modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija · modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija...
TRANSCRIPT
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
MODELIRANJE MAŠINSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA dipl. inž. Sima Pastor, Srednja mašinska škola, Novi Sad
2012. 1929. 1936.
strana 2
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
01 MMEiK autorizoavano predavanje iz predmeta Modeliranje Mašinskih Elemenata i Konstrukcija
strana 3
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Sistem razvoja proizvoda 3D Model u CAD/CAE/CAM sistemima
Sadržaj
strana 4
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Part 1
..: Razvoj proizvoda
..: Tipično okruženje razvoja proizvoda
..: Varijabilnost i složenost
..: Sistem razvoja proizvoda - PDS
..: Digitalana reprezentacija proizvoda
SISTEM RAZVOJA PROIZVODA
strana 5
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Planiranje Koncept Razvoj sistema Demonstracija Proizvodnja i
razvoj Operativnost i
podrška
Upravljanje resorom
Upravljanje programom
Uvod u novi proizvod
Usklađivanje s propisima
Izmene i upravljanje konfiguracijama
Men
adžm
ent
Predlog odgovora
Sagledavanje zahteva i upravljanje
Publikacije marketinga proizvoda Prod
aja
i mar
ketin
g
Razvoj koncepta
Oblikovanje sistema
Oblikovanje detalja
Oblikovanje varijanti i izrada
Verifikacija i validnost
Outsourcing dizajn
Inže
njer
ing
Komponente i upravljanje dobavljačima
Napredna nabavka
Nab
avka
Upravljanje procesom proizvodnje
Alati i dizajn fabričke opreme
Outsourcing proizvodnja Proi
zvod
nja
Tehničke publikacije
Upravljanje programom servisa
Upravljanje opremom
Analiza performansi
Logi
stik
a
strana 6
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Tipično okruženje razvoja proizvoda Razvoj proizvoda je danas složeniji i teži više nego ikad
Zahtevi Ocena dizajna
BOM Izmene
Modeli Crteži Simulacije
Koncept Zahtevi
Tržišni uslovi Brošure, Listinzi Predlozi
Korisnički zahtevi
Ocena izvodljivosti Dizajn alata Radni nalozi NC programi
Povlašteni delovi Odobreni dobavljači
Dobavljač
Dobavljač
Distribuirana proizvodnja
Distribuirana proizvodnja
Klijenti
Klijenti
Regulatorna tela
Prilagođene konfiguracije Nedoumice klijenta
Izveštaji o otkazu Priručnici za korisnike Trening vodiči Katalozi delova
Dizajn partneri
Proizvodnja
Logistika
Prodaja Marketing
Inženjering
Nabavka
strana 7
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
… Nepredvidljiva učestalost i intenzitet interakcije … Široki raspon komunikacijskih zaheva
(face-to-face, papir, e-mail, FTP) … Primena raznih softverskih aplikacija … Bogat spektar formata datoteka … Potreba za širokom distribucijom informacija o proizvodu
(kako unutar tako i van poduzeća) … Razvoj funkcija proizvoda koje se mogu nesvesno preklapati … Promena vlasničke strukture tokom vremena itd.
Varijabilnost i složenost
Iterativna i kolaborativna priroda na mestima razvoja proizvoda
postavlja ogromne zahteve nad tehnologijom
koji daleko premašuju sposobnosti tradicionalnih poslovnih tehnologija
ljudi
tehnologije nova vrednost
procesi
strana 8
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Product Development System
strana 9
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Sistem razvoja proizvoda
Kreiranje - MCAD/CAE/CAM - Inženjerske kalkulacije - XML autoring - Tehničke ilustracije - Planiranje procesa
Nadzor - Upravljanje podacima - Upravljanje procesima - Upravljanje dobavljačima i komponentama
Saradnja - Povezivanje sa partnerima i dobavljačima - Vizualizacija
Konfigurisanje - Upravljanje konfiguracijama - Upravljanje životnim ciklusom
Komunikacija - Objavljivanje - Poslovna inteligencija
strana 10
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Digitalana reprezentacija proizvoda
PTC’s Product Development System Create Pro/Engineer, Creo
Control PDMLink
Collaborate ProjectLink, Pro/Intralink
Configure MathCAD
Communicate ArborText. ISODraw
• Uverljiv digitalni prikaz proizvoda • Brzi virtuelni eksperimenti • Brzo uvođenje promena • Izvođenje „šta – ako” scenarija • Rapid-prototyping, itd.
