Интеллектуальная система автоматизированного проектирования управляющих программ для обработки типовых элементов в деталях

• Автор: Попович, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

1.1. Анализ средств и систем автоматизированного проектирования для обработки типовых элементов деталей.

1.2. Существующие механизмы обработки типовых элементов.

1.3. Использование нейронных сетей и интеллектуальных алгоритмов при описании процессов механической обработки деталей.

1.4. Развитие существующих САМтехнологий.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ

2.1. Технология в

2.2. Разработка предлагаемого алгоритма описания механической обработки типовых элементов.
2.3. Метод описания механической обработки основных типовых элементов с использованием нейронной сети.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований.

3.2. Архитектура ii в ii X .

3.3. Рассмотрение основных операций механической обработки типовых элементов в модуле ii в ii X.
3.4. Интерфейс I в среде САПР ii X 7.5.
3.5. Библиотека классов и объектов ii
3.6. Выбранное оборудование VIXI 0II 5X
3.7. Планирование факторного эксперимента.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1. Результаты работы обученной интеллектуальной системы i
4.2. Результаты работы модуля и подпрограммы i в САПР X.
4.3. Результаты работы подпрограммы i в САПР X при описании механической обработки типовых элементов.
4.4. Проверка результатов и постпроцессирование управляющей программы для станков с системой ЧПУ.
4.5. Результаты механической обработки детали на станке VIXI 0 5Х с системой ЧПУ IX.
4.6. Расчет экономической эффективности полученных результатов исследования
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК АББРЕВИАТУР
АИТ автоматизированные информационные технологии
АСТПП автоматизированная система технологической подготовки
производства
ИНС искусственная нейронная сеть
ИС информационные системы
САПР система автоматизированного проектирования
ТПП технологическая подготовка производства
ТЭ типовой элемент типовые элементы
ТП технологический процесс
ТИ траектории инструмента
ЧПУ числовое программное управление
УП управляющая программа
2 2 ii двухмерный
3 3 ii трехмерный
3I ii i i i интегриро
ванноинтеллектуальное инкрементальное планирование процессов
I ii i i интерфейс прикладного про
граммирования
iii быстрые нейронные сети
i конструирование на основе типовых
элементов
i i конструирование
i i подготовка производства изде
САРР i i планирование производства
I i i компыотерноинтегрирован
ное производство
I ii i интеллектуальные системы в
производстве
i i система координат станка
i механообрабатываемые типовые эле
i числовое управление
i объекты описанные пользователем
ii
ВВЕДЕНИЕ


Показан интерфейс I в среде выбранной САПР, с отображением классов и структур, необходимых для интеграции интеллектуальной системы. Представлена библиотека нейросетевых классов и компонентов iii . Отображены технические параметры выбранного фрезерного оборудования VIXI Х II, для проведения эксперимента от японского лидера мирового станкостроения компании i . Отражено планирование факторного эксперимента. В четвертой главе рассмотрены результаты работы разработанной интеллектуальной системы автоматизированного проектирования управляющих программ. Произведено обучение созданной нейронной сети, оценены величины ошибок. Проведена коррекция весов сети и построены необходимые графики. Экспериментально проведена механическая обработка опытной детали с основными представителями типовых элементов отверстиями, карманами, пазами. Осуществлена оценка техникоэкономической эффективности применения САПР при ее использовании в составе САПР X. Сделаны основные выводы и подведены итоги исследований. В приложениях приведены результаты экспериментальных исследований, примеры нейронных сетей для всех возможных видов типовых элементов, отчеты работы подпрограммы в САПР и документы, подтверждающие апробацию полученных в диссертации результатов. Современные системы твердотельного моделирования и проектирования управляющих программ для станков с ЧПУ, обладают широкими возможностями для решения задач различного уровня сложности. Применение синхронных технологий при моделировании, использование типовых элементов в деталях и заданных пользователем шаблонов обработки, позволяет интуитивно и наглядно модифицировать конфигурацию моделей и ускорить процесс формирования этапов механообработки. Использование шаблонов моделирования и эскизов ускоряет процесс представления чертежа детали в е твердотельную модель 4. Анализ публикаций и общение с разработчиками различных САМ систем по тематике связанной с типовыми элементами за последние лет, выявил ограниченность возможностей описания этапов их обработки 2. На сегодняшний день пользователю доступны функции полуавтоматической работы с типовыми элементами, однако все они требуют приличного объема ручной работы. А гибкого и интуитивноинтеллектуального инструментария, сокращающего время на ручной труд при работе с указанными элементами на сегодняшний день нет 6,,. Бесспорно каждый элемент легко распознается большинством систем, с указанием всех его геометрических и точностных параметров, затем данные о каждом объекте формируют локальную базу данных элементов в модели детали ,,. Перед исследователем стоит задача сформировать оптимальный алгоритм и способ создания технологических процессов обработки данных элементов, обладающий максимально интуитивным интерфейсом и высокой производительностью . Инновационным является использование самообучающихся систем на основе нейронных сетей, что позволит свести решение задач к уровню принятия решений самой САПР с конечным предоставлением пользователю выбора по их утверждению. А наличие автоматически пополняемой базы знаний и широкого спектра методов обучения подобных сетей, позволяет сократить время на проектирование управляющей программы и оградить пользователя от рутинного труда ,. I компании . Рассмотрим подробнее тематику обработки типовых элементов в каждой из систем. В году компания i выпустила новую версию своей САПР i 3. Работа с типовыми элементами в ней предоставлена отдельному модулю с одноименным названием . Описание механообработки в i осуществляется с помощью функции рис. Отдельно стоит отметить простоту реализации данной функции и интуитивный интерфейс. Возможность использования общей библиотеки инструмента позволяет использовать модели реального инструмента или инструментальные наладки 6. Автоматизация доступная для обработки типовых элементов в i 3. Параметризованные шаблоны гибкие зависимости между различными параметрами элементагеометрии, материала и станка, расширенные возможности порядка и последовательности обработки. Меньшие затраты на созданиеобновление базы данных. Рис.