Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

УДК 512.5:681.31

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня

кандидата технічних наук

АВТОМАТИЗОВАНЕ ФОРМУВАННЯ СПРЯЖЕНИХ

ПОВЕРХОНЬ ВИЩИХ КІНЕМАТИЧНИХ ПАР

Спеціальність 05.01.01 Прикладна геометрія, інженерна графіка

ТІГАРЄВ ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

КИЇВ 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному політехнічному університеті.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор Підкоритов Анатолій Миколайович, Одеський державний політехнічний університет, завідувач кафедри нарисної геометрії та інженерної графіки.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Куценко Леонид Миколайович, Харківський інститут пожежної безпеки МВС України, зам. начальника кафедри пожежної техніки, м. Харків.

кандидат технічних наук Шишкін Михайло Іванович, Одеська державна академія будівництва та архітектури, доцент кафедри нарисної геометрії та інженерної графіки, м. Одеса.

Провідна установа:

Національний технічний університет України (КПІ), Київ.

Захист відбудеться 5 жовтня 2000 року о 13⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.06 в Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03037, Київ-37, Повітрофлотський просп., 31 ауд. 466.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, Київ-37, Повітрофлотський просп., 31.

Автореферат розісланий 4 вересня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Плоский В.О.

спряжена поверхня кінематична пара

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність досліджень. У металообробці при формуванні поверхні деталі відбувається взаємний контакт пари заготівка-інструмент у точці або по лінії, що відповідає вищим кінематичним парам. Формування спряжених поверхонь відбувається при виготовленні деталей за допомогою дискових, черв'ячних фрез. Різноманітні типи спряжених поверхонь вищих кінематичних пар застосовуються в багатьох галузях машинобудування, такі як зубчасті та черв'ячні передачі з лінійним та точковим контактом.

Геометричне формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар являється одним із перспективних напрямків геометричного моделювання. При цьому головною задачею є одержання геометричної моделі, адекватної досліджуваному процесу, складність якого спричиняє за собою ускладнення сформованої моделі спряжених поверхонь.

Застосування графо - аналітичних методів з використанням САПР дозволяє підвищити продуктивність розрахунково - графічних робіт при конструюванні деталей та інструменту за рахунок скорочення кількості розрахунків та графічних побудов, скорочення кількості експериментальних зразків за рахунок використання комп'ютерного моделювання спряжених поверхонь для визначення їхніх параметрів, одержати наочне зображення сформованих поверхонь, використовувати результати розрахунків для створення керуючих програм для верстатів з ЧПУ.

Впровадження автоматизованого формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар дає найбільший ефект при комплексному використанні комп'ютерних технологій, що являє собою безупинний цикл, який складається з: проектування поверхні деталі, створення керуючих програм та керування процесом її виготовлення.

Таким чином, актуальною є необхідність теоретичної та практичної розробки та дослідження автоматизації визначення параметрів та формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках науково-дослідної програми кафедри “Нарисна геометрія та інженерна графіка” Одеського державного політехнічного університету. Тема дисертації зв'язана з держбюджетною НДР: №295-33 “Теоретичні основи формування спряжених поверхонь складних виробів, виключаючих інтерференцію, стосовно до інструментальної промисловості, машинобудування та металургії”.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - запропонувати і дослідити способи, методи геометричного моделювання формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар, розробити алгоритми та програми їхньої реалізації, які грунтуються на сучасних досягненнях прикладної та обчислювальної геометрії, комп'ютерної графіки в галузі графічного представлення поверхонь складних геометричних форм.

Для досягнення поставленої в дисертації мети необхідно вирішити наступні задачі геометричного моделювання:

виконати аналіз існуючих методів формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар

розробити графічний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів;

розробити алгоритми та програми автоматизованого визначення параметрів спряжених лінійчатих поверхонь та їхнього взаємного розташування на базі діаграм кінематичного гвинта;

розробити автоматизований метод визначення параметрів, характеристики та формування спряжених лінійчатих поверхонь із лінійним контактом;

виконати обчислювальну та програмну реалізацію запропонованих засобів.

Методика досліджень. У процесі досліджень, поставлених у дисертаційній роботі задач, використовувалися методи аналітичної, нарисної, обчислювальної геометрії, прикладного програмування та комп'ютерної графіки.

Теоретичною базою досліджень є роботи провідних учених:

- у галузі аналітичних та графоаналітичних методів конструювання поверхонь складної форми: Без'є П., Ваніна В.В., Котова І.І., Кунса С.А., Михайлєнка В.Є., Найдиша В.М., Обухової В.С., Павлова А.В., Підгорного О.Л., Підкоритова А.М., Скидана І.А.;

- у галузі спряжених поверхонь Альтмана Ф., Гохмана К.И., Іванова Ю.М., Кормака П., Литвина Ф.Л., Люкшина В.С., Ніколаєва А.Ф., Олив'є Т., Підкоритова А.М., Тевліна А.М.;

- в галузі комп'ютерного моделювання поверхонь: Амерала Л., Грибова С.М., Ковальова С.М., Куценка Л.М., Підкоритова А.М., Скидана І. А., Сазонова К.О., Фергюсона.

Наукову новизну отриманих результатів складають:

- графічний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів;

- автоматизоване визначення параметрів спряжених поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта;

- автоматизований метод визначення параметрів характеристики та формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар.

Практична цінність полягає в розробці комплексу алгоритмів, програм автоматизованого визначення параметрів спряжених поверхонь на базі кінематичного гвинта, автоматизованого визначення параметрів характеристики та формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар, автоматизованої підсистеми моделювання спряжених поверхонь.

Впровадження результатів. Результати дисертаційної роботи впроваджені в СКБ алмазно-розточних верстатів м. Одеса у відділі серійних верстатів. Запропоновану в роботі підсистему пропонується використовувати при розробці коробок передач верстатів які конструюються, що скоротить час проектування за рахунок зменшення обсягів розрахунково - графічних робіт, дозволить одержати більш досконалі проектні рішення за рахунок автоматизованого визначення й оптимізації знайдених параметрів спряжених поверхонь деталей.

Результати дисертації впроваджені в навчальний процес на кафедрі “Нарисна геометрія та інженерна графіка” Одеського державного політехнічного університету в курсі “Нарисна геометрія та комп'ютерна графіка” для МБІ та ІПТДМ.

Апробація роботи. Результати досліджень доповідалися на постійно діючому семінарі опорних кафедр Одеського регіону (м. Одеса 1996 - 1999 р.), на IV та VI Міжнародних науково-практичних конференціях “Сучасні проблеми геометричного моделювання” (м. Мелітополь 1997 р., 1999 р), на конференції “Ресурсо - енергозберігаючі технології в промисловості” (м. Одеса 1997 р.), на семінарах “Моделювання в прикладних наукових дослідженнях” (м. Одеса 1997 р., 1998 р.), міжнародній науково - практичній конференції "Сучасні проблеми геометричного моделювання" м. Харків 1998р.), Eighth International Conference on Engineering Computer Graphics and Descriptive Geometry (Austin, Texas, USA 1998), на науковому семінарі кафедри нарисної геометрії, інженерної і комп'ютерної графіки Національного технічного університету (КПІ).

Публікації. За результатами наукових досліджень опубліковано 14 наукових робіт (7 статей у збірниках наукових праць, затверджених ВАК України, 7 статей у матеріалах семінарів та конференцій), з них 5 без співавторів.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 223 найменувань, 3-х додатків.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкриваються сутність і стан наукової проблеми та її значимість, обгрунтованість актуальності теми, сформульовані мета і задача дослідження, виділені наукова новизна та практичне значення отриманих результатів, показаний конкретний особистий внесок автора, показаний перелік основних наукових результатів, які виносяться на захист.

У першому розділі розглянуті сучасні підходи до розв'язання задач формування поверхонь вищих кінематичних пар. Виконано загальну характеристику існуючих методів, показано конструктивні підходи для побудови спряжених поверхонь. Розглянуто основні ідеї та методи автоматизації формування спряжених поверхонь.

