Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

MODELIRANJE MAŠINSKIH ELEMENATA I KONSTRUKCIJA dipl. inž. Sima Pastor, Srednja mašinska škola, Novi Sad

2012. 1929. 1936.

strana 2

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

01 MMEiK autorizoavano predavanje iz predmeta Modeliranje Mašinskih Elemenata i Konstrukcija

strana 3

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Sistem razvoja proizvoda 3D Model u CAD/CAE/CAM sistemima

Sadržaj

strana 4

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Part 1

..: Razvoj proizvoda

..: Tipično okruženje razvoja proizvoda

..: Varijabilnost i složenost

..: Sistem razvoja proizvoda - PDS

..: Digitalana reprezentacija proizvoda

SISTEM RAZVOJA PROIZVODA

strana 5

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Planiranje Koncept Razvoj sistema Demonstracija Proizvodnja i

razvoj Operativnost i

podrška

Upravljanje resorom

Upravljanje programom

Uvod u novi proizvod

Usklađivanje s propisima

Izmene i upravljanje konfiguracijama

Men

adžm

ent

Predlog odgovora

Sagledavanje zahteva i upravljanje

Publikacije marketinga proizvoda Prod

aja

i mar

ketin

g

Razvoj koncepta

Oblikovanje sistema

Oblikovanje detalja

Oblikovanje varijanti i izrada

Verifikacija i validnost

Outsourcing dizajn

Inže

njer

ing

Komponente i upravljanje dobavljačima

Napredna nabavka

Nab

avka

Upravljanje procesom proizvodnje

Alati i dizajn fabričke opreme

Outsourcing proizvodnja Proi

zvod

nja

Tehničke publikacije

Upravljanje programom servisa

Upravljanje opremom

Analiza performansi

Logi

stik

a

strana 6

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Tipično okruženje razvoja proizvoda Razvoj proizvoda je danas složeniji i teži više nego ikad

Zahtevi Ocena dizajna

BOM Izmene

Modeli Crteži Simulacije

Koncept Zahtevi

Tržišni uslovi Brošure, Listinzi Predlozi

Korisnički zahtevi

Ocena izvodljivosti Dizajn alata Radni nalozi NC programi

Povlašteni delovi Odobreni dobavljači

Dobavljač

Dobavljač

Distribuirana proizvodnja

Distribuirana proizvodnja

Klijenti

Klijenti

Regulatorna tela

Prilagođene konfiguracije Nedoumice klijenta

Izveštaji o otkazu Priručnici za korisnike Trening vodiči Katalozi delova

Dizajn partneri

Proizvodnja

Logistika

Prodaja Marketing

Inženjering

Nabavka

strana 7

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

… Nepredvidljiva učestalost i intenzitet interakcije … Široki raspon komunikacijskih zaheva

(face-to-face, papir, e-mail, FTP) … Primena raznih softverskih aplikacija … Bogat spektar formata datoteka … Potreba za širokom distribucijom informacija o proizvodu

(kako unutar tako i van poduzeća) … Razvoj funkcija proizvoda koje se mogu nesvesno preklapati … Promena vlasničke strukture tokom vremena itd.

Varijabilnost i složenost

Iterativna i kolaborativna priroda na mestima razvoja proizvoda

postavlja ogromne zahteve nad tehnologijom

koji daleko premašuju sposobnosti tradicionalnih poslovnih tehnologija

ljudi

tehnologije nova vrednost

procesi

strana 8

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Product Development System

strana 9

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Sistem razvoja proizvoda

Kreiranje - MCAD/CAE/CAM - Inženjerske kalkulacije - XML autoring - Tehničke ilustracije - Planiranje procesa

Nadzor - Upravljanje podacima - Upravljanje procesima - Upravljanje dobavljačima i komponentama

Saradnja - Povezivanje sa partnerima i dobavljačima - Vizualizacija

Konfigurisanje - Upravljanje konfiguracijama - Upravljanje životnim ciklusom

Komunikacija - Objavljivanje - Poslovna inteligencija

strana 10

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Digitalana reprezentacija proizvoda

PTC’s Product Development System Create Pro/Engineer, Creo

Control PDMLink

Collaborate ProjectLink, Pro/Intralink

Configure MathCAD

Communicate ArborText. ISODraw

• Uverljiv digitalni prikaz proizvoda • Brzi virtuelni eksperimenti • Brzo uvođenje promena • Izvođenje „šta – ako” scenarija • Rapid-prototyping, itd.

3D Star Wars Stormtrooper Helmet & Rapid Prototyping

pre nego otpočne skup fizički proces

proizvodnje

strana 11

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Part 2

..: Osnovne definicije

..: MCAD sistemi

..: Primenljivost 3D MCAD modela

..: Tehnike 3D MCAD modeliranja

..: Od koncepta do proizvoda

..: NASA’s Curiosity rover project

..: Reverzno inženjerstvo

..: CAE i Strukturna analiza

..: CAE i Multifizika

..: Simulacija mehanizama

..: Vizuelizacija

..: Virtual Reality and Augmented Reality

..: Izrada modela i proizvoda - CAM tehnologija - RP tehnologije - Mockup ..: Tehnički crtež

3D MODEL U CAD/CAE/CAM SISTEMIMA

strana 12

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Osnovne definicije

Tehnologija koja se bavi primenom kompjutera za planiranje, upravljanje i kontrolu proizvodnih operacija

CAM Computer – Aided Manufacturing (kompjuterski podržana proizvodnja)

CAD Computer – Aided Design (kompjuterski podržano konstruisanje) Primena računara i grafičkog softvera za pomoć pri izradi ili poboljšanju konstrukcije proizvoda od koncipiranja do dokumentacije. (izvor: California State University Northridge)

CAE Computer – Aided Engineering (kompjuterski podržan inženjering) Pojam obuhvata simulacije, validaciju i optimizaciju proizvoda i proizvodnih alata. U budućnosti, CAE sistemi će biti glavni nosioci informacija i podrška dizajnerskim timovima u donošenju odluka.

timova

MCAD sistemi

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Savremeni MCAD sistemi:

– Autodesk Alias Studio – Autodesk AutoCAD – Autodesk Mechanical Desktop – Autodesk Inventor – Kubotek KeyCreator – Bentley Systems MicroStation – PTC Creo Elements/Direct (CoCreate) – PTC Creo Elements/Pro (Pro/ENGINEER) – PTC Pro/DESKTOP – Dassault Systemes CATIA – Dassault Systemes SolidWorks – Siemens NX – Siemens Solid Edge – …

strana 14

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Primenljivost 3D MCAD modela

Industrial Design & Styling

Package Design Mechanical Design

Visual Reporting & Analytics

Tooling & Fixture Design

Machining

Inspection Programming Electromechanical Mechanical Simulation

strana 15

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Tehnike 3D MCAD modeliranja

• Prostorno modeliranje Linijski – žičani (wireframe) Površinski (surface) Zapreminski – solid i Kombinovani – hibridni modeli

• Parametarsko modeliranje • Modeliranje zasnovano na fičerima (formama)

parametarski predefinisani blokovi • Modeliranje sklopova • Korišćenje biblioteke 3D modela

standardni delovi nestandardni delovi, izbor i proračun

• Freeform feature modelling (NURBS) • Reverse Engineering • 3D surfacing • Digital Clay/Freestyle Design

Autodesk Inventor

strana 16

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Proces razvoja proizvoda - CATIA

Od koncepta do proizvoda

Link

strana 17

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Od koncepta do proizvoda

PTC Creo

strana 18

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

NASA’s Curiosity rover project

NASA’s Curiosity rover project – Siemens NX

How was the Mars rover Curiosity designed

Link

strana 19

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Reverzno inženjerstvo

Scan to CAD Scan to Mesh Scan to Surfaces

Mesh Optimization

Mesh Modeling

Export

Smooth Fill holes Optimize/reduce size

Deform Thicken/offset Apply color & texture

STL, OBJ or other mesh formats

for archiving, 3D printing, rendering, or CAE use

Mesh Optimization

NURBS Surfacing

Export

Smooth Fill holes Optimize/reduce size

Auto Surfacing Interactive surfacing

IGES, STEP or other surface formats

for non-parametric use

Solid Modeling

Extract design intent Build CAD model Confirm quality with

Accuracy Analyzer

Export

Transfer to your CAD software as a native model with design history and parameters

strana 20

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

MCAD

Reverzno inženjerstvo

Video of Norshore Atlantic Build-up

Video of Scanning workflow

Skenirano polje tačaka NURBS površi Tru - view

Izrada

strana 21

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

CAE i Strukturna analiza

FEM analize:

