Автоматизація проектування технологічної оснастки: теорія та практика

Якщо вартість інженерних робіт при ручному проектуванні позначити C_e; вартість виготовлення технологічної оснастки в базовому варіанті - C_m; коефіцієнт відносного зменшення витрат на проектування та виготов-лення оснастки при переході до використання САПР - с_e та с_m відповідно; витрати, що пов'язані з впровадженням САПР (витрати на придбання та введення в експлуатацію технічних засобів, витрати на програмне забезпечення, його інсталяцію, витрати на навчання персоналу тощо) - C₀, тоді витрати на проектування N одиниць технологічної оснастки в базовому варіанті складуть N·(C_e + C_m), а за умов використання САПР: C₀ + N·((1 - с_e)C_e + (1 - с_m)C_m).

В табл.3 наведені усереднені значення показника N₀ для різних САПР технологічної оснастки, які були отримані на основі досвіду впровадження їх на десяти машинобудівних підприємствах.

Впровадження зазначених систем на машинобудівних підприємствах проводилося з 1987 року, що дозволило отримати до 1991 року економічний ефект у сумі 565,2 тис. крб. Результати впровадження систем після 1991 року дають такі результати для комплексної оснастки типу штампів та прес-форм:

зменшення працемістскості проектування оснастки у п'ять разів;

зменшення витрат на виготовлення оснастки за рахунок підвищення якості проектних робіт та оптимізації конструкції оснастки у два рази;

зменшення терміну підготовки виробництва виробів у два рази.

Висновки

Аналіз процесу проектування технічних пристроїв, зокрема технологічної оснастки різних видів дозволяє зробити висновок про те, що проектування технологічної оснастки є інформаційним процесом непоточного, ітераційного типу, в наслідок якого відбувається генерація проектної інформації під управлінням інформації про технологічні функцію та умови функціювання оснастки, що проектується.

Найбільш адекватною методикою для створення інформаційних моделей є розширення реляційного методу моделювання, що відповідає теорії фреймів.

Адекватність методів моделювання геометричної форми елементів технологічної оснастки залежить від функціонального призначення цих елементів.

Автоматизація фази синтезу процесу проектування технологічної оснастки потребує використання нових, нетрадиційних підходів. Одним з таких підходів є теорія “нечіткого” виведення, яка дозволяє обґрунтувати методи отримання результатів за умови неповноти інформації, що характерне для фази синтезу конструкції.

Застосування комп'ютерних технологій при проектуванні оснастки потребує розробки методів класифікації проектних ситуацій та її елементів. В зв'язку з цим виникає проблема розробки та обґрунтування методів кластер-аналізу, що застосовуються при вирішенні цих задач. Для побудованих з використанням цих методів алгоритмів встановлена їх ефективність.

Послідовне використання об'єктного підходу до проектування приводить до необхідності моделювання конструкції у термінах просторової геометрії, що ставить задачі відображення реалістичної тривимірної моделі пристроїв, що проектуються, та автоматизованого генерування креслень за такою моделлю. Розв'язання першої з цих задач базується на змішаній моделі відбиття світла, яка враховує дзеркальне та дифузне відбиття. Друга задача може бути зведена до спектральної проблеми для позитивної матриці другого порядку і ефективно вирішена з використанням відповідних методів обчислювальної математики.

Реалізація запропонованих методик в САПР конкретних видів технологічної оснастки дозволяє зробити висновок про обґрунтованість теоретичних засад, на яких ці методики базуються.

Досвід впровадження САПР технологічної оснастки на машинобудівних підприємствах дозволяє зробити висновок про ефективність цих систем, що забезпечує зменшення витрат на проектування та виготовлення оснастки, а також отримати показники їх окупності.

технологічний оснастка комп'ютерний моделювання

Список основних робіт за темою дисертації

Г.Н. Жолткевич. Автоматизация проектирования технологической оснастки: теория и практика. - К.:”Техніка”, 1998. - 263 с.

Г.Н. Жолткевич. Принципы построения САПР переналаживаемой оснастки. - М.: ЦНИИ информации, 1990. - 52 с.

Горбулин В.П., Жолткевич Г.Н., Жолткевич Н.Д., Кобзев А.С.,Мовшович А.Я. и др. Обратимая технологическая оснастка для ГПС. - К.:”Техніка”, 1992. - 216 с.

Жолткевич Г.Н., Боташанян В.Л., Коновалов А.М., Мацкела Б.К. Восстановление таблично-заданных сложных поверхностей в задаче автоматизации программирования станков с ЧПУ // Вопросы оборонной техники, сер. IV. - 1985. - №7. - с.50 - 53.

Жолткевич Г.Н., Лепейко С.И., Мацкела Б.К. Система автоматизированного программирования обработки объемных деталей на фрезерных станках с ЧПУ // Вопросы оборонной техники, серия ІІ. - 1987. - №7. - с.32 - 34.

