Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 85
Текст из файла (страница 85)
12,И). Рис. 12.44. Пересечение двух треугольников не по сторонам СЗ Влгув!)>сплин гшенкн и гп>1»ук>лгу)л!. Нслсрныс геометрические алгоритмы, закрывая заторы в ВТ1., лил ут по о>пибкс созлавагь вну !.Рониис стенки и структуры, что пожег привести к неоднородному зап>ердсванию мспсриала. Ошибку с появлением внутренней стенки и.шюстрирует р с. и . 12Л5. Рис. 12.45. Ощибка Втымодели с появлением внутренней стенки Ы Оесотлг>с!лгал>н>с>лн. В11-фшп мож<т иметь несогласовапныс значсшш лопусков, если он создан путем объслиисиия двух различных >, "... р .
файглов. К омс тагб, могут существовать зазоры иа нерсес каши дв) х объслиис б. нных ВТ1;молелен. О Вьцюягт)енг>е ячеек. Ячейки могут быть вырохтдсиньоп!. Вь>рождснныс яче тки — зто такие ячейки, которые ие занима>от конечной площади и, соответственно, нс имен>т нормали. Есть два тшш вырождения ячеек топологичсскос В огеомстрнчсскос. Топологичсскш вырождение происходи>, когла шс илп о асе всрп>пны ячейки совпадая>к Ощ> ис влияет иа геометрия> и >и связигкт остальных ячеек, поэтому то!н>лоп!чески вырожде>и>у >о Ячеиеу аиро!и >Ц>осто отбросить.! сомстричсгкос вырожденно происходит. когда всс вершины ячейки ра>личны, а все стороны кол ш н пчп!.
Тш ая >! омс>ричсски вырожденная ячсика не имс! ! нормали, олнако содержит неявную топологнческую иифорлгацн ю о том, как связаны соседние ячейки, то сеть как сопрягаются две поверхности. Оба >и>ш вырожденных ячеек дсмоистрирусг рис.. х толкщогическов вырождение Вырожденный треугольник с тремя совпадающими верщинаыи - лючка Топопогическое вырождение Вырожденный треугольник с двумя совпадающими верщинами - линия Рис. 12.46. Вырождение ячеек в ЯТ):файле Точность изготовления Время Поддерживающая Запертый объем изготовления структура Ясли в 8Т1-файле обнаружены опшбки, то прежде чем производить расшепле>ие, необходимо предпринять некоторые дополнительные действия в отношении :[>айла.
Исправление ошибочною 8Т).-файла требует болыних вычислительных сурсов, что является серьезным недостатком формата ЯТ).. Существует ряд 'оммсрческих программных пакетов для проверки и исправления 8Ть-файлов. ' иим относятся ЗР '>гсг))у> от 81) Яузсешз и Май>сзК1'1 от Магог)а))зе. Ределение направления наращивания 1оскольку все объекты изготавлива>отся послойно, решаюшим фактором являся выбор направления наращивания слоев.
Оп влияет на многие ключевые спекты процесса быстрого прототипирования, вкл>очая качество отлслки поерхпг>сти, длительность изготовления, требуемое количество поллержива>оших труктур и запертые объемы. В настоящее время, однако, выбор направления рашивания осуществляется моголом проб и ошибок, а может и вовсе нс расиатриваться. Четыре различных оптимальных направления наращивания, соотстству>о>цих каждому из четырех кл>очевых аспектов процесса, показаны на ис.
1247. Рис. 12.47. Оптимальные направления наращивания, соответствующие четырем ключевым аспектам процесса БПИ 3)) ~> ~сг>йу яеляе>ся торговой маркой Зг) 8узгелж, )пс. й)>г > аФгзК) являстсл торговой маркой Магспа)ас, )ч. у. Оценка запертых объемов Как было сказано выше, заперть>й объем — это количество жидкого полимера в стерсолитографичсской машине, зак.>поченное в обрабатываемой или отверждаег ' "-' мой области. Таким образом, запертые объемы могут существовать в воп>утых.,"., областях, действующих как контейнеры. Жидкий полимер заперт, если его не-, "', возможно слить из контейнера.
Соответственно, в зависимости от ориентации.;. одна и та жс вогнут.ая область может запереть необработанный полимер, а может ' и не запереть сто. Если образуется запертый объем, иногда бывает необходимо ... ':. изготовить деталь со спускным отверстиел>, а после затвердевания заполнить это ., ' отверстие.
В таком процессе, как ламинирование, запертые объслгы нс лопуска; ' ются, поскольку удаленно лишнего материала, находяшегося в запертом объеме'„ практически невозможно, Автоматическое обнаружение запсртоп> объелга про- граммой иллюстрирует рис. 12.48 [99 [. Рис. 12.4В. Автоматическое обнаружение запертого объема Размещение или упаковка деталей Поскольку методология процесса быстрого прототипирования отличается от ме-. тодологии традиционного производственного процесса. для обеспечения эффек) тивного исгюльзовапия данного метода необходимо внести некоторые коррек'- з ': тивы.
Прежде всего, время, требуемое для изготовления множества прототипов: '-., дсталсй с помощью системы быстрого прототипирования, можно коренным об- разом сократитть изготавливая несколько деталей одновременно. В быстром, прок тотипировадии время, затраченное на изготовление прототипа, зависит не Пт- ко" личества деталей, а от общего чпсла слоев. Тесно расположив несколько деталей .: " в подходяшем объеме, можно изготовить их одновременно.
Поэтому мнопк кды" панин н другис пользователи находят пренму>цества в одновременном изгаг>ов- .. лении нескольких деталей. В настоящий момент пользователь вручную выбирает с произвольные 8Т1.-файлы и пытается добиться их оптнмальпога расположения-" "': в рабочсл> пространстве метолом проб и ошибок, после чего запускает процесс' "... изготовления.
Однако подбор расположения в интерактивном режиме — утоми- тельный процесс, не гарантпруюший достижения оптимального размещения .:.. всех деталей, и пози>лгу в общем случае он недг>статочно хорош. Поскольку зада- ' '.,," ча трехмерной упаковки является недстсрминированной задачей, решаемой за: ' . гюлиномиальнос время, оператор системы быстрого прототипирования не может .: се решить. Поэтому требуется эффективный алгоритм размещения мнг>мгсства деталей в рабо цм объеме, и в некоторых программных продуктах, таких как ....: Май>сэйр от )>)а)сг)а)>хе, предуслютрена функция полуавтоматической упаков-:."'-'.
ки [1()4). Пример размешсния нескольких деталей демонстрирует рис. 12 49 [99)..':::~. Рис. 12.49. Пример оптимального размещения нескольких деталей Создание поддерживающих структур Очень важно эффективно сформировать полдержипзквцуто структуру, отрюкзюшук! геометрию детали. Например, избыто шосп лодд! ржпвшп!цпх гтруктур приводит к увеличению времени проектирования и изготовления, п псдогт;почи!теть — к полученшо негодных деталей. Качество конструкции поллержищпошси структуры целиком и полн!гстькт зависит пт возможное!ей программпоп! обеспечения для быстроп! прототипирования.
Обычно для автомзп!чсской генерации поддерживакяцей струк!уры использукпся программы Май!сз56! и Вгий йекчогйз'. Примеры поддерживакяцих структур, которы! бы.ш соз;шиы программой лля быстрого прототипирования, иллюстрирует рис. 12.50 [99]. Вопросы и задачи 1. В чем состоит основное разлшчие между процессами стереолитографии и сгГл верждения на тверлом осиовашш? 2. Перечислите производственные процессы, с помощью которых можно изгс»-' " тавливать прототипы из орипшального материала, предварительно создав -,' модель методом быстрого прототипирования. 3. Какил! требованиям должен удовлетворять материал прототипа, испольауе-.' мтжо в качестве модели при литье по выплавляемым моделям? 4!.
Перечислите факторы, которые необходимо принимать во внимание прн оп-'. '-" рсделешш оптпмзльноп! !!вправления наращивания детали. Какой из факто'-,'; ров будет иаиболес важен для процесса ламинирования? 5. Объясните, для чего в процессе стереолитографни к нижней поверхности де;,,' тали присосдпняетгя поддерживающая структура.
6. Опишите ситуации, в которых в процессе стереолитографии пришлось бы ис-' пользовать друп!с поллерживаюшие структуры, помимо пьедестала. 7. Чсл! определятотся нижний и верхний пределы тол!цины слоя в процессе ств", ': реолитографнп? 8. С помощью нл!ек»п!ейся в вашем распоряжении системы твердотельного лв»ят делпроваиия создайте 5 ! 1.-файл для изображенного здесь объекта. По 5ф'.,';-:: фвйлу попь!тат»тось изготовить прототип с помощью любой доступной ва~;'.
машины для быстрого протопшпровапия. Используйте два различных йф;'; правления наращивания и сравните пх влияние на точность и длительност4г.:,»- изготовления лета '!и, Рис. 12.50. Примеры поддерживающих структур, созданных программами быстрою прототипиРования ! й1ад!ск5ОФ является торговоп лгвркой Ыагепа!ье, 1сг. ттгй1детт:огней является торговоп маркой 5о1к1 Сопсервь 1пс. лава 13 иртуальная инженерия 'Пя.мнтельно меняющийся и ливерсифицнроваиный рынок требует сокрацгеия жизненного цикла для многих товаров. Быстрота разработки продукта явля;си ключевым фактором лля удовлетворения этих требошншй рьшка. Однако чпнционная разработка продукта основывалась на итерациях пропесса проек) рааю пя и построении дорогостоящих и трулоемких физи кских прототипов.
огда встала задача сокрапгеиия этого процесса, неизбежным с~ало появление гтодоэ разработки, основанных на компьютерном молелировании. рогресс автоматизированной разработки также привнес оову1о парадигму в роектировюпи ц анализ. Прежле всего, системы геометрического моделнроваия настолько пролвинулись вперед за последнее десятилетие, что современные ,Ж-системы способны обрабатывать модели деталей н агрегапл1 самой слож'ай геометрии и конструкции. Агрегат можно отобра>катгя оцепипзть и модифн.ровать как единое целое, з его двюксние мозкно имитировать так же, как это лается с физическим прототипом. Бще одно достижение — это анализ по метау конечных элементов, Он ьпп бга стать средством внртуалыюй оценки падеж- ости и технических характеристик продукта, если бы его вычислительную креати вность можно было улучшить до такой степени, чтобы выводить резуль. гы э реалыюм времени.
С его помощьк~ люжно было бы предсказывать меха- и'шсюн свойства и харак~ерис~ики (напряженпе, прогиб, вибрация, темиератуч, лавление в сложных детюи|х) так, как если бы они измерялись посредством злп пнях экспериментов. Более того, производители САП-систем в настоящий омеит пытаются объединить геометрическое моделирование с методом конечых элементов. Такая интеграпия обеспечила бы непрерывное течение цикла рось гирования и анализа. Метод конечных элементов испол~ зовался бы изна' льно в процессе проектирования для принятия конструкторских решений, что изводило бы сэкономить лрагоценное время и затраты, связанные с иерепроек1роэанием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
