Разработка метода отработки на технологичность деталей машин в условиях автоматизированного производства с применением технологии партнерских систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Ван Хун По

• Ван Хун По
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ван Хун По

введение.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ . ?

1. 1. Общая характеристика современных систем автоматической ориентации и загрузки. ^

1. 2. Влияние характеристик детали на выбор способа и устройства автоматического ориентирования. ^

1. 3. Анализ существующих методов оценки технологичности деталей в автоматизированном производстве.^ 1. 3. 1. Применение методов кодирования и теории экспертизы при оценке технологичности деталей.

1. 3. 2. Анализ технологичности деталей с использованием расчетного метода.^ 1. 4. Выводы.

1. 5. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОД ОТРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕОРИИ ЭКСПЕРТИЗЫ.

2. 1. Анализ процесса технологического совершенствования конструкции деталей.

2. 2. Концепция создания экспертного метода отработки деталей на технологичность автоматизированного производства.

2. 3. Определение и уточнение состава признаков технологичности и их экспертных оценок. 50 2. 3. 1. Методика проведения оценок при групповой экспертизе.

2. 3. 2. Уточнение экспертных оценок при групповой экспертизе.

2. 4. Создание логических процедур как основы базы знаний экспертной системы.

2. 5. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ КРИТЕРИЕВ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАГРУЗКЕ ОБОРУДОВАНИЯ 90 3. 1. Расчет вероятности сцепляемости сложнопрофильных деталей

3. 2. Анализ возможности использования магнитоста-тического поля на этапе вторичной ориентации деталей.

3. 3. Определение условий вторичной ориентации деталей плоской и призматической формы на механическом устройстве.1.

3. 4. Выводы.

глава 4. программная реализация метода отработки деталей на технологичность под автоматизированное производство.

4. 1. Выбор м.етода создания и основные этапы построения экспертной системы.

4. 2. Краткая характеристика программной реализации

4. 3. Инструкция пользователя экспертной системы технологичность деталей».

4. 4. Пример применения системы при модернизации конструкции шариковой авторучки.

4. 5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода отработки на технологичность деталей машин в условиях автоматизированного производства с применением технологии партнерских систем»

Одним из основных факторов, сдерживающих внедрение устройств автоматической загрузки, является сложность автоматизации процесса ориентирования деталей, которая обусловлена прежде всего многообразием форм и размеров деталей, различием материалов, из которых они изготовлены, разнообразием процессов манипулирования и т. д. Важнейшим для процесса ориентирования параметром является признак асимметрии детали или, как его еще называют, ключ ориентации. Различают несколько типов асимметрий - асимметрия наружной конфигурации, центра тяжести, внутренней конфигурации, физических свойств, свойств поверхности. Кроме того некоторые типы деталей характеризуются повышенной сцепляемостью в хаотическом состоянии, склонностью к слипанию и к деформации.

В настоящей работе предложен новый метод вторичной ориентации призматических и плоских деталей с асимметрией центра масс на вращающемся диске. Кроме того определены условия вторичного ориентирования деталей типа тел вращения с асимметрией центра масс в магнитостатическом поле.

С другой стороны в работе предпринята попытка тсделать" форму детали более пригодной для автоматической загрузки, т. е. отработать ее на технологичность. Решение данной задачи не представляется возможным только в рамках расчетных задач, т. е. с использованием критериев теории автоматического ориентирования. При решении поставленной задачи использованы методы теории экспертизы, экспертные оценки и технология экспертных систем.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Ван Хун По

4 . 5. Выводы

1. Создан программный продукт (экспертная система ) по отработке деталей на технологичность автоматизированного производства. Система создана на базе оболочки «Сократ» (программный продукт фирмы «Autodesk»

2. Проведена отладка и тестирование экспертной системы на ряде, промышленных изделий. В качестве примера рассмотрена модернизация конструкций шариковой авторучки.

3. Экспертная система внедрена в учебный процесс на кафедре «Технология и автоматизация механосборочного производства» МГТУ <<МАМИ» при выполнении практических занятий по курсу «Технология автоматизированной сборки» для студентов специальности 1201.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создан метод отработки деталей машин на технологич ность в условиях автоматизированного производства. На основе уточненных экспертных оценок построены логические процедуры, реализующие логику отработки на технологичность .

2. Выполнена групповая экспертиза признаков технологичности. Выделены значимые признаки и атрибуты. Проведено определение экспертных оценок.

3. Проанализированы известные методы построения экспертных систем. Выбран способ, основанный на исполь зовании оболочки экспертной системы.

4. Создана база знаний экспертной системы из примеров (промышленных деталей - ТНВД 3ил-4331). Выполнено тестирование системы и ее отладка.

5. Система внедрена в учебный процесс МГТУ «МАМИ» при изучении курса «Технология автоматизированной сборки» для студентов специальности 12 01.

6. Проведена апробация системы на промышленном изделии - шариковой авторучке.

7. Получены неизвестные ранее зависимости анализа технологичности деталей при автоматической загрузке. Получена математическая зависимость оценки вероятности сцепляемости деталей. Рассчитана теоретическая зависимость величины магнитостатической силы, действующей на асимметричную деталь при однокатушечной схеме ориентации. Изучен процесс вторичной ориентации плоских асимметричных деталей на вращающемся диске. Определены технологические возможности устройства.

8. Созданная система впервые предоставляет возможности не только оценить тхнологичность деталей, но и выполнить их направленную модернизацию. Подход основан на использовании экспертного и расчетного методов.

9. Построенная партнерская (экспертная) система может применяться на этапах конструкторской и технологической подготовки производства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ван Хун По, 1998 год

1. Бляхеров. И. С., Г. М. Варьяш, а. А. Иванов и др. Автоматическая загрузка технологических машин: Справочник под общ. Ред. И. А. Клусова М. Машиностроение, 1990 - 400 с.

2. Ткач М. М. Анализ объектов и выбор средств упорядочения среды при создании сборочных робототехнических систем Дисс. к. т. н. - Киев, 1988.

3. Погорелов Б. В. Исследование процесса ориентирования сложных деталей на игольчатых вибролотках Дисс.к.т.н. Севастополь, 1977.

4. Вартанов М. В. Повышение уровня автоматизации сборочных процессов на основании учета факторов технологичности конструкций изделий автостроения Дисс. к. т. Н. М., 1988.

5. Кипкаева Е. Г. Исследование процессов и устройств маг-нитостатического ориентирования радиодеталей при вибротранспортировании.- Дисс. к. т. н., Санкт-Петербург,1996.

6. Черепанов А. П. Струйно-логические устройства автоматической ориентации плоских, деталей при сборке.

7. Дисс. к. т. н., Иркутск, 1993.

8. Рабинович А. Н. Автоматическое ориентирование и загрузка штучных деталей. Киев, 1968.

9. Иванов А. А. Проектирование систем автоматического манипулирования миниатюрными изделиями. М., Машиностроение, 1981. 271 с.

10. Лебедовский М. С., Федотов А. И. Автоматизация в промышленности. Л. Лениздат, 1976, 154 с.

11. Лебедовский М. С., Вейц В. Л., Федотов А. И. Научные основы автоматической сборки. Л., Машиностроение, 1985 316 с.

12. Лебедовский М- С., Федотов А. И. Автоматизация сборочных работ Л., Лениздат, 1970, 488 с.

13. Лапин М. С., Меткин Н. П. Корсанов Л. М. Характеристика технологических систем с регламентированным тактом функционирования «Техника средств связи», 1980,1. N3, с. 35 40.

14. Рыжкова Н. -П., Погорелова Б. В., Ямпольский Л. С. Оценка технологичности узлов при роботизированной сборке. «Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении», 197 9 вып. 18,с. 94 102.

15. Муценек К. Я. Совершенствование методики количественной оценки технологичности конструкции изделия для условий автоматической сборки. Сб. Научных трудов. «Автоматизация сборочных процессов» Рига: Изд. РПИ, 198 2, с. 5'- 15.

