Повышение точности изготовления судовых корпусных конструкций на основе аналитического проектирования припусков для компенсации сварочных деформаций

• Автор: Игошин, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил + Прил. (65с. )

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ факторов, определяющих существующий уровень
точности изготовления корпусных конструкций
1.1. Влияние точности изготовления деталей и узлов на качество собранных конструкций
1.2. Зависимость точности изготовления корпусных конструкций от применяемой технологии сборки и методов компенсации сварочных деформаций
1.3. Современные возможности совершенствования методов компенсации сварочных деформаций на основе использования ЭВМ в подготовке производства
1.4. Выводы и постановка задачи исследования
2. Исследование схем формирования сварочных деформаций для
различных типов корпусных конструкций
2.1. Анализ аналитического аппарата для оценки общих
сварочных деформаций корпусных конструкций
2.2. Расчетная оценка схемы формирования сварочных деформаций в плоских секциях
2.3. Расчетная оценка схемы формирования сварочных деформаций в полуобъемных секциях
2.4. Расчетная оценка схемы формирования сварочных деформаций в объемных секциях
2.5. Выводы по результатам выполненных исследований
3. Разработка метода автоматизированного проектирования
мероприятий в обеспечение компенсации сварочных
деформаций в корпусных конструкциях
3.1. Определение понятия «поле деформаций» для корпусных конструкций
3.2. Разработка метода формирования среднего слоя корпусной конструкции в составе номинальной математической модели для решения задачи ее топологического преобразования
3.3. Алгоритм топологического преобразования номинальных математических моделей корпусных конструкций для автоматизированного проектирования «сложных
припусков»
3.4. Алгоритм и особенности реализации метода проектирования «сложных припусков» в современных CAD/CAM системах
3.5. Выводы по главе
4 Совершенствование структуры ТПП и математической модели корпусных конструкций в обеспечение реализации метода проектирования «сложных припусков» в рамках АСТПП
верфи
4.1. Исследование структуры технологической подготовки производства и определение требований к ее
совершенствованию
4.2. Особенности формирования и сопровождения математических моделей судов и корпусных конструкций в рамках АСТПП верфи
4.3. Совершенствование структуры математической модели корпусной конструкции в обеспечение реализации метода автоматизированного проектирования «сложных
припусков»
4.4. Определение требований к развитию математической модели судна с точки зрения требований концепции CALS
- технологий
5 Разработка мероприятий по совершенствованию технологии изготовления деталей, узлов и сборки конструкций в обеспечение внедрения разработанного метода компенсации сварочных деформаций
5.1. Исследование вида и объемов изменений в геометрии деталей, возникающих в случае введения в них «сложных припусков»
5.2. Обоснование наиболее эффективного способа вырезки листовых деталей для реализации разработанного метода компенсации сварочных деформаций........................... j j g

1. Введение
Опыт перехода отечественного судостроения к новым принципам хозяйствования доказал, что в условиях постоянно возрастающей сложности строящихся объектов, повышения требований к качеству, и снижению сроков строительства, рост объемов производства без увеличения численности работающих возможен только на основе применения современных средств комплексной автоматизации на всех этапах создания судна (проектирование, подготовка производства и строительство) [1], [2].
В настоящее время в отечественном судостроении внедрен целый ряд практических решений из области автоматизации как инженерной подготовки и управления процессом строительства судов, так и собственно технологических процессов [29], [34], [40]. С начала 80-х годов применение информационных технологий при проектировании и строительстве судов, включая создание на предприятиях собственных систем автоматизированного проектирования (САПР) судов и автоматизированной технологической подготовки производства (АСТПП) стало обычным явлением. В рамках автоматизации технологических процессов наибольшее распространение в судостроении получили машины термической резки с ЧПУ [7], [20], [64].
В качестве основы программного обеспечения для заводских С АИР/АС ТПП сегодня в отрасли применяются как отечественные разработки, например система «РИТМ-Судно», так и различные зарубежные лицензионные CAD/CAM системы типа «Трайбон», «Форан», «Автокон» [30], [65]. Использование данных систем позволило строить и осуществлять развитие заводских САПР/АСТПП в соответствии с принятой в мировом судостроении концепцией PMS (Product Model Ship) —Производственной (математической) Модели Судна. В рамках данной концепции система САПР/АСТПП является средством для формирования полной модели судна в виде единой распределенной базы данных, содержащей всю необходимую информацию для обеспечения строительства судна на всех этапах [54].
Первоначально основной эффект от использования производственной математической модели сводился к повышению точности вырезки листовых деталей на машинах термической резки (МТР) с ЧПУ за счет применения общей геометрической базы данных для методов аналитического определения их формы. Аналитическая деталировка, совместно с автоматизированными МТР, позволили изготавливать листовые детали фактически в рамках общего поля допусков, обусловленного только механической точностью исполнительной системы машины. Современный уровень развития САПР/АСТПП обеспечил, помимо повышения точности вырезки деталей из листа, и существенное сокращение трудоемкости и сроков выполнения подготовки производства в целом за счет:
Математическая модуль судна
Математическая модель секции

Процедура описания геометрии флор
Суммарная номинальная геометрия всех деталей, по результатам аналитической деталировки
Результаты расчета геометрии флор
гль для процедуры
Модель узла
Рис. 1.11. Принципиальная схема решения задачи “аналитической деталировки корпусных конструкций” на основе использования математической модели судна,