CC BY
97
УДК 658.512; 004.942
ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЕКТИРУЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ ПЛАНЕРА САМОЛЕТА
© 2013 А.С. Говорков, А.С. Жиляев
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет
Поступила в редакцию 15.11.2013
Рассмотрена методика создания информационной модели изделия на основе её трехмерной CAD-модели с помощью программного модуля в системе NX для дальнейшего его использования при оценке технологичности конструкции изделий в «Системе анализа ТКИ» [1]. Предложенная методика реализована в программном модуле с помощью средств OpenApi.
Ключевые слова: изделие, модель, конструктивный элемент, технологичность
Многообразие технической литературы, рекомендации справочников по технологичности конструкции изделий (ТКИ) машиностроения [2] отражают основные сведения о ТКИ, состав и особенности частных показателей, методические основы её обеспечения и оценки. На сегодняшний день при разработке изделия в CAD/CAM/CAE/PDM-системах рациональным решением при проектировании и технологической подготовки производства изделий авиационной техники (АТ) является проведение оценки конструкции на технологичность на начальных этапах запуска продукции. Таким образом, для снижения цикла подготовки документации и запуска изделия, перед конструктором и технологом ставятся следующие задачи:
- выбор современных конструктивных решений, оптимального варианта изготовления и конструктивной компоновки изделия;
- рациональный выбор конструкции изделия в зависимости от функциональности изделия (выполняемой функции);
- использование стандартных, библиотечных конструктивных элементов при моделировании изделий (например, в системе NX).
Обрабатывая конструкцию изделия АТ по частным показателям производственной технологичности нужно учитывать масштабы выпуска, тип производства и специфику завода изготовителя с тем, чтобы конструкции отдельных деталей могли быть изготовлены с учетом указанных факторов. На ранних стадиях технологической подготовки производства оценка уровня технологичности по основным показателям стандарта [3] затруднительна и зачастую невозможна в полном объеме ввиду неполноты
Говорков Алексей Сергеевич, кандидат технических наук, доцент. E-mail: [email protected] Жиляев Антон Семенович, студент
информации (норм времени, перечень оборудования и др.). Ддя обеспечения производственной технологичности конструкции качественную оценку можно провести по свойствам ТКИ, а количественную с помощью частных показателей.
Так, как на Иркутском Авиационном Заводе - филиале ОАО «Корпорация «Иркут» при сквозном запуске изделия используется CAD/CAM/CAE-система NX от Siemens PLM Software, поэтому для предлагаемой методике распознавания состава конструктивных элементов (КЭ) в деталях ЗШП был разработан модуль «Анализ ТКИ», одной из функцией которого является кодирование КЭ в трехмерной модели (рис. 1).
Рис. 1. Типовая модель изделия АТ
Описание конструктивных элементов изделия в 30 модели проектируемого изделия для дальнейшего распознавания состава параметров и их значений производится по следующему алгоритму (рис. 2).
Следующим шагом будет задание параметров полуфабриката (рис. 3). Для каждого типа они будут различны. Например: для листового полуфабриката это будет только толщина, для профиля необходимо задать тип профиля, а также его номер по сортаменту. Для рассматриваемой детали указывается толщина 1,2 мм. Далее, чтобы провести последовательную кодировку всех КЭ имеющихся на детали, в блоке «Конструктивный элемент» указывается строчка с названием конструктивного элемента, над которым будет проводиться кодировка. При этом последовательность выбора элементов не имеет значения.
Рис. 2. Алгоритм описания КЭ
Выбор опорной точки КЭ - точки вставки КЭ в конструкцию изделия - носит условный характер, например, для КЭ, имеющих параметр D, это, как правило центр окружности, для КЭ с линейными образующими - точка пересечения двух перпендикулярных ребер КЭ и т.п. Общий вид разработанного модуля представлен на рис. 4. Данное приложение разработано на языке программирования Open API С в среде NX. Описание КЭ заключается в создании атрибутов, привязанных к опорной точке КЭ. Для примера будет рассмотрен процесс кодирования для детали типа нервюра (рис. 1), содержащая следующие КЭ: 2 борта поверхности, которых эквидистантны теоретическому контуру, 1 прямолинейный борт с углом 90°, 2 подсечки расположенные на бортах, 1 отбортовка и 1 отверстие. Процесс кодирования начинается с создания точек вставки КЭ. Для каждого КЭ точка вставки, как правило, определяется как центральная точка элемента (например: в центре отбортовки, отверстия, бобышки и т.д.) либо на поверхности КЭ (подсечка, борт, рифт и т.д.). Обязательным условием для точки вставки является наличие ассоциативной связи с КЭ. Т.е. при перемещении КЭ, точка вставки так же перемещается, при удалении КЭ, соответственно - удаляется. Итак, в соответствии с данным принципом расставляются точки на модели (рис. 1). После того как все точки вставки были созданы вызывается диалог кодирования КЭ через главное меню Анализ ТКИ — Кодирование КЭ/Распознавание (рис. 2). Далее в открывшемся диалоге в закладке «Кодирование» выбирается в блоке «Полуфабрикат» задается тип полуфабриката, из которого изготовлена рассматриваемая деталь. Что касается данной, детали то это будет лист.
