Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Mérnöki Kar Anyagtudományi és Gyártástechnológiai Intézet
TEMATIKA
Alapfogalmak, A technológiai tervezés elvei, módszerei, feladatai
CAD rendszerek, parametrikus asszociatív testmodellezés
Mőveleti sorrendtervezés (1.HF kiadása) Csoporttechnológia
CAM rendszerek, CAM folyamat, CAM modulok, Processzorposztprocesszor elv, 2.5/3 D-s marási ciklusok
Gyors prototípus gyártás 3D szkennelés
Dr. Mikó Balázs
[email protected]
[email protected]
2
A gyártástervezés feladata Megtervezni a konstruktır által megtervezett termék gyártási folyamatát.
1 Bevezetés, alapfogalmak
[email protected]
A gyártástervezés feladata
4
A gyártástervezés nehézsége
A technológiai tervezés célja a gyártáshoz szükséges dokumentációk elıállítása.
A köztes állapotok száma tetszıleges
Elıgyártmány
.
Termék
Gyártási eljárások sorozata
Különbözı eljárásokkal létrehozható ugyanaz az állapotváltozás Ugyanaz az eljárás többféle állapotot eredményezhet a paraméterek függvényében Az eljárások környezetfüggık
[email protected]
5
[email protected]
6
1
Szintetizálás
Alapfogalmak, definíciók
Gyártási eljárások
Berendezések Gyártási folyamat: azon tevékenységek összessége, melynek folyamán egy anyagból alakjának és tulajdonságainak megváltoztatásával tervszerően ipari termékeket állítanak elı.
Minıség
Költség
Alkatrész geometria
Készülékek
Szerszámok
Környezet adottságai
[email protected]
7
Alapfogalmak, definíciók
[email protected]
8
Alapfogalmak, definíciók
Mővelet: a gyártási folyamat önmagában befejezettnek tekinthetı, megszakítás nélkül végzett szakasza. A mővelet a gyártási folyamat tervezési és szervezési egysége, amely több mőveletelembıl áll. Forgácsolástechnológiában mőveletnek nevezzük az egy gépen, egy felfogásban végrehajtott megmunkálások összességét.
Állapot: a munkadarab, felületelem, vagy felületelem csoport készültségének meghatározására szolgál. Megkülönböztethetı állapotok: nyers állapot, közbensı állapot, pillanatnyi állapot, kész állapot. Állapotjellemzık: az állapotot minıségileg számszerően leíró paraméterek: • anyagtulajdonsági • geometriai • méret (IT) • alak (egyenesség, síklapúság, körkörösség stb) • helyzet (párhuzamosság, merılegesség, egytengelyőség stb.) • mikropontosság (Ra)
Mőveletelem: a mővelet különválasztható és külön elemezhetı, tervezhetı eleme. Forgácsolástechnológiában az egy szerszámmal geometriailag és technológiailag összefüggı ráhagyási alakzat eltávolítását nevezzük mőveletelemnek.
[email protected]
9
[email protected]
10
Alapfogalmak, definíciók Állapotváltozás: az állapotjellemzık megváltozásának folyamata. Nyers állapot: a gyártási folyamat megkezdése elıtti állapot.
2.1 A technológiai tervezés feladatai
Közbensı állapot: az egyes mőveletek közötti állapot. Pillanatnyi állapot: a gyártási folyamat tetszıleges pillanatában fennálló állapot. Kész állapot: a gyártási folyamat befejezése utáni állapot.
[email protected]
11
2
A gyártástervezés területei
A gyártástervezés szintjei
Vállalatirányítás
Készletgazdálkodás
Gyártástervezés
Elıtervezés
M őveleti sorrendtervezés
Konstrukciós tervezés
Szerelés technológiai folyamatának tervezése
Alkatrészgyártás technológiai folyamatának tervezése
Termelésirányítás
Elıgyártmánygyártás technológiai folyamatának tervezése
Technológiai elıtervezés
M ővelettervezés
M őveletelemtervezés
Posztprocesszálás
Gyártási folyamatirányítás
[email protected]
13
Elıtervezés
14
Mőveleti sorrendtervezés
A konstrukció technológiai bírálata
A megmunkálási igények és módok meghatározása
• Szerelhetıségi elemzés • Gyárthatósági elemzés (globális, lokális)
A megmunkálási bázisok kijelölése
Gyártástervezési részfolyamatok elıkészítése
A szerszámgépek és készülékek kiválasztása
• Az elıgyártmány gyártási, az alkatrészgyártási és a szerelési folyamat elemzése Elıtervezés • Gyártás / beszerzés döntés támogatása Mőveleti sorrendtervezés • Elıgyártmány választás • Vázlatos technológiai elemzés
A mőveletek behatárolása A mőveletek sorrendjének meghatározása
M ővelettervezés
Idı- és költségbecslés
[email protected]
Elıtervezés
Mőveleti sorrendtervezés
M ővelettervezés
Mőveletelemtervezés
Mőveletelemtervezés
Posztprocesszálás
Posztprocesszálás
[email protected]
15
Mővelettervezés
[email protected]
16
Mőveletelem tervezés
Mőveletelemek tartalmának és sorrendjének meghatározása
Forgácsolási paraméterek meghatározása
Szerszámok kiválasztása
Szerszámpályák meghatározása
Szerszámelrendezési terv készítése Elıtervezés
Elıtervezés
Mőveleti sorrendtervezés
Mőveleti sorrendtervezés
M ővelettervezés
M ővelettervezés
Mőveletelemtervezés
Mőveletelemtervezés
Posztprocesszálás
Posztprocesszálás
[email protected]
17
[email protected]
18
3
Posztprocesszálás (illesztés) A tervezési eredmények illesztése az adott géphez, vezérléshez A gyártási dokumentáció elkészítése
2.2 A technológiai tervezés feladat típusai
Elıtervezés
Mőveleti sorrendtervezés
M ővelettervezés
Mőveletelemtervezés
Posztprocesszálás
[email protected]
19
Gyártástervezési feladatok típusai
Gyártástervezési feladatok típusai
Elemzési feladatok igények, feltételek analízisével kapcsolatosak, melyek megoldása révén elıállnak a választási feltételek (pl. Eljárások, szerszámok kiválasztásának kritériumai). A feltételek részint valamely paraméterek tartományait, részint eljárások, objektumok típusait határozzák meg.
Választás: az elemzés során generált megoldási lehetıségek közül a megoldás kijelölése.
[email protected]
21
Gyártástervezési feladatok típusai
22
Gyártástervezési feladatok típusai Adaptálás/Korrekció: a javasolt megoldás módosítása a kezdeti feladat sajátosságainak figyelembevételével.
Értékelés: a választott, vagy generált megoldás vizsgálata.
[email protected]
[email protected]
23
[email protected]
24
4
Gyártástervezési feladatok típusai
Gyártástervezési feladatok típusai Aritmetikai feladatnak tekintünk minden olyan nem geometriai számítási feladatot, amelynek eredménye valamilyen szám, paraméter. Ide soroljuk: • a mechanikai (statikai, kinematikai, dinamikai, szilárdságtani), • hıtani, • áramlástani, • tribológiai, • gépelem tervezési, • forgácsoláselméleti feladatokat.
