автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка методов, алгоритмов и комплекса программ геометрического анализа 3D моделей в CAD системах

На правах рукописи

ЖАВОРОНКОВ АРТЁМ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ, АЛГОРИТМОВ И КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА 3D МОДЕЛЕЙ В CAD

СИСТЕМАХ

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» (ГОУВПО «КнАГТУ»)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

ТИХОМИРОВ Владимир Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

ДАВЫДОВ Владимир Михайлович

кандидат технических наук ТИХОМИРОВ Сергей Леонидович

Ведущая организация: ОАО «Комсомольское-на-Амуре

авиационное производственное объединение им. Ю. А. Гагарина»

Защита состоится «30» июня 2005 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.092.03 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, ГОУВПО «КнАГТУ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «КнАГТУ»

Автореферат разослан мая 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Могильников Е. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В проектировании узлов и агрегатов в различных областях машиностроения, в частности, в авиастроении часто встречаются типовые операции - проектирование силовых элементов «по месту» (с подгонкой размеров), проектирование технологической оснастки для изготовления деталей. При выполнении этих задач конструктор руководствуется различными нормативными документами -ГОСТами, ТУ, инструкциями, где жёстко заданы параметры разрабатываемых инженерных решений, а весь процесс разработки формализован. При этом он фактически действует по определённому алгоритму. Например, стандарт предприятий, регламентирующий проектирование гибочных матриц, содержит ряд параметрических чертежей, зависящих от нескольких параметров, задаваемых конструктором. При каждом изменении параметров необходимо перестраивать чертежи и/или ЗБ-модели матриц. Но действия, поддающиеся формализации, экономически выгоднее возложить на ЭВМ, освободив конструктора для более сложных задач. При этом конструктор будет лишь менять параметры, а чертежи и ЗБ-модели будут перестроены автоматически. Для сложных изделий, изготовляемых сверхмалыми сериями, затраты на проектирование могут доходить до 15% себестоимости изделий. Автоматизация типовых операций позволяет в несколько раз сократить затрачиваемые на цикле подготовки производства временные и финансовые ресурсы, что повышает конкурентоспособность продукции.

При изготовлении различных элементов жёсткости, используемых в авиации (шпангоутов, нервюр и т. д., см. рис. 1), используется метод гибки-штамповки. Он заключается в том, что плоскую заготовку детали кладут на основание специально спроектированной оснастки, прижимают прижимом и обжимают резиной под давлением. При этом заготовка деформируется и принимает форму технологической оснастки. После снятия давления заготовка слегка отходит от основания оснастки на угол пружинения из-за упругости материала детали.

Рис. 1. Пример листовой детали рассматриваемого класса

Для снижения сроков и стоимости технологической подготовки производства таких деталей представляется целесообразным автоматизировать проектирование элементов технологической оснастки: основания, прижима и т. д.

На рынке представлено различное программное обеспечение, предназначенное для решения задач листовой штамповки - расчёта углов пружинения, построения развёрток деталей, автоматизированного проектирование технологической оснастки:

• Семейство программных продуктов Copra MetalBlender (Data M,

Германия);

РАМ-STAMP 2G (ESI Group, Франция); Optris (Dinamic Software, Франция); LS-Dyna 3D (Livermore Software Technology Corp, США); MARC (MARC Analysis Research Corp., США); ADINA (ADINA Research and Development, США); AutoForm (AutoForm Engineering GmbH, Швейцария).

При этом ни один программный продукт из названных не обеспечивает решение всего набора перечисленных выше задач, что вынуждает конструкторов использовать несколько программ и обеспечивать обмен данных между ними. Ни одна программа не решает задачу проектирования технологической оснастки для формирования деталей эластичной средой. Для автоматизированного проектирования техоснастки необходимо извлечь информацию, скрытую в 3D моделях листовых деталей путём геометрического анализа 3D моделей деталей. Этого не реализует ни один программный продукт. Кроме того указанное выше программное обеспечение обладает рядом недостатков - очень высокой стоимостью необходимого аппаратного обеспечения, использованием непроизводительных методов расчёта углов пружинения, отсутствием интегрированности с широко распространённой в машиностроении САПР Unigraphics, построением технологической оснастки, не соответствующей стандартам (либо отсутствием модуля автоматизированного проектирования технологической оснастки).

Таким образом, разработка программного продукта, обеспечивающего автоматизированный геометрический анализ 3D-моделей штампуемых деталей, автоматизированное проектирование основных элементов технологической оснастки, необходимой для изготовления детали, а также построение развёртки детали, по возможности интегрированного с САПР Unigraphics, является актуальной проблемой.

Место такой САПР в общей схеме изготовления листовых деталей показано на рис. 2 (выделено пунктиром).

моделирование в ош системах —► Разработанные Зэ модели деталей

Обмер изделия на ким —► построение Зй модели по замерам и сравнение с исходной

^ к

готовое изделие Прикладная САПР корректировки геометрии Зэ модели техоснастки

1 к

Формование изделия ^ рлементы техоснастки

• •••••• 4

При 1МЛ «Г^ИКИ ф

^анализа 30 моделей,

| :Ю модел ь техоснастки |

1 г

САО система построения управляющей программы для чпу

г

станок с чпу изготовление техоснастки

Рис. 2. Схема изготовления листовых деталей

Также актуальной проблемой является разработка единого метода построения трёхмерных моделей листовых деталей, обеспечивающего возможность дальнейшей автоматизированной обработки детали в программных средах CAD-систем.

Цели диссертационной работы:

• разработка методов и алгоритмов геометрического анализа трёхмерных моделей листовых деталей;

• разработка единого метода построения ЗD-моделей листовых деталей, подлежащих дальнейшей автоматизированной обработке;

• создание комплекса программ, осуществляющего геометрический анализ моделей деталей в среде UшgrapЫcs.

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались методами линейной алгебры, аналитической геометрии, объектно-ориентированного программирования. Научная новизна работы:

• разработка алгоритмов и методов геометрического анализа 3D-моделей листовых деталей и построения ЗО-моделей технологической оснастки;

• проведён анализ и научное обоснование выбора оптимального метода построения 3D моделей листовых деталей;

• разработано программное обеспечение, позволяющее проанализировать ЗD-модель листовой детали и получить данные, необходимые для автоматизированного проектирования техоснастки.

Практическая ценность работы заключается в возможности использования 3D моделей в качестве источника информации для проектирования техоснастки.

Внедрение результатов работы. Разработанное программное обеспечение сканирования листовых деталей и построения технологических оснасток находится в процессе внедрения на ОАО

КнААПО для построения трёхмерных моделей основных элементов оснасток в среде Unigraphics.

Разработанная методика построения ЗD-моделей листовых деталей, подлежащих дальнейшей автоматизированной обработке, принята к использованию для построения трёхмерных моделей элементов конструкции самолётов в научно-производственном отделе на ОАО КнААПО.

Выработанные рекомендации по автоматизации инженерных решений были использованы при разработке двух систем автоматизации инженерных решений, внедрённых в корпорации VA Tech (Германия -Австрия) в подразделении VA Tech Esher Wyss GmBH (г. Равенсбург, Германия) в отделе гидродинамики; а также одной системы автоматизации инженерных решений, внедрённой в том же подразделении, в отделе компьютерного моделирования.

