Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Метрология и метрологическое обеспечение

Диссертационная работа:

Исаев Сергей Вячеславович. Методика оценки линейной модели пространственной размерной цепи для обеспечения взаимозаменяемости объектов производства при сборке : диссертация... кандидата технических наук : 05.11.15 Москва, 2007 204 с. РГБ ОД, 61:07-5/2498

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 6

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования 13

1.1. Введение 13

1.2. Базирование как основа построения модели геометрии объекта производства 17

1.3. Пространственная размерная цепь как инструмент описания модели геометрии объекта производства 25

1.4. Методы решения пространственных размерных цепей 30

Выводы 41

1.5. Цель и задачи исследования 42

Глава 2. Методика формирования модели пространственной размерной цепи объекта производства с помощью унифицированных геометрических параметров 44

2.1. Формирование систем координат элементов конструкции и изделия в целом 44

2.1.1. Формирование системы координат поверхности 44

2.1.2. Формирование системы координат элемента конструкции на трех точках 46

2.1.3. Формирование системы координат элемента конструкции на двух точках и одном направлении 48

2.1.4. Элементы линейной алгебры для описания соотношений между геометрическими параметрами 51

2.2. Методика формирования модели пространственной размерной цепи объекта производства 53

2.2.1. Вывод уравнений модели пространственной размерной цепи...53

2.2.2. Унифицированные геометрические параметры 56

2.2.3. Структура модели пространственной размерной цепи 58

Выводы 61

Глава 3. Методика оценки линейной модели в количественном и качественном отношениях на основе известной модели пространственной размерной цепи 63

3.1. Построение линейной модели пространственной размерной цепи объекта производства методами теории планирования эксперимента 63

3.2. Определение коэффициентов уравнения гиперплоскости на основе матрицы плана типа 2" 71

3.3. Определение коэффициентов уравнения гиперплоскости на основе матрицы плана типа 2П'Г 75

3.4. Способы оценки адекватности гиперплоскости 83

3.4.1. Оценка адекватности гиперплоскости на основе поля допуска для отклонений гиперплоскости от гиперповерхности на матрице плана типа 2П"Г 83

3.4.2. Оценка адекватности гиперплоскости на основе радиуса эквивалентности гиперсферы 85

3.4.3. Оценка адекватности гиперплоскости на основе стохастического моделирования 89

Выводы 90

Глава 4. Разработка программного пакета для моделирования замыкающих величин объекта производства на основе модели пространственной размерной цепи 92

4.1. Структурная схема программного пакета 92

4.2. Ввод исходных данных в программном пакете 94

4.3. Постановка задачи в программном пакете 95

4.4. Представление исходных данных в программном пакете 96

4.5. Построение модели пространственной размерной цепи в программном пакете 97

4.6. Стохастическое моделирование замыкающих величин 98

4.6.1. Определение числа реализаций 100

4.6.2. Моделирование случайных значений составляющих величин.. 101

4.6.3. Определение случайных значений замыкающих величин 107

4.6.4. Определение границ интервалов рассеивания замыкающих величин 108

4.6.5. Построение гистограмм для замыкающих величин 110

4.7. Построение в программном пакете линейной модели пространственной размерной цепи 112

4.8. Оценка адекватности в программном пакете линейной модели пространственной размерной цепи 115

4.9. Результаты исследований оценки эффективности получаемых с помощью программного пакета линейных моделей пространственных размерных цепей 118

Выводы 119

Глава 5. Методика экспериментальной оценки линейной модели пространственной размерной цепи в количественном и качественном отношениях 121

5.1. Методика экспериментальной оценки коэффициентов линейной модели 121

5.2. Методика экспериментальной оценки адекватности линейной модели 128

Выводы 146

Общие выводы 148

Список литературы 151

Приложения 161

Приложение А 162

Приложение Б 163

Приложение В 164

Приложение Г 165

Приложение Д 166

Приложение Е 167

Приложение Ж 168

Приложение 3 169

Приложение И 170

Приложение К 173 

Введение к работе:

1 1. Актуальность темы

При изготовлении и сборке сложных объектов производства имеет место проблема исследования влияния погрешностей их входных геометрических параметров на выходные От точности выполнения выходных геометрических параметров зависит качество работы объекта производства.

