Методы и инструментальные средства отображения схем установок объектов производства в базах технологического назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Колыбенко, Евгений Николаевич

• Колыбенко, Евгений Николаевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Колыбенко, Евгений Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. Определение области решения задач проектирования в системе «ТПП. Обработка резанием»

1.1. Обоснование подхода к исследованию

1.2. Методы и средства исследования

1.3. Определение места инструментального средства в процессе проектирования

1.4. Определение инструментального средства информационного моделирования

1.5. Определение областей приложения инструментальных

средств

1.6. Цель исследования в связи с решением задач ТПП

ГЛАВА 2. Обзор публикаций по проблемам теории базирования

2.1. Обобщённое представление теории базирования

2.2 . Представление понятий: «теоретическая схема базирования», «базирование»

2.3. Представление понятия «база»

2.4. Представление понятия «комплект баз»

2.5. Научная гипотеза о направлении развития представлений теории базирования

ГЛАВА 3. Развитие представлений теории базирования

3.1. Общие положения

3.2. Определение комплекта баз

3.3. Определение элементов наложения геометрических связей

3.4. Относительная предопределённость положения элементов «собственной» системы координат

3.5. Определение элементов наложения связей базирования

3.6. Принципиальные отличия теоретических и практических

схем базирования

3.7. Определение схемы базирования

3.8. Наложение связей «собственного» базирования

3.9. Наложение связей «внешнего» базирования

3.10. Выводы

ГЛАВА 4. Инструментальные средства задания информационной модели {УСТ}

4.1. Обоснование подхода к исследованию

4.2. Связи элементов структуры

4.3. Средства задания «общей» системы координат

4.4. Средства задания позиционных свойств

4.5. Средства задания геометрических свойств

4.6. Средства задания структуры позиционных связей

4.7. Структурно-информационная схема базы данных «Установка»

4.8. Выводы

ГЛАВА 5. Приложение инструментального средства {УСТ} к

созданию базы данных приспособлений для установки объектов

217

производства

5.1. Основные направления информационного отображения сведений о конструкции приспособления

5.2. Средства задания свойств конструкции приспособления

5.3. Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Библиографический список

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и инструментальные средства отображения схем установок объектов производства в базах технологического назначения»

ВВЕДЕНИЕ

Эффективность преобразований в сфере производства, темпы экономического роста в решающей мере зависят от машиностроения. Именно в нем материализуются основополагающие научно-технические идеи, создаются новые орудия труда, системы машин, определяющие прогресс в других отраслях экономики. Возрастающее значение машиностроения требует укрепления материально-технической базы предприятий, улучшения использования «костной и мускульной системы производства» (К. Маркс) организационно-технологическими средствами.

В условиях перехода предприятий машино- и приборостроения к рыночным отношениям сохраняются общие тенденции к уменьшению объёмов выпуска изделий производства и одновременному увеличению их номенклатуры. Следовательно, возрастает нагрузка на ТПП новых изделий. ТПП - технологическая подготовка производства. В этих условиях достижение основных целей ТПП и производства приобретает всё большее значение. В дальнейшем исследовании рассматривается предметная область «ТПП. Обработка резанием».

Объекты производства (рис.1) существуют в процессах производства обработки резанием в различных состояниях: начальном (исходная заготовка детали); промежуточном (заготовка детали или сборочной единицы); конечном (деталь, сборочная единица). Детали и сборочные единицы являются конечным результатом процессов производства. Процессам производства рассматриваемых объектов предшествуют процессы проектирования объектов ТПП. Объекты проектирования ТПП (рис.2) являются основой существования процессов производства и, следовательно, основой существования самих объектов производства. Решение задач проектирования объектов «ТЦП. Обработка резанием» основано на анализе многообразных свойств объектов производства из их чертежей и эскизов. Объекты производства в процессах проектирования объектов «ТПП. Обработка резанием» относятся к классу трёхмерных геометрических объектов. В про-

цессах проектирования рассматриваемые геометрические объекты подвергаются действиям над ними с целью получения технических решений проектирования. Объекты проектирования «ТПП. Обработка резанием», так или иначе, всегда связаны с рассматриваемыми действиями над трёхмерными геометрическими объектами производства. Следовательно, действующие в технологии работ «ТПП. Обработка резанием», инструментальные средства и методы проектирования объектов ТПП также всегда связаны с действиями над трёхмерными геометрическими объектами производства.

