- •Раздел 1. Теоретические основы технологии производства летательных аппаратов. Глава 1. Особенности самолетостроения. §1. Особенности летательного аппарата как объекта производства.
- •§2. Структура предприятия, его производственный процесс, объем и программа выпуска самолетов.
- •§3. Понятие о технологии самолетостроения и технологическом процессе.
- •§4. Типы производства.
- •Глава 2. Технологические методы обеспечения качества самолета как объекта производства и эксплуатации. §1. Понятие и эволюция «качества продукции». Управление качеством.
- •§2. Показатели качества.
- •§3. Структура процесса формирования качества изделия.
- •Стоимость устранения несоответствия
- •Эксплуатация изделия.
- •Утилизация изделия. §4. Источники получения корректирующей информации.
- •§5. Технологические методы обеспечения заданного ресурса.
- •§6. Технологические методы создания конструкций минимальной массы.
- •§7. Общие принципы обеспечения заданной точности изготовления и сборки изделий. Взаимозаменяемость и точность изготовления как показатели качества.
- •Точность увязки размеров между собой.
- •Методы увязки размеров.
- •Базы изделий и их роль в обеспечении заданной точности.
- •Группы размеров ла, требующих согласования (которые необходимо увязывать)
- •§8. Плазово-шаблонный метод увязки (пшм) заготовительной и сборочной оснастки.
- •Теоретические плазы.
- •Основные шаблоны и конструктивные плазы.
- •Производственные шаблоны
- •§9. Основные методы технического контроля качества. Значение технического контроля в обеспечении высокого качества.
- •Виды технического контроля.
- •Ким (Контрольно-Измерительные Машины)
- •Глава 3. Экономическая эффективность технологических процессов.
- •§1. Технологические методы повышения производительности труда.
- •Условия обеспечения максимальной производительности труда.
- •§2. Технологические методы снижения себестоимости продукции.
- •Технологическая себестоимость
- •Технологические методы снижения технологической себестоимости.
- •Глава 4. Основные направление механизации и автоматизации технологических процессов.
- •§1. Системы организации производства.
- •§2. Автоматизированное производство.
- •§2. Используемые сплавы. Алюминиевые сплавы
- •Титановые сплавы
- •Высокопрочные сплавы
- •Интерметаллидные сплавы
- •Композиционные материалы
- •Покрытия
- •§3. Характерные полуфабрикаты и заготовки, используемые при изготовлении деталей ла.
- •§4. Классификация технологических процессов. Заготовительно-обработочные процессы.
- •Глава 6. Процессы формообразования разделением полуфабриката а удалением лишнего материала. §1. Классификация процессов и припуски на обработку.
- •§2. Механические процессы.
- •Резка ножницами и штампами.
- •Обработка резанием.
- •1) Корпус хона; 2) абразивный брусок; 3) деталь.
- •§3. Электрические процессы.
- •§4. Электрохимические процессы.
- •§5. Химические процессы.
- •§6. Акустические процессы.
- •Глава 7. Процессы формообразования холодным деформированием.
- •§1. Листовая штамповка.
- •Обтяжка
- •Вытяжка
- •Рельефная формовка
- •Глава 8. Технологическая оснастка для изготовления деталей.
- •Базирующие элементы:
- •§1. Методика проектирования технологических процессов.
- •§2. Проектирование специальных станочных приспособлений.
- •§3. Проектирование заготовительно-штамповочной оснастки.
- •§4. Проектирование технологических процессов.
- •§5. Современные тенденции в области проектирования процессов изготовления деталей.
- •§6. Комплексный метод проектирования технологических процессов.
- •Раздел 3. Сборочные процессы. Глава 9. Основные понятия технологии сборки летательных аппаратов.
- •§1. Технологическая характеристика процессов сборки
- •§2. Требования к точности обводов агрегатов и их взаимному положению.
- •§3. Схемы сборочных процессов.
- •§4. Взаимосвязь конструкции и технологии.
- •§5. Пути повышения эффективности сборочных процессов
- •§6. Методы сборки и сборочные базы.
- •Сборочные базы при сборке в приспособлениях.
- •Сборка по базе «поверхность каркаса».
- •Сборка в приспособлении с базой «наружная поверхность обшивки».
- •Сборка в приспособлении с базой «внутренняя поверхность обшивки».
- •Сборка с базированием по координатно-фиксирующим отверстиям (кфо).
- •Сборка с пригонкой по месту.
