المعيار الوطني للاتحاد الروسي

العمليات التكنولوجية الإضافية
المبادئ الأساسية - الجزء الثاني

المتطلبات العامة

تاريخ التقديم - 2017-12-01

  • تطبيقات

تحدد هذه المواصفة القياسية الدولية المصطلحات والتعريفات الأساسية لتبادل البيانات في التصنيع الإضافي. تحدد هذه المواصفة القياسية الدولية المصطلحات والتعريفات لوصف هندسة المنتج أو أجزاء منه في التصنيع الإضافي ، وتصف طرق تبادل البيانات وأنواع الملفات والتنسيق.

هذا المعيار:

  • يصف تنسيقات تبادل البيانات المناسبة المستخدمة في عمليات التصنيع المضافة:
  • يصف الأشكال الحالية لتطوير هندسة ZO للتصنيع الإضافي ؛
  • يصف تنسيقات الملفات الحالية المستخدمة ضمن المواد المضافة الحديثة
    إنتاج؛
  • يوفر فهماً لوظائف تبادل البيانات الضرورية للتنسيق مع المعايير الدولية.

هذه المواصفة القياسية الدولية مخصصة للمستخدمين والمصنعين لعمليات التصنيع المضافة وأنظمة البرامج ذات الصلة. يتم استخدامه في أي مكان يتم فيه استخدام العمليات المضافة ، وعلى وجه الخصوص:

  • في استخدام منتجات نظام التقنيات والمعدات المضافة ، بما في ذلك البرمجيات ؛
  • في مجال مهندسي البرمجيات. العمل في أنظمة CAD / CAE:
  • في مجال مطوري أنظمة الهندسة العكسية ؛
  • هيئات الرقابة التي تحدد مطابقة التصميم والقيم الفعلية لهندسة المنتج.
  • المراجع المعيارية

يستخدم هذا المعيار مراجع معيارية للمعايير التالية:

GOST R57558—2017 العمليات التكنولوجية المضافة. المبادئ الأساسية. الجزء 1. المصطلحات والتعاريف

  • المصطلحات والتعاريف

في هذا المعيار ، يتم استخدام المصطلحات المتوافقة مع GOST R 57558—2017.

الطبعة الرسمية

  • تبادل البيانات
    • تدفق المعلومات
      • أحكام عامة

تشكل مجموعة البيانات ثلاثية الأبعاد الكاملة لجزء من المنتج أساس التصنيع الإضافي. يتم إنشاء هذا غالبًا عن طريق النمذجة ثلاثية الأبعاد المباشرة في أنظمة CAD. يمكن أيضًا اشتقاق مجموعات البيانات من القياسات إذا كانت أجزاء من الأجزاء موجودة في شكل مادي (انظر الشكل 3).

يعتمد تمثيل البيانات على أوجه المنتج ، ثم يتم إنشاؤه من حجم أو مساحة النموذج من خلال تعدد الأضلاع أو التثليث (انظر 4.1.2.4) ويتم نقله أثناء الإنتاج بتنسيق STL أو VRML (انظر 4.2.2 و 4.2.3). يسهل البرنامج التنفيذ التلقائي للعملية قدر الإمكان.

  • شرح المصطلحات الرئيسية المستخدمة في الشكل 1
    • نمذجة CAD ثلاثية الأبعاد (النمذجة الحجمية)

نمذجة 3D CAD هي العملية الأكثر استخدامًا في التصميم لإنشاء نموذج ZO رقمي. يمكن أن تكون نقطة البداية عبارة عن صورة لمنتج يتخذ شكلًا ويصبح أكثر تحديدًا بشكل مباشر على شاشة الكمبيوتر ، أو صورة تم إنشاؤها مسبقًا لكائن في شكل رسومات ، ورسومات ، وما إلى ذلك ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك ببساطة إلى بيانات ثلاثية الأبعاد. يمكن وصف حجم عنصر ما باستخدام طريقتين مختلفتين أو مزيج من كليهما. يتكون الكائن إما من وحدات تخزين أولية (أشكال) (على سبيل المثال ، مستطيل متوازي السطوح ، منشور ، أسطوانة ، مخروط ، كرة وحلقية) التي تولد كائنًا حقيقيًا باستخدام سلسلة من العمليات المنطقية ، أو حجم يصف جواره من الحدود الأسطح وترتيب المواد بالنسبة للأسطح الحدودية

  • الرقمنة ثلاثية الأبعاد (الهندسة العكسية)

الرقمنة ثلاثية الأبعاد هي عملية يتم فيها تحديد هندسة سطح كائن مادي باستخدام الأجهزة والبرامج المناسبة والنقاط المسجلة في نموذج رقمي. يمكن تسجيل الكائنات يدويًا أو يمكن استخدام النماذج الجاهزة ، والتي يجب نسخها رقميًا. استخدام الرقمنة ثلاثية الأبعاد فعال بشكل خاص. إذا كان النموذج يحتوي على سطح حر مطور تجريبيًا ، حيث يصعب إعادة إنتاجه باستخدام النمذجة المباشرة في 3D CAD.