На точность выходных геометрических параметров объектов производства влияют две группы входных геометрических параметров, Первую группу составляют геометрические параметры элементов конструкции имеющие связи внутренние, в пределах объема каждой детали А вторую - геометрические параметры деталей, имеющие связи внешние (сборка, формирование геометрических параметров сборочной единицы), и входящие в соединения с другими параметрами деталей в машине

Для назначения допусков на выходные и входные геометрические параметры необходимо решать задачи анализа и синтеза пространственных размерных цепей При этом используются модели размерных цепей, получаемые на основании применения аналитического подхода, использующего векторно-проективный или векторно-матричный способ Наиболее эффективно, с точки зрения анализа точности, построение модели размерной цепи векторно-матричным способом, основанном на представлении относительного положения систем координат и связанных с ними поверхностей элементов конструкции

Так как положение одной поверхности объекта производства (одна координатная система) относительно другой (другая координатная система) характеризуется тремя расстояниями (координаты центра системы) и тремя углами поворотов (одной координатной системы относительно другой), то эти шесть параметров характеризуют звено пространственной размерной цепи. При этом входные геометрические параметры определяют составляющие звенья размерной цепи и являются составляющими величинами, а выходные геометрические параметры определяют замыкающее звено и являются замыкающими величинами

Таким образом, пространственная размерная цепь состоит из составляющих и замыкающего звеньев, каждое из которых определяется радиус-вектором и матрицей поворотов, параметрами которых являются составляющие величины - для составляющих звеньев и замыкающие величины — для замыкающего звена

Поэтому размерная цепь рассматривается как схема, представляющая собой многоугольный векторный замкнутый контур в виде векторной суммы. В этом замкнутом многоугольнике результирующим вектором является размер замыкающего звена, а остальные векторы представляют собой размеры деталей и их соединений, являющихся составляющими звеньями

Такой способ построения размерной цепи позволяет дать точное описание детерминированной связи между составляющими и замыкающими величинами, входящими в пространственную размерную цепь, а недостатком является то, что уравнения модели размерной цепи являются нелинейными и, как следствие этого, невозможность решения задачи синтеза пространственной размерной цепи

Для решения этой проблемы необходимо иметь методики построения линейных моделей пространственных размерных цепей Эти методики создают базис для решения задач и анализа и синтеза, что позволяет оптимизировать конструкцию и обеспечить выполнение выходных геометрических параметров объекта производства заданной точности Эта задача весьма остро стоит при сборке летательных аппаратов сложной формы, где отсутствие информации о коэффициентах влияния в линейных уравнениях размерных цепей, не позволяет назначать оптимальные допуски на геометрические параметры изделия

Существующие методы теории планирования эксперимента пригодны для получения линейной модели пространственной размерной цепи, что позволяет решать задачи анализа и синтеза полей допусков замыкающей и составляющих величин Они имеют потенциальные возможности для сокращения объемов исходных данных при определении коэффициентов Недостатком этих методов является отсутствие данных об их эффективности и точности

Получение оценок линейной модели пространственной размерной цепи возможно с помощью эксперимента, однако отсутствует методика экспериментальной оценки с требуемой эффективностью

1 2 Цель работы и задачи исследований

Целью данной научной работы является разработка и исследование методики формирования линейных моделей пространственных размерных цепей для анализа и синтеза полей допусков величин (параметров), характеризующих геометрию объекта производства

Основными задачами исследований являются

разработка методики формирования модели пространственной размерной цепи объекта производства с помощью унифицированных геометрических параметров,

разработка методики оценки линейной модели пространственной размерной цепи в количественном и качественном отношениях на основе известной модели пространственной размерной цепи,

