сотрудник с 01.01.2013 по 01.01.2026
Владивосток, Приморский край, Россия
сотрудник
Владивосток, Приморский край, Россия
Владивосток, Приморский край, Россия
аспирант
Владивосток, Приморский край, Россия
аспирант
Владивосток, Сирия
УДК 621.01 Теория машиностроения (машиноведение). Механика как теоретическая основа машиностроения
УДК 621.9-11 Общие конструктивные характеристики. Расположение основных частей (компоновка)
УДК 621.9.044 Высокопроизводительная обработка. Высокоэнергетическая обработка (формообразование с использованием высоких энергий). Высокоскоростная обработка. Обработка взрывом
УДК 621.9.08 Измерения и контроль в целом
ББК 345 Общая технология машиностроения. Обработка металлов
Как показывает практика регламенты ЕСКД при конструировании деталей и технологий изготовления допускают неоднозначное трактование, что позволяет по-разному интерпретировать инженерные задачи и приводит к различным их решениям. Скрытое многообразие результатов в размерном анализе, порождающее вариативность при выявлении и выборе размерных цепей позволяет конструкторам и технологам использовать разные размерные цепи в пределах одной детали, что ведет к изменению конфигурации и снижению эффективности её изготовления. Цель исследования состоит в изучении влияния структуры размерных связей на конфигурацию, корректности использования методов размерного анализа при изготовлении деталей, предложении методов формального проектирования эффективного технологического процесса на основе геометрии неидеальных объектов. Основная проблема в развитии теории комплексного размерного анализа заключается в использовании трехмерного линейного пространства, не позволяющего однозначно описывать геометрическую конфигурацию реальных объектов. Поэтому в работе использовались методы и инструменты геометрии неидеальных объектов, позволяющей комплексно рассматривать существование и взаимодействие размерных связей в шестимерном пространстве с линейной и угловой метриками. Новизна работы заключается в построении интегрированной модели структуры геометрической конфигурации детали, т.е. полного набора размерных связей в каждом геометрическом направлении, включающем все возможные размерные цепи. Установленные в результате исследований закономерности влияния структуры размерных связей на схемы порождения объектов определяют формальную основу формирования эффективных конструкторских и технологических решений. Предложенный подход комплексного анализа размерных связей детали с применением графов позволяет решить задачи существования и воспроизводимости геометрической конфигурации детали, а также создания альтернативных конфигураций. Выводы. Разработанные принципы работы со структурой размерных связей детали позволяют избежать множественности решений задач размерного анализа, неопределенности в принятии решений и дают возможность разработки формальных алгоритмов оценки конфигурации и проектирования технологического процесса обработки деталей.
цепи, связи, конфигурация, деталь, проектирование, технологический процесс
1. Польский Е.А., Сорокин С. П. Повышение надежности изделий машиностроения за счет совершенствования точностного анализа размерных цепей Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. №6(132). С. 38-48. doi:https://doi.org/10.30987/2223-4608-2022-6-38-48.
2. Суслов А.Г., Федонин О.Н., Петрешин Д.И. Фундаментальные основы обеспечения и повышения качества изделий машиностроения и авиакосмической техники. Вестник Брянского государственного технического университета. 2020. № 2. С. 4 –10. DOI:https://doi.org/10.30987/1999-8775-2020-2020-2-4-10.
3. Харламов Ю. А. Размерный анализ технологических процессов восстановления деталей машин. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2021. No 5. С. 37–47.
4. Ионов П. А. Определение номинальных значений размеров и допускаемых отклонений ответственных деталей агрегатов зарубежной техники. Инженерные технологии и системы. 2022. Т. 32. No 4. С. 520–538. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202204.520-538.
5. Li C., Hou W. Analysis of Assembly Tolerance Based on Assembly Constraint Information Model. Mathematical Problems in Engineering. 2021. 7438966, 18 pages. https://doi.org/10.1155/2021/7438966.
6. Lelyukhin V.E., Kolesnikova O.V., Permyakova K.N. Geometry Problems in Formalizing the Creation of Machining Processes on Machine Tools. Digital Manufacturing Technology. 2023, 3(2): 91–105. https://doi.org/10.37256/dmt.3220232865.
7. Лелюхин В.Е., Колесникова О.В. Геометрия неидеальных объектов в судостроении и судоремонте. Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. 2020. № 1, с. 31-42 DOI:https://doi.org/10.24143/2073-1574-2020-1-31-44.