- •Современные технологии агрегатно-сборочного производства.
- •Сущность метода бесплазовой увязки размеров.
- •Электронное описание – основа бесплазовой увязки размеров.
- •Преимущества и недостатки различных методов сборки.
- •Глава 10. Конструктивно-технологическая характеристика соединений, применяемых в конструкциях самолетов. Виды и технологические характеристики соединений
- •Обобщенная схема технологических процессов выполнения соединения.
- •Силовые схемы соединений.
- •Показатели качества соединений.
- •Технологические методы соединения болтовых высокоресурсных соединений
- •Технологический процесс клепки.
- •Технология выполнения высокоресурсных клеевых и клеесварных соединений.
- •Изготовление конструкций с сотовым заполнителем.
- •Изготовление сотового заполнителя.
- •Контроль качества сотовых агрегатов.
- •Изготовление узлов с заполнителем в виде пенопласта.
- •Процессы выполнения комбинированных соединений.
- •Точность и технико-экономические показатели различных методов базирования.
- •Раздел 4. Теория и практика разработки автоматизированных систем технологической обработки. Глава 11.
- •§1. Понятие о системах сао/сам/сае (сквозные сапр).
- •§2. Анализ современных подходов к разработке сапр-тп. Обзор разработок алгоритмического комплекса сапр-тп.
- •§3. Автоматизированная технологическая подготовки производства в авиастроении.
- •§4. Организационное обеспечение сапр
- •§5. Разработка сапр-тп на базе идей типизации
- •§6. Стратегия, концепция, принципы cals
- •§7. Этапы жизненного цикла изделий и развитие cals.
- •§8. Причины появления и принципы cals.
- •Глава 12. Автоматизация подготовки производства в концепции cals-технологий. §1. Основные принципы.
- •§2. Реализация процессов в системе pdm.
- •Основные характеристики
- •§3. Постановка задачи классификации объектов.
- •§4. Алгоритмы формирования классификационных группировок.
- •Глава 13. Задачи оптимального проектирования в сапр технологического назначения.
- •§1. Математические модели оптимального проектирования.
- •§2. Методы решения задач оптимального проектирования. Методы классического анализа.
- •Метод множителей Лагранжа.
- •Динамическое программирование.
- •Линейное программирование.
- •Затраты времени на обработку одного изделия для каждого из типов оборудования
- •Метод ветвей и границ.
- •Глава 14. Проектирование оптимальных технологических процессов для гибкого автоматизированного производства.
- •Глава 15. Автоматизация проектирования процессов сборки. Математическая модель сборки и ее свойства.
- •Список литературы
§3. Постановка задачи классификации объектов.
Пусть S (D) - универсальное множество объектов классификации,di-элемент этого множества, т.е. di Є S(D). Ŝ - множество объектов, принадлежащих классификации в данный момент. Очевидно, Ŝ принадлежит S(D).
Классификация элементов множества Ŝ сводится к разбиению его на систему пересекающихся подмножеств S = {S1,S2,....SN}. Таким образом, чтобы удовлетворились аксиомы разбиения:
Si Є Ŝ
Si ≠ Ǿ, γ i Є 1,N
Si ∩ Sj =Ǿ, γ( i≠j)
Ũ Si = Ŝ
Множество S делимо по признаку p, если имеются элементы, обладающие этим признаком, т.е. Ξ di Є Sp Є S, где Sp- множество элементов, обладающих признаком p.
Объект классификации di обладает признаком классификации р, если находиться в отношении dipdj к объекту dj (типовой объект классифицируемой группы). Все элементы множества S, обладающие признаком р, составляют отдельный класс SPK Є Ŝ, а отношение р, определяющие признак деления, является отношением эквивалентности на множестве S, т.е.
dipdj → di = dj
dipdj ↔ dipdj
(dipdj) Λ (dipdk)→ dipdk
При рассмотрении деталей как объектов классификации различают их между собой по совокупности конструктивно-технологических признаков: габаритные размеры, типы поверхностей, материалы, шероховатость поверхностей и т.д.
Используя эти признаки можно составить описание детали:
υ (di) = <p1, p2, ....,pm>, m≤l
( l –общее количество признаков).
Множество всех возможных описаний V есть прямое декартово произведение:
V= M1*M2*....*Mn1
В этом случае описание объектов классификации равнозначно заданию функции f (функция измерения), отображающей S в пространство V
f: S→V
§4. Алгоритмы формирования классификационных группировок.
