RU2540795C2 - Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof - Google Patents
Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540795C2 RU2540795C2 RU2012132272/08A RU2012132272A RU2540795C2 RU 2540795 C2 RU2540795 C2 RU 2540795C2 RU 2012132272/08 A RU2012132272/08 A RU 2012132272/08A RU 2012132272 A RU2012132272 A RU 2012132272A RU 2540795 C2 RU2540795 C2 RU 2540795C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- model
- processability
- computer model
- parts
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам автоматизированного моделирования объектов для решения задач по классификации деталей по группам обрабатываемости и предварительного подбора режущего инструмента для их обработки.The invention relates to automated modeling of objects for solving problems of classifying parts into machinability groups and preliminary selection of a cutting tool for their processing.
Известен способ автоматизированного коллективного моделирования объекта в сетевой среде (см. патент РФ на изобретение №2450334, кл. G06F 15/00, опубл. 10.05.2012 г.), включающий серверный компьютер, графическое устройство ввода-вывода, серверное программное приложение, модуль задания на моделирование, клиентские компьютеры. В способе выполняют задание из выбранного модуля задания в процессе совместной работы операторов с клиентских компьютеров и администратора с серверного компьютера, в случае поступления ошибочного воздействия с клиентского компьютера осуществляют его коррекцию на клиентском компьютере с помощью серверного программного приложения, отображают ход и результат выполнения задания на устройстве ввода-вывода.A known method of automated collective modeling of an object in a network environment (see RF patent for the invention No. 2450334, class G06F 15/00, published May 10, 2012), including a server computer, graphic input-output device, server software application, module modeling tasks, client computers. In the method, the task is performed from the selected task module during the joint work of the operators from client computers and the administrator from the server computer, in case of erroneous exposure from the client computer, it is corrected on the client computer using the server software application, and the progress and result of the task on the device are displayed input-output
Недостатком данного способа является то, что известный способ не обеспечивает возможности работы в автоматическом режиме без участия оператора.The disadvantage of this method is that the known method does not provide the ability to work in automatic mode without operator intervention.
Известна работа (M.Tolouei-Rad. Integration of part classification, cell formation and capacity adjustment// School of Engineering, Edith Covan University. - 2010. - Vol.39. - P.197-203), в которой описывается модель групповой технологии, включающая классификацию деталей, их кодирование, создание семейства, формирование производственных ячеек, минимизацию простоев оборудования через регулирование пропускных способностей производственных ячеек и расчет времени цикла обработки группы заготовок.Known work (M. Tolouei-Rad. Integration of part classification, cell formation and capacity adjustment // School of Engineering, Edith Covan University. - 2010. - Vol.39. - P.197-203), which describes a group model technologies, including the classification of parts, their coding, the creation of a family, the formation of production cells, minimizing equipment downtime by controlling the throughput of production cells and calculating the processing time of a group of workpieces.
Недостатком данной модели является то, что известная модель не обеспечивает возможности автоматизации процесса классификации моделей деталей при наименовании файлов моделей.The disadvantage of this model is that the known model does not provide the ability to automate the process of classifying part models when naming model files.
Сущность предлагаемого способа классификации деталей по группам обрабатываемости по их геометрическим параметрам заключается в том, что создание компьютерной модели производят в системе автоматизированного проектирования средствами геометрического моделирования и используют для формирования чертежно-конструкторской документации, проектирования средств технологического оснащения, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ и передачи в системы инженерного анализа для проведения инженерных расчетов.The essence of the proposed method for classifying parts according to machinability groups according to their geometric parameters is that a computer model is created in a computer-aided design system using geometric modeling tools and is used to generate drawing and design documentation, design technological equipment, develop control programs for CNC machines and transfers to engineering analysis systems for engineering calculations.
Полученную компьютерную модель используют для получения физического образца изделия методом механической обработки.The resulting computer model is used to obtain a physical product sample by mechanical processing.
Кроме того, компьютерная модель дополнительно может быть получена из других CAD-систем через согласованные интерфейсы или сформирована по результатам обмера физического изделия-прототипа на координатно-измерительной машине.In addition, the computer model can be additionally obtained from other CAD systems via coordinated interfaces or formed by measuring the physical prototype product on a coordinate measuring machine.
Созданную или полученную компьютерную модель используют для распознавания геометрических составляющих детали: плоских, криволинейных поверхностей и других конструкторских технологических элементов и на основе полученных данных производят классификацию модели по группам обрабатываемости. Саму классификацию компьютерной модели по группам обрабатываемости осуществляют в фоновом режиме (без участия оператора) в штатном режиме работы системы автоматизированного проектирования.The computer model created or obtained is used to recognize the geometric components of the part: flat, curved surfaces and other design technological elements, and based on the data obtained, the model is classified according to machinability groups. The classification of a computer model by machinability groups is carried out in the background (without operator intervention) in the normal mode of computer-aided design.