Внедрение всех результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 10 публикациях, в том числе в 7 печатных работах и 3 свидетельствах об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на ряде научно-технических конференций:_

Год

Организация

Наименование конференции, _семинара и т. д._

2004

Новосибирский Государственный Технический Университет

XLII международная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс»_

2005

Министерство экономического развития и внешних связей Хабаровского края

VII краевой конкурс-конференция молодых учёных и аспирантов

По результатам работы было выиграно несколько конкурсов:

Год Название конкурса и результат Организация

2004 Х1Л1 международная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», 3 место Новосибирский Государственный Технический Университет

2004 Конкурс проектов аспирантов, премия Правительство Хабаровского края

2005 Открытый Дальневосточный конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых специалистов -1 место - Звание лучшего программиста Дальневосточный Государственный Университет Институт Автоматизации и Программного Управления Дальневосточного отделения Российской Академии Наук

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемой литературы и

приложений. Работа изложена на 168 страницах основного текста, содержит 205 рисунков, 5 таблиц, 180 наименований библиографических источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе «Анализ существующих путей автоматизации проектирования технологической оснастки, предназначенной для изготовления листовых деталей методом гибки-штамповки» рассмотрено два основных метода, использующихся для расчёта углов пружинения бортов - метод конечных элементов и метод, основанный на теории упругости.

Метод конечных элементов обладает следующими основными недостатками:

• недостаточность объемов оперативной памяти ЭВМ, необходимых для расчета некоторых конструкций;

• большие вычислительные затраты при расчётах;

возможная потеря точности в расчетах сооружений с большим числом степеней свободы (105—106).

Рис. 3. Дискретизация листовой детали на конечные элементы в классическом методе конечных элементов

К достоинствам метода конечных элементов можно отнести его универсальность - возможность использования для расчёта деталей различных классов с разными методами изготовления, но при решении конкретной задачи - расчёте угла пружинения это не играет роли.

В работах Комарова А. Д. излагается метод, предназначенный для нахождения углов пружинения бортов листовых деталей, основанный на теории упругости. Задача решается одновременно для выпуклого и вогнутого бортов. Геометрические параметры деталей, используемые при расчётах, показаны на рис. 4.

Рис. 4. Геометрические параметры деталей с выпуклым (а) и вогнутым (б)

бортами

Данный метод расчёта углов пружинения обладает следующими достоинствами:

• простота использования;

• простота реализации на ЭВМ (при условии наличия корректно считанных параметров борта);

• очень низкая ресурсоёмкость (по памяти и процессорному времени) при реализации на ЭВМ;

• высокая точность метода.

В качестве недостатка данного метода можно назвать его неуниверсальность - возможность применения только к листовым металлическим (или имеющим похожие свойства) деталям и только в условиях холодной гибки-штамповки.

Приведён пример использования метода конечных элементов для расчёта углов пружинения бортов листовой детали в среде Unigraphics.

Рассмотрены программные продукты, предназначенные для решения задач листовой штамповки. Исходя из проведённого анализа программных продуктов, рассмотрения их достоинств и недостатков, можно сделать вывод о целесообразности разработки специализированного ПО, работающего на платформе IBM PC и позволяющего рассчитать для детали, получаемой методом гибки-штамповки, углы пружинения на основании теории упругости, учитывая возможную кривизну рёбер и изменение всех параметров детали при движении вдоль ребра, а затем построить в автоматизированном режиме 3D модель оправки, необходимой для изготовления детали.

Были исследованы возможные пути реализации такого ПО, произведена оценка их достоинств и недостатков. Для автоматизации решения инженерных задач существует два пути:

• Разработка специализированных САПР, выполняющих узкий круг требуемых задач.

• Разработка дополнительных модулей для уже используемой на производстве САПР. Важно, что не все представленные на рынке САПР позволяют создавать дополнительные модули или позволяют создавать модули лишь с очень узким набором функций.

По совокупности достоинств и недостатков предпочтение было отдано методу дополнительных модулей. При использовании САПР Unigraphics имеется несколько способов создания модулей с использованием различных концепций:

• Запись и воспроизведение макросов. При использовании этой методики пользователь во время записи выполняет необходимую последовательность действий, которая записывается в макрос. При воспроизведении макроса все действия произведённые пользователем выполняются в автоматическом режиме.

• Использование GRIP-функций. GRIP-функции - это программы, написанные на специальном языке и откомпилированные

компилятором Unigraphics в модули, исполняемые этой САПР.

Создание приложений, использующих функции интерфейса UG/Open API. Это стандартные исполняемые модули операционной системы (.exe, .dll), вызывающие функции Unigraphics.

После оценки целесообразности использования каждого метода был сделан выбор в пользу UG/Open API с применением внутренних модулей.

Далее были проанализированы два основных метода построения в CAD системе Unigraphics листовых деталей, изготавливаемых методом гибки-штамповки - метод объёмных тел и метод поверхностей.

Построение деталей с помощью инструментария объёмных деталей заключается в построении и комбинировании различных объёмных тел, при помощи чего достигается построение листовой модели детали.

Построение деталей с помощью инструментария поверхностей заключается в построении и комбинировании различных поверхностных тел (под поверхностными деталями подразумеваются детали нулевой толщины), при помощи чего достигается построение поверхностной модели детали. После этого построенной модели придаётся толщина.

Конструктору проще пользоваться методом объёмных тел, т. к. он обладает большим разнообразием доступных функций и алгоритмов трёхмерного моделирования. В то же время для дальнейшей автоматизации обработки детали более предпочтителен метод поверхностных моделей, так как при его использовании достигается меньшая вариативность алгоритмов, что жизненно важно для программной обработки детали.

Учитывая приведённые особенности методов построения листовых деталей в CAD системе Unigraphics, для построения листовых деталей, подлежащих дальнейшей автоматизированной обработке с целью автоматизированного проектирования заготовительно-штамповочной оснастки, предлагается следующий алгоритм.

1. Произвольным способом строится поверхностное тело, представляющее собой поверхность будущей листовой детали, которой она прилегает к основанию технологической оправки. При этом в теле отсутствуют следующие скругления:

• скругления между плоскостью основания детали и её бортами;

• скругления между бортами детали и поверхностями поднутрений;

• скругления между плоскостью основания детали и бортами вырубок;

• скругления между плоскостью основания детали и бортами подштамповок;

• скругления между бортами подштамповок и их днищами.

2. Строятся вышеуказанные скругления.

3. Построенной поверхности придаётся толщина, согласно

реальному значению для построения объёмного тела.

Во второй главе «Исследование особенностей программного анализа геометрии 3D моделей листовых деталей в CAD системе Unigraphics» рассмотрены ограничения, обусловленные используемым методом расчёта углов пружинения, заключающиеся в том, что для расчёта углов пружинения бортов деталей рассматриваемого класса нужно считать характеристики детали, представляющие собой геометрические параметры результата сечения основания и борта детали плоскостями, проходящими через точки, расположенные вдоль определённого контура, и перпендикулярными этому контуру. Данный контур является «виртуальным» и не присутствует на модели как таковой. Этот контур представлен на рис. 5. Также на рис. 5 представлены геометрические параметры, подлежащие считыванию. Здесь PointBase, Point Rounding, PointBevel, PointUndercutRounding, PointUndercut - координаты точек, a Rl и R2 - радиусы скруглений. Геометрический смысл каждой точки приведён в табл. 1.

Рис. 5. Контуры детали и параметры, подлежащие считыванию в каждой точке внешнего контура основания детали (деталь показана в разрезе)

Таблица 1

Точка Геометрический смысл точки

PointBase Точка сопряжения основания и первого скругления

PointRounding Точка сопряжения первого скругления и малки

PointBevel Точка сопряжения малки и второго скругления

PointUndercutRounding Точка сопряжения второго скругления и поднутрения

PointUndercut Точка конца поднутрения

При наличии 3D модели листовой детали, созданной в CAD системе Unigraphics алгоритму, предложенному в главе 1, возможно создание программного модуля на основе Unigraphics Open API, который

производит последовательное обратное построение детали до первого этапа, и получает доступ к контуру. Затем программный модуль повторяет прямое построение «разобранной» детали. В процессе работы программа сканирования детали может отключить функцию придания толщины (рис. 6), а затем функцию скруглений (см. рис. 7).При этом искомый контур из виртуального превращается в реальный, что позволяет произвести все необходимые манипуляции, заключающиеся в постройке плоскостей, лежащих на данном контуре с некоторым небольшим шагом и перпендикулярных ему.