16. Медвидь М. В. Автоматические ориентирующие загрузочные устройства и механизмы. М., Машгиз, 1963, 299 с.

17. Рабинович А. Н. Автоматическое ориентирование и загрузка штучных деталей. Киев, Техника, 1968.

18. Сквирский В. Я. Экспертиза: теория, технология, практика М., Международный издательский дом «Синергия», 1994 - 152 с.

19. Методика и нормативы оценок технологичности конструкций изделия для автоматической сборки. РД 37.002.046985. Минск, 1985, 58 с.

20. Егоров В. П. Разработка и исследование системы автоматического ориентирования деталей для гибкой роботизированной с борки. Дисс. к. т. н. М., МВТУ, 1987.

21. Генератор экспертных систем СОКРАТ, версия 1.0 (Руководство пользователя) М., СП «Параллель», 1990.

22. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. М., Мир, 1989.

23. Яхимович В. А., Хащин Ю. А. К вопросу определения технологичности конструкций изделий с точки зрения автоматизации их сборки. Изв. Вузов. Машиностроение, 1973, N7, с. 168 172.

24. Воронин А. В. И др. Механизация и автоматизация сборки в машиностроении. М.,1985.

25. Кирко И. М. И др. Бесконтактные методы ориентации дискретных тел-деталей в магнитных и электрических полях. В книге: И. И. Артоболевский «Теория машин автоматического действия». М., 1970.

26. Давыденко Э. П. Основы теории проектирования электромагнитных устройств автоматизации вспомогательных операций в дискретном производстве. Дисс. д. т. н., Рига, 1986.

27. Иллюстрированный определитель деталей общемашиностроительного применения. Классы 40 и 50 М.,1977.

28. Зайончик JI. Л. Автоматизированное проектирование размерной структуры деталей В сб. «Прогрессивные технологии чистовой и отделочной обработки», Челябинский технический университет, Челябинск, 1995, с. 137157.

29. Mo JiMzhony > Xi lif&y , См JiAfijuo H

30. J. Sh*yha.\ Jic^oUnß U»>Y ~13ST~31JN3

31. C- ¿6 ¿3 — \

32. Gfuo Tc*a\j , Рая Cunyun // Jt Й = 7 Mat. Unh Def. J^thnoX. -¡337 -13 N3 c. 70-74. Ku«.; pej. «w>i.

33. Pesijni'nj л pwt-S ^eedinj System j-or maxi/niaw jjexibi liiß / Woljson WencUf , Grordori S-tzVe-n J.

34. AssembJtj /¡и^ш-Ысг/ — 1337 , 17 , HZ p. 116 12} t-/jHr^ 34-. С/4P jfltejriLtes Sjstetr) zur ¿u/sI&jUstij äezcJitunjoh / Vr^j&S Bozo , VV-fcorfc/5/C J>!r&zeri t J&rb;c Bcjtw // Osteyr Inj. /fro/)»4 - Ш7- , KU-1Z,1. C. SIS ¿22 - Нел.

35. Neue OjcuiisaUonsfo^en -für die yvon-t^eund red c}inj -j&rechte Konstruktion ■ С VoytrJ Tovj, "M ontye und Demont^b", TeJUbtuh , 11-12 Nov., Ш2 / W/tte K.-W., S-tctre. S. //YPI- Ber. 133Z, UJ3J c. 341-374-, 'Нем.

36. Va)lesi-tcvic Ernest Kriowinj yoar oyientUton — Strub* Aubom&.-i)on " } 1336 , V. U , N2 р. 31 -33

37. Automtkt&d -ексМм^еЫе pa*ts jend/y System

38. Г(A.T. 5A-547T5 США MKUS а 3/^3 , CvJJefi W.

39. Р&мИ, P-ttroniS Thomas J. ; Applied Rohobics Ine. } Robotic Pnjvction Mebhois , 1nc. — /Y 3o5f6J ) За.л{л. 13,3.

