Применение ориентированных гиперграфов ограничений при проектировании технологии изготовления высокоточных конструкций
Авторы: Круглов П.В., Болотина И.А.
Опубликовано в выпуске: #5(53)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-5-1494
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Инновационные технологии в аэрокосмической деятельности
При проектировании сборочных технологических процессов изделий машиностроения одной из задач является выбор последовательности сборки изделия (маршрута сборки), на который оказывают влияние требования к контролю и испытаниям, наличие типовых технологических процессов, регламентированная последовательность определенных операций. С точки зрения автоматизации проектирования технологического процесса проблема заключается в многовариантности сборочной технологии. Помимо этого при сборке высокоточных конструкций необходимо учитывать геометрию деталей, способы соединений и особенности сопряжений отдельных поверхностей. Для снижения доли ручного труда при проектировании технологии необходимо создать систему автоматизированного проектирования технологии сборки высокоточных конструкций. Для разработки такой системы предлагается использовать алгоритм проектирования технологических процессов сборки на основе применения ориентированных гиперграфов ограничений, в которых описываются варианты комбинаций деталей, делающих невозможной последующую сборку других деталей. Пользователь данного алгоритма поочередно рассматривает пары сопрягаемых деталей и указывает в качестве ограничений те детали, которые не могут быть установлены в сборочную единицу при сборке данной пары. Описание гиперграфа ограничений может быть представлено в графическом и табличном виде. На основе гиперграфа ограничений рассчитывают варианты технологических процессов, не противоречащие ограничениям, установленным для данной сборочной единицы. Такой подход позволяет значительно сократить число рассматриваемых вариантов сборки и предложить разработчику технологии варианты, ранжированные по определенным критериям или по значению целевой функции. Представленный алгоритм был апробирован при разработке технологии сборки высокоточного кумулятивного заряда, что позволило снизить число рассматриваемых вариантов технологии с более чем 5 тыс. до 32. В качестве критерия выбора вариантов сборки предложено рассмотреть возможность поточной сборки с учетом грузооборота производственного участка.
Литература
[1] Корсаков В.С., Капустин Н.М., Темпельгоф К.-Х. и др. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. Москва, Машиностроение, 1985. 304 с.
[2] Павлов В.В. Некоторые особенности АСТПП в производстве сложных изделий. Автоматизация технологической подготовки на основе ЕСТПП. Москва, Издательство стандартов, 1976, с. 152.
[3] Ершов В.И., Павлов В.В. и др. Технология сборки самолетов. Москва, Наука, 1986, 456 с.
[4] Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Павлов В.В. и др. Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии. Москва, Наука, 2003, 292 с.
[5] Божко А.Н. Выбор рациональной последовательности сборки изделия. Наука и образование. Электрон. издание, 2010, № 7. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/147483.html (дата обращения 27.11.2015).
[6] Божко А.Н. Моделирование механических связей изделия. Наука и образование. Электрон. издание, 2011, № 3. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/168373.html (дата обращения 27.11.2015).
[7] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Круглов П.В. Методика проектирования технологии изготовления высокоточных деталей боеприпасов. Оборонная техника, 2000, № 1-2, с. 89-92.
[8] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Круглов П.В. Научные основы проектирования технологии изготовления прецизионных кумулятивных зарядов. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны. Тр. между-нар. конф. "III Харитоновские тематические научные чтения". Саров, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2002, с. 254-257.
[9] Евгенев Г.Б. Интеллектуальные системы проектирования. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 334 с.
[10] Белоусов А.И., Пастуховский А.В. Ориентированные гиперграфы и системы подстановок. Фундаментальная и прикладная математика, 1996, т. 2, № 4, с. 1163-1186.
[11] Зыков А.А. Гиперграфы. Успехи математических наук, 1974, № 6, с. 89154.
[12] Горбатов В.А. Основы дискретной математики. Москва, Высшая школа, 1986, 311 с.
[13] Тарасов В.А., Круглов П.В., Пастуховский А.В. Применение ориентированных гиперграфов для проектирования технологии сборки зарядов. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны. Тр. между-нар. конф. "ХI Харитоновские тематические научные чтения". Саров, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2009, с. 743-748.
[14] Тарасов В.А., Круглов П.В., ред. Михайлов А.Л. Методика проектирования технологии сборки зарядов с использованием ориентированных гиперграфов. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны. Тр. междунар. конф. "XIII Харитоновские тематические научные чтения". Саров, ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2011, с. 776-780.
[15] Тарасов В.А., Круглов П.В. Метод генерации проектных решений сборки изделий с применением ориентированных гиперграфов. Наука и образование. Электрон. издание, 2012, № 1. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/260312.html (дата обращения 15.01.2016).
[16] Тарасов В.А., Круглов П.В., Болотина И.А. Метод формирования совокупности допустимых вариантов сборки изделий на основе применения ориентированных гиперграфов. Наука и образование. Электрон. журн., 2012, № 2. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/339658.html (дата обращения 15.01.2016).
[17] Бабкин А.В., Велданов В.А., Грязнов Е.Ф., ред. Селиванов В.В. Средства поражения и боеприпасы. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, 984 с.