Представим каждую деталь, как точку в n-мерном пространстве свойств. Тогда каждому классу деталей должна соответствовать особенная группа точек в этом пространстве. Для оценки меры близости между точками и группами точек им ставится в соответствие некоторая функция. Рассмотрим, например, функцию
f(R)= 1/(1+αR2 ),
где α- коэффициент пропорциональности,
R- расстояние между точками в пространстве.
За R примем так называемое расстояние по Хеммингу, равное числу несовпадающих координат обеих точек. Величина f считается мерой близости, пропор-циональной расстоянию R.
Таким образом, мера близости между точками a2 и a1 равняется
F( a2, a1)= 1/(1+αR2( a2, a1 ))
А средняя мера близости между точкой а и множеством точек А, равняется:
f(a,A)= (1/NA )*∑f (A,ai)
где NA – количество точек множества А.
Аналогично вводится мера близости между двумя множествами точек А и В:
f(A,B)=( 1/NA)* ∑f (ai, B )
или
f(B,A)=( 1/Nb)* ∑f (A,bj,)
Рассмотрим пример. Пусть имеются две детали, векторы которых в пространстве свойств соответственно равны
F (a1)=[10100] и F(a2)=[00010]
Определим разности (число несовпадающих координат)
F (a1)=[10100]
F(a2)=[00010]
F (a1)- F(a2)=[10110]
Расстояние R определяется как сумма значений компонентов вектора F (a1)- F(a2),т.е. R=1+0+1+1+0=3, а мера близости
f(a1,a2)=1/(1+[1/52 ]*32 ) = 0,74
где α= 1/52 - коэффициент, учитывающий общее количество свойств.
При реализации алгоритмов классификации объекты могут предъявляться на классификацию либо последовательно, один за другим, либо параллельно. Последовательные алгоритмы классификации применяются тогда, когда неизвестно заранее число деталей, подлежащих классификации.
Алгоритм 1.
Исходные данные А=(а1,......,аN)- последовательно вводимые детали; [1]- допустимая мера близости.
1.Первая деталь а1 принудительно относится к первому классу
К1 ={а1}
F (a3) = [11100]
F (a4) = [10110]
F (a1, a2 , a3 , a4 )= [41411]; ∑=4+1+4+1+1=11
Среднее значение 11:5=2.2. тогда вектор типового представителя класса [a1,a2,a3,a4] имеет вид F(a* )=[10100]. В данном случае он совпадет с деталью a2 .
Рассмотрим пример проведения классификации по предложенному ранее алгоритму 1. Детали, которые надо классифицировать представим на рис. 3.13
В таблице 3.2 представлено описание формы детали (упрощенно).
В качестве признаков выбраны типы поверхностей:
F1 - цилиндрическая наружная гладкая
F2 - цилиндрическая наружная ступенчатая
F3 – сферическая наружная
F4 - цилиндрическая внутренняя гладкая
F5 - цилиндрическая внутренняя ступенчатая
F6 – коническая внутренняя
F7 – фланец
F8 – фланец с отверстиями
F9 - выступ наружный
F10 – выступ внутренний
F11-паз наружный
-
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F10
F11
F(A1)
1
1
1
1
1
F(A2)
1
1
1
F(A3)
1
1
1
F(A4)
1
1
F(A5)
1
1
F(A6)
1
1
1
1
F(A7)
1
1
1
Таблица 3.2.
Вычислим меру близости между детали a1 и a2. Выпишем векторы этих деталей:
F (a1) = [01110110000]
F (a2) = [00110000100]
F (a1 a2) = [01000110100]
R=0+1+0+0+0+1+1+0+1+0=4
f(a1 a2) =1/ (1+ [4 2 /112 ]) =0.885
Вычислим меры близости для остальных наружных деталей и сведем все это в матрицу (Таблица 3.3.)
|
a1 |
a2 |
a3 |
a4 |
a5 |
a6 |
a7 |
a1 |
|
0.88 |
0.66 |
0.83 |
0.83 |
0.71 |
0.77 |
a2 |
|
|
0.77 |
0.93 |
0.93 |
0.71 |
0.93 |
a3 |
|
|
|
0.83 |
0.83 |
0.93 |
0.77 |
a4 |
|
|
|
|
0.1 |
0.77 |
0.99 |
a5 |
|
|
|
|
|
0.77 |
0.99 |
a6 |
|
|
|
|
|
|
0.71 |
a7 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3.