В случае, когда деталь, подлежащая сканированию, выполнена по другому алгоритму, доступа к искомому контуру нет, и приходится использовать другой контур, показанный на рис. 8.

Искомый контур

Основание

Борт

Рис. 6. Искомый контур, функция толщины отключена (деталь показана в разрезе)

Искомый КОНТУР

Основание

Борт

Рис. 7. Искомый контур, функция скруглений отключена (деталь показана в разрезе)

Рис. 8. Контур, используемый в случае отсутствия доступа к искомому.

Такие контуры, имеющиеся на детали, не могут быть использованы при автоматизированном анализе ЗD-модели, так как в общем случае этих контуров может не быть. Подобный контур также показан на рис. 4 в разрезе («Реальный контур»). Ввиду того, что при построении детали не по предложенному алгоритму поверхностных моделей деталь может быть рассмотрена только как некий монолит, независимо от методов, использованных при её построении, рассматривать каждый метод построения, отличающийся от предложенного, нецелесообразно (они абсолютно равнозначны). Поэтому в дальнейшем все методы построения ЗD-моделей листовых деталей разделены на две группы - по предложенной методике и прочие методы.

Далее происходит сравнение двух возможных методов построения детали в аспекте сканирования геометрических параметров, необходимых для автоматизированного проектирования оснастки, в различных условиях.

Если ребро детали является прямым, и радиус скругления вдоль него не изменяется, а соседние рёбра составляют с рассматриваемым прямой угол, то создаваемые секущие плоскости на виртуальном и реальном контурах для данного участка будут совпадать (см. рис. 9).

Но детали рассматриваемого класса в общем случае могут иметь скругление переменного радиуса. В этом случае секущие плоскости на виртуальном и реальном контурах для анализируемого участка совпадать не будут. Конфигурация рёбер и секущих плоскостей для указанного случая показана на рис. 10.

Секущие плоскости на виртуальном контуре

Рис. 10. Использование реального контура (вид сверху, секущие плоскости перпендикулярны плоскости листа)

Правильное сечение Полученное сечение

Рис. 11. Соотношение между правильным и неправильным сечениями (скругления опущены для простоты)

В приведённом случае с искажениями будут считаны параметры сечения, являющиеся ключевыми для расчёта угла пружинения - малка (угол между базовой плоскостью и бортом), высота борта и радиус скругления. Проведён расчёт отклонений для этих параметров, вызванных

отклонением созданных секущих плоскостей от плоскостей, перпендикулярных виртуальному контуру, которое, в свою очередь, зависит от скорости изменения радиуса скругления при движении вдоль ребра. Сечение детали двумя плоскостями - правильной (лежащей на виртуальном контуре) и неправильной (лежащей на реальном контуре) показано на рис. 11.

При сканировании детали со скруглениями переменного радиуса, созданной не по предложенной методике поверхностных деталей, в зоне конца ребра может возникнуть ситуация, показанная на рис. 12А.

При сечении детали плоскостями А и В (и любыми плоскостями между ними) будут считаны все параметры скругления и борта детали, хотя и с ошибками, зависящими от угла отклонения нормали секущих плоскостей от правильного положения. При сечении детали плоскостями, лежащими между плоскостями В и С, пересечена будет только часть скругления, но не борт. Следовательно, программа сканирования будет считать, что в конце данного ребра борта нет, хотя на самом деле борт простирается до конца ребра.

Рассмотренные зависимости относятся к случаю, когда радиус скругления изменяется равномерно при движении вдоль ребра. В случае неравномерного изменения радиуса возможны ситуации, когда при сканировании детали, созданной не по предложенной методике поверхностных моделей, борт отсутствует не на крайних сечениях, а на внутренних. Такой случай представлен на рис. 12Б.

При сечении детали плоскостями от А до В будут считаны все параметры скругления и борта детали. При сечении детали плоскостями, лежащими между плоскостями В и С, пересечена будет только часть скругления, но не борт. Следовательно, программа сканирования будет считать, что на этом участке борта нет, хотя на самом деле борт простирается до конца ребра. При сечении детали плоскостями от Б до Е будет пересечён борт, следовательно программа сканирования будет считать, что на этом участке борт есть.

Таким образом, в случае неравномерного изменения радиуса скругления при движении вдоль ребра при сканировании детали, созданной не по предложенной методике поверхностных моделей, может возникнуть ситуация «прерывистого борта», т. е. отсутствие его на некоторых участках, в то время как на самом деле борт является непрерывным и имеется на всём протяжении ребра.

При сканировании детали, созданной не по предложенной методике поверхностных моделей, в зоне сопряжения рёбер с бортом и рёбер без борта возникает ситуация, представленная на рис. 12В -возникновение несканируемых участков рёбер без борта в местах их сопряжения с рёбрами, имеющими борт.

О

Рис. 12.Схемы возникновения ошибок сканирования (вид сверху, плоскости перпендикулярны плоскости листа)

секущие

При сканировании детали рассматриваемого класса, созданной не по предложенной методике поверхностных моделей, на непрямых бортах возникают отклонения в размере заданного интервала, между секущими плоскостями, показанные на рис. 12Г.

Кроме отклонения в размере интервала между секущими плоскостями использование методики построения деталей, отличающейся от предложенной, может повлечь также игнорирование целых рёбер (см. рис. 12Д).

Для вычисления относительных отклонений рассчитанного угла пружинения выведены следующие формулы, учитывающие приведённые

где

у - угол пружинения;

К, п - коэффициенты;

Е - жёсткость материала;

I - толщина материала;

Ь - высота борта;

Ы - радиус кривизны борта;

г - радиус гиба; - малка;

Д - отклонение нормали построенной секущей плоскости от правильного положения.

На рис. 13 показан один из графиков, построенных для оценки отклонений и показывающий зависимость ошибки в расчёте угла коррекции пружинения от отклонения нормали секущих плоскостей от правильного положения и радиуса скругления борта детали.

-«о Отклонение нормали, градусы

Рис. 13. Зависимость ошибки от отклонения нормали и радиуса

скругления

Выведенные аналитические формулы для оценки отклонений считанных значений геометрических параметров от правильных значений, вызванных отклонением нормали секущей плоскости (вытекающим из использования неверного метода построения листовой детали), вызванной этими отклонениями ошибки при вычислении углов пружинения, а также размеров зон с качественно неверным сканированием, позволяют

произвести оценку этих отклонений в различных условиях. Проведённый анализ показал, что отклонения считанных геометрических параметров от реальных, а также размеры зон с качественно неверным сканированием значительны и не допускают автоматизированного построения технологической оснастки. Это позволяет сделать вывод о недопустимости использования методов построения листовых деталей, отличающихся от предложенного в диссертационной работе метода поверхностных деталей.

В третьей главе «Практическая реализация разработанных алгоритмов автоматизации проектирования моделей оснасток в CAD-системе UшgrapЫcs» приведены разработанные алгоритмы сканирования ЗD-моделей листовых деталей, созданных согласно разработанной методике, и предложенным приёмам автоматизированного проектирования основных элементов технологической оснастки, а также описан процесс их реализации. Общий алгоритм сканирования параметров детали представлен на рис. 14.

Созданное программное обеспечение автоматизированно проектирует три основных элемента технологической оснастки -основание, прижим и вкладыши для формирования отштамповок. В третьей главе подробно описаны разработанные алгоритмы автоматизированного проектирования этих элементов.

В четвёртой главе «Использование разработанной методики проектирования листовых деталей, а также разработанного программного обеспечения для автоматизированного проектирования заготовительно-штамповочной оснастки» подробно показан процесс построения в системе Unigraphics деталей, использующихся в конструкции самолётов, в соответствии с разработанной методикой построения листовых деталей (см. рис. 15).

Рис. 15. Рассмотренные детали

Далее по тексту главы представлено подробное пошаговое описание процесса автоматизированного построения технологической оснастки, предназначенной для изготовления рассмотренных деталей (см. рис. 16), с помощью разработанного программного обеспечения.

Рис. 16. Техоснастка для рассмотренных деталей

ВЫВОДЫ

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Выработаны рекомендации по автоматизации инженерных

решений, данные рекомендации использованы при разработке трёх программных продуктов.

2. Разработана методика построения в CAD системе Unigraphics листовых деталей, подлежащих автоматизированной обработке с целью автоматизированного проектирования основных элементов технологической оснастки, предназначенных для изготовления детали. Данная методика использована при моделировании моделей деталей на ОАО КнААПО.

3. Получены аналитические формулы для нахождения отклонений в геометрических параметрах детали и расчётных углах пружинения, вызванных использованием различных методик построения листовой детали, отличающихся от предложенной; с помощью данных формул произведён анализ возможности использования альтернативных методик, сделан вывод о невозможности их использования.

4. Выполнена формализация задачи считывания геометрических параметров детали рассматриваемого класса, необходимых для расчёта угла пружинения бортов детали и дальнейшего автоматизированного проектирования техоснастки, необходимой для изготовления детали. Выделены параметры, подлежащие считыванию вдоль бортов детали, на отверстиях, вырубках и отштамповках.

5. Разработаны алгоритмы сканирования листовой детали, расчёта углов пружинения её бортов, построения основных элементов технологической оснастки. Разработанные алгоритмы реализованы в виде внутреннего модуля Unigraphics Open API - PowerDesigner.dll.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Жаворонков А. С, Тихомиров В. А., Феоктистов С. И. Способы автоматизации принятия инженерных решений в среде Unigraphics VI 8.0. // Дальневосточный форум «Роль науки, новой техники и технологии в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003): Сборник научных трудов сотрудников КнААПО, М: Изд-во «Эком», 2003. - С. 31-35.

2. Жаворонков А. С, Тихомиров В. А., Феоктистов С. И. Методика и техника создания внутренних модулей расширения для САПР Unigraphics VI 8.0 // Дальневосточный форум «Роль науки, новой техники и технологии в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003): Сборник научных трудов сотрудников КнААПО, М.: Изд-во «Эком», 2003. - С. 35-45.

3. Жаворонков А. С, Тихомиров В. А., Феоктистов С. И. Создание внутреннего модуля расширения для САПР Unigraphics VI 8.0. // Дальневосточный форум «Роль науки, новой техники и технологии в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003): Сборник научных трудов сотрудников КнААПО, М.: Изд-во «Эком», 2003. - С. 45-52.

4. Жаворонков А. С. Способы автоматизации инженерных

решений в среде Unigraphics VI 8.0. // Материалы XLII международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». - Новосибирск.: Редакционно-издательский отдел Новосибирского университета, 2004. - С. 173-174.

5. Жаворонков А. С. Blade - Программный комплекс интерпретации результатов инженерных расчётов гребных винтов для САПР Unigraphics // Открытый дальневосточный конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых учёных «Программист - 2005». Тезисы докладов. - Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 2005. - С. 18-20.

6. Жаворонков А. С. Schematics - Система управления библиотеками типовых элементов в САПР Unigraphics // Открытый дальневосточный конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых учёных «Программист - 2005». Тезисы докладов. - Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 2005. - С. 21-23.

7. Жаворонков А. С. Система автоматизированного проектирования технологической оснастки для изготовления листовых деталей // Открытый дальневосточный конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых учёных «Программист - 2005». Тезисы докладов. - Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 2005. - С. 23-26.

8. Жаворонков А. С. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005610159. Schematics. - Заявка № 2004612330; Зарегистрир. в реестре программ для ЭВМ 14.01.2005. - М., 2005.

9. Жаворонков А. С. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611109. Программа автоматического создания чертежей судовых винтов «Blade». - Заявка № 2005610435; Зарегистрир. в реестре программ для ЭВМ 11.05.2005. - М., 2005.

10. Жаворонков А. С. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611108. Программа автоматического создания чертежей судовых винтов и их трёхмерных моделей «Blade 3D». - Заявка № 2005610434; Зарегистрир. в реестре программ для ЭВМ 11.05.2005.-М., 2005.

b*.

ИЮЛ 2005

* S J* У

Ч_,--•

1122

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПУТЕЙ АВТОМАТИЗИЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ГИБКИ-ШТАМПОВКИ.

1.1. Обзор методов, используемых для вычисления угла компенсации пружинения.

1.2. Обзор существующих программных продуктов, предназначенных для решения задач листовой штамповки.

1.3. Использование стандартного инструментария САПР Unigraphics для проектирования гибочной оснастки с помощью метода конечных элементов с учётом пружинения материала заготовки.

1.4. Обзор основных методов проектирования в CAD системе Unigraphics листовых деталей, изготавливаемых методом гибки-штамповки.

1.5. Алгоритм построения в CAD системе Unigraphics листовых моделей деталей, предназначенных для дальнейшей автоматизированной обработки с целью автоматизированного моделирования заготовительно-штамповочной оснастки.

1.6. Обзор основных методов автоматизации инженерных задач.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОГРАММНОГО АНАЛИЗА

ГЕОМЕТРИИ 3D МОДЕЛЕЙ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ В CAD СИСТЕМЕ UNIGRAPHICS.

2.1. Ограничения, обусловленные используемым методом расчёта угла компенсации пружинения.

2.2. Методы проектирования деталей рассматриваемого класса в CAD системе Unigraphics.

2.3. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в условиях переменного радиуса скругления.

2.4. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в условиях переменного радиуса скругления в зоне концов рёбер.

2.5. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в зоне сопряжения рёбер с бортом и рёбер без борта.

2.6. Сравнение двух методов проектирования деталей рассматриваемого класса в зоне сопряжения рёбер с бортами.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ

АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ОСНАСТОК В CAD СИСТЕМЕ UNIGRAPHICS.

3.1. Сканирование трёхмерных моделей листовых деталей.

3.2. Вычисление угла компенсации пружинения детали и координат точек, используемых на первом шаге гибки-штамповки.

3.3. Автоматизированное проектирование трёхмерных моделей оснасток, применяемых при изготовлении листовых деталей.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ, А ТАКЖЕ РАЗРАБОТАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАГОТОВИТЕЛЬНО-ШТАМПОВОЧНОЙ ОСНАСТКИ.

4.1. Проектирование листовой детали.

4.2. Автоматизированное проектирование технологической оснастки с помощью разработанного ПО.

4.3. Автоматическое проектирование развёртки листовой детали с помощью разработанного ПО.

ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. В проектировании узлов и агрегатов в различных областях машиностроения, в частности, в авиастроении часто встречаются типовые операции -проектирование силовых элементов «по месту» (с подгонкой размеров), проектирование технологической оснастки для изготовления деталей и т. д. При выполнении этих задач конструктор руководствуется различными нормативными документами - ГОСТами, ТУ, инструкциями и т. д., где жёстко заданы параметры разрабатываемых инженерных решений, а весь процесс разработки формализован. При этом он фактически действует по определённому алгоритму. Но действия, поддающиеся формализации, экономически выгоднее возложить на ЭВМ, освободив конструктора для более сложных задач. При этом сокращаются затрачиваемые на цикле подготовки производства временные и финансовые ресурсы [12], что повышает конкурентоспособность продукции.

На рынке представлено различное программное обеспечение, предназначенное для решения задач листовой штамповки - расчёта углов пружинения и углов компенсации пружинения, построения развёрток деталей, автоматизированное проектирование технологической оснастки. При этом ни один программный продукт из рассмотренных не обеспечивает решение всего набора перечисленных задач, что вынуждает конструкторов использовать несколько программ и обеспечивать обмен данных между ними. Кроме того данное программное обеспечение обладает рядом недостатков - очень высокой стоимостью необходимого аппаратного обеспечения, использованием непроизводительных методов расчёта углов компенсации пружинения, отсутствием интегрированности с широко распространённой в авиастроении САПР Unigraphics, построением технологической оснастки, не соответствующей стандартам (либо отсутствием модуля автоматизированного проектирования технологической оснастки).

Таким образом, разработка программного продукта, обеспечивающего автоматический расчёт углов компенсации пружинения бортов построенной листовой детали достаточно производительным методом, автоматизированное проектирование основных элементов технологической оснастки, необходимой для изготовления детали, а также построение развёртки детали, по возможности интегрированного с САПР Unigraphics, является актуальной проблемой.

Также актуальной проблемой является разработка единого метода проектирования трёхмерных моделей листовых деталей, обеспечивающего возможность дальнейшей автоматизированной обработки детали, ввиду отсутствия такового метода.

Цель диссертационной работы - разработка методов и алгоритмов геометрического анализа трёхмерных моделей листовых деталей, разработка единого метода построения ЗО-моделей листовых деталей, подлежащих дальнейшей автоматизированной обработке, создание комплекса программ, осуществляющего геометрический анализ моделей деталей в среде Urographies.

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались методами линейной алгебры, аналитической геометрии, объектно-ориентированного программирования, теории упругости.

Задачи исследования:

1. Выработка рекомендаций по автоматизации инженерных решений, в частности для САПР Urographies.

2. Апробация разработанных рекомендаций при разработке программных модулей, обеспечивающих автоматизацию инженерных решений.

3. Разработка единой методики построения в САПР Urographies трёхмерных моделей листовых деталей, подлежащих дальнейшей автоматизированной обработке.

4. Использование разработанной методики для построения реальных трёхмерных моделей листовых деталей, используемых в авиации.

5. Получение аналитических формул для оценки возможности использования альтернативных методик построения листовых деталей.

6. Разработка алгоритма сканирования трёхмерной модели листовой детали для считывания параметров, необходимых для дальнейшего автоматизированного проектирования технологической оснастки, используемой при изготовлении деталей.

7. Разработка алгоритма автоматизированного проектирования основных элементов технологической оснастки.

8. Реализация разработанных алгоритмов в виде программного обеспечения, предназначенного для использования конструктором.

9. Использование разработанного программного обеспечения для автоматизированного проектирования основных элементов технологической оснастки, применяемой для изготовления листовых деталей, использующихся в авиации.

Объектом исследования являются листовые детали и технологическая оснастка, используемая при их изготовлении.

Предмет исследования - процесс проектирования листовых деталей и основных элементов технологической оснастки, процесс гибки-штамповки листовой детали с помощью технологической оснастки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработка алгоритмов и методов геометрического анализа ЗЭ-моделей листовых деталей и построения ЗБ-моделей технологической оснастки;

• проведён анализ и научное обоснование выбора оптимального метода построения 3D моделей листовых деталей;

• разработано программное обеспечение, позволяющее проанализировать ЗО-модель листовой детали и получить данные, необходимые для автоматизированного проектирования техоснастки.

Практическая ценность работы заключается в возможности использования 3D моделей в качестве источника информации для проектирования техоснастки. Внедрение результатов работы.

Разработанное программное обеспечение анализа листовых деталей и построения технологических оснасток находится в процессе внедрения на ОАО КнААПО для построения трёхмерных моделей основных элементов оснасток в среде Unigraphics.

Разработанная методика построения ЗО-моделей листовых деталей, подлежащих дальнейшему автоматизированному анализу, принята к использованию для построения трёхмерных моделей элементов конструкции самолётов в научно-производственном отделе на ОАО КнААПО.

Выработанные рекомендации по автоматизации инженерных решений были использованы при разработке двух систем автоматизации инженерных решений, внедрённых в корпорации VA Tech (Германия - Австрия) в подразделении VA Tech Esher Wyss GmBH (г. Равенсбург, Германия) в отделе гидродинамики; а также одной системы автоматизации инженерных решений, внедрённой в том же подразделении, в отделе компьютерного моделирования.

Внедрение всех результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на ряде научно-технических конференций:

Год Организация Наименование конференции, семинара и т. д.

2004 Новосибирский Государственный Технический Университет XLII международная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс»

2005 Министерство экономического развития и внешних связей Хабаровского края VII краевой конкурс-конференция молодых учёных и аспирантов

По результатам работы был выигран ряд грантов и конкурсов:

Год Название конкурса и результат Организация

2004 XLII международная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», 3 место Новосибирский Государственный Технический Университет

2004 Конкурс проектов аспирантов, премия Правительство Хабаровского края

2005 Открытый Дальневосточный конкурс программных средств студентов, аспирантов и молодых специалистов -1 место - Звание Лучшего программиста Дальневосточный Государственный Университет Институт Автоматизации и Программного Управления Дальневосточного отделения Российской Академии Наук

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на 168 страницах основного текста, содержит 205 рисунков, 5 таблиц, 180 наименований библиографических источников.

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Выработаны рекомендации по автоматизации инженерных решений, данные рекомендации использованы при разработке трёх программных продуктов.

2. Разработана методика построения в CAD системе Unigraphics листовых деталей, подлежащих автоматизированной обработке с целью автоматизированного проектирования основных элементов технологической оснастки, предназначенных для изготовления детали. Данная методика использована при моделировании моделей деталей на ОАО КнААПО.

3. Получены аналитические формулы для нахождения отклонений в геометрических параметрах детали и расчётных углах пружинения, вызванных использованием различных методик построения листовой детали, отличающихся от предложенной; с помощью данных формул произведён анализ возможности использования альтернативных методик, сделан вывод о невозможности их использования.

4. Выполнена формализация задачи считывания геометрических параметров детали рассматриваемого класса, необходимых для расчёта угла пружинения бортов детали и дальнейшего автоматизированного проектирования техоснастки, необходимой для изготовления детали. Выделены параметры, подлежащие считыванию вдоль бортов детали, на отверстиях, выштамповках и подштамповках.

5. Разработаны алгоритмы сканирования листовой детали, расчёта углов пружинения её бортов, построения основных элементов технологической оснастки. Разработанные алгоритмы реализованы в виде внутреннего модуля Unigraphics Open API - PowerDesigner.dll.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Аверкиев Ю. А., Аверкиев А. Ю. Технология холодной штамповки: Учеб. Для вузов. -М.: Машиностроение, 1989. 303 с.

2. Антонец Н. А. Применение компьютерного моделирования для оценки штампуемости деталей автомобильных кузовов // Кузнечно-штамповочное производство обработка металлов давлением. - 2003. - №1. - С. 39-40.

3. Атрошенко А. П., Фёдоров В. И. Металлосберегающие технологии кузнечо-штамповочного производства. Л.: Машиностроение, 1990. - 279 с.

4. Бабко А. А. Автоматизация проектирования, учёта и изменения технологической документации для термообработки // Авиационная промышленность. 1994. -№11-12.-С. 88-92.

5. Барская В. Ф. и др. Формоизменение листового металла. — М.: Металлургия, 1976. -263 с.

6. Безручко И. И. и др. Обработка металлов давлением. Л.: Машиностроение, 1967. -311 с.

7. Безухов Н. И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. — М.: Высшая школа, 1961. — 358 с.

8. Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. - 560 с.

9. Боглаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование. М.: Высшая школа, 1990. - 544 с.

10. Бузлаев Д. Компьютерное моделирование листовой штамповки с применением современных материалов // САПР и графика. 2004. - №6.

