Нарративная стратегия притчи в литературной традиции;pdf

Отзыв
Официальный оппонент:
Доктор технических наук, профессор Березин
Сергей Яковлевич
Диссертант:
Ха Ван Чьен
Тема диссертации:
«Формирование схемы базирования при
разработке оснастки для сборки узлов из
маложестких деталей».
Диссертация представлена на соискание ученой степени кандидата
технических наук по специальности 05.02.08 – технология
машиностроения.
Организация, в которой ФГБОУ
ВПО
РФ
«Иркутский
выполнена работа:
государственный технический университет»
Актуальность диссертационной работы
Элементы планера самолета отличается сложностью форм и составных
частей, большим количеством маложестких деталей и сравнительно
высокими требованиями к точности сборки при значительных габаритах
изделия. Одновременно решается проблема повышения качества сборочных
операций при снижении их трудоемкости. Пути решения этой проблемы
связаны с разработкой эффективных методов проектирования сборочной
оснастки и выбора необходимых средств базирования сопрягаемых деталей.
Разработка компьютерных методов обработки данных при
проектировании, изготовлении и диагностировании сборочной оснастки
повышает производительность технологической подготовки производства в
самолетостроении и обеспечивает значительный объем информации для
проектировочного этапа.
Актуальность представленной на оппонирование диссертации Ха Ван
Чьена, состоит в решении проблемы разработки автоматизированных средств
установления и выбора состава сборочных баз основных объектов
производства на всем периоде выполнения операций сборки элементов
планера самолета.
Целью диссертационной работы является разработка методик и
программных средств для автоматизированного установления состава
1
сборочных баз и схем базирования изделий на основе CAD моделей
сборочных единиц.
Новые научные результаты, полученные автором диссертации
1. Разработаны математические модели и система критериев для
описания
дифференциально-геометрических
свойств
элементарных
поверхностей деталей в зонах их сопряжения.
2. Разработаны теоретические принципы анализа и наложения
ограничивающих связей на взаимное расположение сопрягаемых деталей
сборочной единицы.
3. Представлены математические модели типовых маложестких
деталей сборочной единицы на основе расчета базовых точек ее поверхности,
задающих основные базы необходимые и достаточные для полного
ограничения всех степеней свободы.
4. Разработан алгоритм определения состава базирующих элементов
сборочного приспособления, использующий дискретную математическую
модель маложесткой детали сборочной единицы.
Практическая значимость результатов диссертационной работы
заключается в следующих полученных эффектах:
1. Снижение влияния субъективного фактора при принятии решений в
ходе
технологического
и
конструкторского
проектирования
автоматизированной сборки маложестких деталей, благодаря использованию
выявленных формальных критериев выбора состава сборочных баз.
2. Сокращение цикла технологической подготовки производства и
повышение качества проектных решений за счет использования
формализованных алгоритмов определения состава сборочных баз и
использования разработанной автоматизированной системы назначения
базирующих элементов сборочного приспособления.
3. Применение полученной математической модели, реализованной в
информационной среде предприятия внедрения, включающей базовую
CAD/CAM/CAE систему NX 7.5 Siemens PLM Software и др.
4. Применение разработанного математического аппарата для
решения задач технологической подготовки сборочного производства, в
частности для выбора состава сборочных баз изделия и состава базирующих
элементов сборочной оснастки.
Достоверность полученных результатов подтверждена корректным
использованием математического аппарата, основанного на принципах
аналитической геометрии, теории прочности и жесткости конструкций,
применением
в
работе
известных
программных
продуктов
2
автоматизированного проектирования и баз данных по типовым элементам
сборочной оснастки в самолетостроении.
На защиту автором выносится:
1. Системы классификационных признаков поверхностей сопряжения
и типовых деталей конструкции планера самолета для анализа относительной
жесткости элементов сборочных единиц (СЕ).
2. Методика анализа и выбора схем наложения ограничивающих
связей на взаимное расположение соединяемых деталей на основе анализа
геометрических характеристик локальных зон сопряжения.
3. Математические модели маложестких деталей как сборочных
единиц, методики выбора состава сборочных баз, а также расчетных путей
определения размерных параметров сеток опорных базовых точек для
установки маложестких деталей различного типа в сборочных
приспособлениях.
4. Разработанные алгоритмы выбора состава базирующих элементов
сборочной оснастки для установки СЕ из маложестких деталей основных
типов, применяемых в производстве.
5. Оригинальные программные средства для автоматизированного
проектирования элементов сборочного приспособления по принятой модели
базирования, включая разработку рекомендаций на ремонт, прогнозирование
ресурса и разработку заключений экспертизы промышленной безопасности.
Общее содержание работы
Во введении дана краткая характеристика направления работы,
сформулирована цель, задачи, ее научное, практическое значение и основные
положения, определены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе представлен аналитический обзор существующих в
современной науке положений, связанных с возможностями решения задач,
установленных в данной работе. Изложены существующие методы
определения схемы базирования для изделий из маложестких деталей на
основании действующих стандартов и работах известных ученых. Приведен
обзор
литературы,
в
которой
рассматриваются
существующие
математические модели и методы для выбора состава сборочных баз и
типовых элементов сборочной оснастки с использованием математического
аппарата теории множеств, теории графов и алгебры логики.
Проанализированы достоинства и недостатки известных методик,
применение которых требует обязательного непосредственного участия
инженера-технолога, что вносит субъективный фактор в процесс
проектирования и замедляет его. Приведен анализ возможности применения
современных САПР при проектировании конструкций сборочной оснастки и
технологических процессов сборки изделий. В них автоматизировано
3
большинство рутинных операций, однако, подготовка расчетных моделей и
принятие
решений
также
требует
непосредственного
участия
высококвалифицированных технолога и конструктора оснастки. По
результатам выполненного выше обзора окончательно сформулированы цель
и задачи исследования, заключающиеся в разработке формализованного
автоматизированного выбора состава сборочных баз и схем базирования.
Во второй главе представлены результаты разработки математических
моделей, описывающих состав основных баз сборочной единицы с
использованием электронного макета конструкции в CAD системе. Вначале
изложена задача и методика исследования при анализе основных баз
сборочной единицы. Для анализа степени фиксации введено понятие
поверхности сопряжения между сборочными единицами изделия в форме
двухмерного пространственного многообразия, точки которого принадлежат
одновременно поверхностям рассматриваемой детали и сопрягаемой с ней
детали изделия, либо элемента сборочного приспособления. Разработана
принципиальная схема анализа геометрической формы сборочной единицы.
Для описания геометрических свойств поверхности принят критерий
аналогичности (близости) как равенство всех дифференциальногеометрических характеристик поверхности в каждой точке с допустимой
величиной
отклонения.
Установлена
аналитическая
зависимость
наименьшего расстояния, при котором обеспечивается требуемая точность
взаимной установки сопрягаемых деталей без перекоса. Сформирована
совокупность требований и ограничений к ориентации поверхностей
сопряжения относительно системы координат в соответствии с
геометрической формой установочных поверхностей тела для обеспечения
точной фиксации положения тела относительно выбранной координатной
системы. Установлен путь выбора сборочных баз для полного ограничения
всех необходимых степеней свободы.
В третьей главе представлены математические модели, разработанные
для выбора базовых точек маложестких деталей различной формовой
геометрии, включая одномерные и плоские детали, обшивки одинарной и
двойной кривизны, а также деталей типа «подкрепленные обшивки».
Алгоритм решения основан на сравнении текущей деформации пакетов
деталей в зоне выбора базовых точек изделия с допускаемым значением. Для
каждого типа элементов конструкции планера самолета разработана
структурная схема метода выбора базовых точек. Для каждого типа деталей
установлены аналитические зависимости максимального расстояния и шага
между опорными точками базируемой поверхности. Данная процедура
необходима для автоматизации выбора сборочных баз при проектировании
технологической сборочной оснастки, применяемой при сборке конструкций
планера самолета.
4
В четвертой главе приведены результаты исследования по
определению состава базирующих элементов сборочного приспособления с
использованием математической модели маложесткой детали. Модель
представлена совокупностью базовых точек на поверхности изделия,
соответствующей
дифференциально-геометрическим
характеристикам
поверхности, а также свойствам нормализованных элементов сборочного
приспособления. Установлены условия обеспечения точности базирования и
закрепления изделий типовыми базирующими элементами типа рубильник и
ложемент. Для этого приняты три или более базовых точек, расположенных
относительно плоскости с отклонением от нее в пределах допуска. Расчет
предусмотрен для всех рассматриваемых базовых точек, с установкой
условия, что координаты расположения группы базовых точек на плоскости
будут находиться в пределах регламентированного допуска. Выбор метода
сборки для конкретного изделия является первым уровнем для определения
состава базирующих элементов и формирования конструктивной схемы
сборочного приспособления. Разработана процедура выбора метода сборки
для определения состава базирующих элементов конкретного изделия,
основанная на использования математического аппарата теории
распознавания образов. В этом случае математическая модель сборочной
единицы преобразуется в образ, включающий в себя параметры необходимые
для классификации, при этом методы сборки представляют собой классы,
описанные при помощи классификационных признаков. Выбор того или
иного метода сборки обуславливается комплексом факторов, зависящих от
конструктивно-технологических
характеристик
объектов
сборки.
Разработаны процедуры выбора в зависимости от типов сборочных баз, от
расположения неупорядоченного состава базовых точек на поверхности
изделия, в зависимости от конструктивно-геометрических характеристик
самих базирующих элементов сборочного приспособления определяются их
специфические геометрические характеристики.
В пятой главе представлены результаты разработки системы
автоматизированного проектирования элементов сборочного приспособления
по выбранным базам. Метод представляет собой процесс, основанный на
типовых процедурах конструктора по проектированию конструктивных
элементов с помощью известных средств программного обеспечения.
