http://www.autodeskclub.cz/club/articleforprinting.aspx?article=1cbda4b1-6a70-449e-...



Podobné dokumenty

Základy tvorby výpočtového modelu

Mechanika s Inventorem

1. Úvod do Systémů CAD

Úvod 7 1. Než začneme Technická normalizace Technické zobrazování Kótování 73

Obsah. Úvod do studia 11 Co byste měli předem znát 13. Úvod do obsluhy AutoCADu 23. Kapitola Kapitola 1 23

Miroslav Stárek. Brno, 16. prosince ANSYS, Inc. All rights reserved. ANSYS, Inc. Proprietary

PARAMETRICKÉ MODELOVÁNÍ A KONSTRUOVÁNÍ ÚVOD DO PARAMETRICKÉHO MODELOVÁNÍ A KONSTRUOVÁNÍ

Obsah. Úvod do studia 11 Co byste měli předem znát 13. Úvod do obsluhy AutoCADu 21. Kapitola Kapitola 2 21

Stanovení forem, termínů a témat profilové části maturitní zkoušky oboru vzdělání M/01 Strojírenství STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE

Mechanika s Inventorem

BIM & Simulace CFD simulace ve stavebnictví. Ing. Petr Fischer

Řemenový převod (cvičení)

Mechanika s Inventorem

OPTIMALIZACE A MULTIKRITERIÁLNÍ HODNOCENÍ FUNKČNÍ ZPŮSOBILOSTI POZEMNÍCH STAVEB D24FZS

Simulace toku materiálu při tváření pomocí software PAM-STAMP

Czech Raildays 2010 MODIFIKACE OZUBENÍ

Komplexní správa technických dat. PDM základní pojmy. Ing. Martin Nermut, 2012

MST - sběr dat pomocí mobilních terminálů on-line/off-line

21A412: Optimalizace geometrických parametrů a pevnostních výpočtů ozubených kol automobilních převodovek zahrnující reálné provozní podmínky.

Perspektiva simulačních a trenažérových technologií v AČR

Infor APS (Scheduling) Tomáš Hanáček

Obsah. Úvod 9. Orientace v prostředí programu SolidWorks 11. Skica 29. Kapitola Kapitola 2 29

PROFILOVÁ ČÁST MATURITNÍ ZKOUŠKY 2013 v oboru: M/001 OBRAZOVÁ A ZVUKOVÁ TECHNIKA TECHNICKÉ ZAMĚŘENÍ

Specializace Návrhář software na základě analýzy vytváří návrh softwarových aplikací ve formě schémat a diagramů.

PLM řešení pro průmysl výroby strojů a strojního zařízení

Kritéria hodnocení praktické maturitní zkoušky z databázových systémů

SMART GRID SYSTEM TECHNOLOGIE PRO ANALYTIKU A SPRÁVU ENERGETICKÝCH SÍTÍ. Představení společnosti Analyzátor sítě

STUDENTSKÉ PRÁCE 2013/2014

Mechanika s Inventorem

Autodesk Inventor Professional 9

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

TDS-TECHNIK 13.0 pro BricsCad

Pokud Vám termíny nevyhovují, nebo máte zájem uspořádat specifické firemní školení, prosím obraťte se na Vaši BEKO kontaktní osobu.

Mechanika s Inventorem

Přehled kurzů, seminářů, školení

ELEKTRONICKÉ DOKUMENTACE PŘI VÝVOJI NOVÝCH

VÝROBA. Helios Orange + něco navíc. Adresa: SAPERTA s.r.o. Presy Telefon: saperta@saperta.cz WWW: saperta.

1. Úvod do obsluhy AutoCADu

Technické novinky. AutoCAD. Mechanical 2011

SW pro správu a řízení bezpečnosti

TDS-TECHNIK 13.0 pro ZwCAD

Petr Fořt Jaroslav Kletečka. Autodesk Inventor. Tvorba digitálních prototypů. 3. aktualizované vydání

Správa Dat / Informací / Kusovníků podle CAD Studia. Roman Kovařík, Vedoucí týmu PDM/PLM, CAD Studio a.s.

Stanovení forem, termínů a témat profilové části maturitní zkoušky oboru vzdělání M/01 Technické lyceum STROJNICTVÍ

Svařované sestavy (cvičení)

CENTRUM VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ ODBORNÝCH ŠKOL

Metodika konstruování Úvodní přednáška

DELMIA: 3D virtuální továrna budoucnosti s produkty Dassault Systèmes

Plechy (cvičení) Zadání:

Životní cyklus výrobku Faktory ovlivňující způsoby projektování

Technický katalog Systémy nosných ramen

Představuje. Technický Informační Systém nové generace

Generování sítě konečných prvků

Konstrukce a virtuální navrhování. CAD, CAE, konstrukce, realizace VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ

Srovnání implementace a využití systému Microsoft Project v rozdílném produkčním prostředí případová studie

Zadavatel: Hella Autotechnik, s.r.o. Družstevní 338/ Mohelnice

Fyzikální laboratoř. Kamil Mudruňka. Gymnázium, Pardubice, Dašická /8

1) Specializační studium písemné a elektronické komunikace a sekretářských prací projekt UNIV 2 KRAJE

Obsah přednášky KC: Optimalizace návrhu převodovky

Posilování sociálního dialogu prostřednictvím integrovaného systému podpory spolupráce zástupců zaměstnanců ipodpora II

2. Účel a cíl koncepce, zdroje dat

TDS-TECHNIK 15 pro ZWCAD

Co je nového v aplikaci PaperPort 12?

BIM v praxi. Petr Matějka

1. Vytvoření projektu a jeho nastavení

Kritéria hodnocení praktické maturitní zkoušky z databázových systémů

Datová věda (Data Science) akademický navazující magisterský program

Připravte se na konjunkturu se systémem řízení údržby SGM. SGM moderní nástroj pro řízení údržby nejen výrobních zařízení

Praktické využití Mathematica CalcCenter. Ing. Petr Kubín, Ph.D. Katedra elektroenergetiky, ČVUT v Praze, FEL

PŘÍLOHA C Požadavky na Dokumentaci

Souhrnná informace o realizaci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

MECHANICKÉ PŘEVODY STROJE STR A ZAŘÍZENÍ OJE ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ STR

Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ / /0292

IQ - SixSigma. IQ SixSigma Software pro analýzu a sledování procesů

TDS-TECHNIK 13.1 pro AutoCAD

Obecný princip 3D numerického modelování výrubu

CZ 1.07/1.1.32/

Studie webů automobilek

KATALOG ŘEŠENÍ ELVAC SOLUTIONS

Virtuální ověřování výroby Robotika Process Simulate Virtual Commissioning Virtuelle Inbetriebnahme

Cvičení z matematiky - volitelný předmět

Témata pro maturitní práci oboru M/01 Technické lyceum školní rok 2013/2014

ICT podporuje moderní způsoby výuky CZ.1.07/1.5.00/ Matematika analytická geometrie. Mgr. Pavel Liška

Společnost MEFISTO SOFTWARE, a.s. uvádí na trh nový produkt Mefisto CAMPUS.

Váš partner pro přesná, kompaktní a vysoce efektivní řešení pohybu. Naše kroky k synergii: Váš úspěch. Náš motor.

QAD Business Intelligence

TDS-TECHNIK 13.1 pro SolidWorks

VĚDA PRO PRAXI PRAXE PRO VĚDU

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek až , Roztoky -

Zpráva o zhotoveném plnění

icc Next Generation atlantis Copyright 2011, atlantis

Povolání Kraj Od Medián Do Od Medián Do. Hlavní město Praha Kč Kč Kč Kč Kč Kč

časopis pro moderní konstruktéry Autodesk Inventor 11 AutoCAD Mechanical 2007 Tipy a triky Systém správy dokumentu 1/2006

GIS Geografické informační systémy

1. VYMEZENÍ ODBORNÉ STÁŽE

Business Suite for Notes

Scia Engineer a 2012

POČÍTAČEM PODPOROVANÁ VÝROBA

Transkript:

Stránka č. 1 z 8 Používejte funkční navrhování, 1. díl (19.2. 2008 Fořt Petr ) Změny v metodice a v průběhu navrhování nových, případně inovovaných výrobků s nástupem tvorby virtuálních prototypů prodělávají v poslední době nejen ve strojírenských oborech výraznou integraci s dalšími rutinními činnostmi spadajícími do oblasti CAE. Náš nový seriál se pokouší ukázat, na jenom z tradičních projektů, zcela nové možnosti a postupy, které jsou integrovány v moderních CAD/CAE/FEM aplikací. Produkce výrobku je složitým procesem, který obsahuje řadu činností od návrhu prvotního designu, přes konstrukci a analýzy, až po finální návrh technologie výroby a vlastní výrobu. Tento proces byl prakticky jedno století kosmeticky modifikován v důsledku modernizace produkčních technologií. Vlastní změny, které přináší nasazení výpočetní techniky v posledních přibližně dvaceti letech, nenechaly kámen na kameni. Především poslední desetiletí je ve znamení nástupu aplikace virtuálních prototypů v pravém slova smyslu. Konstrukční návrh již není pouze plochým pohledem v ploše výkresů, ale stává se reálným zdrojem informací o výrobku v pravém slova smyslu. Vrcholem těchto přístupů je například příprava projektů v automobilovém průmyslu, kde je produkce virtuálně připravena nejen z pohledu cílových produktů, ale také z pohledu nástrojů, výrobních uzlů, nebo dokonce celých výrobních procesů včetně pohybu pracovních sil. Základní koncepční požadavky na realizaci návrhu projektu Všem, kteří se zajímají o tyto nové trendy ovlivňující současnou moderní produkci je určen dnešní článek. Je souhrnnou ukázkou nejmodernějších postupů využívaných v oblasti návrhu technických projektů pomocí digitálních technologií. Pro demonstraci je zcela záměrně zvolena jedna z klasik, kterou znají snad všichni absolventi technických škol. Jedná se o sestavu převodovky, jejíž návrh patří k našemu odbornému vzdělávání snad jedno století. Je tedy výmluvnou ukázkou toho, jak zásadní změnou je aplikace virtuálních prototypů do principů myšlení technika. Nerespektovat tyto změny v současném, silně konkurenčním prostředí, prakticky znamená přesun úrovně výroby do oblasti nekonkurenceschopnosti.

Stránka č. 2 z 8 Generování geometrie ozubeného kola se šikmým ozubením Současné technické aplikace poskytují stále vyšší integraci nástrojů pro rutinní řešení úkolů tvorby technického návrhu. Nejen, že je obrácen zcela postup tvorby dokumentace od reálného výrobku k výkresům, ale je stále více respektováno intuitivní myšlení technika v úzké návaznosti na jeho prostorovou představivost a technickou vizi. Základem tvorby převodovky, je ve své podstatě, funkční návrh tvořený soustavou jednotlivých převodových kol, který je analyzován pomocí CAE nástrojů, případně FEM metod. V našem případě je základní informací pro tvorbu převodovky sada vstupních hodnot, které jsou vyhodnoceny pomocí integrovaných technických kalkulátorů svázaných úzce s generátory jednotlivých konstrukčních uzlů.

Stránka č. 3 z 8 Optimalizace návrhu ozubeného soukolí Pro návrh převodovky jsme využili postupně parametrických CAE generátorů integrovaných v produktu Autodesk Inventor Professional 2008. Ten patří v oblasti integrace CAD/CAE/FEM nástrojů ke světové špičce. Jedná ve své podstatě se o jednoduché dialogové panely, které jsou řízeny přímo z prostředí aplikace. Velkou výhodou této integrace je nejen její matematické použití, ale také přímá návaznost na tvorbu geometrie virtuálního modelu součásti. Již v procesu návrhu nepracujeme pouze s ne příliš průhlednou soustavou rovnic a vzorců, často opisovaných pouze z tabulek, ale vytváříte na základě matematických vztahů přímo reálný model součásti odpovídající digitální podobě budoucího výrobku. Integrace základů matematiky, fyziky a mechaniky je tak daleko elegantnější s daleko intuitivnějším projevem všech potřebných změn. Jen si všichni vzpomeňme kdo z nás věděl na střední škole k čemu vlastně prakticky integrál a derivace slouží. Zde máme právě typické aplikace, často velmi obtížně představitelných operací, na virtuální realitě on-line navrhovaného výrobku. Generování hnaného hřídele převodovky Především posledních pět let v produkci CAD/CAE/FEM aplikací je poznamenáno výrazným podílem rozpracovanosti rutinních činností v podobě optimalizovaných algoritmů. Tyto, často pracně získávané vztahy na základě dlouhodobých zkoušek, výpočtů, případně empirizace jsou postupně zapracovávány do podoby elegantně využitelných nástrojů se snadnou obsluhou. Konstrukce v CAD aplikaci již opravdu není, jak často slýcháme pouhou změnou vyjadřovacích prostředků, ale poskytuje zcela nové a efektivnější metody, přístupy a analýzy. Řešitel problému nepotřebuje stovky stránek norem, vše má přehledně k dispozici v elektronické a živé podobě.

