Автоматизация 9 (539497)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

9.АГРЕГАТНО – МОДУЛЬНЫЕ АТС.

9.1. Общие сведения

В последнее время при разработке новой техники получил широкое распространение модульный принцип. Он заключается в построении механических, аппаратных и программных частей из более мелких унифицированных частей – модулей, которые позволяют реализовывать различные компановки из некоторого их набора. Система таких модулей обычно строится по иерархическому принципу.

В машиностроении различают модули технологические и конструкционные.

Технологические – технологическая структурная единица компановки или наименьший состав блоков компановки АС , необходимых для выполнения опреаций формообразования. Конструктивный модуль является единицей унификации оборудования . Это функционально и конструктивно независимая еденица, которую можно использовать индивидуально и в различных комбинациях с другими модулями.

Термин « технологический модуль» понимается как структурный элемент АТС, который может включать станок, загрузочно-разгрузочное устройство, контрольно-измерительные приборы и т.д.

Унификация – это наиболее эффективный метод стандартизации , заключающийся в рациональном сокращении числа обьектов одинакового функционального назначения с целью повысить производительность инженерно- конструкторского труда , экономическую эффективность и обеспечить взаимозаменяемость.

С применением агрегатно-модульного принципа создаются следующие возможности:

- сокращение цикла разработка-изготовление-внедрение оборудования, т.к. при его создании используются готовые унифицированные модули;

- расширение области применения оборудования;

- снижение стоимости разработки –изготовлении- внедрении оборудования, скомпанованного из серийно выпускаемых модулей. Частным случаем модуля является агрегат. Он представляет собой унифицированную сборочную единицу определенного функционального назначения, Примером агрегатного построения являются агрегатные станки. Схема такого станка с фрезерной г

5 10

8

9

7

6

оловкой и многошпиндельной коробкой представлена на рис. 9.1.

3 1 4 2

Рис.9.1. Агрегатный станок

г

де: 1 – центральная станина; 2 и 3 – боковые станины; 4 – стол поворотный; 5 – гидравлический силовой стол; 6 – подставка; 7 – вертикальный электромеханический стол; 8 –привод; 9 – многошпиндельная коробка; 10 – фрезерная головка.

Унификация агрегатов осуществляется на основе следующих основных принципов:

1. Однообразие конструкций , создание развернутой по двум направлениям системы модулей. По вертикали – уровень сложности, по горизонтали – количество типоразмеров данного уровня.

2. Обеспечение максимально возможной конструктивной независимости модулей от вида используемой энергии ( электро- пневмо –гидропривод) и от способа управления (цикловой, позиционный, контурный).

3. Модуль должен быть максимально функционально и конструктивно законченным механизмом.

4. Наличие системы базовых модулей и ограниченного числа их типоразмеров.

Типовой состав модульной функциональной системы в общем виде представлен в таблице:

Наименование

9.2. Описание модели модульной АТС.

Несмотря на большое многообразие технологических систем, отличающихся фыполняемыми функциями, компановками, их обьединяет одно общее свойство: любой технологический модуль можно рассматривать как систему, состоящую из множества упорядоченных и метрически связанных конструктивных элементов, находящихся в определенных функциональных взаимодействиях. В общем виде любая АТС может быть представлена в виде:

С=<E,X> , (9/1)

где : - множество конструктивных элементов системы; - множество бинарных функциональных отношений на множестве Е.

Для синтеза, анализа технологических и структурных возможностей модулей, их характеристик и возможных связей между ними используют положения теории графов и теории множеств.

Пусть все имеющиеся модули образуют некоторое множество U, которое можно разбить на ряд подмножеств с элементами, обьединенными по конструктивным или функциональным признакам, А={а₁,а₂,…,а_k} , Б={б₁,б₂,…,б_m} ,…, Г={г₁,г₂,…,г_n}.

Подмножества А,Б,…,Г принадлемат множеству U(A U, Б , а элементы подмножеств (а₁,а₂,…,а_k;б₁,б₂,…,б_m;г₁,г₂,…,г_n) обозначают модули. Наименования и характеристики модулей удобно записывать в виде матриц. Каждая строка матрицы М – это определенное подмножество множества U , а столбцы – порядковые номера элементов в подмножестве, т.е. каждый элемент множества U имеет свое место М(i,j) в матрице М .

М=

М₁=

М₂=

М – матрица номенклатуры модулей

М₁ – кодовые названия модулей (ТС-тактовый стол)

М₂ – характеристики модулей (высота центров, число стпеней подвижностей, обьем деталей ,… .).

Или:

М₃=

Такой способ записи наиболее удобен, если в дальнейшем для анализа АТС использовать теорию графов.

Элементы двух множеств могут вступать между собой в бинарные отношения, которые устанавливают соответствие элементов одного множества элементам другого. Если два модуля могут быть механически собраны, образуя при этом новый узел, то это можно записать как произведение а_ixб_j , где : a_i и б_j – элементы подмножеств А и Б , а х –бинарное отношение, устанавливающее соответствие ( в данном случае – возможность сборки). Элемент a_i – первая координата, б_j – вторая координата упорядоченной пары. С

помощью графа указанные отношения оформляются в виде :

Рис.9.2. Граф отношений.

В матричной форме граф отношений А к Б :

Если имеет место соотношение а_ixб_j и б_jxa_i , то вершины связываются двумя противоположными дугами.

При сборке двух модулей получается качественно новая конструктивная единица.

Соединение двух модулей может быть подвижным или неподвижным. В первом случае образуется кинематическая пара (вращательная или поступательная).

Для того , чтобы обеспечить необходимые перемещения рабочих органов МС или элементов конструкции руки ПР, при подборе модулей необходимо знать не только степени подвижности самих узлов, но и какие дополнительные координатные перемещения дает их сборка.

Упрощенный пример: основание и модуль горизонтального перемещения руки ПР в отдельности имеют степень подвижности равную 0.

При их сборке получаем качественно новый узел со степенью подвижности 1 , т.е. имеет место перемещение руки ПР вдоль одной из осей координат. Приписывая дугам графа некоторые качественные признаки, называемые весами (например- оси координатных перемещений), получим взвешенный граф. Тогда матрицу отношений М₄ можно переписать таким образом, что если есть соединение а_i и б_j без образования кинематической связи, то М₅(i,j)=1. Если образуется подвижное соединение модулей, то вместо единицы ставится обозначение осей координат , по которым осуществляется перемещение:

Если имеет место не два комплекта модулей а три и более, т.е. множество U состоит из подмножеств А,Б , Г ( и более ),то граф Х₃ определяет с помощью произведения матриц Х₂ и Х₁ матрицу композиции по правилу умножения прямоугольных матриц. Комплект модулей можно интерпретировать как граф, в котором модули представлены вершинами, а возможность по парной сборки – дугами.

Если некоторый модуль – U_i может быть соединен непосредственно или через какие-то другие модули с модулем U_j , то говорят, что вершина U_j достижима из вершины U_i, т.е. возможна компановка с начальным модулем U_i и конечным U_j , обеспечивающая необходимые свойства (перемещения для ПР).

Анализ возможных компановок может быть реализован с помощью матрицы достижимости R.

Элементы теории графов и множеств могут быть с успехом использованы при анализе состава, структуры комплекта модулей и их выходных характеристик.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций