Рис. 2.2. Традиционный алгоритм проектирования

При традиционном проектировании управляемых машин разработка механической, электронной, информационной и компьютерной частей ведется последовательно и независимо друг от друга. При этом наблюдается "проблема интерфейсов".

Решение данной проблемы можно рассмотреть как задачу минимизации структурной сложности МС. Структурная сложность определяется количеством соединяемых элементов, числом и интенсивностью их взаимосвязей. В основе рассматриваемого подхода лежат три фундаментальных направления теории системного проектирования сложных систем:

1. Функционально-структурный анализ и эволюционный синтез сложных технических систем.Основные положения были разработаны академиком Е.П. Балашовым и профессором Д.В. Пузанковым.

Функ, подход базируется на идее приоритета функции над ее структурной организацией. Задачей проектировщика является определение такой структуры, которая позволит системе выполнять функциональные задачи с максимальной эффективностью по выбранным критериям качества.

Метод эволюционного синтеза предусматривает нахождение рациональных решений путем многоэтапной процедуры оптимизации.

2. Методология параллельного проектирования. Заключается в одновременном и взаимосвязанном синтезе всех устройств МС.

Г

1. Режимы лезвийной обработки деталей ГТД6 Учеб. пособие / В.Ц. Зориктуев, В.В. Постнов, Л.Ш. Шустер и др. Уфа: УАИ, 1991. 80 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

3. Грановский Г.И., Грановский В.Г., Резание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов - М.: Высшая школа, 1985 г. - 304 с.

4. Постнов В.В., Кишуров В.М., Черников П.П., Резание материалов. Режущий инструмент: Учеб. Пособие. 2-е изд.; перераб. и доп. М.: Издательство МАИ, 2005.- 445с.

ритм параллельного проектирования .ф

мсхатронных систем ^У'ШШ

3. Структурный синтез и оптимизация технических систем по критериям сложности.

На основе изложенного разработана процедура проектированау интегрированных мехатронных модулей и машин.

Рис. 2.4. Процедура проектирования интегрированных мехатронных

модулей и машин

С_рz- 200; х_рz = 1,0; у_рz = 0,75 [ 2, табл. 22, стр. 273 ].

^Y_p Р_{xстанка 0,75} 1000

S₃ = ^{___________ = ____________________} = 98 мм/об

^0,25 С_р t^xp 0,25 ∙200∙0,1¹

3.2 Расчёт подачи по жёсткости детали с учетом способа крепления. Деталь закреплена в патроне и поджата задним центром:

Q = Р²_z + Р²_у , часто Р_у = 0,4 • Р_z, тогда Q = 1,1∙ Р_z

Допустимая стрела прогиба ƒ принимается равной

при чистовой обработке ƒ =0,2 ∙Δ мм, где Δ - допуск на D. Δ=16 ∙10^-6м [1] (табл 2 стр 441)

С другой стороны сила

Q=(100∙ƒ∙E∙J)/L³

где Е - модуль упругости материала детали Е = 21000кг/мм² π∙D⁴

J- момент инерции; J= , для круглого сечения.

64

3∙ƒ∙E∙J

Итак, ^____________ = 1,1∙P_z ,отсюда

L³

^yp 100ƒ∙EJ

S₄ = ^{_____________________} = ^yp 100ƒ∙E∙ π∙D^{4 0,75} 100∙0,2∙10^-3 ∙21000∙3,14∙35⁴

1,1 ∙C_pz∙t^xpz ∙L^{3 _________________} = ^{_________________________________} =

70,4∙C_pz∙ t^xpz ∙L³ 70,4 ∙200 ∙0,1¹∙140¹

=4,84 мм/об

5. Расчёт подачи по прочности державки резца.

Резец можно считать балкой, защемленной одним концом и нагруженной на другом тремя силами: Р_z, Р_y , Р_х создающими сложное напряженно-

деформированное состояние в державке резца. Однако, как показывает анализ, с достаточной для практики точностью прочность резца может быть рассчитана по силе Р_z (рисунок - 1.3).