CHƯƠNG IV TÍNH NĂNG CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG IV: TÍNH NĂNG CƠNG NGHỆ LÝ THUYẾT Xun xuốt trình phát triển CAD, CAM, CAPP trình thiết kế hình học quỹ đạo, chúng cần cho công việc Từ năm 1990, công nghệ ngày hồn thiện có vai trò quan trọng Trong hình học quỹ đạo mơ tả phần thiết kế trực tiếp sử dụng cho việc tạo phần thiết kế ứng dụng khác, nhiên dườm dà Ví dụ ta tạo hình chóp; tạo điểm đầu tương đương với đỉnh Bốn điểm dùng để nối với để tạo thành cạnh Cuối cùng, ta mặt phẳng với điểm Khi thiết kế khối lập phương, trình cần lặp lại lần bề mặt khác nhau, số đỉnh cạnh sử dụng lại Ngoài ra, hướng vật rắn cần xác định thông qua mặt Rõ ràng nhiệm vụ quan trọng Người dùng thấy thuận tiện việc tạo hình học quỹ đạo ẩn có vài thơng số cung cấp qua vật rắn Trong trường hợp khối lập phương đơn giản với thông số chiều dài, chiều rộng, chiều cao Những đặc điểm khối lập phương ví dụ liên kết với nhiều cơng nghệ Trong chương giới thiệu định nghĩa phân loại chương trình biểu diễn tính năng, phương pháp luận dựa tính Một số vấn đề có tính học thuật cao Chúng phụ thuộc vào tính chất tính tự nhiên, tính bề mặt MỘT SỐ KHÁI NIỆM Các tính coi kĩ thuật phù hợp cho công việc kĩ thuật Các tính bắt nguồn từ q trình thiết kế, phân tích hoạt động sản xuất Do có mối quan hệ chặt chẽ với ứng dụng cụ thể Điều giải thích có nhiều định nghĩa cho tính năng, ý kiến Shad Mantlyla(1995), cụ thể ta có tính sau: +Thành phần vật lý phận +Hình dạng chung ánh xạ +Ý nghĩa kĩ thuật +Thuộc tính dự đốn Trong CAD/CAM/CAPP, có vài định nghĩa cụ thể Một số là: tính xem phần phơi, xác định hình học thứ mà xác định cho q trình gia cơng sử dụng cho mục đích đo lường vật (Erve & Kals,1986) Trong chương tập trung vào tính gia cơng, tính gia cơng có mối quan hệ với phương pháp gia cơng hệ thống gia cơng Do tính gia cơng định nghĩa là: +Một phần phôi tạo chế độ cắt kim loại (Choi, Barash & Anderson, 1984) Hoặc, thơng tin tính xem xét khối lượng vật liệu loại bỏ bớt (Anderson 1990) Bốn tính gia cơng thể hình 4.1, vị trí cần dao tinh, lỗ cần hệ thống khoan hình hộp cần dao phá dao tinh Khi mà làm việc với tính năng, có nhiều vấn đề khó tùy thuộc vào quan điểm, tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng, mà có nhiều quan điểm khác nhau, kết hợp tính phơi Khi phơi tạo tính năng, kết mẫu tạo khơng thuận tiện cho áp dụng kế hoạch sản xuất Thật vậy, tính thiết kế hình dạng khuôn mẫu liên quan tới phần chức năng, nội dung thiết kế, phương pháp xây dựng mơ hình, tính sản xuất hình dạng khn mẫu làm hệ thống sản xuất (Shen & Shad,1994) Trong thời điểm tính thiết kế gọi tính Bảng 4.1 minh họa khác hình học quan tâm ứng dụng khác Shad Mantyla(1995) phân biệt nhiều loại tính cách sàng lọc tính tính biểu mẫu, tính dung sai, tính lắp ráp, tính chức năng, tính vật liệu Tính biểu mẫu, tính dung sai tính lắp ráp có mối quan hệ hình học với nên chúng gọi tính hình học Hình 4.1 Hình dạng tính gia công, Kĩ sư Úc cấp giấy phép Cùng vật hình 4.1 có nhiều cách nhìn, tùy vào cách nhìn ứng dụng nó, với tính có liên quan tới ứng dụng Ví dụ, thiết kế, phần tử hữu hạn, gia cơng, đúc lắp ráp chi tiết Hình 4.2 