Презентация доцента кафедры инженерная графика МАИ (НИУ)
advertisement
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) Подготовка и валидация данных цифровой модели изделия в аддитивном производстве узлов и агрегатов авиационной техники Рипецкий Андрей Владимирович, Доцент кафедры «Инженерная графика» Примеры автоматизации жизненного цикла при создании разных типов самолетов Формирование поверхности ЛА Компоновка ЛА Моделирование агрегатов ЛА Изготовление элементов конструкции Эксплуатация ЛА Производство узлов и агрегатов ЛА Преимущества аддитивных технологий Бионический дизайн Materialise Современный опыт применения концепции бионического дизайна, реализованного в прототипе средствами аддитивных технологий. Использование 3D печати в авиастроении Производственный цикл 1 Конструирование детали Подготовка аддитивного производства 2 Валидация электронной геометрической детали 3 Компоновка деталей в камере станка 5 3D печать детали 4 Создание управляющей программы Подготовка производства Компоновка деталей в камере 3D станка Расстановка деталей в камере станка Проектирование оснастки Проверка аппаратной совместимости «3D печать» - часть цифрового производства Цифровое производство. Обратный инжиниринг Цифровое производство. Обратный инжиниринг Цифровое производство. Обратный инжиниринг Готовый прототип Готовый прототип производство авиационной техники производство авиационной техники Возможности оборудования позволяют создавать летательные аппараты с размахом крыла 1,2 метра, что особенно эффективно при создании аппаратов, имеющих 2 и более несущих поверхностей. Это достигается путем рационального членения конструкции летательного аппарата на узлы и агрегаты и подробной проработкой стыковых узлов. Материалы Характеристики материала РА2200 (http://eos.materialdatacenter.com/eo/en) Материалы испытания показали, что прочность образцов зависит от расположения изделия в камере оборудования и направления слоев спекания (на примере полиамид РА2200). Вертикальное выращивание образца Сигма, кг/мм^2 Вертикальное расположение 60 40 20 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Растяжение образцов из Д16 Растяжение, мм Горизонтальное выращивание образцов Д16 Сигма, кг/mm^2 Сигма, кг/мм^2 Горизонтальное расположение 60 40 20 0 0 0.05 0.1 Растяжение, мм 0.15 0.2 50 40 30 20 10 0 0 0.5 1 Удлинение, мм 1.5 2 Основные преимущества и Недостаткинедостатки АдТ 1. Технологические ограничения оборудования по толщине изготавливаемых изделий, и расположению изделий в процессе производства (погрешности) Не допускается расположение сопрягаемых элементов по разным осям, что может повлиять на время изготовления изделия Верификация геометрических параметров Подготовка и адаптация моделей Подготовка и адаптация моделей Подготовка и адаптация моделей Верификация Верификация Создание агрегатов авиационной техники • Совместная работа инженеров ОКБ«СУХОЙ» и специалистов МАИ по возможности использования технологии SLS для изготовления агрегата закрылка крыла самолета. Для проверки эффективности и собираемости конструкции параметрическая модель была поделена на агрегаты, которые были изготовлены и собраны в готовое изделие. После сборки была проведена проверка геометрии закрылка на соответствие теоретическому контуру. Создание агрегатов авиационной техники Создание агрегатов авиационной техники Создание агрегатов авиационной техники ! отклонения от теоретического контура на границе не превышают +-1 мм Создание агрегатов авиационной техники Создание новых образцов авиационной техники Создание образцов авиационной техники Анализ программных решений Materialise Magics http://software.materialise.com/magics • • Чтение CAD-модели, диагностика и исправление ошибок, создание STL-модели, проверка качества сетки Компоновка камеры станка с целью максимального задействования объема камеры и расхода материала • Создание технологических поддержек • Ориентация модели и нарезка ее по слоям с созданием управляющей информации Акцент на учет особенностей технологических процесса • Анализ программных решений 3DSystems Geomagic http://www.geomagic.com/en/products/design/overview • • • Чтение CAD-модели, диагностика и исправление ошибок, создание STL-модели, проверка качества сетки Широкие инструменты по работе с CAD-моделями и облаком точек со сканера Акцент на разнообразные и удобные инструменты геометрического моделирования Этапы подготовки аддитивного производства Задачи программного обеспечения подготовки аддитивного производства Этап Валидация геометрии модели Задачи Визуальная и алгоритмическая проверка целостности геометрического представления модели, обеспечение заданной технологической точности Компоновка рабочего стола или камеры Импорт моделей в заданном объеме и с заданной точностью, приведение единиц измерений, позиционирование моделей в системе координат печатающего устройства. Проектирование оснастки / поддержек Выявление мест, требующих проектирования дополнительной оснастки или поддержки, обеспечение наполняемости внутренних объемов. Проверка аппаратной совместимости Проверка компоновки моделей на технологические температурные ограничения печатающего устройства Генерация числовых программ принтера Составление и проверка числовых программ принтера Создание программного обеспечения Создание программного обеспечения Создание программного обеспечения а) б) Шаг (с) Толщина (s) Смещение (f) Вид «поддержки» («слабая»/ «сильная») в) Создание программного обеспечения Распределение температуры* в камере станка EOS INT P 395 и визуализация нагрева лопастей в ПК ТПП. *Распределение температур лопастей винта выполнено на основании данных EOS GmbH для EOS INT P 395 . Обучение • Аддитивные технологии в промышленности и дизайне («Школа 3D – печати») • Современные методы контроля качества геометрии изделия и обратного инжиниринга СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