Geometriai feladatok: a teljes munkadarab, vagy bizonyos felületek definiálására, a közbensı állapotok meghatározására, a ráhagyások elosztására, ütközésvizsgálatokra , különbözı objektumok (gép, munkadarab, készülék, szer szám) egymáshoz viszonyított elrendezésére szolgál.
[email protected]
25
[email protected]
26
A feladatmegoldás általánossága I.
Gyártástervezési feladatok típusai Struktúrálási feladatok: egy folyamat elemeink és azok kapcsolatának, sorrendjének meghatározása.
Alkatrészek sokfélesége Környezeti feltételek
A feladat modellje és általánossága nem lehet mindig általános érvényő!
• Általános • Korlátosan általános • Parametrikusan környezetfüggı • Struktúrálisan környezetfüggı • Speciális
[email protected]
27
A feladatmegoldás általánossága II.
[email protected]
A feladatmegoldás általánossága III.
Általános a feladat modellje és megoldása, ha bármilyen alkatrész esetén, bármilyen gyártási környezetben korlátozás és utólagos illesztés nélkül alkalmazható. Az alacsonyabb szintő geometriai feladatok többsége ide sorolható.
A parametrikusan környezetfüggı megoldások esetén a matematikai modell és a megoldás módja is megfogalmazható általános alakban, de a modell paramétereit adaptálni kell a konkrét környezet adottságaihoz.
Korlátosan általános megoldásról akkor beszélünk, amikor valamely jól definiált feladatra: • bármely környezetben, de csak bizonyos alkatrészekre, felületelem csoportra, vagy • bármely alkatrészre, de csak bizonyos környezeti feltételek mellett adható megoldás.
A struktúrálisan környezetfüggı megoldások jellemzıje, hogy létezhet ugyan környezetfüggetlen legjobb megoldás, de ennek csak elvi jelentısége van, mivel az adott környezetben a feltételek hiánya okán nem alkalmazható.
[email protected]
28
29
[email protected]
30
5
A feladatmegoldás általánossága IV. A speciális megoldások csak abban a környezetben alkalmazhatók, amelyekre kidolgozták ıket.
2.3 A technológiai tervezés elvei
[email protected]
31
A gyártástervezés elvei
Absztrakció Az absztrakció bonyolult feladatok megoldásának megközelítése
• absztrakció szerepe a tervezésben
A lényeges vonásokat kiemelve, a közelítı megoldást finomítjuk a korábban elhanyagolt részek figyelembevételével.
• lokalitás kihasználása a tervezésben
Mikor érdemes absztrakciót alkalmazni? • nem kell tartani attól, hogy fontos megoldások vesznek el. • jobb hatékonyság érhetı el, mint részletes tervezéssel. • lehetıség van absztrakt tervek újrafelhasználására.
• analógiák alkalmazása • nemlineáris és korlátozás alapú tervezés •heurisztikák
Nem lehet elkerülni a korai elkötelezettséget. A lényeges részek önkényes kiemelése korlátozást jelent.
• optimalizálás
Absztrakció nélkül nincs tervezés.
[email protected]
33
Lokalitás Elkülönítjük az önállóan kezelhetı, problémákat, dekomponáljuk a feladatot. Az egyes részek lokálisak, de nem izoláltak!
[email protected]
34
Analógiák zárt
Cél: a tervek újrafelhasználása. Kérdés: a tervek milyen reprezentáció mellett alkalmasak újrafelhasználásra?
Az okozat lokális. Dekompozíció.
Motiváció: • nincs idı a terveket elölrıl kezdve végigvinni, • gyors döntések, • komplex feladatok.
A feladat komplexitása csökkenthetı. Pl. Felületelem csoport – technológiai, nem konstrukciós.
[email protected]
35
[email protected]
36
6
Nemlineáris és korlátozás alapú tervezés
Analógiák • Transzformációs analógia: korábbi tervek újrafelhasználása. • Származtatási analógia: korábbi tervek tervezési folyamatának újrafelhasználása.
Addig késleltetünk egy tervezési döntést, amíg nem vagyunk rákényszerítve a döntés meghozatalára. A nemlineáris tervezési módszerek egy megoldást lépésrıl lépésre finomítanak, egyre több korlátozást építve a tervbe.
Analógiákat érdemes alkalmazni, ha: • a tervbeli lépések és kölcsönhatások száma csekély, • van erıs világmodell, • sok a hasonló feladat, • nincs szükség az eredmények globális optimalizálására.
Nem a megoldás tulajdonságait határozzák meg, hanem azokat a követelményeket, melyeket az összes megoldásnak ki kell elégíteni. A korlátozások nem feltétlenül egzakt alapokon nyugszanak. „Így ésszerő”
• Típustechnológiák • Csoporttechnológiák • Eset-alapú tervezés
[email protected]
37
Nemlineáris és korlátozás alapú tervezés
[email protected]
38
Heurisztikák • A probléma numerikus formában nem írható fel. • Célfüggvény nem fogalmazható meg numerikusan. • Nem áll rendelkezésre megoldási algoritmus.
Hatékonyabb, tömörebb reprezentáció, gyorsabb tervezési eljárás.
A heurisztikus eljárások egyszerőbbek és kevésbé igényesek, mint az egzakt matematikai megoldások.
Nem hozunk korán rossz döntéseket, visszalépés elkerülhetı. Nincs biztosíték a terv helyességére.
A heurisztikus megoldások az emberi megoldási mechanizmust utánozzák.
A helyesség ismérve: nincs ellentmondás a terv egyes elemei között.
A heurisztikus eljárások jósága matematikailag nem bizonyítható, a gyakorlati alkalmazhatóság határozza meg jóságát. A heurisztikus eljárások a gyakorlati tapasztalat felhasználásával teszik lehetıvé egy feladat megoldását, vagy rövidítik meg annak menetét
A terv javítható valamely korlátozás visszavonásával.
Csak szuboptimális megoldást garantálnak.
[email protected]
39
Optimalizálás
[email protected]
40
Optimalizálás
Optimalizálás = maximális hatás elérése Statikus optimalizálás: Z nem függ az idıtıl. Dinamikus optimalizálás: Z függ az idıtıl.
„legoptimálisabb” 1. Egy rendszer tulajdonságai leírhatók Z paraméterekkel.
Egyes paraméterek lehetnek: • determinisztikus, vagy • valószínőségi változók.
2. Megfogalmazható egy jósági kritérium: f(Z). 3. A rendszer optimálisnak nevezhetı ha Z* esetén f(Z*)= min/max.
Jósági kritérium megfogalmazása: • f(Z) • gyakorlati célokat fogalmazzon meg
[email protected]
41
[email protected]
42
7
Optimalizálás A statikus optimalizálás elemei: • paraméterek: Z • célfüggvény: f(Z) • az egyes paraméterek értelmezési tartománya által meghatározott keresési tartomány • megoldási algoritmus
3 CAD rendszerek
A megoldás feltételei: 1. A probléma numerikus formában felírható. 2. A cél definiálható célfüggvény formájában. 3. Létezik idıben és kapacitásban elérhetı algoritmus.
[email protected]
43
CAD – computer aided design
CAD rendszerek osztályzása
A jelenleg használatos CAD rendszerek kínálata igen széles körő, a 2D (síkbeli) vektor-grafikai rajzoló programoktól a 3D-s (térbeli) parametrikus asszociatív hibrid modellezı rendszerekig.
Alkalmazási terület
Modellezési módszer
Gépészeti, elektronikai, építészeti, ruha- és cipıipari - 2D-s vagy síkbeli - 3D-s vagy térbeli
Alkalmazott modellezési módszerek - drótváz- felület- testmodellezı - hibrid
2D-s kép
Modellkezelés - parametrikus - nem parametrikus
[email protected]
45
[email protected]
46
[email protected]
47
[email protected]
48
CAD rendszerek alkalmazása gépészet
8
2010
CAD rendszerek alkalmazása – elektronika (pl. OrCAD)
[email protected]
49
CAD rendszerek alkalmazása – ruhaipar (pl. OptiTex)
[email protected]
50
[email protected]
52
[email protected]
54
CAD rendszerek alkalmazása – építészet (pl ArchiCAD)
[email protected]
51
CAD rendszerek alkalmazása – orvostechnika (pl. Luong CAD)
[email protected]
53
9
Orvostechnika
Termékreprezentáció
Élı beszéd Leírás (szöveg) Szabadkézi vázlat Mőszaki rajz CAD modell
[email protected]
55
[email protected]
56
[email protected]
58
Számítógépes modell
Modellezési folyamat Alkatrész modellezés
2D drótváz 2.5D hasáb 2.5D forgástest 3D drótváz 3D felület 3D test
Rajzkészítés Szerelés
[email protected]
3D szkennelés Reverse engineering
CAD modell
Mőszaki rajz
Alkatrész modell 3D test modell
57
3D felület modell
Parametrikus asszociatív testmodellezés
Dokumentáció
Összeállítási modell
Az építıelemek kapcsolata és geometriai mérete szabadon változtatható geometriai paraméterek segítségével.
Gyártás
Analízis Mérés Mozgás
Látvány
Viselkedés
Ergonómia
FEM (szilárdságtan, hıtan, áramlásta n, mágneses tér)
CMM
Rapid prototyping
CAM
Prototípus alkatrész
NC
[email protected]
59
Az egyes építı elemek egymásra épülnek, egymással kapcsolatban vannak, irányított referenciaként szolgálnak a modellezés során.
A modellt testek összeépítésével hozzuk létre. Általános hasáb (+/-) Általános forgástest (+/-) Élletörés Él lekerekítés Furat Oldalferdeség Borda Vékony fal Mintázat …
[email protected]
60
10
Építıelemek
CAD rendszerek
[email protected]
61
[email protected]
63
Rajzkészítés
[email protected]
62
[email protected]
64
[email protected]
66
CAD támogatás
Segéd elemek: pont, görbe, sík, koordináta rendszer Elemi test: forgástest, hasáb Kiegészítı elemek: élletörés, lekerekítés, furat, borda, héj, oldalferdeség … Elemi felületek: forgásfelület, kihúzott felület, sík, söpört felület, feszített felület … Felület manipulálás: vágás, egyesítés, meghosszabbítás, eltolás …
Automatikus nézet generálás
3D modell alapján Elıkészítés
Nézeti síkok kijelölése Metszısíkok kijelölése Paraméter tábla kitöltése
[email protected]
65
11
CAD támogatás
CAD támogatás
Automatikus metszet generálás, sraffozás
[email protected]
67
CAD támogatás
70
CAD támogatás
Feliratmezı kitöltése
[email protected]
Tőréskezelés
69
CAD támogatás
68
Rajzterület átméretezhetısége Rajz sablonok alkalmazása Méterhálózat automatikus generálása Mérethálózat rendezése
[email protected]
[email protected]
CAD támogatás
Axonometrikus nézet generálás
Összeállítási rajz létrehozása összeállítási modell alapján Robbantott ábra generálása Automatikus tételszámozás Darabjegyzék generálás
Furattábla készítés Változáskövetés
[email protected]
71
[email protected]
72
12
3D rajz
[email protected]
73
[email protected]
74
[email protected]
75
[email protected]
76
[email protected]
77
[email protected]
78
13
Mőveleti sorrendtervezés A megmunkálási igények és módok meghatározása A megmunkálási bázisok kijelölése A szerszámgépek és készülékek kiválasztása
4 Mőveleti sorrendtervezés
A mőveletek behatárolása A mőveletek sorrendjének meghatározása
Elıtervezés
Mőveleti sorrendtervezés
M ővelettervezés
Mőveletelemtervezés
Posztprocesszálás
[email protected]
80
[email protected]
82
Mőveleti sorrend
Elızési feltételek Mőveletek számának minimalizálása Megmunkáló gépek Bázisok, készülékek
[email protected]
81
A modell elemei
Megoldási módok Egzakt módon nem oldható meg (NP-teljes probléma)
• Teljes leszámolás módszere • Mátrix redukciós módszer • Vektoros módszer
[email protected]
83
[email protected]
84
14
Mátrixredukció
Vektoros módszer
3
[email protected]
85
[email protected]
86
Feladatmegoldás lépései
Felületelem csoportok kialakítása Gyártási eljárások meghatározása Elızési feltételek meghatározása Sorrend meghatározása Mővelethatárok kijelölése
[email protected]
87
[email protected]
88
[email protected]
89
[email protected]
90
Példa
15
Megmunkálási lépések
I. II. Z
Y
Megmunkálás lépései
I. X
III.
1.1.a 1.2.a 1.3.a 1.1.b 1.2.b 1.3.b 2.1.a 2.1.b 3.1. 4.1. 4.2. 1.1.a
Központfúrás
1.2.a
Fúrás Ø11.8
Z+
1.3.a
Dörzsárazás Ø12H7
Z+
1.1.b
Központfúrás
Z-
1.2.b
Fúrás Ø11.8
Z-
1.3.b
Dörzsárazás Ø12H7
Z-
2.1.a
Lépcső marás
Z+
2.1.b
Lépcső marás
Y+
3.1.
Horony marás
Z+
4.1.
Központfúrás
Y-
4.2.
Fúrás Ø12
Y-
5.1.a
IV.
5.1.b
V.
[email protected]
Lépcső marás
Y-
Lépcső marás
X-
Megmunkálási variációk
91
Elızési mártix
Z+
Megmunkálás iránya
[email protected]
92
Megoldási algoritmus 1.1.a 1.2.a 1.3.a 1.1.b 1.2.b 1.3.b 2.1.a 2.1.b 3.1. 4.1. 4.2.
1.1.a
Központfúrás
Z+
1.2.a
Fúrás Ø11.8
Z+
1.3.a
Dörzsárazás Ø12H7
Z+
1.1.b
Központfúrás
Z-
1.2.b
Fúrás Ø11.8
Z-
1.3.b
Dörzsárazás Ø12H7
Z-
2.1.a
Lépcső marás
Z+
2.1.b
Lépcső marás
Y+
3.1.
Horony marás
Z+
4.1.
Központfúrás
Y-
4.2.