Достижение основных целей ТПП традиционными, по существу, ручными, методами проведения работ встречает значительные трудности в практической реализации. До настоящего времени ТПП новых изделий ведётся не только традиционно, но и как бы заново, без должного заимствования «прошлого» опыта многих специалистов. Достижение основных целей требует такой организации работ ТПП, при которой возможно:

• устранение дублирования и параллелизма путём изначального информационного поиска и заимствования аналогов технических решений объектов проектирования ТПП;

• уменьшения многообразия объектов проектирования ТПП одного рода с одновременным увеличением серийности их применения путём заимствования технических решений лучших вариантов.

Издержки в организации ТПП и производства, недоиспользование закона стоимости, наличие организации ТПП и производства в отсталом виде не способствуют эффективному и экономичному использованию новейших технических средств производства.

Для достижения основных целей ТПП и производства необходимы соответствующие технические и инструментальные средства и методы проектирования. Однако, средства и методы, используемые в традиционной (без ЭВМ) технологии работ ТПП, не могут служить искомыми инструментальными средствами и методами новой (информационной) техноло-

гии работ ТПП. Автоматизированное решение задач ТПП с целью достижения основных целей требует представления в ЭВМ рассматриваемых действий над трёхмерными геометрическими объектами производства посредством специально спроектированных инструментальных средств и методов информационного моделирования решений технолога. Появление необходимых средств и методов, в свою очередь, требует соответствующих структурных преобразований в технологии проведения работ ТПП для эффективного и экономичного их использования. Такова диалектика развития производительных сил и производственных отношений.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Колыбенко, Евгений Николаевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Развитие системы понятий теории базирования в информационный объект - модель схемы установки объекта, обеспечивает ей логическую завершённость.

2. Модель схемы установки объекта реализована в общем виде на множестве технических решений проектирования. Ядро модели обладает ярко выраженными инвариантными свойствами относительно стадий производственного процесса ( обработка, сборка, измерение и др.) и множества структур конструкций объектов установки, что соответствует реализации её на принципах подобия. Инвариантные свойства объекта установки в структуре модели органично сочетаются с типоразмерными (метрическими и качественными), что соответствует реализации её на принципах размерностей.

3. Установление объективно существующих связей понятий и реализация информационного объекта на принципах подобия и размерностей обеспечивают теории базирования необходимую связность и строгость.

4. Система понятий теории базирования освобождается от неоднозначности, логической незавершённости, субъективного трактования и ошибок в использовании.

5. Модель схемы установки объекта обладает свойствами единства и общности для использования в нормативной, учебной и технологической документации.

6. Полнота реализации функций целеполагания деятельности человека в модели схемы установки объекта позволяет рассматривать её в роли средства связности для снятия технологических и алгоритмических ограничений процесса проектирования. На основании точных знаний строения модели данных возможно определение системы логических утверждений для проведения анализа исходных данных и алгоритмизации преобразования исходных данных в выходные.

7. Свойства модели схемы установки объекта позволяют рассматривать её в роли теоретической основы для построения основных информацион-

ных моделей проблемной области «ТПП. Обработка резанием». Для проектирования технологических процессов производства необходимо обеспечить: синтез информационной модели объекта производства, как объекта сборки (для налаживания интеграционных связей CAD-CAM); синтез информационной модели операции, как объекта сборки переходов (на основе «общей» системы координат схемы установки объекта); синтез рабочей машины в пределах операции, как объекта сборки объектов взаимодействия операции.

8. Рассматриваемые модели являются источниками конструкторских подетальных и технологических операционных и системы Д-СИП размерных цепей. Нормативное упорядочение представлений о системе нанесения размеров на чертежах / эскизах трёхмерных геометрических объектов, возможное в модели схемы установки объекта, позволяет обеспечить единство проведения размерного анализа конструкторских цепей, достижимой точности установки и обработки объекта.

9. Знания структуры модели позволяют проводить графическое структурное моделирование и автоматизацию кодирования свойств структурных элементов схем установки и обработки резанием на основе соответствия аналитическим представлениям.

10. Известные средства формирования графических моделей объектов: AUTOCAD, SIMATRON, PROMGENERING и др. являются средствами формирования параметрических моделей. Протоколы отображения аналитических представлений, соответствующие графическим, оказываются не структурированными под управлением целей и задач проблемной области и, по этой причине, мало пригодны для налаживания интеграционных связей CAD-CAM.

11. Модель схемы установки объекта обладает свойствами однократности ввода информации в САПР, служит в роли : записи информации в базе данных; предписания на информационный поиск аналогов; технического задания на проектирование.

12. На основе использования информационной модели схемы установки объекта возможно преодоление диалектического противоречия между уровнем развития необходимых инструментальных средств и потребностями: в решении практических задач ТПП; накоплении научных сведений проектирования для перехода к САПР.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Колыбенко, Евгений Николаевич, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Автоматизированное проектирование: геометрические и графические задачи. - М., Машиностроение, 1983. - 278 е., ил.

2. Автоматизированные системы технологической подготовки производства в машиностроении. Под ред. чл.-кор. АН БССР Г.К. Горанско-го. - М., Машиностроение, 1976. - 240 е., ил.

3. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства / В.М. Зарубин, Н.М. Капустин, В.В. Павлов, Г.П. Старовойтов, В.Д. Цветков. - Машиностроение, 1979. - 247 е., ил.

4. Аверченков В.И., Ильицкий В.Б. Автоматизация проектирования приспособлений:/учеб. пособие/. - Брянск, 1989. - 172 е., ил.

5. Артоболевский С.И. Технологические машины-автоматы. - М., Машиностроение, 1964. - 179 с.

6. Базров Б.М. Модульная технология изготовления деталей. - М., ВНИИТЭМР, 1986. - 52 е., ил.

7. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. Изд. 3-е, доп. - М., Машиностроение, 1969. - 560 е., ил.

8. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. Изд.. 3-е, доп. - М., Высшая школа, 1980. - 240 е., ил.

9. Бойцов В.В. Научные основы комплексной стандартизации технологической подготовки производства. - М., Машиностроение, 1982. - 319 е., ил.

10. Бойцов В.В. Механизация и автоматизация в мелкосерийном и серийном производствах. - М., Машиностроение, 1971. - 416 е., ил.

11. Бруевич Н.Г. , Челищев Б.Е. Автоматизация проектирования технологических процессов изготовления деталей на металлорежущем оборудовании. - «Машиноведение», 1977, № 1,. - с. 5...8

12. Введение в технику работы с таблицами решений (пер. с нем.). Фрайтаг Г., Годе В., Якоби Г. и др. - М., Энергия, 1979. - 87 е.,ил.

13. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. - М., Машиностроение, 1978. - 208 е., ил.

14. Глазов Г.А. Комплексная механизация механических цехов в мелкосерийном производстве. - Л., Машиностроение., 1972. - 208 е., ил.

15. Горанский Г.К., Бендерева Э.И. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. - М., Машиностроение, 1981. - 456 е., ил.

16. РД 50-635-87 Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчёта линейных и угловых цепей. - М., изд. ГК Стандартов, 1987

17. ГОСТ 21495-76 Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения.

18. ГОСТ 22487-77 Проектирование автоматизированное. Термины и определения.

