Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Методы и средства моделирования операционных заготовок деталей

Диссертация: Методы и средства моделирования операционных заготовок деталей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Развитие любого производства, особенно в области приборостроения в современных условиях, — это постоянное совершенствование и усложнение инженерно-технических проектов, программ и комплексов по разработке новой продукции, а также увеличение наукоемкости изделий. Конкурентоспособность предприятия, в таких условиях, определяется отлаженными процессами проектирования, производства, поставки… Читать ещё >

Методы и средства моделирования операционных заготовок деталей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. ОБЗОР СРЕДСТВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ ЗАГОТОВОК В САГ>/САМ-СИСТЕМАХ
    • 1. 1. Обзор современных CAD/CAM-систем 7 12 Проектирование операционных заготовок в системе PRO/ENGENEER
    • 1. 3. Проектирование операционных заготовок в системе CATIA V
    • 1. 4. Особенности форматов обмена данных CAD/CAM-систем
      • 1. 4. 1. Формат IGES
      • 1. 4. 2. Формат Step
      • 1. 4. 3. Формат XML
    • 1. 5. Методика двухэтапного проектирования операционных заготовок
    • 1. 6. Проектирование операционных заготовок методом добавляемых тел

Развитие любого производства, особенно в области приборостроения в современных условиях, — это постоянное совершенствование и усложнение инженерно-технических проектов, программ и комплексов по разработке новой продукции, а также увеличение наукоемкости изделий. Конкурентоспособность предприятия, в таких условиях, определяется отлаженными процессами проектирования, производства, поставки и поддержки изделий, направленные на функционирование при любых экономических ситуациях и способные мгновенно удовлетворять возникающие потребности рынка.

Одним из основных средств достижения этой цели на предприятии, на сегодняшний день, является активное внедрение современных средств автоматизации проектирования и производства. В настоящее время существует множество различных систем, задачей каждой из которых является автоматизация определенной области (например, системы автоматизации проектирования, сокращенно САПР, или системы автоматизации учета на предприятии).

Особенностью проектирования и производства в приборостроении является сложность конструкций приборов, а также наличие в них большого количества взаимодействующих деталей и регулярное внесение изменений в приборостроительные изделия [32]. В связи с этим, задача внедрения средств автоматизации проектирования и производства является особенно актуальной.

До недавних пор, основное взаимодействие систем автоматизации проектирования и производства происходило за счет узкоспециализированных прикладных программ. Эти программы, как правило, разрабатывались отдельно для каждого конкретного случая, поэтому такой вариант решения задачи автоматизации, в скором времени, перестал удовлетворять требованиям к современным темпам развития производств.

Для того, чтобы системы автоматизации, в том числе САПР, могли взаимодействовать друг с другом более универсальным способом, было разработано несколько стандартов (например, IGES от англ. Initial Graphics Exchange Specification — исходный стандарт обмена графическими данными [96]), но все они были слишком специфическими для передаваемой информации и не могли претендовать на универсальность.

Для решения проблемы универсальности передачи данных в 1990;х годах был разработан международный стандарт ISO 10 303 STEP [105] (от англ. STandard for Exchange of Product model data — стандарт для обмена данными о модели изделия). Обеспечение всех систем единого информационного пространства этим форматом предоставит возможность быстрой интеграции различных систем с минимальными затратами и даст возможность заменять одну систему другой.

Однако, на данный момент существуют проблемы с внедрением этого стандарта, поскольку, стандарт, имея форму представления данных об изделии, в тоже время не позволяет системам разных производителей управлять процессом интеграции единообразно.

Основой практически любой системы автоматизации производства на современном предприятии является CAD-система (от англ. Computer-Aided Design — система автоматизированного проектирования), предназначенная для проектирования изделия.

Необходимо отметить, что термин «Система автоматизированного проектирования (САПР)», по отношению к промышленным системам[5], имеет более широкое толкование, чем «CAD» — он включает в себя как CAD, так и САМ- (от англ. Computer-Aided Manufacturing — автоматизированная система технологической подготовки производства), а также CAE-системы (от англ. Computer-Aided Engineering — система автоматизации инженерных расчетов). В настоящей работе используется англоязычный термин «CAD-система» для того чтобы подчеркнуть область САПР, подлежащую рассмотрению.

Целями диссертационной работы являются:

• разработка методики формирования операционных заготовок для механической обработки деталей;

• разработка метода параметрического моделирования операционных заготовок;

• разработка системы автоматизированного расчета операционных размеров с среде CATIA V5 [9,103].

Для достижения указанных целей были решены следующие задачи исследования:

• рассмотрены и проанализированы особенности проектирования операционных заготовок в CAD/CAM-системах;

• проанализированы существующие методики проектирования операционных заготовок;

• разработана методика проектирования операционных заготовок с учетом особенностей современных CAD-систем;

• разработана методика параметрического описания деталей;

• проанализированы особенности системы CATIA V5 с целью изучения возможности автоматизации расчета операционных размеров;

• разработаны методы и средства автоматизирования расчета операционных размеров с учетом специфики CAD-системы CATIA V5.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Проведенный анализ форматов обмена данными между различными САПР показывает перспективность и целесообразность использования языка XML для обеспечения обмена информацией между разнородными подсистемами ТПП.

2. Разработана методика параметрического моделирования деталей, в основу которой положен принцип фреймового описания деталей.

3. Разработана методика проектирования операционных заготовок в среде CAD-систем, основанная на методе обратного проектирования технологических процессов и методе добавляемых тел. Применение этой методики позволяет при возникновении ошибок во время проектирования операции не производить перерасчет предшествующих операций до получения положительных результатов, что позволяет существенно экономить время при проектировании операционных заготовок.

4. Предложены коэффициенты оптимизации для выбора варианта с наиболее короткими размерными цепями, а также коэффициент запаса, который используется для определения возможности оптимизации заданной операции.