Fúrás Ø12
Y-
5.1.a
Lépcső marás
Y-
5.1.b
Lépcső marás
X-
1
1
1 1
1
1 1
1
1
1
Elıkövetelmények nélküli megmunkálások kijelölése Választás Heurisztikus szabályok Kiválasztott megmunkálás és az alternatív megmunkálási lépés sorának és oszlopának törlése
1
[email protected]
93
Heurisztikus szabályok
[email protected]
Megoldás 1
94
Az elızı megmunkálási iránnyal azonos irányú megmunkálást válasszunk. Ha nincs azonos irányú megmunkálás, olyan megmunkálást válasszunk, amely irányából több megmunkálás végezhetı el. Azonos szerszámmal elvégezhetı megmunkálást válasszunk. A nagyolás és a simítás különüljön el. Lépcsı marásának iránya a kisebbik mélység. Nagyoló marással kezdjünk.
[email protected]
2
95
1
2.1.a
Lépcső marás
Z+
2
3.1.
Horony marás
Z+
3
1.1.a
Központfúrás
Z+
4
1.2.a
Fúrás Ø11.8
Z+
5
1.3.a
Dörzsárazás Ø12H7
Z+
6
5.1.a
Lépcső marás
Y-
7
4.1.
Központfúrás
Y-
8
4.2.
Fúrás Ø12
Y-
[email protected]
96
16
A hagyományos technológiai tervezés módszerei
• Többfázisú iteratív módszer • Típustechnológiák alkalmazása • Csoporttechnológiák alkalmazása
5 Csoporttechnológia
[email protected]
Többfázisú, iteratív módszer
98
Többfázisú, iteratív módszer
A technológus a feladat megoldását egy olyan terv konstruálása útján keresi, amely során lépésrıl-lépésre dönt a következı tervezési elemrıl.
Egyedi, kis és középsorozat gyártás esetén alkalmazzák (70%). Individuális technológiai terv: • jelentısen függ a technológus képességeitıl • befolyásolják a helyi szokások • kidolgozottsága gyártóeszköz és sorozatnagyság függı
Az egyes fázisokban a tervezı olyan döntéssorozatokat hajt végre, amelyek kölcsönösen összefüggenek, emiatt többszörös visszacsatolásra, iterációra van szükség.
Meghatározó elvek: • Analógiák alkalmazása • Heurisztikus módszerek • Absztrakció
[email protected]
99
Típustechnológiák
[email protected]
100
Típustechnológiák
Cél: a technológiai tervek szabványosításával a technológiai tervezés hatékonyságának növelése.
Elınyök: • korszerő ismeretek beépítése • gyors tervezési folyamat
Lépések: 1. Alkatrészek osztályozása geometriai, anyag és darabszám függvényében 2. Az egyes alkatrésztípusokra technológiai tervek kidolgozása 3. Alkatrész besorolása a megfelelı osztályba 4. Adaptálás
[email protected]
Hátrányok: • elıkészítés • karbantartás • osztályozás • technológia kidolgozottsága • csak nagysorozat esetén alkalmazható 101
[email protected]
102
17
Csoporttechnológiák
Csoporttechnológiák
Cél: az alkatrészek csoportosításával a gyártandó darabszám virtuális növelésével a technológiai tervezés hatékonyságának növelése.
Elınyök: • gyors tervezési folyamat • egységes technológiai folyamat
Lépések: 1. Alkatrész csoportok kialakítása 2. Komplex alkatrész megtervezése 3. A komplex alkatrész technológiai tervének kidolgozása 4. Adaptálás
[email protected]
Hátrányok: • elıkészítés • karbantartás • technológia kidolgozottsága
103
Típus- és csoporttechnológia
[email protected]
104
Technológiai kód
Típustechnológia = Csoporttechnológia Típustechnológia Csoporttechnológia Eset-alapú tervezés
Alapvetı különbség: • A típustechnológia általában nem konkrét gyártási környezetre készül, nem feltételezi a csoportos gyártást. • A csoporttechnológia mindig konkrét gyártási környezetre készül és általában a gyártás is csoportosan történik.
125054004873 215541025879 158745462040
Hierarchikus kódolás: a jel értelmezése függ az elızı jel értelmezésétıl. Rövid kód, pontos információ. Lánc kódolás: a jelek értelmezése fix. Hosszú kód. Hibrid kódolás: hierarchikus kódszegmensek láncolata.
[email protected]
105
Standard kódrendszerek
[email protected]
Opitz rendszer Alaki kód
106
Opitz (VDW) – Aacheni Egyetem Brisch MICLASS – TNO CODE – Manufacturing Data System Inc.
Kiegészítı kód
XXXXX XXXX Alkatrészosztály Külsı alak Belsı alak Felület megmunkálás Egyéb furatok és fogazás
Szabványos sorozat + opcionális sorozat
Méretek Anyag Kiindulási alak Pontosság
[email protected]
107
[email protected]
108
18
Opitz rendszer
A tervezés menete
Alkatrészcsoportok kialakítása Komplex alkatrész tervezése
160
1 3 2 3 2 Forgástest 0.5
[email protected]
[email protected]
Vezéralkatrész kiválasztása Komplex alkatrész generálás
Komplex technológia elkészítése Adaptációs tábla elkészítése
109
111
[email protected]
110
0
0
0
0
0
16
10
18 16
15
0
0 18
10
16
0
15
0 20
20
20
20 20
18 M18
0
18
22 22 M22
0
18 0
16
16
0
20
20 20
0
0
3
4
1
0
3
0
3
2
35
30 28
36
34
0
65
34 30
20
46
45 40
52
42
42
50
45 45
30
0
2
2
2
0
0
2
2
0
2
[email protected]
20
112
6 CAM rendszerek
[email protected]
113
19
CAM rendszerek
Computer Aided Manufacturing Feladatai:
Szerszámpályák tervezése
Általános szempontok: • Biztosítsa a leggyorsabb végrehajtást. • Kerülje el a nem megmunkált felületeket. • Kerülje el a készülék elemeket.
Szerszámpálya tervezés NC program generálás
CAM rendszerek elemei:
Szerszámpálya számítás Szerszámpálya szerkesztés Szerszámpálya optimalizálás Anyag és szerszám adatbázis Megmunkálási idı számítás NC posztprocesszor
[email protected]
115
CAM rendszerek
[email protected]
116
CAM rendszerek csoportosítása NX
Alkalmazott technológia
[email protected]
[email protected]
Egész szám – egyidejőleg mozgatható tengelyek száma megmunkálás során Fél dimenzió – szakaszos fogásvételi mozgás
[email protected]
Esztergálás Síkbeli kivágás (lézer, plazma, vízsugár, huzal szikra stb.)
