CC BY
8УДК 515.2 Н.П. 1смашова, к.т.н.,
Ахмаметьева Г.В.
КОМП'ЮТЕРНИЙ ДИЗАЙН СПРЯЖЕНИХ КВАЗ1ГВИНТОВИХ ПОВЕРХОНЬ, ЩО ВИКЛЮЧАЮТЬ 1НТЕРФЕРЕНЦ1Ю
Одеська держана академiя будiвництва та архтектури
Анотащя
Стаття присвячена обгрунтуванню можливостi використання теори комп'ютерного дизайну. Спряжених квазiгвинтових поверхонь, що виключають iнтерференцiю для проектування точних, високопродуктивних рiжучих iнструментiв.
Постановка проблеми. Бшьшють iснуючих методiв формування спряжених поверхонь не враховують юнематику i динамiку верстатiв, на яких ведеться обробка складних криволiнiйних поверхонь. Для тдвищення точностi, надiйностi, довговiчностi механiзмiв машин необхiдно при формуванш спряжених поверхонь кiнематичних пар i рiжучих iнструментiв враховувати кiнематику i динам^ механiзмiв.
Аналiз останнiх дослвджень. Професор А.Н.Пiдкоритов зробив великий внесок у розвиток гвинтового проектування i розвинув теорш дiаграми кiнематичного параметричного гвинта i застосував И для формування складних криволшшних спряжених поверхонь [1, 2].
Основна частина. Впровадження найбшьш досконало! технологи обробки виробiв на гнучких автоматизованих виробництвах, на оброблювальних модулях, на верстатах з ЧПУ. Геометричне моделювання спряжених кваз^винтових поверхонь, що виключають iнтерференцiю на базi теори комп'ютерного дизайну.
У сучасних машинах, що працюють на великих швидкостях, динамiчнi навантаження можуть суттево перевищувати статичнi. Зменшення динамiчних навантажень е важливою проблемою, яку можна вирiшити по перше тдвищенням точностi проектування спряжених поверхонь i по друге тдвищенням точностi обробки деталей.
Усе це можна досягнути впровадженням автоматизованого проектування на базi САПР Autodesk Inventor 2011, що е системою параметричного моделювання. За и допомогою можна наочно по деяких заданих параметрах визначити вс останнi. Перерахунок параметрiв при змм будь-якого одного здiйснюеться динамiчно i вщразу вiдображаеться на екранi комп'ютера (рис. 1).
Вщомо, що, форми деталей, як е оптимальними функцюнальних потреб е одночасно i найбшьш вдосконалимо с точки зору промислового дизайну. Тому використання параметричного кшематичного гвинта е
основою виршення проблем точност проектування и набуття оптимально! форми, що виключае iнтерференцiю.
Рис. 1
Передумовами для створення кшематичного методу проектування спряжених квазiгвинтових поверхонь, е розроблеш теоретичнi основи i теорема професора А.М.Пiдкоритова про ми-ш^ огинаючi аксо!ди [1].
З теорп кiнематичних гвинтiв вiдомо, що через кожну точку контакту К характеристик проходить загальна нормаль спряжених поверхонь, яка е променем лшшного комплексу гвинта щодо руху поверхонь ХА1 Хв (рис.2).
1Т1
Рис. 2
Алгоритм формування тривимiрноi моделi кшематичного параметричного гвинта, що виключае мтерференщю програмним способом.
1. Вибiр адреси проекту i введення його назви. Створення теки проекту.
2. Введення початкових параметрiв: АВ, Ь15 И2, у, юА, ®в.
3. Аналiз вхiдних даних i вибiр шаблонiв для кошювання.
4. Кошювання шаблону дiаграми в теку проекту.
5. По вхщним параметрам побудувати дiаграму кшематичного гвинта.
6. З дiаграми отримати параметри: ют, hm, a, b, а, в, f.
Наведений алгоритм програми описуе формування дiаграми кiнематичного гвинта i витяг з не! геометричних параметрiв, необхiдних для побудови тривимiрноl моделi кiнематичного гвинта i отримання результативно! поверхнi. Алгоритм розглядае формування дiаграми Í3 спряженими поверхнями евольвентний гелжощ - конус обертання. Надалi програма доповниться формуванням тривимiрноl моделi параметричного кiнематичного гвинта i рiзними варiантами спряжених поверхонь. Iснуючi вiкна програми в процес розробки можуть бути видозмiненi та будуть додаш новi вiкна програми.
Програма «Кинематический винт» виконуеться тшьки при вщкритому додатку САПР Autodesk Inventor, при цьому вс необхщт файли створюються автоматично.
Формування тривимiрноl моделi спряжених поверхонь «евольвентний гелшощ - конус обертання» за допомогою теорп комп'ютерного дизайну на базi кiнематичного параметричного гвинта (рис.3).
И ви -.--■• | ш -
Рис.3. Параметри кшематичного гвинта. Для евольвентного гелшоща виконуеться сшввщношення
а = h • tga (1)
Приймаемо а=30 мм, а=35°, у=50°. 1з спiввiдношення (1) отримано значення h:
а 30 30
h =-=-— =-= 42.8449 мм
tga tg35° 0.7002
£ = Y-a = 50°-35° = 15°
Формування програми складання спряжених поверхонь «евольвентний гелжснд - конус обертання»
Рис.4. Створено формування деталi «конус».
Рис.6. Готова тривимiрна модель спряжених поверхонь «евольвентний гелжощ - конус обертання»
Створено залежшсть дотичност результуючо! поверхш з поверхнею конуса.
СпоЫб комп'ютерного дизайну геометрично! моделi спряжених квазiгвинтових поверхонь дозволяе виршити складнi завдання конструювання, пiдвищення точшсть, забезпечити дизайн виробiв, що робить 1х конкурентоздатними.
Висновки i перспективи подальших дослiджень. Наведена теорiя комп'ютерного дизайну на базi параметричного кшематичного гвинта, може бути основою формування точних методiв проектування спряжених поверхонь деталей, забезпечить 1х оптимальну форму та розмiри з точки зору надшност i дизайну. А також наблизились до ршення проблеми тдвищення точностi профiлювання i пiдвищення продуктивност конструкторських робiт.
Лiтература
1. А.Н. Подкорытов. Автоматизация, электронное моделирование и исследование интерференции сопряженных криволинейных поверхностей на базе ЭВМ. - Омск; Зап-Сиб.кн.изд, 1976г., 168с.
2. А.Н. Подкорытов. Геометрия сложных криволинейных поверхностей на базе ЭВМ. Новосибирск, 1976г., 82с.
3. 1смашова Н.П. Параметрична комп'ютерна модель визначення характеристик спряжених аксощов // Прикладна геометрiя та шженерна графжа. Працi / Тавршська державна агротехнiчна академiя - Вип.. 4 Т36. - Мелiтополь, 2007. - С.130-133.
4. Iсмаiлова Н.П. //Геометричне i аналiтичне моделювання спряжених поверхонь робочих оргашв гiдравлiчних насосiв.//Мiжвузiвський збiрник (за напрямом «1нженерна мехашка», «Сучасш проблеми геометричного моделювання , Луцьк -2008, 124-127 С.
Аннотация
КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН СОПРЯЖЕННЫХ КВАЗИВИНТОВИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ИСКЛЮЧЕНИЕ
ИНТЕРФЕРЕНЦИИ Н.П. Исмаилова, к.т.н., Ахмаметева А.В.
Предложена теория компьютерного дизайна сопряженных квазивинтовых поверхностей исключающих интерференцию на базе параметрического кинематического винта.
Abstract
COMPUTER DESIGN of the ATTENDED КВАЗИВИНТОВИХ SURFACES, EXCEPTION of INTERFERENCE Ismailova N., Ahmametjeva A.
The theory of computer design of the attended surfaces is offered eliminating interference on the base of self-reactance kinematics screw.
