Алгоритм модуля автоматизированного расчета технологических размерных цепей


Аннотация


Разработан алгоритм автоматизации размерного анализа технологических процессов работающий на основе представления технологических размеров и их допусков в виде матриц смежности. Предложенный алгоритм использует представление размерной схемы технологического процесса, как в виде графа, так и в виде размерных цепей. Алгоритм требует ввода конструкторских размеров, допусков технологических размеров, а также припусков на обработку. Нумерация поверхностей обработки может осуществляться в произвольном порядке, что никак не влияет на расчеты, и составляться автоматически.

Расчет средних значений технологических размеров, допусков припусков и конструкторских размеров производится простейшими математическими преобразованиями. Алгоритм использует как особенности представления размерных структур в виде цепей, так и в виде графов, это позволяет определять относительное положение поверхностей и, в то же время, использовать возможности математических преобразований графа. Алгоритм одинаково рассчитывает размерные цепи как для тел вращения, так и для более сложных конфигураций изделий. Потенциально, этот же алгоритм способен на расчет цепей отклонения расположения. Основным достоинством представленного алгоритма является способ составления матриц допусков и средних значений размеров, позволяющий производить расчет замыкающих звеньев размерной цепи без необходимости выявления отдельных размерных цепей, определения увеличивающих и уменьшающих звеньев.

Приведен пример размерного анализа технологического процесса механической обработки ступенчатого вала. Рассчитаны допуски и средние значения всех операционных размеров, входящих в технологический процесс. Представлен алгоритм выявления каждого отдельного размера и его допуска из общего массива рассчитанных данных. Назначение средних значений припусков на обработку не рассматривается в данном примере, так как связанные с этим расчеты производятся вне основных матриц.


Ключевые слова


размерный анализ; автоматизация машиностроения; теория графов; размерная цепь; алгоритм расчета; автоматизация размерного анализа

Литература


V. V. Matveev, M. M. Tverskoy, F. I. Boykov and etc., Razmernyy analiz tekhnologicheskikh protsessov [Tolerance analysis of technological process] Moscow, Mashinostroenie Publ., 1982. 264 p.

Shamin V. Yu. Teoriya i praktika resheniya konstruktorskikh i tekhnologicheskikh razmernykh tsepey: elektronnoe uchebnoe posobie [Theory and practice of design and technological dimension chains: Electonics tutorial] 2nd ed. Сhelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2012. 530 p.

Kalachev O. N., Bogoyavlenskiy N. V., Pogorelov S. A. Graficheskoe modelirovanie razmernoy struktury tekhnologicheskogo protsessa na elektronnom chertezhe v srede AutoCAD [Graphic simulation dimensional structure Process on Electrical drawings in AutoCAD] Journal of Computer and Information Technology, 2012, no. 5, pp. 13 – 19.

Khartsman I., KOMPAS – AVTOPROEKT: tochnyy kontrol' nad tekhnologicheskoy infor-matsiey. Novye moduli i novye vozmozhnosti sistemy [KOMPASS AUTOPROEKT: precise control over technological information. New modules and new features of the system] CAD and Graphics, 2014, no. 6, pp. 17 – 19.

Masyagin V. B. Avtomatizatsiya razmernogo analiza tekhnologicheskikh protsessov mekhanicheskoy obrabotki detaley tipa tel vrashcheniya [Automation tolerance analysis of technological processes of mechanical parts such as «body rotation»] Omsk Scientific Gazette. Series devices, machines and technology, 2008, no. 3(70), pp. 40 – 44.

Masyagin V. B., Golovchenko S. G. Metod rascheta lineynykh tekhnologicheskikh razmerov na osnove matrichnogo predstavleniya grafa [Method for calculating the linear dimensions of technology based on the matrix representation of the graph], Omsk Scientific Gazette, 1983, no. 3(24), pp. 75 – 78.

Ngoi, B. K. A. Tolerance Charting: the state–of–the–art review, International Journal of Computer Applications in Technology, 1995, no. 3–4, pp. 229 – 242.

Wei C.-C., Lee, Y.-C. Determining the process tolerances based on the manufacturing process capability, International Journal of Computer Applications in Technology, 1995, November, pp. 416 – 421.

Britton G. A. and Thimm G., A Matrix Method for Calculating Working Dimensions and Offsets for Tolerance Charting, International Journal of Computer Applications in Technology, 2002, pp. 448 – 453.

Pan Y. R. and Tang G. R., Computer-Aided Tolerance Charting for Products with Angular Features, International Journal of Computer Applications in Technology, 2001, pp. 361 – 370.

Ann B. N. K., Seng M. S. M. Tolerance synthesis adopting a nonlinear programming approach, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1996, no. 6, pp. 387 – 393.

Roy, U. Review of Dimensioning and Tolerancing: Representation and Pro-cessing, Computer Aided Design, 1991, no. 7, pp. 466 – 483.

Thimm G., Britton G. A., Fok S. C. A graph theoretic approach linking design dimensioning and process planning. Part 1: Designing to process planning, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2004, pp 261 – 271.

В. K. A. Ngoi. M. Agarwal and C. S. Chua, The Noded Graph Approach to Stack Analysis, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1998, pp. 343 – 349.

Mordvinov B.S. Issledovanie geometricheskikh struktur s primeneniem teorii grafov [The study of geometric structures using graph theory], Math. Universities, Mechanical Engineering, 1965, no. 3, pp. 111 – 118.

Harary F., Graph Theory, Perseus Books Publ., 1994, 300 p.

В. K. A. Ngoi and M. S. Seow, Tolerance Control for Dimensional and Geometrical Specifications, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1996, pp. 34 – 42.

Ping Ji, Determining Dimensions for Process Planning: A Backward Derivation Approach, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1996, pp. 52 – 58.

Olivier Legoff • Jean-Yves Hascoet, Technological form defects identification using discrete cosine transform method, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, December, pp. 52-58.

Roy U., Computational Methodologies for Evaluating Form and Positional Tolerances in a Computer in-tegrated Manufacturing System, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1995, March, pp. 110 – 117.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.