2.5D – síkbeli megmunkálás + fogásvételi mozgás
119
Fúrás
2D – két tengely menti egyidejő elmozdulás
118
1D – egy tengely menti elmozdulás
Megmunkálás, vezérlés szabadságfoka
Dimenzió szám
117
Dimenzió szám
Marás Esztergálás Kivágás (lézer, vízsugár, láng, plazma, huzal szikraforgácsolás) Koordináta mérıgép
Marási feladatok egy része: nagyolás, teraszoló simítás
[email protected]
120
20
3D – 3 irányú szimultán elmozdulás
Szoborfelületek simító marása
Koordináta mérıgép
Marás: 3 lineáris + 2 forgó mozgás
6D
Z
Kivágás 2 síkon Ikerorsós esztergálás
5D
X
4D
Ipari robotok pályavezérlése
xD
Soktengelyes szerszámgépek (pl. szerszám köszörő)
[email protected]
121
[email protected]
122
Z Y1 X1
X Y
Y2 X2
[email protected]
123
[email protected]
124
CAM munkafolyamat
[email protected]
125
A feladatok, lépések minden CAM rendszerben megtalálhatók Néhány feladat elhagyható, de ezzel sérül a funkcionalitás (pl. elıgyártmány) A definíciók sorrendje lehet más
[email protected]
126
21
CAD modell beolvasása és elıkészítése
0. – Technológiai tervezés 1. – CAD modell beolvasása és elıkészítése Fájlformátumok, adatvesztés
Felület módosítás, foltozás Elıgyártmány
Szerszámgép definiálása
Koordináta rendszer Biztonsági síkok NC vezérlés, Gépadatok
Szerszám kiválasztása
Átmérı, Hossz Sarokrádiusz Szerszámtartó
Mozgásciklus kiválasztása
Paraméterek megadása Geometria kijelölése
Térfogat, Felület Görbe, Tengely,
Számítás végrehajtása
Natív / Neutrális (dxf, step, iges, vda, stl stb.) Parametrikusság / Modelltörtént / Felület hibák
Geometria módosítása Felület foltozás (pl. furatok befedése) Elıgyártmány definiálása
Szerszámpálya megjelenítés Megmunkálás szimuláció Ütközésvizsgálat
Szimuláció
Vezérlés független Vezérlés függı
NC program generálás Dokumentálás
[email protected]
127
2. – Szerszámgép választás Gépadatok (munkatér, forgácsolási paraméter határok, stb.) NC vezérlés típusa Koordináta rendszer kiválasztása Biztonsági síkok definiálása
[email protected]
128
3. – Szerszám kiválasztása, kijelölése Szerszámadatok megadása (D, L, R) Szerszám adatbázis Forgácsolási adatok: anyag, nagyol / simít, n (vc), vf
1 2
1 – biztonsági sík, felette 3D gyorsmozgás engedélyezett 2 – kiemelési sík, összekötı mozgások síkja
[email protected]
129
Pro/Engineer WF4
[email protected]
130
4. – Mozgásciklus választás Adott megmunkálási módhoz fejlesztett ciklusok Standard ciklusok Egyedi (CAM rendszer függı) ciklusok Egy feladat több módon is megoldható Szerszám – Geometria – Mozgáspálya Szerszám
Munkadarab geometria
CATIA v5
[email protected]
131
Mozgásciklus
[email protected]
132
22
5. – Geometria kijelölése Tengely, Görbe, Felület, Térfogat, Ablak CAD modellen / Újra modellezve
6. – Számítás végrehajtása
[email protected]
133
[email protected]
134
[email protected]
136
[email protected]
138
7. – Szimuláció Szerszámpálya megjelenítése Megmunkálás szimuláció
Munkadarab + Szerszám Szerszámgép + Készülék
Ütközésvizsgálat
Munkadarab
Szerszám Készülék CATIA v5
Szerszámtartó Szerszámgép
Egyéb szimulációk
Megmunkálási idı Gépteljesítmény
[email protected]
135
MSN 500 NC marógép ÓE BGK AGI gépmőhely
CATIA v5
Pro/Engineer WF
[email protected]
137
23
Keller
Pro/Engineer WF
Siemens NX
[email protected]
139
[email protected]
APT
8. – NC program generálása Vezérlés független program (APT / EXAPT) Vezérlés orientált NC program (posztprocesszálás)
CAM rendszer Posztprocesszor
#1 NC program G kód
Automatically Programmed Tool Douglas T. Ross, 1959. MIT Szerszámpálya leírása NC marógépekhez
EXAPT
#2 NC program G kód
EXAPT CLData
140
Extended APT 1964. Németország, EU
#x NC program G kód
[email protected]
141
[email protected]
142
[email protected]
144
9. – Dokumentálás NC program neve Szerszám azonosító Forgácsolási adatok, idı adatok Koordináta rendszer helye
[email protected]
143
24
Esztergálás CAM rendszerekben
2D-s megmunkálás Geometria definiálás
[email protected]
Palást és homlokfelületek (külsı / belsı) Egyszerő és alakos beszúrás Alászúrás Menet (külsı / belsı) Élletörés, éllekerekítés
Esztergálható kontúr generálása
145
[email protected]
146
147
[email protected]
148
[email protected]
150
Esztergálás CAM rendszerekben
Mozgásciklusok
Kontúr nagyolás
Hosszesztergálás Keresztesztergálás
Kontúrsimítás Furatesztergálás Beszúrás Alászúrás Leszúrás Menetesztergálás Fúróciklusok
[email protected]
2.5D-s marási stratégiák
[email protected]
149
Síkmarás Térfogat marás Teraszoló kontúrsimítás Zsebmarás Sarokmarás Fúrás
25
Síkmarás
Szabad kifutású sík felületek marása Egyenirányú marás / Ellenirányú marás / váltakozó irányú marás (zig-zag) Kontúr érintése kívülrıl / belülrıl Kontúrig marás Stratégia:
Adott irányú megmunkálás (pásztázás)
adott irányú marás (pásztázás) kontúrkövetı marás spirál marás
Kontúrkövetı megmunkálás
[email protected]
151
[email protected]
Összekötı mozgások definiálása
ae_max = Dc / 2
[email protected]
adott irányú marás kontúrkövetı marás spirál marás
Darabon kívül Darabon belül
Nagyolás + Kontúrsimítás Kontúrsimítás + Nagyolás Nagyolás + Kontúrsimítás szintenként Nagyolás + Kontúrsimítás kisebb fogásmélységgel Kontúrsimítás
Szigetek kezelése adott irányú marás esetén:
Fogásvétel:
154
A nagyolás mellett a kontúr simítható
Simítási ráhagyás megadása
Stratégia:
[email protected]
Alapvetıen nagyolásra használjuk
Sima átmenet – gyors elıtoló sebesség
A megmunkálás nyoma látszani fog a darabon
153
Térfogat marás
152
Megszakít – kiemel – folytat (kerülendı) Visszafordul
Haladás kontúrkövetés esetén:
Belülrıl kifelé – konkáv forma (üreg) esetén Kívülrıl befelé – konvex forma (domb) esetén
Z irányban Egyenes bemerülés – rampolás (α = 2-8°) Spirál bemerülés (α = 2-8°, R min = 1.5 * Rsz)
[email protected]
155
[email protected]
156
26
Dc = 20 mm n = 3200 1/min vf = 800 mm/min
ap=0.1 t = 4.54 min
ap=0.5 t = 0.94 min
ap=2 t = 0.28 min
R=0
Maradék anyag csökkenthetı:
ap csökkentése – megmunkálási idı növekszik Szerszám átmérı csökkentése – megmunkálási idı növekszik Szerszám sarokrádiusz növelése
[email protected]
R=0.8
Teraszoló kontúrsimítás
Profilozás, Z-level finishing Szerszám:
R=5
157
158
Fogásmélység: ap > 0.1 mm felület minıség vs. idı Fogásvétel:
Sarokrádiuszos maró Gömbvégő maró
[email protected]
Rágördülés, legördülés, Fogásvétel levegıben Ráfutás és túlfutás
45°-nál meredekebb felületek simítása
[email protected]
159
[email protected]
160
[email protected]
162
Zsebmarás
[email protected]
161
Általában simítás Sarokrádiuszos marószerszám Oldalfal kontúrkövetése és / vagy fenék síkmarása
27
Sarokmarás
Belsı sarkok esetén
Dc < 2R A rádiusz mentén nı a forgács hossz, nı a szerszám terhelés Elıtolási sebességet (vf) érdemes csökkenteni
Síkgörbe mentén letörés vagy lekerekítés készítése alakos maróval Kijelölt geometriai elem: xy síkban lévı élek
[email protected]
163
[email protected]
164
[email protected]
165
[email protected]
166
[email protected]
168
Fúrás
Fúróciklusok kezelése Összekötı mozgások optimalizálása Kijelölés szabályok alapján
Átmérı Átmérı tartomány Adott irány Adott sík
Furattábla készítése
3D marási stratégiák
3D felület simítás
3D felület simítás Kombinált simítás 3D helikális simítás Gravírozás Trajektória marás Maradékanyag megmunkálás Térbeli sarokmarás
Szerszám: gömbvégő maró 45°-nál laposabb felületek simítása Megmunkálás iránya:
Adott irányban xy síkban Kontúrkövetés Paraméter vonal követés Vetített trajektória
[email protected]
167
Sugár irányú Spirál
28
Egyenlı ellépés 2D-ben
[email protected]
169
Oda-vissza marás Összekötı mozgás definiálása:
Egyenlı ellépés 3D-ben
[email protected]
170
Gömbvégő maró dolgozó átmérıje
egyenletes gyorsulás és lassulás Túlfutás, ha lehetséges
D
D 2
D − ap 2
ap
Deff Deff
2 2
D D Deff = 2 ⋅ − − a p 2 2
[email protected]
171
[email protected]
Deff _ 1 = D ⋅ sin( β + α )
D
Deff _ 2 = D ⋅ sin( β − α ) β
D − ap β = arccos 2 D 2
α β
Deff_1 Deff_2
ap α
Ch
ae 2
ae 2
Ch =
Deff _ 1 2
[email protected]
D 2
D − Ch 2
β +α
D 2
172
Barázda magasság (cusp height)
Gömbvégő maró dolgozó átmérıje D
2
173
D D a − − e 2 2 2
2
[email protected]
174
29
Barázda magasság (cusp height)
3D helikális simítás
D
D − Ch 2
D 2
ae
α
ae 2 ⋅ cos α
Ch α ae 2
Ch =
D D ae − − 2 2 2 ⋅ cos α
2
[email protected]
175
Kombinált simítás
[email protected]
176
[email protected]
178
Gravírozás
Felületek automatikus szétválasztása
+
Szerszám: sarokrádiuszos vagy gömbvégő maró 45°-nál meredekebb felületek simítása A kontúrkövetéssel párhuzamosan folyamatos Z irányú süllyedés Nincs fogásvétel Folyamatos forgácsolás
=
Gravírozó szerszám Fogásmélység: 0.05 – 0.15 mm Sík vagy térgörbe kijelölése CAD rendszerben elegendı a görbe elkészítése
Teraszolás
3D felületmarás
[email protected]
177
Trajektória marás
Maradékanyag megmunkálás
Adott térgörbe mentén vezetjük végig a szerszámot Horonymarási feladat T horony marás
[email protected]
179
Az elızı megmunkálás során nem megmunkálható geometria újra munkálása Teraszoló marás vagy felület simítás
[email protected]
180
30
Térbeli sarokmarás
Különleges mozgásciklusok
Pencile trace Térbeli görbe lekövetése A térbeli görbét felületek határozzák meg
[email protected]
Süllyesztı marás – Plunge milling Nagyolás – nagy mélység, konvex / konkáv Szerszám: nagy átmérıjő homlokélő szerszám A leválasztási alakzat hengerek metszıdésébıl adódik A szerszámgép Z irányú terhelhetısége kritikus lehet
181
[email protected]
182
Különleges mozgásciklusok
n
vf
Trochoid marás Egyenletes szerszámterhelés Kis ae – 5-20% Dc Nagy ap – 1-2 x Dc Szerszám átmérı: horonyszélesség 70%-a
ae
[email protected]
Különleges mozgásciklusok
183
ae
Video - Seco
ae
[email protected]
184
Különleges mozgásciklusok
Menet marás
[email protected]
185
Alámetszések marása Szerszám szár csökkentett átmérıvel
[email protected]
186
31
5D-s marás 3 lineáris elmozdulás + 2 forgó Adott pontban különbözı szerszámorientáció állítható be (Deff = Const.) Térbeli furatok fúrása Alámetszett felületek marása
Rövidebb szerszámkinyúlás Kevesebb felfogás Drága gép CAM rendszer, programozás Ütközésvizsgálat
[email protected]
187
[email protected]
188
7 3D szkennelés
video
[email protected]
189
3D szkennelés
3D szkennelés
Alkatrész
A Reverse Engineering két fı lépése:
Bonyolult alkatrészek eredetirıl történı modellezése (pl.: veterán jármővek öntvényei, kézzel készült egyedi alkatrészek stb.) Abban az esetben alkalmazzák, ha nem ismertek a felületet alkotó görbék és felületek.
-
Pontfelhı
Mőveleti sorrendje: -
A folyamatot, amivel valós „fizikai” modellbıl CAD modellt építünk REVERSE ENGINEERING-nek hívjuk.
[email protected]
3D szkennelés, Szkennelési eredmény feldolgozása.
191
Szkennelés, Pontfelhı létrehozása, Modellépítés, rekonstrukció, Ellenırzés, korrekciók.
3D CAD modell
[email protected]
192
32
3D szkennelés
3D szkennelés
Pontfelhı a szkenner által létrehozott digitális ponthalmaz. A digitalizált modellel szembeni igényeket (pontosság, alakhőség) elıre tudni kell, mert ettıl függ: - pontfelhı sőrősége, - a szkennelési eljárás stb. (feleslegesen sőrő pontfelhı→ nagy szkennelési idı)
A digitalizálni kívánt fegyvermarkolat készülékbe fogva a szkenner asztalán.
Szkenner által készített pontfelhő.
[email protected]
193
3D szkennelés
[email protected]
194
3D szkennelés
Modellépítés, rekonstrukció a pontfelhı további feldolgozása, ami lehet: - Egylépcsıs→ pontfelhı exportálása CAD rendszerbe, - Többlépcsıs→ szkenner saját szoftverével készül el a felületmodell Célprogramok: pontanomáliák kiszőrése, többirányú felvételek összefőzése.
Pontfelhıbıl készített modell Catia rendszerben (egylépcsıs modellépítés)
[email protected]
195
3D szkennelés
[email protected]
196
Kontakt szkennelés Érintı-kapcsolós fejek Elınyei: pontos; olcsó; kis tapintási erı. Hátrányai: lassú (kevés pont/perc)
Szkennelési eljárások két fı típusa: - kontakt vagy érintkezı eljárás: darab és a berendezés mérıfeje érintkezik, - nem-kontakt eljárások: a mérı elem nem érintkezik a darabbal.
[email protected]
197
Analóg (merev tapintós) fejek Elınyei: pontos; gyors (sok pont/perc); nagy sőrőségő letapogatás. Hátrányai: nagyobb tapintási erı.
[email protected]
198
33
Kapcsoló tapintófej elve
Szkenning típusú – folyamatos mérés Érintés hatására megszakadó áramkör
munkadarab
- Pontról-pontra való mérés (kapcsoló típus) kibıvítése folyamatos mérésre. - A munkadarabbal való folyamatos érintkezés. - Meghatározott pályán való mozgás (szabályozás).
Szabályos tapintógömb
[email protected]
199
Eszközök
Koordináta mérıgép
Merev felépítés Pontos Programozható
[email protected]
200
Nem-kontakt eljárások
• Nincs erıhatás • Puha anyagokhoz is használható
Mérıkar
Flexibilis alkalmazás Mozgatható Kézi mőködtetés
Lézer fénnyel mőködı letapogató fejek Elınyei: gyors; Hátrányai : korlátozott mélységek; • reflexiós problémák; fényes felületekhez nem használható • kötött lépéstávolság; • függıleges és alámetszett felületekhez nem/ • korlátozottan használható; .
[email protected]
201
[email protected]
202
[email protected]
203
[email protected]
204
CCD kamera (plusz lézer) Elınyei: • hordozható; • nem kell a munkadarabot rögzíteni; • gyors; akár 25000 pont/s. Hátrányai: drágább eljárás.
34
Részletes tervezés Mőszaki tartalom
E-Bone Vázlat
[email protected]
205
[email protected]
206
[email protected]
207
[email protected]
208
Formatervezés
CAD
8 Gyors prototípus gyártás
[email protected]
209
35
Gyors prototípus célja
Alkalmazási területek
Prezentáció Öntıminta Szerszám Valós darab (kis széria)
Autó ipar Termék gyártás Gépgyártás Orvostechnika Oktatás Repülıgép ipar Haditechnika Egyéb
[email protected]
211
Csoportosítás anyagok szerint
Folyadékból 1 komponens
Lapokból
Ömlesztés + szilárdítás
212
[email protected]
214
Pontosság
RPT
Porból
[email protected]
IT 13-16 Ra 1,6 – 25
Ömlesztés Ragasztás
1 komponens + kötıanyag
Folyadék polimerizáció Fény
Polimerizáció
Hı Lámpa Lézer Holográf
[email protected]
213
Eljárások
SLA - Sztereolitográfia
SLA – Sztereolitográfia SLS – Szelektív lézer-szinterezés DMLS – Közvetlen fém lézer-szinterezés FDM – Huzalleolvasztásos modellezés LOM – Rétegelt darabgyártás 3DP – 3D-s nyomtatás PolyJet – Polimer nyomtatás SGC – Réteges fotopolimerizáció
[email protected]
215
Rétegvastagság: 0,1 mm Utólagos keményítés UV fénnyel Szakító szilárdság 30 MPa PBT, PA, PP, PC
[email protected]
216
36
SLS – Szelektív lézer-szinterezés
SLA
Porból szinterezve Akár fémporból is (mőanyag kötıanyag) Porózus darab Nem kell utólag keményíteni
SinterStation2500
[email protected]
217
SLS
[email protected]
218
DMLS – Közvetlen fém lézer-szinterezés Lencsék
Direct Metal Laser Sintering Fém por 0,4 – 0,6 mm Utólagos hıkezelés
Laser
Tükör
Laser sugár
Réteg simító mechanizmus
Modell Fém por
Mozgatható asztal
EOSINT M270
[email protected]
219
DMLS
[email protected]
220
[email protected]
222
DMLS Példa 2 Szerszámbetét Anyag: EOS DM20 - Bronz
Porózus felület
Példa 4 Szerszámbetétek
[email protected]
221
37
FDM – Huzalleolvasztásos modellezés
FDM - Példák
Dimension BST 768
ABS huzal Rétegvastagság 0,2 mm Nem kell utólag keményíteni Festhetı Ragasztható
[email protected]
223
LOM – Rétegelt darabgyártás
[email protected]
224
[email protected]
226
LOM
Lézerrel kivágva és összeragasztva Speciális papír (0,1 mm) Csiszolható, festhetı Zárt üreg problémás
[email protected]
225
3DP – 3D-s nyomtatás
PolyJet
Por + kötıanyag Kötıanyag szinezhetı Utólag keményíteni kell (hıkezelés)
Tintasugaras nyomtató elve Közvetlenül a polimert nyomtatja 2 komponens is lehetséges Rétegvastagság 0.02 mm !!! Polimer + UV ObJet EDEN250
[email protected]
227
[email protected]
228
38
PolyJet
PolyJet – két komponens
PolyJet Matrix Connex500
[email protected]
229
[email protected]
230
SGC – Réteges fotopolimerizáció
PolyJet - példák
[email protected]
Üvegmaszk (elektrosztatikus) UV lámpa - Gyanta térhálósítás Viasszal feltöltés Bonyolult
231
[email protected]
232
Az idı- és költségbecslés feladata Meghatározni a gyártás várható idıszükségletét és költség igényét.
9 Költségbecslési módszerek
?
[email protected]
234
39
A költségbecslés szerepe
A költségbecslés problémája
• Önköltségszámítás árajánlat adáshoz
Befektetett munka
• Gyártási költségek kontrollálása • Beszállítók árajánlatainak ellenırzése • „Venni vagy gyártani” döntés támogatása
Pontosság
• Tervezési alternatívák értékelése • Anyagszükséglet tervezés • Gyártás ütemezés
[email protected]
235
[email protected]
236
[email protected]
238
[email protected]
240
Költségbecslési módszerek
? • Intuitív • Analóg • Parametrikus Probléma: • Nem ismerjük a gyártási folyamat részleteit. • Rövid idı áll rendelkezésre.
[email protected]
• Analitikus • MI alapú
237
Intuitív módszer
Analóg módszer Összehasonlítás korábbi termékekkel
Intuícióra, tapasztalatra épít
• Nagy adatbázis • Hatékony keresés szükséges • Statikus környezet • Adaptálás
• Nagy gyakorlat szükséges • Részletesen ismerni kell a környezetet • Pontatlan lehet • Nem átlátható
[email protected]
239
40
Parametrikus módszer
Analitikus módszer
• Egyszerő függvénykapcsolat a néhány termék-paraméter és a költség között • Általában tömeg vagy befoglaló méret
A feladat részletes dekomponálása, részszámítások összegzése • Részletes gyártási koncepció • Az egyes elemek pontosabban becsülhetık
• Egyszerő • Gyors • Csak durva becslésre
• Pontos (± 5%) • Idıigényes
Pl.: K=C0+C1*m+C2*m3
[email protected]
241
Költségbecslési módszerek módszer intuitív
elıny
t est = C ⋅ B X B ⋅ H X H ⋅ LX L
- szakember igényes - pontatlan - nem átlátható
Legkisebb négyzetek módszere n
analóg
- figyelembe veszi a konkrét környezetet
- idıigényes - nagy adatbázist igényel
parametrikus
- egyszerő - gyors
- pontatlan - heurisztikus
analitikus
- pontos
- idıigényes - szakember igényes - túl részletes
i =1
C1, B, H, L
C2, B, H, L
C2, B, H, L
C, B1, H, L
C, B1, H, L
C, B2, H, L
C, B2, H, L
C, B, H1, L
C, B, H1, L
C, B, H2, L
C, B, H2, L
C, B, H, L1
C, B, H, L1
C, B, H, L2
C, B, H, L2
∆ = 0.01 +
⋅ Hi
)
XH 2
∂S =0 ∂C MIN ∂S =0 ∂X B
∂S =0 ∂X L ∂S =0 ∂X H
)
n ∂S X X X 2⋅ X 2⋅ X 2⋅ X = 2 ⋅ ∑ − t i ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H + C ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H = 0 ∂C i =1 n ∂S X X X 2⋅ X 2⋅ X 2⋅ X = 2 ⋅ ∑ − ti ⋅ C ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln Li + C 2 ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln Li = 0 ∂X L i =1 n ∂S X X X 2⋅ X 2⋅ X 2⋅ X = 2 ⋅ ∑ − t i ⋅ C ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln Bi + C 2 ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln Bi = 0 ∂X B i =1 n ∂S X X X 2⋅ X 2⋅ X 2⋅ X = 2 ⋅ ∑ − t i ⋅ C ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln H i + C 2 ⋅ Li L ⋅ Bi B ⋅ H i H ⋅ ln H i = 0 ∂X H i =1
[email protected]
(
)
(
)
)
244
...
