CC BY
27
2. Статников И.Н., Фирсов Г.И. О некоторых возможностях ПЛП-поиска в решении задач моделирования и исследования динамических систем машин // Южно-Сибирский научный вестник. - 2012. - № 1. - С.92-96.
3. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. - М.: Физматгиз, 1971. - 312 с.
4. Статников И.Н., Фирсов Г.И. Проблемы рандомизации последовательностей Соболя для решения задач исследования и оптимизации динамических систем // Гаудеа-мус. - 2012. - № 2(19). - С.235-237.
5. Статников И.Н., Фирсов Г.И. ПЛП-поиск и его реализация в среде MATLAB // Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB. - М.: ИПУ РАН, 2004. - С.398 - 411.
6. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задаче со многими критериями. - М.: Наука, 1981. - 110 с.
УДК 621.941.06
МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ И АНАЛИЗ СХЕМ БАЗИРОВАНИЯ Танкова Светлана Геннадьевна, к.т.н., доцент ([email protected]) Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, г. Комсомольск-на-Амуре, Россия Димитрюк Олег Калинович, к.т.н., доцент Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, г. Комсомольск-на-Амуре, Россия
В данной статье рассматриваются вопросы достижения требуемой точности при изготовлении деталей машин, которые решаются правильным выбором технологических баз. На основе исследования и тщательного изучения авторы предлагают методику решения поставленных задач.
Ключевые слова: точность, базирование, опорная точка, установочная база.
Разработка системы базирования - одна из важнейших и трудоемких задач разработки технологического процесса. Ее цель - обеспечить выполнение тех требований, которые нельзя достичь методами обработки. Она требует учета многочисленных факторов и построена в основном на логических рассуждениях. Такая задача решается правильным выбором технологических баз и разработкой схем базирования. Поэтому особое внимание приобретает
Ч
Мм!
\ У V ТУБ
H / ТНБ jf
0 Т0Б
И'
■=Ц
Же,
И.
оЦу
о
H
Рисунок 1
методика, определяющая наиболее целесообразные порядок и содержание действий технолога. Однако необходимо отметить недостаточно полное освещение данного направления в технической литературе. На основе исследования и тщательного изучения предлагается методика решения поставленных задач.
Разработку схем базирования поясним на примере (рис.1). У детали требуется обработать паз с получением размеров, заданных на чертеже. Остальные размеры на чертеже не проставлены, с целью сосредоточить внимание на тех, которые должны быть получены при обработке на данной операции.
При разработке схемы базирования надо учитывать условия, позволяющие наиболее правильно произвести выбор технологических баз.
Условие 1. Отбор поверхностей, плоскостей, проходящих через оси (чаще оси симметрии заготовки), их сочетаний в качестве технологических баз производить с учётом их геометрических размеров.
Условие 2. Совмещение технологических баз с измерительными (конструкторскими) базами для исключения погрешности несовмещения баз.
Условие 3. Расположение опорных точек на самом удалённом расстоянии друг от друга для повышения точности ориентации.
Условие 4. Желательно, чтобы поверхность обработки находилась в зоне расположения опорных точек (в таблице 1. зона расположения опорных точек показана штриховыми линиями).
Разработку схемы базирования рекомендуется производить в такой последовательности.
1) В соответствия с условием 1, отбирают плоскости с наибольшими габаритными размерами, которые могут быть использованы в качестве технологических установочных баз (ТУБ). Такие плоскости у заготовки (рис. 1) отмечены знаком У (установочные поверхности).
2) В соответствии с условием 2 отмеченные плоскости (знак У) совмещают с измерительными базами (с базами, от которых надо выдерживать размеры, заданные на чертеже). Такие плоскости у заготовки (рис.1) могут быть как отмеченная знаком ТУБ, так и противоположная ей верхняя поверхность. В любом случае они обеспечивают положение заготовки относительно инструмента и перпендикулярность обрабатываемых поверхностей относительно технологических установочных баз.
3) На выбранной технологической установочной базе располагают три опорные точки таким образом, чтобы обеспечивалась наибольшая точность и устойчивость (требования, вытекающие из условий 3 и 4).
Примеры и рекомендации расположения опорных точек приведены в таблице 1, где даны оценка и пояснения, показывающие распространённые неточности и ошибки при разработке схем базирования.
