Автоматизация получения параметров детали для задач конструкторско-технологической параметризации
Аннотация
Введение. Целью данной работы является получение параметров детали, значения которых могут использоваться в составе информационных связей, реализуемых с применением технологической параметризации.
Материалы и методы. Работа является развитием концепции сквозной конструкторско-технологической параметризации применительно к автоматизированному программированию станков с числовым программным управлением. В основе теоретических исследований лежат формальная теория представления и обработки данных, теория множеств, теория иерархических многоуровневых систем. Программная реализация выполнена в среде Visual Studio C++ с использованием интерфейсов прикладного программирования КОМПАС-3D и геометрического ядра C3D.
Результаты исследования. Разработан способ получения исходных параметров обрабатываемой детали при передаче информации из конструкторских систем автоматизированного проектирования в системы технологической подготовки производства. Приведена логическая структура данных в реляционной форме, которая позволяет исключить избыточность и обеспечить непротиворечивость представления параметров детали с учетом приоритетов источников данных, связанных с конструкторской 3D-моделью. Способ программного реализован в составе коммерческой системы автоматизированного программирования станков с числовым программным управлением для платформы КОМПАС-3D. Исходные параметры (метаданные, свойства материала, параметры аннотаций, параметрические переменные) извлекаются из 3D-модели с использованием прикладного программного интерфейса. Для получения свойств материала реализована интеграция со справочником материалов системы КОМПАС-3D.
Обсуждение и заключение. Автоматизация подготовки исходной информации о детали является первым этапом в реализации сквозной параметризации в задачах конструкторского и технологического проектирования. Благодаря конструкторско-технологической параметризации и ассоциативности траекторий обработки можно построить сквозное проектное решение, когда изменения, внесенные конструктором в деталь, будут автоматически передаваться в технологическую модель и далее через постпроцессор в управляющую программу для станка с числовым программным управлением. Сквозную параметризацию наиболее эффективно использовать для деталей, имеющих несколько размерных модификаций.
Литература
2. Калякулин С. Ю., Кузьмин В. В. Информационные модели связей как средство повышения автоматизации расчетов параметров технологического процесса // Вестник МГТУ «Станкин». 2015. № 2 (33). С. 89–92. URL: http://www.stankin-journal.ru/ru/articles/1243 (дата обращения: 23.04.2019).
3. Kalyakulin S. Yu. Algorithm for Calculating the Parameters of the Initial Blank in the SITEP MO Automated Design System // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34, Issue 11. Pp. 713–715. URL: https://link.springer.com/article/10.3103/S1068798X14110082 (дата обращения: 23.04.2019).
4. Разработка математической модели детали на основе моделей графических систем / С. Ю. Калякулин [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 1. С. 67‒76. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201901.067-076
5. Калякулин С. Ю., Кузьмин В. В. Автоматизация выбора мерительной оснастки на основе конструкторско-технологической параметризации в САПР ТП // Технология машиностроения. 2017. № 11. С. 46–49. URL: http://www.ic-tm.ru/info/11_22 (дата обращения: 23.04.2019).
6. Калякулин С. Ю., Кузьмин В. В. Разработка математической модели параметров технологиче- ского процесса // Вестник МГТУ «Станкин». 2014. № 3 (30). С. 40–44. URL: http://www.stankin-journal. ru/ru/articles/1032 (дата обращения: 23.04.2019).
7. Щёкин А. В. Конструкторско-технологическая параметризация в составе интегрированной CAM-системы // Информационные технологии. 2019. Т. 25, № 7. С. 34–54. DOI: https://doi.org/10.17587/ it.25.387-396
8. Babic B., Nesic N., Miljkovic Z. A Review of Automated Feature Recognition with Rule-Based Pattern Recognition // Computers in Industry. 2008. Vol. 59, Issue 4. Pp. 321–337. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compind.2007.09.001
9. Mesbahi A. E., Jaider O., Rechia A. Automatic Recognition of Isolated and Interacting Manufacturing Features in Milling Process // International Journal of Engineering Research and Applications. 2014. Vol. 4, Issue 10. Pp. 57–72. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/a7fe/c2705c5d76d 2a396454a8e2cfe12993fd265.pdf (дата обращения: 23.04.2019).
