CC BY
38
УДК 658.512
И. С. Шекое, I.S. Shekox, [email protected],
ПЛ. Князев, N.L. Enyazev, [email protected],
А.Г. Яншиевская, A.G. Jamszewskaya, [email protected]
Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия
Omsk State Technical University, Omsk, Russia
АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИЗА ЗВ-МОДЕЛИ ДЕТАЛИ AUTOMATIC ANALYSIS OF 3D-MODEL DETAIL
В данной статье рассматривается проблема автоматического создания технологического процесса изготовления детали в машиностроении. Рассматривается метод декодирования информации о Зй-моделн детали из исходного файла. Описывается программное решение задачи автоматического анализа геометрических характеристик модели детали.
This article discusses the problem of automatic creation process of manufacturing parts in mechanical engineering. Article describes a method of decoding information about the 3d-model of a part of the source file. Describes the software solution to the problem of automatic analysis of the geometrical characteristics of the model details.
Ключевые слова: cucmeva автоматического проектирования, технологический процесс, геометрическая поверхность
Keywords: automatic design system, technological process, geometric surface
Современная промышленность стремится к уменьшению затрат и повышению эффективности производства. Затраты промышленного предприятия должны снижаться на всех этапах изготовления изделия. Изначально изделие проектируется., производятся расчёты, моделирование при помощи систем автоматизированного проектирования (далее С АПР). Затем происходит планирование изготовления, составление технологического процесса изготовления деталей изделия, подготавливаются технологические и маршрутные карты, производятся подготовка производства и заку пки [1].
Если ведётся речь об автоматизации проектирования технологических процессов и подготовки производства, то необходимо стремиться к созданию таких программ, которые самостоятельно, на основе данных о детали, оборудовании и сортаменте предприятия производили бы расчеты, описание, технологическую документацию технологических процессов и управляющие программы для обрабатывающих центров с числовым программным управлением (далее ЧПУ) [2].
Основная трудоемкость работы подобной программы заключается в анализе и декодировании информации о детали по её 3D-модели. В анализ модели детали должно входить:
- определение количества деталей к изготовлению;
- определение габаритов детали для изготовления заготовки,
- определение материала, из которого необходимо изготавливать деталь,
- определение координат размерных цепочек и размеров частей детали для обработки заготовки,
- определение типов обработки готовой детали
Наибольшая проблема заключается в определении координат размерных цепочек и их значений. Существует большое количество САПР, в которых создаются модели деталей. У каждой программы свои принципы кодирования информации. Файлы, содержащие информацию о модели невозможно использовать в других программах. Из этого следует, что возникает проблема и с анализом свойств модели.
Но принпипы кодирования информации в программах, являющихся приложениями к операционным системам, стандартизированы. Мехэнизы кодировки определяется по международному стандарту ISO 10303-21 [3].
Для оптимального решения .задачи декодирования предлагается сохранение файла с моделью не б формат программы, а в формат файла с расширением *.stp. STEP-файл - это наиболее широко используемая форма обмена данными. Благодаря своей структуре в виде ANCH-кодировки текстового документа он легко читается. Его можно открыть в приложении операционной системы «Windows» - «Блокнот». В открывшемся файле будет приведен программный код файла модели детали. Пример отображение кода, файла таким методом приведён на рис. 1
