LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Автоматизація проектування технологічної оснастки: теорія і практика

53

Харківський державний політехнічний університет

Жолткевич Григорій Миколайович

УДК 621.7.073-52

автоматизація проектування
технологічної оснастки:
теорія і практика.

спеціальність: 05.02.08 – технологія машинобудування

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук

Харків – 1999

Дисертацією є монографія.

Робота виконана у Харківському науково-дослідному інституті технології машинобудування.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, с. н. с.,

Глоба Лариса Сергіївна,

Національний технічний унівеситет "Київський політехнічний інститут",

професор кафедри систем автоматизованного проектування


Доктор технічних наук, професор

Михайлов Олександр Миколайович,

Донецький державний політехнічний університет,

Завідуючий кафедрою технології машинобудування


Доктор технічних наук, професор

Тернюк Микола Емануілович,

Інститут машин і систем,

Директор

Провідна установа:

Науково-виробниче об'єднання "Мотор-Січ"

Захист відбудеться "28" жовтня 1999 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованної вченої ради Д 64.050.12 у Харківському державному політехнічному університеті за адресою: 310002, м. Харків, вул. Фрунзе, 21.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського державного політехнічного університету.

Афтореферат розісланий "24" вересня 1999 року.

Вчений секретар

спеціалізованної вченої ради Узунян М.Д.

Загальна характеристика роботи


Актуальність роботи. Основною метою технологічної підготовки виробництва (ТПВ) є досягнення в ході виготовлення продукції оптимального співвідношення між витратами на виробництво та його результатами. Тенденція до збільшення частки малосерійного виробництва призводить до необхідності підвищення якості та ефективності ТПВ та документування цього процесу. Технологічна підготовка виробництва, яке характеризується гнучкістю, повинна сама мати високий ступінь гнучкості. Одним з напрямків, що забезпечує підвищення ефективності технологічної підготовки виробництва в загалі та малосерійного виробництва зокрема, є автоматизація проектування технологічної оснастки. Аналіз структури витрат на ТПВ дозволяє зробити висновок про те, що проектування та виготовлення технологічної оснастки складає до 93% цих витрат, причому частка витрат на проектування оснастки коливається біля 19% (див. рис. 1). Таким чином, впровадження в проектування технологічної оснастки комп'ютерних технологій суттєво зменшує безпосередні витрати на проектування та опосередковано – витрати на виготовлення оснастки.

В той же час слід звернути увагу на те, що існуючі дослідження з питань автоматизації технологічної підготовки виробництва1,2,3,4 в основному зосереджені на проблемах синтезу маршруту обробки деталі та інших аспектах, пов'язаних з проектуванням технологічного процесу. На противагу цьому, проблемі автоматизації проектування технологічної оснастки уваги приділяється недостатньо. Аналогічно, в роботах, що присвячені проблемам автоматизації засобів технологічного оснащення, увага в основному зосереджена на автоматизації процесів проектування технологічного обладнання, і задачі, що пов'язані з проектуванням оснастки, також фактично не розглядаються.

Актуальність роботи особливо зростає у зв'язку з процесами структурної перебудови машинобудівної галузі України, що суттєво підвищує значення прискореної технологічної підготовки виробництва. Тема дисертації є частиною напрямку наукової діяльності Харківського науково-дослідного інституту технології машинобудування за Національною програмою України досліджень в галузі критичних технологій, розділ "Прискорена технологічна підготовка виробництва" (номери державної реєстрації 0195U024502, 0395U014669, 0396U008782).

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності технологічної підготовки виробництва у машинобудуванні за рахунок зменьшення працемістскості та скорочення витрат на проектування та виготовлення засобів технологічного оснащення шляхом використання нової комп'ютерної методології проектування технологічної оснастки та обґрунтування принципів, на яких вона будується. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішуються такі задачі:

дослідження структури процесу проектування технологічної оснастки, логічних зв'язків та інформаційних потоків між його компонентами;

аналіз особливостей функцінуювання різних видів технологічної оснастки та їх вплив на структуру процесу проектування, класифікація задач проектування цих видів оснастки, виходячи з їх функціонального призначення;

об'єктивація інваріантів структури процесу проектування технологічної оснастки;

виявлення загальних закономірностей побудови інформаційних моделей технологічної оснастки та розробка апарату їх опису;

аналіз методів машинної графіки з метою визначення адекватного підходу до геометричного моделювання технологічної оснастки, розробка ефективних алгоритмів моделювання геометричних образів ріжучих та формоутворюючих частин технологічної оснастки;

розробка та обґрунтування механізму приняття проектних рішень та оцінки їх достовірності за умов неповноти інформації, що характерно для процесів проектування;

розробка теоретичних засад та їх використання для побудови ефективних алгоритмів кластер-аналізу елементів технологічноїх оснастки та проектних ситуацій, що виникають в процесі її проектування;

розробка методів візуалізації результатів проектування технологічної оснастки та автоматизації синтезу її креслень;

перевірка обґрунтованості методології проектування технологічної оснастки шляхом застосування її загальних принципів в системах автоматизованого проектування окремих видів технологічної оснастки та практичного використання останніх;

оцінювання економічної ефективності систем автоматизації проектування технологічної оснастки в машинобудуванні.

Наукова новизна роботи полягає у тому, що на ґрунті аналізу структури проектування технологічної оснастки різних видів об'єктовані інваріантні компоненти цього процесу. Це дозволило розробити та теоретично обґрунтувати нову комп'ютерну методологію проектування оснастки, яка забезпечує скорочення витрат, пов'язаних з проектуванням, у 4-15 разів, підвищення достовірності приняття проектних рішень та їх якості, наслідком чого є зменшення витрат на виготовлення оснастки на 10-15%. Розроблена методологія базується на:

моделі процесу проектування технологічної оснастки як інформаційного процесу ітеративного (непоточного) типу, що враховує функціональні особливості та технологічні умови використання різних видів оснастки;

класифікації задач проектування технологічної оснастки за критерієм функціонального призначення останьої, виходячі з загального формулювання задачі