Жолткевич Г.Н., Игнатов С.Ю., Мацкела Б.К. К вопросу оптимизации выбора структуры обрабатывающего оборудования гибких автоматизированных производств // Вопросы оборонной техники, серия III. - 1987. - №12. - с.57 - 64.

Жолткевич Г.Н., Крамской Л.А., Мацкела Б.К. Задача векторизации растровых изображений в системах машинной графики // Вопросы оборонной техники, серия III. - 1987. - №6. - с.37 - 40.

Жолткевич Н.Д., Жолткевич Г.Н., Кобзев А.С. Создание экспертной системы для оценки возможности применения унифицированной переналаживаемой технологической оснастки // Вопросы оборонной техники, серия III. - 1987. - №10. - с.69 - 73.

Жолткевич Г.Н., Володин В.В., Кохановский В.И., Мацкела Б.К. Автоматизированная система построения схемы сборки универсальной оснастки для сварки трубопроводов // Вопросы оборонной техники, серия II. - 1987. - №4. - с.3 - 5.

Жолткевич Г.Н., Друзяка В.И., Мацкела Б.К. Задача автоматизации проектирования универсальных сборно-разборных шаблонов // Вопросы оборонной техники, серия II. - 1987. - №1. - с.18 - 20.

Жолткевич Г.Н., Игнатов С.Ю., Русаков И.Ю. Комплекс программных средств оценки загрузки ЕС ЭВМ // Вопросы оборонной техники, серия III. - 1987. - №3. - с.23 -26.

Жолткевич Н.Д., Мовшович А.Я., Жолткевич Г.Н. Опыт эксплуатации и перспективы развития систем автоматизированной обработки деталей сложной геометрической формы // Вопросы оборонной техники, серия II. - 1988. - №6. - с.3 - 4.

Жолткевич Г.Н. Система автоматизированного программирования 3-координатных станков с ЧПУ как инструментальная система решения задач // Вопросы оборонной техники, серия II. - 1988. - №6. - с.7 - 9.

Жолткевич Н.Д., Жолткевич Г.Н., Кохановский В.И. Построение меры сходства для экспертной системы универсальной переналаживаемой оснастки // Вопросы оборонной техники, серия III. - 1988. - №11. - с.22 - 24.

Жолткевич Г.Н., Кохановский В.И., Мирошниченко А.С. Восстановление поверхностей при обработк прессформ на станках с ЧПУ // Вопросы оборонной техники, серия II. - 1989. - №5. - с.39 - 44.

Жолткевич Г.Н., Киданов Ю.А., Лепейко С.И., Мацкела Б.К. Технология получения сложнопрофильных поверхностей штампов и прессформ объемным фрезерованием на станках с ЧПУ // Производственный опыт. - 1990. - №6. - с.15 - 18.

Жолткевич Г.Н., Мирошниченко А.С. Определение подачи на строку при подготовке управляющих программ объемной обработки // Вопросы оборонной техники, серия ІІ. - 1993. - №3-4. - с.39 - 41.

Жолткевич Г.Н. Проектирование технологической оснастки как объект автоматизации // Механіка та машинобудування. - 1997. - №2. - с.196 - 203.

Жолткевич Г.Н. САПР технологической оснастки как средство повышения эффективности технологического оснащения сборочно-сварочных операций при производстве БТТ // Механіка та машинобудування. - 1997. - №2. - с.203 - 206.

Жолткевич Г.Н. Недетерминированный подход в задачах синтеза систем автоматизации проектирования средств технологического оснащения // Высокие технологии в машиностроении. - Харьков: Харьковский государственный политехнический университет. - 1997. - с.82 - 85.

Жолткевич Г.Н. К вопросу синтеза CAD/CAM-систем средств технологического оснащения // Критические технологии, автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении. - К.: Институт содержания и методов обучения Министерства образования Украины. - 1997. - с.93 - 97.

Жолткевич Г.Н. К вопросу автоматизации синтеза контуров режущих кромок формообразующих деталей штампов для разделительных операций // Кузнечно-штамповочное производство. - №11. - 1998. - с.9 - 11.

Жолткевич Г.Н. К вопросу о векторизации кривой профиля сложного режущего инструмента // Высокие технологии в машиностроении. - Харьков: Харьковский государственный политехнический университет. - 1998. - с.107 - 109.

Жолткевич Г.Н. К вопросу о моделировании механизмов распознавания при помощи меры различия // Вестник Херсонского государственного технического университета. Специальный выпуск. - 1999. - с.75 - 76.

Жолткевич Г.Н. Инвариантная структура интеллектуальных систем автоматизированного проектирования технологической оснастки // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - вып. 50. - 1999. - с.147 - 150.

Размещено на Allbest.ru