Совершенствование методик конструирования оборудования и инструмента для процессов серийного изготовления изделий сложной формы методами обработки металлов давлением

• Автор: Скоробогатов, Александр Олегович
• Шифр специальности: 05.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИК КОНСТРУИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ МЕТОДАМИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ
СОДЕРЖАНИЕ;
Страница
Принятые в работе термины и пояснения
Введение
1 Состояние вопроса
1.1 Развитие процессов изготовления изделий сложной формы
1.1.1 Древнерусский период
1.1.2 Период становления Русской государственности
1.2 Классификация изделий сложной формы
1.3 Классификация технологических операций промышленного изготовления изделий сложной формы
1.4 Описание инструмента для процессов серийного изготовления изделий сложной формы.

1.4.1 Характеристика основных видов штампов для промышленного изготовления изделий
сложной формы
1.4.2 Конструктивные элементы молотовых, прессовых и высадочных штампов
1.4.3 Материалы для изготовления штампов
1.5 классификация оборудования для процессов промышленного изготовления изделий сложной формы
1.5.1 Исходные данные для проектирования
1.5.2 Классификация кузнечно-штамповочных машин
1.5.3 Оценка уровня качества машин
1.6 Состав и структура графических систем САПР для промышленного изготовления изделий сложной формы
1.6.1 Основные сведения о графических системах САПР[]
1.6.2 Базовые и прикладные средства графических систем для разработки процессов
промышленного изготовления изделий сложной формы
1.6.3 Роль машинной графики и геометрии в САПР для изготовления изделий сложной
формы
1.6.4 Задачи графических систем САПР
1.6.5 Функции графических систем САПР
1.7 Выводы
1.8 Цель и задачи исследования
2 Разработка методики немножественного геометрического моделирования для конструирования оборудования и инструмента для изготовления изделий сложной формы32
2.1 Моделирование процессов конструирования для промышленного изготовления изделий сложной формы
2.2 Состояние вопроса
2.2.1 Описание требований для системы немножественного геометрического
моделирования
2.2.2 Условные подходы к объемному моделированию процессов серийного изготовления
кузнечных изделий
2.2.3 Точечные пространства в немножественном геометрическом моделировании37
2.3 Разработка математических основ для немножественного геометрического моделирования оборудования и инструмента
2.3 .1 Математическое определение немножественных геометрических моделей38
2.3.2 Топологические элементы
2.4 Эйлеровы уравнения для немножественного геометрического моделирования Эйлеровы Операции для стандартных пространственных моделей
2.5 Формула Эйлера для немножественных геометрических моделей
2.5.1 Эйлеровы действия для немножественных геометрических моделей при
проектировании оборудования и инструмента
2.5.2 Формулы Эйлера для пространственных, поверхностных, и каркасных моделей
2.6 Приложения немножественного геометрического моделирования
2.6.1 Статус формирования трехмерных моделей
2.6.2 Гибридное представление
2.7 Дополнительная обработка Булевых действий для описания средств проектирования оборудования и инструмента
2.8 Выводы
3 Разработка структуры немножественного геометрического моделирования для
проектирования оборудования и инструмента
3.1 Версия немножественного геометрического моделирования нескольких графических оболочек входящих в п-мерное пространство
3.2 Вершинно-основанное представление немножественной топологии
3.3 Зоны и тела вращения вокруг вершины
3.4 Границы и ориентация граней
3.5 Цикличность
3.6 Дисковый цикл
3.7 Цикл ориентации граней
3.8 Оболочки и области
3.9 Точки возврата в объекте
3.10 Стерео литография
3.10.1 Вычисление поперечного сечения элемента конструкции
3.11 Оценка обработки сгруппированных данных
3.12 Информативность геометрического моделирования
3.13 Расширение информационной технологии посредством геометрического моделирования 62
3.14 Структура систем геометрического моделирования
3.14.1 Геометрическое моделирование и планирование промышленных задач

