115
MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU Katedra za proizvodno mašinstvo SISTEM RAČUNARSKI PODRŽANE INSPEKCIJE ZA UZGONSKE I KOMANDNE POVRŠINE MODELA BORBENIH LETELICA Magistarski rad Kandidat : Srđan Živković, dipl. inž. Mentor : prof. dr Vidosav Majstorović, dipl. inž. Beograd, 1994.

Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

  • Upload
    srdjan

  • View
    1.024

  • Download
    12

Embed Size (px)

DESCRIPTION

SISTEM RAČUNARSKI PODRŽANE INSPEKCIJE ZAUZGONSKE I KOMANDNE POVRŠINE MODELABORBENIH LETELICA

Citation preview

Page 1: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

MAŠINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU

Katedra za proizvodno mašinstvo

SISTEM RAČUNARSKI PODRŽANE INSPEKCIJE ZA UZGONSKE I KOMANDNE POVRŠINE MODELA

BORBENIH LETELICA

Magistarski rad

Kandidat: Srđan Živković, dipl. inž.

Mentor: prof. dr Vidosav Majstorović, dipl. inž.

Beograd, 1994.

Page 2: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Sadr�zaj

� FLEKSIBILNA AUTOMATIZACIJA PROIZVODNJE �

��� Fabrika ��� veka � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Ra�cunarski integrisana proizvodnja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Projektovanje proizvoda pomo�cu ra�cunara � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Ra�cunarski podr�zano in�zenjerstvo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Ra�cunarski podr�zana proizvodnja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Lokalne ra�cunarske mre�ze � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���� Distribucija tehnologije � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� Upravljanje kvalitetom � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���� Ra�cunarski podr�zana inspekcija � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� SLO�ZENE POVR�SINE ��

����� Osnovne napomene � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� PARAMETARSKE PROSTORNE KRIVE ��

�� Kubni splajn � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� Bezier�ova kriva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� B�Splajn kriva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� DEFINISANJE POVR�SINA ��

��� Bilinearna povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� Ruled � Lofted povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Linearna Kunova povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Fergusonova kubna povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Bezierova povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� B�spline povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� APT de�nicije povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� Degenerisani pe�cevi � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� MODEL LETELICE ��

�� Projektni zahtev � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

Page 3: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Sli�cnost �zi�ckih pojava � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� Tolerancije za aerodinami�cke modele � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� Osnovne karakteristike uzgonskih povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� MA�SINE ZA MERENJE I INSPEKCIJU ��

��� Strukturna �sema NUMM � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� Karakteristike NUMM � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� Metode merenja merne sonde � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� �Sema baznih komponenti NUMM � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Elektrokontaktna merna sonda � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Merna sonda Renishow PH � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� DEA � Biblioteka aplikacionih programa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Programski jezik HELP � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Komunikacioni paket � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

DEASURFER ��

��� Karakteristike paketa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Arhitektura paketa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Operativne sekvence � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Ostale mogu�cnosti � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Ograni�cenja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� Op�sti utisak � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� JUPITER CAI model ��

� Koncept CAI razvijen u VTI VJ ��

�� UNIGRAPHICS II �osvrt � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� METROlO�SKE OSNOVE KOORDINATNOG MERENJA ��

���� Merenje osnovnih geometrijskih oblika � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Metod najmanjih kvadrata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Metod kontaktnih elemenata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Metod minimalnog uslova � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

Page 4: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Inspekcija povr�sina slobodne forme � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Merenje parametara turbinskih lopatica � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Inspekcija uzgonskih povr�sina modela letelica � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Me �dufazna inspekcija � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Zavr�sna inspekcija � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ANALIZA GRE�SAKA INSPEKCIJE �

���� Gre�ske pri izradi � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Gre�ske korekture alata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Gre�ske koordinatnog sistema � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Ekvidistantna povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Upredena povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Habanje alata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���� Gre�ska inspekcije � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������ Gre�ske ma�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������ Gre�ska metode � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� Ocena gre�ske inspekcije � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� RAZVOJ RA�CUNARSKI PODR�ZANE INSPEKCIJE ��

�� GENERATOR PROGRAMA INSPEKCIJE �

��� OPCIJA � Povr�s parametarski � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� OPCIJA � Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� OPCIJA � Preseci povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� OPCIJA � Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� OPCIJA U zadatim ta�ckama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� OPCIJA � Krilo aeropro�l � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� OPCIJA � Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� OPCIJA Krilo dijamant � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� �� OPCIJA Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� OPCIJA � Krilo tetivna ravan � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� OPCIJA � Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

Page 5: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� OPCIJA � �Sabloni za krilo � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� OPCIJA � Poruke o gre�skama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� ZAHTEVI INSPEKCIJE ��

�� EKSPERIMENT ��

� �� Inspekcija modela LASTA�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� ���� Osvrt na rezultate � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� �� Inspekcija modela AGARD � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� ���� Osvrt na rezultate � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� � Inspekcija modela �D krila � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� ��� Osvrt na rezultate � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� REDIZAJN SKULPTORNIH POVR�SINA ��

���� Modi�kacija pojedina�cnih bikubnih pe�ceva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Modi�kacija prema izmerenim ta�ckama � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Pojedina�cni povr�sinski pe�c � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Te�zinski koe�cienti za pode�savanje granica pe�ca � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Kompozitne povr�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� REDIZAJN GRAFI�CKE BAZE ��

���� Redizajn kubnih splajnova � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Logika redizajna � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������ Sadr�zaj izve�staja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Presek na ���� od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

���� Presek na ���� � od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Presek na ���� od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

���� Presek na ��� od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

���� Presek na ��� � od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

���� Presek na ��� od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� OSVRT NA PREZENTIRANO RE�SENJE ���

���� Neka ograni�cenja paketa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

Page 6: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Mogu�ci pravci razvoja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

�� TERMINOLOGIJA ��

��� Zna�cenje akronima i skra�cenica � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

�� LITERATURA ���

Page 7: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� FLEKSIBILNA AUTOMATIZACIJA PROIZVODNJE

Ovaj rad treba da na po�cetku predo�ci neke nove svetske standarde u organizaciji proizvodnje�Poseban osvrt bi�ce na itegraciji projektovanja i proizvodnje sa inspekcijom proizvoda�

��� Fabrika ��� veka

Dana�snja industrijska proizvodnja je u procesu velikih promena koje su uzrokovane prodorom in�formacionih tehnologija� Strogi zahtevi tr�zi�sta ����� simboli�cno prikazani na slici ��� uslovili supromene proizvodne lozoje� Nau�cne osnove dosada�snje masovne proizvodnje formulisao je F�Tajlor ��� i ona se u industrijskoj organizaciji naziva tejlorizam�

Slika ������ Zahtevi tr�zi�sta

Posmatraju�ci dana�snji nivo razvoja industrije u svetu i trend u bliskoj budu�cnosti mogu sedenisati �cetiri �cinioca ��� koja �ce denisati dalji industrijski razvoj�

� Nedostatak energije i prirordnih resursa

�� Konkurencija i zahtevi inostranog tr�zi�sta

� Porast broja obrazovanih

�� Porast �zivotnog standarda

Re�senje je �eksibilna automatizacija proizvodnje� Kada se govori o ra�cunarski integrisanimtehnolo�skim sistemima onda se nudi �citav niz prakti�cnih pristupa za njihovu realizaciju� Posebnotreba naglasiti da nove tehnologije� bazirane na primeni savremenih ra�cunarskih sistema� obezbe �duju�eksibilnu proizvodnju� odnosno brzu i laku izmenu proizvodnog programa� �sto doprinosi brzomreagovanju na sve promene koje se de�savaju na tr�zistu� Prakti�cni koncepti su rezultat nepostojanjateoretskog pristupa� koji je postojao kod masovne industrijske proizvdonje �tejlorizam��

Savremeni koncept fabrike budu�cnosti �koja je ve�c po�cela� podrazumeva visoki nivo integracijenekoliko visoko razvijenih i nezavisnih oblasti� Te oblasti su�

Page 8: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Marketing proizvoda

�� Projektovanje proizvoda pomo�cu ra�cunara

� Projektovanje tehnolo�skih procesa pomo�cu ra�cunara

�� Ra�cunarski podr�zano in�zenjerstvo

�� Lokalne ra�cunarske mre�ze

�� Robotika

�� Proizvodna logistika

�� Lansiranje proizvoda

�� Proizvodne ma�sine

�� Proizvodne operacije

Svaka od ovih oblasti �cini �siroku i razvijenu oblast ljudskog znanja koja se intezivno razvija jerdirektno donosi tehnolo�sku prevlast u svetu i ogromne materijalne u�stede� Ra�cunari �cine jezgrokoncepta i za ove primene se koristi �sirok spektar ra�cunarske opreme i u smislu h�w i u smislu s�wpodr�ske� Integracija ovih oblasti vodi krajnjem cilju� dobijanju proizvoda� U tom slu�caju govorimoo ra�cunarski integrisanoj proizvodnji tj� o CIM konceptu �Computer Integrated Manufacturing��

��� Ra�cunarski integrisana proizvodnja

Da bi se izvr�sila automatizacija cele proizvodnje potrebno je integrisati njene pojedina�cno automa�tizovane delove� Sama integracija zna�ci logi�cko povezivanje pojedinih delova da bi se dobila celina�Ako se automatizuju samo operacije koje direktno izvr�savaju zaposleni� dobi�ce se malo sni�zenjecene proizvoda u odnosu na njegovu ukupnu cenu�

Najve�ci deo cene proizvoda sadr�zan je u indirektnim aktivnostima� odnosno u aktivnostimakoje spadaju u stalne tro�skove� To su oblasti gde sistemi tehni�ckih� logisti�ckih i administrativnihpodataka mogu imati zna�cajan uticaj na pove�canje produktivnosti� a time i na zna�cajno smanjenjetro�skova i cene proizvoda�

O�cigledno je� tako �de� da efekti pove�canja produktivnosti ne�ce biti zna�cajniji ako se paralelnosa zi�ckom automatizacijom proizvodne opreme ne vr�si automatizacija i upravljanje svih ostalnihaktivnosti i procesa u proizvodnji� Dakle� ako se izvr�si automatizacija svih aktivnosti i procesa uproizvodnji i njihova integracija onda se mo�ze re�ci da je dostignut i krajnji cilj� tj� realizovan jeCIM�koncept�

Treba imati u vidu da integraciji celokupne proizvodnje prethode aktivnosti formiranja �eksibilnihtehnolo�skih �celija i ostrva� Ona mogu biti ograni�cena po obimu� odnosno mogu se odnositi napojedina�cne ma�sine i procese� grupe ma�sina i procesa� Ovim se �ostrvima� pridodaju podsistemi zaautomatsko skladi�stenje i transport materijala� alata i delova� Najvi�si stepen se posti�ze integracijomsvih aktivnosti i procesa direktno i indirektno vezanim za proizvodnju�

Da bi se ostvario CIM koncept mora se po�ci od podataka koji se stvaraju u svim procesima iaktivnostima baziranim na informati�ckoj tehnologiji� Jednostavno potrebno je obezbediti komunika�tivnost podataka kroz mre�ze ra�cunarskih sistema i pristup svakom podatku u realnom vremenskomperiodu� Jasno je da se najbolji rezultati posti�zu ako se svi podaci nalaze na jednom mestu� odnosnoako se nalaze u zajedni�ckoj bazi podataka� Zato je primarni zadatak uspostavljanje �IntegralneBaze Podataka� i sistema za njeno upravljanje�

Page 9: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� � � Projektovanje proizvoda pomo�cu ra�cunara

Proces prora�cuna i projektovanja� posebno slo�zenih konstrukcija� je dugotrajna kreativna aktivnostkoja zahteva koordinaciju velikog broja specijalista iz razli�citih tehni�ckih disciplina� Poznato jeda je cena projektovanja u stalnom porastu� Osnovni razlog je zahtev za visokim kvalitetomproizvoda� U cilju prevazila�zenja te�skoca koje je sobom nosio rast kompleksnosti projektovanja� utehnolo�ski razvijenijim zemljama preduzimaju se zna�cajni napori za uvo �denje i primenu ra�cunara uprevazila�zenju ovih problema�

CAD �Computer Aided Design� �sto zna�ci Projektovanje pomo�cu ra�cunara� odnosi se na u�ce�s�cera�cunara u jednom ili vi�se tehni�ckih zadataka�

� Geometrijsko modeliranje

� Izrada tehni�cke dokumentacije

� Elementarne analize

Osnovu s�w za CAD predstavlja geometrijsko modeliranje� koje se u savremenim CAD paketimaobavlja na tri mogu�ca nivoa� modeliranje konturnih linija ��zi�cani model�� modeliranje povr�si imodeliranje tela� �solid� objekta�

Pored geometrijskog modeliranja� danas se podrazumeva da CAD s�w obuhvata module zaizradu crte�za i dokumentacije� i to�

� Eliminisanje nevidljivih linija i povr�sina� automatsko sen�cenje� kreiranje �eksplodiranog� crte�zaza tehni�cke ilustracije� kotiranje crte�za i upisivanje dimenzija i tolerancija�

� Izra�cunavanje zi�ckih osobina� provera ugradnje� analiza tolerancija� analiza kinematike� de�tekcija mogu�cih kolizija� generisanje mre�ze kona�cnih elemenata�

Savremeni sistemi za gra�cko projektovane su integrisani sa CAM modulima tako da je omogu�cenoi generisanje i verikacija podataka za CNC obradu� kao i projektovanje tehnologije na njima�Tako �de� po�zeljno je da ovaj softver raspolaze modulima za gra�cku periferiju koja nije direktnointegrisana u sistem� Posebno je va�zan s�w koji omogu�cuje razmenu na nivou modela izme �duraznih CAD�CAM sistema�

� � � Ra�cunarski podr�zano in�zenjerstvo

U naj�sirem smislu deni�se se kao pomo�c ra�cunara pri raznim in�zenjerskim primenama�

� Modeliranje metodom kona�cnih elemenata

� Analiza formiranog modela

� Kinematska analiza

� Strukturalna analiza

� Projektovanje ma�sinskih elemenata

� Projektovanje mehanizama

� Projektovanje procesnih postrojenja

� Razvijanje povr�sina u ravan

Page 10: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Optimalno kori�s�cenje pripremka

� Livenje gvo�z �da i njegovih legura

� Livenje obojenih metala

� Livenje plastike

� Projektovanje �stamapnih plo�ca

� Projektovanje integralnih kola

� Planiranje i ra�cunovodstvo

� Statistika

Iz navedenog se vidi da pojam CAE �Computer Aided Engineering� obuhvata primene u ma�sinstvu�elektronici� gra �devinarstvu� arhitekturi itd� Pod u�zim pojmom MCAE �Mechanical Computer AidedEngineering�� podrazumevaju se primene vezane za probleme u ma�sinskoj tehnici� Ovi paketinaj�ce�s�ce se javljaju u integrisanom obliku tj� obuhvataju vi�se navedenih funkcija� mada ima i nekihkoji su usko specijalizovani za jednu primenu� Naj�ce�s�ce primenjivane funkcije se mogu javiti i kaosastavni deo CAD�CAM programskih paketa� U primenama vezanim za ma�sinstvo� neophodnaulazna informacija za svaku analizu je preliminarni geometrijski model�

Kada su u pitanju primene u ma�sinstvu� trenutno su najpopularniji programski paketi kojiomogu�cavaju stati�cku� dinami�cku i strukturalnu analizu primenom metode kona�cnih elemenata�

� � � Ra�cunarski podr�zana proizvodnja

CAM �Computer Aided Manufacturing� je logi�cki sledbenik prethodna dva� �CAD�CAE� i omogu�cavaprojektovanje tehnologije za NC �Numerical Control�� odnosno CNC �Computer Numerical Con�trol�� ma�sine alatke� �Cesto se umesto �projektovanje tehnologije� koristi izraz �generisanje� ili�programiranje putanje alata� za CNC ma�sine alatke�

U klasicnom smislu� proces projektovanja tehnologije baziran je na podacima sa radioni�ckogcrteza i u�ce�sca tehnologa u svim fazama projektovanja� Takav pristup� u svoje vreme i jedinomogu�c� nije obezbe �divao visoku produktivnost proizvodnje� njenu �eksibilnost i nametao je problemmanipulisanja velikom koli�cinom podataka koja se stvara u fazi projektovanja� Kao posledica tihproblema usledila je automatizacija pojedinih faza projektovanja i procesa projektovanja u celini�Prvi korak u�cinjen je razvojem APT �Automatic Programmed Tool� programskog jezika koji jeomogu�cio automatizaciju procesa projektovanja tehnologije� odnosno programiranje putanje alataza tada ve�c postoje�ce NC ma�sine alatke� Ne�sto kasnije razvojem CAD sistema omogu�cena jeautomatizacija procesa projektovanja i izrade radioni�cke dokumentacije�

Du�zi vremenski period CAD i APT su paralelno kori�s�ceni kao potpuno nezavisni sistemi� madasu se logi�cki naslanjali jedan na drugi� Veoma brzo se uo�cila potreba integrisanaja ova dva sistemau jedan ali to nije islo tako brzo i lako� Razlog tome bio je tadasnji nivo razvoja savremeneelektronike� ra�cunara i ra�cunarske opreme� Krajem ���tih i po�cetkom ���tih godina do�slo je dorevolucionarnog razvoja u tim oblastima� �sto je omogu�cilo razvoj CAD�CAM sistema i integracijusvih faza projektovanja�

Paralelno sa razvojem CAD�CAM sistema stvoreni su i uslovi za dalje usavrsavanje i razvojNC� odnosno CNC� jedinica za upravljanje ma�sinama alatkama� samih ma�sina alatki i sistema zaprenos podataka� To su sve bili preduslovi za potpunu automatizaciju procesa projektovanja iizrade delova� montaze� upravljanja kvalitetom� transporta itd�

Page 11: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� � � Lokalne ra�cunarske mre�ze

Ra�cunarske mre�ze su nastale kombinacijom ra�cunara i telekomunikacija � dve tehnologije sa vrlorazli�citom istorijom i tradicijom� Ra�cunarske mre�ze su nov korak u dugom procesu razvoja �covekovesposobnosti za kori�s�cenje informacija� One povezuju terminale� ra�cunare i baze podataka kada suoni udaljeni jedni od drugih otklanjaju�ci poznate slabosti telekomunikacija�

Danas se� �cesto� u razgovoru tehni�ckih lica �cuju izrazi LOKALNE i GLOBALNE ra�cunarskemre�ze� LAN �Local Area Network� i WAN �Wide Area Network�� Pod ovim prvim se obi�cnopodrazumeva ra�cunarska mre�za u okviru jedne rme �kod nas veoma rasprostranjene DEC�Etherneti IBM�Token Ring� koje povezuju ra�cunare dislocirane u vi�se objekata ili pak u jednoj zgradi� Ovedruge �kao npr� MARK III rme General Electric� povezuju ra�cunarske centre na svim kontinentimanase planete� Iz svega ovoga sasvim jasno sledi da se granica izme �du lokalnih i globalnih mre�zasve vi�se bri�se a u bliskoj budu�cnosti govori�cemo samo o kompjuterskim komunikacionim mre�zama�

Danas su najrasprostranjenija dva tipa ra�cunarske mre�ze za re�savanje ovih problema u proizvod�nji�

ETHERNET LAN je rezultat zajedni�ckog napora XEROX�a i DIGITAL�a za komunikaciju ra�zli�citih ra�cunara i digitalne opreme na ograni�cenom geografskom prostoru �do ��� km��

MAP �Manufacturing Automation Protocol� je standard koji razvija GENERAL MOTORS uzpomo�c mnogih kompanija �uklju�cuju�ci i IBM�� Protokol omogu�cava slanje svih vrsta signala� digi�talnih� TV� video� zvu�cnih itd���

Kod nas je osnovana YUMUG asocijacija �Yugoslav MAP�TOP Users Group� i ova je sa svojestrane �clan EMUG �European MAP Users Group��

� � � Distribucija tehnologije

Moderna fabrika koja ima veliki broj NUMA �Numeri�cki Upravljane Ma�sine Alatke� i ima mno�stvora�cunarske opreme �cije je funkcionalno povezivanje poseban problem� Ra�cunari iz okru�zenja supovezani u mre�zu koja bi trebalo da obezbedi ekasan i pouzdan transfer� brz rad� sigurnostprenosa i naravno prihvatljivu cenu� Re�senje povezivanja NUMA je razvoj �ili kupovina� DNCsistema�

Skra�cenica DNC cesto izaziva zabunu jer se pod tim u Ameri�ckoj terminologiji naj�ce�s�ce po�drazumeva distribuirano numeri�cko upravljanje �Distributed Numerical Control�� a u Evropskojdirektno N�U� �Direct Numerical Control�� DNC predstavlja jedan od najva�znijih delova CIM�a iu u�zem smislu zna�ci slanje i prijem sa podataka sa CNC ma�sina� U �sirem smislu ovaj konceptpredstavlja slo�zene instalacije u h�w i s�w smislu razli�citog stepena integracije i funkcionalnosti�

DNC se razvija ���tih godina u SAD i u prvo vreme je predstavljao mogu�cnost eliminisanjapapirne trake kao najslabije karike u proizvodnji pomo�cu ra�cunara� Naglim razvojem ra�cunaraza speci�cne namene �pre svega CAD�CAM sistema� razvija se i CIM koncept koji je danas navisokom stepenu integracije i �cini zaokru�zenu celinu� Danas jedna moderna DNC instalacija sadrzi�eksibilnu s�w�h�w kombinaciju koja bi trebalo da izvr�sava razli�cite zadatke�

�Cuvanje� sigurnost i organizaciju ma�sinskih programa �MCD � Machine Control Data File� prekosoftvera za obradu informacionih podataka fabrike �FIM � Factory Information Managment�� Oviprogrami �datoteke� se naj�ce�s�ce nalaze na tzv� HOST sistemu� Softver za distribuciju podataka nadruge ra�cunare koji se nalaze direktno u ma�sinskom pogonu i koji obavljaju DNC dijalog� Sistemza direktno slanje podataka na upravlja�cku jedinicu ma�sine alatke� Ovaj sistem �cini specijalizovanihardver za te�ske uslove rada �pra�sina� vlaga� temperatura ���� i specijalizovani softver koji vr�sikontrolu transfera� Sistem za prikupljanje podataka sa ma�sine kao �sto su vreme rada� vreme�cekanja� preoptere�cenja ma�sine� neispravnosti u radu i sl�

��

Page 12: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Upravljanje kvalitetom

Kvalitet je globalni fenomen na�se epohe koga svi mi� kao kupci ili potro�sa�ci proizvoda i uslugaose�camo u potpunom zna�cenju ����� Kvalitet je skup svih svojstava i karakteristika proizvoda iliusluge� koji se odnosi na mogu�cnost da zadovolji utvr �dene ili izra�zene potrebe� Ona se odnose na�materijal� cenu� konstrukciju� tehnologiju� izradu� upotrebu� odr�zavanje� funkciju� trajnost� koli�cinu�tro�skove� bezbednost� estetiku� itd�

Da bi funkcija kvaliteta dala adekvatno re�senje� a to je stalno zadovoljenje zahteva i potrebakupca�korisnika� prvi korak je da se postoje�ce aktivnosti uobli�ce i obogate novim� i tako zajednointegri�su u jedan skladan i ekasan sistem kakav je propisan serijom standarda ISO ����� Up�ravljanje totalnim kvalitetom TQM �Total Quality Managment� je integracija u sistem kvalitetazahteva i interesa kupca� kao dominantne strategije za �zivotni vek proizvoda�

Ra�cunarom integrisani sistem kvaliteta CIQ �Computer Integrated Quality� predstavlja novpristup problemu upravljanja kvalitetom� To je skup svih inzenjerskih aktivnosti kojima se na bazibrzog i �eksibilnog prikupljanja podataka o �ciniocima kvaliteta stvara konzistentan informacionisistem o parametrima kvaliteta proizvoda u svim fazama njegovog zivotnog veka� Koncept inte�grisanog upravljanja kvalitetom �CIQ� u pilot modelima CIM sistema pokazuju pove�canje kvalitetaproizvoda�

Na drugom nivou �pogon� realizuje se CAQ �Computer Aided Quality� model� Na ovom nivoudeni�su se informacije koje integri�su proces projektovanja i zahteve za kvalitet� a odnose se narealne proizvode i CAD�CAM specikacije o parametrima kvaliteta�

