СТВОРЕННЯ CAD-МОДЕЛЕЙ ПОВЕРХОНЬ З ВИКОРИСТАННЯМ СПЕЦІАЛІЗОВАНОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2020.3.2-2.6Ключові слова:
CAD-модель, каркас поверхні, плоский обвід, осциляція, монотонна зміна диференціально-геометричних характеристикАнотація
Технологія моделювання в CAD-системі передбачає формування поверхонь на основі лінійчатих каркасів. Геометричні характеристики елементів каркаса (кривих ліній) визначають функціональні властивості поверхонь, що моделюються. В роботі запропонована методика моделювання в CAD-системі поверхонь складної форми, яка основана на формуванні обводів, які з заданою точністю представляють лінії з визначника поверхні. Розроблені алгоритми дозволяють визначити вихідний точковий ряд, який належить будь-якій кривій лінії, та забезпечують задану точність інтерполяції при формуванні обводу. Створене на основі розробленої методики спеціалізоване програмне забезпечення випробувано при моделюванні функціональних поверхонь планетарно-роторного компресора. Моделі поверхонь корпуса та ротора сформовані виходячи з передавального числа зубчастого зачеплення планетарно-роторного механізму та розмірів ротора. З метою збільшення продуктивності компресора виконано оптимізацію робочих поверхонь ротора. Максимальний об’єм робочої камери збільшено за рахунок збільшення радіуса рухомої шестерні планетарно-роторного механізму. З метою попередження заклинювання ротора в процесі роботи компресора був змінений контур ротора. Вихідний контур, сформованого кола було замінено на обвід, що інтерполює точковий ряд, вузли якого визначено за спеціально розробленим алгоритмом. Алгоритм заснований на визначенні взаємного розташування контуру корпусу і ротора в різні моменти роботи компресора. Моделювання робочих поверхонь компресора зажадало формування лінійних елементів каркаса на основі точкового ряду, отриманого виходячи з аналітичного представлення кривої, та точкового ряду, отриманого конструктивно. Недоліком запропонованої методики є те, що вона заснована на формуванні тільки плоских обводів. Завдання подальших досліджень - інтерполяція із заданою точністю точкових рядів, які належать просторовим кривим лініям.
Посилання
Light R., Gossard D. Modification of Geometric Models through Variational Geometry. Computer Aided Design. 1982. Vol. 14. № 4. P. 209–214.
Czerech L., Kaczynski R., Werner A. Machining Error Compensation for Objects Bounded by Curvilinear Surfaces. Acta Mechanica et Automatica. 2012. Vol. 6. P. 26–30.
Короткий В. А., Усманова Е. А., Хмарова Л. И. Компьютерное моделирование кинематических поверхностей. Геометрия и графика. 2016. Т.3. № 4. C.19–26.
Chekalin A. A., Reshetnikov M. K., Shpilev V. V, Borodulina S. V. Design of Engineering Surfaces Using Quartic Parabolas. Proceedings of the Innovative Technologies in Engineering: VIII International Scientific Practical Conference. (Russian Federation, Yurga, May 18-20, 2017 ), Bristol: Institute of Physics Publishing, 2017. Vol. 221. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 8 p.DOI:10.1088/1757-899X/221/1/012015.
Pérez-Arribas F., Pérez-Fernández R. A B-spline Design Model for Propeller Blades. Advances in Engineering Software. 2018. Vol. 118. P. 35–44.
Lai T.-S. Design and Machining of the Epicycloid Planet Gear of Cycloid Drives. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2006. Vol. 28. P. 665670.
Saini D., Kumar S., Gulati T. R. NURBS-Based Geometric Inverse Reconstruction of Free-Form Shapes. Journal of King Saud University − Computer and Information Sciences. 2017. Vol. 29. № 1. P. 116–133.
Zhang Y., Ye P., Wu J., Zhang H. An Optimal Curvature-Smooth Transition Algorithm with Axis Jerk Limitations along Linear Segments. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 95. P. 875–888.
Pessoles X., Landon Y., Rubio W. Kinematic Modelling of a 3-Axis NC Machine Tool in Linear and Circular Interpolation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2010. Vol. 47. P. 639–655.
Холодняк Ю. В., Дмитриев Ю. А. Формирование одномерных обводов с закономерным изменением кривизны. Динамика систем, механизмов и машин. 2014. № 3. С. 241–243.
Havrylenko Y., Kholodniak Y., Vershkov O., Naidysh A. Development of the methodfor the formation of one-dimensional contours by the assigned interpolation accuracy. Eastern-European Journal of Enterpise Technology. 2018. Vol. 1. № 4(91). P. 76–82.