В другому розділі розглядаються питання автоматизованого визначення параметрів спряжених поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта. При розв'язанні задачі конструювання інструмента для виготовлення деталей із гвинтовими поверхнями та поверхнями обертання використовується графічний метод діаграм кінематичного гвинта. Діаграми кінематичного гвинта використовуються при дослідженні спряжених гвинтових поверхонь із лінійним контактом. Застосування даного методу дозволяє за відомими параметрами гвинтової поверхні деталі знаходити параметри спряженої поверхні інструмента, параметри їхнього взаємного розташування і параметри миттєвого гвинтового руху, що характеризує відносний рух - кочення з ковзанням. Актуальною являється задача автоматизації визначення шуканих параметрів спряжених поверхонь на базі побудови діаграми кінематичного гвинта.

При розробці автоматизації визначення параметрів спряжених поверхонь були виконані декілька послідовних етапів.

- Визначено та вивчено усі теоретично можливі варіанти діаграм кінематичного гвинта. Досліджено знаходження необхідних параметрів для різноманітних сполучень спряжених поверхонь, для різноманітних значень та напрямів гвинтових і обертальних рухів, для різноманітних положень спряжених осей. З метою поширення галузі застосування методу діаграм кінематичного гвинта проведене дослідження явища кочення з ковзанням для різноманітних спряжених поверхонь, таких як два евольвентних гелікоїди, архімедового і конволютного гелікоїдів, архімедового гелікоїда і гіперболоїда,

- На підставі вивчених діаграм визначено та класифіковано комплекси вихідних даних для побудови діаграм кінематичного гвинта, що містять у собі:

а) Завдання вихідних даних та технологію побудови кругової діаграми першої з спряжених поверхонь

б) Завдання умов взаємного руху спряжених поверхонь

Кочення

Кочення з ковзанням

в) Завдання вихідних даних та технологію побудови для другої спряженої поверхні

- Розроблено комплекси алгоритмів та програм для побудови різноманітних варіантів діаграм кінематичного гвинта, що включають у себе:

а) Комплекс алгоритмів та програм побудови діаграм для кочення;

б) Комплекс алгоритмів та програм побудови діаграм для кочення з ковзанням.

- За побудованими діаграмами кінематичного гвинта розроблено програми графічного визначення параметрів спряжених поверхонь, параметрів взаємного розташування та параметрів взаємного руху.

Розглянуто аналітичне визначення параметрів спряжених евольвентних гелікоїдів при коченні з ковзанням.

Автоматизація графічного визначення параметрів спряжених поверхонь, параметрів взаємного розташування та параметрів взаємного руху для різноманітних спряжених лінійчатих поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта дозволяє одержати дані для розробки, розрахунку їхніх математичних моделей та автоматизованого формування спряжених поверхонь з лінійним дотиком. Автоматизація скорочує час на розробку інструмента.

При побудові діаграм кінематичного гвинта необхідно графічно визначати параметри рухів лінійних характеристик спряжених поверхонь, виконувати дії з векторами кутових швидкостей, які використовуються для опису математичних моделей поверхонь обертання та гвинтових поверхонь. Для розв'язання даної задачі розроблено графічний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів. Запропонований спосіб можна застосовувати при векторних побудовах, які використовуються при розв'язанні різноманітних задач. Наприклад, при визначенні та оптимізації параметрів спряжених евольвентних гелікоїдів при коченні використовуються наступні формули:

(с₂,h₂,₂) ~ (c₁,h₁,₁) (a,_a) або (1)

(с₂,h₂,₂) ~ (a,_a) (c₁,h₁,₁) (2)

що відповідає додаванню або відніманню обертального та гвинтового рухів. Отже, вирішуємо наступну задачу. За відомими параметрами евольвентної поверхні деталі ₁ та напрямом осі а - осі обертального руху _a необхідно визначити діапазони зміни вектора кутової швидкості , спряженої гвинтової поверхні ₂, при різноманітних значеннях та напрямі вектора обертального руху . Розв'язання поставленої задачі на базі діаграми кінематичного гвинта показано на рис. 1.