Компьютерную модель формируют по данным, полученным из любой внешней системы автоматизированного проектирования.A computer model is formed according to data obtained from any external computer-aided design system.
Использование предлагаемого способа классификации деталей по группам обрабатываемости обеспечивает следующий технический результат - сокращение времени создания компьютерной модели обрабатываемой детали и повышение точности классификации деталей по группам обрабатываемости.Using the proposed method for classifying parts by machinability groups provides the following technical result - reducing the time to create a computer model of the workpiece and increasing the accuracy of classification of parts by machinability groups.
Указанный технический результат достигается тем, что предложенный способ классификации деталей по группам обрабатываемости по их геометрическим параметрам, включает анализ геометрии деталей основных отраслей отечественного машиностроения, создание компьютерной модели и хранение компьютерной модели в системе как некоторое математическое описание и отображения на экране в виде пространственного объекта.The indicated technical result is achieved in that the proposed method for classifying parts according to machinability groups according to their geometric parameters includes analyzing the geometry of parts of the main branches of domestic engineering, creating a computer model and storing a computer model in the system as some mathematical description and display on the screen as a spatial object.
Особенность заключается в том, что создание компьютерной модели производят в системе автоматизированного проектирования средствами геометрического моделирования и используют для формирования чертежно-конструкторской документации, проектирования средств технологического оснащения, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ и передачи в системы инженерного анализа для проведения инженерных расчетов.The peculiarity lies in the fact that the creation of a computer model is carried out in a computer-aided design system by means of geometric modeling and is used to generate drawing and design documentation, design of technological equipment, develop control programs for CNC machines and transfer it to engineering analysis systems for engineering calculations.
Полученную компьютерную модель используют для получения физического образца изделия методом механической обработки.The resulting computer model is used to obtain a physical product sample by mechanical processing.
Кроме того, компьютерная модель дополнительно может быть получена из других CAD-систем через согласованные интерфейсы или сформирована по результатам обмера физического изделия-прототипа на координатно-измерительной машине.In addition, the computer model can be additionally obtained from other CAD systems via coordinated interfaces or formed by measuring the physical prototype product on a coordinate measuring machine.
Созданную или полученную компьютерная модель используют для распознавания геометрических составляющих детали: плоских, криволинейных поверхностей и других конструкторских технологических элементов и на основе полученных данных производят классификацию модели по группам обрабатываемости. Саму классификацию компьютерной модели по группам обрабатываемости осуществляют в фоновом режиме (без участия оператора) в штатном режиме работы системы автоматизированного проектирования.The computer model created or obtained is used to recognize the geometric components of the part: flat, curved surfaces and other design technological elements, and based on the data obtained, the model is classified according to machinability groups. The classification of a computer model by machinability groups is carried out in the background (without operator intervention) in the normal mode of computer-aided design.
Компьютерную модель формируют по данным, полученным из любой внешней системы автоматизированного проектирования.A computer model is formed according to data obtained from any external computer-aided design system.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue made it possible to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed method set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Блок-схема способа классификации деталей по группам обрабатываемости по их геометрическим параметрам представлена на фиг.1. Способ включает в себя:A flowchart of a method for classifying parts according to machinability groups according to their geometric parameters is shown in FIG. The method includes:
1 - Загрузку модели детали;1 - Download model details;
2 - Создание параллелепипеда;2 - Creating a box;
3 - Выбор параллельной грани, наибольшей по площади;3 - Selection of the parallel face, the largest in area;
4 - Позиционирование системы координат;4 - Positioning of the coordinate system;
5 - Распознавание криволинейных поверхностей;5 - Recognition of curved surfaces;
6 - Распознавание плоских поверхностей;6 - Recognition of flat surfaces;
7 - Распознавание типовых элементов (включая: 8 - отверстия, 9 - карманы, 10 - пазы);7 - Recognition of typical elements (including: 8 - holes, 9 - pockets, 10 - grooves);
11 - Распознавание сложных поверхностей (включая: 12 - тороидальные, 13 - NURBS, 14 - конические, 15 - цилиндрические);11 - Recognition of complex surfaces (including: 12 - toroidal, 13 - NURBS, 14 - conical, 15 - cylindrical);
16 - Определение группы.16 - Definition of a group.
Реализация способа осуществляется следующим образом. После осуществления загрузки модели детали в систему (1) осуществляется встраивание данной модели в параллелепипед (2), а затем выбор площади плоской поверхности параллелепипеда (3). При определении поверхности с большей площадью производится установка данной плоскости в качестве базовой. Использование позиционирования системы координат (4) позволяет установить временную систему относительно поверхности в любой угловой точке либо по центру пересечения ее средних линий. Данная методика определяет из двух плоскостей блока нижнюю плоскость, основываясь на данных в вышестоящих блоках.The implementation of the method is as follows. After loading the model of the part into the system (1), this model is embedded in the box (2), and then the area of the flat surface of the box (3) is selected. When determining a surface with a larger area, this plane is set as the base plane. Using the positioning of the coordinate system (4) allows you to set a temporary system relative to the surface at any corner point or at the center of intersection of its center lines. This technique determines the bottom plane from two planes of a block, based on the data in the higher blocks.
Распознавание геометрических составляющих моделей деталей инициализируется набором средств по распознаванию криволинейных поверхностей (5). Процесс распознавания данных криволинейных поверхностей дифференцирован следующим образом:Recognition of the geometric components of part models is initialized by a set of tools for recognizing curved surfaces (5). The process of recognizing data of curved surfaces is differentiated as follows:
- распознавание плоских поверхностей (6);- recognition of flat surfaces (6);
- распознавание типовых элементов (7), к которым относятся отверстия (8), карманы (9) и пазы (10);- recognition of typical elements (7), which include holes (8), pockets (9) and grooves (10);
- распознавание криволинейных поверхностей (11), к которым относятся тороидальные (12), сложные поверхности (NURBS) (13), конические (14) и цилиндрические поверхности (15).- recognition of curved surfaces (11), which include toroidal (12), complex surfaces (NURBS) (13), conical (14) and cylindrical surfaces (15).
Для получения данных о наличии плоских поверхностей осуществляется выявление всех поверхностей, имеющих нулевой угол, относительно оси Z временной системы координат, установленной автоматически ранее при первичном обращении к детали. При анализе приоритет выделяется для поверхностей, не имеющих границ или стенок, расположенных под углом к данным поверхностям.To obtain data on the presence of flat surfaces, all surfaces having a zero angle are detected with respect to the Z axis of the temporary coordinate system that was automatically set earlier when the part was first accessed. In the analysis, priority is given to surfaces that do not have boundaries or walls located at an angle to these surfaces.
Для получения данных о наличии криволинейных поверхностей осуществляется комплексный анализ дерева построения модели детали (если рассматривается деталь, созданная в той же САПР, где интегрируется интеллектуальная система анализа). Или определяются математические зависимости, средствами которых осуществлялось построение данных поверхностей. В зависимости от параметров открытости поверхности и возможного ограничения контура поверхности иными гранями осуществляется соотнесение к соответствующему типу операций 3- или 5-осевой механической обработки.To obtain data on the presence of curved surfaces, a complex analysis of the tree for constructing the model of the part is performed (if the part created in the same CAD system where the intelligent analysis system is integrated) is considered. Or mathematical dependencies are determined, by means of which the construction of these surfaces was carried out. Depending on the parameters of surface openness and possible limitation of the surface contour to other faces, a 3- or 5-axis machining is assigned to the corresponding type of operation.
Типовые элементы распознаются посредством графоориентированного подхода, при этом извлекаются геометрические и точностные параметры элементов моделей деталей. Как правило, наличие и геометрическое расположение различных типовых элементов ограничивает решение по выбору оборудования следующего типа: 3-оси, 3+2-оси. То есть деталь либо располагается на базовой плоскости и может быть обработана с одной стороны полноценно или максимально эффективно с точки зрения технологии. Либо располагается на поворотном столе станка, где осуществляется вращение стола с закрепленной заготовкой для успешной механической обработки заготовки со всех необходимых сторон.Typical elements are recognized through a graph-oriented approach, and the geometric and accuracy parameters of the elements of part models are retrieved. As a rule, the presence and geometric arrangement of various typical elements limits the decision on the choice of equipment of the following type: 3-axis, 3 + 2-axis. That is, the part is either located on the base plane and can be processed on the one hand fully or as efficiently as possible from the point of view of technology. Or it is located on the rotary table of the machine, where the table is rotated with a fixed workpiece for successful machining of the workpiece from all necessary sides.
