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
Технология судостроения и судоремонта

Диссертационная работа:

Фам Куок Хоанг. Совершенствование автоматизированной системы технологической подготовки машиностроительного производства судостроительной верфи : диссертация ... кандидата технических наук : 05.08.04, 05.02.08 / Фам Куок Хоанг; [Место защиты: С.-Петерб. гос. мор. техн. ун-т]. - Санкт-Петербург, 2008. - 207 с. : ил.

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7

ВВЕДЕНИЕ 8

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛО
ГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СУДОВОГО МАШИНО
СТРОЕНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 13

1.1. Проблемы автоматизации проектирования технологических процессов
и основная модель САПР ТП 13

1.2. Сущность и возможности методов проектирования технологических
процессов » „ „ . 19

  1. Проектирование ТП на основе заимствования технологии детали-аналога 21

  2. Метод проектирования унифицированных технологических процессов 22

1.2.3. Метод синтеза в САПР технологических процессов 24

  1. Существующие САПР ТП машиностроительного производства 26

  2. Классификация САПР ТП 32

  1. Классификация по предметной области (видам обработки, технологическому переделу применения) 33

  2. Классификация по методу проектирования 33

1.4.3. Классификация в зависимости от распределения функций между
человеком и ЭВМ 34

1.5. Комплексная система автоматизированного проектирования техноло
гических процессов и управления производством и ресурсами РЯОШСТ
ТР 34

  1. Общее введение 34

  2. Методика кодирования деталей в РШЭЛЗСТ ТР 36

1.5.3. Метод проектирования, используемый в PROJECT ТР 37

1.6. Цель и задачи исследования 41

ГЛАВА 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ И СРЕДЫ ПРОИ
ЗВОДСТВА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИ
РОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 42

  1. Принципы принятия решений при технологическом проектировании .42

  2. Декомпозиция объекта производства 45

  3. Язык описания исходной информации 49

  4. Образование и использование базы знаний 66

  5. Схема устройства интегрированной универсальной САПР ТП судового машиностроения 75

  6. Выводы 77

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДИКИ ФОРМАЛИЗАЦИИ
ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕДУР ЗАГОТОВИТЕЛЬНО-КОВ ОЧНОГО ПРОИЗВО
ДСТВА ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЕК
ТИРОВАНИИ 78

3.1. Проектирование технологических процессов ковки 78

  1. Характеристика заготовительного производства 78

  2. Особенности разработки технологических процессов ковки 80

  3. Основные понятия о разработке технологической документации для ковки 81

  4. Руководящие материалы, описывающие процесс ковки 83

  1. Информационная модель системы 84

  2. Доработка лингвистического обеспечения системы для формализации процесса ковки 88

  3. Разработка информационной модели САПР ТП «Ковка» 91

  4. Разработка структуры файлов с нормативно-справочной информацией (НСИ) для описания процесса получения поковок 94

  5. Разработка алгоритма формирования эскиза поковки 94

  6. Описание разработанного программного продукта 98

і і

3.8. Проектируемая технологическая документация для описания процесса

ручной ковки '. 99

3.9. Выводы 102

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТІСА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДИКИ ФОРМАЛИЗАЦИИ
ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕДУР НАСТРОЙКИ ЗУБООБРАБАТЬЮАЮЩИХ
СТАНКОВ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЕК
ТИРОВАНИИ. 103

4.1. Проблема настройки зубообрабатывающих станков 103

  1. Карты наладки для зубообрабатывающих станков 105

  2. Задача переноса данных из промежуточных файлов проектирования.... 106

4.2. Подбор шестерен для настройки гитар зубообрабатывающих станков.... 108

4.2.1. Подбор шестерен для настройки гитар зубофрезерньгх станков 108

4.2.2. Подбор шестерен для настройки гитар зубодолбежных станков....Л15

  1. Описание разработанного программного продукта 117

  2. Выводы .........; ?. і........ 118

ГЛАВА5. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ОЦЕН
КА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРБб-
ТАННЫХ ПОДСИСТЕМ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИ
ЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВОБОДНОЙ КОВКИ НА МОЛОТАХ И ИЗГО
ТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 119