Задаючи ряд значень вектора уздовж характеристики а по напряму від точки А до точки О , , , визначаємо відповідні значення величини та напряму для векторів , , , .



Змінивши напрям вектора , на протилежний визначаємо величину та напрям вектора .

У результаті проведених побудов одержуємо, що кінцеві точки векторів , , , лежать на лінії а' паралельній осі а, та розташованій на відстані рівній величині перпендикуляра від кінця вектора до осі а, а кінець вектора розташований на лінії а''а. Отже, визначені направляючі лінії а' та а'', що визначають зони зміни вектора для різноманітних значень вектора . Застосування запропонованого способу для розглянутого випадку дозволяє визначити діапазони зміни параметрів при зміні одного з елементів векторної суми.

При побудові діаграми кінематичного гвинта необхідно виконувати дії з векторами кутових швидкостей декілька разів, послідовно складаючи і/або віднімаючи їх. Наприклад, при визначенні параметрів спряжених евольвентних гелікоїдів при коченні з ковзанням. Для знаходження параметрів евольвентного гелікоїда інструмента використовується діаграма кінематичного гвинта, яка показує суму або різницю параметрів евольвентного гелікоїда та параметрів миттєвого відносного гвинтового руху :

. (3)

Миттєвий гвинтовий рух можна розкласти на суму двох обертань та :

. (4)

Остаточно одержуємо:

. (5)

Розв'язання задачі складається з двох послідовно виконуваних частин:

1. визначення величини вектора як суми векторів та

(6)

2. визначення величини вектора

. (7)

Діаграма кінематичного гвинта, яка відповідає описаному явищу, показана на Рис. 2. З використанням запропонованого способу визначаються діапазони можливих змін вектора кутової швидкості миттєвого гвинтового руху та вектора кутової швидкості спряженої поверхні інструмента . Величини та напрями векторів , та визначені, як результат послідовного додавання кількох векторів. У даному випадку змінювався один із векторів, що входять до суми, а другий залишався незмінним. Результуючий вектор змінював свою величину та напрям.

Розглянемо застосування запропонованого способу для випадку, коли результуючий вектор повинен бути незмінним за величиною, а сумарні вектори можуть змінювати величину та напрям. Діаграма кінематичного гвинта для даного випадку показана на Рис. 3 і описує спряження 2-х гіперболоїдів при русі коченні з ковзанням. Діапазон зміни векторів та дорівнює: , . Напрям векторів та може змінюватися в діапазоні від 0 до 360 для різноманітних значень вектора .

Розглянемо застосування запропонованого способу для випадку одночасної зміни векторів кутових швидкостей та при незмінній величині сумарного вектора , а потім виконується підсумок з додатковим вектором кутової швидкості. Діаграма кінематичного гвинта для даного випадку показана на Рис. 4. Вона описує спряження 2-х гелікоїдів при русі кочення з ковзанням відповідно до формул (3-7). Розглянуто чотири варіанти використання графічного способу визначення параметрів складних рухів.

Спосіб використовувався при оптимізації параметрів для різноманітних типів діаграм кінематичного гвинта та автоматизації їх побудови. На основі способу та розробленої методики визначення параметрів спряжених поверхонь, на базі діаграм кінематичного гвинта, розроблено комплекс програм автоматизації цього процесу, який дозволяє скоротити витрати часу та підвищити точність визначення необхідних параметрів. Програми являють собою додаток до САПР AutoCAD R14 та виконані у вигляді додаткового пункту падаючого меню. Кожен рядок розгортного меню являє варіант спряження різноманітних поверхонь. Обираючи необхідний рядок меню, робимо побудову діаграми кінематичного гвинта та визначаємо потрібні параметри. Результат графічної побудови діаграми кінематичного гвинта для гелікоїдів при відносному русі кочення з ковзанням показаний на Рис. 5.

Структурну схему роботи програми автоматизованого визначення параметрів спряжених поверхонь з лінійним контактом подано на Рис. 6.

Отримані результати разом з попередніми параметрами можна зберегти у вигляді окремого файла. Результати визначення параметрів спряжених поверхонь використовуються в якості вихідних даних в автоматизованому методі визначення параметрів характеристики та формування спряжених лінійчатих поверхонь.

Третій розділ присвячено автоматизованому визначенню параметрів характеристики та формуванню спряжених поверхонь вищих кінематичних пар.

При конструюванні деталей, у яких використовуються лінійчаті поверхні, необхідно провести розрахунок поверхонь деталі та інструмента, а також виконати побудову їхнього графічного зображення. Виконання побудови поверхонь спряжених лінійчатих поверхонь пов'язано з великим обсягом креслярських робіт. Використання САПР AutoCAD дозволяє підвищити продуктивність, точність, якість виконаних креслень і виконати автоматизацію усіх етапів розрахунків та побудов. Застосування AutoCAD дозволяє будувати необхідні вигляди, а також аксонометричне зображення деталі або механізму, який складається з спряжених поверхонь, наприклад, спряжених евольвентних гелікоїдів. Для виготовлення деталей з поверхнею такої форми необхідно виконати дослідження особливостей спряження гелікоїдів заготовки та інструмента. Експериментальне моделювання спряження поверхонь гелікоїдів заготовки та інструмента пов'язано зі значними матеріальними витратами. Найбільш ефективним методом формування спряжених гелікоїдів являється метод геометричного комп'ютерного моделювання.

При створенні та розрахунку математичних моделей, визначених спряже-них поверхонь, з урахуванням їхнього взаємного розташування, необхідно знайти системи координат, які використовувані в застосовуваних моделях, визначити формули взаємного переходу між рухомими системами координат, спряженими з поверхнями деталі, інструмента та миттєвої поверхні.

Просторове розташування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар може бути з паралельними, мимобіжними осями та осями, які перетинаються.

При формуванні спряжених поверхонь при відносному русі кочення з ковзанням необхідно визначити координати поверхонь деталі, інструмента та миттєвої гвинтової поверхні. Для цього використовується завдання систем координат, пов'язаних із кожною з формованих поверхонь. Умови для завдання систем координат узяті з результатів автоматизованого визначення параметрів спряже-них поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта. Розташування систем координат для трьох спряжених поверхонь показано на Рис. 7.

Рівняння перетворення координат O₂X₂Y₂Z₂ для поверхні інструмента ₂ мають вигляд (8)

(8)

Рівняння перетворення координат O₃X₃Y₃Z₃ для миттєвої гвинтової поверхні мають вигляд

(9)

Рівняння, що описують евольвентний гелікоїд ₁ заготівки в системі координат O₁X₁Y₁Z₁, мають вигляд (10)

 (10)

Рівняння, що описують евольвентний гелікоїд ₂ інструмента в системі координат O₂X₂Y₂Z₂, мають вигляд (11)

(11)

Рівняння, що описують евольвентний гелікоїд миттєвої гвинтової поверхні у системі координат O₃X₃Y₃Z₃, мають вигляд (12)

(12)

При формуванні спряжених поверхонь із лінійним дотиком необхідно ви-значити лінію їхнього спряження (характеристику). Для визначення параметрів лінії спряження необхідно спільно розв'язати системи рівнянь, які описують по-верхні деталі ₁ та інструмента ₂, з урахуванням перетворення систем координат. Спільне розв'язання рівнянь (10) та (11) призводить до необхідності розв'язання трансцендентних рівнянь. Таким чином можна визначити параметри лінії спряження для спряжених поверхонь деталі ₁ та миттєвої гвинтової поверхні , шляхом спільного розв'язання рівнянь (10) та (12). Такий шлях пов'язаний з великим обсягом обчислень та упорядкуванням складних програм розв'язання рівнянь.

САПР AutoCAD R14 дозволяє здійснити перетворення між різноманітними системами координат, створюючи користувальні системи координат, які по-в'язані з кожною із спряжених поверхонь. Формування поверхні в такій системі координат виконується простіше та швидше.