  • إعادة بناء السطح

إعادة بناء السطح هي وسيلة لمعالجة البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام الرقمنة ثلاثية الأبعاد. بدءًا من مصفوفات النقاط ، يتم إنشاء المنحنيات والأسطح الموصوفة رياضيًا.
يتم إنشاء سطح كائن مع معلومات طوبولوجية كافية. يمكن بعد ذلك تخزين هذه البيانات بشكل منفصل أو دمجها في نموذج CAD ثلاثي الأبعاد موجود. تنشئ إعادة الهندسة جسرًا بين الرقمنة ثلاثية الأبعاد ونمذجة CAD.

  • تعدد الأضلاع / التثليث

يتم استخدام برنامج العملية المضافة هذا لإنشاء نموذج حجمي من بيانات وجهية إما من مصفوفة نقطية بعد التحويل الرقمي ثلاثي الأبعاد أو باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد بعد نمذجة CAD ثلاثية الأبعاد. سطح الكائن عبارة عن مجموعة من الوجوه الصغيرة المسطحة أو المضلعات التي تمتد بين النقاط. يحدد عدد وحجم الأوجه مدى دقة إعادة إنتاج هندسة السطح. تنشئ هذه العملية مجموعة بيانات بتنسيق STL.

  • عملية التقطيع

تعتبر عملية التقطيع إلى شرائح خطوة مهمة للتهيئة المسبقة في جميع عمليات التصنيع المضافة. يتضمن تقسيم جوانب (حجم) النموذج إلى عدة طبقات متتالية وتسجيل المعلومات الموجودة في كل طبقة. إذا لم تعد بيانات كفاف القطع متصلة ببعضها البعض في المحور Z ، فإن القياس اللاحق لم يعد ممكنًا. مع بعض التقنيات ، يتم تنفيذ هذه العملية تلقائيًا بواسطة البرنامج بمجرد تعيين المعلمات الضرورية (على سبيل المثال ، سماكة الطبقة). تتطلب الأنظمة الأخرى برنامجًا منفصلاً لإعداد بيانات الطبقة هذه وتخزينها.

  • تنسيقات البيانات
    • أحكام عامة

تنسيق STL هو التنسيق القياسي لنقل البيانات. يمكن لبعض الأنظمة قراءة البيانات ومعالجتها بتنسيق vrml.

إذا تعذر تصدير تنسيقات البيانات إلى تنسيق STL بسبب عدم وجود وحدة واجهة (غير مدرجة في التسليم القياسي لبرنامج CAD) ، فيمكن نقل البيانات إلى برامج CAD الأخرى من خلال تنسيقات الواجهة (على سبيل المثال ، في تنسيق IGES أو vda) ، والذي يتضمن بعد ذلك خروج STL.

ملاحظة - يمكن أن تنشأ مشاكل التحويل عند نقل البيانات من خلال واجهات النظام المحايدة ، حيث تختلف قدرات السطوح البينية (على الرغم من المعايير المعمول بها) اختلافًا كبيرًا وتعمل البرامج بدرجات متفاوتة من الدقة.

  • المحكمة الخاصة بلبنان

لقد أثبت تنسيق ملف STL (لغة فسيفساء السطح أو الطباعة الحجرية المجسمة) نفسه كتنسيق قياسي صناعي لنقل البيانات في التقنيات المضافة. إنه تنسيق تبادل بيانات تنسيق هندسي محايد للنظام. يتم وصف الأسطح الحدودية للنموذج الحجمي بالمثلثات (الوجوه المستوية) ونواقلها الطبيعية. يمكن حفظ مجموعات من ملفات STL باستخدام ASCII أو التمثيلات الثنائية ، والتي تعد تنسيقًا أكثر قابلية للقراءة ويقلل بشكل كبير من حجم الملف. تنسيق STL غير مناسب لتبادل البيانات بين أنظمة CAD.

  • فرمل (WRL)

VRML (لغة نمذجة الواقع الافتراضي) هي لغة مستقلة عن النظام الأساسي تدعم التقديم ثلاثي الأبعاد وإمكانيات الشبكات المختلفة. VRML هو تنسيق بيانات لا يقتصر على نقطة الدخول أو المتطرفين في شكل قوائم. يصف تنسيق البيانات 30 عنصرًا أو نصًا برمجيًا بطريقة موجهة للكائنات بلغة كمبيوتر واحدة (نص ASCII عادي أو نص utf-8). المكونات الرئيسية لتنسيق VRML هي أنواع العقد وقنوات الاتصال. أنواع العقد مبنية على أشكال هندسية أساسية مثل متوازي السطوح المستطيلة ، الأسطوانات ، المخاريط ، المجالات. كما أنه يستخدم كاميرات العقدة (منظور متوازي) ومجموعات العقد لتنفيذ الهياكل الهرمية ، وكذلك النماذج الأولية. لتوسيع النطاق الحالي لأنواع العقد. في الآونة الأخيرة ، أصبح VRML تنسيق XML. 3D قابل للتوسيع. Web3D.

