Mechanikai rendszerek leírása Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mechatronikai Mérnöki MSc Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy 7. Laboratóriumi gyakorlat Mechanikai rendszerek leírása Dr. Horváth László egyetemi tanár http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Ez a prezentáció szellemi tulajdon. Hallgatóim számára rendelkezésre áll. Minden más felhasználása és másolása nem megengedett! 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. 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 2. Termékmodellező rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra 3. Kontextuális mérnöki objektumok definiálása integrált termékleírások számára. 4. Alak-centrikus leírás, egységes geometriai (NURBS) és topológiai ábrázolás. 5. Alaksajátosságokkal való módosításon alapuló alkatrészmodellek építése 6. Elemzések a véges elemek elvén. 7. Mechanikai rendszerek leírása 8. Szándékok, tapasztalatok és ismeretek ábrázolása 9. A virtuális tér kapcsolata a fizikai világgal 10. Mérnöki csoportmunka, portálok 11. Integrált termék-információs modell (STEP) 12. Termékadat menedzser (PDM) rendszerek 13. Entitás (IGES) és referencia modell alapú adatcsere tervezőrendszerek között. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer sajátosság alapú modelltérben Alapsajátosság Határ-felület ábrázolás Alakmódosítások Alkatrészek helyezése Lehetséges mozgások (DOF) Az esettanulmány tematikus modellezési példán végigvezetve magyarázza a modellezés elméletére és módszereire vonatkozó anyagot. Az mechanikai rendszerek leírására további anyag a tantárgyi követelményekben ajánlott „L. Horváth and I. J. Rudas, “Modeling and Problem Solving Methods for Engineers “, ISBN 0-12-602250-X, Elsevier, Academic Press, 2004” monográfiában található. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – helyezés és mozgások A feladat A kinematikát egyszerű, a csuklókhoz rendelt mozgási parancsok végrehajthatóságának szimulációjával ellenőrizzük. A Part1, Part2, Part4 és Part 6 alkatrészmodellek rendelkezésre állnak. A Part 5 alkatrészmodell az összekapcsolási térben készül, a Part1 külső referenciáival. A tömör testként leírt alkatrészeket a térben kötöttségek (összefüggések) kapcsolják össze. Az összekapcsolt alkatrészek merev testekként mechanizmus struktúra rúdjait képezik. A rudakként kezelt tömör testeket összekapcsoló kötöttségek vizsgálatával, alkalmas eljárások, csuklók leírására, objektumok példányait generálják a modelltérben. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Tömör testek kapcsolatainak (összefüggéseinek) fő típusai referencia sík Egybeesés Érintkezés Szög Távolság A kapcsolatokat kötöttségként definiáljuk a modellben. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel Az összekapcsolási (vagy gyakorlatiasabb kifejezéssel összeállítási) térben két felület egybeesésével és annak orientációjával definiáljuk az első kötöttséget. A két alkatrészmodell példánya komponensként kerül a struktúrába. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel A Coincidence.2 egybeesés kötöttség definiálásával szükséges és elégséges mértékben helyeztük egymáshoz képest a két alkatrészt a modelltérben. A Coincidence.2 egybeesés kötöttség objektum két tengelyvonal mentén, komponensként struktúrába épített alkatrész határfelület ábrázolást kapcsol össze. Az összekapcsolást az tömör határfelület ábrázolások topológiai struktúrája mentén követik és rögzítik az objektumhoz rendelt eljárások. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel A tömör test modellek több példányban lehetnek komponensek az összekapcsolási struktúrában. Part2 alkatrészmodellt Part2.2 komponensként második példányban építjük be Coincidence.3 és Coincide.4 egybeesés kötöttségek definiálásával. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel Part4 alkatrészmodellt Coincidence.5 és Coincide.6 egybeesés kötöttségek definiálásával helyezzük a Part.1.1 komponensen. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel Az egybeesés kötöttségből átdefiniálható kötöttség listáját beépített tudás alapján, eljárás generálja. A coincidence.6 kötöttségből átdefiniált Offset.7 kötöttség paraméterei. A távolság kötöttség valamely korábban definiált egybeesés kötöttség módosításával is definiálható. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Mechanikai rendszer modellezése – alkatrész definiálása összekapcsolási térben Az összekapcsolási tér egy teljes értékű modelltér, abban alkatrész is definiálható. Ez fontos, amikor az alkatrész alakjának bizonyos elemeit más alkatrésztől vagy alkatrészektől kapja. A Part5 alkatrészmodellt az összekapcsolási térben definiáljuk. Az alkatrész Part5.1 néven beépül a Product.1 termék összekapcsolási struktúrájába. A Part5 alkatrész egyetlen hasábból áll és az alábbi zárt vonallánc kontextusában definiáljuk. A Sketch.5 vonallánc definiálása az összekapcsolási térben, a referencia-alkatrészen kijelölt síkban történik. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/ Mechanikai rendszer modellezése – alkatrész definiálása összekapcsolási térben A Part5 alkatrészt alkotó Pad.1 hasábot két külső referencia felület között definiáljuk. Egyikben a vonalláncot definiáljuk, másik a kiterjedés határfelületét képezi. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – összekapcsolás kötöttségekkel A Part6.1 komponens helyezését a Part1.1 komponensen a Coincidence 8, 9 és 11 egybeesés kötöttségek definiálják, amelyek a szükséges és elégséges feltételeket teljesítik. A napi tervezési gyakorlatban a kötöttségek ilyen csoportokban, sajátosságként választhatók. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus Az összekapcsolt merev testek között megvalósuló mozgások az összekapcsolási kötöttségek mentén valósulnak meg. Ugyanakkor számos kötöttség mentén nincs elmozdulás. A csuklók mechanizmus objektumon belül definiálva összekapcsolják a rudakat. A kialakuló láncok nyitottak, zártak, vagy vegyesen nyitottak-zártak. A mechanizmus leírását alkotó objektumokat generáló eljárás négy rúd-kapcsolatot ismert fel, amelyeket típustól függően két vagy három kötöttség alkot. A csuklókat definiálhatja ez az eljárás, de azokat a modellezést végző mérnök is definiálhatja. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus A generáló eljárás négy csuklót talált. Valamennyi alkatrészpár kötöttségeit szükségesnek és elégségesnek találta. Az eredmény három elforduló (DOF=1) és egy merev (DOF=0). A mechanizmus szabadságfokainak száma DOF=3. A mechanizmus modelljét az ISO 10303 termékmodell szabványt követve az alkalmazási modellek közé soroljuk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus A Revolute.1 csukló geometriai felépítésben két egyenes és két sík található. Az „Angle driven” gomb benyomásával elforduló hajtást helyeztünk a csuklóra. Ugyanez tettük a Revolute.2 és Revolute.3 csuklókkal. Ezzel a mechanizmus szabadságfokát DOF=0-ra csökkentettük. Definiálni kell a helyben maradó komponenst A mozgáshoz további specifikáció rendelhető. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus Prismatic.5 csukló geometriai felépítésben két egyenes és két sík található. A mechanizmus struktúráját kiegészítjük egy prizmatikus csuklóval, amely a kapcsolati térben definiált Part5.1 komponens mozgását definiálja a Part1.1 komponensen. Az újonnan definiált csuklóhoz prizmatikus behajtó mozgást definiálunk. Ezzel elvesszük a csuklóval adott egy szabadságfokot, a mechanizmus e végső fejlesztési állapotában DOF=0. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus A mechanizmus működése négy parancsban definiált mozgás megvalósulásával szimulálható. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

Mechanikai rendszer modellezése – mechanizmus A mechanizmus struktúrája. Part2.1 Part2.2 Revolute.1 Part1.1 A mechanizmus váza Revolute.2 Prismatic.5 Revolute.3 Rigid.4 Part5.1 Part4.1 Part6.1 Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/