19. ГОСТ 23501.605-84 САПР. Правила разработки и применения типовых математических моделей выбора средств технологического оснащения

21. Диалоговое проектирование технологических процессов / Н.М. Капустин, В.В. Павлов, Л.А. Козлов и др. - М., Машиностроение, 1983. -255 с.

22. Дейт К. Дж. Руководство по реляционной СУБД ДВ2» ( пер. с англ.). - М., Финансы и статистика, 1988. - 319 е., ил.

23. Егоров М.Е., Дементьев В.И., Дмитриев В.Л. Технология машиностроения. - М., Высшая школа, 1976. - 534 е., ил.

24. ЕСКД ГОСТ 2.101-68 Виды изделий

25. ЕСКД ГОСТ 2.201-80 Обозначения изделий и конструкторских документов

26. ЕСТД ГОСТ 3.1107-81 Опоры, зажимы и установочные устройства. Графические обозначения

27. ЕСТД ГОСТ 3.1109-82 Термины и определения основных понятий

28. ЕСТД ГОСТ 3.1702-79 Правила записи операций и переходов. Обработка резанием

29. ЕСТПП ГОСТ 14.416-83 Организация автоматизированного технологического проектирования

30. ЕСТПП ГОСТ 14.417-81 Проектирование автоматизированное. Входной язык для технологического проектирования. Язык описания детали

31. Иллюстрированный определитель деталей общемашиностроительного применения. Классы 71-76 Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяйственной продукции. Руководящий технический материал. - М., изд. ГК Стандартов, 1972. - 339 с.

32. Капустин Н.М. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ. - М., Машиностроение, 1976. - 288 е., ил.

33. Киселёв Г.А. Переналаживаемые технологические процессы в машиностроении. - М., изд. ГК Стандартов, 1980. - 272 е., ил.

34. Кован В.М., Корсаков B.C. и др. Основы технологии машиностроения. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М., Машиностроение, 1977. - 416 е., ил.

35. Концептуальный выбор направления научного поиска для построения САПР ТПП. Обработка резанием / Колыбенко E.H.; Рост. Ин-т с.-х. машиностр. - Ростов н/Д, 1987. - 49с., ил. - Деп. 09.11.87, № 499 - МШ 87

36. Косов Н.П. Станочные приспособления. - М., Машиностроение, 1968. - 216 е., ил.

37. Кошкин Л.Н. Основы классификации технологических процессов производства. - «Вестник инженеров и техников», 1949, № 6, с. 211...216

38. Кузнецов Л.А., Тельник H.H. Информационное моделирование объектов и систем при организации автоматизированного проектирования. - Ворошиловград, 1970. - 90 с.

39. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. - М., Энергия, 1980. - 342 е., ил.

40. Лебедовский М.С., Вейц В.Л., Федотов А.И. Научные основы автоматической сборки. - Л., Машиностроение, 1985. - 316 е., ил.

41. Ленин В.И. Отношение к буржуазным партиям. Ленин В.И. Поли, собр. соч., изд. 5-е, Т. 15

42. Маркс К. Капитал. Т.1, кн. 1, отд. 4, гл. 13 Машины и крупная промышленность. - М., Политиздат, 1978

43. Маркс К. Капитал. Т.1, кн. 1, отд. 1, гл. 5 Процесс труда и процесс увеличения стоимости. Маркс К. и Энгельс Ф. Соч., изд. 2-е, Т. 23

44. Маталин A.A. Технология машиностроения. - Л., Машиностроение, 1985. - 496 е., ил.

45. Матвеев В.В., Тверской М.М., Бойков Ф.И. и др. Размерный анализ технологических процессов. - М., Машиностроение, 1982. -264 е., ил.

46. Митрофанов С.П. и др. Автоматизация технологической подготовки серийного производства. - М., Машиностроение, 1974. - 360 е., ил.

47. Митрофанов С.П. Научная организация машиностроительного производства. - JI., Машиностроение, 1976. - 712 е., ил.

48. Михалёв С.Б. Автоматизация технологической подготовки производства. - Минск, Высшая школа, 1982. - 238 е., ил.

49. МН 74-59 Нормаль машиностроения. Инструмент и приспособления для машиностроения. Классификация и условные обозначения. Основные положения

50. МН 80-59 Нормаль машиностроения. Инструмент и приспособления для машиностроения. Классификация и условные обозначения. Группа 7. Приспособления для станочных и ручных работ

51. Моисеева Н.К., Проскуряков A.B. Система поиска чертежей технологической оснастки. - «Вестник машиностроения», 1971, № 2, с. 76...79

52. Моисеева Н.К. Информационно-поисковая система для чертежей станочных приспособлений. - М., Машиностроение, 1970. - 49 с.

53. Моисеева Н.К. Выбор технических решений при создании новых изделий. - М., Машиностроение, 1980. - 181 е., ил.

54. Нарский И.С. Материалистическая диалектика как метод конкретного научного исследования. - М., Знание, 1972. - 48 с.

55. Научные основы автоматизации сборки машин. Под ред. М.П. Новикова. - М., Машиностроение, 1976. - 472 е.,ил.

56. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. -Изд.5,испр.-М., Машиностроение, 1980. - 592 е., ил.

57. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории проектирования САПР. - М., Высш. шк., 1990. - 334 е., ил.

58. Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования / Учеб. для вузов. - М., Изд. МГТУ, 1994. - 206 с.

59. Общесоюзный классификатор. Промышленная и сельскохозяйственная продукция. Классификационная часть. Класс 39. Инструмент, технологическая оснастка, абразивные материалы. - М. изд. ГК Стандартов, 1985. - 879 с.

60. Организация связей объектов в системах для обработки резанием / Колыбенко E.H.; Рост. ин-т. с.-х. машиностр. - Ростов н/Д, 1987. - 17 е., ил. - Деп. 09.11.87, № 497 - МШ 87

61. Организация и управление (вопросы теории и практики) / Сборник. Под ред. акад. А.И. Берга. - М., Наука, 1968. - 222 с.

62. Палей М.А. Отклонения формы и расположения поверхностей. -изд.2-е, доп. и перераб.- М., Изд. ГК Стандартов, 1973. - 244 е., ил.

63. Петров В.А. Групповое производство и автоматизированное оперативное управление. - JL, Машиностроение, 1975. - 312 е., ил.

64. Полуянов В.Т. Структурные преобразования в технологии механосборочного производства. - JL, Машиностроение, 1973. - 280 с.

65. Применение ЭВМ в технологической подготовке серийного производства / С.П. Митрофанов, Ю.А. Гульнов, Д.Д. Куликов, Б.С. Падун. -М., Машиностроение, 1981. - 287 е., ил.

66. Пухов A.C. Информационно-поисковые системы при автоматизированной подготовке оснастки. - М., Машиностроение. 1978. - 134 е.,ил.

67. Ракович А.Г. Основы автоматизации проектирования технологических приспособлений / Под ред. Е.А. Стародетко. - Мн., Наука и техника, 1985. - 285 с.

68. Ракович А.Г. Методологические вопросы разработки систем автоматизированного проектирования приспособлений / Проектирование на

ЭВМ технологических процессов и оснастки (тезисы докладов всесоюзного совещания). - Ростов-на-Дону, 1980, с. 12... 14

69. Рвачёв B.JI. Геометрические приложения алгебры логики. - Киев, Техника, 1967. - 212 е., ил.

70. Роль установки на стадиях обработки резанием по модульной технологии и сборки изделий / Колыбенко E.H.; Рост. ин-т. с.-х. маши-носгр. - Ростов н/Д, 1988. - 14 е., ил. - Деп. 31.08.88, № 332 -МШ 88

71. Смирнов Э.М. Анализ системы «субъект - техническое средство -объект». - «Философские науки», 1983, № 1, с. 24...30.