thể nhiều đa chiều vật thể Trong chế độ mơ hình chung, lên có ba tính năng; chế độ xem phần tử hữu hạn, lên tính năng, chế độ gia cơng, khe tính Tính sử dụng làm lý luận thiết kế, thi hành sản xuất phận cụm lắp ráp mà chúng tạo thành Do đó, tính cơng nghệ mong đợi để cung cấp cách tiếp cận tốt để tích hợp thiết kế ứng dụng kỹ thuật phân tích, q trình lên kế hoạch, gia công, kiểm tra giám sát Trong cách tiếp cận thiết kế, người thiết kế chọn trước tham số khối lượng từ thư viện tính xây dựng trước Tập hợp chất rắn thư viện tính có hình dạng rõ ràng số tính mẫu mà chức vận chuyển kĩ thuật Ví dụ, vật thể thể hình 4.2 làm vật bản, nhơ hai đường cắt TÍNH NĂNG TAXONOMY Các tính thường phân loại thành loại khác phép nhà thiết kế truy cập liệu tính kỹ sư tạo quy trình kế hoạch cho nhóm tính Trong có số đặc tính hình học, quỹ đạo chung thuộc tính chung khác Các loại, lớp thường phân chia thành lớp nhỏ Cơ cấu phân loại gọi tính Taxonomy Kể từ tính Taxonomy thường có tính chất phân cấp, thuộc tính lớp kế thừa lớp phụ Phương pháp phân loại tính chủ yếu phụ thuộc vào tính biểu diễn lĩnh vực ứng dụng liệu tính Bảng 4.1: Các tính cụ thể Kỹ thuật quan trọng Tính Design Rib (phần giữa) sử dụng để hỗ trợ thiết kế Tính Profle Group Tolerance (tất mặt bên ngăn lớn hơn) sử dụng để áp dụng dung sai đường bao ngăn Tính Pocket Machining (tất mặt bên ngăn lớn hơn) cần thiết để xác định bề mặt mà khối lượng hớt Các thực thể hình học quan tâm Tính Multiple Measuring (làm nhẵn tạo góc lượn bên ngăn lớn hơn) cần thiết để thực kiểm tra sử dụng CMM cho ví dụ Đã có số đề án phân loại tính đề xuất (Butterfeld, Green & Stoker, 1985, Pratt, 1988, Mäntylä, Opas & Puhakka, 1989, Gindy, 1989, Wong & Wong,1998) Nói chung, tính phân loại dựa loại sản phẩm (có thể kim loại, composite, phần gia cơng phần mơ hình phun), ứng dụng dự định tính (có thể thiết kế, phân tích phần tử hữu hạn, quy hoạch quy trình kiểm tra), hình dạng đặc trưng (có thể lăng trụ, tròn xoay, mặt phẳng mặt ngang) Chế độ xem mô hình Xem phần tử hữu hạn Chế độ xem thao tác thiết kế Hình 4.2 Nhiều chế độ xem phần Hình 4.3 Các tính liên quan đến hoạt động gia cơng Rõ ràng, tính định nghĩa phân loại qua nhiều năm Tình trạng tiếp diễn Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế xuất AP224 phần ISO 10303 STEP xác định liệu sản phẩm cho sản phẩm khí cho quy trình hoạch định cách sử dụng tính gia cụng (ISO 10303-224, 2001, Amaitik & Kiliỗ, 2007) Xỏc định cấp độ cao tính chế tạo bao gồm thông tin cần thiết để xác định hình dáng đặc trưng cho khối lượng vật liệu bỏ phần cách gia công từ kết gia cơng Một tính Manufacturing định nghĩa tính Machining, tính Replicate, tính Transition Hình 4.4 cho thấy sơ đồ đơn giản hóa EXPRESS-G đơn giản hóa mơ hình phân loại tính chế tạo bước Tính chép hình định nghĩa hình dạng xếp giống hình dạng sở Mỗi hình dạng tính gia cơng định hướng đến vị trí xác định trước mẫu Các mẫu mô tả cách để chép tính cho vị trí khác phần Một Replicate_feature Circular_pattern, General_pattern Rectangular_pattern A Transition_feature xác định vùng chuyển tiếp hai bề mặt Nó Chamfer, Edge_round Fillet Một Machining_feature xác định khối lượng vật liệu bỏ để có phần hình dạng cuối từ hình dạng ban đầu Một Machining_feature điều sau Hình 4.4 Mơ hình phân loại tính đơn giản STEP         Multi_axis_feature: Tính phay đa trục Revolved_feature: Tính tạo hình tròn xoay Outer_round: Thread: Gia công ren: Spherical_cap: Knurl: Marking: Compound_feature Hình 4.6 Đặc tính đường đường kính ngồi Hình 4.7 cho thấy ví dụ tính ghép bao gồm đặc tính lỗ đối ứng đặc tính lỗ khoan Cần lưu ý tiêu chuẩn khơng phân biệt rõ ràng tính chuyển từ tính phay Nếu có, tất tám tính gia cơng trừ tính đa trục phân loại tính chuyển đổi Tuy nhiên, trung tâm gia công đa chức đại (ví dụ: trung tâm gia cơng trục), mặt lý thuyết cắt hình dạng nào, quay lăng trụ Hình 4.7 Một tính ghép Hình 4.8 Bề mặt và-biểu diễn tính tốn thể tích ĐẶC TÍNH BIỂU DIỄN Bất kể loại đặc tính nào, để nói có hai hệ thống biểu diễn đặc tính, bề mặt, hệ thống biểu diễn thể tích Chúng đại diện cho đặc tính bề mặt đặc tính khối lượng tương ứng Các đặc tính bề mặt đặc tính biểu diễn số mặt (và cạnh đỉnh) mơ tả đặc tính Chúng khơng tạo thành khối kín Các đối tượng hiển thị biểu diễn trong hai đặc tính phối hợp này, trong mơ hình CSG, đặc tính đối tượng ln biểu diễn dạng thể tích Hình 4.8 cho thấy phần với hai kiểu đặc tính biểu diễn, bề măt, hệ thống khối thể tích Các tính sản xuất xác định ISO 10303-224 chủ yếu đặc tính bề mặt Việc thể phần đăc tính gọi kiểu đặc tính khối, sở liệu liên quan gọi kiểu liệu đặc tính Các đặc tính thể kiểu đặc tính cho quan hệ hai ba đặc tính lưu giữ Khi sử dụng hệ thống B-Rep kiểu đặc tính, đặc tính kết nối thông qua mặt, cạnh đỉnh riêng lẻ giao thoa đặc tính (tức tương tác đặc tính, hoạt động quan trọng số ứng dụng) trở nên tương đối dễ phát ĐẶC TÍNH VỀ MẶT VỚI ĐẶC TÍNH THỂ TÍCH Kiểm tra cẩn thận sơ đồ biểu diễn phù hợp với hệ thống đặc tính gia cơng tốt nhất, gợi ý hệ thống thể tích có nhiều ưu điểm bề mặt (Xu, 2001, Xu & Hinduja, 1997) Với biểu diễn đặc tính thể tích, việc mở rộng khái niệm đặc tính cho khối lượng gia công chung kết hợp với hoạt động gia công cụ thể dễ dàng Khi khối lượng đặc tính xác định xác hang hóa gia cơng, chi phí thời gian gia cơng dễ dàng xác định Trong hình 4.8 (c), đặc trưng thể tích F1, F2 F3 thực chất khối lượng gia công cho phần thể hình 4.8 (a), Sự diện đặc tính thể tích làm cho cho nhiều thơng tin gia cơng khác tiếp cận công cụ hướng dẫn cắt bỏ vật liệu Mặt đối diện f1 đặc tính F Hình 4.8 thể phương pháp tiếp cận cơng cụ / hướng dẫn cắt bỏ vật liệu F1 Mặt f2 phục vụ mục đích đặc tính F2 bị loại bỏ trước Nó trở nên dễ dàng để thao tác, phân tách hợp đối tượng thành khối lượng vật liệu cần loại bỏ.Ví dụ ghép lạo thành rãnh (Hình 4.9a), bề mặt miêu tả rãnh (Hình 4.9b), khác biệt phân tách tính thành khối bản, sơ đồ biều diễn khối (Hình 4.9c) khơng Biểu diễn thể tích cho phép mô tả đầy đủ tương tác featurefeature Hình 4.10 cho thấy ví dụ với hai rãnh trống tương tác với bước Các yếu tố tương tác sơ đồ biểu diễn khối đưa vá khuôn mặt (p1,p2) phổ biến với tính F1, F2 F3 (Hình 4.10 b) Trong trường hợp bề mặt sơ đồ biểu diễn, phần tử tương tác hai dây thép mở, (w1, w2 Hình10 (c)) Các dây thép mở chỉ định phần ranh giới tương tác, vá khn mặt cho biết khu vực tương tác xác định ranh giới hoàn chỉnh khu vực tương tác Trên thực tế, tính khơng thể xử lý tương tác tính tùy ý hệ thống sử dụng sơ đồ đại diện bề mặt giới hạn vốn có chất phù hợp với mẫu sơ đồ biểu diễn bề mặt Tính khối biểu diễn phát số tương tác tính định sơ đồ biểu diễn bề mặt Điều thườngxảy với tính tương tác với mặt biên chiều cao khơng Một ví dụ hố kín với đảo có chiều cao khác với chiều cao mặt biên hố (Hình 4.11 (a)) Khi loại đối tượng thể hình 4.11 (b) (c), dẫn đến hai tính tương tác khác Bản miêu tả chi tiết tương tác tính đưa chương Hơn nữa, hai cách diễn giải phụ thuộc vào cách tính khối xây dựng Ở nói xây dựng khối phần khơng thể thiếu nhận dạng tính Vấn đề chất vấn đề “tích hợp”, thảo luận cụ thể chương Hình dạng phơi thu cách sử dụng phép tốn luận lý tính khối phôi gia công Việc xác định điểm phơi gia cơng bao gồm thơng tin liên quan đến hình học phơi, kích thước, dung sai, mối quan hệ với phôi, vật liệu, thành phần, trước sau phơi gia cơng tính Thông tin không quan trọng hoạt động sản xuất lựa chọn quy trình, xác định điều kiện cắt Hình 4.9 Một rãnh hỗn hợp biểu diễn dạng tính bề mặt khối Hình 4.10 Các tương tác tính bề mặt khối Sự hình thành NC code, hướng dẫn sử dụng/ lựa chọn chi tiết máy tính/ thiết kế kiểm tra chất lượng.Sử dụng lược đồ khối, hoạt động mơ hình hóa tính cho hệ thống FBD đơn giản nhiều để triển khai Trong thực tế, hầu hết hệ thống FBD áp dụng tính sơ đồ biểu diễn khối Các thảo luận chi tiết FBD đưa phần Các bất lợi rõ ràng việc sử dụng sơ đồ biểu diễn khối thêm độ phức tạp điều coi phản đối nghiêm trọng modeller rắn đủ mạnh để xử lý số lượng lớn thành phần phức tạp Khi sơ đồ biểu diễn khối chấp nhận cách xác định tính gia cơng khối lượng gia cơng, ba việc phải quan sát - Các tính khơng nên phân biệt rõ ràng chỗ lõm nhơ lên khơng đại diện cho tất khối lượng bị loại bỏ ví dụ đảo Hình 4.11 Tính lồi, lõm (F1) lỗ (F2), mà đặt bề mặt thể hình 4.11 (a) Trong trường hợp này, vật liệu xung quanh mà cấu thành tính gia cơng, F3, F4 F5 (Hình 4.11 (d)) • Để nói tính gia cơng vật liệu thực tế cần loại bỏ, tính phải khối lượng độc lập khơng có phần khác chồng lên (gia cơng) tính năng, nghĩa khơng nên có giao điểm cặp tính gia cơng Các tính gia cơng minh họa Hình 4.12 (b) khơng hợp lệ tính hình 4.12 (c) (d) • Để đảm bảo lượng gia công hợp lệ từ phần thiết kế, trạng thái ban đầu phần phôi, tức khoảng trống, phải xem xét Tầm quan trọng xem xét khoảng trống minh họa Hình 4.13 (Xu, 2001).Bằng cách giả định khoảng trống để phôi, hầu hết hệ thống nhận hai tính thể tích hiển thị Hình 4.13 (a) Tuy nhiên, phần gia cơng từ đúc / rèn thể hình 4.13 (b), hệ thống nhận hai khối gạch lỗ Hơn nữa, phần gia công từ trống với tiền đúc thể hình 4.13 (c), hệ thống nhận tập hợp khác tính Thành phần thể hình 4.11 (a) phần trống thể hình4.11 (e) ví dụ khác Tập hợp khối lượng tính hợp lệ phải thể Hình 4.11 (f) Lưu ý tính F5 khơng tính trường hợp PHƯƠNG PHÁP LUẬN Các phương pháp luận dựa tính nhóm lại thành hai dạng: nhận dạng tính thiết kế theo tính Cách tiếp cận nhận dạng tính khảo sát cấu trúc liên kết hình học phần kết hợp chúng với nhận thức phù hợp việc xác định trước tên miền cụ thể Bằng cách này, mơ hình thực thể cấp thấp (ví dụ: bề mặt, đường kẻ, điểm, v.v.) chuyển đổi thành mơ hình thực thể cấp cao (ví dụ: lỗ, rãnh, túi, v.v ) Nhiều nhà nghiên cứu xuất lĩnh vực cơng nhận tính phương pháp tiếp cận khác tiếp nhận Những điều thảo luận chi tiết Chương V Lợi phương pháp tiếp cận chúng không áp đặt ràng buộc nhà thiết kế phương pháp không phụ thuộc với hệ thống CAD định dạng liệu CAD Thiết kế theo tính phương pháp tiếp cận thiết kế dựa tính gọi xây dựng phần từ tính đặt trước lưu trữ thư viện tính Hình học tính xác định trước Hình 4.12 Các tính gia công không hợp lệ hợp lệ cho khe chéo Hình 4.13 Các tính gia cơng công nhận/ không cần phải xem xét khoảng trống © 2001, Kỹ sư Australia sử dụng với cho phép kích thước chúng giữ lại để biến thực nhanh chóng tính sử dụng q trình làm mẫu Quá trình này, nguyên tắc, giống hệt với đại ban đầu (hoặc CSG) Vì tính có liên quan chặt chẽ đến ứng dụng có liên quan, tất hình học thiết yếu thơng tin cơng nghệ đưa vào mơ hình Hai phương pháp riêng biệt cho việc thiết kế theo cách tiếp cận tính thường sử dụng: phá hủy tính gia cơng; tổng hợp tính thiết kế Việc phá hủy phương pháp tính gia cơng, bắt đầu với mơ hình thiết kế ban đầu cổ phiếu thơ mà từ phần gia cơng Mơ hình thiết kế tạo cách loại bỏ tính trầm cảm tương ứng với vật liệu loại bỏ hoạt động gia công từ cổ phiếu Trong việc tổng hợp cách thiết kế phương pháp tính năng, mơ hình thiết kế xây dựng cách thêm tính nhơ trừ tính trạng trầm PHẦN KẾT LUẬN Tồn tính trung tâm lĩnh vực phát triển sản phẩm Mặc dù định nghĩa họ có hình thức khác nhau, tính chất phụ thuộc vào ứng dụng họ đánh giá rộng rãi, tiềm họ việc kết hợp giai đoạn khác chu kỳ phát triển sản phẩm Các đặc điểm phân loại đề cập ISO 10303224 dường cung cấp hướng dẫn chuẩn đủ tồn diện cho mục đích gia cơng Khi tính xác định trước sưu tập bề mặt đóng rắn, tính thể tích giá vé tốt cho gia cơng ứng dụng Có nhiều ưu điểm làm việc với tính thể tích Nó dễ dàng để liên kết hoạt động gia cơng với tính thể tích Khối lượng tính xác định xác cổ phiếu gia cơng, cho phép xác định gia cơng chi phí thời gian Với phương pháp tiếp cận thể tích, có trung gian hình dạng phơi Biểu diễn thể tích cho phép mơ tả đầy đủ tương tác tính năng-tính Khi tính thể tích bắt nguồn từ bề mặt tính phần, tính nhơ khơng hợp lệ chúng khơng đóng góp trực tiếp vào tính thể tích đặc điểm trầm cảm thường làm Để đảm bảo hiệu lực khối lượng tính phận, cần phải xem xét TÀI LIỆU THAM KHẢO ... nhiều cơng nghệ Trong chương giới thiệu định nghĩa phân loại chương trình biểu diễn tính năng, phương pháp luận dựa tính Một số vấn đề có tính học thuật cao Chúng phụ thuộc vào tính chất tính tự... điểm tính thiết kế gọi tính Bảng 4.1 minh họa khác hình học quan tâm ứng dụng khác Shad Mantyla(1995) phân biệt nhiều loại tính cách sàng lọc tính tính biểu mẫu, tính dung sai, tính lắp ráp, tính. .. sai, tính lắp ráp, tính chức năng, tính vật liệu Tính biểu mẫu, tính dung sai tính lắp ráp có mối quan hệ hình học với nên chúng gọi tính hình học Hình 4.1 Hình dạng tính gia cơng, Kĩ sư Úc cấp