Глава 2. Информационная модель – основа бесплазовой подготовки производства.

2.1.Электронное описание изделия и параметризация

В течении последнего десятка лет информационные технологии в своем развитии проделали путь, на который в областях промышленного производства потребовались бы столетия. Появление «тяжелых» интегрированных систем CAD/CAM/CAE (систем автоматизированного проектирования, изготовления, расчета и анализа) позволяет специалистам авиационной техники выполнять электронное описание объекта производства с точностью 0.01÷0.02 мм, с применением принципа трехмерной параметризации.

Под электронным описанием объекта принято понимать представление конструкции изделия в виде плоской - 2D или объемной - 3D графики, выполненной в определенной программной среде с использованием компьютеров и хранящейся на соответствующих носителях информации. В настоящее время в России нормативная база для выполнения процессов создания электронного описания только создается, в то время как на Западе существует около 300 стандартов серии ISO 10303, задающих требования к каждому отдельному процессу создания математических моделей и их производных.

Сущность параметризации состоит в том, что деталь выполняется в компьютерной сборке как объект с не конкретно заданными размерами, а взаимосвязанными переменными, при изменении которых происходит перестроение всей детали. Применение принципа параметризированной модели позволяет выполнять модифицирование и изменение огромных сборок изделия в течение нескольких часов и ограничивается только возможностями компьютерной техники. Такие возможности присущи только электронному описанию объекта и полностью исключаются при использовании традиционных методов производства.

2.2.Математическая модель поверхности или геометрическая модель

В современных условиях процесс моделирования самолета начинается, как и при использовании традиционных методов производства, с создания математической поверхности или геометрической модели изделия.

Под геометрической моделью поверхности (ГМП) понимают совокупность математического описания поверхности, полного набора координат и геометрических характеристик элементов, однозначно определяющих принадлежность данной поверхности точкам пространства. Геометрические модели могут быть представлены как в виде жесткой неизменяемой модели, так и в параметризованном виде. В зависимости от выполняемых функций описание поверхности может быть представлено в виде каркасной или поверхностной модели. Как правило, на геометрической модели изделия наносится конструктивно – силовая схема (КСС), представляющая реальную разбивку осей шпангоутов, стрингеров и других силовых элементов планера.

В реальном производстве применение электронной геометрической модели позволяет отказаться от изготовления дорогостоящих макетов поверхности, использования метода слепков для изготовления рабочих болванок и штампов и перейти к выполнению сборочной и плазово-шаблонной оснастки автоматизированными методами с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ). В этом случае цикл подготовки производства сокращается в два – три раза, улучшается увязка и точность сборочной оснастки.

Выполнение математических геометрических моделей (или теории изделия) при подготовке производства самолетов стало одним из первых применений вычислительных машин. И только по мере роста производительности и быстродействия персональных компьютеров и графических станций появилась возможность выполнения трехмерных электронных макетов сборок и агрегатов, и применение систем автоматизированного проектирования, расчета и анализа.