3.14.2 Моделирование объемов производства
3.14.3 Методы геометрической обработки данных по технологическому планированию процессов
3.15 Выводы
4 Современные направления в автоматизированном проектировании оборудования и
инструмента для производства изделий сложной формы
4.1 Введение
4.2 Элементное проектирование оборудования и инструмента
4.3 Объектно-ориентированный подход к моделированию процессов
4.4 Моделирование процесса проектирования элементной модели
4.4.1 Рафинирование элемента
4.4.2 Соотношения между элементами
4.4.3 Управление оборудованием и инструментом в процессе обработки материала77
4.4.4 Выбор процесса
4.4.5 Выбор оборудования и инструмента
4.5 Выводы
5 Конструирование задач для. практического использования в промышленности
5.1 Моделирование контакта инструмента и заготовки при проектировании оборудования для изготовления изделий сложной формы
5.2 Разработка средств моделирования поверхностей непрерывной кривизны средствами Булевых вычислений при проектировании оборудования и инструмента для изготовления изделий сложной формы
5.3 Введение
5.4 Условия непрерывности
5.5 Методика вычисления параметров координатной сетки
5.6 Выводы
6 Задачи для формирования баз данных системы сапр конструирования оборудования и
инструмента для изготовления изделий сложной формы
6.1 Задача оформления гравюры трудноформуемых участков штампа для производства изделий сложной формы
6.2 Задача заполнения глубоких полостей штампа
6.3 Задача оформления труднофомуемых участков гравюры штампа истечением металла из симметрично расположенных зон заготовки
6.4 Задача формообразования участков поковок при доштамповке
6.5 Задача расчета инерционных машин для заполнения трудноформуемых участков профиля
поковок
6.6 Требования к определению расчетных параметров пи проектировании оборудования для изготовления изделий сложной формы
6.7 Задача определения сопротивления материала истечению в заусенечную канавку штампа
6.8 Изучение напряженно-деформированного состояния штампового инструмента

содержат наиболее законченную информацию относительно геометрии, но они только определяют неявное представление более низких градаций размерности типа поверхностей и изгибов. Кроме того, оперирование геометрическими свойствами этих объектов осуществляется с помощью математического аппарата, а основанием для манипуляций является центрирование вокруг геометрического каркаса будущей модели, процессов изготовления изделий сложной формы. Имеются многочисленные случаи, где сосуществование неоднородных элементов в объектах и действий между ними являются желательными. Например - формирование пространственных моделей оборудования и инструмента с последующим варьированием геометрической размерности объектов в более высокие степени проработки, которые соответствуют продвижению от контурного каркаса модели к пространственной модели. Другой случай рассматривает получение поперечных сечений пространственных моделей, простым рассечением на плоскости. В разделе описан подход немножественного геометрического моделирования для процессов серийного изготовления изделий сложной формы, где математическое обоснование и действия определены для неоднородных объектов входящих в пространственную модель, как контурное представление, которое наделено способностью внедрения в проект множества конфигураций, состоящих из графических примитивов [27].
2.2.1 ОПИСАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ДЛЯ СИСТЕМЫ НЕМНОЖЕСТВЕННОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Большая часть систем автоматизированного проектирования используется для составления направлений и целей проектирования. В то время как норма представления интерактивного графического образа достигла внушительной проработки, по существу все проектные решения обрабатываются дизайнером имеющим недостаточные средства конструкторской поддержки. Интерактивные средства поддержки принятого решения станут главной опорой следующего поколения систем конструирования. Конструктор, будет получать отклик относительно следствий решения по различным точкам обзора, например, качества продукции, непосредственно производства, стоимости, обслуживания оборудования, и надежности. Доказательством сказанного является эвристическое представление серийного производства кузнечных изделий настоящего времени, которое в значительной степени основано на узкой специализации специалистов по проблемной области. Предпочтительно основывать проектные решения на строгих математических моделях наделенных физическими свойствами реальных процессов. Соответственно, необходимо разработать инструментальные средства моделирования, которые позволят регистрировать в качестве корпоративной некомплектности эвристическую информацию, а также завершат математическую проработку модели.
Геометрия играет важную роль в конструировании, но некоторые решения выдвинуты независимо от геометрических соображений. Окончанием процесса конструирования должна быть производственная модель оборудования для осуществления технологических операций, однако, почти всегда происходит нарушение формы и геометрических связей. Зададимся вопросом, как и до какой степени можно внедрять геометрические системы моделирования в производственные схемы, чтобы получить значимый отклик от структурных схем разработки процессов для изготовления и проектирования процессов изготовления изделий сложной формы. Структура размышлений переходит от потребительской стороны вопроса к производственным реалиям, а именно к экономической целесообразности, использованию сырьевых ресурсов, и последствий воздействия этого решения на процессы и входящие в проект элементы. Во время расчета, инженер часто изменяет представленную схему достижения заключения. При разработке эстетических параметров проекта, он использует модель графических примитивов или их математическое описание. Далее при разработке технологичности соединения элементов в конструкции существует потребность в детальной геометрической модели без упрощения. Экстрагирование детально описанной модели до более упрощенного представления, и наоборот внедрение существующих процессов в ход моделирования. Поддержание такого подхода к моделированию процессов в существующих системах автоматизированного проектирования