  1. Оценка экономического эффекта от использования подсистемы «Ковка» 119

  2. Оценка экономического эффекта от использования подсистемы VCAPP..120

5.3. ВЫВОДЫ.. ......,.......^ - ..;..........;. .......,.....^..;.>.121

ГЛАВА 6. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ PROJECT ТР К
УСЛОВИЯМ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА СОЦИАЛИ
СТИЧЕСКОЙ РЕСПУБЛИКИ ВЬЕТНАМ. 122

6.1. Проблема адаптации системы PROJECT ТР к условиям машино
строительных предприятий Социалистической Республики Вьетнам 122

6.2. Основные этапы адаптации системы PROJECT ТР к условиям машино
строительных предприятий Вьетнама 123

  1. Перевод содержания основной базы данных (знаний) системы на вьетнамский язык 124

  2. Решение задачи замены служебных слов в текстах переходов 125

  3. Создание форм карт технологических процессов на вьетнамском

языке 133

6.3. Выводы 134

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ 135

Список литературы 136

ПРИЛОЖЕНИЯ 148

Приложение 1 149

Приложение 2 155

Приложение 3 164

Приложение 4 171

Приложение 5 189

Приложение 6 191

Приложение? 195

Приложение 8 203

ПЕРЕЧИЛ» ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АСТП - Автоматизированная система технологического проектирования БЗ - База данных

БЗМ - База знаний машиностроения ВИД - Ведомость исходных данных ЕП - Единица проектирования ЕР - Единица решения ИМ - Информационная модель ИПС - Информационно-поисковая система

«Ковка» - Автоматизированная подсистема проектирования технологических процессов ручной ковки на молотах КТП - карта технологического процесса КТС - Конструкторско-технологическая структура МК - Маршрутная карта НСИ - Нормативно- справочная информация ПК - Персональный компьютер ПО - Программное обеспечение ППП - Пакет прикладных программ САПР - Система автоматизации проектирования

САПР ТП - Система автоматизированного проектирования технологических процессов

СРВ - Социалистическая Республика Вьетнам СУБД - Система управления базами данных ТП - Технологический процесс ТПП - Технологическая подготовка производства ТС - Технические системы

ЭВМ - электронно-вычислительная машина, компьютер ЭП - Элементарное понятие

VCAPP - Подсистема автоматизированного подбора сменных шестерён и формирования карт настройки зубообрабатывающих станков CAD - Computer-aided design САМ -Computer-assisted manufacturing САЕ - Computer-aided engineering

Введение к работе:

Задача автоматизации технологической подготовки производства для современного машиностроения является чрезвычайно важной и актуальной. Её решение обеспечивает сокращение сроков внедрения в производство новых проектно-конструкторских разработок и повышение производительности труда технологов и качества технологической документации. Вместе с тем решение этой задачи связано с определенными трудностями. Это обусловлено как особенностями технологического проектирования, которое, без сомнения, является творческим процессом, так и возрастающими требованиями современного машиностроения к автоматизированным системам проектирования и производства [19,45].

Машиностроительное производство судостроительной верфи является многономенклатурным, характеризуется частой сменой выпускаемых'изделий, их повышенной конструктивной сложностью, большим числом оригинальных и уникальных конструкторских и технологических решений, реализация которых сопровождается высокими требованиями к качеству и надежности изделий. Повышение конструктивной сложности, требований к качеству изделий, быстрое их обновление наблюдаются повсеместно во всех машиностроительных областях, что требует создания новых и развития существующих систем автоматизированного проектирования (САПР) различного назначения [98].

Осуществление этих требований возможно только на основе широкого применения средств вычислительной техники на всех этапах проектирования и производства. Особая роль отводится применению ЭВМ в системах автоматизированного проектирования. Эти системы все шире используют в различных отраслях промышленности [3], в том числе на предприятиях судостроения и судового машиностроения.

