УДК 621.592
А.В. Мухолзоев, A. V. Muhalzoev, e-mail: alien89.07@mail.ru
Научно-исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА AUTOMATION OF THE DIMENSIONAL ANALYSIS
Размерный анализ - это совокупность расчетно-аналитических процедур, осуществляемых при разработке и анализе технологических процессов механической обработки. Грамотно проведенный размерный расчет, сократит основное время, снизит износ дорогостоящего оборудования, уменьшит металлоемкость. Но, в то же время, является сложной и трудоемкой задачей.
Темпы технологического прогресса постоянно повышают требования по точности и качеству выпускаемых изделий, усложняет размерный анализ, повышает его трудоемкость, что требует новых подходов к решению размерных цепей. Но появление в массовом использовании ЭВМ, предоставляет возможности для автоматизации.
Dimensional analysis - a set of computational and analytical procedures performed in the design and analysis process machining. Properly conducted sized settlement, reduce regulation time, reduce wear expensive equipment to reduce metal. But at the same time is difficult and time consuming task.
Pace of technological progress constantly improve the accuracy requirements and the quality of manufactured products, complicates dimensional analysis, increases its complexit , which requires new approaches to solving dimensional chains. But the emergence of the mass use of computer, providing opportunities for automation.
Ключевые слова: размерный анализ, автоматизация, Аскон, кромочная модель, размерные цепи
Key words: dimensional analysis, automation, Askon, model of edge, dimensional chains
Наиболее значительной работой, в автоматизации размерных расчетов, следует признать работу И. А. Иващенко, который не только обобщил методики расчета размерных цепей, но и методы их автоматизации на ЭВМ. Кроме того, Иващенко создал собственные электрические машины для размерного анализа [Рис. 1, 2] (хотя он и не использует этот термин, заменяя его «технологические размерные расчеты», его работа выходит за рамки обычных расчетов). [1]
349
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Огромным значением этой работы является то, что Иващенко И.А. описал разработанный им алгоритм автоматизированного расчета размерной структуры технологического процесса, в который входит подсистема формирования размерной структуры технологического процесса.
Рис. 1. Общий вид прибора Иващенко для электрического моделирования технологических размерных цепей
Рис. 2. Машина Иващенко для расчета размерных цепей
Совершенствование вычислительных машин, появление операционных систем с графическим интерфейсом расширяет возможности автоматизации как подготовки технологических процессов в машиностроении в целом, так и автоматизации размерного анализа в частности.
Итак, на сегодняшний день, размерный анализ представляет собой сложную, трудоемкую технологическую задачу. Задачу, пути упрощения которой открываются современными вычислительными средствами. Но здесь появляется проблема представления данных в формате ЭВМ. Возникают вопросы о том, в каком виде должна быть представлена информация о конструкции, каковы требования по качеству и точности изготовления изделия, информация о самом технологическом процессе изготовления и, наконец, вопрос о том, в каком именно формате вводить номиналы и отклонения элементов размерных цепей (при этом отвечая требованиям удобства и простоты использования). Эти вопросы остаются открытыми.
Нельзя не отметить модуль расчета размерных цепей программы «Компас-3Д» компании «Аскон» [рис. 3], которая является наиболее совершенной на сегодняшний день. Но и у нее имеются недостатки: это сложность использования, вызванная необходимостью упорядочения цифровых и графических данных, которые вручную приходится вводить с помощью «окон» для того, чтобы можно было выполнить расчет [2].
350
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Рис. 3. Интерфейс модуля расчета размерных цепей компании «Аскон»
Также свою роль в автоматизации размерного анализа играет кромочная модель В.Б. Масягина. Эта модель позволяет представлять любое изделие в формате координат положения кромок - теоретических точек пересечения поверхностей изделия. Эти кромки не только удобны для перевода в приемлемый формат данных ЭВМ, но еще и характеризуют погрешности формы, расположения, точности поверхностей [3]. Пример кромочной модели на Рис. 4.
Ф Ф <3> &<£*£> ф й> О
Рис. 4. Кромочная модель В.Б. Масягина
Для автоматизации размерного анализа технологических процессов изготовления деталей типа тел вращения, на кафедре «Технология машиностроения» ФБГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» применяется программа «NORMAL» (разработчик: В.Б. Масягин. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008614062), работающая на основе метода кромочных моделей, обеспечивающая одновременный расчет линейных и диаметральных размеров и учитывающая их взаимную связь [3].
Программа, разработанная в научно-исследовательском Южно-Уральском государственном университете [4], основывается на применении размерных схем и обеспечивает расчет линейных и диаметральных размеров и всех видов отклонений расположения для деталей, как типа тел вращения, так и для корпусных деталей, является наиболее универсальной.
Программа, разработанная в Ярославском государственном техническом университете [5], основывается на применении размерной схемы и графа, все построения ведутся на компьютере в диалоговом режиме в среде AutoCAD.
351
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Размерный анализ представляет собой не только расчет точностей, но и комплекс работ. Труды в области размерного анализа позволили не просто сократить металлоемкость, но и понизить общую себестоимость производства еще на этапе технологической подготовки производства.
Но при этом, размерный анализ оказался весьма трудоемкой задачей, не всегда учитывающей частные случаи, что вполне решаемо при современном развитии ЭВМ. Но, несмотря на имеющиеся подходы к автоматизации размерного анализа, это продолжает оставаться весьма трудоемкой и сложной задачей и, кроме общих проблем, встает вопрос не только об автоматизации размерного расчета, но и переработке массивного набора данных для расчета в формат вычислений ЭВМ. Методы такой переработки существуют, но остаются несовершенными, неудобными в использовании и требуют дальнейшей адаптации для конечного пользователя.
Библиографический список
1. Иващенко, И. А. Технологические размерные расчеты и способы их автоматизации / И. А. Иващенко. - М. : Машиностроение, 1975. - 222 с.
2. Масягин, В. Б. Повышение эффективности размерного анализа технологических процессов деталей типа тел вращения / В. Б. Масягин // Современные проблемы машиностроения : труды VI Междунар. науч.-техн. конф.; Томский политехнический университет. -Томск, 2011. - С. 282-286.
3. Масягин, В. Б. Развитие размерного анализа на основе применения кромочной модели деталей типа тел вращения / В. Б. Масягин // Омский научный вестник. Серия Приборы, машины и технологии. - 2009. - № 3 (83). - С. 52-56.
4. Шамин, В. Ю. Теория и практика решения конструкторских и технологических размерных цепей [Электронный ресурс]: электронное учеб. пособие / В. Ю. Шамин. - 5-е изд., пе-рераб. и доп. - Челябинск : Издательский центр ЮУрГУ, 2012. - 530 с.
5. Калачев, О. Н. Графическое моделирование размерной структуры технологического процесса на электронном чертеже в среде AutoCAD / О. Н. Калачев, Н. В. Богоявленский, С. А. Погорелов // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2012. - № 5. -
С.13—19.