-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
4
Spis treści
Rozdział 4.
Model bryłowy czy powierzchniowy? ....................................................265
Przykład 18. Butelka ...................................................................................................... 266
Przykład 19. Flakon ....................................................................................................... 286
Przykład 20. Piłka .......................................................................................................... 307
Zakończenie .......................................................................................337
Skorowidz ..........................................................................................339
Rozdział 3.
Technologiczność projektu
Co to jest technologiczność modelu
przestrzennego części?
Jednym z czynników decydujących o jakości projektu jest możliwość jego realizacji.
Konstruktor mechanik powinien więc nieustannie pamiętać o tym, że każdy projekt (ry-
sunek 2D lub model 3D) jest dopiero początkiem realizacji procesu produkcji nowego
wyrobu, a każdy proces produkcyjny ma swoje wymagania technologiczne. W związku
z tym wydaje się oczywiste, że każdy projekt powinien uwzględniać specyficzne wy-
magania wynikające z zastosowania określonego sposobu wytwarzania projektowanej
części lub wyrobu. I wcale nie chodzi tu o to, czy zaprojektowana część lub narzędzie
(forma, tłocznik, stempel itd.) będą wytwarzane na obrabiarce CNC, a program obróbki
będzie zdefiniowany na bazie przestrzennego modelu tej części. Myślę tu o takiej metodzie
projektowania, która uwzględnia spełnienie wszystkich wymagań konstrukcyjnych oraz
technologicznych. W literaturze takie podejście do projektowania nosi nazwę
Design for
Manufacturing (DFM)
, czyli
Projektowanie Uwzględniające Wytwarzanie
. Praktyczna
definicja metodyki DFM mogłaby być następująca:
DFM oznacza, że zaprojektowany wyrób jest możliwy do wytworzenia.
DFM oznacza zdefiniowanie takich relacji pomiędzy projektem wyrobu a procesem
jego wytwarzania, które ułatwią optymalizację technologiczności wyrobu.
DFM to taki proces rozwojowy nowego wyrobu, w którym zespoły konstrukcyjne
współpracują z zespołami technologicznymi w celu zapewnienia wysokiej
jakości wyrobu końcowego. Współpraca różnych zespołów inżynierów oznacza
też możliwość wykonywania wielu zadań równolegle, czyli zastosowanie
metodyki projektowania współbieżnego.
DFM to taka metoda projektowania, która zapewnia optymalne dopasowanie
projektowanego wyrobu do możliwości wytwórczych danej firmy.
DFM to takie zastosowanie systemów komputerowego wspomagania, w którym
zaprojektowany wyrób jest relatywnie łatwy do wytworzenia, wykonany
z minimalnej ilości materiału, odpowiedniej jakości i najtańszy z możliwych.
DFM to metoda, która pomaga zmniejszyć koszty wytwarzania i montażu już
w fazie projektowej, na przykład dzięki optymalizacji wykorzystania komponentów
typowych i standardowych.
214
Rozdział 3.
Technologiczność projektu
Wdrożenie takiej metody pracy wymaga oczywiście pewnych zmian w strukturze firmy
i wdrożenia wspomagającego tą metodę systemu komputerowego. Zmiany organizacyjne
mogą polegać na utworzeniu interdyscyplinarnych zespołów projektowych, w których
już od fazy projektowania wstępnego będzie można poszukiwać nie tylko rozwiązania
spełniającego wszystkie wymagania zamawiającego, ale także takiego, które uwzględni
wszystkie ograniczenia konstrukcyjne, technologiczne czy montażowe. Tak rozumiane
zespoły projektowe mogą być definiowane jako wirtualne, jeśli tylko wdrożony w firmie
system CAx/PDM to umożliwia.
Dzisiejsze systemy CAD oferują pewne możliwości analizy technologiczności projek-
towanej części, na przykład analizę minimalnego promienia krzywizny obrabianej po-
wierzchni czy analizę pochyleń technologicznych ścian modelu przestrzennego. Jeśli
rysunki lub modele przestrzenne wyrobu posiadają specyficzne atrybuty, takie jak koszt,
waga, materiał, rodzaj obróbki powierzchniowej, nazwa dostawcy czy czas dostawy, to
łatwo można sobie wyobrazić optymalizację wytwarzania tego wyrobu jeszcze na etapie
jego konstruowania. Rozwiązywanie problemów tego typu może być wspomagane przez
systemy przygotowania produkcji lub systemy z grupy PDM (
P
roduct
D
ata/
D
ocument/
D
evelopment
M
anagement
) powiązane z bazami danych modeli CAD. Cel takiej opty-
malizacji nie musi się ograniczać do aspektów technicznych projektu, bo nic nie stoi na
przeszkodzie, by optymalizować liczbę dostawców czy czas dostawy materiału surowe-
go lub komponentów standardowych. Optymalna (minimalna) liczba dostawców oznacza
możliwość negocjacji niższych cen, a czas dostawy jest zazwyczaj powiązany z ceną,
która jest wyższa dla krótszych terminów realizacji. Optymalizacja w tym zakresie oznacza
wybór takiego terminu realizacji dostawy, który zapewni płynność produkcji lub montażu.