Структурно система содержит ряд модулей, включая интерфейс
пользователя, расчетный модуль и блок построения КЭМ изделия. Основная
цель разработки системы автоматизированного проектирования заключается
в создании программного продукта способного самостоятельно, создавать
электронный макет элементов сборочного приспособления, в идеале без
участия, но под контролем конструктора. Работа программы построена в
виде интерфейса для проектирования рамы и стойки приспособления,
рубильника и малых базирующих элементов, прижимов и т.д. После выбора
баз программным модулем выполняется проектирование рамы, опоры,
рубильника и установка малых базирующих элементов. Использование
5
автоматизированной системы проектирования объектов сборочного
производства позволяет увеличить уровень автоматизации на этапах
проектирования средств технологического оснащения и, как следствие,
улучшить основные показатели рабочего проектирования.
Апробация
работы.
Основные
положения
и
результаты
диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийских и
международных научно-практических конференциях и семинарах. По теме
диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 статьи в журналах,
рекомендованных ВАК и одно свидетельство о регистрации программ для
ЭВМ, что свидетельствует о ее достаточном научном т техническом
потенциале.
В заключении диссертации сформулированы общие выводы по
результатам работы.
Общая оценка диссертационной работы
Диссертационная работа направлена на решение проблем
формализованного представления условий базирования маложестких деталей
при сборке изделий фюзеляжа самолета. Для повышения эффективности
подготовительного этапа сборки решена задача автоматизации выбора
состава сборочных баз сопрягаемых деталей и проектировочного процесса
разработки сборочной оснастки.
Изложение материалов диссертации показывает высокий уровень
научных знаний соискателя в области автоматизации конструкторскотехнологической подготовки сборочного производства.
В диссертационной работе представлена научно обоснованная
методика описания элементарных поверхностей в зонах сопряжения, анализа
и выбора ограничивающих связей сборочных единиц, разработки
математических моделей маложестких деталей, алгоритмов построения
автоматизированных проектировочных систем.
Создана основа повышения эффективности технологической
подготовки производства при повышении производительности и качества
проектных решений, снижении влияния субъективного фактора в ходе
автоматизированного проектирования.
Разработан и реализован комплекс компьютерного проектирования
элементов сборочной оснастки.
В целом научное и практическое обоснование предложенной
концепции является научно-технической основой для дальнейшего развития
средств автоматизации проектирования более высоких уровней.
Процесс выполнения работы проходил в рамках ряда НИР,
разрабатываемых для НПК «Иркут» с научным сопровождением на базе
Иркутского государственного технического университета. Результаты
исследований внедрены в учебный процесс ИрГТУ.
6
Диссертация соответствует паспорту специальности 05.02.08 –
технология машиностроения. Разработка и повышение эффективности
конструкторско-технологической подготовки сборочного производства
реализованы на основе разработки математических моделей и программных
средств разработки основных объектов производства, включая изделия,
процессы и оснастку.
Замечания по диссертации
1. В начале 1-й главы на стр. 16-18 приводится стандартное описание
видов технологических баз. В этом нет необходимости, т.к. ГОСТ 21495
приведен в п. 32 списка литературы.
2. На стр.21 приведен рис. 1.2, блоки которого можно с трудом
отыскать в хаотичном тексте на стр. 20-25. Желательно было пронумеровать
эти блоки и в соответствии с этим создавать описание. Кроме того
сокращения КФО и СБО не приведены в общем списке сокращений.
3. На стр. 37-41 автор приводит описание различных САПР, которое
можно легко найти в известных учебниках по автоматизации производства.
При этом в конце, на стр. 41, он отмечает, что их применение «не
обеспечивает автоматизации начальных этапов… и т.д.». Это весьма спорный
вопрос и такое утверждение необходимо доказывать, для чего лучше было
бы сформировать сравнительную таблицу этих систем по ряду признаков и
на ее основе делать выводы о перспективности авторских разработок.
4. В конце стр. 42 сформулирована цель диссертационной работы
фразой «разработка методики автоматизированного выбора состава
сборочных баз … и т.д.». На мой взгляд, для технической диссертации
разработка только методики не является научно-обоснованным и
материально-существенным результатом. Необходимо скорректировать
данную фразу.
5. Стр. 124. Первое предложение «Затем происходит переход на этап
выбора баз…». После автор показывает малоинформативное окно на
рис.5.16, после чего нас убеждают в том, что «После выбора баз…
выполняется проектирование…». Не ясно, каким же образом происходит
выбор баз в авторской программе?
6. В диссертации не приведено ни одного численного примера
определения координат опорных точек, какой-либо детали или поверхности
сопряжения, расстояний между точками, шага. Все примеры можно было бы
вынести в приложения, которых также нет в диссертации, что делает ее
малоинформативной. В ней нет и другого справочного материала по теме.
Это же касается и иллюстраций к программному продукту.
7