Stránka č. 4 z 8 Návrh tolerancí hnaného hřídele V moderních aplikacích pro technické navrhování najdete celou řadu velmi intuitivních nástrojů, které znáte z tradičních strojírenských tabulek. Integrace těchto nástrojů je ovšem daleko vyšší než jsme tomu zvyklý u klasických postupů technického navrhování pomocí 2D aplikací. Provázanost je řešena nejen na úrovni sekvence výpočtu, ale často jsou výpočty zdrojem informací pro další definice, rovnice, případně generátory modelů součástí. Složkou těchto oborových kalkulátorů je nejen přehledná nápověda, ale například i znalostní databáze s přímou aktualizací informací prostřednictvím internetu. Kontrola uložení Velmi důležitou součástí návrhu jakékoliv sestavy je volba optimálních uložení a výrobních tolerancí. Moderní CAD/CAE/FEM aplikace tyto nástroje nejen obsahují v tradiční podobě soustavy uložení, ale také ve zcela nových řešičích tolerancí. Ty vyhodnocují nejen jednotlivé tolerance, ale také optimalizují limitní vztahy a řadu jiných uživatelsky nastavitelných omezujících parametrů. V našem případě se může například jednat o volbu optimálního uložení ozubeného kola na hnaném hřídeli při zpětném vyhodnocení okolních rozměrů hřídele v závislosti na dostupnosti normalizovaných dílů.

Stránka č. 5 z 8 Využití předdefinovaných konstrukčních prvků Velmi zajímavou funkčností moderních aplikací pro technické navrhování je využití databáze existujících, případně uživatelsky vytvářených konstrukčních prvků. Představte si, že například navrhujete složitou tvarovou drážku, kterou budete konstruovat třicet minut. Bylo by samozřejmě velmi pracné tento prvek nejen opakovat na vašem projektu, ale také v budoucnu i v jiných projektech. Proto jsou v produktech k dispozici nástroje pro zpracování uživatelských prvků. Tyto funkčnosti, dříve dostupné pouze za speciální licenční poplatek, může dnes využívat prakticky každý. Finální hřídel může být dále optimalizován v úzké spolupráci s integrovaných CAE modulem aplikace a zkontrolován například jeho průhyb pomocí jednoduchého oborového kalkulátoru. Vzájemné vazby generátoru hřídele a analytického nástroje opět zaručují maximální provázanost jednotlivých výsledků s finalizací návrhu geometrie hřídele a minimalizaci chyb. Kontrola deformace hřídele

Stránka č. 6 z 8 Velkou výhodou všech těchto funkčností je jejich přímá integrace se systémy pro zpracování dat PDM a firemní katalogy provozované v intranetu vývojových společností. U našeho návrhu převodovky proto můžeme využít například normalizovaného prvku drážky pro pero, jejíž tvorba by tak zabrala nějaký časový úsek. Vazby jednotlivých aplikací bývají navíc řešeny na úrovni výměnných standardů a databází využívajících dotazů SQL. Obsah databáze proto může být dostupný nejen pro vlastní konstrukční pracoviště, ale také například pro obchodní oddělení a subdodavatele. Typickou ukázkou může být efektivní zajištění poptávkového řízení prostřednictvím internetové aukce. Uložení finálního hřídele do databáze pro týmovou spolupráci Obdobným způsobem je vytvořena další důležitá část převodovky, kterou je pastorek. Postup je prakticky totožný s postupem generování ozubeného kola a hřídele. Pastorek je ovšem vytvořen jako kompaktní celek společně s hřídelí. To v praxi znamená nutnost modifikace vygenerovaného ozubeného kola pomocí tradičních konstrukčních příkazů pro tvorbu 3D návrhu, případně dodatečnou modifikaci polotovaru pastorku, jak je viditelné na následujících dvou obrázcích. Nelze tedy samozřejmě říci, že použití generátorů součástí je všemocné, ale výrazně urychlující práci na projektu. V praxi se může jednat v objemu zakázky podle jejího typu běžně o 20 až 30% celkového konstrukčního času. U složité geometrie, jakou je například ozubení se může jednat až o úsporu 75% času.

Stránka č. 7 z 8 Generování polotovaru pastorku Velkou výhodou generátorů konstrukčních prvků je jejich vysoká spolehlivost a dodržování modelovacích pravidel. Všechny generované konstrukční prvky jsou vytvářeny na základě jediného algoritmu, který je zárukou sjednocení přístupů, hladin a použitých příkazů. Generované součásti jsou daleko přijatelnější například pro rozvoj týmové práce na projektu a mezifiremní kooperaci. Dodržování modelářských zásad a pravidel je tak daleko snazší a může akcelerovat případné řešení nejasností. Rád bych v této fázi zdůraznil, že námi demonstrovaná úloha již předpokládá od řešitelů perfektní znalost základů parametrického modelování a využití příslušných funkcí aplikace. Nelze ji v žádném případě doporučit začínajícím uživatelům, případně studentům. Je vhodná například jako komplexnější úloha do pozdějších ročníků technického studia, ročníková práce, případně komplexnější školení CAD/CAE postupů.

Stránka č. 8 z 8 Finální tvar pastoru po aplikaci ozubení