- •Математические методы в инжиниринге металлургического оборудования и технологий
- •22.04.02 «Металлургия»
- •15.04.02 «Технологические машины и оборудование» Аннотация
- •Оглавление
- •1. Математическая модель
- •1.1. Структура математической модели
- •1.2. Свойства математических моделей
- •1.3. Схема построения математической модели
- •Решение системы уравнений методом последовательных приближений при правильном построении итерационного контура счета
- •Блочный принцип моделирования производственных систем
- •Контрольные вопросы
- •2. Классификация моделей в инжиниринге оборудования и технологий
- •Методы моделирования систем
- •2.1. Физические модели
- •2.2. Основные этапы физического моделирования
- •2.3. Имитационное моделирование
- •2.4. Натурное моделирование
- •Контрольные вопросы
- •3. Структура процесса моделирования
- •3.1. Линейное программирование
- •3.2. Нелинейное программирование
- •3.3. Сетевые задачи
- •3.4. Вероятностные и оптимизационные модели
- •3.5. Целочисленное программирование
- •Контрольные вопросы
- •4. Математические модели инновационных объектов на основе аналитических методов
- •4.1. Определение понятия «имитационное моделирование»
- •4.2. Процесс конструирования модели
- •4.3. Определения метода имитационного моделирования
- •4.4. Имитация функционирования системы
- •4.5. Метод Монте-Карло как разновидность имитационного моделирования
- •4.6. Метод деформируемого многогранника (метод Нелдера—Мида)
- •Контрольные вопросы
- •5. Инженерное проектирование
- •5.1. Понятие инженерного проектирования
- •5.2. Представление конструктивных элементов в сам-модулях
- •5.3. Облачные вычисления
- •1. Понятие инженерного проектирования
- •6.2. Эргономика элементов технологического оборудования
- •6.3. Компьютерный дизайн технологического оборудования
- •Контрольные вопросы
- •7. Построение математической модели и проверка её на адекватность на примере электрогидравлического привода
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
5.2. Представление конструктивных элементов в сам-модулях
Любое изделие машиностроения можно представить в виде системы входящих элементов. Известно, что при проектировании теоретическая разбивка на элементы меняется. Так, например, для конструктора могут быть актуальны понятия: шасси, фитинг, вал и т. п. В процессе технологической подготовки производства справедлива своя терминология и свое представление изделия. Деталь, подлежащую механической обработке, можно разложить на конструктивные элементы (КЭ) (см. рис. 5.1). Здесь и далее под КЭ будем понимать геометрический элемент детали, имеющий свои особенности изготовления. То есть КЭ — это единица информации о конструкции с точки зрения технолога:
- тип элемента (колодец, уступ и т. д.);
- параметры элемента (глубина, припуск и т. д.);
- геометрия элемента (контуры, ломаные и т. д.).
Типы элементов показаны на рисунке 5.1.
Рис.
5.1. Конструктивные элементы детали
Все процедуры изготовления могут быть описаны элементарными технологическими шагами, называемыми технологическими переходами (ТП):
- тип перехода (фрезеровать, точить и т. п.);
- параметры перехода (подача, частота вращения шпинделя и т. п.).
Процесс механической обработки любой детали может быть представлен совокупностью технологических объектов (ТО).
ТО — это единица информации, содержащая данные об обработке одного конструктивного элемента.
Возможные варианты технологических объектов могут быть представлены в виде таблицы 5.1, которая отражает современное состояние технологии механообработки.
Таблица 5.1
Технология механической обработки технологических объектов
Технологические переходы |
Конструктивные элементы |
Инструмент |
||||||||||||
Колодец |
Выступ |
Стенка |
Окно |
Плоскость |
Паз |
Отверстие |
Торец |
Область |
Резьба |
Скос |
Плечо |
Поверхность |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
22 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Фрезеровать |
х |
х |
х |
х |
х |
х |
х |
|
|
|
х |
х |
х |
Фреза |
Сверлить |
|
|
|
|
|
|
х |
х |
|
|
|
|
|
Сверло |
Центровать |
|
|
|
|
|
|
х |
х |
|
|
|
|
|
Центровка, сверло |
Расточить |
|
|
|
|
|
|
х |
х |
|
|
|
|
|
Зенкер |
Развернуть |
|
|
|
|
|
|
х |
х |
|
|
|
|
|
Развертка |
Продолжение табл.5.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
22 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Расточить |
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
Резец |
Нарезать резьбу |
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
|
Метчик |
Точить |
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
Резец |
Подрезать |
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
Резец |
Отрезать |
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
|
Резец |
Расточить (Ток) |
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
|
Резец |
Нарезать резьбу [Ток] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х |
|
|
|
Резец, Метчик |
Пробить |
|
|
х |
х |
|
х |
х |
|
|
|
|
|
|
Пуансон |
Окончание табл.5.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
22 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Резать |
|
|
х |
х |
|
х |
х |
|
|
|
|
|
|
Проволока, Лазер, Резак |
Одной из важнейших особенностей систем САПР является то, что весь процесс обработки детали (группы деталей) может быть записан в несколько программ для различных станков или в одну, если существует обрабатывающий центр, позволяющий производить все необходимые технологические переходы. Последнее становится все более актуальным в связи с появлением нового поколения обрабатывающих центров и комбинированных токарно-фрезерных станков.
Распределение и модернизация функций систем направляются разработчиками прежде всего на обеспечение сокращения производственного цикла с достижением предъявляемых требований по качеству продукции. Однако ни высокое качество проектов, ни современный уровень организации производственных процессов сегодня невозможны при традиционно раздельном рассмотрении задач конструктора и технолога.
Поставленные задачи могут быть решены только с помощью совместного решения вопросов автоматизированного проектирования и подготовки производственных циклов, которое поддерживают интегрированные CAD/CAM системы.
