Повышение эффективности концептуального проектирования металлорежущих станков на основе графического синтеза формообразующих систем

• Автор: Ешенко, Роман Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 151 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЕГО
РЕШЕНИЯ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Структурный состав формообразующих систем. Роль металлорежущих станков в процессе формообразования
1.2. Основные положения теории формообразования
1.3. Математическое моделирование процессов формообразования
1.4. Концептуальное проектирование металлорежущих станков
1.5. Выбор рациональных вариантов компоновок металлорежущих станков
1.6. Выводы. Постановка цели и задач исследования
2. ГРАФИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ КОМПОНОВОК СТАНКОВ
2.1. Основные операции для работы с объектами в трехмерном пространстве
2.2. Подсистема графического синтеза компоновок металлорежущих станков
2.3. Аспекты графического синтеза
2.4. Функции и формы подсистемы графического синтеза, их описание
2.5. Взаимодействие автоматизированной системы с другими САПР
2.6. Выводы
3. ГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
3.1. Разработка подсистемы графического моделирования процесса формообразования
3.2. Аспекты графического моделирования процессов формообразования
3.3. Проектирование профильных инструментов в подсистеме формообразования
3.4. Выводы
КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ
СТАНКОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛОБОИДНЫХ ЧЕРВЯКОВ
4 Л. Структурный синтез компоновок металлорежущих станков для обработки глобоидных червяков
4.2. Оценка вариантов структур металлорежущих станков.
4.3. Графический синтез вариантов компоновок металлорежу щих станков
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Создание высокоэффективного технологического оборудования для изготовления конкурентоспособной продукции современного машиностроения требует сокращения сроков разработки данного оборудования, что невозможно без автоматизации процесса его проектирования. Эффективность автоматизированного проектирования существенно повышается в том случае, если обеспечивается его непрерывность, начиная с самых ранних стадий. Для этого в последнее время нашел применение метод структурного синтеза металлорежущих станков.
При структурном синтезе металлорежущих станков создается большое количество вариантов компоновок станков. Отбор некоторых из них для дальнейшей проработки осуществляется с помощью методов многокритериальной оптимизации. Применение методов оптимизации при проведении структурного синтеза металлорежущих станков позволяет повысить качество проектных решений. Кроме этого, применение ЭВМ способствует сокращению времени и снижению трудоемкости конструкторских работ при разработке концепций металлорежущих станков. Однако результаты структурного синтеза позволяют представить информацию конструктору фактически в виде структурных формул, что не совсем удобно для образного восприятия. Это приводит к поиску дополнительных решений по улучшению представления информации. Одним из таких, наиболее эффективных решений, позволяющих использовать все свои эвристические возможности конструктору и дающих наибольшую наглядность представления информации, является графическое моделирование при синтезе формообразующих систем металлорежущих станков. Реализация графического моделирования является актуальной для повышения эффективности концептуального проектирования металлорежущих станков.
Цель работы - повышение эффективности ранних стадий проектирования металлорежущих станков на основе графического синтеза формообразующих систем.

точек режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой детали в ее системе координат 80 [36, 70].
Структура и ряд важных свойств ФС в компактном виде представляются с помощью характеристических кодов. Основное значение имеет координатный код ФС, который представляет собой /-разрядное число, каждый разряд которого принимает значение от 1 до 6. Это значение, по физическому смыслу, является номером обобщенной координаты, относительно которой совершает движение /'-е звено [см. п. 1.1]. Каждому координатному коду ФС соответствует функция формообразования станка. Такой метод записи кода соответствует наиболее компактной и однозначной форме, по сравнению с остальными методами и относится ко второму классу методов кодирования.
В работах [36, 70] получены новые результаты по моделированию компоновок станков на основе связи между функцией формообразования и координатной компоновкой, выражающейся через координатный код и код компоновки. Все они имеют разные компоновочные коды, но, при этом, обладают одинаковыми формообразующими возможностями, определяемыми единой для всех этих компоновок ФС. Любая поверхность, изготовленная на станке с одной из данных компоновок, также принципиально может быть изготовлена и при остальных компоновках с теми же связями. Такой метод моделирования координатных компоновок основан на анализе различных возможностей преобразования некоторой, уже имеющейся (базовой) компоновки.
В работе [70] были выделены преобразования, связанные с изменениями координатного кода к ФС.
Перестановка двух звеньев ФС станка соответствует перестановке двух матриц А1 в функции формообразования (1.15), и наоборот. В этом случае функция формообразования может изменяться или не изменяться, что связано со свойством 5 коммутативности произведения матриц элементарных перемещений.
Специфические свойства матриц А1, не изменяющие функциональных возможностей ФС станка, могут быть сформулированы на основе свойств 1 и