‒ Naponsko stanje ‒ Deformaciono stanje ‒ Uticaj prednaprezanja ‒ Termičke analize ‒ Kontaktna naprezanja ‒ Zamor materijala ‒ Vibracije ‒ Stepen sigurnosti

Svojstva materijala: ‒ Izotropnost ‒ Homogenost ‒ Linearnost

strana 22

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

CAE i Multifizika

Simulacije:

‒ Akustika ‒ Strujanje fluida ‒ Elektrohemija ‒ Transport hemikalija ‒ Prenos toplote ‒ Plazma ‒ Elektromagnetizam ‒ AC/DC ‒ Korozija itd.

Simulation of the electromagnetic field in a high-voltage generator in an X-ray device

Sound pressure levels and intensity from a loudspeaker

Flow past a propeller in a duct Pump design optimization software CFD Analiza

strana 23

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Analize:

‒ Statika ‒ Kinematika ‒ Dinamika

Veza sa:

‒ Matematičkim softverom ‒ Modulom za animacije ‒ Modulom za strukturu analizu

Prenosnici snage i kretanja: ‒ Zupčasti ‒ Prenos remenom ‒ Lančasti ‒ Bregasti mehanizmi itd.

Ottobot Toy Robot PTC Pro/Engineer

Sile:

‒ Trenje ‒ Prigušenje ‒ Elastične sile ‒ Gravitacija ‒ Motor ‒ Dinamičke sile ‒ Impuls

Ograničenja:

‒ Početni uslovi ‒ Veze ‒ Putanja ‒ Optimizacija

Simulacija mehanizama

strana 24

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Simulacija mehanizama

strana 25

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Vizuelizacija

Autodesk Showcase PTC Creo Elements/Pro

SIEMENS Unigraphics

strana 26

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Virtual Reality and Augmented Reality

Virtuelna montaža

Virtuelna obuka

Augmented Reality

Ford bets on 3D virtual reality to improve their assembly line

Jaguar Land Rover create a virtual factory

BMW Maintenance by Augmented Reality

X-ray vision gives Volkswagen a virtual training advantage

strana 27

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

CAM tehnologija

ICAM EdgeCAM

Delcam

MasterCAM

CAM Express SolidCAM

Esprit CAM

PTC Pro/NC and Vericut

strana 28

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

RP tehnologije

Direct Manufacturing tehnologije: ‒ Selective laser sintering (SLS)

Thermoplastics, metals powders ‒ Fused deposition modeling (FDM)

Thermoplastics, eutectic metals ‒ Stereolithography (SLA)

Photopolymer ‒ Laminated object manufacturing (LOM)

Paper ‒ Electron beam melting (EBM)

Titanium alloys ‒ Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

Ti alloys, Al alloys, Stainless Steel… ‒ 3D printing (3DP)

Various materials

Manifold made from SLS Nylon powder

Fused deposition modeling (FDM)

Link

SLA using data from a CT scan or MRI scan

Medical Implant Design & Manufacturing by EBM

Link

Link

DMLS

strana 29

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Learjet 85 2009 mock-up

Maketa Mock – up

Mercedes McLaren Mini SLR Concept Car (unofficial mock up)

Space Station Mock-up in Neutral Buoyancy Simulator

Phantom Ray unmanned combat aerial vehicle (in full-scale mock-up)

strana 30

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Tehnički crtež Drawings

Assembly drawings crtež sklopa Subassembly drawings crtež podsklopa Detail assembly drawings radionički crtež sklopa Detail drawings (Part drawings) radionički crtež dela Drafts tehničke skice

strana 31

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Tehnička skica Draft

strana 32

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Hvala na pažnji! Izvolite pitajte ...

strana 33

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Kontakt dipl.inž. Sima Pastor

e – mail: promachinex@gmail.com

Channel: http://www.youtube.com/PROMACHINEX

strana 34

Modeliranje mašinskih elemenata i konstrukcija Pastor - 2012.

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Srednja mašinska škola, Novi Sad, Srbija www.masinskans.edu.rs

Nastavni predmet: Modeliranje Mašinskih Elemenata i Konstrukcija Novi Sad, Sept. 2012.