4) В соответствии с условием 1 выбирают плоскости наибольшей протяжённости, которые могут быть использованы в качестве технологических направляющих баз (ТНБ). Такие плоскости у заготовки (рис. 1), от-
меченные знаком Н (направляющие), могут быть выбраны в качестве направляющих баз: боковая поверхность или сочетание боковых поверхностей.
5) В соответствии с условием 2 плоскости, отмеченные знаком Н, совмещают с измерительными базами. Такие плоскости у заготовки (рис.1) отмечены знаком ТНБ.
Таблица 1 - Расположение опорных точек для установочной базы
Эскиз заготовки и расположение опорных точек Оценка Пояснение
Неправильно Возникает большая погрешность из-за близко расположенных опорных точек
-о-д-^ _р- Неправильно Лишаются только две степени свободы, так как опорные точки расположились в линию
_П—^ Не рекомендуется Снижена устойчивость, так как поверхности обработки находятся вне зоны расположения опорных точек (зона обозначена штриховыми линиями)
л Правильно Обеспечивается наибольшая точность (перпендикулярность поверхностей паза относительно нижней установочной поверхности) и устойчивость
Эскиз заготовки и расположение опорных точек Оценка Пояснение
6) На выбранной технологической направляющей базе располагают опорные точки в соответствии с условием 3.
Примеры и рекомендация расположения опорных точек для направляющей базы приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Расположение опорных точек для направляющей базы
Эскиз заготовки и расположение опорных точек Оценка Пояснение
осГ * У УМ ТНБ Неправильно При получении размера В1 возникает погрешность несовмещения баз, так как измерительная база (ИБ) не совпадает с технологической направляющей базой (ТНБ), представленной точками 4 и 5
ЛА Л/5 Неправильно Увеличивается погрешность установки, так как опорные точки 4 и 5 расположены очень близко друг к другу
осГ II 1
ЛА осГ и Л/ %-_ % Правильно Обеспечивается размер В1 , а также параллельность поверхности паза (перпендикулярность % ) относительно технологической направляющей базы (ТНБ)
7) В соответствии с условием 1 выбирают плоскости, наименьшие по размерам, которые используют в качестве технологических опорных баз (ТОБ). Такие элементы у заготовок (см. рис 1) отмечены знаком О (опорные поверхности).
8) В соответствии с условием 2 плоскости, выбранные в качестве опорных (отмеченные знаком О) совмещают с измерительными базами. Такие элементы отмечены знаком ТОБ (рис. 1).
9) На выбранной технологической опорной базе располагают одну опорную точку. Примеры и рекомендации расположения опорной точки приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Расположение опорной точки для опорной базы
Эскиз заготовки и расположение опорных точек Оценка Пояснение
ИБ. ч ИБ. ч Р- Ъ 1 ЛОБ ТОБ Неправильно При выдерживании размера С возникает погрешность несовмещения баз, так как измерительная база (ИБ) не совпадает с технологической опорной (ТОБ), представленной опорной точкой 6
/С \ Ъ С 'а. <3> •_Р- Правильно Обеспечивается размер С1, так как технологическая база (опорная точка 6) совмещена с измерительной базой
На рисунке 2 представлена полная схема базирования по рассмотренному примеру.
Технологу в работе приходится самому разрабатывать схемы базирования или рассматривать уже составленные. Для лучшего усвоения и правильного решения таких задач предлагается следующая методика.
Рассмотрим анализ схемы базирования на примере детали (рис. 1).
Решая, какой степени свободы лишает каждая опорная точка, для чего она нужна, что обеспечивает, принимаем следующие правила:
Правило 1. Исследуемую (рассматриваемую) опорную точку перемещают в направлении её угла (направление перемещения показано стрелками).
Правило 2. Опорная точка, которую рассматривают первой на технологической базе, лишает заготовку перемещения вдоль координатной оси, остальные точки считаются отсутствующими.
Правило 3. При исследовании последующих опорных точек предыдущие точки считаются неподвижными.
Исследуем опорную точку 1. Опорную точку 1 мысленно перемещаем в направлении угла, точка перемещает заготовку (рис. 2), а соответственно и лишает степень её свободы в направлении оси Z и обеспечивает положение заготовки относительно режущего инструмента, т. е. в зоне его работы.