11. Вайнтрауб Д. А., Клепиков Ю. М. Холодная штамповка в мелкосерийном производстве: Справ, пособие. / Под ред. С. П. Митрофанова. — Л.: Машиностроение, 1975. 240 с.

12. Василенко Б. Н., Ситников М. А. Структура комплексной системы автоматизированного проектирования, конструирования и изготовления самолётных деталей холодной штамповкой из листа // Авиационная промышленность. 1990. - №11. - С. 3-6.

13. Вдовин С. И. Методы расчёта и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок. М.: «Машиностроение», 1988. - 160 с.

14. Вдовин С. И. Расчёт на ЭВМ пружинения при гибке профилей // Кузнечно-штамповочное производство. 1980. - №7. - С. 22-24.«I

15. Вермишев Ю. X. Основы автоматизации проектирования. — М.: Радио и связь, 1988.-280 с.

16. Владимиров В. М. Изготовление штампов, пресс-форм и приспособлений. 3 изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1981.-431 с.

17. Влияние давления прижима на штампуемость сталей повышенной прочности / В. К. Белосевич, В. Б. Рудасев, А. Ю. Аверкиев, А. В. Никулин // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - №5. - С. 11-12.

18. Воеводин В. В., Кузнецов Ю. А. Матрицы и вычисления. М.: Наука, 1984. - 320 с.

19. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1973. - 872 с.

20. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Пер.с англ.- М.: Мир, 1984. -428 с.

21. Гибкое автоматизированное производство: «Актуальные проблемы научно-технического прогресса». М.: Мир, 1985. - 16 с.

22. Головлёв В. Д. Расчёты процессов листовой штамповки. Устойчивость формообразования тонколистового металла. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.

23. Гонсалес-Сабатер А. Многофункциональная САПР технологии механической обработки // Авиационная промышленность. — 1995. - №10-12. - С. 35-41.

24. Горбунов М. Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолётов. М.: Машиностроение, 1981. - 224 с.

25. Горожанкина Л. И. и др. Нормирование трудовых затрат на производство плазово-шаблонной оснастки / Горожанкина Л. И., Любкин И. Р., Цуканов Г. В. // Авиационная промышленность. 1994. - №1-2. - С. 55-58.

26. Горячая штамповка (технология и оборудование). М.: Профтехиздат, 1963. - 340 с.

27. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975.-285 с.

28. Горячее гидропрессование металлических материалов. М.: Машиностроение, 1977.-270 с.

29. Грибановский В. Д. Производство точных заготовок деталей ГТД с использованием периодической прокатки и изотермической штамповки // Авиационная промышленность. 1992. - №6. - С. 11-12.

30. Григорьев Л. Л. Рациональные варианты холодной штамповки: Техн.-экон. критерии. Л.: Машиностроение, 1975.-231 с.

31. Громов Н. П. Теория обработки металлов давлением 2 изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1978. - 360 с.

32. Давыдов Ю., Покровский Г. Листовая штамповка легированных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз, 1962. - 200 с.

33. Деклу Ж. Метод конечных элементов / Пер. с англ. М.: Мир, 1976.

34. Джонс Дж. К. Инженерное и художественное конструирование. Современные методы проектного анализа / Пер. с англ. М.: Мир, 1976. - 374 с.

35. Джордж А., Лю Дж. Численное решение больших разреженных систем уравнений. М.: Мир, 1984. - 333 с.

36. Дзугутов М. Я. Напряжения и разрывы при обработке металлов давлением. 2 изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

37. Дьяконов В. П. Системы символьной математики Mathematica 2 и Mathematica 3. — М.: СКпресс, 1998.-634 с.

38. Ершов В. И и др. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки / В. И. Ершов, В. И. Глазков, М. Ф. Каширин. — М.: Машиностроение, 1990.-312 с.

39. Жарков В. А. Методология быстрой разработки систем компьютерного проектирования. Часть 1. Ввод данных в систему // Кузнечно-штамповочное производство обработка металлов давлением. — 2003. - №4. - С. 21-28.

40. Жарков В. А. Методология быстрой разработки систем компьютерного проектирования. Часть 2. Проектирование операций заготовительного производства // Кузнечно-штамповочное производство — обработка металлов давлением. 2003. - №5. - С. 21 -28.

41. Жарков В. А. Методология быстрой разработки систем компьютерного проектирования. Часть 3. Проектирование операций заготовительного производства // Кузнечно-штамповочное производство — обработка металлов давлением. 2003. - №6. - С. 23-26.

42. Завьялов Ю. С. и др. Сплайны в инженерной геометрии / Ю. С. Завьялов, В. А. Леус, В. А. Скороспелое. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

43. Закиров М. Г. и др. Программно-математическое обеспечение процесса лазерной резки композиционных материалов // Авиационная промышленность. — 1993. — №5-6.-С. 16-17.

44. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / Пер. с англ. М.: Мир, 1975.

45. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация / Пер.с англ.- М.: Мир, 1986.-318 с.

46. Зенкевич О., Чанг И. МКЭ в теории сооружений и в механике сплошных сред. -М.: Недра, 1974.

47. Изготовление заготовок и деталей пластическим деформированием. — Л.: Политехника, 1991.-351 с.

48. Ильюшин А. А. Пластичность: Упругопластические деформации. — М.: Гостехиздат, 1948. 376 с.

49. Инженерная и компьютерная графика / Под ред. Э. Т. Романычевой. М.: Высшая школа, 1997. - 376 с.

50. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967. -367 с.

51. Караванов Ю. И., Рыцев С. Б. Итоги и направления работ по автоматизации технологических процессов // Авиационная промышленность. 1995. - №10-12. -С. 41-45.

52. Карберри, Патрик Р. Персональные компьютеры в автоматизированном проектировании / Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1989. - 142 с.

53. Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник. М.: Машиностроение, 1972. -229 с.

54. Колмогоров А. Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. -М.: Наука, 1981.- 119 с.

55. Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986.-688 с.

56. Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением.: сегодня и завтра. -М.: Металлургия, 1986. 687 с.л

57. Колмогоров В. J1. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970.-229 с.

58. Колмогоров В. J1. Численное моделирование больших пластических деформаций и разрушение металлов // Кузнечно-штамповочное производство — обработка металлов давлением. 2003. - №2. - С. 4-16.

59. Комаров А. Д. Расчёт упругой отдачи листовых металлов при штамповке-гибке резиной деталей с криволинейными бортами // Известия Академии наук СССР. Металлы. 1965. - №5. - С. 80-91.

60. Комплекс общеотраслевых руководящих методических материалов по созданию АСУ и САПР / Гос. ком. СССР по науке и технике. М.: Статистика, 1980. - 119 с.

61. Кондратенко В. Г. и др. Моделирование процесса гибки материалов, упрочнённых волокнами, применительно к САПР ТП ГПС // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - №8. - С. 21-23.

62. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Пер. с англ. М.: Наука, 1984. - 832 с.

63. Корнеев В. Г. Схемы метода конечных элементов высоких порядков точности. — Л.: Изд. Лен. ун-та, 1977. 208 с.

64. Корячко В. П. и др. Теоретические основы САПР / В. П. Корячко, В. М. Курейчик, И. П. Норенков. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 398 с.

65. Кочетов Н. Н. и др. Оптимизация технологических параметров производства деталей летательных аппаратов с минимальным короблением / Н. Н. Кочетов, Б. И. Панов, Ю. С. Румянцев // Авиационная промышленность. 1995. - №10-12. -С. 16-19.

66. Краснов М., Чигишев Ю. Unigraphics для профессионалов. М.: Лори, 2004. - 320 с.

67. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория упругости. М.: Наука, 1965. - 204 с.

68. Лернер П. С. Обработка металлов давлением: сегодня и завтра. М.: Высшая школа, 1990.-128 с.

69. Лоран П.-Ж. Аппроксимация и оптимизация / Пер. с франц. М.: Мир, 1975. -496 с.