3D Star Wars Stormtrooper Helmet & Rapid Prototyping
pre nego otpočne skup fizički proces
proizvodnje
strana 11
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Part 2
..: Osnovne definicije
..: MCAD sistemi
..: Primenljivost 3D MCAD modela
..: Tehnike 3D MCAD modeliranja
..: Od koncepta do proizvoda
..: NASA’s Curiosity rover project
..: Reverzno inženjerstvo
..: CAE i Strukturna analiza
..: CAE i Multifizika
..: Simulacija mehanizama
..: Vizuelizacija
..: Virtual Reality and Augmented Reality
..: Izrada modela i proizvoda - CAM tehnologija - RP tehnologije - Mockup ..: Tehnički crtež
3D MODEL U CAD/CAE/CAM SISTEMIMA
strana 12
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Osnovne definicije
Tehnologija koja se bavi primenom kompjutera za planiranje, upravljanje i kontrolu proizvodnih operacija
CAM Computer – Aided Manufacturing (kompjuterski podržana proizvodnja)
CAD Computer – Aided Design (kompjuterski podržano konstruisanje) Primena računara i grafičkog softvera za pomoć pri izradi ili poboljšanju konstrukcije proizvoda od koncipiranja do dokumentacije. (izvor: California State University Northridge)
CAE Computer – Aided Engineering (kompjuterski podržan inženjering) Pojam obuhvata simulacije, validaciju i optimizaciju proizvoda i proizvodnih alata. U budućnosti, CAE sistemi će biti glavni nosioci informacija i podrška dizajnerskim timovima u donošenju odluka.
timova
MCAD sistemi
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Savremeni MCAD sistemi:
– Autodesk Alias Studio – Autodesk AutoCAD – Autodesk Mechanical Desktop – Autodesk Inventor – Kubotek KeyCreator – Bentley Systems MicroStation – PTC Creo Elements/Direct (CoCreate) – PTC Creo Elements/Pro (Pro/ENGINEER) – PTC Pro/DESKTOP – Dassault Systemes CATIA – Dassault Systemes SolidWorks – Siemens NX – Siemens Solid Edge – …
strana 14
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Primenljivost 3D MCAD modela
Industrial Design & Styling
Package Design Mechanical Design
Visual Reporting & Analytics
Tooling & Fixture Design
Machining
Inspection Programming Electromechanical Mechanical Simulation
strana 15
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Tehnike 3D MCAD modeliranja
• Prostorno modeliranje Linijski – žičani (wireframe) Površinski (surface) Zapreminski – solid i Kombinovani – hibridni modeli
• Parametarsko modeliranje • Modeliranje zasnovano na fičerima (formama)
parametarski predefinisani blokovi • Modeliranje sklopova • Korišćenje biblioteke 3D modela
standardni delovi nestandardni delovi, izbor i proračun
• Freeform feature modelling (NURBS) • Reverse Engineering • 3D surfacing • Digital Clay/Freestyle Design
Autodesk Inventor
strana 16
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Proces razvoja proizvoda - CATIA
Od koncepta do proizvoda
Link
strana 17
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Od koncepta do proizvoda
PTC Creo
strana 18
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
NASA’s Curiosity rover project
NASA’s Curiosity rover project – Siemens NX
How was the Mars rover Curiosity designed
Link
strana 19
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Reverzno inženjerstvo
Scan to CAD Scan to Mesh Scan to Surfaces
Mesh Optimization
Mesh Modeling
Export
Smooth Fill holes Optimize/reduce size
Deform Thicken/offset Apply color & texture
STL, OBJ or other mesh formats
for archiving, 3D printing, rendering, or CAE use
Mesh Optimization
NURBS Surfacing
Export
Smooth Fill holes Optimize/reduce size
Auto Surfacing Interactive surfacing
IGES, STEP or other surface formats
for non-parametric use
Solid Modeling
Extract design intent Build CAD model Confirm quality with
Accuracy Analyzer
Export
Transfer to your CAD software as a native model with design history and parameters
strana 20
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
MCAD
Reverzno inženjerstvo
Video of Norshore Atlantic Build-up
Video of Scanning workflow
Skenirano polje tačaka NURBS površi Tru - view
Izrada
strana 21
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
CAE i Strukturna analiza
FEM analize:
‒ Naponsko stanje ‒ Deformaciono stanje ‒ Uticaj prednaprezanja ‒ Termičke analize ‒ Kontaktna naprezanja ‒ Zamor materijala ‒ Vibracije ‒ Stepen sigurnosti
Svojstva materijala: ‒ Izotropnost ‒ Homogenost ‒ Linearnost
strana 22
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
CAE i Multifizika
Simulacije:
‒ Akustika ‒ Strujanje fluida ‒ Elektrohemija ‒ Transport hemikalija ‒ Prenos toplote ‒ Plazma ‒ Elektromagnetizam ‒ AC/DC ‒ Korozija itd.