5. Разработана встроенная в CAD-систему CATIA V5 система расчета ОР. Такая интеграция открыла возможность применения двух методов расчета операционных размеров: а) квазифизическое моделирование б) составление размерных цепей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В работе проведен ряд научных исследований и разработок, позволяющих в значительной степени упростить процесс проектирования операционных заготовок. Разработанные методики способны сократить время проектирования за счет сокращения количества возможных операций расчета и обеспечивающих простоту ввода данных при проектировании.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.И., Каштальян И. А., Пархутин А. П. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов. -Мн.: Высшая школа, 1993. 288 с.
  2. Е.И. Проектирование структур программных средств CAD-САМ-систем // Автоматизация проектирования, 1997, № 3, стр. 25−27
  3. Е.И., Загвосткин В. А., Шурупов А. А., Щегольков М. Ю. Языки взаимодействия пользователя с ЭВМ в системе «Графика-81», М: ИПУ РАН, 1993. 256с.
  4. В.В., Судов Е. В., Гомозов В. А., Информационное обеспечение, поддержка и сопровождение жизненного цикла изделия, М.: Издательство «Машиностроение-1», 2004, 624 стр.
  5. И.М., А.А. Гусев, Крамаренко Ю. Б. и др. Проектирование технологии автоматизированного машиностроения: учебное пособие для машиностроительных спец. ВУЗов- под ред. Соломенцева Ю. М. 2е изд., испр. — М: Высшая школа, 1999 г. 416с.
  6. Басов К.A. CATIA V5: Геометрическое моделирование. СПб: Питер, 2008. 269 с.
  7. Боровиков В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. СПб.: Питер, 2001 г. — 656с.
  8. Бубнов A. CATIA 5 для проектирования промышленных объектов, оборудования и систем / А. Бубнов // САПР и графика. 2003. — № 2. — С. 64−67.
  9. Ю.Бурец Д. В. Методика комплексной автоматизации работы инженерных служб машиностроительного предприятия. Научно-технические ведомости СПбГПУ. № 3. — СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2009
  10. П.Васильев, Д. Л. Методы создания ЗБ-моделей корпусных деталей в системе Pro/Engeneer / Д. Л. Васильев // Информатика. 2005. — № 7. — С. 107−115.
  11. Д., Джонсон Р., Хелм Р., Гамма Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования, «Питер», 2001 366 с.
  12. В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. 4-е, доп. Учеб. пособие для вузов. М: Высшая школа, 1972 г.-368с.
  13. Г. К. Автоматизированные системы технологической подготовки производства в машиностроении. М Машиностроение, 1976 г.-239с.
  14. Г. К. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. М: Машиностроение, 1981.-25U.
  15. И. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика. -М.: «Вильяме», 2004. 880 с.
  16. К., Сарсон Т. Структурный системный анализ: средства и методы / Пер. с англ. // Под ред. Козлинского А. В. М.: Эйтек, 1993.
  17. ГОСТ 17 369–78. Единая система классификации и кодирования технико-экономической информации. Термины и определения.
  18. ГОСТ 14,417−81 ЕСТПП. Проектирование автоматизированное. Входной язык для технологического проектирования. Язык описания детали. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с английского М: Мир 1987 г.-528с.
  19. К. Дж. Введение в системы баз данных, 8-е издание.: Пер. с анг. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. 1328 с.
  20. Диалоговое проектирование технологических процессов/ Н. М. Капустин, В. В. Павлов, JI.A. Козлов и др. М: Машиностроение, 1983 г.- 255стр.
  21. В.И., Макаренков Ю.М. CALS-стандарты // Автоматизация проектирования, 1997, № 3 стр. 42−44
  22. С.М. Автоматизированная классификация и кодирование изделий и технологических процессов их производства в машиностроении и приборостроении // Стандарты и качество 1995 г. № 6 стр. 27−32.
  23. О. Промышленная автоматизация: движение от САПР к PLM / О. Зыков // IT News. 2005. — № 5. — С. 22−23.
  24. С.А., Рыбаков А. В. Программно-компьютерная среда для автоматизации знаний. // Вестник машиностроения, 1990, № 7, с. 40−44.
  25. Г. Б. Системология инженерных знаний. М.: МГТУ им. Баумана, 2001. 376 с.
  26. Единая система технологической документации. Справочное пособие / Лобода Е. А., Мендриков Б. С., Таллер C.JI. и др. 2-е изд., перераб. и доп. М: Издательство стандартов, 1992 г. 325с.
  27. Единая система технологической подготовки производства. Требования к информационно-поисковым системам технологического назначения. ГОСТ 14,409−75. Издательство стандартов 1976 г. -9с
  28. И.А. Технологические размерные расчеты и способы их автоматизации. М.: Машиностроение, 1975.