Формування спряжених лінійчатих поверхонь та визначення за ними параметрів спряжених поверхонь є трудомісткою роботою. Для прискорення процесу обчислень параметрів спряжених поверхонь і одержання їхнього графічного зображення розроблено графоаналітичний метод визначення параметрів характеристики та формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар. Суть методу полягає в наступному. Створюються користувальні системи координат, які пов'язані з кожною із спряжених поверхонь. Визначення параметрів лінії спряження для поверхні ₁, яка співпадає з характеристикою даної поверхні. Графічно визначаються параметри характеристик для поверхонь ₂ та , у відповідних користувальних системах координат. На підставі визначених параметрів характеристик, з урахуванням типу спряження та математичної моделі поверхні, формуються відповідні поверхні ₁, ₂, .

Визначення вихідних даних для автоматизованого формування спряжених лінійчатих поверхонь проводиться за допомогою діаграм кінематичного гвинта (докладно розглянуто в другому розділі).

Розроблено комплекс програм автоматизованого формування спряжених лінійчатих поверхонь із лінійним контактом, який дозволяє скоротити витрати часу, підвищити точність формування необхідних поверхонь та визначення необхідних параметрів. Програми являють собою додаток до САПР AutoCAD R14 і виконані у вигляді додаткового пункту падаючого меню. Кожний рядок розгортного меню являє собою варіант формування комбінацій різноманітних спряжених поверхонь. Обираючи необхідний рядок меню, визначаємо потрібні параметри характеристики та здійснюємо формування спряжених поверхонь (Рис. 8).

Структурна схема роботи програми автоматизованого визначення параметрів характеристики та формування трьох спряжених лінійчатих поверхонь з лінійним контактом подана на Рис. 9.

Отримані результати разом з вихідними параметрами зберігаються у вигляді окремого файла та можуть бути використані при створенні керуючих програм для виготовлення деталей з гвинтовими лінійчатими поверхнями.

За результатами досліджень, розглянутих у розділах 2 та 3, розроблено автоматизовану підсистему моделювання спряжених поверхонь вищих кінематичних пар. Її структуру показано на Рис. 10.

ВИСНОВКИ

Робота присвячена автоматизованому формуванню спряжених поверхонь вищих кінематичних пар. У дисертації отримані наступні результати:

Розширено область застосування методу діаграм кінематичного гвинта для дослідження спряження лінійчатих поверхонь при відносному русі кочення з ковзанням;

Розроблено графічний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів, який використовується для оптимізації та автоматизації визначення параметрів спряжених поверхонь;

Розроблено алгоритми геометричної побудови діаграм кінематичного гвинта для різноманітних варіантів спряження лінійчатих поверхонь;

Розроблено автоматизоване визначення параметрів спряжених лінійчатих поверхонь, їхнього взаємного розташування та параметрів взаємного руху на базі діаграм кінематичного гвинта;

Розроблено автоматизований метод визначення параметрів характеристики та формування спряжених лінійчатих поверхонь з лінійним контактом;

Розроблено алгоритми автоматизованого формування спряжених поверхонь із використанням запропонованого методу;

Розроблено обчислювальну та програмну реалізацію запропонованих способу та методу у вигляді автоматизованої підсистеми моделювання спряжених поверхонь вищих кінематичних пар для САПР AutoCAD 14.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ У НАСТУПНИХ РОБОТАХ

Подкорытов А.Н., Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Геометрическое определение условий сопряжения эвольвентных геликоидов. //Прикладна геометрія та інженерна графіка - К.: КДТУБА, 1997. - Вып.61 - С.22-24.

Подкорытов А.Н., Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Сопряжение эвольвентных геликоидов при качении со скольжением. //Прикладна геометрія та інженерна графіка - К.: КДТУБА, 1997. - Вып.62 - С.23-28.

Подкорытов А.Н., Тигарев В.М. Условие сопряжения конволютного и архимедового геликоидов при качении со скольжением. / Труды учёных ОПУ. - Одесса, 1998. - Вып.1(5). - С.60-62.

