ВСТУПЛЕНИЕ
Проектирование – информационный процесс, в ходе которого перерабатывается информация и принимается решения, описываемый объект проектируется.
Исследование данной контрольной работы призваны раскрыть и описать содержание понятия «объект проектирования», конкретизировать понятия «объект производства». Скажем, что речь будет идти о последнем звене строительного членения любой машины, прибора, детали. Созданная в ходе исследования и описанная в конструкторском документе информационная модель отражает взгляд конструктора на объект. Её будем в дальнейшем называть «технологической системой – деталь» (ТСД).
ТСД – это сложное образование, разноплановый анализ которого составляет важный этап проектирования технологических процессов изготовления деталей. Так, система позволяет раскрыть емкое понятие содержания «технологический процесс», как объект проектирования, без чего невозможно выявить и описать методику проектирования рациональных технических процессов изготовления деталей.
РАССМОТРЕНИЕ И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
В основе проведения этого исследования лежит представление детали сложной технологической системой, описание которой предполагает её моделирование. Зрительная модель системы в конструкторском чертеже удобна только для восприятия её человеком.
Для целей раскрытия сущностей понятия «технологический процесс» – как объект проектирования, содержание самого объекта проектирования – целесообразно отображать символьными математическими моделями. При проведении анализов и описания его результатов используют различные его виды. Среди них выбирают зрительные геометрические модели (рис.1).
Описать состав системы – значит, в конечном итоге перечислить входящие в него элементы. Сложность системы предопределяет необходимость исполнения при её анализе принципа многоуровневой декомпозиции, выделяя на каждом уровне анализа некоторую их совокупность по общности признаков классификации, этим подчеркивается относительность понятия «элемент системы».
Примем для деталей класса тел вращения в качестве исходного элемента конфигурации «геометрического примитива элемента 1-го уровня» — цилиндрическое тело. Объединение таких тел образует осесимметричное тело любой детали класса. Другие элементы вращения: соосные с исходными (фаски, канавки и т.д.) – отнесены к элементам 2-го уровня т. к. вписаны в тела первых.
Конструкторская и технологическая обоснованность такого структурирования, именуемая как «признак отношений технологической совместимости» отражает необходимость использования при изготовлении элементов станков токарной группы. Остальные элементы, отличные от первых двух – относят к элементам более высокого уровня (3-го и т.д.).
При дальнейшем анализе 1-ой совокупности выделяем элементы совокупности наружной (Энар) и внутренней (Эвн) конфигурации. На данном уровне анализа в роли элемента системы выступает цилиндрическое тело вращения. На следующем шаге анализа рассмотрим и опишем поверхностную конфигурацию. Понимая под элементом системы отдельную поверхность (некоторую совокупность поверхностей).
В составе поверхностей конфигурации выделяют совокупность поверхностей вращения (Эвр) и плоскостей (Эпл) наружных и внутренних для распознания каждого элемента проиндексируем их на эскизе детали.
Индекс элемента 1-го уровня представляет собой число, получаемое умножением на 10 порядкового номера каждого элемента в конфигурации слева — направо (отдельно для выделяемых совокупностей, элементов вращения и плоскостных, наружных и внутренних конфигураций) и прибавлением к нему числа 2000 для элементов внутренней конфигурации и буквы R для элементов вращения.
Индекс элемента 2-го уровня образуется добавлением к индексу элемента первого уровня, на котором расположен рассматриваемый элемент, его порядкового номера среди элементов 2-го уровня, расположенных на одном и том же элементе 1-го уровня.
Индекс элемента 3-го уровня формируется прибавлением к его порядковому номеру среди элементов этого же уровня числа 3000.
Эвр = ‹ IЭ10R; IЭ20R; IЭ2010R;IЭ2020R;IIIЭ3010R; IIIЭ3020R ›
Эпл = ‹ IЭ10; IЭ20; IЭ30R;IIЭ2020;IIЭ2021; IIIЭ3020 ›
/>Набор символов с учетом многообразия элементов: ▲; ▼; ○; Δ;; ○
позволяет однозначно описать образующие поверхности и оси (первая тройка), наружной левой и правой сторон и (вторая тройка) внутренней конфигурации и тем самым графически смоделировать элементы рассмотренного класса деталей.
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФОМАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Общая структурная модель, рассматриваемой системы:
ТСД =UЭj
где Эj— символ элементов системы;
γ= [ 1; n ]– индекс элементов.
МАССИВ ИНФОРМАЦИИ ОБ ЭЛЕМЕНТАХ ВРАЩЕНИЯ 1-ГО УРОВНЯ ТДС
Таблица 1
Nп.п.
/>Индексы
Реквизиты
10R
20R
2010R
2020R
1
Параметр, мм
160
80
80
50
2
Точность, Квалитет
h12
h12
H9
H9
3
Верхнее отклонение
-
-
,074
0,062
4
Нижнее
отклонение
-0,4
-0,3
-
-
5
Допуск IT, мм
0,4
0,3--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
3
Э2021
1
1
4
Э3020
1
1
5
Э20
1
1
2
6
Э30
1
1
2
(1 в 7-ом столбце обозначает прямую связь)
Необходимо отметить, что матричное моделирование структур связано алгоритмизацией многих задач, их анализа и синтеза — для использования в качестве технических средств компьютерах (например: поиск пути на графе и т.д.).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В конструкторском чертеже детали четко зафиксированы связи только между всеми плоскостными элементами. В этих условиях моделирование их связей соответствующим графом Gi информационно обеспечена уже в чертеже.
Другое дело для совокупности элементов вращения. Упомянутая выше сложность понятия «элемент вращения» предопределяет выделение в структуре внутренних (радиус) и межэлементных связей.
В качестве последних выступают связи. Между осями — соответствующих элементов, характеризующие их соосность или образующие этих элементов, характеризующие радиальное биение.
На чертеже детали, чтобы не загружать его информацией, проставляются только межэлементные связи (соосность или радиальное биение) с жесткими прочностными требованиями, регламентируемые ГОСТ24643-83, остальные – ГОСТ25069-81, они на чертеже не указываются, хотя наличие их предполагается изображением соответствующего положения элементов в геометрической детали. Таким образом, разнообразие целей и элементов исследования предполагают целесообразность использования различного типа моделей:
— Изображение графа на чертеже;
— Матриц инцендентности, смежности;
— списков ребер и включающих их таблиц.
Выше перечисленное иллюстрирует достоинство математических моделей, их способность адекватно с должной информационной полнотой описать исследуемый объект, но главное – они позволяют использовать соответствующий матричный аппарат для переработки информации в ходе соответствующих задач проектирования, способствуя алгоритмизации, а в дальнейшем – автоматизации этого процесса.