разработка программного пакета для моделирования замыкающих величин объекта производства на основе модели пространственной размерной цепи,

разработка методики экспериментальной оценки линейной модели пространственной размерной цепи в количественном и качественном отношениях,

- проведение исследований для оценки эффективности получаемых с по
мощью программного пакета линейных моделей пространственных размерных
цепей

1 3 Методы исследования Результаты выполненных и представленных в работе исследований получены с использованием методов теоретической метрологии, методов теории планирования эксперимента, математической статистики, теории вероятностей, линейной алгебры, аналитической геометрии, теории базирования

1 4 Научная новизна Научную новизну работы составляют

  1. Методика формирования пространственной размерной цепи объекта производства с использованием унифицированных геометрических параметров,

  2. Методика оценки линейной модели в количественном и качественном отношениях на основе системы уравнений пространственной размерной цепи,

  3. Методика экспериментальной оценки линейной модели пространственной размерной цепи в количественном и качественном отношениях

1 5 Практическая ценность работы

Практическая ценность работы состоит в разработке программного пакета моделирования замыкающих величин пространственной размерной цепи и использовании результатов моделирования для оценки ее линейной модели Предложенные методики могут найти применение для предприятий машиностроения, занимающихся выпуском сложных объектов производства

Созданный в процессе диссертации программный пакет позволяет назначать оптимальные допуски на входные геометрические параметры объектов производства при заданных ограничениях на выходные

1 6 Реализация и внедрение результатов работы

Разработанные методики оценки линейной модели пространственной размерной цепи реализованы в учебном процессе по дисциплине «Планирование и организация эксперимента»

- в учебной программе дисциплины в разделе «Планирование измерений
при оценке линейной математической модели поверхности отклика»,

- в лабораторной работе «Экспериментальная оценка эквивалентности
линейной модели статической характеристики результата измерения на основе
оптимального плана измерения»

1 7 Апробация работы Основные положения диссертационной работы были доложены и получили поддержку на научных семинарах кафедр МТ-4 «Метрология и взаимозаменяемость» и РК-6 «Системы автоматизированного проектирования» МГТУ им Н Э Баумана, на 3,4,5,6 всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы технических измерений», на 2-х всероссийских науч-

но-практических конференциях «Метрологическое обеспечение испытаний и сертификации», организованных ФГУ РОСТЕСТ-МОСКВА 1 8 Работы по теме диссертации Автор имеет четырнадцать опубликованных работ по теме диссертации.

1 9 Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы, и приложений Содержание изложено на 204 страницах, содержит 29 рисунков и 7 таблиц

Подобные работы
Майсурадзе Игорь Олегович
Модели и методика оценки рыночных ситуаций в цепях поставок для эффективного управления торговлей промышленными товарами
До Хонг Куанг
Модели и методики оценки качества прикладных программных систем
Бабиков Владимир Николаевич
Разработка моделей и методик оценки эффективности комплексной системы защиты информации
Маркус Дмитрий Викторович
Модели и методика комплексной оценки объектов недвижимости в условиях крупного города для целей эффективного управления
Назаренко Николай Александрович
Модели и алгоритмы определения набора профессионально важных качеств специалиста и батареи диагностических методик для оценки степени их проявления
Щусь Юлия Юрьевна
Разработка методики организации сборки металлоконструкций смешанного назначения на предприятиях кораблестроения : В условиях нестабильной загрузки
Магдиев Ринат Рауфович
Исследование и разработка методики проектирования автоматизированной сборки электронных узлов в приборостроении
Яшин Андрей Николаевич
Разработка методики оценки уровня развития менеджмента качества и деятельности организаций
Редикульцев Сергей Александрович
Разработка методики оценки уровня развития ремонтных баз при реконструкции газотранспортной системы
Кислицина Юлия Вадимовна
Разработка методики оценки и корректирования баланса одежды в процессе автоматизированного проектирования

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net