Исследуем опорную точку 2. Опорную точку 2 мысленно перемещаем в направлении ее угла, точка поворачивает заготовку, а следовательно, лишает степень её свободы вокруг точки 1 или вокруг оси, параллельной оси ОХ, и обеспечивает перпендикулярность поверхности относительно установочной базы.
Исследуем опорную точку 3. Опорную точку 3 мысленно перемещаем в направлении её угла, точка поворачивает заготовку, а следовательно, лишает степень её свободы вокруг оси, проходящей через точки 1 и 2, т. е вокруг оси, параллельной оси ОУ, и обеспечивает перпендикулярность по-
г
верхностей относительно установочной базы.
Исследуем опорную точку 4. Опорную точку 4 мысленно перемещаем в направлении её угла, точка перемещает заготовку, а следовательно, и лишает степень её свободы вдоль оси У, и обеспечивает размер В1.
Исследуем опорную точку 5. Опорную точку 5 мысленно перемещаем в направлении её угла. Точка поворачивает заготовку, а следовательно, и лишает степень её свободы вокруг точки 4, т. е. вокруг оси, параллельной оси OZ, и обеспечивает параллельность поверхности относительно направляющей базы или перпендикулярность поверхностей " относительно этой же направляющей базы.
Исследуем опорную точку 6. Опорную точку 6 мысленно перемещаем в направлении её угла. Точка перемещает заготовку, а следовательно, и лишает степень её свободы вдоль оси Х и обеспечивает размер С1г
В результате исследования выясняется необходимость каждой опорной точки, и для каких целей она необходима при механической обработке соответствующих поверхностей.
Список литературы
1. Балакшин, Б. С. Теория и практика технологии машиностроения: в 2 кн. Кн. 2: Основы технологии машиностроения / Б. С. Балакшин. - М.: Машиностроение, 1982. -367 с.
2. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. - Введ. 01.01.77. - М.: Изд-во стандартов,1976. - 35 с.
3. Димитрюк О.К. Технология машиностроения. Курсовое проектирование: в 3 ч. Ч.2 : учеб. пособие / О.К. Димитрюк, С.О. Димитрюк, С.Г. Танкова. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2012. - 126 с.
2\
X
пАЛ
ЛЯ /
Рисунок 2
Svetlana G.Tankova - Cand. Tech.Sci., associate Professor ([email protected])
at the Department of Mechanical Engineering Technology, Komsomolsk-on-Amur State Technical University, Komsomolsk-on-Amur, Russia
Oleg K. Dimitryuk, Cand. Tech.Sci., associate Professor at the Department of Mechanical Engineering Technology, Komsomolsk-on-Amur State Technical University, Komsomolsk-on-Amur, Russia
DEVELOPMENT TECHNIQUE AND ANALYSIS OF SCHEMES OF BASING
Abstract. The task of ensuring the required precision level during manufacture ofparts and units is accomplished by choosing the right processing datum axis. Following the study and a detailed analysis of the problem, the authors of the paper propose their method of achieving the goal.
Key words: precision, location, reference point, base.
УДК 681.5.01
ГРАФОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ Убайдуллаева Шахноз Рахимджановна, к.т.н., доцент Бухарский филиал Ташкентского института ирригации и мелиорации,
Узбекистан
Графовое моделирование линейных систем с запаздыванием на основе совокупного применения теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом, аппарата динамических графов и рассмотрения систем с позиций динамичности структур и процессов позволяет получить алгоритм расчёта процессов в системах данного класса, легко реализуемый на любом из современных языков программирования высокого уровня. В работе выполнен сравнительный анализ решения линейного дифференциального уравнения 1- го порядка с запаздыванием методом шагов и методом графовых моделей.
Ключевые слова: дифференциальное уравнение 1- го порядка с запаздыванием, метод шагов, графовая модель системы, звено запаздывания, запаздывающий сигнал.
Требуется определить выходной сигнал системы, описываемой
дифференциальным уравнением [1]:
dx
-= - ax (t) - bx (t - т ) + u (t)
dt
для всех моментов времени t > t0, причем в момент времени t0 на вход системы подается воздействие п^)= 1 (I). Значения параметров о=1, Ь =1.
Вариант 1. Решение с использованием метода шагов. Рассмотрим вначале формирование выходной величины на отрезке времени t0, t0 + т. На