Разработка и широкомасштабное использование САПР в промышленности позволяет снизить затраты на создание и эксплуатацию проектируемых изделий, повысить производительность труда проектировщиков, конструкторов и технологов, обеспечить современный уровень документооборота на предпри-

ятии. Автоматизация проектирования позволяет сделать труд разработчиков

творческим.

Существенным преимуществом автоматизированных систем технологической подготовки производства (ТПП) является выполнение рутинных процессов и подготовки информации с помощью средств электронной обработки данных. Специалист, работающий с автоматизированными системами ТПП, избавляется от монотонного, нетворческого труда. Кроме того, благодаря большому быстродействию средств электронной обработки данных появляется возможность анализа альтернативных решений.

Для успешного внедрения систем автоматизированного проектирования (конструкторского, технологического и «управленческого») необходима своевременная доработка этих систем с учётом возможностей современных технических средств и развития методического, математического и программного обеспечения, а также подготовка квалифицированных специалистов-разработчиков и пользователей САПР.

В первой главе рассмотрена проблема автоматизации проектирования технологических процессов, особенно в условиях судового машиностроения. В трудах ученых Г.К.Горанского, Н.М.Капустина, С.П.Митрофанова, В.В.Павлова, В.Д.Цветкова, Б.Ё.Челищева, А.С.Стареца, В.И.Аверченкова и других были заложены научные основы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки. Изложены методы проектирования технологических процессов, наиболее часто использующиеся в системах автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП). Сделан обзор существующих САПР на рынке программных продуктов. Проанализировано несколько вариантов САПР ТП и показано, что для судового машиностроения КСАПР ТП PROJECT ТР ' является лучшей, как универсальный программный продукт, в наибольшей степени соответствующий мелкосерийному производству с использованием универсальных станков. На основе выполненного анализа сформулированы цели и задачи исследования.

Комплексная система автоматизированного технологического проектирования

10 Во второй главе даны правила конструкторской декомпозиции объекта

производства при автоматизации технологического проектирования. Изложены язык описания исходной информации, методика создания и использования базы знаний машиностроения в САПР ТП и структура интегрированной универсальной САПР ТП судового машиностроения.

В третьей главе исследованы задачи автоматизированного проектирования технологических процессов свободной ковки на молотах. Разработаны информационная модель ковки и методика формирования операционных карт с эскизом поковки, созданы файлы нормативно-справочной информации. Разработана подпрограмма « Ковка»2.

В четвертой главе исследована задача автоматизированного проектирования операций изготовления зубчатых колес в КСАПР ТП PROJECT ТР. Разработаны методика, алгоритм и программа автоматизированного подбора шестерён для настройки гитар деления и дифференциала зубообрабатывающих станков и подсистема VCAPP3 для автоматизированного создания карт настройки зубообрабатывающих станков, которая интегрирована в КСАПР ТП PROJECT ТР.

В пятой главе оценены функциональная эффективность и экономический эффект от использования подсистем «Ковка» и VCAPP при проектировании технологических процессов ковки на молотах и обработки цилиндрических зубчатых колес.

В шестой главе исследована возможность использования КСАПР ТП PROJECT ТР в условиях машиностроительного производства Социалистической Республики Вьетнам (СРВ).

В заключении сформированы основные результаты диссертационной работы. В приложениях приведены используемые в диссертации материалы, базы данных, программы и акты внедрения.

Цель и основные задачи исследования:

2 Автоматизированная подсистема проектирования технологических процессов свободной ковки на молотах

3 Подсистема автоматизированного подбора сменных шестерён и формирования карт настройки зубообраба
тывающих станков

Цель диссертации — разработка мероприятий, обеспечивающих расширение возможностей КСАПР ТП PROJECT ТР для заготовительно-ковочного и зубообрабатывающего производств деталей судового машиностроения.

Основными задачами диссертации являются:

Провести анализ использующихся в настоящее время САПР ТП, показать соответствие КСАПР ТП PROJECT ТР условиям судового машиностроения и необходимость её доработки для заготовительно-ковочного и зубообрабатывающего производств деталей судового машиностроения.

Разработать методику описания исходной информации, образования и использования базы знаний машиностроения в САПР ТП.

Разработать методику кодирования деталей заготовительно-ковочного производства, информационную модель формирования параметров поковки и проектирования операционной карты с эскизом.

Разработать структуры баз данных, алгоритмы и программы проектирования технологических процессов (ТП) для заготовительно-ковочного производства, включая операционные карты с эскизом.

Разработать алгоритмы, программы и структуры баз данных зубообрабатывающего производства для формирования карт настройки зубофрезерных и зубодолбежных операций и интегрировать их в общую систему КСАПР ТП PROJECT ТР.

Внедрить полученные результаты в производство. Оценить экономиче
ский эффект от их внедрения.

Разработать рекомендации по использованию системы PROJECT ТР на
предприятиях Социалистической Республики Вьетнам.

Методы исследования.

При выполнении диссертации использовались: современная методология создания автоматизированных систем технологической подготовки производства, основные положения технологии машиностроения, теория матриц, теория графов и теория логики.

Научная новизна полученных в работе результатов:

Разработаны информационная модель процесса свободной ковки на молотах и методика кодирования поковок.

Разработана методика получения эскизов поковки в операционной карте.

Разработаны алгоритмы и подсистема автоматизированного проектирования технологических процессов свободной ковки на молотах.

Разработана методика решения задачи подбора шестерён для зубообрабатывающих станков.

Разработаны рекомендации по адаптации КСАПР ТП PROJECT ТР к условиям машиностроительных предприятий СРВ.

Практическая ценность и реализация работы:

Разработанная подсистема «Ковка» обеспечивает проектирование ТП свободной ковки в КСАПР ТП PROJECT ТР.

Подсистема VCAPP обеспечивает подбор сменных шестерён для всех моделей зубообрабатывающих станков, используемых в ОАО «Пролетарский завод», и сокращает время проектирования карт настройки станков многократно, то есть от нескольких часов до нескольких десятков секунд.

Разработка комплексных карт настройки зубообрабатывающих станков в рамках подсистемы PROJECT ТР повышает качество проектной документации операций зубообработки.

Разработанные подсистемы позволяют повысить производительность
труда технолога при проектировании технологических процессов свободной
ковки и изготовления зубчатых колес.

Автор защищает:

Методику кодирования деталей заготовительно-ковочного производства.

Алгоритмы и подсистему автоматизированного проектирования технологических процессов свободной ковки на молотах.

Методику и программу решения задачи подбора шестерен для зубообрабатывающих станков с любой точностью.

Подобные работы
Тарица Георгий Васильевич
Разработка методов выполнения подготовки производства судовых корпусных конструкций с использованием зарубежных CAD/CAM систем в условиях параллельного проектирования
Вексляр Валерий Яковлевич
Кинематический метод геометрического моделирования судовой поверхности на стадиях проектирования и подготовки производства
Резник Борис Львович
Информационно-логистическое обеспечение технологической подготовки производства изделий судового машиностроения и продукции судостроения
Ларин Сергей Николаевич
Совершенствование системы технологической подготовки опытного производства в условиях автоматизированного проектирования изделий
Абрамова Ирина Геннадьевна
Совершенствование метода управления системой конструкторско-технологической подготовки производства на предприятиях машиностроения в условиях использования PDM-системы
Бондарева Марина Владимировна
Совершенствование процессов технологической подготовки производства новых моделей в среде единой информационной системы швейного предприятия
Пластинкин, Алексей Вениаминович
Совершенствование технологической подготовки механообрабатывающих производств на основе создания методики и автоматизированной подсистемы формирования схем обработки поверхностей деталей типа тел вращения в системе планирования многономенклатурных технологических процессов
Михалин Евгений Павлович
Совершенствование системы подготовки крытых вагонов к перевозкам с целью повышениия их работоспособности
Вашуркин Игорь Олегович
Разработка и совершенствование систем тепловой подготовки машин при строительстве трубопроводов в условиях Севера
Маслов Алексей Станиславович
Совершенствование технологии подготовки газа с применением моделирующей системы

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