70. Лысов М. И. Теория и расчёт процессов изготовления деталей методами гибки. -М.: Машиностроение, 1966.-236 с.

71. Лычёв В. Ф. Основы методологии эксплуатации и ведения САПР-ТП холодной штамповки на машиностроительных предприятиях // Авиационная промышленность. 1992. - №1. - С. 22-24.

72. Малоотходная технология обработки металлов давлением: М.: Машиностроение, 1986. - 287 с.

73. Маракулин И. В. И др. Краткий справочник технолога тяжёлого машиностроения / И. В. Маракулин, А. П. Бунеп, В. Г. Керинюк. М.: Машиностроение, 1987. -464 с.

74. Математика и САПР: В 2 кн. Кн. 2. Вычислительные методы. Геометрические методы / П. Жермен-Лакур, П. Л. Жорж, Ф. Пистр, П. Безье / Пер. с франц. М.: Мир, 1989.-264 с.

75. Математическое моделирование технологических процессов изготовления деталей летательных аппаратов / Ю. Л. Иванов, К. А. Макаров, Б. Н. Марьин и др. Владивосток: Дальнаука, 2000. - 115 с.

76. Машины и технология обработки металлов давлением. Вып. 10. — М.: Машиностроение, 1973. 303 с.

77. Метод конечных элементов: Учебное пособие для вузов / Под ред. Варвак П. М. -К.: Наука, 1981.

78. Методическое обеспечение САПР в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1989.-255 с.

79. Мечев С. А. Производство штампов и пресс-форм // Кузнечно-штамповочное производство обработка металлов давлением. - 2003. - №1. - С. 29-30.

80. Митчелл Э., Уэйт Р. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными / Пер. с англ.-М.: Мир, 1981.-216 с.

81. Михлин С. Г. Численная реализация вариационных методов. — М.: Наука, 1966. — 430 с.

82. Мовшович И. Я. Система универсально-сборных штампов для листовой штамовки. М.: Машиностроение, 1972. - 176 с.

83. Молчанов И. Н. Машинные методы решения прикладных задач. Дифференциальные уравнения. К.: Наука, 1988.

84. Низкотемпературная изотермическая штамповка сплава ВТ22 / Н. В. Моисеев, Ю. И. Кашин, Е. И. Разуваев, С. В. Кузин // Авиационная промышленность. — 1990. -№9.-С. 51-52.

85. Норенков И. П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем: Учебн. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1980. - 311 с.

86. Норри Д., Ж. де Фриз. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981. — 304 с.

87. Обработка металлов давлением в машиностроении / П. И. Полухин, В. А. Тюрин, П. И. Давидов, Д. Н. Витанов. М.: - Машиностроение; София: Техника, 1983. -279 с.

88. Образцов И. Ф. и др. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов / И. Ф. Образцов, Jl. М. Савельев, X. С. Хазанов М.: Высшая школа, 1985. - 392 с.

89. Основы автоматизации производственных процессов. JL: Лениздат, 1978. - 246 с.

90. Партон В. 3., Перлин П. И. Методы математической теории упругости. — М.: Наука, 1981.-688 с.

91. Писанецки С. Технология разреженных матриц. М.: Мир, 1988.

92. Полухин П. И. и др. Сопротиаление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник. М.: Металлургия, 1976. - 487 с.

93. Попов Е. А. Основы теории листовой штамповки: 2 изд., перераб. и доп — М.: Машиностроение, 1977. 278 с.

94. Попов И. П. Установление толщины листа при штамповке полуфабриката для деталей жидкостных реактивных двигателей // Авиационная промышленность. -1994.-№3-4.-С. 24-26.

95. Попов О. В. Изготовление цельно-штампованных тонкостенных деталей переменного сечения. М.: Машиностроение, 1979. - 120 с.

96. Постнов В. А. Численные методы расчета судовых конструкций. — Л.: Судостроение, 1977. 280 с.

97. Постнов В. А., Тарануха Н. А. Метод модуль-элементов в расчетах судовых конструкций. Ленинград: Судостроение, 1990. - 320 с.

98. Применение математического моделирования при ремонте авиационной техники / О. А. Галабурда, Е. А. Исаев, Н. П. Семенихин, В. Н. Середа // Авиационная промышленность. 1995. - №5-6. - С. 70-73.

99. Проблемные аспекты программной реализации интеллектуальных информационных технологий для авиационного бизнеса / О. Н. Дмитриев, С. В.

100. Украинцев, Н. К. Загребина и др. // Авиационная промышленность. 1995. -№34. - С. 76-90.

101. Прохоров А. Ф. Конструктор и ЭВМ. М.: Машиностроение, 1987.-272 с.

102. Разработка САПР: в 10 кн. / под ред. А. В. Петрова. Кн. 1. Проблемы и принципы создания САПР / А. В. Петров, В. М. Чёрненький. М.: Высшая школа, 1990. -143 с.

103. Разработка САПР: в 10 кн. / под ред. А. В. Петрова. Кн. 2. Системотехнические задачи создания САПР / А. Н. Дангул, Л. Я. Полуян. М.: Высшая школа, 1990. -141 с.

104. Разработка САПР: в 10 кн. / под ред. А. В. Петрова. Кн. 4. Проектирование баз данных САПР / О. М. Вейнеров, Э. Н. Самохвалов. М.: Высшая школа, 1990. -143 с.

105. Разработка САПР: в 10 кн. / под ред. А. В. Петрова. Кн. 5. Организация диалога в САПР / В. И. Артемьев, В. Ю. Строганов. М.: Высшая школа, 1990. - 157 с.

106. Разработка САПР: в 10 кн. / под ред. А. В. Петрова. Кн. 8. Математические методы анализа производительности и надёжности САПР / В. И. Кузовлев, П. Н. Жкатов. М.: Высшая школа, 1990. - 143 с.

107. Разработка САПР: Практ. пособие: в 10 кн. Кн. 7. Графические системы САПР / Климов В. Е. М.: Высшая школа, 1990. - 142 с.

108. Расчёт и конструирование заводского оборудования. Сб. статей. Вып. 48. М.— Свердловск: Машгиз, 1953. - 148 с.

109. Расчет упругой отдачи листовых деталей с криволинейными бортами при стесненном изгибе эластичной средой / А. Д. Комаров, В. А. Барвинок, В. К. Моисеев, О. А. Корнева, А. Г. Мордовкин. Самара: СГАУ.

110. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979.-520 с.

111. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. Изд. 5, перераб. и доп. -Л.: Машиностроение, 1971. 782 с.

112. Романовский В. П. (Справочник по холодной штамповке: 5 изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1977.-423 с.

113. Сабоннадьер Ж.-К., Кулон Ж.-Л. Метод конечных элементов и САПР. М.: Мир, 1989.-190 с.

114. Свешников В. С. Прогрессивная технология холодной штамповки. Л.: Лениздат, 1974.-231 с.

115. Сидоренко Ю. А. и др. Кузнечно-штамповочное производство. Минск: Вышейшая школа, 1970. - 327 с.

116. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков. М.: Мир, 1986. - 229 с.

117. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. Пособие для втузов: В 9 кн. Кн. 5. Автоматизация функционального проектирования / Кузьмик П. К., Маничев В. Б. М.: Высшая школа, 1986. - 144 с.

118. Системы автоматизированного проектирования: Учеб. Пособие для втузов: В 9 кн. Кн. 1. Принципы построения и структура / Норенков И. П. М.: Высшая школа, 1986.- 127 с.

119. Скачко Ю. В. и др. Автоматизация проектирования вытяжных штампов многопозиционных прессов / Ю. В. Скачко, JI. С. Шабека, A. JI. Дарымов // Кузнечно-штамповочное производство. -1988. №2. - С. 22-23.

120. Скворцов Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки. Подгот. работы. М.: Машиностроение, 1974. - 359 с.

121. Скворцов Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки. Конструкция и расчёты. М.: Машиностроение, 1972. - 359 с.

122. Смирнов В. С. Теория обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963. 235 с.

123. Смирнов-Аляев Г. Я., Чикидовский Б. Н. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. — Л.: Машиностроение, 1972. — 359 с.

124. Соколов Ю. А. Организация программного обеспечения технологических комплексов // Авиационная промышленность. 1992. - №7. - С. 43-45.

125. Справочник по специальным функциям / Пер. с англ. М.: Наука, 1979. - 830 с.

126. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением: 4 изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

127. Стренг Г. Линейная алгебра и ее применения / Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 454 с.

128. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов / Пер. с англ. М.: Мир, 1977.-349 с.

129. Сьярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач / Пер. с англ. — М.: Мир, 1980.-512 с.

130. Теория и расчёт процессов изготовления деталей методом гибки. М.: Машиностроение, 1966.-236 с.

131. Технология самолётостроения / Абибов А. Л., Бирюков Н. М., Бойцов В. В. И др.; Под общ. ред. проф. Абибова А. Л. М.: Машиностроение, 1982. - 551 с.

132. Томленое А. Д. Механика процессов обработки металлов давлением. — М.: Машгиз, 1963.-235 с.

133. Томленов А. Д. Механика процессов обработки металлов давлением. — М.: Машгиз, 1963. 235 с.

134. Туркин И. К. Основы проектирования тонкостенных конструкций летательных аппаратов, работающих в условиях экстремального теплового и силового нагружения // Авиационная промышленность. 1995. - №7-8. - С. 6-8.

135. Федорчук В. Г., Чёрненький В. М. Информационное и прикладное программное обеспечение. Сер. САПР. М.: Высшая школа, 1986. - 159 с.

136. Феоктистов С. И. Автоматизация проектирования технологических процессов и оснастки заготовительно-штамповочного производства авиационной промышленности. Владивосток, Дальнаука, 2001. - 183 с.

137. Филин В. К., и др. Принципы построения системы автоматизации проектирования технологических процессов холодной листовой штамповки / В. К. Филин, А. Б. Жохов, В. А. Филина // Авиационная промышленность. 1994. -№5-6. - С. 39-8.

138. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - 372 с.

139. Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений. М.: Мир, 1973. - 262 с.

140. Хокс, Барри. Автоматизированное проектирование и производство / Пер. с англ. Д. Е. Веденеева, Д. В. Волкова; под ред. В. В. Мартынюка. М.: Мир, 1991. - 246 с.

141. Чашников Д. И. Деформируемость судостроительных сталей при обработке давлением. Д.: Судостроение, 1974. - 135 с.

142. Чудинов Г. Т., Лубенко В. П. Проектирование и изготовление оснастки для формообразования листовых деталей каркаса планера на основе БПИО АСК // Авиационная промышленность. —1992. — №1. — С. 12.

143. Шевнюк Ю. В. и др. Сверхпластическая штамповка на установке УФС-1М / Ю. В. Шевнюк, Т. А. Верина, М. В. Липгарт// Авиационная промышленность. 1993. -№1. - С. 29-32.

144. Шелехов В. А. Штамповка на прессах / Под ред. Коньков А. С. М.: Машгиз, 1961.-63 с.

145. Шпур Г., Краузе Ф.-Л. Автоматизированное проектирование в машиностроении / Пер. с нем. Г. Д. Волковой и др. М.: Машиностроение, 1988. - 648 с.

146. ЭВМ в проектировании и производстве: Сборник. JL: Машиностроение, 1983. -296 с.

147. Экономичные методы формообразования деталей: опыт внедрения. JL: Лениздат, 1984. - 144 с.

148. Юсипов 3. И., Кашин Ю. И. Обработка металлов давлением и конструкции штампов. -М.: Машиностроение, 1981.-272 с.

149. Ahr Arthur F. Mathematics for Sheet Metal Fabrications. Delmar Thomson Learning, 1970.

150. Beard Tom. A new force in stamping process control // Modern Machine Shop. -1989.-№3.-P. 66-76.

151. Brand Horst, Huffstutler Clyde. Trends of productivity in metal stamping industries // Monthly Labor Review. 1986. -№5. -P. 13 - 21.

152. Carabbio Bob. What's happening during the press stroke? // Modern Machine Shop.1991.-№3.-P. 74-83.

153. Chalou Robert A. Engineering Design Modeling With Unigraphics. Kendall Hunt Pub Co, 2001.

154. Coad Peter, Nicola Jill. Object-Oriented Programming. Pearson Education, 1993. -582 p.

155. Cost effective production of small quantity stampings // Modern Machine Shop. 1989. -№1.-P. 138-141.

156. Developments in Sheet Metal Stamping. SAE International, 1998. - 165 p.

157. Gere James M. Mechanics of Materials. Thomson-Engineering, 2003. - 912 p.

158. Gettelman Ken. Pressworking joins the computer revolution // Modern Machine Shop. —1992.-№3.-P. 70-79.

159. Hughes Cameron, Hughes Tracey. Object-Oriented Multithreading Using С++. Wiley, 1997.-512 p.

160. Josuttis Nicolai M., Josuttis Nicolai. Object Oriented Programming in С++. John Wiley & Sons, 2002. - 600 p.

161. Keogh James, Giannini Mario. OOP Demystified. McGraw-Hill Osborne Media, 2004.-288 p.

162. Lee H. Felix Computer Aided Design Wtih Unigraphics NX: Engineering Design in Computer Integrated Design and Manufacturing. Kendall Hunt Pub Co, 2003.

163. Lorincz James A. Checking the pulse of metalforming // Tooling & Production .- 1993. №9. - P. 44-47.

164. New Sheet Steel Products and Sheet Metal Stamping. Society of Automotive Engineers, 2001.

165. Paquin J.R. Die Design Fundamentals: A Step-By-Step Introduction to the Design of Stamping Dies Including Material, Punches, Die Sets, Stops, Strippers, Gages. -Industrial Press, 1987. 256 p.

166. Preiss Bruno R. Data Structures and Algorithms with Object-Oriented Design Patterns in С++. Wiley, 1998. - 688 p.

167. Removing oily scrap from stamping presses // Tooling & Production. 1989. - №10. -P. 98 - 99.

168. Rizzo R.J. Dull punches and other troublemakers in metal stamping // Modern Machine Shop.-1990.-№10.-P. 144- 146.

169. Rizzo R.J. Forming odd angles (90 degree bends in a progressive die) // Modern Machine Shop. 1993. - №4. - P. 94 - 99.

170. Rizzo RJ. Keep those presses running! // Modern Machine Shop. 1993. - №4. - P. 114-115.

171. Rizzo RJ. Theory does not always work, (presswork on a deep-drawn pan) // Modern Machine Shop. 1993. - №2. - P. 112 - 113.

172. Rizzo RJ. Trial blanks for stampings that have bends // Modern Machine Shop. 1993. -№3. - P. 112-113.

173. Samuel Stephen M. Practical Unigraphics NX Modeling for Engineers. Infinity Pub, 2003. - 327 p.

174. Singh Haijinder. Fundamentals of Hydroforming. Society of Manufacturing, 2003. — 219p.

175. Strasser Federico. Functional design of metal stampings. Society of Manufacturing Engineers, 1971.- 181 p.

176. Szumera Jim. The Metal Stamping Process: Your Product from Concept to Customer. — Industrial Press, 2002. 224 p.

177. Walker Edward. Automation for Press Feed Operations: Applications and Economics (Manufacturing Engineering and Materials Processing). Marcel Dekker, 1986. - 176 P

178. Young Warren C., Budyn Richard. Roark's Formulas for Stress and Strain. McGraw-Hill Professional, 2001. - 832 p.