Практическое приложение теории базирования для ориентации моделей деталей машин при их аддитивном синтезе на 3D-принтерах
Автор: Беляков Н.В., Попок Н.Н., Яснев Д.А.
Журнал: Вестник Витебского государственного технологического университета @vestnik-vstu
Рубрика: Технология и оборудование легкой промышленности и машиностроения
Статья в выпуске: 1 (42), 2022 года.
Бесплатный доступ
Цель работы - разработка методического, алгоритмического и программного обеспечения базирования моделей деталей машин в рабочей зоне 3D-принтеров на основе анализа их геометрической точности для обеспечения заданных чертежом допусков взаимного расположения поверхностей. Для исследования и решения, поставленных в работе задач, использовались методы теории базирования, теории автоматизации проектирования, системно - структурного анализа и моделирования. Предложена система терминов проектного базирования при аддитивном синтезе, которая за счет определения понятий геометрической модели детали, приоритетного допуска, состава и комплекта баз, схемы базирования позволила предложить последовательность процедур базирования (ориентации) моделей деталей машин в рабочей зоне 3D-принтеров. Последовательность процедур включает: определение и индентификацию возможных составов баз ориентации поверхностей, определение параметров геометрической точности 3D-принтера, формирование базовой системы координат (за счет наложения на модель геометрических связей) и ее привязку к системе координат 3D-принтера и уже на стадии проектирования дает возможность оценить достижимость заданных чертежом допусков взаимного расположения поверхностей, а также рекомендовать варианты ориентации модели детали в рабочей зоне 3D-принтера для обеспечения допусков взаимного расположения. Представление описанной методики на языке теории автоматизации проектирования, алгебры логики и теории алгоритмов дало возможность создать программное обеспечение, позволяющее прогнозировать обеспечение точности допусков взаимного расположения поверхностей при 3D-печати, рекомендовать варианты базирования моделей деталей в рабочей зоне 3D- принтера на основе анализа его геометрической точности для обеспечения допусков взаимного расположения и, как следствие, снизить вероятность печати бракованных деталей. Разработки могут использоваться в: проектных бюро предприятий, использующих 3D- принтеры; IT-компаниях для создания и совершенствования программ - слайсеров; учебном процессе для подготовки специалистов в области производства изделий на основе трёхмерных технологий.
Машиностроение, подготовка производства, базирование, 3d печать, аддитивные технологии, 3d принтер, погрешность, слайсер, допуск взаимного расположения, геометрическая точность
Короткий адрес: https://sciup.org/142236066
IDR: 142236066 | DOI: 10.24412/2079-7958-2022-1-19-34
Список литературы Практическое приложение теории базирования для ориентации моделей деталей машин при их аддитивном синтезе на 3D-принтерах
- Полторан, Я. Е., Ведищев, К. А. (2019), bD-печать в современной промышленности, Аллея науки, 2019, Т. 1, № 7(34), С. 3-6.
- Никифоров, С. О. (2016) Технология 2D- и 3D-печати, 3D-принтеры, Вестник Бурятского научного центра сибирского отделения РАН, 2016, № 4 (24), С. 156-163.
- Зленко, М. А., Нагайцев, М. В., Довбыш, В. М. (2015), Аддитивные технологии в машиностроении. Пособие для инженеров, Москва, 2015, 220 с.
- Попов, С. Ю., Зеленина, А. Н., Токарева, Н. М. (2019), Программное обеспечение подготовки 3D-моделей к 3D-печати, Вестник Воронежского института высоких технологий, 2019, № 2 (29), С. 33-39.
- Блохин, А. В., Сапилова, А. А., Абашкина, П. Н. (2019), Печать трёхмерных объектов с использованием оптимальных настроек 3D-прин-тера, Научно-практические исследования, 2019, № 8-3 (23), С. 24-28.
- 3D Today: О «правильном» и «неправильном» расположении моделей при печати на фотополимерном принтере (2021), режим доступа: https://3dtoday.ru/bLogs/pL32/o-praviLnoiri-i-nepraviLnom-raspoLozenii-modeLei-pri-pecati-na-fotopoLimernom-printere, (дата доступа: 07.11.2021).
- 3D Printer: Как ориентация детали влияет на 3D печать? (2021), режим доступа: https://3dprinter.ua/kak-orientacija-detaLi-vLijaet-na-3d-pechat, (дата доступа: 07.11.2021).
- Савицкий, В. В., Голубев, А. Н., Быковский, Д. И. (2018), Исследование параметров 3D печати на размерную точность изделий, Вестник ВГТУ, 2018, № 2(35), С. 52-61.
- Зверовщиков, А. Е., Шелахаев, Д. А., Нестеров, С. А. (2019), Исследование точности размеров, обеспечиваемых технологией 3D-печати, Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, 2019, № 1 (49), С. 66-78.
- Гусев, Д. В. (2019), Повышение показателей качества изготавливаемых изделий при использовании технологии быстрого прототи-пирования, Автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.02.08, Ульяновск, 17 с.
- ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. (1990), издание официальное: утвержден и введен в действие госстандартом СССР: дата введения 1977-01-01, Москва, Издательство стандартов, 35 с.
- Абрамов, Ф. Н. (2006), О разработке терминологии базирования в машиностроении, Вестник машиностроения, 2006, № 2, С. 67-72.
- Сысоев, Ю. С., Томилин, С. А. (2008), Предложение по совершенствованию ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроениии. Термины и определения», Вестник машиностроения, 2008, № 1, С. 48-51.
- Новоселов, Ю. А. (2009), Альтернативная концепция теории базирования в машиностроении, Вестник машиностроения, 2009, № 2, С. 48-55.
- Базров, Б. М. (2017), Практическое приложение теории базирования в машиностроении, Вестник машиностроения, 2017, № 5, С. 6-11.
- Базров, Б. М., Хейфец, М. Л. (2020), Совершенствование основ теории базирования с учетом развития традиционных и аддитивных технологий, Докл. Нац. акад. наук Беларуси, 2020, Т. 64, № 5, С. 617-623.
- Попок, Н. Н., Беляков, Н. В., Махаринский, Ю. Е., Латушкин, Д. Г. (2020), Практическое приложение теории базирования для синтеза универсально-сборных приспособлений, Вестник ПГУ, 2020, № 11, С. 21-31.
- Беляков, Н. В. (2021), Научные основы технологии машиностроения, Ч. 1, Витебск, 2021, 309 с.