Рис. 3. Окно диалога кодирования КЭ и распознавания структуры изделия
Итак, первым будет кодироваться подсечка, расположенная на боковом борту детали, соответственно выбирается строка «02_02 Подсечка на борту». Затем выполняется введение параметров КЭ, для подсечки таковыми будут являться: тип подсечки (1, 2 или 3), высота подсечки (И) задается вводом числового значения, тип подсечки по длине сбега (Д либо С, соответственно: нормальная и с уменьшенным сбегом). Толщина подсечки берется из значения толщины листа, введенной ранее. Вводятся параметры для данной детали: тип подсечки: 3, высота подсечки:
1,5 мм, с нормальным сбегом (Д). После введения всех параметров в поле «Сводная информация» отображаются все параметры КЭ, в т. ч. те которые берутся из соответствующего стандарта. Окно диалога с введенными параметрами представлено на рис. 3. После ввода параметров необходимо указать точку вставки кодируемого КЭ, для этого в нижней части диалога нажимается кнопка «Точка...», после чего выбирается точка вставки кодируемого КЭ (рис. 3). В данном случае точка вставки подсечки на борту. После выбора точки снова в окне диалога кодирования КЭ нажимается кнопка «Применить».
В результате вышеописанных действий у точки вставки появляется название, соответствующее названию КЭ, и его обозначение (в случае если элемент стандартный) в латинской транскрипции. В данном случае название точки будет прописано как: РОВБЕСИКА 5 - 3 - 1,5 -1,2В. Таким образом производится кодирование всех остальных КЭ имеющихся на детали. Для того что бы провести процесс распознания как
отдельного КЭ так и структуры детали в целом, необходимо в окне диалога Кодирование КЭ/Распознавание перейти во вкладку «Распознавание».
Для того что бы получить информацию об отдельном ранее закодированном КЭ, необходимо нажать кнопку «Точка вставки КЭ.» в блоке «Распознавание отдельного КЭ». После чего выбирается интересующий КЭ посредствам указания соответствующей точки вставки (рис. 4а). После того как точка выбрана в диалоге отображается информация о выбранном КЭ. Для данной детали был выбран КЭ «Отбортовка». В результате в поле «Информация о КЭ» появятся сведения, показанные на рис. 4б. Для того что бы получить информацию о всех КЭ входящих в состав детали необходимо воспользоваться командой «Получить информацию» в блоке «Распознавание состава КЭ в детали». Результаты будут отображены в виде информационного окна ЫХ.
X Кодирование КЭ/Распознавание
Кодирование Распознавание Распознавание отдельного КЭ
1 , .........^
ючка вставки nj...
Информация о КЭ Название КЭ:
Параметры КЭ
Стандарт:
Распознавание состава КЭ в детали
Получить информацию
ОК
Отмена
X Кодирование КЭ/Распознавание
Кодирование Распознавание
Распознавание отдельного КЭ
Точка вставки КЭ...
Информация о КЭ Название КЭ: Отбортовка 1-1-45 Параметры КЭ й = 45 5=1.2 г = 4 И = 4.5
Стандарт: ГОСТ 17040-80
Распознавание состава КЭ в детали Получить информацию
ОК
Отмена
а)
Рис. 4. Диалог
Выводы: в работе предложена методика создания информационной модели изделия на основе трехмерной модели изделия АТ. При проведении технологического контроля изделия при запуске в производство решают задачи выбора рациональной структуры изделия; анализа проектных решений с типовыми технологическими рекомендациями; проверки геометрических параметров согласно ГОСТам, ОСТам и т.п. Для решения этих задач анализируется
б)
распознания КЭ
структура трехмерной модели изделия, взаимосвязи между всеми КЭ с учетом всех технологических возможностей предприятия-изготовителя (данные из PDM системы) и строится информационная модель изделия. Данная модель позволяет разрабатывать укрупненный ТП производства на этапе концептуального моделирования и увязки CAD модели в системе NX. Стремление автоматизировать начальные стадии проектирования приводит к разработке систем поддержки
принятия решений, способных формировать технические и технологические решения на уровне квалифицированного конструктора/технолога, работающего в рассматриваемой предметной области [1].
Представленная в рамках данной статьи работа проводится при финансовой поддержке правительства Российской Федерации (Минобрнауки России) по комплексному проекту 2012-218-03-120 «Автоматизация и повышение эффективности процессов изготовления и подготовки производства изделий авиатехники нового поколения на базе Научно-производственной корпорации «Иркут» с научным сопровождением Иркутского государственного технического университета» согласно постановлению
Правительства Российской Федерации от 9 апреля
2010 г. №218.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Говорков, А.С. Методика количественной оценки технологичности конструкции изделий авиационной техники // Вестник Московского авиационного института. 2013. Т. 20, №1. С. 31-37.
2. Колганов, И.М. Технологичность авиационных конструкций, пути повышения. Часть 1: Учебное пособие / И.М. Колганов, П.В. Дубровский, А.Н. Архипов. - Ульяновск: УлГТУ, 2003. 148 с.
3. ГОСТ 14.201-83. Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия. - М.: Издательство стандартов, 1983. 11 с.
INFORMATIONAL MODEL OF THE AIRFRAME DESIGNED CONSTRUCTION
© 2013 A.S. Govorkov, A.S. Zhilyaev National Research Irkutsk State Technical University
The method of creation the informational model of a product on the basis of its 3D CAD-model by means of program module in NX system for its further use at manufacturability test of products construction in "MCP analysis system"[1] is considered The offered method is realized in the program module by means of OpenApi.
Key words: product, model, design element, manufacturability
Aleksey Govorkov, Candidate of technical Sciences, Associate Professor. E-mail: [email protected] Anton Zhilyaev, Student