10. Sanfilippo E. M., Borgo S. What are Features? An Ontology-Based Review of the Literature // Computer-Aided Design. 2016. Vol. 80. Pp. 9–18. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cad.2016.07.001
11. Chlebus E., Krot K. CAD 3D Models Decomposition in Manufacturing Processes // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2016. Vol. 16, Issue 1. Pp. 20–29. DOI: https://doi.org/10.1016/j.acme.2015.09.008
12. Prabhu B. S., Biswas S., Pande S. S. Intelligent System for Extraction of Product Data from CADD Models // Computers in Industry. 2001. Vol. 44, no. 1. Pp. 79–95. URL: https://pdfs.semanticscholar. org/f1c2/f08e1c94fb12e0373a9e9f08d4fefa06bd86.pdf (дата обращения: 23.04.2019).
13. Kang M., Han J., Moon J. G. An Approach for Interlinking Design and Process Planning // Journal of Materials Processing Technology. 2003. Vol. 139. Pp. 589–595. URL: http://alvarestech.com/ temp/nist2010/joao/CADCAPP1.pdf (дата обращения: 23.04.2019).
14. Кузьмин В. В., Максимовский Д. Е. Методы преобразования конструкторской информа- ции машиностроительных деталей // Вестник МГТУ «Станкин». 2012. № 2. С. 92–95. URL: http:// www.stankin-journal.ru/ru/articles/612 (дата обращения: 23.04.2019).
15. Шишигин Д. С. К выбору технологии интеграции прикладного программного обеспечения с САПР // Труды СПИИРАН. 2016. Вып. 4 (47). С. 211–224. DOI: https://doi.org/10.15622/sp.47.11
16. Кузьмин В. В., Максимовский Д. Е. Выбор технологических баз на основе решения прямой задачи размерного анализа // Вестник МГТУ «Станкин». 2012. № 2. С. 64–69. URL: http:// www.stankin-journal.ru/ru/articles/590 (дата обращения: 23.04.2019).
17. Кузьмин В. В. Выбор технологических баз при обработке корпусных деталей // Вестник МГТУ «Станкин». 2008. № 2. С. 10–14. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17287428 (дата обраще- ния: 23.04.2019).
18. Паньков М. Токарная обработка как начало CAM-истории в АСКОН // САПР и графика. 2013. № 7. С. 37–43. URL: https://sapr.ru/article/23925 (дата обращения: 23.04.2019).
19. Щёкин А. В., Сульдин С. П., Митин Э. В. Постпроцессор системы ЧПУ «МАЯК 600Т» для CAM-приложения «Модуль ЧПУ Токарная обработка» // Вестник Мордовского университе- та. 2014. № 1. С. 161–164. URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/ru/articles/38-14-12/208-10-15507- vmu-025-201502-67 (дата обращения: 23.04.2019).
20. Simulation of the Machining of a Bush in the KOMPAS-3D System / A. V. Shchekin [et al.] // Russian Engineering Research. 2017. Vol. 37, no. 11. Pp. 987–990. DOI: https://doi.org/10.3103/ S1068798X17110156
21. Щёкин А. В., Сульдин С. П., Митин Э. В. Особенности CAM-приложения «Модуль ЧПУ. Токарная обработка» // СТИН. 2017. № 8. С. 16–18. URL: http://stinyournal.ru/soderzhanie-stin-2017/ (дата обращения: 23.04.2019).
22. Щёкин А. В., Сульдин С. П. Ассоциативность траекторий в CAM-приложении «Mодуль ЧПУ. Токарная обработка» // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 8. С. 570–575. DOI: https://doi.org/10.17587/mau.16.570-575
23. Камнев А. Интерфейс прикладного программирования геометрического ядра C3D, его при- менение и главное отличие от API системы КОМПАС-3D // САПР и графика. 2016. № 5. C. 36–38. URL: https://sapr.ru/article/25210 (дата обращения: 23.04.2019).
24. Черепашков А. А. Проектируем в среде учебного виртуального предприятия // САПР и графика. 2014. № 1. C. 76–78. URL: https://sapr.ru/article/24352 (дата обращения: 23.04.2019).