Random(100) 100 ⋅ m
∑ t −t Di =
XB
Eredmények
C1, B, H, L
Hiba
⋅ Bi
(
243
Numerikus keresı algoritmus
Változás
(
S = ∑ ti − C ⋅ Li
XL
(
[email protected]
C, B, H, L
242
Parametrikus gyártási idı becslés
hátrány
- gyors - egyszerő alkalmazni
[email protected]
i, j
j
j
[email protected]
245
[email protected]
246
41
Adatbázis
Zseb nagyoló marása
2028 eset: A: 40, 50, 60, 80, 100, 150, 200, 250, B: 40, 50, 60, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 400 R: 4, 5, 6, 8, 10, 12,5 H: 1, 3, 5, 10, 15, 20
.xls
A – Hossz B – Szélesség H – Mélység R - Rádiusz
[email protected]
247
[email protected]
Szerszámút hossza
248
Megmunkálási idı Fogás szám:
H I = int + 1 a p Megmunkálási idı: Ciklusszám egy szinten:
Szerszámút hossza:
L1 = J ⋅ (2 ⋅ A + 2 ⋅ B) − 2 ⋅ J ⋅ ( J + 1) ⋅ D
t=
min( A, B ) − D J = int D
L I ⋅ ( L1 + L2 ) I ⋅ ( J ⋅ (2 ⋅ A + 2 ⋅ B ) − 2 ⋅ J ⋅ ( J + 1) ⋅ D + 2 ⋅ D ⋅ ( J − 1)) = = vf vf vf
Elıtolási sebesség
vf = fz ⋅ z ⋅ n
Fordulatszám
n=
(D=2*R)
Összekötı s fogásvételi mozgás hossza:
L2 = 2 ⋅ [(max( A, B) − D) − (max( A, B) − J ⋅ D)] = 2 ⋅ D ⋅ ( J − 1)
[email protected]
1000 * vc D *π
249
Szerszám
[email protected]
250
Regresszió Mért vagy számolt adat
y
+ +
+
y = f(x) SS = Σ δi2 +
+
+
δi
SS : Négyzetösszeg Cél: SS MIN
+
y = C1+C2*x x
[email protected]
251
[email protected]
252
42
MiniTab v14
MiniTab v14
Eredmény terület
Copy + Paste Excel táblából
Diagrammok
[email protected]
253
Main effects plot – Interaction plot
#1 regresszió - lineáris Main Effects Plot (data means) for t
Interaction Plot (data means) for t
A
10000
5,0
6,0
8,0
,0 10
,5 12 1
3
5
10
15
20
16000
8000
A
5000
A 40
2500
50 60 80 100 150 200 250
16000
8000
B
0 40
50
60
80
100
150
200
250
40
50
60
80 100 150 200 250 300 400
R
10000
H
7500
0
Main Effects Plot (data means) for t
B
7500
26
Mean of t
0 0 0 0 0 0 40 50 60 80 10 15 20 25 30 40 4,0
254
[email protected]
B 40
5000
50 60 80 100 150 200 250 300
2500 0 4,0
5,0
6,0
8,0
10,0
12,5
1
3
5
10
15
20
26
400
A
10000
B
0 R
16000
7500 8000
R
5000
SS _ Error R = 1− SS _ Total 2
8,0 10,0 12,5
0
2500
Mean of t
4,0 5,0 6,0
R 2 ( adj ) = 1 −
0 40
50
60
80
100
150
200
250
40
50
60
80 100 150 200 250 300 400
R
10000
H
H
7500
SS _ Error /(n − p) SS _ Total /(n − 1)
SS – Sum of squares
5000 2500
95 felett kell lennie
0 4,0
5,0
6,0
8,0
10,0
12,5
1
3
5
10
15
20
26
[email protected]
255
#2 regresszió – négyzetes tagokkal
[email protected]
256
Regression #3 - logarithmic
Main Effects Plot (data means) for ln t A
B
R
H
8 6 4 40
[email protected]
257
50
60
80 100 150 200 250 40 50 60 80 100 150 200 250 300 400
4, 0
5,0
6,0
8, 0
,0 10
,5 12
1
3
5
10
15
20
26
[email protected]
258
43
Regression #4 – log, quadratic
Regression #5 – log, cubic
Ha a P-value 0.2 felett van, a paraméter elhagyható.
3-4. Febr 2009
[email protected]
TOOLS 2009 Zlin
259
Regression #6 – log, modified
[email protected]
260
Results - Conclusions
ln t = 3,33 + 0,0294 ⋅ A - 0,000066 ⋅ A 2 + 0,0113 ⋅ B - 0,000013 ⋅ B 2 - 0,299 ⋅ R + 0,465 ⋅ H - 0,0254 ⋅ H 2 + 0,000480 ⋅ H 3
t = e3,33 + 0,0294⋅A - 0,000066⋅A
[email protected]
2
+ 0,0113⋅ B - 0,000013⋅ B 2 - 0,299⋅ R + 0,465⋅ H - 0,0254⋅ H 2 + 0,000480⋅ H 3
261
[email protected]
262
Szabály-alapú költségbecslés
Mesterséges intelligencia módszerek
Alkatrész modell
• Szabály-alapú becslés • Eset-alapú becslés • Neurális háló-alapú becslés
§ Mőveletelemek
1.
2.
3.
Heurisztikus képletek
§
[email protected]
263
Elızési mátrix
Mátrix elimináció
Becsült adatok 264
[email protected]
44
Eset-alapú költségbecslés
ANN-alapú költségbecslés Alkatrészmodell
+
Alkatrész modell
Paraméter lista
Paraméter lista
Eset bázis
Hasonlóság megállapítása Választás Adaptálás
Tanítási minta W1
ANN
W2
S
Σ
f(S)
W3 Keresés Becsült adatok
[email protected]
265
Becsült adatok
[email protected]
266
VÉGE
[email protected]
267
45
