Система автоматизированного формирования набора фрез для обработки пространственно сложной поверхности

• Автор: Шлёнский, Ярослав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1. Математическое, программное и инструментально-технологическое обеспечение фрезерования деталей свободной формы

1.1. Задание поверхности в системах автоматизированного

проектирования

1.2. Методы формообразования скульптурных поверхностей с помощью

фасонных концевых фрез

1.3. Модели формообразования скульптурных поверхностей и и

инструментов для их получения

1.4. Моделирование симуляции 3-х координатного формообразования

скульптурных поверхностей

1.5. Функциональный анализ современных CAD/CAM систем

1.6. Цель и задачи исследования

2. Определение формы исходной инструментальной поверхности по цифровому полутоновому изображению 3D модели сложнопрофильной детали
2.1. Критерии оптимизации группирования концевого инструмента для
формообразования скульптурных поверхностей при чистовом трехкоординатном фрезеровании
2.2. Выделение границ зон обработки
2.3. Выделение линий перепада яркости на цифровом полутоновом
изображении детали
2.4. Определение формы и размеров локальных инструментальных
поверхностей
2.5. Разделение полученных профилей яркости на группы
2.6. Выбор инструмента из имеющегося на предприятии с
использованием кластерного анализа
2.7. Локализация границ перемещения фрез на основе анализа степени обработки выбранным инструментом
2.8. Профилирование инструментальных поверхностей фасонных
фрез
Выводы
3. Экспериментальные исследования
3.1. Условия проведения эксперимента

3.2. Ход и результаты эксперимента
Выводы
4. Практическое использование программного комплекса расчета
инструментов и назначения границ обработки
4.1. Состав, исходные данные и возможности программного комплекса
4.1.1. Модуль профилирования инструментальных поверхностей для формообразования деталей, включающих скульптурные участки
4.1.2. Модуль построения инструментальных поверхностей для формообразования линейчатых поверхностей
Выводы
Общие выводы
Библиографический список
Приложение 1 (Листинг программного комплекса ОрйшТооПп§)
Приложение 2 (Рекламно-техническое описание программного комплекса
ОрйтТооНп§)
Приложение 3 (Протоколы отчетов проверки отклонений формы и размеров тестовых деталей, полученные с помощью КИМ)

Глобализация экономики, развитие транспортной инфраструктуры изменило условия международной торговли и с каждым годом все более и более ужесточает конкурентную борьбу на рынке производства изделий, в том числе имеющих сложные формы. Детали таких изделий производят с применением различных технологий, зачастую имеющих в своей основе технологическую оснастку, получаемую, как правило, методами механической обработки. Наиболее трудоемкими в изготовлении являются формообразующие элементы штампов и пресс-форм. Особой сложностью отличается оснастка для изготовления деталей авиационной, автомобильной промышленности, корпусов радио и аудиоаппаратуры, деталей бытовой техники, подошв обуви, упаковки пищевых продуктов, нефтепродуктов, косметики, бытовой химии, строительных материалов, элементов скульптур, барельефов и так далее. Скульптурные поверхности являются непременным атрибутом широкой гаммы изделий, имеющих самостоятельную художественную ценность (лепнины, медали, ювелирные украшения и т.п.).
По мнению Британской ассоциации производителей и поставщиков инструментов и пресс-форм опыт изготовителей, их близость к покупателям комплектующих компонентов теперь не стали основными критериями, определяющими выбор поставщиков, поскольку при глобализации это не является актуальным. На первые места сейчас вышли такие критерии, как качество изделий и наличие гарантий по его обеспечению, сроки и графики поставок, соответствие их мировому опыту работы с поставщиками, их финансовая стабильность, наличие современного технологическою оборудования, которым он располагает, цена продукции и возможность скидок [89].
При оценке готовности сотрудничать с поставщиками важное значение для производителей сложных изделий в России и во всем мире в настоящее время приобрело наличие у партнеров информационных и технологических средств интеграции производственных процессов на основе компьютерных технологий. В условиях международной конкуренции только такой подход позволяет снизить издержки производства при существенном повышении эффективности, сокращении цикла выпуска изделия и сроков его запуска. Последнее условие особенно важно для работы в динамично изменяющейся конъюнктуре современного рынка.

где А - пороговое значение угла.
Необходимо отметить, что направление контура в точке (х,у) в действительности перпендикулярно направлению вектора градиента в этой точке. Однако для сравнения направлений неравенство (2.8) дает эквивалентные результаты.
Основываясь на этих предположениях, и если удовлетворяются условия (2.6), (2.8) по величине и направлению можно соединить точку в некоторой окрестности (х,у) с точкой, пиксель которой имеет координаты (х,у). Процесс повторяется для каждой точки образа от пикселя к пикселю, при этом каждую присоединяемую точку представляют как центр окрестности.
После этого необходимо определить связанные компоненты структуры черно-белого изображения. Для выделенных перепадов яркости определяется матрица меток, содержащая метки связных компонентов на бинарном изображении. Размерность матрицы меток совпадает с размерностью бинарного изображения. Элементы матрицы меток представляют собой целые числа больше или равные нулю. Пиксели, отмеченные нулями, являются фоном. Пиксели, отмеченные 1, указывают на первый объект; пиксели, отмеченные 2, указывают на второй объект, и т.д. Связанными являются восемь элементов (восемь точек окружающих центральную). Если соседние пиксели отстоят на один элемент в любом направлении - то эти пиксели принадлежат одному объекту, если более чем на один - другому.
2.4. Определение формы и размеров локальных инструментальных
поверхностей
На этом этапе сначала определяется форма и размеры образующей локальной инструментальной поверхности. Для этого необходимо построить образующие локальных инструментальных поверхностей, а также меридианные окружности, ограничивающие локальные производящие поверхности.
Построение этих поверхностей Рис. 2.4. Выделенные профили яркости
для участков из 30-ти контрольных то- производится с помощью нахождения
чек. профилей яркости К. Функцию