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the foregoing description indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для решения задач по классификации деталей по группам обрабатываемости и предварительного подбора режущего инструмента для их обработки;- a tool embodying the claimed invention, in its implementation is intended to solve the problems of classifying parts according to machinability groups and preliminary selection of cutting tools for their processing;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;- for the claimed method in the form as described in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач.- a tool embodying the claimed invention in the implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant of the assigned technical tasks.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132272/08A RU2540795C2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132272/08A RU2540795C2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012132272A RU2012132272A (en) | 2014-02-10 |
| RU2540795C2 true RU2540795C2 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=50031743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012132272/08A RU2540795C2 (en) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2540795C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667970C2 (en) * | 2016-11-28 | 2018-09-25 | Игорь Георгиевич Долгополов | Computer-implemented system for modeling and developing design documentation on basis of models-transformers uniformed by elementary bodies with direct parametric macrochange |
| RU2727153C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-07-21 | Акционерное общество «Смарт» | Method of creating, storing, editing and updating metadata describing products of cable-conductor products |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063128A (en) * | 1996-03-06 | 2000-05-16 | Bentley Systems, Incorporated | Object-oriented computerized modeling system |
| RU2311672C2 (en) * | 2003-07-04 | 2007-11-27 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Automatic programming method and automatic programming device |
-
2012
- 2012-07-30 RU RU2012132272/08A patent/RU2540795C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063128A (en) * | 1996-03-06 | 2000-05-16 | Bentley Systems, Incorporated | Object-oriented computerized modeling system |
| RU2311672C2 (en) * | 2003-07-04 | 2007-11-27 | Мицубиси Денки Кабусики Кайся | Automatic programming method and automatic programming device |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| M. Tolouei-Rad. Integration of part classification, cell formation and capacity adjustment//School of Engineering, Edith Covan University. - 2010. - vol. 39. - P. 197-203. * |
| ЯБЛОЧНИКОВ Е.И. и др., Моделирование приборов, систем и производственных процессов, Санкт-Петер., СПбГУИТМО, 2008, с. 8-9, 26, 49, 74, 113, 119. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667970C2 (en) * | 2016-11-28 | 2018-09-25 | Игорь Георгиевич Долгополов | Computer-implemented system for modeling and developing design documentation on basis of models-transformers uniformed by elementary bodies with direct parametric macrochange |
| RU2727153C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-07-21 | Акционерное общество «Смарт» | Method of creating, storing, editing and updating metadata describing products of cable-conductor products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012132272A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kadir et al. | Towards high-fidelity machining simulation | |
| Kiswanto et al. | An analytical method for obtaining cutter workpiece engagement during a semi-finish in five-axis milling | |
| Altintas | Virtual high performance machining | |
| Li et al. | Arc–surface intersection method to calculate cutter–workpiece engagements for generic cutter in five-axis milling | |
| CN102528555A (en) | Geometry and mechanics integrated optimization information processing method of interference-free tool path on complex curved surface | |
| TW201443595A (en) | Numerical control machining program creation device | |
| Matras et al. | Analysis of machining accuracy during free form surface milling simulation for different milling strategies | |
| US10684609B2 (en) | Program code generating method for tilted plane machining by multi-axis machine tool and device thereof | |
| CN114818162B (en) | Method, system and readable medium for surface inspection or part alignment | |
| Hryniewicz et al. | Modelling cooperation of industrial robots as multi-agent systems | |
| RU2540795C2 (en) | Method of classifying parts into processability groups based on geometrical parameters thereof | |
| Huang et al. | Edge computing-based virtual measuring machine for process-parallel prediction of workpiece quality in metal cutting | |
| Zhang et al. | Design and development of an in situ machining simulation system using augmented reality technology | |
| Yigit et al. | A solid modeler based engagement model for 5-axis ball end milling | |
| Sivakumar et al. | Extraction of subtractive features of prismatic parts from STEP file for CAD/CAM integration | |
| Luo et al. | Optimal tool orientation generation and chip volume/cutting force predictions for 5-axis CNC machining of curved surfaces using flat-end mills | |
| Tatarnikov et al. | Processing of quasi-equidistant surfaces with the detection of the dependence of the roughness parameters on the tool pitch in the cam system | |
| Filippov et al. | Mathematical support for automated geometry analysis of lathe machining of oblique peakless round–nose tools | |
| Isnaini et al. | Development of a CAD-CAM interaction system to generate a flexible machining process plan | |
| Li et al. | Computing axes of rotation for setup planning using visibility of polyhedral computer-aided design models | |
| Pellegrinelli et al. | Design and inspection of multi-fixturing pallets for mixed part types | |
| RU2522960C2 (en) | System for parts classification by machinability groups in compliance with their geometrical sizes | |
| Makki et al. | Direct duplication of physical models in discrete 5-axis machining | |
| Bilalis et al. | Model for surface-roughness parameters determination in a virtual machine shop environment | |
| Bey et al. | A new approach for finishing free-form surfaces based on local shapes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190731 |