автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.04, диссертация на тему:Разработка методов и средств автоматизированного проектирования технологических операций программной обработки авиационных деталей

і>г8 оа

- ■ Ка правах рукописи

НАЙШУЛЕР БОРИС 110СИ40ВИ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАН}! ОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ і 'ГКХ!!ОЛОГИЧШКИХ ШКРАЦИЯ ПРОГРАММНОЙ ОБРАВОТКИ АІіИАШОШШХ ДШЛКН ’

07.(М - Технологии проіпподстпа дотптодышх апларлтоа

Автореферат

диссертации на.соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань 1395

Работа выполнена в Рязанском государственной техническом университете гал.А.К.Туполева к в Казанской филиале Н11АТ.

Научный руководитель - академик академия ТН Р£>,

заслуженный изобретатель РС>, заслуженный дачтель науки и техники РТ, доктор технических наук, профессор Юнусов О.С.

Официальные оппоненты - заслуженный изобретатель РТ,

доктор технических наук, профессор Садиков 5.Е.

кандидат технических наук, доцент Иевлев L.O.

ііедуксе предприятие - Казанское авиационное нрот-оюдстиенное

объединение им. С .11.Годунова

U'.::;;:Tn состоптсн _____ i'.’UÓ_ Г. n

часин на заседании спen ;v:л н;;паї и ю го Сонета К 063.43.М іІгі— стеком rucy;;aj)c тленном техническом унинорситстс км.Л.Н.Тут'дсла по адресу: 41Ш1І, г.Казань, уд.К.Маркса, д. 10.

С диссертацией мокно ознакомиться ь библиотеке ІСГТУ,

Автореферат разослан "^5 " 1995 г. ”

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук

С. Л. Михаилов

Актуальность теми. Продукция современного авиационного производства характеризуется повышенной конструктивной сложностью, большим числом оригкналыпас и уникальных конструкторских ресений, реализация которых сопровождается высокими требованиями к надежности и ресурсу основных силовых элементов при одновременном сокращении сроков технологической подготовки нрокииодстпа.

Детали изготавливаются из зт-отоиок, имеющих ког^фкииепт использования металла и продолах 0,1-0,IГ>. (для плит) и 0, £-0,4 (для ^тлмиокок). Причем конструктшшно особонноети деталей обуславливают, что Ш-УЬ# птоП мпс с и металла снимется л процессе фрезоро-панш:. При подготовке производства для обработки деталей на станках с ЧНУ наиболее сложным и длительным по циклу этапом является проектирование технологических процессов и управляющих программ (УП). Для деталей из легких сплавов этот »тал нанимает в 10-30 раз больше времени, чем их обработка.

В этой связи одной из главных проблем, стоящих при подготовке производства для оборудования о ЧПУ, является автоматизация проектирования технологических операций и УП. 75% трудоемкости этапов проектирования занимает выбор числа слоев обработки, ширины и глубины резания, способа обработки поверхностей детали,реки-мов резания, проектирование расчетно-технологической карты (РГК), технологической документации, расчет и отладка УП. Именно от достоверности принятых на этих этапах проектных решений зависит трудоемкость обработки и качество детали. '

В настоящее время ни в государствах СНГ, ни за рубежом нет достаточного опыта по автоматизированному проектировании РТК, не решены отдельные вопросы по проектированию схем обработки поверхностей деталей и оснастки. Отсутствуют системы, которые комплексно решают вопрос автоматизации технологического проектирования,

начиная от формирования состава операций, переходов, проектнрова-кия схем движения режущего инструмента, РГК и кончая формированием УП и ее отработкой на станке. Причем отсутствие таких систем сдерживает повышение производительности труда.технологов, увеличивает сроки технологической подготовки производства и приводит к тому, что разработка технологических процессов и УП на сложные крупногабаритные детали затягивается на годы.

Исходя из вышеизложенного, тема диссертации,посвященная разработке метода и средств автоматизированного проектирования технологических операций программной обработки авиационных деталей, является актуальной. .

Цель работы. Цельо диссертационной работы является разработка к внедрение системы автоматизированного проектирования технологических операций и управляющих программ фрезерования авиационных деталей и на базе атого - сокращение сроков технологической подготовки производства для оборудования с Ч11У, сцикениа трудоемкости проектирования технологических операций и унраилящих праг-% г«!ьм.м, а тпкхо трудоемкости обработки д«тал«Я.

