Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy

Számítógépes tervezőrendszerekc. tantárgy

Óbudai EgyetemNeumann János Informatikai KarAlkalmazott Matematikai Intézet

Mechatronikai Mérnöki MSc

2. Laboratóriumi gyakorlat

Termékmodellező rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben,

termékstruktúra

Horváth László egyetemi tanár

http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/






A prezentációban megjelent képernyő-felvételek a Dassault V5 és V6 PLM rendszereknek, az Óbudai Egyetem Intelligens Mérnöki Rendszerek Laboratóriumában telepített installációján készültek, valóságos működő

modellekről, a rendszer saját eszközeivel.

Ez a prezentáció szellemi tulajdon. Hallgatóim számára rendelkezésre áll. Minden más felhasználása és másolása nem megengedett!

V5 és V6 PLM rendszerek a Dassult Systémes Inc. és a CAD-Terv Kft támogatásával üzemelnek laboratóriumunkban

Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/



A kurzus laboratóriumi gyakorlatai

1. Számítógépes rendszerek termékek életciklusú menedzseléséhez

3. Kontextuális mérnöki objektumok definiálása integrált termékleírások számára.

2. Termékmodellező rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra

4. Alak-centrikus leírás, egységes geometriai (NURBS) és topológiai ábrázolás.

12. Termékadat menedzser (PDM) rendszerek

5. Alaksajátosságokkal való módosításon alapuló alkatrészmodellek építése

7. Mechanikai rendszerek leírása

6. Elemzések a véges elemek elvén.

9. A virtuális tér kapcsolata a fizikai világgal

8. Szándékok, tapasztalatok és ismeretek ábrázolása

10. Mérnöki csoportmunka, portálok

11. Integrált termék-információs modell (STEP)

13. Entitás (IGES) és referencia modell alapú adatcsere tervezőrendszerek között.




Tartalom

Funkciók csoportjai integrált modellező rendszerben

Objektumok definiálása és kapcsolatai

Termékstruktúra




A V6 PLM rendszer felépítése


CATIATermékmodell fejlesztés és tudás

újrahasznosítása

ENOVIAMérnöki közösség rendszer, folyamat és tartalom szintű

integrálással

DELMIASzéles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció

SIMULIAValósághű

szimuláció a virtuális világban

A PLM rendszerek logikai, strukturális és funkcionális felépítését a reprezentáns V6 PLM rendszeren keresztül ismerjük meg.

Modell kommunikáció: ISO STEP AP242 (ötvözi az AP203 and AP214 protokollokat, járműipar,

repülőgépipar).



Mérnöki közösség rendszer, folyamat és tartalom szintű integrálással


Modellalapú csoportmunka környezetet biztosít

ENOVIA Virtual Product Lifecycle Management (VPLM)

A rendszer szerepeiHozzáférés definíciók és értékelések adataihoz

A projekt review és szimuláció adatait menedzseli. Ez egy experimenter.Kreátor, amely a műszaki megoldásokat (pl. RFLP, PPR) definiálja.

Projekt adminisztráció (személyek, szerepek, erőforrások)PLM adminisztrátor. Hasonló privilégiumai vannak, minta projekt adminisztrációnak, de

minden projektre kiterjedően.

Élettartamú termékinformáció kezelésÖt maturity state (státusz az élettartamban): The names of each lifecycle status

(REMOVED, IN_WORK, FROZEN, RELEASED, OBSOLETE).

Az ember szerepei ( fentiekkel összhangban)Project Administrator, Project Leader, Creator, Experimenter, Viewer



Termékmodell fejlesztés és tudás újrahasznosítása (CATIA)


CATIA Live ShapeÚj alak-koncepció fejlesztési paradigma egyszerű, életszerű modellező környezetben.

SystemsDinamikus viselkedések modellezése (a Dymola dinamikus modellezőt alkalmazzák,

amely a Modelica nyelven kommunikál). Logikai rendszerek felépítése

Funkcionális és logikai komponensek diszkrét viselkedése RFLP (Requirements – Functional – Logical – Physical) környezetben.

Shape Generatív, szabadformájú és funkcionális felületek.

Kapcsolat capture, képi és Gyors prototípus környezetekkel.

Mechanical Alkatrészek és kapcsolataik, mechanizmus

Alap, védett, funkcionális, módosító és extrakciós sajátosságokAsszociatív testek

Kötőelemek modellezéseMérnöki kapcsolatok definiálása Síkbeli ábrázolások és annotációk

Gyártási eljárás orientált modellezésKnowledge (pl. kötőelemekhez)

Funkcionális csoportokFunkcionális tűrések.



Termékmodell fejlesztés és tudás újrahasznosítása (CATIA)


EquipmentÁramköri lap tervezés elektronikai információ importjával és exportjával (IDF).

Elektromos berendezések. Elektromos szerkezeti tervezés (geometria, szegmensek).Szalagkábelek tervezése és konverziója.

Alak és elektromos vezeték routing, vezetők hozzákapcsolása.Síkbeli leképezés rajzokhoz.

Elektromos logika modellezése.Knowledge ware, advisor and expert

Tudásmodellezési nyelv: Enterprise Knowledge Language (egyszerű matematika és fejlett mérnöki).

Technológia-típus is an object used in the Automated Design Process workbench.Automatikus tervezési folyamat (típus és halmazok (attribútumok, műveletek)).

Saját funkciók és módszerek (C++ programozás nélkül): agumentumok tudástípussal, visszatérés, viselkedés (tudásmodellezési nyelven vagy Visual Basic-ben), valamint

workbench.Alkalmazás-menedzselés (PLM objektumok és relációk, projekt erőforrások.

Dialóg bokszok létrehozása és ezek integrálása workbench-ekké.Tudástételek és akciók létrehozása.

Relatív út definiálása modell tételek elérésére (Bind). Műveletek, műveletsorok, template-ek definiálása.

Tudás sajátosságok definiálása: paraméter, függvény, szabály, ellenőrzés, akció, reakció, algoritmus.

Szabálybázisok kiértékelése. Termék-optimalizálás.Tudás template komplex sajátosság-struktúrák definiálására.Simulation

Kinematikai szimuláció definiálása és futtatása mechanizmus ábrázolással ellátott termékmodellhez.

A szimulációs eredmények elemzése kísérlet objektumok segítségével.



Széles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció (DELMIA)


Manufacturing PlanningFolyamatstruktúrák definiálása (szerelési, rögzítési, anyageltávolítási,

anyag hozzáadási, stb. folyamatok)Bill of materials

Folyamat definiálása.Szerelés tervezése

Gyártórendszer tervezése.Szerszámválasztás

Standard Time Measurement.Gyártórendszer szimulációja.

RoboticsEszközépítés gyártási folyamatokban alkalmazott mechanikai rendszerek számára. (robot szerszámok (megfogók, hegesztőpisztolyok, stb.), helyzet-meghatározó eszközök, kivágó

sajtolók, marógépek, esztergák, pályán vezetett járművek, ipari robotok, NC vezérlésű gépek és koordináta-mérőgépek (CMM).

Eszközprofilok létrehozása (pontosság, mozgás, objektum, szerszám, mozgásvezérlő, robotvezérlő).

Definiálások: Direkt és inverz kinematika, sebesség és gyorsulás, mozgáscsoportok, munkatér, kinematikai relációk.

Taszktervező. Realisztikus robot szimuláció. Robot offline programozás.

Pont és ív hegesztés.



Széles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció (DELMIA)


MachiningNC megmunkálási infrastruktúra Prizmatikus megmunkálási műveletek Esztergaszerű megmunkálási műveletek. 3 tengelyű felület megmunkálásSoktengelyű felület megmunkálásNC szerszámgép szimuláció NC szerszámgép építő.

ErgonomicsEmberi tevékenység elemzés. Ember ergonómiai modelljének építése.Ember ergonómiai mérés szerkesztő. Ember testhelyzet ergonómiai elemző. Feladat definiálása ember számára.

AutomationGyártórendszerek szimulációjának tervezése és hozzákapcsolása vezérlőprogramokhoz.Gyártórendszer viselkedésének építése és szimulációja.Logikai vezérlés modellező (LCM) nyelv.Gyártórendszer viselkedésének (experience) definiálása és generálása.



Valósághű szimuláció a virtuális világban (SIMULIA)


Simulation A tervezett termék viselkedésének szimulációja valóságos alkalmazások esetében.Akciók definiálása, amelyek szimuláció definiálásához, végrehajtásához és értékeléséhez szükségesek.Szimuláció sajátosságoknak, mint a szimuláció definíciók építőelemeinek a definiálása.Anyagok definiálása és alkalmazása.Szimuláció eredmények értékelése.A színfalak mögött a véges elem modellezés (FEM) amely a véges elem analízis módszerén alapul.Feszültség, frekvencia és hő szimulációja.



Termékstruktúra

Koordináció

Termék komplexitás

Konzisztencia

Kontextusok

Konfiguráció

Integrált termékmodell

Kötöttségek

Több mérnöki terület,

diszciplína, termék, változat

Komplex egységek (helyezés és kinematika)

Méretezés és tűrések




.


A laboratóriumi gyakorlatokról

Tematikus gyakorlatok modelltérben való informatikai látás és gondolkodás mód kialakítására

A szűk időkeretben hatékony laboratóriumi munka érdekében:

Csak a feladathoz szükséges definiálásokat végezzük! Fegyelmezett munkával kerüljük további funkciók alkalmazását, így működő kontextusok akaratlan definiálását a

modellben!

A szükséges modellépítési funkciókat a laboratóriumi gyakorlat vezető tanár bemutatja. Nem foglalkozhatunk a fennmaradó jó néhány ezer objektum osztállyal!

Az MSc kurzusban a V6 PLM csupán laboratóriumi rendszerként szolgál azt önmagában nem vizsgáljuk és nem értékeljük.

Célunk nem „látható és működő alak” tetszőleges létrehozása, hanem a modell ön-adaptivitásához és a vele integrált modellekkel való kommunikálóhoz dedikált,

alkalmas információ-struktúra definiálása.




Laboratóriumi feladat SZT 2.1

Modell neve:

SZT00Txxxx00

Tantárgy Év T vagy O Név Feladat





Generikus PLM modell fejlesztésének alapjai

A feladatban az alábbi fogalmakat ismerjük meg élő virtuális térben:Generikus és példány modell.

Sajátosságok definiálása kontextuális kapcsolatban.Alak irányítása referencia síkokkal.

Különálló felületek alakjának átadása határfelületnek.Több topológiai darabból álló tömör test.

Paraméterek és kapcsolataik kontextuális láncokban.A „propagate” funkció célja a PLM modell építése.

PLM modellbázis.Modellek integrálása PLM modellben.

Tömör testek közötti mérnöki kapcsolat.

Ebben a feladatban tömör testet definiálunk alaksajátosságaival. Az alaksajátosságok ábrázolása B-rep. A tömör test mint alkatrész épül majd a PLM modellbe, azonban itt nem

modellezzük annak alkalmazását.





Tömör test alakját négy referencia sík kontextusában fogjuk definiálni, amelyek

definiálása (lásd fent!) a koordináta fősíkok kontextusában történik. Az offset értékeket később külső hatást érvényesítő paraméter

fogja beállítani.

Az XY koordináta fősíkban a Sketch.1 zárt B-szplájn

görbét definiálunk, amelyet kontextuális sajátosságként

fogunk felhasználni.





A Sketch.1 kontextusában, annak normális irányában tabulált felületet definiálunk. A

Limit1 és 2 paraméterek értékadását később képlet fogja átvenni.





A korábban definiált négy referenciasík és tabulált felület és egyedi zárt vonalláncok kontextusában négy tabulált

testet definiálunk. A kontextuális láncokat az eddig definiált sajátosságok paraméterein keresztül kövessük!.

















Referencia síkot definiálunk az XY koordináta fősík kontextusában, majd azt felhasználjuk tabulált test

definiálásához





Referencia síkot definiálunk az XY koordináta fősík kontextusában, majd azt felhasználjuk a pad.5 tabulált

test definiálásához.





Érintőben folytonos Fill.1 felületet definiálunk a fenti paraméterekkel.





A pad.5 tabulált testet metsszük a Fill.1 felülettel, majd a két korábban definiált felületet Join.1 felületté kapcsoljuk

össze, hogy együtt lehessen kontextus.





