Способ лазерно-компьютерного макетирования

Изобретение относится к технологии послойного формообразования в составе систем ускоренного прототипирования на базе лазерно-компьютерного макетирования. Техническим результатом является сокращение времени на изготовление твердой модели. Для этого в способе создают с помощью системы трехмерного геометрического моделирования объемную модель изделия, ее разбивают на тонкие поперечные слои и осуществляют послойный синтез твердой модели, при этом поперечные слои С выполняют разной толщины А, которую определяют по соответствующей формуле. 1 ил.

 

Изобретение относится к компактному интеллектуальному производству, в частности к технологии послойного формообразования в составе системы ускоренного прототипирования на базе лазерно-компьютерного макетирования.

Известен способ лазерно-компьютерного макетирования, включающий создание объемной геометрической модели изделия, которая разбивается на тонкие поперечные слои; далее управляющая программа реализует на исполнительном механизме траектории плоских сечений, соединяя последние в объемную модель (см. С.В.Скородумов. Технология послойного синтеза при создании объемных моделей для заготовительного производства. Ж-л "Вестник машиностроения", 1998 г., №1, стр.20-28).

Известен способ лазерно-компьютерного макетирования, включающий создание с помощью системы трехмерного геометрического моделирования виртуальной объемной модели будущего изделия, ее разбивку на тонкие поперечные слои и послойный синтез твердой модели (см. М.Лавров. ГеММа-3D и быстрое прототипирование. Ж-л "САПР и графика", 2002, №6, стр.45-47).

В известных способах для обеспечения точности размеров необходимо, чтобы толщина слоя была равна или меньше половины величины допуска на номинальный профиль поверхности модели, а это ведет к увеличению числа слоев и значительному времени на изготовление твердой модели.

Задача - сократить время на изготовление твердой модели.

Поставленная задача достигается тем, что в способе лазерно-компьютерного макетирования, включающем создание с помощью системы трехмерного геометрического моделирования виртуальной объемной модели будущего изделия, ее разбивку на тонкие поперечные слои и послойный синтез твердой модели, поперечные слои выполняют разной толщины А, которую определяют по формуле: , где h - высота неровностей; ϕ - угол подъема номинального профиля поверхности.

Заявленный способ характеризуется следующими существенными отличительными признаками: "поперечные слои выполняют разной толщины А" и "толщину слоя определяют по формуле: , где h - высота неровностей; ϕ - угол подъема номинального профиля поверхности".

Произведенные исследования по патентной и научно-технической литературе позволили выявить ряд технических решений аналогичного назначения, однако отличительных признаков предложенного способа в них нет. Отсюда можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа критериям охраноспособности изобретения. Осуществимость предложенного способа проиллюстрирована чертежом, где схематично показана модель с разбивкой ее на тонкие слои и схема расчета толщины слоя.

С помощью системы трехмерного геометрического моделирования (на черт. не показана, т.к. они общеизвестны) создают виртуальную объемную модель будущего изделия, а затем разбивают ее на слои С и производят послойный синтез твердой модели при помощи лазера (на чертеже не показан, т.к. также общеизвестен). Толщину А слоев С выбирают из условия, при котором , где h - высота неровностей; ϕ - угол подъема номинального профиля поверхности НПП. В результате чего получается фактический профиль ФП в пределах поля допуска ПД.

Способ лазерно-компьютерного макетирования, включающий создание с помощью системы трехмерного геометрического моделирования виртуальной объемной модели будущего изделия, ее разбивку на тонкие поперечные слои и послойный синтез твердой модели, отличающийся тем, что слои выполняют разной толщины А, которую определяют по формуле:

,

где h - высота неровностей;

ϕ - угол подъема номинального профиля поверхности.