Варепо Л.Г., Трапезникова О.В., Глухов В.И., Притыкин Ф.Н., Хомченко В.Г. —
Алгоритм построения и визуализации геометрической модели реальной детали
// Программные системы и вычислительные методы. – 2017. – № 3.
– 和。 86 - 96.
DOI: 10.7256/2454-0714.2017.3.24159
URL: https://e-notabene.ru/itmag/article_24159.html
阅读文章
注释,注释: Повышение качества деталей и изделий машиностроительного профиля относится к числу первоочередных задач. Решение этой задачи в работе достигается за счет увеличения достоверности, автоматизации контроля и реализации единой концепции обеспечения точности деталей на всех стадиях ее жизненного цикла. Инструментом решения поставленной задачи служит разработанный универсальный алгоритм построения геометрической модели реальной детали и ее визуализация, научная новизна которого, заключается в учете информативности элементов, координатных плоскостей и осей координат, материализованных комплектами баз детали. Практическая значимость алгоритма подтверждена его применением в методике нормирования размерной и геометрической точности детали При построении геометрической модели используется модульный принцип, где заранее известно возможное количество степеней свободы, лишаемое каждым элементом модуля. Характеристики геометрической модели, примечания и предложения заносятся в виде матрицы в базу данных. Построение геометрической модели начинается с изображения обобщенной системы координат OXYZ на контурном эскизе детали в одной - трех проекциях. Количество и вид координат и первичных погрешностей положения каждой основной базы определяются числом и видом движений, не израсходованных рассматриваемой базой на образование обобщенной системы координат. Угловые координирующие размеры и их погрешности положения отсчитываются только от осей координат с информативностью 4 и 2 и обозначаются на проекциях, перпендикулярных осям поворота. Линейные координирующие размеры и их погрешности положения отсчитываются вдоль соответствующих осей координат вместе с номинальными значениями координат, включая нулевые значения.
Поверхности элементов, базы которых материализуют системы координат и исполнительные поверхности, имеют отклонения формы, которые визуализируются на модели в виде основных волнистых линий, касательных к образующим из материала элементов. Основная особенность данного подхода, которая отражает его научную новизну, заключается в том, что он позволяет объективно выявить все необходимые геометрические характеристики детали на основе принципа единства баз. Поверхности элементов, базы которых материализуют системы координат и исполнительные поверхности, имеют отклонения формы, которые визуализируются на модели в виде основных волнистых линий, касательных к образующим из материала элементов. Разработанный алгоритм может быть положен в основу разработки системы автоматизации управления качеством в процессах проектирования производства изделий.
Abstract: Improvement of the quality of mechanical parts and products is one of the high-priority tasks. This task is achieved by increasing accuracy, automation of control and implementation of a single concept of part accuracy assurance at all stages of life cycle. The tool to solve this task is a universal algorithm created by the authors to construct and visualise a geometrical model of a real part. The scientific novelty of the resaerch is caused by the fact that the authors take into account information capacity of elements, coordinate planes and axes and materialized sets of parts bases. The practical important of the algorithm is proved by the results of using it as a method of regulating dimensional and geometrical accuracy of a mechanical part. In the process of building a geometrical model, the authors have used the modular principle where a possible number of freedom degrees deprived by each element of the module is known beforehand. Geometrical model's properties, notes and recommendations are input in the form of a matrix into the data base. The geometrical model starts with the image of a generalized coordinate frame OXYZ on a one-three view contour drawing of a mechanical part. The number and image of coordinates and initial calibration accuracy of each main base are determined by the number and image of movements that haven't been spent by the base for creating a generalized coordinate system. Angular coordinate sizes and graduation errors are calculated starting from coordinate axes with the 4 and 2 information capacity and marked on projections perpendicular to turning point axes. Linear coodinate sizes and their graduation errors are calculated along relevant coordinate axes together with the reference coordinate values including zero values. The surface of elements which bases materialize coordinate systems and executive surfaces have an inclined form that is visualized on the model as the main wavy lines tangent to the elements. The main feature of this approach which also reflects the novelty thereof is that it allows to objectively evaluate all necessay geometrical characteristics of a mechanical part based on the principle of unity of bases. The algorithm offered by the authors may form the basis for developing the automated quality management system in the processes of mechanical part design and production.