Размерный анализ сборок с пространственными допусками при автоматизированном проектировании

• Автор: Калашников, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Введение
1. Обзор современного состояния существующих стандартов и программных средств, обеспечивающих размерный анализ сборок с учетом пространственных отклонений

1.1. Существующие стандарты задания допусков

1.2. Существующие методы размерного анализа

1.2.1. Чертежи одномерных размерных цепей

1.2.2.Параметрический подход к размерному анализу

1.2.2.1. Линеаризованный анализ допусков

1.2.2.2. Нелинеаризованный анализ допусков

1.2.3. Размерный анализ, основанный на кинематическом (векторном) контуре

1.2.4. Размерный анализ, основанный назоне отклонений

1.3. Анализ систем CAD — больших и средних на возможность
проведения размерного анализа
1.3.1. САПР общего назначения
1.3.1.1. Задание допусков в системе Unigraphix NX4
1.3.1.2. Задание допусков в системах Pro/Engineer и Catia V5
1.3.1.3. Задание допусков в системе Visual VS А
1.3.2. Специализированные системы размерного анализа
1.3.2.1. Система размерного анализа РЦ v3
1.3.2.2. Система размерного анализа MITCalcTolAnalysis
1.3.2.3. Система размерного анализа VarTran v3
1.4. Цели и задачи исследования
2. Проектирование архитектуры системы
2.1. Общие требования к проектированию
2.2. Функциональный состав системы
2.3. Проектирование интерфейса
Выводы
3. Математическая теория квадратичных форм, реперов поверхностей и карт
3.1. Математическая теория квадратичных форм
3.1.1. Первая квадратичная форма поверхности
3.1.2. Вторая квадратичная форма поверхности
3.1.3. Деривационные формулы поверхности
3.1.4. Алгоритм расчета точек поверхности
3.1.5. Непрерывность расчёта
3. 2. Отмеченный репер как локальная система координат
3. 3. Математическая теория карт поверхностей

Выводы
4. Проектирование структуры системы
4.1. Выбор первичного ядра
4.2. Проектирование функций отображения элементов геометрии
4.3 Проектирование функциональности представления сборки
Выводы
5. Программная реализация системы - вторичное ядро
5.1. Диаграмма классов
5.2. Представление квадратичных форм в приложении
5.3. Представление, способы задания и определения реперов поверхностей и тел
5.4. Представление поверхности, заданной квадратичными формами67
5.4.1. Алгоритм получения точек поверхности, заданной квадратичными формами
5.4.2. Оптимизация представления поверхности заданной квадратичными формами
5.4.2.1. Расчетная и опорная сетки поверхности
5.4.2.2. Ограничения, накладываемые на сегмент поверхности
5.4.2.3. Алгоритм нахождения ближайшей точки поверхности к заданной
5.5. Представление карт поверхностей, заданных посредством
квадратичных форм
5.5.1. Пересечение поверхностей при переопределении границ карты
5.5.1.1. Нахождение общей точки поверхности
5.5.2. Модуль формирования контура
5.5.2.1 Алгоритм проверки нормалей
5.5.2.2. Метод натуральной параметризации и определение действительных точек поверхности
5.5.2.3. Формирование составных контуров
5.5.3. Алгоритм определения принадлежности точки действительной области карты поверхности
5.6. Представление информации при проведении размерного анализа91
5.7. Реализация функций размерного анализа
5.7.1. Представление конфигурационного пространства сборки
5.7.2. Имитация и измерение допустимых отклонений
5.7.3. Пересечение поверхностей при определении зазора/натяга посадок
5.7.4. Алгоритм анализа собираемости
5.8. Проблемы анализа собираемости изделия
5.9. Демонстрационная сессия
5.9.1. Пример расчета параметров сборки эталонной модели системы
5.9.2. Пример расчета сборки домкрата гидравлического
Выводы
Список литературы

жество разнообразных функций: анализ допусков с применением метода «худшего случая» и статистического метода, расчет сложных нелинейных задач, для которого могут не подходить традиционные формулы, осуществляет унифицированный подход к расчету допусков, который позволяет комбинировать методы расчета в одной процедуре вычисления. Данный продукт использует процедуру оптимизации интервального анализа, гарантируя нахождение глобального оптимума. Для предсказания отклонений используются аналитические методы, которые осуществляются намного быстрее, чем имитация (simulation).
Интерфейс программы реализован следующей цепочкой: «Блоки входных данных» -> «Система» -> «Блоки выходных данных». Каждому блоку присваиваются переменная, имя. Назначаются размерная единица, номинальный размер, верхнее и нижнее отклонения. Выбирается тип расчета допуска: «метод худшего случая», «статистический метод» или комбинация этих методов. В зависимости от выбранного метода меняется представление данных о размере, которое тоже может быть отображено тремя методами: графический, символьный или статистика.
В таблице 1.3 представлены сравнительные характеристики описанных выше систем. Отмечу, что ни одна из специализированных систем при расчете размерных цепей не учитывает геометрию деталей сборки. Кроме того, эти системы не предоставляют средств по автоматизации назначения отклонений на изделии и увязки их в единую модель.
Таблица 1.3 Сравнения систем размерного анализа
Система РЦ v3.1 MITCalcT ol Analysis VarTran
Цена бесплатная 49$ 495$
Интерфейс Таблица Excel Самостоятельное приложение