Графическое и математическое моделирование образца свариваемого изделия при автоматизированном проектировании технологии.

Сварное изделие (конструкция) состоит из деталей. Детали объединяются в единую конструкцию по заданной в технологии топологической схеме. В собранной конструкции определяются линии соединения отдельных деталей с использованием сварки.

Графическое и математическое моделирование сварного изделия позволяет в виртуальном режиме определить характер (тип) стыковых соединений и их протяженность. Путем изменения положения конструкции нужно определить позиции изделия, когда стыки возможно сваривать в горизонтальном положении с использованием манипулятора изделия. Определить геометрию разделки стыка, описать ее на математическом уровне и выбрать способ сварки этих соединений. Рассчитать режимы сварки. Определить все переходы в технологической схеме от сварки одного стыка к другому. Рассчитать на стадии технологической подготовки производства всю маршрутную и пооперационную технологии. Подготовить технологические карты на каждое сварное соединение. И на конечном этапе моделирования технологического процесса подготовить техническую документацию на весь технологический процесс изготовления сварного соединения.

Методы трехмерного моделирования

при описании сварных конструкций.

Методы трехмерного моделирования, используемые в САПР, делятся на три группы: каркасное, поверхностное и твердотельное (сплошное) моделирование.

Каркасное моделирование.

Модель каркасного типа полностью описывается в терминах точек и линий. Ее главным достоинством являются простота и невысокие требования к компьютерной памяти, а недостатки связаны с отсутствием информации о гранях, заключенных между линиями, и с невозможностью различить внешнюю (незаполненную) и внутреннюю (заполненную) области. Наиболее широко каркасное моделирование применяется при имитации несложного пространственного движения инструмента (например, при фрезеровании по трем осям).

При использовании каркасных моделей в САПР необходимо учитывать следующие ограничения:

• неоднозначность – отсутствие возможности однозначно оценить ориентацию и видимость граней, что не позволяет различать виды сверху и снизу, а также автоматизировать удаление скрытых линий;

• приближенное представление криволинейных граней – невозможность точно описать криволинейные поверхности (цилиндры, конусы и др.), которые реально не имеют ребер; иногда для таких поверхностей вводят фиктивные ребра, располагаемые через регулярные интервалы;

• невозможность обнаружить столкновения – отсутствие информации о поверхностях, ограничивающих форму, не позволяет обнаружить столкновения между объектами, что важно при моделировании роботов, проектировании планов размещения оборудования и т.д.;

• погрешности оценки физических характеристик – возможность некорректного вычисления массы, центра тяжести, момента инерции и т.д., обусловленная недостатком информации об ограничивающих поверхностях;

• отсутствие средств «затенения» поверхностей – у модели, состоящей только из ребер, невозможно произвести закраску поверхностей различными цветами.