40. Onjb. 3 .10.33 ) НКИ. 433/16.

41. Teile unter A/jus /¡njes) : Montye : Stam^ der Technik im B&tbicA Törder-teohnik // " РгоШНоп", 1337, v. 36,N8 P- iß - 13 .

42. TeÄlt unter Arjus, rfnjen ■ Sicwd Atr Technik m Bereich ~F örderiecJm ¡к / WiWajtef '— Terttijutig " , 1337, ¿5 , Af4 , P. 32 -33 .

43. WtMjAnjZhvyJiwetj-, »-iiA^ 1334. M

44. M. X/C JiCLyoU , 1Ш. Afz P- 43 .

45. Т-&кнл1>кй- ßi -i-w ел осилен v>- Кит.

46. Групповые экспертные оценки (металлические детали)признак техноло-1 Значение признака "¡Эксперт- \гичности | (атрибут) ¡ная оцен~|

47. Асимме тричноеть 1. 1~ 0 т с у тс т в и е а с имме т ри и 11 •т 2 Ас и мм е т р и я н а р ужн о й 1 ; п я \ ^ , о1 1 1 конфигурации 11 3 Асимметрия внутренней ! о. б 1 '1 конфигурации 1

48. Л 4 . V) с. Гладкие детали 0, 34 . "л Ступенчатые с одной 0,7стороныл ч . /1 Ступенчатые с двух сто- п с ■и , Vрон4 . О Витые 0,2 !

49. Ъ. Повреждаемость . 1 Н е п о в р е ж д а е м а я т ! -1- г и

50. Г" э о Наличие элементов малой жесткости !0, 65 .3 Не по с т о ян с т в о формы п г 41 5 . 4 П с- в р ежд а емо с т ь 0 г о

51. Дополнительные п а 1 . X Отсутствуют ь Г.признаки 8 о Паз или выступ на образующей и, 88 .3 Паз или выступ на торце 0, -у| 8 .4 Поперечное отверстие на образующей л ^ / 3

52. Групповые экспертные оценкинеметаллические детали)

53. Признак техноло- Значение признака Экспертгичности (атрибут) ная оценка

54. Асимметрич- 1 . 1 Отсутствует асимметрия 10,9ность i i

55. О а ¿- Асимметрия наружной конфигурации ¡0,7 !i .3 Асимметрия внутренней к о н ф и г у р а ц и и 0,5 !1 1 1 . 4 Асимметрия физических свойств 1 Л 0 , >1 1 л. .5 Асимметрия центра тяжести 0, 51 1 ( 1 . 6 Асимметрия свойств по 0, 11 1 верхности ■

56. Сцепляемость 2 Л Несцепляемые-- несопрягаемые о,8 :1.о с. .2 Сопрягаемые 0,42 .3 Сцепляемые механически 0,3 12 . 4 Сцепляемые полем 0,11 2 ц • л./ Саморазбирающиеся 0 f 12 .6 Сцепляемые адгезией 0 i

57. Свойства фор- 3 . 1 Свойства формы не 0,9 |мы учитываются |3 .2 Стержневые 0,7 jо .3 пластинчатые толстые 0,5 i 13 .4 Пластинчатые тонкие 0,4 |3 .5 Равномерные 0,3 |

58. Форма детали 4 .1 Свойства формы не учитываются 0,9 | i4 о • ¿ Гладкие 0,8 ' |4 . 3 Ступенчатые с одной стороны 0, 6 1 i i4 . 4 Ступенчатые с двух сторон 0,5 |4 .5 Витые 0,1 !

59. Повреждае- 5 . 1 Неповреждаемые 1,0 jмость i5 .3 Непостоянство формы 0 f A ;5 л Повреждаемость 0,1 ;6 . С и мм етоичн о с т ь 6 -т X Множество осей симметрии 1, 06 . 2 Одна ось вращения и одна плоскость симметрии 0, 9

60. Дополни тел ь- 8 . 1 Отсутствуют -1 0ные признаки 8 9 Паз или выступ на образующей п и ! 88 .3 Паз или выступ на торце 0, цл а . 4 Поперечное отверстие на образующей 0, •«•ч1 2