8. Решение по критерию массогабаритных характеристик

B – Увеличение числа управляемых координат увеличивает массу станка.

C – Гидравлический привод обеспечивает меньшую массу станка.

E – Тип охлаждения не влияет на массогабаритные характеристики станка.

G – Тип отвода стружки незначительно влияет на массогабаритные характеристики станка.

H – Наличие системы кондиционирования незначительно влияет на массогабаритные характеристики станка.

I – Большее количество инструментальных магазинов увеличивает массу станка.

J – Мотор-шпиндель имеет массу меньшую электро-механического привода.

K – Сварная станина имеет меньшую массу, чем остальные.

L – Паллетная загрузка станка создаёт дополнительную массу станку.

Рисунок 5 – Ветвь графа решений, обеспечивающая наименьшую массу

9. Решение по ценовому фактору проектирования и изготовления

B – Меньшее число управляющих координат даст меньшую стоимость.

C – Гидравлический привод стоит меньше прочих.

E – Масляный туман требует меньшего расхода СОЖ.

G – Стоимость ленточного конвейера меньше комбинированного.

H – Наличие системы кондиционирования увеличивает стоимость станка.

I – Один магазин на небольшое число инструментов обеспечивает меньшую стоимость.

J – Мотор-шпиндель стоит меньше электро-механического привода.

K – Производство литой станины дешевле аналогичной сварной или сборной.

L – Однопозиционное исполнение дешевле многопозиционного.

Рисунок 6 – Ветвь графа решений, обеспечивающая минимальную

стоимость проектирования и изготовления

10. Поиск пересечений в графе

Используя метод суперпозиции графов можно наложить их друг ну друга и определить общие однозначные пересечения.

Рисунок 7 – Пересечение ветвей 1 и 2

Пересечение графа по критериям максимальной точности обработки и максимальной производительности обработки имеет решение.

Рисунок 8 – Пересечение ветвей 3 и 4

Пересечение графа по критериям максимальной технологичности конструкции и массогабаритных характеристик имеет решение.

Рисунок 9 – Пересечение ветвей по всем критериям

Пересечение графа по всем критериям не имеет решений по морфологическим параметрам: число управляемых координат; типы приводов по всем осям; наличие и тип охлаждения; число и вместимость инструментальных магазинов; тип станины; паллетная загрузка станка.

Рисунок 10 – Суммарный граф суперпозиций по всем критериям

Число вариантов решений:

.

11. Устранение избыточности

Избыточные (невозможные) связи:

Наличие пяти управляемых осей позволит сделать установку заготовки и её обработку максимально простыми.

Комбинированный привод позволит вести высокопроизводительную обработку высокой точности.

Подача СОЖ в зону обработки позволит вести высокопроизводительную обработку.

Рисунок 11 – Финальный граф

Возможные варианты решений.

.

.

.

.

.

.

.

.

12. Итоговый вариант

Определить итоговый вариант возможно посредством подсчёта рейтинга для каждого из вариантов. Каждый вариант обеспечивает высокие точность обработки и производительность. Необходимо оперировать двумя коэффициентами: доля себестоимости 0,7; доля технологичности конструкции 0,3.

В качестве бальной системы используется десятибалльная система. Для себестоимости баллы назначаются обратно-пропорционально, для технологичности прямо пропорционально.

Рейтинг каждого варианта.

.

.

.

.

.

.

.

.

Итоговый вариант компоновки станка:

Литая станина. Магнитные линейные и круговые оптические датчики. Измерительный щуп. Комбинированная система управления с пятью управляемыми координатами. Комбинированные приводы по всем осям. Мотор-шпиндель. Ленточный транспортёр. Подача СОЖ в зону резания. 2 магазина на 32 инструмента. Загрузочная и разгрузочная паллеты.

Заключение

Используя метод морфологического анализа при совместном применении графоаналитического построения морфологических таблиц, а так же взаимосвязанных последовательностей графов, была проделана работа по уменьшению количества возможных вариантов компоновок металлорежущего станка на этапе эскизного проектирования в раз. Таким образом, на начальном этапе внесения технических предложений можно прийти к наиболее благоприятному, эффективному варианту разработки станка, удовлетворяющему наибольшим значением критериев: например, технологичности, производительности, точности, стоимости. Однако, данный метод не учитывает всех вероятных элементов системы станка, но в целом помогает решить многие проблемы неопределённости и прийти к оптимальному варианту.

Список использованных источников

1. Морфологический анализ конструкций станков с параллельной кинематикой В. С. Загребин, А. С. Коньков. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), г. Москва, Россия.

2. Генетико-морфологический принцип создания станков нового поколения. Кузнецов Ю.Н. Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт". Тип: статья в журнале – научная статья язык: русский. Номер: 110 год: 2010 страницы: 3-12 поступила в редакцию: 29.04.2010 удк: 621.313 - 624.9.04.

3. Функционально-стоимостный анализ [Электронный ресурс]: учебное пособие / Е.Б. Никитина; Пермский государственный национальный исследовательский университет. – Электронные данные. – Пермь, 2021; 100 с.

4. Поиск новых идей: от озарения к технологии. (Теория и практика решения изобретательских задач) / Г.С Альтшуллер, Б.Л. Злотин, А.В. Зусман, В.И. Филатов. – Кишинёв: «Картя Молдовеняскэ», 1989. – 381с.

5. Методы инженерного творчества: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. И. Аверченков, Ю. А. Малахов. - 3-e изд., стереотип. – Москва: ФЛИНТА, 2011. - 78 c.: ил., табл.; 21 см.; ISBN 978-5-9765-1268-9.