8. Кашуба Л.А. 2021. Современный взгляд на геометрию реальных поверхностей деталей изделий машиностроения. Системный анализ в науке и образовании. 1 (сен. 2021), 1–17. извлечено от https://sanse.ru/index.php/sanse/article/view/145.
9. Тимирязев В.А., Левчук В.И., Авдюшин И.В. Выявление и расчет размерных связей механизма для определения методов достижения точности при его сборке и точности размеров комплектующих деталей. Вестник МГТУ «Станкин». 2024. № 1 (68). С. 87-95.
10. Lealin, S. Comparison and evaluation of classical methods of dimensional chains theory and their modern analogues. Journal of Engineering https://doi.org/10.52326/jes.utm.2023.30(4).02. Science 2023, 30 (4): 20-30.
11. Goetz, S., Roth, M., Schleich, B. Early Robust Design—Its Effect on Parameter and Tolerance Optimization. Applied Sciences. 2021.11. 9407.https://doi.org/10.3390/app11209407.
12. Li J., Horber D., Grauberger P., Goetz S., Wartzack S., Matthiesen S. Supporting early robust design for different levels of specific design knowledge: an adaptive method for modeling with the Embodiment Function Relation and Tolerance model. Design Science. 2024https://doi.org/10.1017/dsj.2024.48.
13. Бейлин А. Б., Царфин Б. А. Исследование и расчет связанных размерных цепей на примере обеспечения показателей точности поворотно-делительных столов. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2020. Т. 22. No 3. С. 5–11.https://doi.org/10.37313/1990-5378-2020-22-3-5-1121.
14. Kolesnikova О. V., Lelyukhin V. E., Ignatev F. Yu. Formation of Schemes Generating Geometric Structure of Machine Parts. A. A. Radionov et al. (eds.). Proceedings of the 5th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019), Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2019.p. 355-363. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22063-1_38.
15. Tlija M., Korbi A., Louhichi B., Benamara A. A Novel Model for the Tolerancing of Nonrigid Part Assemblies in Computer Aided Design. Journal of Computing and Information Science in Engineering, 2019. 19(4). https://doi.org/10.1115/1.4043528.
16. Лелюхин В.Е., Колесникова О.В. Формальное проектирование единичных технологий обработки деталей на металлорежущих станках. Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». 2024. Т. 24. № 4. С. 55–73. DOI:https://doi.org/10.14529/engin240405.
17. Гаер М.А., Журавлев Д.А. Моделирование и анализ технологических размерных цепей сборок. Вестник ИрГТУ. 2014. №11(94). с. 33-38.
18. Масягин В.Б., Мухолзоев, А.В. Исследование особенностей размерного анализа технологических процессов изготовления изделий, имеющих угловые элементы, с учетом погрешностей углов наклона. Вестник машиностроения. 2017. №1. с. 20-23.
19. Armillotta, A. Estimation of cost reduction by tolerance optimization. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2024:134. 1-15.https://doi.org/10.1007/s00170-024-14227-x.
20. Лелюхин В.Е., Колесникова О.В., Антоненкова Т.В., Дренин А.С., Кузьминова Т.А. Геометрия неидеальных объектов при конструировании и производстве морской техники. Морские интеллектуальные технологии. №4 (46) T.2 2019. с.46-52.
21. Суслов, А. Г. Технология машиностроения: учебник для студентов вузов. Москва: Машиностроение. 2007. 429 с. ISBN 978-5-217-03371-3.
22. Lelyukhi, V. E., Kolesnikova О. V., Ponkratova О. M. Formation Automation of Geometric Configuration of Real Machine Parts. A. A. Radionov et al. (eds.). Proceedings of the 5th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2019), Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2019. pp. 111-119. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22063-1_13.
23. ГОСТ 2.307-2011. ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений. Москва. Стандартинформ. 2020. 28 с.
24. РД 50-635-87 Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей. (взамен ГОСТ 16319-80 и ГОСТ 16320-80).
25. ГОСТ 25346—2013. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки. Москва: Стандартинформ, 2019. 41 с.
26. ГОСТ 2.308- 2011. ЕСКД. Указания допусков формы и расположения поверхностей. М.: Стандартинформ, 2023. 29 с.
