Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

3. OBJ – формат описания геометрии объекта, разработанный в Wavefront Technologies для их анимационного пакета Advanced Visualizer. Формат файла является открытым и поэтому может быть импортирован в любой программный продукт для редактирования 3D-графики

После записывания файла под необходимый формат файла, файлы формата STL и OBJ проходит процедуру слайсинга, приложение соответвено называется «Слайсер». Суть процедуры заключается в том, что модель просчитывается и разбивается на слои. Также приложение определяет, где необходимо установить поддержки и все ли детали пропечатаются с заданной точностью.

Самым распространенным слайсером является Cura. Может использоваться для работы с принтером по СОМ-порту, преимуществом является полное управление принтером с компьютера, к которому подключен принтер, это позволяет корректировать и калибровать печать прямо во время работы, но не все принтеры работают через СОМ-порт, на этот случай существует функция записи в GGODE, тело кода составляет многотысячный диапазон строк, каждая из которой содержит информацию о перемещении сопла относительно последнего положения [21].

Но 3D-принтеры не единственные представители станков с ЧПУ. Существует множество различных аппаратов, представленных на рисунке 23, а, б, в таких как, твердотельные лазеры, фрезерные и токарные станки и множество других. В отечественных стандартах на станки с ЧПУ принято учитывать в обозначении станка установленный на нем вид системы ЧПУ. Станки с позиционными и прямоугольными системами управления имеют индекс «Ф2», станки с формообразующими системами – индекс «Ф3», многоцелевые (сверлильно-фрезерно-расточные) станки с контурно-позиционными системами управления – индекс «Ф4».

Рисунок 23

а – Лазерно-гравировальная система С70,

б – Копировально фрезерный станок MULTICUT 500-1224-1,5,

в – Учебный токарный станок с ЧПУ Numturn 420

Ниже приводятся характеристика и назначение разновидностей различных систем ЧПУ.

1) Позиционная система ЧПУ

Позиционные системы ЧПУ представляют собой наиболее простой вид управляющей системы. По каждой координатной си программируется только величина перемещения исполнительного органа до заданной позиции, а траектория перемещения может быть произвольной. Перемещение из позиции в позицию совершается на максимальной скорости. Перемещение в процессе обработки после достижения заданной позиции допускается исключительно по прямой линии и с рабочей подачей.

Позиционные системы ЧПУ используются, когда обработка происходит только в определенных позициях на плоскости, например, в сверлильных и координатно-расточных станках.

2) Прямоугольная система ЧПУ

Прямоугольные системы ЧПУ программируют перемещения исполнительных органов станка только поочередно вдоль одной из координатных осей. Скорость подачи при перемещении в заданную позицию и в процессе обработки задается управляющей программой.

Прямоугольные системы ЧПУ используются в тех случаях, когда обрабатываемые контуры заготовки можно расположить параллельно осям координат, например, при продольном точении или плоскопараллельной фрезеровке.

3) Формообразующая система ЧПУ

Формообразующие системы ЧПУ реализуют движение исполнительного органа станка одновременно по двум и более осям координат, за счет чего появляется возможность производить обработку контуров и поверхностей сложной формы. В данных системах используют многокоординатный (как минимум двух координатный) интерполятор, выдающий управляющие сигналы сразу на соответствующее количество приводов подач.

Прямоугольные и формообразующие системы ЧПУ относятся к контурным (непрерывным) системам. Контурные системы ЧПУ обеспечивают автоматическое перемещение исполнительных органов станка по управляющей программе, которая задает траекторию перемещения и контурную скорость, с которой оно выполняется. Многоцелевые (сверлильно-фрезерно-расточные) станки с ЧПУ оснащаются, как правило, гибридными контурно-позиционными системами управления, позволяющие оптимизировать управление станка в зависимости от вида обработки.

Формообразующие системы ЧПУ в настоящее время являются наиболее распространенным видом ЧПУ. Они имеют несколько уровней сложности, в зависимости от количества одновременно управляемых осей координат:

• 2½D-формообразующие;

• 3D-формообразующие;

• 4D- формообразующие;

• 5D- формообразующие.

2D-формообразующая система ЧПУ

4) 2D – формообразующая система ЧПУ осуществляет одновременное управление двумя осями координат станка. В результате на станке можно выполнять перемещения исполнительных органов по прямой линии и по дуге. Обычно данная система ЧПУ применяется на токарных станках (см. рис. 64). На фрезерных станках 2D-формообразующая система ЧПУ, как правило, не устанавливается, т.к. фрезерный станок имеет три оси координат, и одна из осей станка остается без управления системой ЧПУ. Например, если система ЧПУ управляет осями X и Y, то без управления остается ось Z

2½D-формообразующая система ЧПУ (управляемые перемещения в плоскости XY)

2½D – формообразующая система ЧПУ делает возможным перемещение исполнительных органов по трем осям координат станка. Но при этом одновременно управляемыми являются только две оси, а третья ось остается при этом неподвижной и служит в качестве установочной для отдельно выполняемого подвода и отвода инструмента. После выполнения заданной команды на перемещение в указанной плоскости обработки система ЧПУ может переключиться на перемещение в любой другой плоскости. В зависимости от выбранной плоскости обработки, возможно одновременное управление разными осями таким образом, что движения исполнительных органов станка происходят в следующих плоскостях:

• плоскость XY

• плоскость XZ

• плоскость YZ

2½D – формообразующая система ЧПУ широко применяется в простейших фрезерных станках с ЧПУ, имеющих, как правило, шаговые приводы подач. Она позволяет выполнять на этих станках обработку контуров и поверхностей сложной формы, однако при этом обработка объемных контуров ведется послойно в одной выбранной плоскости обработки.