72. Соколов Е.В. Выбор станочных приспособлений на основе классификаторов деталей и оснастки. - М.. Машиностроение, 1986. - 44 е., ил.

73. Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения. - М., Машгиз, 1955. - 516с, ил.

74. Сорокин А.И. Перспективные методы разработки систем автоматизированного проектирования станочных приспособлений. - М., ВНИИТЭМР, 1990. - 64 е., ил.

75. Состав идентификаторов связи объектов в системах установки и обработки резанием / Колыбенко E.H.; Рост. ин-т. с.-х. машиносгр. - Ростов н/Д, 1987. - 17 е., ил. - Деп. 09.11.87, № 495 - МШ 87

76. Старостин В.Г., Лелюхин В.Е. Формализация проектирования процессов обработки резанием. - М., Машиностроение, 1986. - 136 е., ил.

77. Тепинкичиев В.К. Металлорежущие станки в сельскохозяйственном машиностроении. - М., Машгиз, 1962. - 424с., ил.

78. Терликова Т.Ф. и др. Основы конструирования приспособлений: /Учеб. пособие/. - М., Машиностроение, 1980. - 120 е., ил.

79.Тернер Д. Вероятность, статистика и исследование операций (пер. с англ.). - М., Статистика, 1976. - 431 е., ил.

80. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. Часть П. - М., ВНИИНМАШ ГК Стандартов, 1975. - 109 с.

81. Установка - технологическое средство формирования информационной модели станочного приспособления / Колыбенко E.H.; Рост. ин-т. с.-х. машиносгр. - Ростов н/Д, 1987. - 59 е., ил. - Деп. 09.11.87, № 496 - МШ

87

82. Ушаков И.Ф. Системы автоматизированного проектирования в мелкосерийном и серийном машиностроении. - М., ВНИИТЭМР, 1985. -36с.,ил.

83. Федотенок A.A. Кинематическая структура металлорежущих станков. Изд. 2-е, доп. и перераб. - М., Машиностроение, 1970. - 407с., ил.

84. Фираго В.П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений. Методы обработки поверхностей. Изд. 2-е, испр. и доп. - М., Машиностроение, 1973. - 468 е., ил.

85. Фролов С.А. Начертательная геометрия . - М., Машиностроение,

1978. - 240 е., ил.

86. Цветков В.Д. Система автоматизации проектирования технологических процессов. - М., Машиностроение, 1972. - 240 е., ил.

87. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. - Мн., Наука и Техника,

1979.-264 с.

88.Чарнко Д.В. Основы выбора технологического процесса механической обработки. - М., Машгиз, 1963. - 320 с.

89. Челищев Б.Е., Боброва И.В. Автоматизированные системы технологической подготовки производства. - М., Энергия, 1975. - 137 е., ил.

90. Чернов Л.Б. Основы методологии проектирования машин. - М., Машиностроение, 1978. - 148 е., ил.

91. Черняк Ю.А. Системный анализ в управлении экономикой. - М., Экономика, 1975. - 192 с.

92. Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты (проектирование и производство). Изд. 5-е, доп. и перераб. - М., Высшая школа, 1965.- 731 с.

93. Шашкин A.C. Структурный анализ элементов металлорежущих станков. - М., Машгиз, 1962. - 263 е., ил.

94. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике (пер. с англ.) / Сборник. - М., Ин. лит-ра, 1963, с. 83...96

95. Шеннон Р. Информационное моделирование систем - искусство и наука (пер. с англ.) - М., Мир, 1978. - 418 с.

96. Эйхорн В., Бауэр А., Кох Г. Диалектика производительных сил и производственных отношений (пер. с нем.). - М., Прогресс, 1977. - 224 с.

97. Этин А.О. Кинематический анализ методов обработки металлов резанием. - М., Машиностроение, 1964. - 323 е., ил.

98. Эшби У. Росс Принципы самоорганизации / Принципы самоорганизации (Сборник). - М., Мир, 1966. - 621 с.