77 / 457
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
77
Отдельно в формулу расчета включено влияние на сложность конструктивного элемента та-
ких технологических параметров, как резьба, размерные допуски, геометрические допуски, шерохо-
ватости. Наличие каждого такого параметра увеличивает сложность элемента CКЭ на определённую
величину:
рез
рез
Ш Ш ГД
ГД
РД
РД
КЭ
КЭ
N С N С N С N С С C
,
(1)
где
рез
Ш ГД
РД
N N N N
,
,
,
– количество размерных допусков, геометрических допусков, указаний шеро-
ховатости и обозначений резьбы на данном конструктивном элементе соответственно;
рез
Ш ГД
РД
СС С С
,
,
,
– коэффициенты сложности размерных допусков, геометрических допусков, ше-
роховатостей и резьбы соответственно, принятые согласно методике;
КЭ
С
– сложность самого конст-
руктивного элемента в целом.
Предложенный алгоритм применяется для каждого конструктивного элемента, информация о
котором берётся из дерева построения модели, включающее операции (выдавливание, вращение, ки-
нематическая операция, фаска, скругление и т.д.); эскизы (двумерная геометрия) и вспомогательную
геометрию (системы координат, плоскости, дополнительные эскизы и т.д.).
Итоговая сложность детали
С
рассчитывается как сумма сложностей всех входящих в неё
конструктивных элементов
КЭ
С
, т.к. каждая следующая операция применяется к телу, полученному в
результате предыдущей операции:
N
i
КЭ
КЭ
i
С С
1
,
(2)
где
i
КЭ
С
– сложность
i
-го элемента;
N
– общее количество элементов.
При оценке сложности поэлементным методом в качестве конструктивно-технологического
элемента выступает поверхность (грань). Предполагается, что c конструктивной точки зрения слож-
ность отдельной поверхности
i
С
зависит, прежде всего, от степени её кривизны
ur
С
(плоская, оди-
нарной кривизны, двойной кривизны), а также от объёма дополнительной атрибутивной информации
A, привязанной к данной поверхности согласно ГОСТ 2.052-2006. Кроме того, каждая поверхность
входит в тот или иной конструктивный элемент
j
F
детали. Для учёта сложности элементов следует
принимать во внимание число поверхностей
N
, смежных с рассматриваемой. Чем их больше, тем
геометрически более сложный элемент рассматривается в данный момент. Тогда:
) , ,
(
NACf
С
ur
i
(3)
Конкретный вид данной функции должен учитывать следующие соображения:
Сложность конструктивного элемента, который входит в деталь (параметр
N
) имеет высокий
относительный приоритет, т. к. является свойством объекта более высокого уровня, чем отдельная
поверхность.
По мере роста степени кривизны сложность возрастает нелинейно.
Атрибутивная информация содержит различный объём данных: геометрический допуск ин-
формационно более насыщен, чем указание на шероховатость или размерный допуск поверхности.
Повторяющиеся элементы, создаваемые операциями типа «массив» и «зеркальное отражение»
(пример – зубья шестерни), не должны учитываться многократно.
Наличие вспомогательной трёхмерной геометрии (смещённые плоскости, пространственные
кривые) приводит к росту сложности модели.
На основании вышеизложенного построено дерево сложности 3D-модели (рис. 1).
Можно предложить следующий вид функции определения сложности
i
-й поверхности:
R N NN
С
geom
C
i
ur
3
2 2
dim
,
(4)
где
dim
N
– число размерных допусков, проставленных на поверхности;
geom
N
– число геометриче-
ских допусков, проставленных на поверхности;
R
– коэффициент, учитывающий наличие атрибута
шероховатости поверхности.
Показательная функция в формуле (2) учитывает нелинейное возрастание сложности при воз-
растании кривизны поверхности, коэффициент 2 введен для усиления влияния данного параметра,
так как он указывает на вхождение поверхности в элемент, стоящий более высоко в иерархии слож-
ности; коэффициент 3 введен для отражения того факта, что геометрический допуск содержит в три
раза больший объём информации (величина допуска, его тип и ссылку на базовую поверхность), чем
размерный. Сложность всей детали определяется как среднее значение сложностей элементов.