Пример интегрированной системы проектирования и технологической подготовки производства, страница 5

Управляющая программа через кабель системы группового программного управления передается на фрезерный станок с ЧПУ, где происходит изготовление формовочной модели. Данная модель представляет собой промышленную модель, формируемую непосредственно перед изготовлением необходимой пресс-формы и используемую для последней заключительной проверки. После проверки формовочной модели осуществляется фрезерование отлитой заготовки до получения стальной пресс-формы. Фрезерные станки с пятью управляющими осями позволяют проводить обработку заготовки непосредственно из системы САПР/АСТПП, что существенно сокращает долю ручного труда, затрачиваемого на окончательную доработку дверной панели.

Штамповка дверной панели и окончательная сборка

Пресс-формы после устранения дефектов передаются на заводы, где происходит их настройка под большие инструментальные прессы, используемые для формирования корпусов дверных панелей под большим давлением. После этого с помощью робототехнической системы происходит заключительная сборка каркаса корпуса двери. Сборочные роботы используются затем для покраски и обработки поверхности каркаса.

Проектирование и производство двигателя автомобиля

Одновременно с проектированием корпуса автомобиля идет создание его двигателя.

Спецификации

Конструкторские спецификации (технические условия) вытекают из основной предпосылки удовлетворения определенного критерия, которому должен отвечать новый двигатель. Руководитель проекта задает вес автомобиля, приводимого в движение проектируемым двигателем, и параметры исполнения двигателя. Перед разработчиком ставится также задача достижения необходимой экономичности двигателя и его надежности. После этого специалисты-проектировщики, опираясь на свой опыт, преобразуют руководящие указания в форму конструкторских спецификаций, удовлетворяющих заданному критерию. Вычисленные значения мощности и вращающего момента нового двигателя приводятся в соответствие с ранее определенными требованиями по его закреплению и размещению.

Параметры компонентов двигателя и динамическое моделирование

Исходя из требований, предъявляемых к мощности двигателя, анализируются варианты с различными значениями диаметра поршня и длины его хода. Таким образом, постепенно начинают вырисовываться основные контуры нового двигателя. При помощи САПР проектируется коленчатый вал. Размеры вала определяются главным образом максимальными нагрузками.

Используя систему планшетного меню на рабочей станции фирмы Computer Vision, конструкторы формируют геометрическую модель, на основе которой выполняется все дальнейшее проектирование. Мощная система трехмерного моделирования обеспечивает немедленное отображение на экране всех изменений, происходящих в модели.

После определения величины хода поршня, размеров коленчатого вала и размещения этих деталей происходит уточнение основных параметров шатуна. Длина шатуна определяется диаметром цилиндра и возможными перемещениями относительно коленчатого вала. Система САПР/АСТПП позволяет специалистам проводить динамический анализ взаимодействия шатуна и поршня, а на основе этого успешно проектировать блок двигателя.

Обычно используется трехмерное цветное изображение для определения расположения поршней и коленчатого вала относительно блока и головки цилиндров. На данном этапе проектирования может быть также проведено динамическое моделирование процесса сборки двигателя (включающее определение возможных коллизий).

Анализ по МКЭ и оптимизация соотношения нагрузка—материал

После определения параметров отдельного компонента двигателя начинается этап более детального проектирования. При изготовлении отдельных компонентов двигателя должно быть затрачено минимально возможное количество материалов. Оптимизация сводится не только к минимизации веса и накладных расходов, но и к уменьшению момента инерции двигателя и, как следствие, увеличению его эффективности.

Так же как и при проектировании корпуса, система САПР/АСТПП позволяет строить сетку конечных элементов для каждого компонента двигателя. С помощью сетки можно провести определение пошагового градиента нагрузок и, если необходимо, осуществить быстрое перепроектирование данного компонента для получения более гладкого и более экономичного распределения нагрузок.