Join.1 felület ofszetjét definiáljuk.





A thickSurface1 alaksajátosságt definiáljuk az Offset.1 felület és ofszetje között. A határfelület ábrázolás lehetővé teszi a

test több darabban történő definiálását.





A thickSurface1 alaksajátosságot definiáljuk az Offset.1 felület és ofszetje között. A határfelület ábrázolás lehetővé

teszi a test több darabban történő definiálását.



A határfelület ábrázolás nagy komplexitás stabil matematikai kezelését biztosítja. Példa erre a Shell.1 módosító alaksajátosság, amely itt az

egész testre, azt alkotó valamennyi (topológiai!) darabra hat. A topológiai feldolgozás számára a sajátosság paramétereként adjuk

meg az eltávolítandó (topológiai!) lapokat.



További alaksajátosságokat definiálunk.



További alaksajátosságokat definiálunk.



„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a test

alkatrész alakjaként rendelkezésünkre álljon.



További alkatrészt definiálunk tömör test ábrázolásával.



„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a két alkatrész rendelkezésünkre álljon.



Termékmodellt definiálunk. Miután dedikáltan mechanizmusként definiáltuk a terméket, a

definiálandó csuklók és a hozzájuk rendelendő parancsok is megjelennek a modellben.

A PLM modell adatbázisban visszakeressük a két alkatrész

modelljét és azokat elhelyezzük a termékmodellben.



„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a két alkatrészen kívül a termék modellje is rendelkezésre álljon. A státusz paraméter javítja a feladat

megoldásában történt előrehaladás áttekintését

.




Alakmodell alapvető definiálása

(Az SZT 1.1 feladat folytatása)




A modell továbbépítéséhez az egyik sík oldalfelületen a Sketch.5 zárt kontúr

definiálása történik. A korábban definiált zárt kontúrokkal együtt képet kapunk a

számos geometriai és kötöttség funkcióról.

A modell továbbépítéséhez az egyik sík oldalfelületen a

Sketch.5 zárt kontúr definiálása történik. A korábban definiált zárt

kontúrokkal együtt képet kapunk a számos geometriai

és kötöttség funkcióról.

A Sketch.5 kontextusában a Pocket.1 zseb

térfogatcsökkentő alaksajátosságot definiáljuk.





Furat alaksajátosság definiálása adott pontból

kiindulva a generálási irányban a testen talált

utolsó felületig.





A Pad.1 és Pad.2 tabulált test alaksajtosságok metsződésénél lekerekítést definiálunk, amely elsőrendű (érintő) folytonossággal

kapcsolódik a két tabulált test felületeihez.





Az eddig felépített testet egységesen 0,3 mm falvastagságú héjjá

alakítjuk. Ehhez a testet a megjelölt felületen

felnyittatjuk. A modell generálása során a külső

felület és ofszetje között jön létre a tömör test.

A végrehajtás feltétele az ofszet felület hurkolódás

és egyéb rendellenességtől mentes generálhatósága.









A Pad.1 alak (egyben alap) sajátosságból kiindulva

tabulált testet definiálunk derékszögű négyszög

kontextusában.





A Pad.3 tabulált test határolását átdefiniáljuk az Extrude.1 felületre. Ehhez a felület Limit 1-2 határait ki kell terjeszteni a

sketch 4 lefedéséhez.





A Pad.3 hasáb határának

átdefiniálása az Extrude.1 felületre.Az Extrude.1 felület újabb kontextusát

hoztuk létre.





A Pad.3 alaksajtosságon zseb tabulált térfogatlevonó test alaksajátosságot definiálunk.





A kijelölt él mentén adott pontok sugárértékének megadásával változó sugarú lekerekítés felületet definiálunk. A felület generálását harmadfokúra specifikáljuk,

így köbös NURBS felület jön létre.





Hole.2 furat alaksajátosság definiálása adott pontból

kiindulva a generálási irányban a testen talált

utolsó felületig. Számos térbeli metszetgörbe

generálására van szükség a határfelület ábrázolás

kibővítésénél.





Újabb lekerekítés a héjjá alakított testen. Figyeljük meg a határfelületben létrejött új

felületeket!.




Documents

Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy