Повышение эффективности синтеза и оценки компоновок металлорежущих станков на ранних стадиях проектирования

• Автор: Картелев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 126 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЕГО РЕШЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ РАБОТЫ
1.1. Влияние компоновки на показатели качества станка
1.2. Состояние и перспективы автоматизации проектирования компоновок металлорежущих станков
1.3. Методы структурного синтеза и оптимизация компоновок металлорежущих станков
1.4. Выводы. Цель и задачи исследования
2. ПОЛОЖЕНИЯ СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА КОМПОНОВОК И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУР МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ НА СТАДИИ РАННЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. Формирование математической модели процесса формообразования
2.2. Основные положения структурного синтеза МС
2.3. Основные положения многокритериальной оптимизации структур МС. Методика введения весовых коэффициентов
2.4. Критерии выбора и аспекты многокритериальной оптимизации структур металлорежущих станков
2.5. Выводы
?. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЙ СТРУКТУРНОГО
СИНТЕЗА И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУР МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
3.1. Общая структура системы синтеза и оценки компоновок металлорежущих станков
3.2. Формирование ноль-базового варианта и синтез базовых структур компоновок металлорежущих станков
3.3. Определение нормали к поверхности и определение геометрических погрешностей и погрешностей от собственных

деформаций узлов
3.4. Формирование рациональных структур металлорежущих
станков и определение элементарных погрешностей узлов
3.5. Выводы
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ ДЛЯ
ОБРАБОТКИ КОНВОЛЮТНЫХ И АРХИМЕДОВЫХ ЧЕРВЯКОВ
4.1. Синтез компоновок металлорежущих станков для обработки червяков
4.2. Оценка и выбор рациональных вариантов компоновок.
Определение требований к точности
4.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
По данным экономических исследований износ основных фондов в России достиг 90%, что является критическим и угрожающим явлением для российской промышленности. Для обеспечения подъема экономики необходимо обновление станочного парка. В связи со сложным экономическим положением, недостатком финансирования и рядом других причин, невозможно развивать все направления в области производства всех типов металлорежущих станков. Необходимо определиться с ключевыми направлениями развития станкостроения. Решение этого вопроса возможно осуществить за счет автоматизации проектирования металлорежущих станков с самых ранних стадий, проведения поиска лицензий и патентов на станки, уже выпускающиеся и отвечающие всем показателям качества серии международных стандартов ИСО 9000. Затем на основе сравнения разработанных и лицензированных компоновок принимать решения о запуске в производство станков либо с лицензированными, либо с конструктивно полученными компоновками.
Следовательно, все большее значение на ранних стадиях проектирования должны получать автоматизированные системы синтеза и оценки компоновок металлорежущих станков (МС), поскольку это позволяет решить вопросы снижения трудоемкости и времени выполнения опытно-конструкторских работ, а также обеспечить конструктора возможностью создания и просмотра большого числа альтернативных проектных решений компоновок в
гтатлтугл-оГТТТГЛТЛТТТТЯТЯ ОГЧП
Выбор компоновки заключается в ее оптимизации, то есть в установлении варианта компоновки, при котором станок выполняет заданный технологический процесс с наилучшими технико-экономическими характеристиками. Поскольку качество будущего станка закладывается именно на этапе создания его компоновки, то необходимо установить взаимосвязь между показателями точности и компоновкой станка и дать конструктору соответствующие рекомендации для обеспечения заданной точности будущего станка.

моделью формообразующей системы в начальной форме в работе [114] предложено понимать следующее выражение:
(2.10)
где Ае - матрица преобразований всей МС; е4 - радиус-вектор начала координат.
Каждая из данных матриц является произведением известных матриц элементарных перемещений А '.
Для того чтобы функция формообразования (2.10) представляла собой уравнение обрабатываемой поверхности (1.3), в правой части (2.10) должны быть две независимые переменные. Число же переменных в функции формообразования обычно больше двух, поэтому на них накладывают различного вида связи.
Таким образом, функцию формообразования (2.10) можно представить в функциональном виде:
га =г0(?,,42
где * переменные; к - число независимых переменных, входящих в
матрицу Ае.
Присоединяя к выражению (2.11) систему, состоящую из Ь связей, получаем:
1{Я 15?2 ’ >9*)
ЛХ?! ..щД=С
откуда можно получить уравнение некоторой обрабатываемой поверхности, при этом должно выполняться условие к -1 = 2.