Главная » Просмотр файлов » Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов

Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798), страница 52

Файл №830798 Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов Том 2 МГТУ) 52 страницаПроектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (830798) страница 522021-02-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 52)

Данный подход длительное время соответствовал имею­щимсявозможностямпроектировщикаипозволялреализовыватьвесьмасложные проекты на основе данных об эксплуатации оборудования. В насто­ящее время условия проектирования изменились. Необходимы новые методыпроектирования, ориентированные на синтез технологического оборудова­ния на основе комплексного анализа его требуемых характеристик и пара­метров внешней среды средствами системного подхода, что предполагаетактивное использование информационных технологий. При этом следуетпонимать, что решение частных задач, соответствующих различным состав­ляющим технологической системы, не исключает анализ характера связеймежду ними.Обобщенную схему решения многовариантных проектно-конструктор­ских задач на основе положений системного анализа можно представить со­стоящей из ряда этапов.Заказчик оборудования выдвигает свои требования к предполагаемомуоборудованию, инициируя создание модели заказчика, которая является эле-15.1.

Автоматизация проектно-конструкторских процессов ...241ментом системы более высокого уровня (участок, цех, завод) и отражает всвоих параметрах прежде всего специфику этой системы. Адекватное описа­ние искомой модели возможно только при комплексном рассмотрении про­блемы, для решения которой создают новое техническое средство. Например,для решения проблемы комплексной механизации и автоматизации механо­сборочного производства необходимо создание целого ряда техническихсредств, в том числе металлорежущих станков-автоматов, сборочных агрега­тов,транспортныхсредств,загрузочныхустройств,информационно­измерительных систем, систем инструментального обеспечения и др.На основе анализа модели заказчика происходит постановка общей за­дачи проектирования.

В зависимости от полноты и достаточности знанийоб объекте проектирования, изложенных на предыдущем этапе, возможныразличные реализации выполнения объектом своего служебного назначе­ния.Выбор возможных путей решения осуществляется на этапе анализа общейзадачи проектирования. Объектами анализа являются основные параметрыпредполагаемого станка, а также условия его работы. Для расширения обла­сти возможных решений на этом этапе можно опустить рассмотрение усло­вий изготовления станка, если задача проектирования не слишком конкрети­зирована. На основе рассмотрения системной модели будущего станка выяв­ляют связи объекта проектирования с окружающей средой;определяюткомпоненты проектной задачи, ограничения и критерии выбора рациональ­ных вариантов технических решений.Результаты данного этапа служат основой поиска путей дальнейшего хо­да решения проектных задач.

Нет необходимости конструировать какое-либоустройство или узел, если есть возможность использовать готовые. Найден­ные аналоги могут лечь в основу будущей конструкции. Но если в процессеанализа общей задачи проектирования выявится невозможность применениясуществующих разработок для решения проблемы, то общая постановка за­дачи должна быть изменена, например разбита на подзадачи, каждая из кото­рых выступает как отдельный проект.При выполнении конструкторских работ, во-первых, проводят функцио­нальный анализ объекта проектирования для создания его многоуровневойструктуры.

Результатом этого этапа является объективное разбиение задачипроектирования на части и определение стратегии решения общей задачи.Затем каждый элемент структуры объекта проектирования представляютв виде системной модели, а его служебное назначение описывают как функ­цию элемента многоуровневой системы. Проводят постановку и анализ всехчастных задач проектирования, в результате чего формируют описание про­цесса проектирования вплоть до проектных процедур.Когда все задачи проектирования поставлены и проанализированы, необ­ходимо выбрать методы их решения. Если задача не может быть формализо­вана, то конструктор выбирает эвристический метод ее решения.

Если задачу24215.Автоматизированное проектирование металлоре;11сущих станковудается формализовать, т. е. имеется полная математическая модель объекта,то ее можно решать в автоматизированном режиме.Данная методика может служить основой для разработки САПР металло­режущих станков.15.2. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РАСЧЕТЫ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВМЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ15.2.1. Математическоемоделирование при проектировании станковПроцесс проектирования металлорежущего станка неразрывно связан спроцедурами моделирования различных реальных явлений, оказывающихвлияние на поведение объекта проектирования.

Изучаемые явления бываютвесьма сложными, и их никогда не удается проанализировать в полном объе­ме. Поэтому построение модели всегда предполагает наличие ряда допуще­ний, которые определяют различия между реальными условиями и моделью.Математическое моделирование проектируемых объектов позволяет заме­нить дорогостоящее и длительное физическое моделирование при проведе­нии инженерного анализа конструкций и представляет собой основу для по­строения автоматизированных расчетных систем.Математическая модель-это совокупность математических выраже­ний, адекватно описывающих исследуемые свойства объекта проектирова­ния. В математической модели выделяют следующие составляющие: системууравнений, описывающих процесс функционирования объекта проектирова­ния; ограничения; функцию качества; варьируемые параметры и метод ихварьирования.Уравнения процесса функционирования объекта проектирования можнопредставить в видеУ = Y(F,x, -.),где У= (у1, У2, ...

, Уп) -xh) -вектор конструктивных параметров;вектор выходных параметров объекта; хствий (внешних и внутренних); 't -= (х1, х2, ... ,F = (li,fz, ... ,fт) - векторвоздей­аргумент.Ограничения, накладываемые на конструктивные параметры, могут иметьвид уравнений и неравенств:g(x, F, У, -.)/ 0,гдеg-обобщеная функция ограничений.Функция качества-это целевая функция, или вектор показателей каче­ства:Ф = Ф(х) = (Ф 1 (х), Ф 2(х),.. . , Фv(х)).Варьируемыми являются конструктивные параметры х=(х 1 , х2,... ,Xk),ккоторым относятся как структурные параметры конструкции, так и парамет­ры конструктивных элементов.

В качестве отношений между составляющими15.2. Автоматизированные расчеты детш~ей и узлов металлоре;)!Сущих станков 243математической модели берут их взаимодействие в процессе получения тре­буемых значений проектных параметров, которое можно представить в видеструктурной схемы системы с отрицательной обратной связью (рис.МетодЛФ-хварьирования15.2).хОграниченияпараметровУправленияфVФункцияпроцессафункцио,шрованиякачестваобъекта-rFРис.15.2.Структурная схема математической модели объекта проек­тировюшяНа вход модели поступает заданный уровень функции качества Ф0 . В ре­зультате сравнения Ф0 с текущим значением функции качества Ф получаютрассогласование ЛФ, которое используют в методе варьирования параметровдля вычисления новых значенийтируют всоответствиисi= (х;, х;, ... , xk).ограничениями,Далее значенияв результате чегоiкоррек-находят векторi = (x,,x2,••·,xk).В математической модели при полученных значениях составляющих век­тора х решают уравнения процесса функционирования объекта и вычисляютновое текущее значение Ф.На первых трех уровнях автоматизации проектирования представленнаяструктурная схема будет описывать полную математическую модель, в ко­торой методом варьирования является метод проб и ошибок, а для обратнойсвязи-соответствующий способ моделирования или расчета.

Последую­щие четыре уровня будут иметь по две математические модели: синтеза ианализа, причем для модели анализа будут использованы только блоки об­ратной связи.В качестве примера рассмотрим математическую модель параметрическо­госинтеза(рис.15.3).шпиндельногоузлатокарногостанкапокритериюжесткостиРасчетная схема шпиндельного узла принята в виде упругой бал­ки на упругих опорах. Балку нагружают силой резания Р2 и силой Р 1 , возни­кающей в зубчатом зацеплении. Варьируемый параметрстояние а, функция качества --межопорное рас­прогиб у1 переднего конца шпинделя.

На меж­опорное расстояние накладывают конструктивные ограничения, связанные сминимально и максимально возможной длиной шпинделя:l=с+ а+ Ь;ао <а< Gmax ·24415.Автоматизированное проектирование металлоре;11сущих станковсьауу(х)сьа------14------------1-------iРис.Эскиз и расчетная схема шпиндельного15.3.узла по критерию жесткостиУравнение, описывающее упругую линию балки, в предположении малыхпрогибов имеет виду"(х) = M(x)/(EJ),где М(х)изгибающий момент; Е - модуль упругости первого-(15.1)рода; J -момент инерции поперечного сечения.Для заданной схемы нагружения из выражения( 15 .1)интегрированиемможно найти уравнение у(х) упругой линии балки.Общий вид структурной схемы полученной математической модели при­веден на рис.15.4.Поскольку эта модель решает задачу параметрическогосинтеза, то ее структура характерна для автоматизированного оптимальногопроектирования.~-------------------1Алгоритм варьирования11г-----------,11у1 (а;)--межопорного расстоянияЛу1 11Ограничения11 11- - - - ~ 111111~---~ :1а = а+ Ла Н-+--+-<1----+--<1~----~1______________ J1~1-----ах = а-Ла~----------------+- ах = а + Ла /2YtРис.15.4.= У(/)у (х)Структурная схема математической модели параметрического син­теза шпиндельного узла15.2.

Автоматизированные расчеты детш~ей и узлов металлоре;)!Сущих станков 245Математические модели объектов проектирования можно классифициро­вать на основе признаков, характеризующих вид составляющих математиче­ской модели. Наибольшую мощность имеет множество математических мо­делей, образованных на основе признаков, которые характеризуют уравненияпроцесса функционирования объекта проектирования.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
80,5 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее