АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 9
1 РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ В СОВРЕМЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ 12
1.1 Общие сведения о размерных цепях 12
1.2 Анализ современного программного обеспечения для расчета
размерных цепей 13
1.3 Методы расчета размерных цепей 29
1.4 Порядок расчета размерной цепи «вручную» 32
1.5 Расчет размерной цепи в программном обеспечении «KursAR» 34
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ЯДРА ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ЗАМЫКАЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ В РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЯХ 38
2.1 Разработка алгоритма программного модуля 38
2.2 Реализация на языке программирования С# 44
3 РАЗРАБОТКА ИНТЕРФЕЙСОВ ВВОДА И ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ В
АВТОМАТИЗИРОВАННУЮ СРЕДУ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА 53
3.1 Разработка концепции интерфейса программного обеспечения 53
3.2 Разработка ввода исходных данных для расчета размерных цепей 56
3.2.1 Создание меню Manu_Strip 57
3.2.2 Создание элементов управления 61
3.3 Разработка вкладок «Отчетная информация» и «Параметры решения» ... 65
4 ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДУЛЯ
РАСЧЕТА ЗАМЫКАЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ В СРАВНЕНИИ С ДРУГИМИ СПОСОБАМИ РАСЧЕТА 71
4.1 Сравнение результатов расчета в программном обеспечении с «ручными» 71
4.2 Проведение эксперимента по проверки эффективности разработанного
интерфейса 76
4.3 Определение технико-экономических показателей 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Исходный код программного обеспечения 92
Современное машиностроение ориентируется на автоматизацию производства с широким использованием ЭВМ и роботов, внедрение гибких технологий, позволяющей эффективно и быстро перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий.
Непрерывный рост требований к надежности и точности машин выдвигает на одно из первых мест проблему назначения допусков на размеры изделий и их сопряжений. Ужесточение допусков повышает требования к точности технологического оборудования, совершенству оснастки и квалификации рабочих. «Широкие» допуски приводят к различного рода пригонкам или нарушению оптимальных точностей при сборке и, в конечном счете, к снижению качества изделий.
Освоение производства новых деталей также сопровождается большими объемами разработок технологического характера, требующих проведений размерных расчетов.
Использование для этих цели методики «ручного» счета достаточно трудоемко и нецелесообразно, выполнение всех размерных расчетов вручную требует больших временных затрат - от 20 до 80 часов. Дело в том, что для решения одних цепей необходимо применение 15 - 18 формул, причем даже для простых деталей число связанных цепей обычно более 10. Также расчет обычно выполняется неоднократно, в связи с тем, что зачастую не удается предусмотреть правильное решение в первом варианте технологии. Применение такого метода и не отвечает современным тенденциям развития теории проектирования, в связи с этим применяются программы для автоматизированного расчета размерных цепей.
Автоматизация проектирования и технология управления
производственными процессами - один из основных путей интенсификации производства, повышения его эффективности и качества продукции.
В данной работе представлена разработка программного обеспечения для автоматизированного расчёта размерных цепей с применением ЭВМ.На основании вышесказанного была поставлена следующая цель работы: Разработка интерактивного ввода исходных данных, и вывода полученных при расчете результатов.
Следующим шагом необходимо определить объект и предмет исследования, объект - это явление или процесс, порождающее проблемную ситуацию и взятое для изучения. В данном случае объектом будет служить размерный анализ.
Предмет исследования - это тот аспект проблемы, исследуя который, познается целостный объект, выделяя его главные, наиболее существенные признаки - автоматизация расчета размерных цепей
Разработка любого программного обеспечения производится в 3 этапа:
1) Анализ рынка, существующего ПО;
2) Разработка рабочего интерфейса программного обеспечения;
3) Разработка математического ядра программного обеспечения;
4) Проверка разработанного ПО на работоспособность.
Для реализации данных этапов проектирования необходимо решить следующие задачи:
1) Проанализировать существующее программное обеспечение для автоматизированного расчета размерных цепей;
2) Разработать математическое ядро программного обеспечения для автоматизированного расчета замыкающих звеньев в размерных цепях;
3) Разработать интерфейс ввода и вывода информации в автоматизированную среду для размерного анализа;
4) Продемонстрировать пример использования автоматизированного модуля расчета замыкающих звеньев в сравнении с другими способами расчета.
За время написания данной выпускной квалификационной работы были опубликованы следующие статьи:
1) Обзор программного обеспечения, применяемого для размерноточностного проектирования - https://elibrary.ru/item.asp?id=30678234;
2) Совершенствование программы «KursAR», применяемой для размерно-точностного проектирования изделий машиностроения;
Кроме этого участвовал в написании следующих публикаций
3) Этапы разработки радиоэлектронных устройств -
https://elibrary.ru/item.asp?id=30603636;
4) Обзор лабораторного курса специальности «конструирование и
производство радиоаппаратуры» в среде altium designer -
https://elibrary.ru/item.asp?id=30603642;
5) Обзор лабораторного курса специальности «конструирования и производства радиоаппаратуры» в среде autodesk inventor - https://elibrary.ru/item.asp?id=30692586.
На основании вышесказанного можно констатировать что, в современных реалиях производства становится более актуальным решение задач автоматизации технологической подготовки производства, как стадии с большим объемом проектных работ, и, в частности, автоматизации расчета размерных цепей с применением ЭВМ.
Автоматизация технологической подготовки производства на предприятии - является важным шагом к сокращению затрат на выпуск новых видов изделий. К современным системам автоматизированного технологического проектирования предъявляются серьезные и высокие требования к комплексности, универсальности и интегрируемости с существующими на предприятии системами и базами данных, относительной простоте в эксплуатации и адаптации, распространением методики автоматизированного проектирования на различные виды производств.
В результате разработки программного обеспечения для расчета размерных цепей были рассмотрены общие сведения о размерных цепях, проанализировано существующее на сегодняшний день программное обеспечение для расчета размерных цепей среди наиболее популярных программ, это такие программы как: Библиотека расчёта размерных цепей в KOMHAC-3D, CETOL бо,
SigmundWorks, и разработки кафедры машиностроения программы «KursAR». Для детали типа Вал рассчитана размерная цепь ручным способом и в ПО «KursAR», выбрана программа и язык для написания работоспособного кода.
В ходе работы разработана концепция программного обеспечения для автоматизированного расчета размерных цепей по которой был спроектирован разработан интерфейс новой программы, на языке C# запрограммированы все основные функции необходимые для комфортной работы в программе. Представлен процесс разработки математического ядра программного обеспечения для автоматизированного расчета замыкающих звеньев в размерных цепях, разработан алгоритм расчёта и поиска кратчайшего пути для последующей визуализации. Проведены все необходимые тестирования программы, произведены сравнительные анализы нового программного обеспечения с ПО «KursAR», посчитана экономико-технологическая эффективность проекта.
1. Шамин, В.Ю. Теория и практика решения конструкторских и технологических размерных цепей: учебное пособие / В.Ю. Шамин. - Челябинск: Изд- во ЮУрГУ, 2013 - 649 с.
2. Анухин, В.И. Допуски и посадки: учебное пособие/ В.И. Анухин. - СПб.: Изд-во Питер, 2004. - 207 с.
3. ГОСТ 16320-80. Издания. «Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей» - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 35 с.
4. ГОСТ 6636-69. Издания. «Нормальные линейные размеры» - М.: Изд- во стандартов, 1970. - 6 с.
5. ГОСТ 34.602-89. Издания «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы» - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 11 с.
6. ГОСТ 19.101-77. Издания. «Виды программ и программных документов» - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 4 с.
7. Албахари. Д. C# 6.0. Справочник. Полное описание языка: справочник/ Д. Албахари. - Сент-Джозеф: Изд-во Вильямс. 2017. - 288 с.
8. Димов, Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для вузов / Ю.В. Димов. - СПб.: Питер, 2005. - 432 с.
9. Лисиенкова Л.Н. Метрология, стандартизация и сертификация изделий и услуг/ Л.Н. Лисиенкова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001 - 89 с.
10. Солонин, И.С. Расчет сборочных и технологических размерных цепей / И.С. Солонин. - Саратов: Изд-во Машиностроение, 1980. - 110 с.
11. Гончаров В.Д. Методологические основы научных исследований и достижения современной науки. Учебное пособие/ В.Д Гончаров. - Барнаул: Изд- во Алтайского гос. техн. ун-та им. И.И.Ползунова, 2008. - 160 с.
12. Грушко И.М.,Основы научных исследований./ И.М Грушко., В.М. Сиденко. - 3-е изд., перераб. и доп. - Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-тете, 1983. - 224 с.
1. Шамин, В.Ю. Теория и практика решения конструкторских и технологических размерных цепей: учебное пособие / В.Ю. Шамин. - Челябинск: Изд- во ЮУрГУ, 2013 - 649 с.
2. Анухин, В.И. Допуски и посадки: учебное пособие/ В.И. Анухин. - СПб.: Изд-во Питер, 2004. - 207 с.
3. ГОСТ 16320-80. Издания. «Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей» - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 35 с.
4. ГОСТ 6636-69. Издания. «Нормальные линейные размеры» - М.: Изд- во стандартов, 1970. - 6 с.
5. ГОСТ 34.602-89. Издания «Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы» - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 11 с.
6. ГОСТ 19.101-77. Издания. «Виды программ и программных документов» - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 4 с.
7. Албахари. Д. C# 6.0. Справочник. Полное описание языка: справочник/ Д. Албахари. - Сент-Джозеф: Изд-во Вильямс. 2017. - 288 с.
8. Димов, Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. для вузов / Ю.В. Димов. - СПб.: Питер, 2005. - 432 с.
9. Лисиенкова Л.Н. Метрология, стандартизация и сертификация изделий и услуг/ Л.Н. Лисиенкова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001 - 89 с.
10. Солонин, И.С. Расчет сборочных и технологических размерных цепей / И.С. Солонин. - Саратов: Изд-во Машиностроение, 1980. - 110 с.
11. Гончаров В.Д. Методологические основы научных исследований и достижения современной науки. Учебное пособие/ В.Д Гончаров. - Барнаул: Изд- во Алтайского гос. техн. ун-та им. И.И.Ползунова, 2008. - 160 с.
12. Грушко И.М.,Основы научных исследований./ И.М Грушко., В.М. Сиденко. - 3-е изд., перераб. и доп. - Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-тете, 1983. - 224 с.
..26