  • IGES

IGES هو تنسيق بيانات محايد ومعيار دولي لتبادل بيانات CAD بين أنظمة CAD المختلفة. تم تطوير IGES بشكل أساسي لنقل البيانات الهندسية المتعلقة بنموذج الرسم ثنائي الأبعاد ونموذج السطح ZO. يستخدم IGES عناصر حجمية (متوازي السطوح المستطيلة ، الأسطوانات ، المجالات ، إلخ). حوالي 2 عنصرًا هندسيًا إضافيًا (الأسطح ، المنحنيات ، الأقواس ، النقاط ، أنظمة التفاعل ، إلخ) وأكثر من 40 عنصرًا غير هندسي (نص ، أبعاد ، تفاوتات ، إلخ).

  • VDA FS

VDA-FS (Verband Der Automobilindustrie-Flachenschnittstelle) هي واجهة CAD القياسية لـ VDA (اتحاد مصنعي السيارات الألمان). الغرض الأساسي منه هو تبادل بيانات هيكل السيارة. يعد VDA-FS مناسبًا تمامًا لتبادل بيانات السطح الحر التي تم إنشاؤها باستخدام برنامج ثلاثي الأبعاد موجه للسطح. يمكن أيضًا نقل النقاط وأحجام النقاط والمتجهات بهذا التنسيق.

  • الخطوة

STEP (معيار تبادل بيانات نموذج المنتج) هو نظام تنسيق محايد ، واجهة لوصف وتبادل بيانات نموذج المنتج بين أنظمة CAD المختلفة. يمكن استخدام STEP لنقل بيانات المنتج (على سبيل المثال: الألوان أو النص أو طبقة الدعم) بالإضافة إلى البيانات الهندسية (مثل DXF أو IGES).

يمكن دمج نموذج بيانات CAD في التمثيلات الهندسية (إطارات سلكية ونماذج حجم السطح ونماذج أخرى).

  • صندوق النقد العربي

تنسيق التصنيع الإضافي AMF هو تنسيق بيانات قائم على XML. مُصمم خصيصًا لتلبية احتياجات التصنيع الإضافي. كما هو الحال مع المحكمة الخاصة بلبنان. يوجد وصف فسيفساء لسطح الجزء (أو الأجزاء) ، ولكن تم بالفعل تضمين بيانات إضافية ، مثل المادة والملمس واللون.

4.3 إعداد البيانات

  • أهمية جودة البيانات

يُعد الاستنساخ الهندسي الذي لا تشوبه شائبة في مجموعة بيانات STL شرطًا أساسيًا لضمان عملية تصنيع سلسة وعالية الجودة للأجزاء باستخدام تقنيات التصنيع الحالية. يجب إيلاء اهتمام خاص لما يلي:

  • يجب أن تكون جميع أسطح النموذج متطابقة تمامًا (طراز مغلق تمامًا ومقاوم للماء) ؛
  • يجب توجيه جميع الأسطح بطريقة يمكن من خلالها تحديد الأحجام بوضوح ؛
  • عند إجراء التثليث ، يجب تحديد أسطح الهياكل (الطبقات ، الأسطوانات ، المحاور ، عناصر عدم الحضور ، إلخ) ؛
  • يجب تحويل النماذج السطحية بشكل مثالي إلى أشكال صلبة قبل تعدد الأضلاع / التثليث.

يمكن أن يؤدي إنشاء أو توفير بيانات ذات جودة رديئة إلى تعقيد مجموعة البيانات أو استعادتها ، الأمر الذي قد يكون في بعض الحالات مضيعة للوقت ومكلفًا للغاية. لذلك ، مطلوب اتفاق فردي للرسومات مع العميل.

  • خيارات تصدير المحكمة الخاصة بلبنان

تعيين خيارات التصدير عند إدخال بيانات STL و. لذلك ، فإن دقة تعدد الأضلاع / التثليث تحدد مدى دقة التقريب في هندسة المنتج. تؤثر الدقة المنخفضة جدًا على دقة النموذج الأولي النهائي ومظهره. ومع ذلك ، تتطلب الدقة العالية قدرًا كبيرًا من الذاكرة (حجم ملف زائدًا) وتزيد من وقت التحضير (انظر الجدول 1).

الجدول 1 - أخطاء التنسيق المحتملة في مجموعة بيانات STL وتأثيرها على عملية التصنيع
وأجزاء

بق

التنسيق

تأثير

ال

 مشكلة محتملة
نقل البيانات		 قياس ممكن
التثليث قاسي للغاية لا تقريب ضعيف للهندسة الحقيقية تصحيح ملف STL
جيد جدا
التثليث

معالجة البيانات المطولة

الأخطاء قيد التقدم
بسبب الكميات الكبيرة
معطيات

 العيوب الناجمة عن
أخطاء العملية		 تصحيح ملف المحكمة الخاصة بلبنان
متفاوتة و / أو
الأسطح غير المقطوعة
في نموذج SAO		 أخطاء العملية بسبب غير محدد
وحدات منفصلة		 دي هندسي
النوبات. تشوه		 استعادة البيانات كشريحة نظيفة من "وحدات التخزين المغلقة"
الاتجاه غير الصحيح للأسطح في
نماذج SAO		 أخطاء العملية بسبب فارغة
طبقات أو محدودة
تحديد الأجزاء		 عيوب هندسية. تشوه
التفريغ والفقدان
القوة في اتجاهين (المحور)		 تحقق من النواقل العادية لـ "مغلق
أحجام "

يمكن ضبط خيارات تصدير البيانات المختلفة اعتمادًا على برنامج CAD:

  • ارتفاع الوتر ونسبة العرض إلى الارتفاع والقرار:
  • القيمة الهندسية للسطح ، المحاذاة المطلقة للسطح ، الانحراف المطلق في الأوجه ، مسافة الانحراف القصوى ، إلخ ؛
  • تسامح قيمة هندسة المثلث ، تسامح الزاوية ، التحكم في الزاوية ، السطح ، الزاوية ، إلخ.

بالنسبة للعديد من البرامج التي لا تسمح بتعيين المعلمات الفردية عند تصدير البيانات ، يتم تكوين معلمات الإخراج بواسطة معلمات العرض. في هذه الحالة ، يجب أن تعتني بذلك. لضمان القيمة المناسبة والدقة العالية للشاشة في البرنامج ، والتي تم تحقيقها من خلال التعديل الأولي.

تؤدي الزيادة في عدد الحواف إلى تحسين جودة الصورة ، لكن لا يمكن تحقيقها بدون تكاليف مالية كبيرة. كقاعدة عامة ، يمكنك تقليل عدد الوجوه لاحقًا دون التسبب في مشاكل في إعادة إنتاج المعلمات الفردية.

  • ميزات معالجة البيانات
  • بدلات الآلات

قد تكون هناك حاجة إلى معالجة إضافية اعتمادًا على المكون وطريقة التصنيع المختارة. في هذه الحالة ، من المهم ضمان الحجم المناسب عن طريق زيادة الحجم الاسمي في المناطق ذات الصلة عند إنشاء نموذج CAD. يجب على المقاول / الشركة المصنعة تحليل مناطق المعالجة بالإضافة إلى ذلك.

  • تقليل الحجم (تقليل الكتلة)

يمكن أن تستغرق بعض تقنيات التصنيع المضافة وقتًا طويلاً ومكلفة للتصنيع بكميات كبيرة. ومع ذلك ، فمن الممكن في كثير من الأحيان تقليل حجم نموذج CAD في المناطق التي تتطلب ، على سبيل المثال ، معالجة التجويف باستخدام الأدوات. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار في مرحلة التصميم. يجب الموافقة على تخفيضات الحجم مسبقًا عند تنفيذ أمر الإنتاج.

  • الوقت لتحديد المواقع

اعتمادًا على العملية ، يحدث تحديد المواقع في ثلاثة إحداثيات بناء ويختلف للحصول على خصائص مختلفة. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند محاذاة الهندسة في بناء الفضاء. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم تحديد أوقات الإنتاج وفقًا.

تتطلب بعض عمليات التصنيع استخدام دعامات إضافية لدعم الشكل الهندسي "السفلي" المتدلي. يتم تثبيتها قبل الإنتاج و. عادة ما يتم إزالتها باليد بعد الانتهاء من عملية الإنتاج.

يوفر مستخدم النظام دعم المستخدم أو ينشئ خيارات في نظام البرنامج أو الأدوات الفردية لبناء عملية بناء مثالية.

ليس من الممكن دائمًا تجنب تلف سطح مكتمل تمامًا عند وجود دعم. في مثل هذه الحالات ، يجب تحديد الأماكن التي يكون من الضروري فيها عدم إرفاق الدعم.

UDC 774: 002: 006.354

OKS 71.020

71.100.01

77.160

الكلمات المفتاحية: التقنيات المضافة ، العمليات التكنولوجية بالتبني ، المواد ، الأساسية
مبادئ

 

تم النشر والطباعة بواسطة FGUP STANDARTINFORM. 123001 موسكو. Granatny لين ، 4.