Алгоритм модуля автоматизированного расчета технологических размерных цепей

Андрей Владимирович Мухолзоев

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, что 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

Полный текст:

PDF

Литература


Размерный анализ технологических процессов / В.В. Матвеев, М.М. Тверской, Ф.И. Бойков и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 264 с.

Шамин, В.Ю. Теория и практика решения конструкторских и технологических размерных цепей: учеб. пособие / В.Ю. Шамин. – 5-е изд., перераб. и доп. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ,

– 530 с.

Калачев, О.Н. Графическое моделирование размерной структуры технологического процесса на электронном чертеже в среде AutoCAD / О.Н. Калачев, Н.В. Богоявленский, С.А. Пого-

релов // Вестник компьютер. и информ. технологий. – 2012. – № 5. – С. 13–19.

Хармац, И. КОМПАС-АВТОПРОЕКТ: точный контроль над технологической информацией. Новые модули и новые возможности системы / И. Хармац // САПР и графика. – 2004. – Июнь. – С. 17–19.

Масягин, В.Б. Автоматизация размерного анализа технологических процессов механической обработки деталей типа тел вращения / В.Б. Масягин // Омский науч. вестн. Серия «Приборы, машины и технологии». – 2008. – № 3 (70). – С. 40–44.

Масягин, В.Б. Метод расчета линейных технологических размеров на основе матричного представления графа / В.Б. Масягин, С.Г. Головченко // Омский науч. вестн. Серия «Приборы, машины и технологии». – 2003. – № 3 (24). – С. 75–78.

Ngoi, B.K.A. Tolerance Charting: the state–of–the–art review / B.K.A. Ngoi, Y.C. Kuan // International Journal of Computer Applications in Technology – 1995. – Vol. 8, No 3/4. – P. 229–242.

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

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

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

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

Legoff, O. Technological form defects identification using discrete cosine transform method / O. Legoff, J.-Y. Hascoet // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2010. – December. – P. 52–58.

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

Ann, B.N.K. Tolerance synthesis adopting a nonlinear programming approach / B.N.K. Ann,

M.S.M. Seng // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 1996. – № 6. – P. 387–393.

Roy, U. Computational Methodologies for Evaluating Form and Positional Tolerances in a Computer integrated Manufacturing System / U. Roy // International Journal of Advanced Manufac-

turing Technology. – 1995. – March. – P. 110–117.

Roy, U. Review of Dimensioning and Tolerancing: Representation and Processing / U. Roy // Computer Aided Design. – 1991. – № 7. – P. 466–483.

Thimm, G. A graph theoretic approach linking design dimensioning and process planning. Part 1:

Designing to process planning / G. Thimm, G.A. Britton, S.C. Fok // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2004. – P. 261–271.

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

Мордвинов, Б.С. Исследование геометрических структур с применением теории графов / Б.С. Мордвинов // Изв. вузов. Машиностроение. – 1965. – № 3. – С. 111–118.

Харари, Ф. Теория графов / Ф. Харари; пер. с англ. В.П. Козырева; под ред. Г.П. Гаврилова. – М.: Машиностроение, 2003. – 296 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.