Тігарєв В.М. Автоматизація визначення параметрів спряжених поверхонь на базі діаграми кінематичного гвинта. //Прикладна геометрія та інженерна графіка - К.: КНУБА, 1999. - Вып.65 - С.168-170.

Тигарев В.М. Графический способ определения параметров сложных движений. Прикладная геометрия и инженерная графика. //Труды/Таврическая государственная агротехническая академия. - Мелитополь: ТГАТА, 1999. - Вып.4 - Т.5. - С.117-120.

Тигарев В.М. Автоматизированное формирование сопряжённых линейчатых поверхностей. Прикладная геометрия и инженерная графика. //Труды/Таврическая государственная агротехническая академия. - Мелитополь: ТГАТА, 1999. - Вып.4 - Т.7. - С.89-92.

Тигарев В.М. Аналитическое определение параметров сопряжённых эвольвентных геликоидов при качении со скольжением. Прикладная геометрия и инженерная графика. //Труды/Таврическая государственная агротехническая академия. - Мелитополь: ТГАТА, 1999. - Вып.4 - Т.8. - С.106-109.

Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Сопряжение архимедова и конволютного геликоидов при качении со скольжением.//Современные проблемы геометрического моделирования. - Мелитополь: ТГАТА, 1997. - Часть 1. - С.79-83.

Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Технология сопряжения геликоидов при качении со скольжением. //Ресурсо - энергосберегающие технологии в промышленности. - К.: Знание, 1997. - С.19-20.

Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Моделирование условий сопряжения геликоидов при качении со скольжением. //Материалы IV семинара. Моделирование в научных исследованиях. //Под ред. В.П. Малахова и др. - Одесса: ОГПУ, 1997. - С.45-46.

Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Сопряжение архимедова геликоида и гиперболоида. //Сучасні проблеми геометричного моделювання. - Харків: ХІПБ МВС України, 1998. - Частина 1. - С.96-102.

Подкорытов А.Н., Браилов А.Ю., Тигарев В.М. Построение сопряженных поверхностей эвольвентных геликоидов. // Сучасні проблеми геометричного моделювання. - Харків: ХІПБ МВС України, 1998. - Частина 2. - С.9-14.

Brailov A.Yu. and Tigarev V.M. The mechanical treatment of screw surface by cutting. - 8^thICTCGDG conference, Austin, Texas, USA, 1998. - Vol. 1. - P. 114-116.

Тигарев В.М. Моделирование построения сопряжённых геликоидов. //Материалы V семинара. Моделирование в научных исследованиях. //Под ред. В.П. Малахова и др. - Одесса: ОГПУ, 1998. - С.44.

Анотації

Тігарєв В.М. Автоматизоване формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.01.01. Прикладна геометрія, інженерна графіка. - Київський національний університет будівництва та архітектури, Київ, 2000 р.

Дисертація присвячена розробці та дослідженню автоматизованого визначення параметрів і формування спряжених лінійчатих поверхонь вищих кінематичних пар з лінійним дотиком. У роботі запропоновано геометричний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів. Запропонований спосіб дозволяє здійснити оптимізацію параметрів спряжених лінійчатих поверхонь. З використанням геометричного способу розроблено автоматизоване визначення параметрів спряжених поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта. Знайдені параметри використовуються для автоматизованого формування спряжених поверхонь. Розроблено автоматизований метод визначення параметрів характеристики та формування спряжених поверхонь. Розроблено підсистему моделювання спряжених поверхонь вищих кінематичних пар, яка включає в себе визначення необхідних параметрів та формування спряжених поверхонь вищих кінематичних пар. Підсистема реалізована у вигляді додатка до САПР AutoCAD R14.

Ключові слова: спряжені поверхні, кінематичні пари, діаграма кінематичного гвинта, автоматизоване формування.

Тигарев В.М. Автоматизированное формирование сопряжённых поверхностей высших кинематических пар. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.01.01. Прикладная геометрия, инженерная графика. - Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Киев, 2000 г.

Диссертация посвящена разработке и исследованию автоматизированного определения параметров и формирования сопряжённых линейчатых поверхностей высших кинематических пар с линейным касанием. С целью расширения области применения графического метода диаграмм кинематического винта проведено детальное исследование определения параметров сопряжённых линейчатых поверхностей при относительном движении качение со скольжением. В работе предложен геометрический способ определения диапазонов изменения параметров сложных движений. Предложенный способ позволяет осуществить оптимизацию параметров сопряжённых линейчатых поверхностей при задании ограничивающих факторов. Разработано автоматизированное определение параметров сопряжённых поверхностей на базе диаграмм кинематического винта, в котором используется предложенный геометрический способ. Программы реализованы в виде приложения к САПР AutoCAD R14. Найденные параметры сопряжённых поверхностей и параметры их взаимного расположения используются в качестве исходных для формирования сопряжённых поверхностей.

Разработан автоматизированный графоаналитический метод определения параметров характеристики и формирования сопряжённых линейчатых поверхностей. Автоматизированное определение параметров сопряжённых поверхностей на базе диаграмм кинематического винта и автоматизированный метод графического определения параметров характеристики и формирования сопряжённых линейчатых поверхностей объединены в автоматизированную подсистему моделирования сопряжённых поверхностей высших кинематических пар. Подсистема включает в себя автоматизированное определение требуемых параметров и формирование сопряженных поверхностей высших кинематических пар. Каждая из частей подсистемы может использоваться самостоятельно или взаимозависимо, когда параметры, определённые с помощью диаграммы кинематического винта, являются исходными для формирования сопряжённых линейчатых поверхностей. Результат геометрических построений и расчётов представляет собой таблицу, содержащую найденные параметры совместно с исходными данными, которая выводится в отдельный файл, а также графическое изображение сформированных поверхностей. Результаты могут использоваться для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Предложенная в работе автоматизированная подсистема формирования сопряженных поверхностей реализована в виде приложения к САПР AutoCAD R14 и позволяет повысить точность определения параметров сопряженных поверхностей; сократить сроки проектирования за счёт сокращения объёмов расчётно-графических работ; получить более совершенные проектные решения за счёт автоматизированного определения и оптимизации найденных параметров сопряжённых поверхностей; выполнить компьютерное моделирование сопряжённых поверхностей.

Предложенная в работе подсистема формирования сопряженных поверхностей внедрена в СКБ алмазно-расточных станков г. Одесса при проектировании коробок передач станков. Предложенные в работе способ и метод, разработанные расчётные модули приняты и внедрены в учебном процессе в Одесском государственном политехническом университете. Целесообразно рекомендовать предложенную в работе подсистему формирования сопряженных поверхностей к внедрению в расчётных отделах НИИ и КБ при проектировании новой техники, в особенности с использованием линейчатых поверхностей.

Ключевые слова: сопряжённые поверхности, кинематические пары, диаграмма кинематического винта, автоматизированное формирование.

Tigaryev V.M. Automatized shaping of conjugated surfaces of major kinematics couples. - Manuscript.

The thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science 05.01.01 speciality “Applied geometry, engineering graphics”. - Kyiv national university of construction and architecture, Kyiv, 2000.

The thesis is devoted to the development and research of the automatized defining of parameters and shaping of conjugated linear surfaces. In a given paper a new geometric method of defining ranges of modification of parameters of complex movements is suggested. The proposed method allows putting into practice the optimization of parameters of surfaces under discussion. Using a proposed method of automatized defining parameters of conjugated surfaces on the basis of the diagrams of a kinematic screw is developed. The parameters defined are used for shaping conjugated surfaces. The automatized method of defining parameters of line being formed and shaping conjugated surfaces is worked out. The subsystem of simulating conjugated surfaces of major kinematics couples including of required parameters and shaping of conjugated surfaces of major kinematics couples is developed. The subsystem is realized as appendix to AutoCAD R14.

Key word: conjugated surfaces, major kinematics couples, diagram of a kinematic screw, automatized shaping.

Размещено на Allbest.ru

...