Автоматизация выбора оптимальной схемы установки заготовки в станочном приспособлении и ее конструктивная реализация с использованием CAD систем

• Автор: Вдовин, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 165 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. МЕТОДЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

1.1.Обеспечение качества станочных приспособлений при

проектировании.

1.2.Особенности развития САПР станочных приспособлений

1.3.Общий подход к автоматизации проектирования станочных

приспособлений.

1.4.Методы систематизации схем установки заготовок

1.5.Автоматизация выбора оптимальной схемы базирования

1.6.Автоматизация конструктивной реализации схемы установки заготовки в станочном приспособлении
1.7.Постановка цели и задачи исследований.
Глава II. МЕТОДИКА ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ
УСТАНОВКИ ЗАГОТОВКИ В СП И ЕЕ КОНСТРУКТИВНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
2.1. Методика выбора рациональной схемы установки и ее конструктивная реализация.
2.2. Анализ геометрической совместимости заготовки и схем установки.
2.3. Расчет погрешности базирования.
2.4. Критерии выбора конструкций установочных элементов станочном приспособлении
2.5. Методика выбора размеров установочных элементов
2.6. Методика расчета погрешности размерного износа установочных элементов станочных приспособлений
2.7. Обеспечение надежности станочных приспособлений
2.8. Выводы ко второй главе.
Глава III. АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ
УСТАНОВКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ.
3.1. Модель автоматизации проектирования оптимальной схемы установки
3.2. Автоматизация проектирования оптимальной схемы установки с использованием систем
3.3. Алгоритм автоматизированного проектирования
3.4. Автоматизация формирования списка схем установки и расчета погрешности базирования
3.5. Автоматизация выбора геометрических и прочностных свойств установочных элементов.
3.6. Расчет погрешности закрепления.
3.7. Расчет размерного износа установочного элемента
3.8. Проверка условия надежности и поиск оптимального метода упрочнения установочного элемента
3.9. Выводы к третьей главе.
Глава IV.ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ МОДЕЛЕЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СХЕМЫ УСТАНОВКИ
4.1. Выбор системы и средств разработки САПР оптимальной схемы установки заготовки в станочном приспособлении.
4.2. Программная реализация автоматизированной системы выбора оптимальной схемы установки
4.3. Разработка базы данных установочных элементов
4.4. Разработка структуры баз данных
4.5. Выводы к четвертой главе.
Глава V. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ И МОДЕЛЕЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ.
5.1. Краткое описание программного комплекса
5.2. Практическая реализация системы
5.3. Оценка техникоэкономической эффективности от использования системы.
5.4. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Разработана динамическая модель работы системы в виде диаграммы состояния объекта в процессе работы системы и диаграммы взаимодействий. Разработана структурная схема программного модуля, включающая как инструменты системы, так и инструменты CAD системы SolidWorks, участвующие в процессе проектирования. Разработана реляционная СУБД, предназначенная для хранения данных о допусках, параметрах шероховатости, точности обработки, материалах и методах упрочняющей обработки установочных элементов. Структура СУБД разрабатывалась с точки зрения надежности хранения данных, быстроты поиска и передачи данных. В пятой главе рассматривается методика выбора оптимальной схемы установки и ее конструктивной реализации с использованием разработанного программного модуля. Проводится анализ качества выбора схемы установки на примере операции механической обработки кронштейна тормозной камеры предприятия ОАО БЗКТ. Делается заключение об эффективности применения разработанных моделей разработанной автоматизированной системы. Рассматривается оценка эффективности внедрения разработанной системы. Глава I. В процессе проектирования станочных приспособлений (СП) разрабатывают нескольких вариантов конструкций приспособления, количество которых определяет выбранная технологом теоретическая схема базирования и геометрические особенности заготовки. Далее они сравниваются, и выбирается оптимальный вариант СП, наиболее отвечающий показателям качества: точности расположения заготовки в приспособлении, надежности, и технико-экономическим показателям (минимум затрат материальных средств на изготовление приспособления, и времени на установку и снятие заготовки). JT>Ey+co, (1. Еу - у! Еб2 + Езо2 + Ези + Ей + Еус + Ес + со, (1. Ес - ошибка установки и фиксации приспособления на станке, мм; со - средняя точность метода обработки [], мм. В условиях серийного и массового производства некоторые погрешности (Еус и Ес) можно компенсировать настройкой режущего инструмента на выполняемый размер. Для таких случаев установки зависимость (1. JT > 4Е6г + Езо1 + Ези + Ей + (о. МП >[МП], (1. Затраты материальных средств на изготовление приспособления и времени на установку и снятие заготовки определяется проведением экономических расчетов и нормированием. Однако их можно ориентировочно оценить при анализе схем установки (СУ) заготовки для разных вариантов конструкции СП [2, , , ]. Например, применение в качестве УЭ призмы вместо втулки явно усложняет технологию изготовления приспособления и, следовательно, увеличивает его стоимость. Однако призма, по сравнению со втулкой, упрощает установку и снятие детали в приспособлении и следовательно сокращает время на проведение технологической операции. На рис. СП. Из схемы видно, что все основные характеристики СП, необходимые для обеспечения им требуемой точности и надежности, можно определить еще при проектировании схемы установки заготовки в приспособлении (при выборе конструкции УЭ, их геометрических и физико-механических характеристик), до полного завершения проектирования приспособления. Точность положения заготовки, исходя из геометрических характеристик заготовки и УЭ, определяется погрешностью базирования. Расчет погрешности закрепления и размерного износа УЭ может выполняться без проведения расчета параметров механизма закрепления. Совокупность значений этих параметров приспособления позволяет провести отсев вариантов конструкций, не удовлетворяющих требуемой точности положения заготовки в СП. Определенные ранее погрешности дают возможность определения межремонтного периода и выбора конструкций приспособлений, удовлетворяющих условию надежности. Окончательный выбор конструкции приспособления можно выполнять по условиям стоимости и времени вспомогательного времени. Выбор геометрических ! Расчет погрешности закрепления и погрешности. Рис 1. Сформировать список возможных схем установки заготовки в СП. Определить погрешность базирования. Выбрать расположение УЭ и схему закрепления (точки приложения и направление сил закрепления). Определить величину сил закрепления. УЭ. Определить погрешность закрепления и погрешность, связанную с размерным износом УЭ.