  29. История одного вопроса. Каширкин А. //САПР и графика 1998 г. № 10 стр. 50−53
  30. О.Н. Основы САПР в технологии машиностроения: Учебное пособие Ярославль, Яросл. политехи, ин-т, 1993 г. — 180с.
  31. Н.М., Зарубин В. М., Павлов В. В., Автоматизированная система проектирования технологических процессов механического производства. М: Машиностроение, 1979 г. 247 с.
  32. Н.М. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ. ММашиностроение, 1976 г.- 288с.
  33. Кибернетика. Становление информатики. М: Наука, 198бг.-192с.
  34. Классификатор ЕСКД. Иллюстрированный определитель деталей. Класс 71. Издание официальное- Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991,350стр.
  35. В.Г. гибкая автоматизация. Концепция авторазвития. СПб.: Политехника, 1992. 389 с.
  36. В., Молочник В. Что такое PLM? — М.: КомпьютерПресс, «САПР и графика», 2003. № 10.
  37. В., Винничек JL, Кочетова Г., Организация и управление производством, М.: Издательство: КолосС, 2005, — 464 с.
  38. А.Ф. Колчин, М. В. Овсянников, А. Ф. Стрекалов, С. В. Сумароков, «Управление жизненным циклом продукции», М. Анахарсис, 2002 г.-
  39. Компьютеры и автоматизация инженерного труда. М: Наука, 1989 г.-144с.
  40. В.В. и др. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации М: Нолидж, 2000 г.-352с.
  41. B.C., Капустин Н. М. и др. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. М: Машиностроение, 1985,304 с.
  42. А.О., Грошев С. В. Компьютерная графика. -М.: «Технолоджи 3000″, 2001. 740с.
  43. Ю.М. Основы систем автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE: учеб. пособие / Ю. М. Круциляк. Магнитогорск: МГТУ, 2006.- 107 с.
  44. Д.Д. О формальном описании деталей и заготовок в САПР. // Известия вузов. Приборостроение. Том XXIII № 11. Л: ЛИТМО. 1980 г. стр. 35−40.
  45. Д. Д., Блаер И. Ю. Расчет операционных размеров в системах автоматизированного проектирования технологических процессов. // Известия вузов. Приборостроение. 1997.Т.40, № 4. С.64−69.
  46. Д.Д., Гусельников B.C., Бабанин B.C., Шувал-Сергеев Н.А. Проектирование операционных заготовок в среде CAD-систем // Методическое пособие, СПб.: СПбГУ ИТМО, 2009. -66 с.
  47. Д.Д., Яблочников Е. И. Методологические аспекты автоматизации технологической подготовки производства // Вестник информационных и компьютерных технологий, 2004. № 4. С.35−42.
  48. Д.Д., Яблочников Е. И. Проектирование операционных заготовок с использованием трехмерных CAD-систем. // Известия вузов. Приборостроение. 2001.Т.44, № 9 С. 65−70.
  49. Куракин С. А, Бикулов С. А., Баранов JI.B., Козлов С. Ю., Ксенофонтов Д. К., Ефремов А. Н. T-FLEX CAD новая технология построения САПР. //Автоматизация проектирования, 1996, № 1, с. 50−54.
  50. М.Ш. Комбинаторное проектирование систем // Автоматизация проектирования, 1997,№ 3, стр. 10−17
  51. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. СПб.: Питер, 2004. -560 с.
  52. В.Г. Технологические основы гибких автоматических производств. Л- Машиностроение, Ленинградское отделение, 1985 г. -176с.
  53. Лопаткин A. P-CAD 2004 / А. Лопаткин. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. -550 с.
  54. Д., Мак-Гоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. -М.: Метатехнология, 1993. 240 с.
  55. А.А. Технология машиностроения. Л Машиностроение, 1985 г.-350с.
  56. Минеев М. A. Pro/Engineer Wildfire 2.0/3.0/4.0. Самоучитель.М.: Наука и техника, 2008 г. 352 с.
  57. В.Г. и др. САПР в технологии машиностроения: Учебное пособие Ярославль- Яросл. гос. техн. ун-т, 1995, — 298с.
  58. С. П. и др. Автоматизация технологической подготовки производства. М., Машиностроение, 1974. 360с.
  59. С.П., Гульнов Ю. А., Куликов Д. Д. и др. Применение ЭВМ в технологической подготовке серийного производства М: Машиностроение 1981 г,-287с.
  60. С.П., Куликов Д. Д., Миляев О. Н., Падун Б. С. Технологическая подготовка гибких производственных систем // Под общ. ред. С. П. Митрофанова. Л.: Машиностроение, 1987. 352 с.
  61. С.Б. Автоматизация процессов подготовки производства. Минск: Беларусь, 1973 г.-228с.
  62. М.В., Шильников П. С. Глава семьи информационных CALS-стандартов ISO 10 303 STEP //САПР и Графика. — 1997. № 11 стр. 45−48
  63. Э.А. Технологическое обеспечение САПР ТП и УП на корпусные детали. Ст.-Пб., ИТМО г. Ст. Петербург, 1993 196с.
  64. А. М. SolidWorks 2005/2006: учебный курс / А. М. Прерис. -СПб.: Питер, 2006 528 с.
  65. А.В. Интеллектуальная компьютерная среда. // Автоматизация проектирования, 1997, № 3, стр. 40−45
  66. А.В. Обзор существующих CAD/CAE/CAM -систем для решения задач компьютерной подготовки производства. // Информационные технологии, 1997 № 3, с.2−8.
  67. А.В., Евдокимов С. А., Краснов А. А. Создание систем автоматизации поддержки инженерных решений. // Автоматизация проектирования, 1997, № 5 стр. 14−16
  68. О., Тарасов Ю. Проблемы интеграции прикладных систем // САПР и Графика. 2000 № 1 стр. 42−46
  69. Санитарные правила и нормы. СанПиН 222,542−96
  70. САПР: процесс или ритуал?. Безбородов В., Крючков А. //САПР и графика 1998г№ 9. стр. 11−15
  71. Системы автоматизированного проектирования: Типовые элементы, методы и процессы. Аветисян Д. А. и др. М: Издательство стандартов, 1985 г. 179с.
  72. Современные CASE-технологии. Вендоров A. Internet: http://www.citfpmm.oreli'i/database/kbd97/4.shiml
  73. Ю.М., Рыбаков А. В. Компьютерная подготовка-, производства. // Автоматизация проектирования. 1997, № 1, с. 31−35
  74. Справочник технолога-машиностроителя/ под. ред. А. Г. Косшювой и Р. К. Мещерякова. В двух томах Т. 1 М- Машиностроение 1972 г,-695с.
  75. Справочник конструктора точного приборостроения / Под ред. К. Н. Явленского.-М: Машиностроение, 1989.-792 с.
  76. В.Г., Лелюхин В. Е. Формализация проектирования процессов обработки резанием. М: Машиностроение, 1986 г. 136с.
  77. СТеП'97 интегрированная система технологического проектирования. Кузьмин В., Максин Ю., Кузьмин В., Васильев С. //САПР и графика 1998г№ 4. стр. 70−74
  78. А.Ю. С позиции Dassault. // CAD/CAM/CAE Observer, 2005. Выпуск 22. С. 9−16.
  79. В.Б. Новые стратегии реорганизации и автоматизации предприятий: на пути к интеллектуальным предприятиям // Новости искусственного интеллекта, 1996. № 4. С.40−84.
  80. М.В. Автоматизация процедуры обмена конструкторско-технологическими данными о детали в многоуровневых интегрированных САПР- Дис. канд.техн. наук. -Брянск: БГТУ, 2000 г. 121с.
  81. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения/ под ред. В. Р. Верченко. М: Издательство стандартов, 1974 г.-167с.87."ТехноПро» новый уровень проектирования технологии. Лихачев А., Лихачев А. //САПР и графика 1998 г. № 9 стр. 4−9
  82. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. Изд. 2-е перераб. М: Экономика, 1987 г. 51с.
  83. М., Архитектура корпоративных программных приложений, «Вильяме», 2004 — 544 с.
  84. И. «Самоучитель XML», СПб., БХВ-Петербург, 2003, -336 стр.
  85. В. Д. Система автоматизации проектирования технологических процессов М: Машиностроение 1972 г.-240с.
  86. В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979.-264с.
  87. .Е. и др. Автоматизация проектирования технологии в машиностроении М: Машиностроение 1987 г.-264с.
  88. Т. В. Pro/Engineer: деталь, сборка, чертеж. // СПб: BHV, 2003 г. 548 с.
  89. .И., Вереина Л. И. Автоматизация и механизация производства М: Академия, 2004 г. 384с.
  90. В.Н. Передача данных в автоматизированных системах технологической подготовки производства: методические указания к лабораторным и самостоятельным работам / В. Н. Шерстобитова, А. М Черноусова. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. — 21 с.
  91. Ширяев Н. PLM/PDM/ERP: реалии и перспективы. САПР и графика, № 12, 2007.-с. 16.20
  92. Шувал-Сергеев Н. А. Интеграция конструкторских и технологических САПР на основе формата 3DXML// Науч.-технич. вестн. СПбГУ ИТМО. -СПб: СПбГУ ИТМО, 2008. Т 48. С. 113−118.
  93. Е.И. Методологические основы построения АСТПП. СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. 84 с.
  94. Е.И. Организация единого информационного пространства технической подготовки производства с использованием PDM SmarTeam // Информационные технологии в проектировании и производстве, 2001. № 3. С. 22−29.
  95. Е.И., Маслов Ю. В. Автоматизация ТПП в приборостроении // Учебное пособие. СПб: СПбГИТМО (ТУ), 2003. 104 с.
  96. А., Буч Г., Рамбо Дж. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения. СПб: Питер, 2002. 496 с.
  97. FredKaram, Charles D. Kleismit. Using CATIA. 1st Edition. Delmar Publishers 2004. 448 стр.
  98. ISO 10 303−1-1994. Industrial automation systems and integration -Product data representation and exchange Part 1: Overview and fundamental principles. — Женева: ISO, 1994- 17 c.
  99. Lamit L.G. Pro/Engineer Wildfire / L.G. Lamit. Нью-Йорк: Thomson-Engineering, 2004. — 880 c.
  100. Weisberg D. E. The engineering design revolution: the people, companies and computer systems that changed forever the practice of engineering / D. E. Weisberg. Электрон, книга. — Энгелвуд: 2008. — 650 с. — Режим доступа: http://www.cadhistorv.net.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!