5) 3D-формообразующая система ЧПУ

3D – формообразующая система ЧПУ делает возможным управляемое перемещение исполнительных органов одновременно по трем осям координат станка. Благодаря этому становится возможным обработка сложных пространственных контуров без изменения положения заготовки на станке. В настоящее время 3D-формообразующей системой ЧПУ оснащается большинство промышленных фрезерных станков с программным управлением.

Работа с оборудованием на системе ЧПУ значительно ускоряется процесс производства и позволяет сократить штат.

3 Проектирование модели и развертки первой
городской электростанции Хабаровска

Задача данной работы заключается в проектировании первой городской электростанции Хабаровска с окружающим рельефом, а также подготовка необходимых данных для создания стендовой модели. Важно соблюдать масштаб 1/75, при габаритах стендовой модели 2000х1300мм. Раскладку и разверту объектов следует производить согласно толщине материалов: для рельефа – пеноплекс 50 мм, для пирса и мостовой ПВХ (поли винил хлорид), окружающие объекты должны быть выполнены на 3D-принтере PLA-пластиком.

3.1 Проектирование окружающего рельефа

Для работы над рельефом были предоставлены карта и топографическая съемка местности начала 20-го века (рисунок 24, а, б)

а) б)

Рисунок 24

а) Топографическая съемка местности

б) Карта местности

Топографическая карта была импортирована в программный продукт Autodesk 3DSMax и помещена в рабочую область. Также для визуального понимания рельефа местности относительно самой электростанции приложены фотографии, одна из которых представлена на рисунке 25.

Рисунок 25 - Электростанция

Проведя анализ топографической карты, выявлены «горячие точки» рельефа, то есть места, где линия рельефа меняет угол наклона, некоторые точки указаны на рисунке 26.

Рисунок 26 – Некоторые «горячие точки»

Первоначально модель рельефа построена согласно топографической карте, с помощью моделирования сплайнами, где «горячие точки» являлись узлами, затем выполнено вытягивание контура и придание толщины. После построения проведен анализ фотографий и в рельеф внесены изменения согласно известным данным. На рисунке 27 можно видеть слева топографическую карту, справа изменённый рельеф с мостовой и пирсом (вид сверху).

Рисунок 27 – Рельеф и топографическая съемка вид сверху

Конечный рельеф соответствует топографической съемке. После утверждения модели заказчиком, проведена работа над выделением области, которая будет входить в стендовую модель, согласно масштабу 1/75 (рисунок 28).

Рисунок 28 – Рельеф с выделенной областью

После преобразования модели в полигональный объект выделенная область была отсечена модификатором «Slice», затем разбита на сечения по правилам:

1) все линии рельефа, входящие в сечение должны быть максимально ровными;

2) при наличии изгиба, линия сечения проходит через «горячую точку»;

3) модель должна быть разбита на минимальное количество сечений.

Проведя исследование модели, распределены линии сечения, в результате количество сечений равно 16 (рисунок 29, а, б).

а) б)

Рисунок 29

а) – Разбиение на сечения (вид сверху)

б) – Разбиение на сечения (ортогональный вид)

Следующим этапом раскладки рельефа является перевод полученного изображения в формат векторной графики, для этого был использован программный продукт Corel Draw. Снимок рельефа (вид сверху) импортирован на рабочую область программы, затем снимок повторяется в векторном виде, так как инструмент трассировки растрового изображения не дает необходимого результата, отрисовка рельефа проводится следующим образом:

1) Расстановка направляющих согласно линиям лечения. Маркировка сечений представлена на рисунке 30.

Рисунок 30 – Область с направляющими

2) Нанесение линий изгиба рельефа с помощью В-Сплайнов (береговая линия проводится до сечения «Е», так как её продолжением является пирс (рисунок 31).

Рисунок 31 – Нанесение линий изгиба рельефа

3) Заключительным этапом является указание мостовой, пирса и расположение лестницы (рисунок 32).

Рисунок 32 – Конечный векторный вид рельефа

Имея 3D-модель и изображение в векторном формате переходим к непосредственной раскладке рельефа. Раскладка происходит следующим образом: трёхмерная модель рассекается на выбранные сечения, делается снимок вида справа и сверху, вид справа, необходимо перевести в векторный вид, проекция имеет ступенчатый вид, как показано на рисунке 33, необходимо преобразовать в более плавную структуру, данный этап производится с помощью В-Сплайна, для соблюдения точности, сплайн должен проходить через вершины «ступенек». Заключительным этапом является разбиение на поперечные сечения по 5см (согласно толщине, материла из которого будет изготавливаться рельеф).

Рисунок 33 – Раскладка сечения «А»

Данная операция проводится над всеми сечениями, в итоге мы получаем 16 разложенных сечений, которые будут стыковаться между собой, а также 2 сечения вида сзади (рисунок 34, а, б): отсеченный (часть рельефа, входящая в модель) и полный вид который будет изображаться в виде картины и использоваться в качестве «задника» стендовой модели.

(а) (б)

Рисунок 34 – а) отсечённый вид сзади;

Характеристики

Список файлов ВКР