Материал: Тезисы региональной научно-технической конференции. Федорков Е.Д., Чекменев А.Н

В ходе анализа решаемой задачи к библиотеке предъявлялись следующие требования: библиотека должна иметь простой дружелюбный графический интерфейс, входными данными служат геометрические параметры поверхности. Библиотека должна иметь возможность построения параметрических 3D моделей.

Главными критериями выбора геометрических параметров оправок являются соответствие их размеров соответствующим размерам сверл, с которыми будет применяться эта оснастка.

В качестве базовой системы трехмерного моделирования была выбрана система Компас-3D 5.11 отечественного разработчика – АО “Аскон”. В качестве технологии разработки были выбраны интерфейсы IDispatch технологии Automation, что более удобно, чем использование стандартных COM-интерфейсов. Для реализации библиотеки построения трехмерных моделей была выбрана визуальная среда быстрой разработки приложений Borland Delphi 6.0 и, соответственно, язык Object Pascal. Данный выбор обусловлен следующими факторами:

- удобство работы и широкая распространенность языка, ориентированность языка на решение прикладных задач;

- доступность и обилие справочной информации;

- использование платформы win32.

Исходя из входных данных, которые могут быть заданы в виде текстовой информации, библиотека должна выстраивать трехмерную модель детали. Построение основывается на методах и алгоритмах заданных в программном коде библиотеки. Универсальность средств разработки позволяет создать библиотеку, рассчитанную на решение практически любых задач трехмерного моделирования. Возможна реализация, как отдельных трехмерных моделей деталей, так и автоматизированных сборок, а также различные расчеты деталей и узлов.

По своей архитектуре библиотека является стандартным динамически подключаемым модулем (dll) Windows. По умолчанию файлы библиотек имеют расширения *.dll или *.rtw. В прикладных библиотеках через языковые средства могут использоваться большинство возможностей среды проектирования Компас, предоставляемые при интерактивной работе (создание и редактирование объектов, работа с моделью документа, открытие и сохранение чертежей и фрагментов, работа с файлами, вывод сообщений об ошибках и т.д.)

При проектировании алгоритма работы библиотеки был проведен анализ геометрии оправки и определен состав входных данных. Так корпус оправки состоит из двух модулей – основания и хвостовика. Также в сборочную модель оправки входит упрощенная модель сверла, режущая и направляющая части сверла не имеют значения в данной разработке, поэтому они упрощены.

В модели основания оправки часть размеров является фиксированной (присоединительные размеры), другая часть размеров является зависимой (параметрической) от исходных данных.

При построении трехмерных моделей, эскизы строятся в параметрическом виде. Для этого выбираем базовые точки отсчета:

x:=0; y:=0; в глобальной системе координат.

По выбранным пользователем данным, записанным в глобальные переменные, что производится в модуле UnitOprForm, рассчитываются координаты точек для построения эскизов.

В процедуру построения модели оправки управление передается в случае выбора пользователем соответствующего пункта меню в стандартном окне библиотеки системы Компас.

После нажатия кнопки “Построить”, управление передается в процедуру Sborka модуля Project_Dip.

Процесс построения параметрической модели в системе Компас можно свести к следующим шагам:

1. Создание и получение библиотекой объекта системы Компас и присвоения его переменной “Kompas” типа KompasObject;

2. Создание в переменной Kompas документов типа “Деталь” (корпус оправки, хвостовик и упрощенная модель сверла);

3. Создание в переменной Kompas документа типа “Сборка”, содержащего в себе детали из документов, созданных на предыдущем шаге.

Шаг 1 реализуется в головной функции библиотеки – LibraryEntry: KompasObject := KompasObject(CreateKompasObject).

Шаг 2 реализуется в процедурах Opravka, Hvost,Sverlo.

Шаг 3 реализуется в процедуре Sborka.

К разработанному программному средству были сформированы все виды обеспечений (математическое, техническое, методическое, программное, лингвистическое, информационное, организационное).

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

Конструкция и работа контрольно-измерительной машины.

Ю.С. Скрипченко, П.В. Титов, Е.Д. Федорков

Система обеспечения качества проектирования дает научно-обоснованные ответы на комплекс важных вопросов как обеспечить проектирования с заданным экономическим эффектом на базе планирования и прогнозирования, улучшения организации, управления и технологического переоснащения проектных работ, каким образом активизировать творческий потенциал проектировщиков на основе стимулирования их работы в зависимости от достигнутого уровня эффективности и качества проектных разработок.

Машина состоит из базовой части и управляющего вычислительно комплекса. Компоновка базовой части машины – портальная с вертикальным ползуном. В машине имеются 3 координатные перемещения: по координате Y перемещается портал, на котором установлена каретка, перемещаемая по координате Х, к каретке крепится пиноль, которая перемещается по координате Z. Перемещение подвижных узлов по всем координатам осуществляется на аэростатических опорах.

Все координатные перемещения контролируются измерительными системами, имеющими выход на блоки цифровой индикации и автоматический ввод данных в ЭВМ.

Машина представляет 3-х координатную декартовую систему координат. Положительные направления перемещений показаны на рис.1.

Управление машиной может осуществляться как в ручном – механизированном, так и в автоматическом режимах.

Ручное – механизированное управление координатными перемещениями осуществляется штурвалами с пульта управления машины, автоматическое по заранее составленной программе измерения детали на дискете.

П роцесс измерения заключается в сборе первичной информации в качестве координат точек на измеряемых поверхностях детали. Отсчет координат точек в память ЭВМ происходит при касании измерительного наконечника сигнальной головки с измеряемой поверхностью автоматически на ходу подвижных узлов машины. На основании полученных результатов измерения координат точек ЭВМ производит расчет размеров и параметров взаимного расположения геометрических элементов. допустимыми значениями и выдается на печатающее устройство.

Результаты измерений сравниваются с номинальными.

Рис.1. Схема определения направлений перемещения.

и некоторые выводятся на графопостроитель. Вызов определенных программ расчетов, управления и вывода данных на регистрирующие устройства производится от клавиш, расположенных на пульте управления КИМ и на клавиатуре ЭВМ.

Направления и скорости координатных перемещений в ручном - механизированном режиме определяются наклоном рукояток управления. Направление движения соответствует направлению наклона рукоятки при управлении с передней стороны машины. Если управляется с задней стороны, то на пульте управления есть переключатель измерения направления перемещения при тех же наклонах рукоятки. Схема определения направлений перемещения показана на рис.1.

Скорость перемещений регулируется наклоном рукоятки (рис.2). Рукоятка может иметь три зоны положения:

I - исходное положение, при котором нет перемещения;

I-II - зона малых скоростей, которая ограничивается заметным изменением усилия сопротивления рукоятки. В этой зоне скорость с наклоном рукоятки возрастает незначительно;

II-III - зона быстрых скоростей, после достижения конечного положения включается максимальная скорость.

Рис.2. Рукоятка регулировки скоростей

Касание измерительным наконечником необходимо осуществить при скорости, соответствующей крайнему положению рукоятки во II зоне для обеспечения малых погрешностей измерения.

Для прохода очень малых расстояний имеются для каждого направления кнопки точной установки поз.1 рис.2. При этом нажимается кнопка и наклоняется рукоятка управления 2 в соответствующем направлении.

Возможности измерительного центра:

- измеряет детали с равномерно ограниченными поверхностями, детали с двухмерными или пространственно-изогнутыми контурами, а также тела вращения;

- берет на себя задачи многих одноцелевых измерительных устройств и заменяет сложные измерительные приспособления;

- работает как контрольно-измерительная машина с ощупыванием методом сканирования элементов любых форм, контуров и поверхностей;

- совместно с программой измерения зубчатых колес фирмы «ОПТОН» становится автоматическим измерительным центром для измерения зубчатых колес всех видов;

- измерительный центр калибров для контроля предельных калиберных пробок, калиберных скоб, калиберных колец и т.д. Он особенно экономичен в ночную смену без обслуживающего персонала.

- замер различных корпусных деталей, которые невозможно проверить в ручную (технологическая оснастка, стапеля, матрицы, пуансоны);

- детали с мнимым расположением центров, детали с жесткими допусками свыше 6 мкм;

- измеряет различные отклонения от формы: непараллельность, несимметричность, неперпендикулярность, несоосность, неплоскостность, некруглость, биение(торцевое и радиальное).

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

Подсистема автоматизированного проектирования складского комплекса

А.А. Тюкачев, Ю.С. Скрипченко

При проектировании штабелирующего оборудования можно выделить следующие исходные данные:

Характеристики грузов:

• общее число наименований грузов, одновременно хранящихся на складе;

• число типов подобных грузов, хранимых на складе;

• количество штук грузов каждого типа, хранимых на складе;

• характеристики каждого из типов грузов:

• габаритные размеры ;

• вес.

Характеристики тары, применяемой для перемещения грузов всех типов:

• тип тары;

• габаритные размеры;

• высота укладки грузов;

• вес брутто.

Характеристики стеллажного оборудования:

• тип стеллажного оборудования;

• грузовместимость;

• ширина прохода для штабелирующего оборудования;

• ширина для поворота штабелирующего оборудования;

• высота подъема грузов;

• минимально возможное приближение грузозахвата к уровню опорной поверхности стеллажа;

На основе вышеизложенных исходных данных определяется оптимальный способ укладки грузов каждой группы в таре используемых типоразмеров. А также следующие параметры:

• количество единиц тары необходимой для укладки заданной номенклатуры грузов;

• максимальное количество грузов которые могут быть уложены в одной единице складской тары;

• вес каждой укладки грузов;

Характеристики помещения, в котором хранятся грузы:

• ширина зоны хранения;

• полезная высота здания, в котором размещается зона хранения;

• длина зоны хранения;

• число пролетов, из которых состоит зона хранения;

• ширина отдельных пролетов здания;

• число разных способов складирования грузов,

• число стеллажей каждого типа;

• количество грузовых складских единиц по каждому способу складирования;

В разрабатываемом программном средстве также предусматривается загрузка исходных данных из базы данных и сохранение результатов расчетов в текстовый файл.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.9

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОДСИСТЕМА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Е.В. Черникова, Д.Е. Пачевский, Е.Д. Федорков

САПР ТП с каждым годом находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности. Следствием разработки и широкомасштабного использования САПР ТП является снижение затрат на создание и эксплуатацию проектируемых изделий, повышение производительности труда проектировщиков, конструкторов и технологов.

В последнее время наиболее остро встала задача расчета оптимальных режимов резания на металлорежущих станках в системах ТПП. Она заключается в том, чтобы на основе данных о технологии изготовления детали, полученных на предыдущих этапах автоматизированного проектирования, назначить такие скорости резания и подачи на всех технологических переходах, которые обеспечили бы изготовление детали в соответствии с требованиями чертежа и установленными критериями оптимальности.

“Автоматизированная подсистема расчета режимов резания при фрезеровании” предназначена для расчета окружной скорости круга, скорости вращения заготовки, и для выбора инструмента

Входные данные будут вводится с клавиатуры или выбираться из соответствующих пунктов экранного меню. Выходные данные представляют собой: рекомендуемые значения глубины резания, скорости резания, подачи, ширины резания и рекомендуемого инструмента для заданных входных параметров обрабатываемой заготовки.

При проектировании данной подсистемы предполагается использовать среду визуального проектирования Borland Delphi.

Информационное обеспечение подсистемы представлено в виде реляционной базы данных. Реляционная база данных, реализованная в данном программном продукте, представляет собой совокупность таблиц (отношений), содержащих данные. Таблицы, в которых хранятся данные, состоят из наборов записей одинаковой структуры, которые содержать сведения о некоторых физико-механических свойствах обрабатываемых материалов. Таких как, Код, Marka, Sigma, HB. База данных подключается к программе, путем применения OLE-запросов.

Для функционирования данного программного средства необходимо следующее программное обеспечение:

• операционная система Microsoft Windows9*/NT/2000/XP.

• Microsoft Office 2000.

• Borland Delphi 7.0

При внедрении САПР ТП на предприятии необходимо организовать при отделе главного технолога специализированное подразделение по САПР. Это подразделение находится вне существующих служб АСУ и вычислительных центров, имеющие собственные задачи. Обязанности персонала специализированного подразделения ограничены обеспечением функционирования технических средств для спроектированной подсистемы.

В ходе проделанной работы были рассмотрены вопросы, касающиеся создания САПР ТП, в частности проектирования подсистемы расчета режимов резания при фрезеровании.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

Подсистема конструкторско-технологического проектирования токарной обработки муфт интегрированной САПР

Д.В. Акиньшин, А.С. Кольцов

Усложнение объектов производства в современном машиностроении и сокращение жизненного цикла изделий делает особенно актуальной проблему оперативности конструкторско-технологической подготовки производства новых изделий. За последние 20 лет период нахождения изделия в производстве сократился в три раза, а срок конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) удлинился вдвое и составляет 0,5...5 лет. В связи с этим представляется актуальным решение вопроса автоматизации конструкторско-технологического проектирования при токарной операции.

В работе рассмотрено проектирование модуля нормирования резьбонарезных работ токарной операции.

Модуль нормирования резьбонарезных работ при точении должен на основе поступающих на вход исходных данных организовать процесс расчета норм времени при нарезании резьбы (внутренней и внешней) резцом, метчиком, плашками и головками на основе эмпирических формул, а также формировать выходной файл с результатами работы модуля для дальнейшего использования этой информации подсистемой документирования. Обмен информационными потоками необходимо осуществлять посредствам базы данных в наиболее удобном формате.

Проведенная работа является важной вследствие того, что все современные предприятия стараются максимально автоматизировать труд инженерного персонала в целях экономии финансовых и временных затрат и повышения качества продукции. Особая роль отводится применению ЭВМ в системах автоматизированного проектирования (САПР).

В ходе проектирования были реализованы следующие этапы:

1) С помощью функционального проектирования для САПР технологических процессов механообработки методом синтеза была составлена структурно-функциональная модель. Определено, что подсистема нормирования резьбонарезных работ при точении будет состоять из семи взаимосвязанных модулей, обрабатывающих информацию об основном времени на переход, вспомогательном времени на переход, времени на установку и снятие детали, времени на смену инструмента, времени на изменение режимов работы станка, времени на контрольные измерения, организационно-технологическом времени, а также модуле, производящем расчетные операции. Были определены требования, предъявляемые к проектированию САПР ТП МО методом синтеза.

2) В дальнейшем на этапе анализа были рассмотрены вопросы, касающиеся функций подсистемы конструкторско-технологического проектирования нормирования резьбонарезных работ токарной операции, а также определена совокупность входных и выходных данных. Целью этого этапа было определение входных и выходных данных, а также выделение функций проектируемой подсистемы. При выделении функций подсистемы, также как и при выделений функций системы был использован метод функционального проектирования. В результате мы определились с теми функциями, которые необходимо реализовать в процессе разработки программного средства, чтобы связать входные данные с конечным результатом.

3) На этапе проектирования были определены требования к подсистеме конструкторско-технологического проектирования нормирования резьбонарезных работ токарной операции, проведен анализ токарных операций, разработан алгоритм подсистемы.

После выделения функций подсистемы, определения знаний для реализации и входных и выходных данных подсистемы, необходимо описать действия, которые должна выполнять подсистема. Это и является основной целью проектирования. Проектирование подсистемы проводилось методом синтеза. Получены следующие результаты: разработан алгоритм, подготовлены требования к подсистеме, которые необходимо удовлетворить в процессе реализации.

4) На этапе реализации были рассмотрены вопросы создания интерфейса подсистемы, разработки базы данных, создания вычислительной среды и тестирования работы программы.

Получены следующие результаты: разработанное программное средство удовлетворяет требованиям эргономичности, имеет доступный и дружественный интерфейс, информационные потоки передаются с использованием разработанной базы данных. Тестирование показало надежность и корректность функционирования программного средства.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

Подсистема автоматизированного проектирования токарной обработки узлов питательного насоса

А.Ю. Алексеев, А.С. Кольцов, Е.Д. Федорков

Подсистема расчета режимов резания при точении должна на основе поступающих на вход исходных данных организовать процесс расчета режимов резания при точении на основе эмпирических формул, а также формировать выходной файл с результатами работы модуля для дальнейшего использования этой информации подсистемой документирования. Обмен информационными потоками необходимо осуществлять посредствам базы данных в наиболее удобном формате.

Проведенная работа является важной вследствие того, что все современные предприятия стараются максимально автоматизировать труд инженерного персонала в целях экономии финансовых и временных затрат и повышения качества продукции. Особая роль отводится применению ЭВМ в системах автоматизированного проектирования (САПР).

В ходе дипломного проектирования были реализованы следующие этапы:

С помощью функционального проектирования для САПР технологических процессов механообработки методом синтеза была составлена структурно-функциональная модель. Определено, что подсистема расчета режимов резания при точении будет состоять из четырех взаимосвязанных модулей, обрабатывающих информацию о детали, станке, материале и инструменте, а также модуле, производящем расчетные операции. Были определены требования, предъявляемые к проектированию САПР ТП МО методом синтеза.