Деталь! — Блокнот Фвйл Прааса Формат Вид Справка
- Ш *1
1
3 SO -1Q 3-Q-3 —21 ; HEADER |
FILE_DESCRIPTIQN<X'5TiP AP2Q3J>,
_E_N.N*E< 'jieT&Hbl , Stp ' . "201J-ll-IITIS:IB:JO1. C " UN5PECIFIED' '} , ('UNSPECIFIED'), "ascon ettep converter 1.0",
"Kompas 3 D1 ,
FIL E_EChEHA{ C"CQNFIG_COHTRO(__DESIGN * } ) J
ENDSEC:
DATA:
^-I-SHARE—RepresentationC ' aera/ibi' , #2-A*!I£2_Pi_ACCMENT_3&( ' ' , #3 , #4 , ; if2-CARTE5IAN_POINTC' " - CO. , 0, 3 3 I #4- DIRECTION C " ' ,<Q, ,Q. .1.S DTRECTXONC" " „ ti - . Q- , o. >3 ;
#5- (OECT'iETRIC_HEPRE 5 E^TATIDN-CONTEJfT £ 3 JlGLODAI__UNCERTAI NTY_*5 5IGNE D_CQNTEXT C £>91^ >
GLOBAL _UHlT_ASSrGNED_C0NTEX.T<'Crt,90 , . 3} >REPRE SErJTATION_CGriTEXT C ' NONE , ' hKll HE ' J J ; ^7 = 5»iittp-E_OEFINITrON_B:EPRE5E'4T.aTIONC^S i
jfrfl—PftODUCT_DCFINITIO fci_SHAPE£ " NONE 1 , ' NONE ' .,#»);
PRODUCT_DEFINITIO K| ^ " ' , "UNSPECIFIED" rf-55) J
.iID-Pi№DUCT_DCFINITION_FGRMATiaM_WlTH_£PCCIFIED_£QUR.CC ( ' AMY" , ' UNSPECIFIED ' ,#11,. NGT_fc£NO*'hl. > < riJ.-FRODUCT< "1" f 'ffiCTa-nb ' , "NONE* ,(#№));
#12-CC_DE5IGN_PEREON_AND_QRGANIZATION_AEEIGNHENTi;.#13,*14 , £#11)) | *L3^ERSON_AhlD_QftGANrZATIOnj£#LB
#14=PER5QN_AND_ORtiANIZATION_RCiLEi ' C^S i Qn-OWreii1 ' > I
3-ORGANIZATIOrMC'UNSPECIFIED' . 'UNSPECIFIED' , 'UNSPECIFIED'>: »1 6 -PERSON i " UNSPECIFIED" „ " ' , "UNSPECIFIED' , < ' UNSPECIF I ED" > , C " UNSPECIFIE D"> , ( ' UNSPECIFIED" JO J iiL~-PRODuCT_RCLATCD_PfttJDlJCT_CATL.GCJR.VC ' darai 1 ' , ' * , IMLS -CC_DE5IGN_AFFROVAL C*i9 » (ifXO) ) I #19-APPROVAL 'UNSPECIFIED'>;
*2Q-APPROVAL_5TATTUSC "nat_yet_approved ' ) ;
#21 =ApppQVA[__P ER SON—ORGANIZATIO N 2 .-023)
*-Z2-i=ERSGrJ_AhiD_OftGANIZATIGPiOLe 3 =APPROVAL_ROLE ("J;
#24 —APPROVAL_DATE_TIMECffZ 3,#1Q);
If 2 5 -DATE_AND_TIME < »2 5 ^ #2 7 > j rf2e-CALCNOAR_DATE<0,L,1> ;
7-LOCAL_nfE CO . „it'iSJi
#2 9-COOPDINATED_UNIVEREA|__TIME_QFFEET£Q . 0, , A*1EAD, ") i
9 —CC_DESIGhJ_PEftSON_AND_OftGAhJlZ ATIC"N_ASSIljrlME NT C* JO, ft 31. . ;
#30 =PER50N_AND_ORGAN IZATIQNi#16 :
* 31—PERS0nj_AND_0(tGAN IZ ATIOpJ_ROL C C ' des i gn_s uppl lor");
и
Рнс. 1. Пример программного кода флнла детали в формате *.stp
В программном коде приведённого файла можно определить команды, характеризующие образования различных поверхностей. Файл будет заполнен в виде иерархической конструкции модели от внешних и управляющих поверхностей до декартов&1х точек и векторов с направлениями.
Была создана программа для прочтения и анализа файла Программа производит поиск типов поверхностей детали в программном коде файла детали. Находит необходимые поверхности и классифицирует их, составляет список с характеристиками. Алгоритм работы программы приведён на рис. 2.
Из алгоритма видно, что в начале мы загружаем в программу необходимый УТР-файл Программа читает файл и определяет участки кода, где прописаны различные поверхности. В начальной версии программы происходит анализ по трём основным поверхностям: цилиндрическая. коническая и тороидальная. По каждому виду поверхности определяется индекс входа в функцию программы по заданию поверхности. Затем происходит считывание геометрических характеристик поверхности. После чего находится сектор пространства и направление, с помощью чего задается направление построения поверхности. В итоге программа выводит данные на экран. Пример вывода данных представлен на рис.
3. ГОСТ Р ИСО 10303-21-2002. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен 'этими данными. Часть 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена.