¡Ьучмал нопя-лн-п. Раариботакп .иоиструктш'то-тохнологичоскад модадь коынлшссаой дотаял ошидооимк ладвлиЯ, хирычтсрииуеиуигя пол»::« с ос талом конструктшлшх идомонтои, М.!и<СИМ;гЛМ()1М ООСТгиЮМ Ц иослслонатольностьв программных фрозорных оиоршшй. Рааработм-ч структура матоматичсокой модели обрабатываемой поверхности, уати-иатич>2<:кои обоспсчоиио рчечота паромотроа поверхностей деталей и процесса нх изготоплендл. Разработан метод построения траектории обработки поверхностей деталей, ограниченных контуром произвольной формы и имеших основа1ше в виде плоскости или точечно заданной поверхности, позволяющий исклвчить итерации при нахождении точек положения центров фрезы. Разработан метод и программные средства интеграции с системами автоматизированного програмлиро-ванля технологических процессов и технологической подготовки производства. Разработан способ фрезерования плоскостей, ограничен-них контурны:« поверхностями (стенками), новизна которого защищена авторски?.! свидетельством (а.с. 1604518). Создана методика автоматизированного’проектирования-технологических операций и управляющих программ фрезерной обработки авиационных деталей и оснастки.

Практическая ценность. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана система автоматизированного проектирования технологических операций и управляющих программ

фрезерной обработки деталей и оснастки авиационных изделий (САПР ТО и УП) с применением ЭВМ серии ВС, СМ, ИЗОТ.МАХ, ПЭВМ типа ГС АТ 286 и вкпе. САПР ТО и УП кокет применяться как автономно, так к в интегрированном варианте с системами автоматизированного программирования технологических процессов, что обеспечило широкое использование результатов работа в отрасли.

Реализация в промышленности. Результаты работы внедрены на 6 и используются на 5 предприятиях саыолето-, вертолето- и двигате-лестроенкя. Общй эконоютеский эффект от внедрения составил более 500,0 тыс.руб. в ценах до 1991 г.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференщя "Повышение эффективности работы станков с программным правлением на основе автоматизации процессов подготовки программ и управления оборудованием малыми и мккроЗШ" (КФ НИ.А'Г, Казань, 1984); на отраслевой научно-технической конференции "Опыт применения малых и микроЭШ н АТК п П1С механообработки*" (КФ НИАТ, Казань, 1980); на отраслевом семинаре "Автоматизиропаншл; системы технологической ИОДГОГОГЖН 11р0ИЗП0ДСТЛ.'1 И уир!111Л(:НКЯ ТПХКОЛОГКЧОСКИМИ ИрОЦС’ССШ.К" (КФ ИИЛТ, Кп:иии., .1900); ¡¡а республиканской научпо-прчктиЧосиоП конференции "Пути сопдгшю! и сгшг-рссшстпол.чту: САПР" (НПО ".Волга", Кпппш., 1987); на отрпелгаом ссмннаро "Опит применения ГНС" ШШТЛ, .Ленинград, 1900); на ипучно-тохнических конфергнгаплх КАИ (Казань, 1992-1994).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 0 работ и получено одно авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, 'заключения, списка литературы и приложения. Изложена на 1иЗ стр. с 59 рисунками и 8 таблицами. Список литературы включает 84 наименования.

С0ДЕР£А]{ИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследований, дается краткая аннотация достигнутых результатов.

В первой главе дается обзор методов и систем автоматизированного проектирования технологических операций и управляющих программ обработки на станках с ЧПУ. Рассмотрены работы Бермана

А.М., Бруевича Н.Г., Бобровой И.В., Бендеревой Э.И., Горанского

Г.K., Капустина Н.М., Комиссарова В.И., Константинова М.Т., Костикова В.Д,, Крысина В.Н., Лелюхина В.Е., йлаяина A.A., Митрофанова С.П., Павлова В.В., Плотко В.П., Старостина В.Г., Цветкова

В.Д., Челшдева Б.Е. ц др.

Обзор источников информации показывает, что автоматизации проектирования технологических операций посвящено большое количество работ, но методов автоматизированного проектирования технологических операций программной фрезерной'обработки,пригодных для пирокого практического использования с учетом условий производства и особенностей изготовления авиационных деталей, пока не разработано.

Существующие .методы автоматизированного проектирования операций носят слишком общий характер, в то время как для ЧПУ необходима детализация операции до уровня координат точек перемещений инструмента.

lia недостаточно высоком уровне р«а«н» вопросы автоыдтнииро-ii'iHHoro npùuKTHi'jiiaHüj': охы.; ды^инл инструмант.ч .опродсниния технологических шцздштроп обработка, тихаодогичискиЯ документации. Но ротоны вопросы и отсутйтяуит сисгсыи, комплексно рошидцио »опрос ¡ип’о.'и.чтипацлп технологического проектироиннил, начинал от Фории--

CUCTiUlU ПОрОХОДОН, ПрОСКТИрОВ/ШИЯ рЛСЧеТНО-ТиХНШЮГПЧГО-

кпх карт, технологической документации и îcoH'trui фо[?.!ирон;щием у:: рл’и:л?'::'/';1 программ» и оо отработкой на станке.

11ч основании шс.шпза и аикличоний о ксдсститкях существующих методов и систем автоматизированного проектирования технологических операций сделан вывод о необходимости разработки метода и средств автоматизированного проектирования технологических операций программной фрезерной обработки авиационных деталей.

' 13 заключение первой главы сфорлуляроэшш цель и задачи работы.

Во второй гладе приводятся результаты разработки системы проектирования технологических операций и управляющих программ , исследования метода построения траектории инструмента и рационального способа фрезерования. . '

Существовавшая ранее классификация деталей авиационных изделий по конструктивному признаку и ее назначению в изделии для фрезерных работ на станках с ЧПУ мало приемлема. Так, например, пе-.которые детали разных классов: ппангоуты, лонжероны, кронлтейны и т.д., могут иметь технологическую общность и обрабатываться по одному типовому технологическому процессу. В то же время детали од-

ного класса, например ппангоуты, могут не иметь иагху собой ннчсг го общего и обрабатываться'по совершенно различию.! технологическим процессам. Поэтому в данной работе бил проведен конструктнв-кс-технологическпй анализ и классификация деталей авиаикскнкх изделий. Сановное назначение классификатора - группирование дет але;:, по технологической обп;ности обработки на фрезерных станках с ЧІІУ.

Ь результате изучения и обобщения характерне?;« те;:;; ‘л^гич"-ско;і сорности детале!:, их систематизации к классификации <• настоящей раоотс сформированы признаки типовой детали, ¡¡а і/с-нслткш: установленных и обобщения кс:-:структ;тно-технологкческ»:х признаков, определяющих состав и последовательность операш:;:, оыла построена модель к о.•г.: леке .чой детали (г:ис.1).

К|с.*.;о указанных в модели данных комплексная Деталь характеризуется с6а:-.ч'Л кслісгруктивно-технолопіческим;! іірпзіткі.мп: сте-

пень гг.гСТКОСТИ, степені. Ді-формаНИЙ, ТрУДОСМКОСТЬ И ТОЧИУСЇЬ ОиШ-боткк, тик как с ос таи и носл едок» т с*л ьиое тI. о:1с{й!П‘.:*. н?:х:>д:'.т::к н прямей :с у:::і:і.°.ш!!;х ^«акторов. »¡¡.¡и р-а:;; ¡¡Лотгсе т*:::^!'ич>

гостив;! і: ¡^.с.и-дон.чт'-.л!.кости о;іер.;!;і:;і ьі;:-і-::крі:ч::!:лгШ!!:;: у ич: і, і:ч гр_/::::и. Для каждой г.а та;:,-" у■ імк;

тыт. у:мі у<:т/ км ілппплчл мч'сіімчлі.п:;!: сі;::1; мі честь

ічн-р -

. ¡і: .гктпр г::< ¡¿іцпй , пкг/їлннгми'х ¡'» ;;г< с ЧЛУ, зі--:

н.чптг.н с :::р- чанпя ::ї еоет.чнп поо^к Н-чтгл; ш;;::)Л'і'-н;":

п .-.■м'Н'-тп от топ, к-.жіг.глпкгз о'-ра:ат:::;:.г х

т■ іі дгт.и'тл, треОіл’зпіі;:.'. к точності! кг (]ор¥і/. ;>'!смирни к ї<-чкуїоп» рчеполог^-нпн. ’

Н::;;ООЛС>' ТруДОСМНИМН птапамп ПрОС}!Т!ф1-гЗ.'1Ш'-Ч ОИСр-ЧШП П’-ЛЯЄТ-

ся рч-г.чботк» р-чечетне—технологической карт:;, тсхнпл1 :’:‘,чсс::і-П документами и упр.а:'.ляг'ли_': программ (рис.2). Исхолл Г‘т;:>: пчдчч и учитывал принцип декомпозиции, разработана Функционалміяя сті-ук-тура САПР л входной лзкк проектирования.

Для автоматизированного решения задачи выбора состава параметров технологических переходов, а такие проектирования траектории инструмента необходимо рассчитать и сформировать математическую модель каждой обрабатываемой поверхности (СП), "-.’.тематическая модель включает следуп::з'Я ппфорг/аппю: тип и об:лие параметр:; -"Л, параметри участков ограшгчиващего контура, параметры оспс-вания СО, ко!.'струч-:тиако-техколог;г-:еские параметры.

Согласно разработанному классификатору выделены 0 типез СП: контур, колодец, карман, окно, ребро, ручей, уступ, отверстие.

Структура математической модели СП приведена в табл.1.

■В деталях авиационных изделий есть большое количество точечно- заданных поверхностен, которые, как показано в литературе,наиболее целесообразно ошісивать кубическими параметрическими сплайнами, разрешенными относительно наклонов. Сегмент кубической параметрической кривой на отрезке О, I мокно записать интерполяционно;! функцией Эрмита

г(и)= гС0)ыа(и)+ГУ)х,(и) + П0)Рь(и) + ги)р,(и) (1) где <хл(ч), Р,Си) - коэффициенты сплайна. Поло-

гспу, что длина кривой мокет изменяться от 0 до к и обозначим & = иИ . Тогда уравнения сегмента такой кривой ыохно записать' .

г С и) = г (О) а0 (и) + г( О «, (и-)--V [4 (о)ра Сц)+£(;0 р^Ь (-:)

Реі^ал задачу проведения гладкой кривой через заданный набор ТОЧиК, 0111X5 деля ем КО&М-ИНИеНТЦ кубического ПДра.>,!с;Трі!ЧсСКОІО силаЛ-на, на едя н качеегчю парішстра суммарную длину хорды 5 , то есть 6и- и, Й, -- V -1/Г} - Г,.,/, і п 1' Л ... ЛІ . Обозми Г(Л;) - гм; , |, - ^ ( , ИИ формулы (■-) ПОЛУЧИМ ДЛЛ участка Г, Л; ., , /І, ]

г(и) ■’;; -і чм + /* їх,(и)■» ■<Ц(и) < ’г\р<(и-)}^ . ы)

для участка [. Ьі , ^ • О

Г( и) - Г, 00 -• Ї] ,, «, («О ‘Л> 4 ^,/3, Гч^/*,♦ г и)

Ип формул (3) и И) сде’дуст, что ц узло иорино пронзиод-

ИЫО СОШІ.'ІЛ'ШТ.ПОЛОХИН

Г55(5;-0)=Ги(5; + 0) (5)

И ОПреДГ-ЛП» ЗНПЧЄН/.Л вторых производных, модно для внутренних точек (]— 2..., М~{) записать слодушее равенство

1-т-, +2('

Ь, + 1У <> * И} пГі

Приняв д. — */Ь, * Ь- ; ГП г|-/1 ’ ПО-'О'ЧЗИ следующую систему

уравнений для определения ггі^ ;

А,гту, ~ь2т- +Гі т.^зЛд ■ + (?)

п2 + і

Для определения //*/ величин т0 т1..., ггызадаем два дополнительных кгаезых услозия:

2 т0 - 2 ru ; 2 тм = 2 ;

(8)

2 m0 =- 3 ^-г—°- , -t 2тн - 3 Гу 1 (9)

'l < Л/V .

Система уравнений (7) вместе с (8) или (9) дает возможность определить ко^’фшиентн кубического параметрического сплайна, то есть его наклони в базовых точках. Так км образом, мохно рассчитать параметры точечно-заданной кривой по формулам (3) ют (4). Для решения такой системы линейных алгебраических у ¡хранений используется метод прогонки.

Рассмотрим произвольней каркас поверхности, образованный пересечением S-кривых с t -кривыми (р;;с.З). Используя аппроксимацию поверхности в виде булевой су ¡.ми, ьаииием ее в виде

Г (и, V) ~ Фи • P(u,v) ; ПО)

г( и, v) -[ои ф ф,] p(Uj v)^>ц + <:г - Фи■ .-:g R{Ui v), (и)

Р(М, V) - ¡!CJí);t!¡Ui: ДПНШПг ДДЛ li:’CTp'JíU::U tiijJU'j.xnocTi:.

¡¡5>;?поди р)!.д [;t-r()rtí«i:i(>n.'iMií'í, мип:» получить л' мат^лчнсл/ ¡n:.~r г (и, V)Г-(и) Р С U'V) Г. ’( v) ; (12)

г'({‘) “ Ш“). fVa),'/i(WlVu)J , .(i:»)

ГДП Т - ПН.ЧК TpaliCIIOHHpODrJÜ'JT, pTtv) - впктор-столб!,'!!.

Если обозначить j = b()(v) (uj , то

'PÍO,o) Pío, i) Pt(d,oJUiO RCo,0MuJ

p(u#v)= p^-°) PCi.V P,(iO)tr(u) pt(U)M'0;

' PsC°,o;suív) Psí'o.O^Cv') P<,t(o,o)£00 PsifaOCoi

. ps£*,0)Su(v/) Ps(f,0sq(v) P¿i(í,0)£,0 Ры(1,ое«

Полученное уравнение определяет поверхность, заданна координатами точек. Таким образом, результаты расчета параметров поверхности для каждой точки поверхности записываются в файл в следуицем виде:

*,Y,2.S,T ,Xb,YSjZ& ) Xr/YT/ ¿r, Xsr,YSr,2ir где X,Y,Z - координаты точки; S,T - длины дуг сплайна в .В и Т направлении; ,X¿ ^ у5 jjj- направляющие векторы касательной в

5 -направлении; ХГ/ УГ/ Zr - направляющие векторы касательной в

Т-направления; Xtr Yir 2 г- - значения перекрестной произвол> I f і > | , -í-jr

ной.

Используя математическую модель ОП и исходные технологлчес-кие данные, определяется состав, последовательность выполнения технологических переходов, а такае их параметры. Для этого по казздоЯ поверхности,обрабатываемой в программной переходе, формируется исходный технологический массив, который включает тип и параметры рекучого инструмента, значения пропусков (начального, чистового и конечного) по контуру и основанию, величину радиуса скруглення припуска в местах внутренних угловых переходов и шероховатость Ш. Креме этого, по операции формируется массив обцих технологически данных, куда входит: модель станка и устройства ЧГІУ, материал детали, тип и габариты заготовки, тип приспособления, тип и кдри.м<зтрн реауцого, мерительного инструмента. В зависимости от отих данных дог каждой Ш определяется план обработки, п ÜH числа тпг.оиих пирехйдии (фроаоронании паза, Фроасронании уступа, фроанронашк) контура, jipinjansiu, cu(!¡Ui(üi¡a¡, •.п.икопанлп, цс гоааііпи И т.п.) формируется состав перпхидоіі и их Параметри (¿«и:. '*). К Числу определяемых парамитро» относится глуоі'.на и циріша роааппн, числ&'ііроходоп и расстоянии мекду ними, число сл'м;» обработки основания поверхности, подачп для бапоимх пначоїпіЯ глубины и іяириіш резания и число оборотов ШПИНДОЛЯ ДЛЯ К.'ІДДОГО программного перехода.

Слодушда этапом является проектирование схем рабочих, нспо-могателышх и холостых ходоп инструмента.

Для проектирования схем рабочих ходов (РХ) разработан метод, который основан ка том, что построение окончательного РХ осуществляется путем предстгшленля контура Ш в виде ломаной линии, построения к ней эквидистанты, с последующей сборкой участков, принадлежащих окружностям, в дугу. Проектирование каждого последующего РХ осуществляется от предыдущего, представленного в виде ломаной с минимизацией числа участков по каждому РХ.

Разработан новый способ фрезерования участков поверхностей, ограниченных контуром произвольной формы (а.с.1604518), позволяющий сократить’длину РХ, а, следовательно, и время обработки ка 5.7% (рис.5). Все проектирование РХ идет вначале в плоскости ХОУ, а затем, если основание ОП не плоскость, то с учетом параметров инструмента строится квазиповерхность, которая является поверхностью движения центров фрезы. При построении квазинсверхности ис-

пользуется СЛС-ДУJXUiii метод. для каждого исходного сечения поверхности основания определяются точки программирования инструмента из условия касания инструментом данного сечешь. В зависимости gt параметров инструмента выведены фор/улы, позволяете рассчитывать координати точки, центра окружности торда фрезы. Например,для кондовой ілілиндрической фрезы эти формулы име:от в;и*:

ХС = [ X + DEL (•* 4 RTny;J J>L ;

(15)

УС = [V + DhL ( Y-* RTo,)] ;

Z С = 2 - R Т С пг ~ і ')

«WnS ч пг7 . _ і .

где DEL ---- ~—г==—JjL ~ —----------

Ртч'п|Тіт5'+0.5Х> tRT; И DEL

XC/JCt2C - координаты точки центра окружности торій Фрес:ы;

- координати точки на поверхности, с которой инструмент находите л и контакті-; П^іп1 ( Пг - ньяртшлявдио косинуси норм:иіі! к KoiiupxiiouTii h точке ,v-,V, ? ; . R T - ичдиус наточки торца ipe-

I> - диаметр Фрс.и:.

Таким oCp’iot.s:, i:e'!r]:>::: j:..-pr.iü-сти iu>~

лучастп: !:р:н:т1>апотт;ни:н- кпааиссм і:/.г, i;; которому дпи.-сто» j округлости Ti'i’U". ili-i-üu. ¡Iü я тим о апг-лі.моіі.’ііїкс:.:

■J> л (.’і). (•:). ¡: (:::)-( l",) строите.): ;:іі.'і:'.г;.пмі'рлН007!.. '

11 с і;;i.rioiï.'iui-1- • р-і::;>л'і»т.'ікиого Метода ::: .строе і:;:;: траектории

оО;х;Г;р7кп їїонгрхмротг'ІІ д'-талгН, огр'шпчм'нп.’х контур-:.: пропгаїол;.-

ІН>П ;І<>рг.їі,- к КТ.’ОРПІИХ ОСПОЛ.'ШКС П ПИД^ ПЛОСКОСТИ І’ЛП ТОЧРЧНО-ПГоЛ-'їН-кой полорхностп, погшолпло пскллчнть итграцг.и при ітхоздонии полог,енгл центров Фрезк п попкситі. производите.-;-ность обработки па 7-ю?. •

На ослоне предложенного ллтором метода р'ізработакк алгоритмі,' т е хн о л с гич е с к о го п ро v к т ирова КИ-Я .

Третья глава посвящена разработке программного обеспечения С/ЛР технологически операций и управляктаїх программ. Так как на многих предприятиях используется системы автоматизированного конструирован:'^ (АСК) деталей и программирования технологически прс-пессов (С/Л), то для более эффективного внедрения С/ЛР в производство необходимо решить вопрос интеграции этих систем. Подобная задача еце не регена, поэтому азторзм предложен метод интеграции,, который позволяет с использовалием разработанного программного интерфейса регнть ее в три этапа:

I) чтение каыоклчееккх форм геометрических объектов (КОГО)-

из набора данных на даекс, созданного АС К или САП;

2) преобразование КОГО С/Л' ¿ли АСК к форме выбранных способов задания этих ко объектов в разработанной САПР;

3) формирование ыодифпцирозанной исходной программы,залисан-кой на языке САПР.

Схема интеграции приведена ка рис.6.

Программное обеспечение САПР разработано с использованием языков СОРТРАЫ и СИ. САПР реализована на ЗВМ различных классов: EG, CM, VVAX, ИЗОТ, ПЭВМ PC АТ286 и выэе.Структура системы - оверлейная. Сегменты программных .модулей загружаются в оперативную палить под управлением корневого сегмента. Объединение программных модулей в сегменты происходит по их Функциональному назначение. В зависимости от оперативной нам. it и, представляємо;! пользователя, возможны разлнчныо варианты построения оверлейной структуры системы.

САПР имеет программные средства адаптации, т.е.обладает способностью нпстрапаатьол на нсмыо условия исштайпанкя: моди.:;:

стлнкои а уитройс-'.'і Ч:іУ, типы деталей, обр.іблтц.ки-;,ше м.ітмрк.ч;:іі, ей;па:!и теМіолог;:-і■сл'.ил документи:;;:;!, ре^с;:;.::і реа.шил,

П Т.Д. ’ '

:і і><!:іул:.тпти іхин.ійитпииих Д':т.і

¿ілтпм.іти;1. і:;::;: и:>дт:>"рдили 1М«:;ст;;и:і :tj. mi:u>ro m>-7 vvi гНг

л Г' • •' ¿:'o ■ і-опоченги ;;ЛІП:.

ч„7мерт::.‘; і'лляе ;.ч;;с.м.іт;;'4пчг;тг'л іюпрос!-- т«’*-

;пыг:г!г::;слх ::прпх:>~.' п о^.а^а-псп тип<ии:х і;->т;рхаосгпЯ ;;»г і.т<>Й о ¡юпол-.аокчняеы раз замотанного моторі И с роде ти автоматизации.

Для np.'.KT;rn-';Ko:v нсподьз'.панлл САГІР разработана нотж'гл и инструктивные улториаш по автоматизирован нему проектирозания технологических операций и управдлших прогр-а.\~і йр-мзеркой обработки- гівааииошшх деталеЛ и оснастки.. ■

Определен состав технологической информации (тип, параметры ро.-5у::;его инструмента и заготовки., состояние обрабатываемых поверхностей и последовательность их обработки, модель станка и устройства ЧПУ, плоскость холостых перемс-цений), которузэ надо задать1 на языке системы, чтобы подучить расчетно-технслогнческуэ карту, комплект токологической документации и упразлях-цуз про-, грамму.

Внедрение разработанных средств на ріде предприятий поззо-лпло сократить:

- трудоемкость проектирования технологических операций и програга з І,1-І,7 раза;

- длительность цикла проектирования в 1,5-2 раза;

- трудоемкость обработки на фрезерних станках с ЧП7 ка 7-23%.

ОШІЗ НІЗОДУ

І. Разработана конструктивно-технологическая модель комплексной детали авиационных изделий, характеризуслаяся полиш составом конструктивних элементов, максимальным составом и последовательностью программных операций фрезерования. Полученная модель позволяет автоматизировать процесс выбора состава, последовательности операций, ренинов резания и схем обработки поверхностей деталей.

Ра :і ¿VI сЗо т( 11 !Л структури математической модели обрабатываемой поверхности, математическое обеспечение расчета парамитроп поверхностей дотолей и мроцессА их обработки, локяоаик&до ¡ілгомп-тинн^илт:. арооктиронлии': ідечйтно-тохнолагичлсках карт, т'.лііоло-гичсокой документации и уираллягс-гих программ.

•1. !’:г:ірмботпи и пиедроіі н->:і!ій способ .І>р«:і.-рошиіИЯ нлоекос-т-• :і, 0Г{>>ін;’.'!еііНих коїітуї.-пг-ми і: :і>ірх!іиотлми ^отеик.чш) ,сикр;і::;лвднй длину траектории Фрези и, кл:с слчдстило, трудп-'-мксоті. оорчботки л^т-'ілпії, иа (а.є. НлИЬШ).

•1. Разработан» тічи)Я»о плани обработки ;п;ипрімпот'?і1 дпт.’іЛ";?.

і). іікпедонч урчгчі'жил дія раечота тохЧ'>лот’;'.чпскпх параметром обработки поверхностей доталеЯ п зависимости от ;іх конструктяпно-техлологпчоских характеристик и параметров рояуїздго инструмента.

6. Разработан метод построения траектории обработки поверхностей деталей, ограниченных контуром произвольной формн И ИМ<;К>— :;:их основанио в виде плоскости игл точечно-заданной поверхности, позволяющий исключить итерации при нахождении траектории центров фрез ¡і. Использование данного метода позволило сократить время расчета в 3-4 газа.

7. Разработала -функциональная структура-системы автоматизи-

рованного проектирования технологических омс-ёагйй-пгогрг'-^кой- сб- . работки и алгоритми технологического яроектпШгй'ияя, тпоззоляизе интегрировать ее с автоматизированными снекбнетрукрозания. программирования технологических прспесссз и -;тєиі-ілопічєского проектирования. '..'.-У-. - * \ .

3. Разработано программное' ббеспечвкицСфі^гчні • позволившее реализовать ее на 23.4 различных классов: Ж^-С^Ля'АХ, ИоОТ, ПЭН.'

типа АТ -;ЬС ¡; вы^е. і

Разработан кетод и программные средства интеграл;;::: с системами автоматизированного конструирования "деталей и программирования технологически процессов.

10. Разработаны программные средства адаптацій: системы к

условиям производства на конкретно:.: предприятии, что позволило внедрить систему на 6 и использовать ее на 5 предприятиях.

11. Разработано программное обеспечение для автоматизированного проектирования технологических переходов обработки поверхностей с переменкой малкой, позволяющее вести обработку об-Бодообразувдіх элементов стапельної: оснастки (рубильников, ложементов) без использования специальных іірез.

12. Разработаны инструктивные материалы длл автоматизированного ІІрОеКТИрОШіШ'Л технологических операции Программной 4р^— иерной обработки деталей и оснастки.

13. Использовании раз|їіСотанниі‘. систем!; позволяет сократить:

- трудої мкості. проскті'.хк Ьаііиі: і іо:і;олг гпчсскі'.х ике-рации і: уп~ цалЛ);ю:;і!х іцкл’ікчмм и і , і — і . V і<а:і.ч;

- Ллитслимиті. цикл;; ::рчг!;ті:р,,п;і!і;:;: г. і .¡і*;.’ ¡■.’і:'.::;

- трудм-мкості. 1<ар.;0о-ла: іі.ч рг'.ігрпи.' с-анка:-: с "'ілУ на V-

.

¡•З. :ікі чіі’м;:чге к Iі" ¡пн г.ргШ’.): гчг.т.'ии:.- г>[.;:сг

- < ч , І > ТЬ'г.руО. VII ІІгШіХ Дії .1і І'./.

і і ;;р;:д;>кі’)іі:і: і;р;:>іг;;!!ні.' прямі-}».' пр^гктгррлпшу; Т'-гні^пгичсо-кг.х операций я у:;р-члллп:у.х нрогргімм оС»^чОс>тки дстилсй, акти іш<;-дрпіпл.

Основное содгрглнке диссертшшн опубликовано в следушпх работал:

1. йркнЛ.М., ііайсулер Б.II. /залоговое проектирование схем движения инструмента для программной фрезерной обработки с применением ЭМ.! типа СМ/'¡¡лучно-техн.кон]. "Повышение эффективности работы станков с программным управлением на основе автоматизации процессов подготовки програм и управления оборудованием малыми и мнкро-ЗЗЛ!": Тез.докл. Ііазакь: КО КИАТ, І9В4. С.174-175.

2. Юрин А..)/.. , ііайігулер Б.і!, диалоговая САПР технологических переходов и управлявшії прогрел:.: фрезерной обработки, //¡¿атериаха научно-техн.кон£. "Создание и внедрение А ГК к ГБС в механообра-батываодем производстве". Казань: КО ІБІАТ, 1986. С.117—I18.

3. Найі^лер Б.И., Срин А..’.!., ^селович Н.З. Система автоматизированного проектирования технологически переходов програм-

мной обработки деталей ТЕШ СМ //Матері'ш научно-техн.конф."Опыт применения малых и михро-ЭШ в АТК и ГПС механообработки".Казань: КФ НИАТ, 1988. С.192-196.

4. Найшулер Б.И., Юрин А..М., Салтеез А.З., Зсселевич Н.В., Костяков В.М. Интегрированные системи проектирования технологических операций и управляющих программ фрезерной обработки деталей// Автоматизированные системы технологической подготовки производства и управленій технологическими процессами: Тез.докл. семинара. Казань: К-2 НИАТ, 1988. С.27-29.

5. Найпулер Б.И., Юрин А.М., Зсселевич Н.В. Система автоматизированного проектирования технологических переходов программной обработки деталей //Респ.научно-практнч.конф. "Пути созда-lt’.ut и совершенствования САПР": Тез. докл. Казань: НПО "Волга", 190?. С.24-26.

6. Зсселевич Н.В,, Ндйиулер Е.!ї. , Городшгшна З.С. Реализация САПР-ЧЛУ нд мини- и //Роси, шіу'їно-ирлхтич. копр. "Ua-

г^М.-сКтигнюсти неиолъгюпаннл müh;*.- і! микро-'іі’.! а аатсиатн-аирои.-шпых енстгмах": Тпч. докл. К.ч:шш>: ННи "ІЬлга", Г.Шіі.

У. Нлйаулср Ь.И., Ху[.иі! A..’.і. Оцособ [¡реміфоиампи участка ікфхиостл, (ЛЧ^шичопноп) замкнутым контуром. A.c. ІЯМі)ПІ, ;м. іС-’Х-П/ОП. Опубл. 07. Г.І.’.К). Гпл..1? -А. .

U. іідиаулор !>.»!., -мусом v.C. Аитпм.чтизирошишпи и сортировании технологических пороходоп программной Фр'юориой обработки// Тез. докл. научно-тохн.koiiJ). по итогам работы за 1992-1993 гг. Казань:' КП7 им.А.Н.Туполева, 1994. C.52.

Э. ІОнусоа O.C., Найшулер Б.H. ?.!етод автоматизированного Армирования математических моделей обрабатываемых поверхностей при проектировании технологических операций программной обработки// Научно-техн.конф."Технологические проблемы производства летательных аппаратов и двигателей": Тез.докл. Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 1994. 0.53-5-1.

г------------: і :

I Каике-ноьание параметра ¡Обозначение.: Значение паракетра

Тил nrip..i6óT!¿Fat'HC'f! riufepx-н.ит и

Üi-K’-p íluL ер Л Ни С Т И

К(.;. л.)*'.-'.ну;йпи и ілі.ьності Кпд 110 fi и jr. L' 11И У It /и Детали IjTmih incjit.HU KuHTiJpj І.і.Д ¡¡иЛиіеІІИУ Ti-Jïa дкТаЛИ i с 11l..І И I гЛі.жі tu imh.niHü

; ! і ■ r і' ,i і T і: о і:ч.и :r. ■ і г.шппрл ! г л ' i Hi'íMmvJ

і.» !., » л í i j-ri 7 <i I î !. <Jt ft' і

і

. У . 11.. fi. і j'; t, li. ) « I.ÜM1T.1 і : 111Î T I ; ¡ і -

!

; ¡¡ий [¡(¡м'гіанпі ти

Ei р(і>дціаи.>с'!(> f-íiHTчр'З Кпд первого участім контуре и ‘jro плроуртрн

Г, ОД ПОСЛРДН'ГО UsOCTI'.î

контура >: < г і парчкгтрк К', і г.ин.іті; пургой точки, длину дуг сплайна.

углы наклона касательных и

І

: НОрНдЛЬ к поверхности OCHO-І

¡ ьани?

\сс) Участки открытого и ' закрытого наружного

I 'Щ-».

I чг^рытик/ ¿лаЁёми^Я

6) Типоёые равии<а> Сопр^;-+:?ний сТо1ко6ре5ер Постоянного х'во1г*Р _____________УРОВНЯ

"УЩЫ&Г' ^ЫШт

6/ Типо&ые элементы на наружном контуре

ёГФестань> и бь/рвзы с типовыми радиусами Р/5

£¿15

\ё) Типовые высоты реБар разного уробнр

^1Дс^тгсот|-|

7

Жбольшое количество ребер на/ссиысгльнаи высоты

М) Типо£>ь!£ рал?* ?Со- хо.'.г^ л-ср-г*а^о£ с /7/'ащасЗьпэ оС'~‘с£ани&_Зс,-^_

от £>03о200 от30 За оО

¿3 50

ДаЙ-1яД45^^^

;>/£/ Типовые налкобан-. ные ре Бра. ¿4

^-ттттХтгтЙ

з) Полотна налои жесткости с Различными типовыми толщинами

и) Подсечки ' ВыполнР) оё^к^ на полотне чуые с шло -оиусани

() п 1

_ .и '

ГЙ Скбозные окно РОЛЛЫ-] чноо конфигурации

)оЯАп

>7у Тапаёые радиусы сопРЯ^<-ений ре5ер

/?.81 £.-,9 | лЗур | йГТГ

і і

к

ГіПГ y-Y jr Г'ГГГ

1

¡r. - v",

: .... . . ' ..і'-. :. .• i-î' ç.r. r. і,—

, -..........і1 <

¡:u ¡.lino] паршот] ü

•ï'j.-o:-îîi, co:;:; aü •идешнтаф-¡Ij.'X nepoxu;.; і! , НаЛІНГ.'С ксу-Vt.j'uri:'

і

..... ; и

і’ ,.\СЛ‘С .'Гін.

. и]м*долі'НіЧ! икда

саг:, лек Га:-'-“; v.ijvm Технологический иодулі)

cz^

¡її; ид дай них; . Д.0 C'ÍT-'Jí, "І.иІЛ'СЗ.Ь І1роеісі;:роват:о тех-

Гисчит Kajiûiti't- лМ а ь&хчъкы скот !!0Л0І11ЧЄ(;КИХ опо-

40скИХ :¿ 0¡.iM ¡0-UlüTpi’.HOviíUX oóx-ojtïüb ; ;u:j'o ), Г* : l ’ ■В j’CXCííLyi.l rr.-f-!"¡.;i .из’ і і:;';: ; ; т^х^с— • c=0 r.n o раіг.:П, ЛІ и технологической до-

люгчвгасг» i'Ui;:v-ля кукой таї г.ш