W zakresie systemu CAD realizacja współpracy pomiędzy konstruktorem mechanikiem
a technologiem ogranicza się w zasadzie do spełnienia wymagań dotyczących technolo-
giczności. Dla konstruktora mechanika, ale też dla wszystkich innych uczestników pro-
cesu powstawania wyrobu końcowego, niezbędne staje się podejmowanie świadomych
decyzji. Świadomych, to znaczy takich, które uwzględniają skutki podjętej decyzji dla
kolejnych, następujących po etapie projektowania etapów procesu powstawania wyrobu.
Wybór materiału, sposobu obróbki części, rodzaju komponentu standardowego wpływa
przecież na czas i koszt produkcji czy montażu oraz na cenę i jakość wyrobu końcowego.
Poniżej chciałbym rozważyć kilka przykładów poświęconych projektowaniu części for-
mowanych, to znaczy odkuwek, odlewów i wyprasek. Poprawność technologiczną modeli
takich części uzyskujemy poprzez poprawną definicję powierzchni podziału, kierunku
otwarcia formy, pochylenia ścian oraz zaokrąglenia krawędzi. Jeżeli projektowanie części
formowanych wykonujemy w systemie wspomagającym modelowanie bryłowe, to warto
przestrzegać następującej procedury:
1.
Przed rozpoczęciem projektowania:
a)
W zależności od metody produkcji części oraz materiału części ustalić
minimalny kąt pochylenia ścian, zapewniający możliwość wyjęcia
wyprodukowanej części z formy,
b)
Ustalić minimalną dopuszczalną wartość promienia zaokrąglenia krawędzi (
R
min
)
— ważne szczególnie tam, gdzie powierzchnie robocze form i matryc mają być
frezowane narzędziem z krawędzią tnącą zaokrągloną promieniem (
R
frez
):
R
min
≥
R
frez
,
Co to jest technologiczność modelu przestrzennego części?
215
2.
W czasie projektowania:
a)
Zastanowić się nad strukturą modelu przestrzennego:
Jakie kontury?
Na jakich płaszczyznach?
Jakie elementy dodatkowe (punkty, kierunki, powierzchnie, itp.)?
b)
Zdefiniować proste bryły podstawowe,
c)
Jeżeli trzeba, zdefiniować elementy dodatkowe:
Żebra,
Gniazda mocujące itp.
d)
Sprawdzić, które ze ścian modelu wymagają pochylenia, a potem zdefiniować
te pochylenia:
Sprawdzić, czy zdefiniowane są pochylenia technologiczne wszystkich
wymaganych powierzchni modelu przestrzennego,
e)
Zaokrąglić krawędzie:
Sprawdzić poprawność (minimalny promień) zaokrągleń krawędzi.
Konstruktor-mechanik, którego zadaniem jest wykonanie modelu przestrzennego czę-
ści, powinien nie tylko uwzględnić aspekt technologiczności projektowanej części, ale
też sposób, w jaki następujący po nim w procesie powstawania wyrobu konstruktor-
narzędziowiec będzie mógł skorzystać z modelu konstrukcyjnego. Niestety, nie zawsze
model konstrukcyjny jest „przyjazny” dla narzędziowca. Większość systemów CAD
umożliwia definicję TYLKO jednej reprezentacji geometrycznej dla każdej projektowa-
nej części. Byłoby idealnie, gdyby dla tej samej części (ten sam model przestrzenny, ten
sam numer części w bazie danych itd.) mogły być zdefiniowane dwie, lub jeśli trzeba
więcej, reprezentacje geometryczne: konstrukcyjna i technologiczna.
PRZYKŁAD 1
Proces frezowania kieszeni z pochylonymi ścianami bocznymi może być zdefiniowany
szybciej, jeśli zastosowany zostanie frez kształtowy. Model geometryczny części obra-
bianej musi być w tym przypadku uproszczoną wersją modelu konstrukcyjnego, a wymagane
pochylenie ścian kieszeni będzie pochodną kształtu i położenia freza kształtowego.
PRZYKŁAD 2
Model konstrukcyjny części kutej zawiera opis geometryczny powierzchni kutych i fre-
zowanych. A to oznacza, że konstruktor matrycy musi zmodyfikować ten model tak, by
mógł wykonać jego „odcisk” w płycie matrycy. Model technologiczny odkuwki, który
konstruktor-narzędziowiec mógłby wykorzystać do definicji matrycy, musi być uprosz-
czoną wersją modelu konstrukcyjnego. Nie może on zawierać żadnych cech geometrycz-
nych, które są modelem obróbki skrawaniem.
Część z opisanych wyżej problemów stanowi treść kolejnych przykładów tego rozdziału.
[ Pobierz całość w formacie PDF ] - zanotowane.pl
- doc.pisz.pl
- pdf.pisz.pl
- wzory-tatuazy.htw.pl