Пусть порядок предъявления деталей на классификацию следующий
{a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 }
Рассмотрим последовательность формирования классов при ограничении [1]=0.85
1.Первая деталь a1 относится к первому классу K1
K1 ={ a1 }
2. Вторая деталь a2 относится к первому классу K1 и вычисляется мера близости деталей a1 и a2 в классе
K1 ={ a1 a2 }→ f(K1}=0.88> [1]
3.Третья деталь a3 относится к первому классу K1 и вычисляется мера близости деталей a1 a2 a3 в классе:
K1 = { a1 a2 a3 }→ f(K1 )=0.66< [1]
В этом случае не выполняется условие f(K1)≥[1], поэтому деталь a3 образует класс K2:
K2={ a3 }
4.Четвертая деталь a4 относится последовательно к первому K1 и ко второму K2 классам меры близости:
K1 ={ a1 a2 a4 }→ f(K1 )=0.83<[1]
K2 ={ a3 a4 }→ f(K2)=0.83<[1]
Условие f(К1 )≥[1] не выполняется и поэтому четвертая образует новый класс K3
K3={ a4 }
5.Пятая деталь a5 относится последовательно к первому К1 ,второму K2 и третьему K3 классам и вычисляются меры близости
K1 ={ a1 a2 a5 }→ f(K1 )=0.83<[1]
K2= { a3 a5 }→ f(K2)=0.83< [1]
K3 ={a4 a5 }→ f(K3 )=1.0>[1]
По условию f(К1 )≥[1] пятая деталь относится к третьему классу.
6.Шестая деталь a6 относится последовательно к первому K1, второму K2 и третьему K3 классам и вычисляются меры близости:
K1 ={ a1 a2 a6}→ f(K1 )=0.71<[1]
K2 ={ a3 a6 }→ f(K2 )= 0.93>[1]
K3 = { a4 a5 a6 }→ f(K3 )=0,77< [1]
7.Седьмая деталь a7 относится последователь к первому K1 ,второму K2, третьему K3 классам и вычисляется мера близости:
K1 = { a1 a2 a7}→ f(K1 )=0.77<[1]
K2 ={ a3 a6 a7}→ f(K2 )= 0.71<[1]
K3 ={ a4 a5 a7 }→ f(K3 )=0,99>[1]
По условию f(К1 )≥[1] седьмая деталь a7 относится к третьему классу.
Таким образом, получили следующие классы и меры близости деталей:
K1 ={ a1 a2 }→ f(K1 )=0.88
K2 ={ a3 a6 }→ f(K2 )= 0.93
K3 ={ a4 a5 a7 }→ f(K3 )=0,99
Сформированный состав классов соответствует интуитивному разбиению множества деталей, изображенному на рис.3.13
Для формирования кода типового представителя какого-либо класса деталей необходимо поделать следующее. Возьмем, для примера третий класс.
1.Выполняем покомпонентное сложение векторов, соответствующим деталям этого класса
F(a4)=[01000000100]
F(a5)=[01000000100]
F(a7)=[01000000101]
F(a4 a5 a7)=[03000000301]
2.Выполняем алгебраическое сложение чисел в компонентах результирующего вектора
∑=7
Среднее значение 7/3=2.3
3.Формируем вектор состава признаков класса деталей. Он будет
∑*=[01000000100]
Таким образом, к этому классу относятся детали ограниченные наружными цилиндрическими ступенчатыми поверхностями и имеющие снаружи выступ.
Типовые и групповые процессы послужили основой для создания методов автоматизированного проектирования. Этому способствовало отсутствие методов проектирования на ЭВМ индивидуальных технологических процессов. Однако использование только типизации и групповой технологии не принесло ожидаемого эффекта от применения ЭВМ, так как эти методы требуют больших затрат времени на подготовку качественно новых типовых и групповых процессов и большого объема ИПС для их хранения. Заимствование у архивов предприятий типовых и групповых технологических процессов как метод комплектования ИПС АС ТПП, широко применявшийся в первый период разработки АС ТПП первого поколения не мог быть рекомендован, так как ориентирует на пройденные этапы развития и методов проектирования.
Работы по созданию теории и методов автоматизированного проектирования индивидуальных технологических процессов позволяет говорить об автоматизированных системах технологического проектирования второго поколения. В этом случае в системе предусматривается проектирование и исполнения индивидуальных технологических процессов с последующим их анализом, классификацией и группирования по принципу единства технологии и оснастки.