Simulation of the electromagnetic field in a high-voltage generator in an X-ray device
Sound pressure levels and intensity from a loudspeaker
Flow past a propeller in a duct Pump design optimization software CFD Analiza
strana 23
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Analize:
‒ Statika ‒ Kinematika ‒ Dinamika
Veza sa:
‒ Matematičkim softverom ‒ Modulom za animacije ‒ Modulom za strukturu analizu
Prenosnici snage i kretanja: ‒ Zupčasti ‒ Prenos remenom ‒ Lančasti ‒ Bregasti mehanizmi itd.
Ottobot Toy Robot PTC Pro/Engineer
Sile:
‒ Trenje ‒ Prigušenje ‒ Elastične sile ‒ Gravitacija ‒ Motor ‒ Dinamičke sile ‒ Impuls
Ograničenja:
‒ Početni uslovi ‒ Veze ‒ Putanja ‒ Optimizacija
Simulacija mehanizama
strana 24
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Simulacija mehanizama
strana 25
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Vizuelizacija
Autodesk Showcase PTC Creo Elements/Pro
SIEMENS Unigraphics
strana 26
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Virtual Reality and Augmented Reality
Virtuelna montaža
Virtuelna obuka
Augmented Reality
Ford bets on 3D virtual reality to improve their assembly line
Jaguar Land Rover create a virtual factory
BMW Maintenance by Augmented Reality
X-ray vision gives Volkswagen a virtual training advantage
strana 27
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
CAM tehnologija
ICAM EdgeCAM
Delcam
MasterCAM
CAM Express SolidCAM
Esprit CAM
PTC Pro/NC and Vericut
strana 28
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
RP tehnologije
Direct Manufacturing tehnologije: ‒ Selective laser sintering (SLS)
Thermoplastics, metals powders ‒ Fused deposition modeling (FDM)
Thermoplastics, eutectic metals ‒ Stereolithography (SLA)
Photopolymer ‒ Laminated object manufacturing (LOM)
Paper ‒ Electron beam melting (EBM)
Titanium alloys ‒ Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
Ti alloys, Al alloys, Stainless Steel… ‒ 3D printing (3DP)
Various materials
Manifold made from SLS Nylon powder
Fused deposition modeling (FDM)
Link
SLA using data from a CT scan or MRI scan
Medical Implant Design & Manufacturing by EBM
Link
Link
DMLS
strana 29
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Learjet 85 2009 mock-up
Maketa Mock – up
Mercedes McLaren Mini SLR Concept Car (unofficial mock up)
Space Station Mock-up in Neutral Buoyancy Simulator
Phantom Ray unmanned combat aerial vehicle (in full-scale mock-up)
strana 30
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Tehnički crtež Drawings
Assembly drawings crtež sklopa Subassembly drawings crtež podsklopa Detail assembly drawings radionički crtež sklopa Detail drawings (Part drawings) radionički crtež dela Drafts tehničke skice
strana 31
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Tehnička skica Draft
strana 32
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Hvala na pažnji! Izvolite pitajte ...
strana 33
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Kontakt dipl.inž. Sima Pastor
e – mail: [email protected]
Channel: http://www.youtube.com/PROMACHINEX
strana 34
Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs
Nastavni predmet: Modeliranje Mašinskih Elemenata i Konstrukcija Novi Sad, Sept. 2012.