Tre�ci nivo se realizuje kroz inspekciju pomo�cu ra�cunara� tzv� CAI pristup �Computer AidedInspection��

� � � Ra�cunarski podr�zana inspekcija

Automatizacija aktivnosti vezanih za metrologiju u metaloprera �divackoj industriji ima u svojojosnovi Numeri�cki Upravljanu Mernu Ma�sinu �NUMM�� Merne ma�sine koncipirane na ovaj na�cinskra�cuju umnogome vreme potrebno za inspekciju uz smanjeni broj angazovanog ljudstva� Neke odsadasnjih proizvoda i nije mogu�ce izraditi bez numeri�cki upravljanih alatnih ma�sina i nije mogu�ceiskontrolisati bez odgovaraju�cih NUMM� Sve stro�zi i sve slo�zeniji zahtevi savremene proizvodnje�neminovno su doveli do razvoja novih metoda i novih ma�sina za inspekciju proizvoda�

Kada govorimo u kontekstu ma�sinogradnje� denisane tolerancije dela direktno odre �duju sekvenceobrade� One deni�su potrebne alate i ma�sine kako za obradu tako i za inspekciju� Zadata geometrijapredstavlja idealni oblik dela� Odstupanje od geometrije predstavlja analizu i sintezu tolerancija�na bazi internog �CAD� modela� Geometrijski entiteti �cine osnovu na kojoj se gradi model CAI�odnosno projektuje plan inspekcije� Posmatrano sa nivoa NUMM ceo proces se odnosi na o��lineinspekciju� na bazi CAI modela gde se vr�si komparacija nominalno�stvarno�

Ukupnu s�w podr�sku za integrisani sistem kvaliteta mo�zemo podeliti na � ��

� Sistem za planiranje i upravljanje parametrima kvaliteta

�� Sistem za inspekciju pomo�cu ra�cunara �CAI�

� S�W op�ste i posebne namene za NUMM

U ovom radu je prikazan jedan sistem ra�cunarski podr�zane inspekcije razvijen u VazduhoplovnoTehni�ckom Institutu� Ceo CAI sistem se odnosi na komandne i uzgonske povr�sine modela borbenihletelica�

��

Page 13: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� SLO�ZENE POVR�SINE

� � � Osnovne napomene

Povr�sine i samo predstavljanje povr�sina ima veoma zna�cajnu ulogu u mnogim projektantskim iproizvodnim procesima� Projektovanje i proizvodnja automobila� aviona� raznih proizvoda �sirokepotrosnje itd� nam lako do�caravaju zna�caj ove problematike� Tradicionalni na�cin reprezentovanjapovr�sina je kori�s�cenje nekoliko ortogonalnih projekcija� Mnoge kompleksne povr�sine ne mogu seprikazati na ovaj na�cin�

Slika ������ Skulptorne povr�sine

U upotrebi je nekoliko termina� povr�sine slobodne forme �free�form�� skulpturne povr�sine �vidisliku ������� slo�zene� kompleksne���

Razvoj ra�cunarske tehnike i odgovaraju�cih matemati�ckih metoda olak�sao je proces in�zenjerskogprojektovanja i proizvodnje� Sami po�ceci razmatranja i re�savanja ove problematike su godine tokomDrugog svetskog rata kada su zahtevi za produkcijom� posebno u avioindustriji� bili veliki� Ovajratni pritisak je stimulisao razvoj novih metoda dizajniranja�

Klasi�cni na�cin prikazivanja povr�sina se sastojao u konstruisanju serije podu�znih krivih kojepovezuju prethodno denisane popre�cne preseke� Ovaj na�cin je poznat po nazivu �pokrivanje��lofting�� Novi pristup re�savanju ovog problema je istovremeno tretiranje i uzdu�znih i popre�cnihkrivih� Celokupna povr�sina deli se u skup �cetvorostranih krivolinijskih �zakrpa� �patch�� Svaki pe�cje kompletno matemati�cki denisan� Ovo je osnovna razlika starog i novog pristupa� Denise sesama povr�sina� a ne serija krivih linija koje leze na povr�sini�

U literaturi koja se bavi matemati�ckim osnovama kompjuterske grake navode se� kao kljucna�tri doga �daja�

� Ferguson ��� � je razvio jedan od prvih pe�ceva koristeci parametarske koordinate umestokartezijanskih� Pokazao mnoge prednosti parametarskih koordinata�

�� Coon ����� je razvio generalnu teoriju povr�sinskih pe�ceva� pokazav�si da �cetiri grani�cne �pros�torne� krive mogu glatko da deni�su pe�c�

��

Page 14: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Bezier ���� je razvio prvi prakti�cni sistem za dizajn povr�sina UNISURF� Sistem nije zahtevaoposebna znanja iz matematike� bio je lak za kori�s�cenje oslanjaju�ci sa na osnovne geometrijskeelemente�

Savremena avioindustrija je nezamisliva bez primene slo�zenih povr�sina� slika ���� � Osnovnu�spoljnu� geometriju savremenih letelica nije ni mogu�ce denisati bez povr�sina slobodne forme�Danas� svi ra�cunarski podr�zani sistemi za in�zenjersko projektovanje i analizu imaju mogu�cnostidenisanja parametarskih prostornih krivih �vidi sliku ������ i slo�zenih povr�sina� Ta�cno je da posebnaznanja iz matematike nisu neophodna� ali za pravilno kori�s�cenje svih mogu�cnosti CAD�CAM onasu po�zeljna� Slede�ca poglavlja da�ce kratke matemati�cke denicije pomenutih geometrijskih oblika�a preuzeta su iz ���� � � i ����

Slika ����� Elisa

Slika ������ Kopa�cka

Page 15: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� PARAMETARSKE PROSTORNE KRIVE

U parametarskom obliku koordinata svake ta�cke �teku�ca ta�cka� krive je funkcija jednog ili vi�separametara� Za dvodimenzionalnu krivu koja je funkcija jednog parametra vektor polo�zaja teku�ceta�cke �u XY ravni� je P �t� � � F �t� G�t�� � Parametarski oblik je pogodan za predstavljajnezatvorenih krivih i krivih sa vi�sestrukim vrednostima za datu vrednost nezavisne promenljive� Svakata�cka na krivoj dobija se jednom vrednosti parametra� tako da je parametarski oblik nezavisanod izbora koordinatnog sistema� Samim tim sve transformacije krive linije �rotacija� translacija�skaliranje���� su mnogo lak�se� Du�zina krive zavisi od ranga parametra� ali je uobi�cajeno da se izvr�sitzv� normalizacija parametra tako da cela kriva �padne� izme �du vrednosti � i parametra �t��

��� Kubni splajn

Matemati�cki splajn je varijanta zi�ckog splajna� koji je nastaje kada se vitka drvena ili plasti�cnaletvica �nategne� izme �du ekser�ci�ca na tabli� Oblik ove krive se mo�ze modikovati komadi�cimaolova postavljenim na letvicu� Elasti�cna linija ove letvice mo�ze se dobiti iz poznate Ojlerove �Euler�jedna�cine M �x� � EI

R�x� � gde je E�modul elasti�cnosti� I�moment inercije i R�x� radijus krivine� Zamale deformacije mo�ze se radijus krivine zameniti sa �

y�� � Pretpostavljanjem da je M �x� � A � Bx i

dvostrukom integracijom� dobija se da je zi�cki splajn opisan kubnim polinomom izme �du oslonaca�

Generalno� matemati�cki splajn je opisan vi�setsturkim polinomima stepena k� sa kontinulanimizvodima do reda k � � u zajedni�ckim ta�ckama izme �du segmenata� Kubni spline je kontunalan dodrugog stepena u zajedni�ckim ta�ckama segmenta� Ni�zi stepeni polinoma kod splajnova su veomapogodni za �provla�cenje� krivih kroz seriju zadatih ta�caka i zahtevaju manje ra�cunarskog vremena�

Slika ��� � Kubni splajn

Ferguson ��� � je prvi upotrebio parametarske kubne jedna�cine za denisanje krivih linija ipovr�sina pri projektovanju aviona� Na slici ���� prikazane su tri varijante aeroprola za IBLmodelirane kubnim splajnovima�

Segmenti kubnog splajna opisani su vektorskim jedna�cinama oblika�

r � r �t� � A� � A� t � A� t� � A� t

� ���

Uobi�cajeni na�cin za odre �divanje nepoznatih koecienata je speciciranje vrednosti za r i r� � dr�dtna krajevima oba segmenta�

A� � r ���A� � A� � A� � A� � r ���

A� � r� ���A� � �A� � A� � r� ���

���

��

Page 16: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Re�savanjem po nepoznatim koecientima dobijaju se izrazi�

A� � r ���A� � r� ���A� � �r ���� r ��� � � �r� ��� � r� ���A� � � �r ���� r ��� � � r� ��� � r� ���

��

Direktnim zamenjivanjem u polaznu jedna�cinu dobija se matri�cna jedna�cina�

r �t� ��� t t� t�

� ����

� � � �� � � �

� �� ��� �� � �

����

����r ���r ���r� ���r� ���

���� ���

��� Bezier�ova kriva

Prethodno opisani kubni spline reprezentuje metod konstruisanja krive linije KROZ set ta�cakau prostoru� U mnogim slu�cajevima ovaj metod daje izvrsne rezultate� Kubni splajn se provla�cikroz set tabli�cno denisanih koordinata koje deni�su aeroprol� Oblik krive se mo�ze kontrolisatizadavanjem tangentnih uslova u denicionim ta�ckama splajna�

Ovakav na�cin ne daje intuitivni ose�caj potreban za dizajn krivih� Da bi se pove�cala �eksibilnostpotrebno je dodavati ta�cke� ali kriva ostaje i dalje tre�ceg reda�

Alternativni metod denisao je Bezier ������ omogu�civ�si korisniku ve�ci ose�caj odnosa ulaznihpodataka �ta�caka� i dobijenog rezultata �krive�� Na ovaj na�cin omogu�cio je korisniku da se ose�cakao umetnik� dizajner� modelar� Bezier�ovoj krivoj je dodeljen kontrolni poligon� koji jedinstvenodeni�se oblik krive� Samo prvo i poslednje teme kontrolnog poligona le�ze na krivoj� Temenakontrolnog poligona deni�su derivative� stepen i oblik krive�

Slika ����� Bezierova kriva

Matemati�cka osnova Bezier�ove krive je funkcija pode�savanja �blending� polinoma interpoliranogizme �du prvog i poslednjeg temena kontrolnog poligona� Bezier�ov polinom je u svojoj osnoviBernstein�ov � polinom� tj� kaze se da Bezier�ova kriva ima Bernstein�ovu osnovu� Na slici ����dat je izgled ove parametarske krive�

Osnovna funkcija je data izrazom�

Jn�i�t� �n�

i� �n� i��ti ��� t�n�i � �

�Vajer�strasova �Weierstrass� teorema� Neka je funkcija F �x� jednozna�cna i kontinualna na intervalu � � x � �� Postojipolinom P �x� takav da za proizvoljno malo � va�zi F �x�� P �x� � �� Jedan od dokaza ove teoreme dao je Bernstajn �Bernstein���� god�

Page 17: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

gde je n stepen polinoma a i pojedina�cno teme poligona �i � �� n��

Op�ste re�ceno n�ti stepen polinoma denisan je sa n� temena kontrolnog poligona� Ako sa Pi

obele�zimo komponente vektora polo�zaja temena� koordinate ta�caka na krivoj date su�

P �t� �nXi��

Pi Jn�i�t�� � � t � � ���

��� B�Splajn kriva

Sa matemati�cke ta�cke gledista� kriva koja je generisana kori�s�cenjem kontrolnog poligona� zavisiod interpolacione �aproksimacione� �seme koja uspostavlja odnos izme �du krive i poligona� Ova�sema zavisi od izbora bazi�cne �ili te�zinske� funkcije� Karakteristike Bern�stajnove baze ograni�cavaju�eksibilnost rezultiraju�ce krive� Postoje dva osnovna ograni�cenja�

Broj temena kontrolnog poligona odre �duje stepen rezultiraju�ceg polinoma koji deni�se krivu�Npr� kubna kriva� mora biti denisana pologonom sa �cetiri temena i tri veze�

Slika ���� B�splajn

Ovo ograni�cenje proisti�ce iz globalne osobine Bernstein�ove osnove� Vrednosti te�zinsikih funkcijaJ�n� i� � �t� su nenulti parametri za sve vrednosti parametra �t� du�z krive� Svaka ta�cka na krivojje rezultat te�zinskih vrednosti svih temena kontrolnog poligona� Ova osobina eliminise mogu�cnostlokalnih modikacija� tj� onih koje ne uti�cu na ostatak generisane krive�

Postoji jos jedna bazi�cna �osnovna� funkcija� nazvana B�SPLINE� koja sadr�zi Bernstein�ovuosnovu kao specijalni slu�caj� Ova osnova je neglobalna� Neglobalno ponasanje B�spline krive jerezultat �cinjenice da je svakom temenu Pi dodeljena jedinstvena osnovna funkcija� Tako� svakoteme kontrolnog poligona �kontroli�se� oblik rezultiraju�ce krive samo za one vrednosti parametaragde dodeljena osnovna f�ja nije nula� Vidi sliku � ��� B�spline osnova omogu�cava da se stepenrezultiraju�ce krive menja bez izmene broja temena kontrolnog poligona� slika � ���

Neka je P �t� teku�ca ta�cka B�spline krive� funkcija parametra �t�� i neka su Pi temena �n � ��kontrolnog poligona� Kriva dobijena kori�s�cenjem B�spline osnove data je jedna�cinom�

P �t� �nXi��

Pi Ni�k�t� ���

Te�zinska funkcija za krivu B�spline osnove stepena k data je izrazom�

Ni���t� �

� za xi � t � xi��

� u svim drugim slu�cajevima

��

Page 18: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ���� Lokalne modi�kacije B�splajna

Ni�k�t� ��t� xi� Ni�k���t�

xi�k�� � xk�

�xi�k � t� Ni���k���t�

xi�k � xi�����

Promenljiva X je �cvorni vektor� i ona je dodatna promenljiva� To je serija realnih brojeva takvihda Xi � Xi��� Ovaj �cvorni vektor odre �duje raspon vrednosti koje uzima parametar �t��

Parametar �t� uzima vrednosti od � do n�k��� Duplirana temena kontrolnog poligona se morajunazna�citi u �cvornom vektoru� � � � � � �� ovaj �cvorni vektor oznacava krivu drugog stepena �ciji sukrajevi multiplicirani dvaput� Ako je red krive �k� jednak broju stranica kontrolnog poligona i akonema dupliranih temena bi�ce generisana Bezier�ova kriva� Teoriju B�spline�ova prvi je predlozioSchoenberg ������ a rekurzivne denicije pogodne za numeri�cka izra�cunavanja predstavili su Cox����� i de Boor ������

��

Page 19: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� DEFINISANJE POVR�SINA

Kao sto je nagla�seno na po�cetku� generisanje i opis povr�sina su jedan od najbitnijih elemenatapri savremenom �in�zenjerskom i ne samo in�zenjerskom� dizajnu� U prethodnom poglavlju date suneke osnovne denicije naj�ce�s�ce kori�s�cenih krivih linija u savremenim CAD�CAM sistemima� kubnisplajn� Bezier�ova kriva� B�splajn� Ostali tipovi linija� prave linije i sve vrste konusnih preseka suobavezni� sastavni� deo CAD�CAM sistema� Sli�can je problem i sa povr�sinama� U ovom poglavljune�ce se govoriti o slede�cim tipovima povr�sina� ravan� sfera� konus� cilindar� elipsoid ���

Svi tipovi povr�sina koji �ce biti objasnjeni su dati parametarski� tj kao funkcije parametara �u� i�v� koji su sa svoje strane f�je promenljivih x� y� z�

Slika ����� Slo�zene povr�sine

��� Bilinearna povr�sina

Ovo je jedan od najjednostavnijih tipova povr�sina� To je takva povr�sina na kojoj su sve ta�ckeme �dusobno linearno interpolirane� U matri�cnom obliku�

Q �u� v�� � � �� u u �P ��� �� P ��� ��P ��� �� P ��� ��

� �� ww

���

��

Page 20: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Ruled � Lofted povr�sina

Ovaj tip povr�sine naj�ce�s�ce asocira na avio ili brodo industriju� Ova povr�sina se dobija kada se dveprostorne krive interpliraju linerano po istim procentima� Prikazana je na slici ����� �a�

Q �u� v� � P ��� v� ��� u� � P ��� v�u ����

P ��� v� i P ��� v� su poznate grani�cne krive� i mogu biti sve vrste krivih� kubni splajnovi� lukovi�prave linije ���

��� Linearna Kunova povr�sina

Ova linearna Kunova �Coon� povr�s se dobija �iz� ruled povr�sine� Ako pretpostavimo da postoje�cetiri grani�cne �prostorne� krive takve da su grani�cne ta�cke susednih krivih zajednicke� tada seprostim sabiranjem u dva pravca dobija� vidi sliku ����� �b�

Q �u� v� � P �u� �� ��� v� � P �u� ��v � P ��� v� ��� u� � P ��� v�u ����

��� Fergusonova kubna povr�sina

Polaz je kao kod prethodnih denicija� postojanje �cetiri grani�cne krive� koje u ovom slu�caju morajubiti kubni splajnovi� Prikazana je na slici ����� �c�

ri � ri�t� � Ai��� � Ai��� t � Ai��� t� � Ai�� t

�� i � �� �� �� ����

r �t� ��� u u� u�

� ����� � � � � � � � � � � �� � � A �i� j� � � �� � � � � �� � �

����

����

�vv�

v�

���� ���

��� Bezierova povr�sina

Sli�cno kao i kod Fergusonovog pe�ca� grani�cne krive su Bezierove krive� Ova povr�sina �kao i samakriva� dodeljenja je svom karakteristi�cnom poliedru� slika ����� �d�

Q �u� v� �nXi��

mXj��

ri�jn�

�n� i�� i�ui ��� u�n�i

m�

�m � j�� j�vj ��� v�m�j ����

gde su ri�j koordinate temena karakteristi�cnog poliedra� Izgled je dat na slici ����� �e�

�� B�spline povr�sina

B�spline povr�sina �po sli�cnom principu kao i prethodne� data je dvostrukom sumom�

Q �u� v� �nXi��

mXj��

Bi���j�� Ni�k�u�Mj�l�v� �� �

Ni���u� �

� za Xi � u � Xi��

� u svim drugim slu�cajevima

Ni�k�u� ��u�Xi�Ni�k���u�

Xi�k�� �Xk

��Xi�k � u�Ni���k���u�

Xi�k �Xi������

Page 21: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Mj���v� �

� za Yj � v � Yj��

� u svim drugim slu�cajevima

Mj�l�v� ��v � Yj�Mj�l���v�

Yj�l�� � Yl�

�Yj�l � v�Mj���l���v�

Yj�l � Yj������

gde su Xi elementi K� a Yi elementi L �cvornih vektora� i m i n su brojevi temena kontrolnih poligonaumanjeni za jedan du�z parametara u i v respektivno� Bi���j�� su pozicioni vektori denicionogpoligona povr�sine� Sva pravila �i osobine� koja va�ze za denicione poligone same B�spline kriveva�ze i u slu�caju povr�sine� Izled je dat na slici ����� �f� Na slici ����� �g je pokazana mogu�cnostlokalne modikacije ovog tipa povr�sina promenom stepena generi�su�cih krivih i pomeranjem temenakontrolnog poligona�

�� APT de�nicije povr�sina

U APT �Automated Programing Tool� jeziku postoji nekoliko denicija povr�sina osim onih klasi�cnih�ravan� cilindar i sfera�� Povr�sine mogu biti denisane na nekoliko na�cina� u APT�u se ��cuvaju�kao kanonske forme�

� Ravan

� Sfera

� Kru�zni cilindar

� Kru�zni konus

� Kubna povr�sina

� Tabularni cilindar � TABCYL� se dobija kada kubna kriva �koja prolazi kroz set zadatih ta�cakai zove se Generatrisa� �putuje� du�z zadatog vektora �direktrisa�� Direktrisa je upravna naravan u kojoj le�zi Generatrisa� Vidi sliku ����� �h�

� Ruled povr�sina

��� Degenerisani pe�cevi

Povr�sinski pe�cevi� do sada razmatrani� imaju �cetvorougaonu topologiju� Svi se deni�su uz pomoc�cetiri grani�cne krive� Iz ove karakteristike i proizilazi naziv �patch� �zakrpa�� U nekim �posebnim�slu�cajevima potrebno je da jedna od grani�cnih krivih ne postoji� Tada govorimo o triangularnojtopolgiji� Jedna od strana je nula �ili tezi nuli�� Ovakvi povr�siniski pe�cevi se zovu DEGENERISANI�Izgled dat na slici ����� �i�

��

Page 22: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� MODEL LETELICE

CIM koncept koji je izlo�zen u Uvodnom delu se razvija u �Odeljenju za izradu Modela letelicai aerodinami�ckih Ure �daja� Vojno�Tehni�ckog Instituta Vojske Jugoslavije� Sami po�ceci su vezaniza nabavku prve CNC alatne ma�sine sredinom sedamdesetih godina� Prva Fritz Werner FK�� saupravlja�ckom jedinicom SINUMERIK ��� C zahtevala je i odgovaraju�cu ra�cunarsku podr�sku� t�j�odgovaraju�ci programski jezik za njeno programiranje� Programski jezik koji je tada instalisan nara�cunarima serije DEC�PDP bio je UNIAPT� Od tada pa do dana�snjih dana VTI je intezivno radio narealizaciji CIM koncepta� Takva orjentacija je bila neophodna jer problematika kojom se bavio VTI�tada Vazduhoplovno Tehni�cki Institut� je to zahtevala� Projektovanje i izrada povr�sina slobodneforme �trup aviona� krila ���� je nezamisliva bez odgovaraju�ce ra�cunarske podr�ske�

Primena CIM koncepta odnosi se� dakle� na malu fabriku opreme koja ima prete�zno unikatnuproizvodnju sitnih slo�zenih komada� Iako vazduhoplovna industrija ima svoje speci�cnosti nekaiskustva mogu se iskoristiti za nadgradnju neke postoje�ce fabrike na CIM koncept� ili pri projekto�vanju nove fabrike koja bi trebalo da objedini sva moderna tehnolo�ska dostignu�ca�

��� Projektni zahtev

Postupak projektovanja savremenih borbenih aviona zahteva primenu teorijskih i eksperimentalnihmetoda u denisanju aerodinami�ckih oblika letelica i analizi dobijenih re�senja i rezultata� �Cesto�teoretski prilaz nije uvek mogu�ce ostvariti� pa se do odre �denih rezultata mo�ze do�ci ispitivanjimamodela u aerotunelima�

Model letelice koji se koristi u kasnijim aerodinami�ckim ispitivanjima �u aerotunelima� je osnovniproizvod Radionice VTI�a� Uz model� neophodno� idu merni elementi i elementi za oslanjanjemodela u aerotunelu� Sastavni deo modela su i �sabloni za merenje postavnog ugla modela uaerotunelu� Model letelice i sve neophodne elemente uz njega propisuje projektni zahtev� Uprojektnom zahtevu su dati osnovni elemnti za projektovanje i izradu modela� Ti elementi su�

� Razmera modela

� Namena modela

� Na�cin oslanjanja

� Mehanizacija modela

� Modularnost

� Opis i gabariti modela

� Komponente modela

� Trup

�� Krilo

� Horizontalni rep

�� Vertikalni rep

� Pribor uz model

� Uslovi ispitivanja

� Optere�cenja modela

� Tehni�cki zahtevi

� Aerovaga

��

Page 23: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Prihvat modela

� Spojevi

�� Tolerancije Izrade

�a� Uzgonske povr�sine�b� Trup

�c� �Sabloni

� Skladi�stenje modela i pribora

� Dokumentacija uz model

� Izve�staj o modelu

�� Crte�zi

� Protokol o prijemu modela

Obris aviona �spoljna geometrija� se dobija od odgovaraju�ce slu�zbe �sektor teorijske aero�dinamike�� Geomterija aviona �ne modela� se transferuje sa nekog od postoje�cih sistema zain�zenjersko projektovanje i analizu �I�DEAS� COMPUTERVISION� na CAD�CAM sistem instalisanu Radionici �UNIGRAPHICS II� i skalira se na tra�zenu razmeru modela�

U aerotunelima se eksperimentalno ispituju modeli� za odre �divanje aerodinami�ckih sila i mo�menata� za merenje raspodele pritisaka� za odre �divanje derivativa� za ispitivanje uvodnika kao idinami�cki sli�cni modeli za ispitivanje �atera� Kod ispitivanja u aerotunelima se simuliraju uslovisli�cni letnim uslovima aviona� Da bi se ostvarili ti uslovi potrebno je da se pored geometrijskesli�cnosti ostvari i sli�cnost zi�ckih veli�cina koje su karakteristi�cne za odre �denu vrstu eksperimenta�

� � � Sli�cnost �zi�ckih pojava

Fizi�cke pojave po svojoj prirodi su vrlo slo�zene i zavise od velikog broja promenljivih veli�cina� takoda se �cesto ne mogu izraziti u analiti�ckom obliku� Osim toga� i funkcionalne veze mnogih zi�ckihpojava koje se mogu analiti�cki prikazati su takve prirode da ne mo�zemo odrediti re�senja koja sunam neophodna za prakti�cnu primenu� U takvim slu�cajevima koristimo iskustvo iz sli�cnih izvo �denjaili iz ispitivanja modela �����

Pod ispitivanjem modela podrazumeva se izvo �denje eksperimenata na konguraciji koja je prven�stveno geometrijski sli�cna prototipu� ali mo�ze da se razlikuje od njega u apsolutnoj veli�cini� Fizi�ckiuslovi kao �sto su brzina strujanja ili gustina mogu da se razlikuju od originala na odre �den speci�canna�cin� Osnovni problem pri izvo �denu eksperimenta je prona�ci neku od veli�cina� koje deni�su zi�ckupojavu �poput du�zine� brzine strujanja� gustine� temperature�� koju mo�zemo izmeniti a da pri tomesu�stina zi�cke pojave ostane ista� To zna�ci� da pri ispitivanju modela mora biti ispunjen uslovsli�cnosti zi�ckih pojava�

Za niz pojava se ka�ze da su sli�cne� ako u homolognim ta�ckama sve veli�cine� iste prirode od kojihpojava zavisi� stoje u stalnim i odre �denim odnosima�

Ako je poznata vrednost koecijenta prevo �denja uvek je mogu�ce za datu veli�cinu x na modeluodrediti odgovaraju�cu vrednost X na avionu i obrnuto� Koecijenti prevo �denja za sli�cne zi�ckepojave nisu nezavisni i nalaze se u potpuno odre �denim funkcionalnim vezama� Ove funkcionalneveze izme �du koecijenta prevo �denja dobijaju se iz sistema osnovnih jedna�cina� koje odre �duju zi�ckupojavu�

Da bi se ostvarila sli�cnost neke zi�cke pojave u eksperimentu potrebno je da model zadovoljavaodre �dene zahteve sli�cnosti ����� Ti zahtevi zavise od vrste eksperimenta i pojave koja se simulira�Pri konstruisanju modela moraju se po�stovati odre �dena pravila da bi se simulirala �zeljena sli�cnostmodela�

��

Page 24: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Geometrijska sli�cnost� Jedini zahtev je po�stovanje geometrijskih oblika i kvaliteta obrade� dokraspored masa ne podle�ze nikakvom pravilu�

�� Stati�cka sli�cnost� Kod ove sli�cnosti mora da bude ostvaren odgovarajuci raspored krutosti�

� Dinami�cka sli�cnost� Da bi se odgovorilo ovoj sli�cnosti� zadrzava se normatizovani rasporedkrutosti i masa strukture� Modovi oscilovanja modela ostaju isti kao i kod prototipa� dok jefrekfencija smanjena�

�� Sli�cnost plasti�cnih karakteristika� Ova ispitivanja imaju za cilj da se na strukturi modela� naosnovu stati�ckog i dinami�ckog optere�cenja� dobije raspored napona sli�can onom koji postojina avionu� a koji vodi do identicnog uvo �denja u domen plasti�cnosti�

�� Sli�cnost masa� Kod ove sli�cnosti raspored masa se pokorava pravilu da je polo�zaj te�zi�stastrogo denisan kao i elipsoid inercije modela�

��� Tolerancije za aerodinami�cke modele

Tolerancije izrade modela za aerodinami�cka ispitivanja direktno uti�cu kako na kvalitet i ta�cnostispitivanja tako i na vreme i cenu izrade modela� Da bi se dostigla �sto ve�ca sli�cnost u ispitivanjimasa rezultatima dobijenim u letu� neophodno je posvetiti veliku pa�znju tolerancijama izrade modela����� Kada govorimo o njima razlikujemo dve vrste tolerancija i to�

� Tehni�cke tolerancije

� Aerodinami�cke tolerancije

Tehni�cke tolerancije obezbe �duju funkcionalnost i valjanost svih veza ostvarenih na modelu inosa�cu modela kao i njihovu zamenljivost� Ta�cnost izrade �ostvarivanje zahtevnih tolerancija�direktno uti�ce na sigurnost modela� npr� veza nosa�c modela i modela� Postojane zazora izme �dunosa�ca i modela mo�ze dovesti do ne�zeljenih vibracija i loma modela�

Aerodinami�cke tolerancije se odnose iskljucivo na aerodinami�cke performanse modela� Tu raz�likujemo�

� Tolerancije oblika

�� Tolerancije odnosa

Analiza aerodinami�ckih tolerancija� koje su date u brojnim publikacijama� dovodi do iznena �dujuce�cinjenice da postoji veliki raspon odstupanja u vrednostima� koje su prihva�cene u svetu�

Model letelice ima osnovni zahtev za geomterijskom sli�cno�s�cu sa realnim avionom� Pri procesuskaliranja neki delovi aviona postaju suvi�se mali i nezgodni �nemogu�ci� za izradu� To se� prven�stveno� odnosi na debljine izlaznih ivica uzgonskih povr�sina� Projektnim zahtevom su speciciranjemaksimalne dozvoljene debljine izlaznih ivica ���� � ���mm�� Druk�cije re�ceno� dozvoljene suizvesne deformacije ulazne geometrije radi tehnologi�cnosti celog modela�

S obzirom na nemogu�cnost izrade takvih debljina� u dogovoru sa teorijskom aerodinamikom�vr�si se dozvoljena deformacija aeroprola�

Page 25: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Osnovne karakteristike uzgonskih povr�sina

Slika ����� Dispozicija aviona LASTA��

��

Page 26: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

S obzirom da su uzgonske povr�sine letelica najbitnije za leta�cke karakteristike najstro�zi su zahtevi zanjihovu ta�cnost� Projektnim zahtevom su denisana ne samo dozvoljena odstupanja od teoretskogoblika nego i njihovi me �dusobni odnosi �vertikalac prema krilu ����� Ako uzmemo krilo kao reprezentuzgonskih povr�sina letelica� mo�zemo denisati neke osnovne karaketristike krila i neke pojmove��ciji �ce se termini koristiti u daljim razmatranjima �����

Krilo je sastavljeno obi�cno iz niza evolutivnih aeroprola du�z razmaha� iste ili razli�cite relativnedebljine�i po svom obliku mo�ze biti pravougaono� trapezno� elipti�cno ili bilo kog drugog oblika uzavisnosti od konstruktivne zamisli ili postavljenih uslova� Najve�ca dimenzija krila zove se razmah�Vidi sliku �� ���

Popre�cni presek krila� na bilo kome mestu du�z razmaha� daje lokalni aeroprl krila� a tetivaovoga � lokalnu tetivu krila� Podu�zna tetiva lokalnog aeroprola predstavlja lokalnu ili mesnu �sirinukrila�

Linija koja spaja aerodinami�cke centre lokalnih aeroprola zove se centralna linija krila� a akoje centralna linija prava� tada se zove osovina krila�

Ugao � izme �du osovine krila i prave koja stoji normalno na ravan simetrije odreduje strelu krila�a ugao delta izme �du osovine krila i njene projekcije na ravan koja prolazi kroz tetivu srednje linijeaeroprola u ravni simetrije i stoji normalno na ovoj � ugao dijedra ili ugao pregiba krila�

Krilo mo�ze biti geometrijski ili aerodinami�cki vitopereno prema tome da li se tetive� odnosnoaerodinami�cke osovine lokalnih aeroprola� nalaze u istoj ravni ili ne�

Povr�sina iznad tetiva srednjih linija lokalnih aeroprola zove se gornjaka� a ispod � donjaka krila�

Pod aerodinami�ckom povr�sinom krila S podrazumeva se uslovno usvojena povr�sina projekcijekrila na ravan koja prolazi kroz tetivu srednje linije aeroprola u ravni simetrije� a normalno naovoj� Odnos povr�sina i razmah krila daje sre �du geometrisku tetivu krila� Odnos srednje geometrijsketetive i razmaha vitkost� odnosno speci�cni ili relativni razmah krila�

Polo�zaj krila u strujnom polu odreduje se napadnim uglom � u odnosu na izvesni usvojenipravac koji je vezan za krilo� Pri izboru ovog pravca nema ograni�cenja� Medutim� u tehni�ckimprimenama uzima se obi�cno ili pravac tetive srednje linije u ravni simetrije ili projekcija pravcasrednje aerodinami�cke tetive SAT na ravan simetrije krila�

Srednja aerodinami�cka tetiva krila je tetiva� po povr�sini ekvivalentnog� zamisljenog krila na kojedejstvuju isti aerodinami�cki momenti koji dejstvuju i na stvarno krilo�

Page 27: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� MA�SINE ZA MERENJE I INSPEKCIJU

U ovom delu da�ce se kratak osvrt savremenih� ra�cunarski upravljanih� ma�sina za merenje i inspekciju�Numeri�cki Upravljane Merne Ma�sine� u tekstu NUMM�� Razmatra�ce se neki od poznatih svetskihproizvo �da�ca NUMM� upore �divati njihove karakteristike radi pravilnijeg izbora� Uzeti su samo oniproizvo �da�ci do �cijih je informacija moglo da se do �de �npr� nema ni jednog proizvo �daca iz USA��Svaki od razmatranih proizvo �da�ca ima �siroku lepezu tipova NUMM koje nudi na tr�zi�stu� razli�citihgabarita i namena� ali je uvek mogu�ce na�ci karakteristi�cnu crtu koja ga obele�zava i izdvaja �����

�� Strukturna �sema NUMM

Struktruna �sema NUMM data je na slici ����

Slika ������� Strukturna �sema NUMM

Koordinate ta�caka mernog dela mere se u odnosu na apsolutni koordinatni sistem ma�sineXmYmZm preciznim linearnim pomeranjem merne glave u odnosu na merenu vrednost� Mernaglava se pomera pomo�cu pogonskog sistema ���� Pomeraji se o�citavaju pomo�cu mernih pret�vara�ca �transdjusera� ��� Pomeranje merne glave obezbe �duje se elektromehani�ckim pogonom ����Kao opcija merenja u polarnom �cilindri�cnom� koordinatnom sistemu slu�zi dodatak ma�sine u viduobrtnog stola � �� Obradu elektro signala merne glave i mernog pretvara�ca� upravljanje elektro�pogonom� obrada i prikaz merenih vrednosti obezbe �duje ra�cunarska podr�ska� Nju �cine pretvara�ci����� pretvara�c odstupanja merne glave i ���� pretvara�c pomeraja baznih elemenata ma�sine� Elek�tropogonski blok kontrole �servo� ��� koji preko bloka veza ili neposredno povezuje za glavnimra�cunarom ����� Digitalni signali pretvara�ca ��� i ��� daju polo�zaj merne glave u odnosu na merenideo� Upravljanje pokretnim komponentama ma�sine obavlja se ra�cunarom ���� ili ru�cno prekospecijalnog pulta ����� Za dobijanje podataka o merenim vrednostima neophodna informacija zaprora�cun dobija se merenjem kalibratora ���� atestiranog visokom ta�cno�s�cu tela �sfera ili kocka�sa�cuvanih u procesu merenja� Ra�cunar pamti te podatke i u�citava ih pri prora�cunu geometrijskihmera dela� Koordinatni sistem vezan za deo XaYaZa koji je neophodan za pravilnu ocenu rezultatamerenja mo�ze se uzeti u odnosu na bilo koji geometrijski element dela� ali jednozna�cno postavljen iorjentisan u odnosu na apsolutni koordinatni sistem ma�sine� Za ispunjenje funkcije kontrole� obradei prikazivanje rezultata slu�ze i periferni ure �daji� ��� magnetna traka� ���� tvrdi disk� �� � �opi disk����� �stampa�c� ���� ploter i ���� gra�cki terminal�

��

Page 28: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� � � Karakteristike NUMM

U tabeli br� � date su najosnovnije karakteristike i konstrukcioni elementi pojedinih proizvo �dacaNUMM grupisanih po dr�zavama �����

Tabela � KONSTRUKCIONI ELEMENTI NUMM

Firma Materijal Oslonci Merni sistem Ra�cunar Merenjegran� met� aero kruti kliz� foto ind PDP HP Wang ost� Ta�c� Skan�

FERRANTI � � � � � � �

TAYLOR � � � � �HOBSON�V�Britan�

D E A � � � � � � � � �

OLIVETTI � � � � � ��Italija�

LEITZ � � � � � �

MAUSER � � � � � � � � �

OPTON � � � � � � � �

�Nema�cka�

RENAULT � � � � � ��Francuska�

JOHANSON � � � � � ���Svedska�

S I P � � � � ���Svajcar�

MITUTOYO � � � � � � � ��Japan�

U tabeli br� �� date su osnovne metrolo�ske karakteristike NUMM proizvo �da�ca prikazanih utabeli br� � Tabele �� � � i � daju paraleni prikaz �Metrolo�skih i eksploatacionih karakteristika�nabrojanih proizvo �daca� NUMM ozna�cene sa ��D� imaju obrtni sto� Simbol ��� ozna�cava daproizvo �dac NUMM pokriva datu oblast primene u potpunosti� Simbol ��� ozna�cava ogranicenuoblast primene �����

��

Page 29: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Tabela �� OSNOVNE KARAKTERISTIKE NUMM

Metrolo�ske i F I R M Aekspl�karakter� OPTON MAUSER LEITZ DEA FERR JOHAN SIP MITUNUMM ANTI SON TOYO

� Koord�sistem �D �D �D �D �D �D �D �D

� Ta�cnost�mer� ������ ������ �� � ����� ��� ��� �� ���

� Max�ta�cnostta�caka mer�elm�presek � � � � � � � �simetr � � � � � � � �projek � � � � � � � �

� Odstupanjeoblika u pros � � � � � � � �

� Programskakompenzacijapolo�zaja � � � � � � � �

� Specijalniprogramskipaketi � � � �

Tabela � SPECIJALNE MOGU�CNOSTI NUMM

Metrolo�ske i F I R M Aekspl�karakter� OPTON MAUSER LEITZ DEA FERR JOHAN SIP MITUNUMM ANTI SON TOYO

� Merenje nepoznatih pro�la � � � � � � � �

� Merenje prof�ila zadatihskupom ta�caka � � � � � � � �

� Merenje nepo�znatih povr�sina � � � �

� Merenje povr�szad� skupom ta�c � � � �

� Prora�cun odspro�la�povr�vs � � � � �

� Sli�cnost merepovr�s raz�sis � � �

� Merenje profzadatih spec�f�ja � � �

��

Page 30: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

U tabeli � prikazane su specijalne mogu�cnosti NUMM ����� Pod ovim se podrazumevajumogu�cnosti inspekcije skulptornih povr�sina�

Tabela �� MERENJE TIPI�CNIH FORMI

Metrolo�ske i F I R M Aekspl�karakter� OPTON MAUSER LEITZ DEA FERR JOHAN SIP MITUNUMM ANTI SON TOYO

� Clinidri�cnizup�canici � � � �

� Koni�cnizup�canici � � � �

� Zup�canicisa slo�z�prof� � � �

� Rasporedme �duzublja � � �

Tabela �� MOGU�CNOST PROGRAMIRANJA

Metrolo�ske i F I R M Aekspl�karakter� OPTON MAUSER LEITZ DEA FERR JOHAN SIP MITUNUMM ANTI SON TOYO

� Operativno � � � � � �

� Samou�cenje � � � � � � � �

� Dijalog � � � � � � �

� Automatsko � � � �

� Gra��ckiprikaz rezultmerenja � � � � � �

Posmatraju�ci tabele primecuje se da se izdvajaju proizvo �da�ci OPTON� DEA i FERRANTI � Daljuevaulaciju potrebno je uraditi uzimaju�ci i neke faktore koji nisu nabrojani u tabelama� Na izbor bitnouti�cu i cena� pouzdanost� kvalitet servisa� mogu�cnost nadgradnje� mogu�cnost veze sa nadre �denimra�cunarom �CAD�CAM sistemom�� Potrebno je i oceniti rmu �proizvo �daca� u celini� njegovutradiciju� dalja ulaganja u razvoj i ukupnu poslovnost�

Page 31: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� Metode merenja merne sonde

�� Metode merenja merne sonde

Dobijanje potrebnih mera sprovodi se pomo�cu tri metode� Nulta metoda� diferencijalna i suprotnopolo�zajna� Na slici ������ prikazana je �sema me �du dejstva dava�ca pomeraja ma�sine� merne glavei mernog dela pri realizaciji razli�citih metoda koordinatnih merenja kako na ru�cno upravljanim takoi na NU mernim ma�sinama�

Sve tri metode obja�snjene su na primeru merenja jedne dimenzije� Uzeto je da se po�cetna ta�ckamerenja poklapa sa referentnom ta�ckom na skali mernog sistema ma�sine� Kod mernih ma�sinanaj�ce�s�ce se primenjuje �nulti tip� merne glave koja daje komandni signal registrovan dava�cempomeraja merne ma�sine pri dodiru sonde i povr�sine merenog dela� Re �de se koriste glave �otkolna�koje daju signal proporcionalan otklonu glave od nekog njenog nultog polo�zaja� Kod ru�cnih mernihma�sina �ce�s�ce se koristi �nepokretna� merna glava� Njena re �da primena u odnosu na druge tipovemernih glava je uslovljena velikim silama kontakta i samim tim nedovoljne ta�cnosti�

NULTI METOD � naj�ce�s�ce se primenjuje� Nulti metod sa nepokretnom mernom glavom prikazanje na slici ����� �a� Pomera se nepokretna merna sonda � do dodira s povr�sinom mernogdela � Sonda �� je postavljena preko nosa�ca � na kliza�c koji se pomera du�z merne letve�� koja je ksirana sa baznim elementima ma�sine� Izmeren veli�cina �A� o�citava se na skalimerne letve �� A � Xk � ����� mm� Odstupanje veli�cine �A� od nominalne izra�cunavase sa � � A � An � ����� � ��� � ��� Pri radu merne ma�sine sa nultom glavom naj�ce�s�cese primenjuje prethodno opisani nulti metod svo �denja na meru� Na slici ����� �b� prikanje �nulti metod� merenja pomo�cu merne glave sa otklonom� Prilikom kontakta pipka izlaznisignal je proporcionalan otklonu u odnosu na nosa�c � Na datoj slici pozicija � je merenideo� �� sonda� � nosa�c� �� kliza�c merne letve� �� merna letva� �� skala dava�ca merneglave� Merna ma�sina se pomera sve dok ne dovede do nule rezultuju�ci efekat me �dudejstvavi�sezna�cnih mera i izmerene veli�cine kompenazcijskog sklopa Xr � �� U tom polo�zaju o�citavase skala dava�ca mernog sistema ma�sine A � Xk � ����� mm i obra �duje se rezultat merenja� � ����� � ��� � ��� mm� Pri takvoj realizaciji nulte metode svo �denja na meru posti�zese visoka ta�cnost merenja� tako da je metod na�sao primenu kod preciznih mernih ma�sina

Page 32: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ����� Bazne komponente EPSILON ���

uzimaju�ci u obzir neophodno dopunsko vreme za stabilizaciju ma�sine�

DIFERENCIJALNI METOD Na slici ����� �v je dat metod ovog koordinatnog merenja� On sezasniva na razlici �diferenciji� nominalne mere i izmerne na delu� Skala na nosa�cu merne glavepre po�cetka merenja se dovede na nultu vrednost� Po�cetni polo�zaj za merenje je nominalnamera o�citana na mernoj letvi ma�sine� Pri merenju merna sonda se pomera i pravi otklon uodnosu na nosa�c sve do kontakta sa merenim delom� To odtstupanje �razlika� od nominalnemere �� � An � A� o�citava se kao Xr na skali nosa�ca merne sonde� Ovaj metod je pogodan zamerenje slo�zenih konturnih povr�sina i �cesto se naziva metodom pra�cenja nominalne konture�

INTERAKTIVNI METOD Na slici ����� �g je prikazan ovaj metod� Su�stina ove metode je da seodstupanja od nominalne mere dobijaju istovremenim pomeranjem nosa�ca merne letve samema�sine i nosa�ca merne sonde� Merena vrednost se dobija kao A � Xk � Xr� Ova metodase sve vi�se primenjuje kod numeri�cki upravljanih koordinatnim mernih ma�sina zbog svoje brzepripreme merenja�

Prednost diferencijalnog odnosu na interaktivni i nulti je lak�se o�citavanje i obrada rezultatamerenja� Pogodan je za merenje komplikovanijih kontura i povr�sina� Priprema informacione baze�samog merenja� kod diferencijalnog merenja je komplikovanija i zahteva ne�sto vi�se vremena uradu�

�� �Sema baznih komponenti NUMM

Osnovu ma�sine DEA�EPSILON ���� �slika �� � �� �cini granitno postolje ��� koje obezbe �duje pasivnoprigusenje vibracija� Sistem kliza�ca kojim se obezbe �duje primarno kretanje portala po X�osi ����Sistem kliza�ca kojim se obezbe �duje sekundarno kretanje nosa�ca merne glave po Y�osi� Kretanjenosa�ca merne glave po vertikalnoj Z�osi ����� Aktivni prigu�siva�ci vibracija relativnog tipa� sistemvazdu�snih le�zajeva ����� Ovaj sistem le�zajeva ostvaruje kretanje bez trenja� obezbe �dujuci vazdu�sno

Page 33: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ Merna sonda TF�

jastu�ce koje podi�ze portal i omogu�cuje mu da lebdi� Merni sistem same ma�sine �cine opti�ckitransdjuseri koji obezbe �duju rezoluciju �� m za svaku osu kretanja i time obezbe �duje da polo�zajmerne glave du�z tri ose bude uvek precizno poznat� Merna glava je ugra �dena na donjem deluvetrikalnog nosa�ca� pomo�cu pokretnih delova merna glava se mo�ze postaviti u svaku ta�cku radnogprostora ma�sine� Merna glava sadr�zi pet mesta �polo�zaja� za postavljanje mernih sondi razli�citogtipa� Standardna merna sonda je elektronski alat koji se mo�ze montirati sa me �du izmenljivimpipcima razli�citih oblika i du�zine� me �du kojima je izuzetno �eksibilan zvezdasti pipak sa pet �siljaka�

� � � Elektrokontaktna merna sonda

Elektrokontaktna merna sonda TF� koja se naj�ce�s�ce koristi kod DEA�inih NUMM je sredstvo zatrodimenzionalno merenje sa veoma velikom ponovljivo�s�cu� Pri svakom kontaktu pipka mernesonde sa radnim komadom� poluga sonde prolazi kroz nulti polo�zaj� pri �cemu daje signal� Sondaje prikazana na slici �� ��� Sastavni delovi sonde su� � telo sonde� � konektor� dr�zac lampe� �lampica� pode�sljiva opruga� � providni deo tela� � kontakti �valjci i kuglice�� � promenljivi pipak�Merna sonda je nultog tipa� a sam metod merenja NUMM je ve�c opisani nulti metod�

TF� ima veliki stepen iskori�s�cenja pri dinami�ckom merenju� Mogu�cnost diskretnog mernjalinijskih i uglovnih mera� prostih i slo�zenijih krivolinijskih povr�sina omogu�cava laku primenljivost uraznim oblastima ma�sinstva�

� � � Merna sonda Renishow PH�

Broj stepeni slobode same ma�sine mo�ze se pove�cati kori�s�cenjem PH�Renishaw glave� Ovaj dodatak�PH� omogu�cava dve rotacije merne sonde oko �Z� i �X� ose cime se omogu�cava ve�ca �eksibilnostu radu� Ova dva dodatna stepena slobode su pozicionog tipa i slu�ze za denisanje mernih �alata�tako da od �osne NUMM �pravi� ��osnu� Izgled ove glave dat je na slici �� ���

Page 34: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ���� � PH Renishaw

� � � DEA Biblioteka aplikacionih programa

Svaki od proizvo �daca� pa i DEA� nudi grupu aplikacionih programa razvijenih za op�ste i specijal�izovane namene �inspekcija prola� povr�sina� zup�canika� statisticka obrada rezultata itd��� Svakispecijalni zahtev kupca� za razvoj posebnih programa� izvan ove standardne ponude� se tretira kaospecijalna oprema i �specijalno� se napla�cuje�

Standardni merni s�w �ta�cke� linije� ravni� � ��

HELP vi�si programski jezik za inspekciju

STATPACK statisti�cka analiza �X�R karte� � ��

PROFILE MODULE generisanje programa ru�cno merenog prola

GEARS inspekcija zup�canika

RUNOUT gra�cki prikaz odstupana od okruglosti

MANSCAN D ru�cno skaniranje povr�sine�prola

SURFACE MODULE merenje normale povr�sine

AUTOSCAN automatsko skaniranje nepoznatog prola

PLOT prikaz rezultata na ploteru

ISOT automatsko generisanje �prep�� ISO tolerancija

HOSTSATELLITE veza sa nadre �denim ra�cunarom

DEA ostavlja �siroko i veoma �eksibilno re�senje in�zenjerima kupca� programski jezik HELP� Jezikje po strukturi komandi veoma sli�can BASICu i FORTRANu� Ulazni podaci i izlazni rezultati su u�zeljenom formatu programera� i mogu se prilagoditi nadre �denom ra�cunaru i CAD�CAM sistemu�

Firma DEA nudi potpuno otvoreni sistem� ostavljaju�ci mogu�cnost da kupac sam razvija nekasvoja �specicna� re�senja� Mogu�ce je izve�staje kontrole i komunikaciju sa operaterom napraviti nasrpskom jeziku� Ako ovu mogu�cnost spojimo sa mogu�cnostima CAD�CAM sistemaUNIGRAPHICSII �programski jezik GRIP � i komunikacionim programom HOSTSATELLITE dobija se veomamo�cno sredstvo na usluzi i projektantima i tehnolozima�

Page 35: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� � � Programski jezik HELP

HELP je programski jezik orjentisan za korisnike DEA NUMM koji bi trebalo da im omogu�ci lak�sere�savanje speci�cnih problema� Njegova familijarnost sa programskim jezicima BASIC i FORTRANomogu�cava lako u�cenje i primenu� Help spada u grupu interpretera� Svaka re�cenica se izvodiu slede�cim koracima� analizira se re�cenica izvornog koda� postavlja se simboli�cka tabela za svepromenljive i komande� postavja se prevodila�cka zona sa svim neophodnim procedurama i mem�orijskim poljima� prevo �denje u ma�sinski kod i izvo �denje komande� Zatim se prevodila�cka zonabri�se i postaje slobodna za nove instrukcije� Kao i kod svih interpretera ovakva procedura mnogousporava samo izvo �denje programa� Da bi se ovaj nedostatak prevazi�sao� posebno za potprograme�koji se �cesto pozivaju�� postoji mogu�cnost njihovog celokupnog prevo �denja u ma�sinski kod presamog izvr�senja� Ovim postupkom se ne�sto dobija u brzini� Struktura ostalih komandi je stan�darda �aritmeticki izrazi� logi�cki izrazi� funkcije� iteracione re�cenice� � ��� Postoji grupa specicnihkomandi vezanih za merenje �pozicioniranja ma�sine� teoretske i merene vrednosti� tolerancije� � ���

� � � Komunikacioni paket

HOST�SATELLLITE je paket za komunikaciju izme �du merne ma�sine i nadre �denog ra�cunara VAX�VMSkoji omogu�cava slanje i primanje podataka asinhronom serijskom linijom� Program transferuje�ASCII� fajlove u on�line ili o��line na�cinu rada� Prvi podrazumeva da je ma�sina u radu� drugikada merna ma�sina nije u radu� Mogu�ce je le�ove slati pojedina�cno ili uskupu preko tzv kontejnerfajla� Firma garantuje siguran transfer za razdaljine od � do �� m sa RS� � interface�om� brzinatransfera ���� bauda� Za komunikaciju kori�s�cen je slede�ci format�

SYNC SYNC SYNC SYNC SOH DATA ETX CRC

Simboli imaju slede�ci smisao� SYNC sinhronizacija� SOH start podataka� ETX kraj podataka�DATA podaci� CRC provera zbira� NULL nul karakter� Svi ASCII karakteri koje je mogu�ce�stampati plus kontrolni karakteri uklju�cuju�ci SYNC�SOH�ETX�CRC pretstavljeni su ��bitno plus � bitparnog pariteta uvedenog sa strane interface�a� Pod pojmom �DATA� podrazumevaju se ASCIIstringovi du�zine �� karaktera� informacije merenja du�zine �� ASCII karaktera i kontrolne porukepromenljive du�zine� Rastojanje izme �du dve sekvence CRLF �carriage return�line feed� ne sme pre�cidu�zinu od �� karaktera� jedan blok�

Provera zbira �u originalu CHECK SUM� se vr�si na taj na�cin �sto se u kontoleru u toku pripremebloka za prenos formira zbir svih znakova u bloku i nizi oktet tog zbira salje kao poslednji znakbloka� Provera isparvnosti primljenog bloka se vr�si na taj na�cin �sto se u primljenom bloku napravizbir svih znakova osim poslednjeg i ni�zi oktet tog zbira se uporedi sa zadnjim znakom u bloku� Ukoliko su oni jednaki smatra se da je� prema ovom kriterijumu� blok ispravno prenesen� Su�stinasvega ovoga �provera pariteta i provera zbira� je zahtev za pouzdanim i ta�cnim transferom�

Transferi sa centralnog ra�cunara na upravljacke jedinice alatnih ma�sina se vr�se skoro uvek uvelikom polju �suma� pa se za uspesno resavanje ove problematike prave specijalizovani kontroleriza transfer podataka� Kontrola transfera radi se prema slede�cim protokolima� provera zbira� ehoprovera� provera komplementa� cikli�cno kodovanje �Cyclic Redundacy Check��

Host�Satellite se satoji iz dva dela� jedan se instali�se na nadre �denom ra�cunaru �u ovom slu�cajuVAX sa operativnim sistemom VMS�� a drugi na mernoj ma�sini �ra�cunar PDP sa operativnimsistemom RT��� Komunikacija sa korisnikom je veoma jednostavna� potrebno je izabrati jednuod opcija slanje ili primanje� Za slanje �na host� potrebno je uneti ime pojedina�cnog fajla ili imekontejner fajla� Program daje poruku o uspe�snosti transfera �File transfer OK ili Transmission error�Disk error � � ���

Page 36: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� DEASURFER

DEA �Digital Electronic Automation� je poznati italijanski proizvo �da�c mernih ma�sina i prate�ceopreme �i softvera i hardvera�� Torino� gde se nalazi centrala ovog proizvo �daca� je svetski poznatcentar automobilske industrije� i ovo je jedna od klju�cnih �cinjenica za razvoj fabrike DEA� Samafabrika nije deo FIAT�ove korporacije ali tesno sara �duje sa njom� Firmu je osnovao jedan od�sefova kontrole FIATa� Karoserije savremenih automobila su opisane povr�sinama slobodne forme�jer automobil� kao i svaka roba �siroke potro�snje� mora da bude lep i primamljiv za kupca �italijanskidizajn��� Ono �sto prvo padne na pamet je izrada i inspekcija kalupa za karoserije� Tu je zna�caj iuticaj FIAT�a za razvoj proizvo �daca NUMM DEA�Torino� Veliki broj proizvoda mora da ima lep iprivla�can dizajn� npr� sva ku�ci�sta ku�cnih aparata� telefoni i sl� Robu �siroke potro�snje prvo prodajeizgled �pa i pakovanje�� tek na drugom mesto dolazi kvalitet�

Sama ideja razvoja ovakvog sistema� tj integracije CAD�CAM sistema i NUMM je veoma dobrai ona je� u su�stini� deo trenda ra�cunarske integracije proizvodnje �CIM�� U ovoj oblasti DEA�Torinoje� sasvim sigurno� u samom svetskom vrhu�

�� Karakteristike paketa

SURFER je interaktivni ra�cunarski gra�cki sistem za rekonstrukciju povr�sina slobodne forme� SURFERje� relativno� nov DEA softverski proizvod iz grupe aplikativnih softvera� Kori�s�cenjem DEA NUMMi �uglavnom� DEC�ovih ra�cunara sistem merenjem nepoznatog zi�ckog modela formira gra�ckubazu za postoje�ci CAD sistem� Formirani CAD model koristi se u daljim in�zenjerskim aktivnostima�CAM�� Osnovne karakteristike SURFERa su�

� Konstrukcija matemati�ckog modela

� Akvizicija podataka

� Formiranje povr�sina

� D gra�cka prezentacija

� Verikacija rekonstruisanih povr�sina

� U�citavanje u CAD na HOST�u

� Crtanje denisanih povr�sina

� Transfer na kompatabilni CAM

� CAM�CAE izmene u realnom vremenu

� Podaci za kalupe iz jedne denicije

Jedna od osnovnih prednosti SURFERa je �sto se postoje�ca NUMM integri�se u sistem za razvojproizvoda� za modifkaciju postoje�ceg dizajna proizvoda i komunikaciju sa ostalim CAD�CAM sis�temima� Pored svega ovog osnovna namena ostaje� NUMM i dalje poseduje sve funkcije inspekcije�

�� Arhitektura paketa

Paket SURFER mo�ze se instalisati na nezavisnoj radnoj stanici povezanoj sa DEA P�P�JM kon�trolnim sistemom serijskom linijom ili sa DEA MASTER kontrolnim sistemom kroz DEC�Ethernetlokalnu mre�zu� U zavisnosti pomo�cu kog kontrolnog sistema se vr�si povezivanje proizvo �dac pre�poru�cuje�

Page 37: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Preko Ethernet�a na DEAMaster upravlja�ckim i kontrolnim sistemom povezati DEC VAX StationIIGPX

� Operativna memorija � Mbyte min

�� Hard disk �� Mbyte preporu�ceno

� Jedinica trake �� MByte

�� Asinhrone linije �

�� Hardware za vezu na Ethernet

�� � inch�ni kolor monitor ���x��� pixel�a

�� Mi�s

�� Ploter

�� Printer

� Preko DEA PP�JM povezati APOLLO radne stanice serije ��������

� Operativna memorija � Mbyte min

�� Hard disk �� Mbyte preporu�ceno

� Jedinica trake �� MByte

�� Asinhorne linije

�� Hardware za vezu na Ethernet

�� � inch�ni kolor monitor ���x��� pixel�a

�� Mi�s

�� Ploter

�� Printer

�� Operativne sekvence

�DEA SURFER� uz pomo�c NUMM i odgovaraju�ce prate�ce opreme� je intelegentni CAD�CAM sistemza rekonsturkciju �dizajn�redizajn� povr�sina zi�ckog modela��

Ova �reklamna� re�cenica iz uputstva za korisnike �a i mnogih prospekata za SURFER� poku�savada �citaocu ka�ze nekoliko bitnih �cinjenica�

� SURFER je zaokru�zeni sistem za in�zenjersko projektovanje�

� Povezan sa NUMM postaje integralno re�senje za razvoj novih proizvoda koji su tesno vezaniza rad modelara

� SURFER je dovoljno sposoban da otkrije nepravilnosti u ulaznim podacima

� Integrisani CAM modul omogu�cava razoj tehnologije

� Postojanje pripreme �postprocesiranje� za CNC ma�sine

� Mogu�cnost povezivanja sa drugim CAD�CAM sistemima

Za pravilno kori�s�cenje SURFERa neophodno je ispo�stovati proceduru od desetak koraka�

Operator na NUMM deli postoje�ci zi�cki model u elementarne povr�sine ograni�cene sa � krive�pe�c�� Oblik i veli�cina ovih pe�ceva� zavisi od karakteristika povr�sine i naravno znanja i iskustvaoperatera� Ovo je najkriti�cnija i najzna�cajnija operacija u rekonstrukciji povr�sina� Pravilno izabranii denisani pe�cevi mnogo �ce uticati na ta�cnu rekonstrukciju� Prvi korak�

Page 38: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ DEA�SURFER Glavne ta�cke

Slika ������ DEA�SURFER Ta�cke i krive

Page 39: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ DEA�SURFER Minimum energije

Operator na ma�sini ru�cno vodeci NUMM �pomo�cu joystick�a� �uzima� odre �deni broj ta�caka nape�cu za denisanje njegove granice� Na slici �� �� prikazne su ta�cke koje zadaje operater� Drugikorak�

SURFER modul preuzima kontrolu� NUMM �u CNC re�zimu rada� vr�si akviziciju dodatnih ta�cakana grani�cnim krivama� Operator deni�se broj ta�caka na granici� SURFER sam odre �duje njihovpolozaj� Tre�ci korak�

SURFER konstrui�se prol �oblik� grani�cnih krivih� aproksimuju�ci ih Bezierovim krivama do ��stepena� Ova kriva je izra�cunata tako� da su minimizirana odstupanja od odabranih ta�caka� Dobi�jena kriva ne prolazi obavezno kroz digitizirane ta�cke� Kori�s�cenje Beizerove krive daje mnogo �ek�sibilniji pristup� neko interpoliranje kubnog splajna egzaktno kroz svaku denisanu ta�cku� �Cetvrtikorak je prikazan na slici �� ���

SURFER kreira bezierovu povr�sinu metodom �minimuma energije� za ceo pe�c� Ova prva aproksi�macija povr�sine� samo na osnovu grani�cnih krivih� postaje deo gra�cke baze �vizuelno se prezentirana ekranu radne stanice�� Peti korak prikazan na slici �� ���

SURFER �vodi� NUMM i vr�si akviziciju dodatnih ta�caka unutar celog pe�ca� Broj i rasporedta�caka je odre �den stepenom prvobitno kreirane Bezierove krive� Stepen �ce biti ni�zi za povr�sine samanje promena krivine i obrnuto� U ovoj fazi je mogu�ce denisati i �ostrva�� delove povr�sine kojeje potrebno presko�citi pri akviziciji dodatnih ta�caka �npr� izbu�sena rupa�� �Sesti korak�

Koriste�ci nove �snimljene� ta�cke� SURFER redizajnira Bezier�ovu povr�s kreiranu u koraku ��Ovo je druga aproksimacija povr�sine koja se dobija u sedmom koraku�

Ova druga povr�s� ustvari� ne �le�zi� na modelu� Ona se nalazi na ofsetu polupre�cnika kuglicemerne sonde� SURFER� generi�se novu povr�sinu �tre�ca aproksimacija� koja je na ofset rastojanjuza vrednost pomenutog radijusa� Ovo je mogu�ce uraditi tek u ovom koraku� jer su tek sada ta�cnodenisani vektori normale svih ta�caka rekonstuisane bezierove povr�sine� Osmi korak je prikazan naslici �� ���

Na osnovu ove poslednje generisane povr�sine� SURFER vr�si ponovnu inspekciju pe�ca na zi�ckommodelu� Operator ima vizuelnu predstavu dizajnirane povr�sine� i serije preostalih� On deni�se seriju

Page 40: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ����� DEA�SURFER Teoretski i izmereni pe�cevi

ta�caka za verikaciju povr�sine� Ta�cke zadaje po ili po svom naho �denju� ili po istom parametrupovr�sine ili u nekom preseku� Ujedno deni�se i skalu vektora za prikaz odstupanja� Deveti korakprikazan je na slici �� ����

Na tekstualnom delu ekrana prikazuje se�

� Aktuelno odstupanje svake ta�cke od merene

� Maksimalna i minimalna odstupanja

� Prose�cno odstupanje na celom pe�cu

� Standardna devijacija gre�saka

Ovako densane povr�sine mogu se transferovati na bilo koji CAD sistem koji podr�zava ovaj tippovr�sina� Deseti korak�

Ovaj matemati�cki model rekonstruisane povr�sine polazna je osnova u CAM modulu�

�� Ostale mogu cnosti

DEA�Surfer osim remodeliranja nepoznatih povr�sina slo�zene forme� poseduje jo�s rutine neophondeza doterivanje i uskla �divanje kreiranih povr�sina�

� Uskla �divanje susednih povr�sina tako da imaju zajedni�cku granicu� da imaju zajedni�cku tan�genciju� ili da imaju kontinualnu krivinu�

� Tra�zenje me �dusobnih preseka kreiranih pe�ceva

� Limitiranje �trimovanje� do grani�cnih krivih ili povr�sina�

� Promena orjentacije vektora normale pe�ca

Page 41: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ DEA�SURFER Veri�kacija

� Promena stepena po �U� i �V� parametrima pe�ca

� Pomeranje polova pe�ca u prostoru

� Kreiranje ostrva na pe�cu

� Izra�cunavanje zapremine tela

� Izra�cunavanje kurvature povr�sina

SURFER ima mogu�cnost i kreiranja novih krivih linija i povr�sina� One su tako �de u funkcijimodeliranja nepoznatog objekta� Nekoliko tipova entiteta su na raspolaganju projektantu�

� Kreiranje grani�cnih krivih pe�ceva

� Kreiranje izoparametraskih krivih

� Kreiranje ekvidistantnog pe�ca �o�set�

� Kreiranje leta ksnog i promenljivog radijusa

� Kreiranje rotacionih povr�sina

� Kreiranje Kunovih pe�ceva

Projektan na sistemu ima nekoliko mogu�cnosti manipulacije sa kreiranim entitetima�

� Rotacija oko koordinatnih osa

�� Rotacija oko linije u prostoru

� Preslikavanje kroz ravan

�� Transliranje du�z zadatog vektora

�� Roto�translacija

��

Page 42: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� DEA�SURFER FIAT TIPO redizajn

��

Page 43: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Povratak na po�cetno stanje �reset�

Mogu�cnost denisanja sopstvenih pogleda ili kori�s�cenje sistemskih za posmatranje objekta

� Odozgo �Top�

�� Spreda �Front�

� Bo�cno �Right�

�� Dimetrik

�� Isometrik

�� Perspektiva

�� Rotacija �izmena� postoje�cih pogleda

�� Zumiranje pogleda

Priprema i konverzija geometrije za druge CAD sisteme�

� Od�Ka VDA

�� Od�Ka S����

� Od�Ka SYSTRID

�� Od�Ka SPAC

Priprema APT source koda za proizvodnju na CNC ma�sinama kreira seriju ta�caka u GOTOformatu� Rad sa ploterom omogu�cava crtanje kreirane geometrije�

�� Ograni�cenja

Ovaj s�w proizvod je prvenstveno namenjen za dizajn�redizajn nepoznatih povr�sina� tj celokupnogpostoje�ceg zi�ckog modela �objekta�� On podrazumeva� pre svega� postojanje NUMM istogproizvo �daca� Primena mo�ze biti vrlo �siroka i raznovrsna� Pre svega u industriji koja se baviizradom robe �siroke potro�snje� od automobila do ku�cnih plasti�carskih sitnica� Gde god postojipotreba za �kopiranjem� postoje�ce geometrije na CAD�CAM sistem SURFER se mo�ze uspesnoprimeniti�

Najuo�cljivije ograni�cenje odnosi se na vrste podr�zanih povr�sina za rekonstrukciju nepoznatepovr�sine� SURFER vr�si rekonstrukciju Bezier�ovim povr�sinama� kreirajuci krive do stepena �� Osimleta �ksnog i promenljivog radijusa� ostali tipovi povr�sina nisu podr�zani� Mogu�cnost u�citavanjaneke postoje�ce geometrije sa drugog CAD sistema� kao i kreiranje merenih geometrijskih elementau nekim slu�cajevima ne�ce biti dovoljno� Za �siri prodor na tr�zi�ste autori SURFERa najverovatnije �cepro�siriti listu podr�zanih tipova povr�sina� Samo pro�sirivanje je automatski skop�cano sa dono�senjemodluke koji tip povr�sine kreirati za izmereni pe�c� To podrazumeva uvo �denje elemenata ekspertnogsistema u SURFER� To je jedan od mogu�cih pravaca razvoja �pro�sirivanja� ovog paketa�

Drugi najuo�cljiviji nedostatak odnosi se na modul za crtanje� SURFER kreira plot le�ovepostoje�ceg ekranske slike� Mogu se nacrtati skanirane povr�sine sa vizuelizacijom odstupanja aline i ostale mogu�cnosti koje podrazumeva jedan savremnei drafting modul� Bez obzira na CIMorijentaciju u savremenoj proizvodnji papirni crte�z �ce jo�s dugo pratiti deo u proizvodnji� Na samomcrte�zu �makar on bio i samo skica� neophodno je da stoji ne�sto malo teksta ili par gabaritnih kota�U SURFER �po mom misljenji� neophodno je ugraditi biblioteku gra�ckih simbola� Bez obzira �sto

��

Page 44: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

rma koja poseduje SURFER ima �sigurno� jo�s neki sistem za in�zenjersko projektovanje� crtanje ianalizu ova primedba i dalje ostaje�

Tre�ca primedba je vezana za CAM modul� ta�cnije kako je navedeno u uputsvu za koris�nike� mogu�cnost generisanja APT�source koda� Kako detaljnija obja�snjenja ne postoje� a nisuni prikazana na prezentaciji paketa� jedini zaklju�cak koji sledi je da �ce se SURFER �siriti i na tustranu�

Ozbiljan CAM modul podrazumeva mnogo �mnogo� mnogo� vi�se� Razdvojen je na podmoduleza struganje� glodanje� elektroeroziju � � � Neophodno je da sadr�zi biblioteku reznih alata� pre ipostprocesiranje i � � � �Cinjenica da u svetu postoji mnogo vi�se �dobrih� CAD neko CAM sistema�govori da je to jedna veoma kompleksna oblast za �ciji je kvalitetan razvoj neophodno veliko iskustvo�Kvaliet CAM�a paketa UNIGRAPHICS je i u tome �sto je �izrastao� iz UNIAPT�a koji je u upotrebiod ���tih godina� Toliko nagomilano iskustvo se te�sko �susti�ze�� S druge strane proizvo �da�ciCAD�CAM sistema �moraju� na tr�zi�ste da iza �du sa zaokru�zenom celinom da bi ra�cunali na uspeh�S te strane je jasna namera kreatora SURFERa� Mogu�cnost kreiranja APT koda se navodi da bi sepokazlao da je SURFER integralno re�senje za proizvodnju� On to u ovom trenuku nije�

�Cetvrta primedba se odnosi na komunikaciju sa proizvodnjom �DNC�� Ona nije ni pomenutaiako je jedan od osnovnih preduslova za kompjuterski integrisanu proizvodnju �CIM�� Ovaj elemetje neophodan �makar kao opcija� za savremene CAD�CAM sisteme�

� Op�sti utisak

O ovim primedbama se mo�ze jo�s i diskutovati jer SURFER nije ni deklarisan kao CAD�CAM sistemitegrisan sa mernom ma�sinom� ve�c kao �interaktivni kompjuterski gra�cki sistem za rekonstrukcijupovr�sina slobodne forme sa postoje�ceg zi�ckog modela�� Vidi sliku ������ O nameri proizvo �dacaSURFERa za zaokru�zivanjem u celinu se mo�ze samo naslutiti po nekim ponu �denim opcijama� Svelikom verovatno�com se mo�ze pretpostaviti da �ce se ovaj paket razvijati i na tu stranu� Njegovaprednost je jer nudi zaokru�zenu celinu u metrolo�skom delu CIM�a� S obzirom da DEA�Torinoima dugogodi�snje iskustvo u ovoj oblasti� SURFER je sigurno �u ovom� trenutku ispred svojihkonkurenata� Dobra osobina svih DEA proizvoda je otvorenost prema korisniku� Ona se ogledau mogu�cnosti da korisnik sam razvija odre �dene aplikacije i da ih integri�se sa postoje�cim re�senjem�Ovo je veoma bitno za rme koje imaju veoma speci�cnu proizvodnju� kao npr� VTI�VJ� Krajnjiutisak je� da je SURFER jedan veoma kvalitetan proizvod koji zaslu�zuje najvi�se ocene�

Page 45: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

JUPITER CAI model

Osnovu za razvoj i primenu novih informacinih tehnologija u jugoslovenskoj industriji prerade met�ala predstavlja model JUPITER�sistema �Jedinstveno Upravljanje Proizvodnim I TEhnolo�skimResursima��

Odgovaraju�ca JUPITER asocijacija na zajedni�ckim programima okuplja veliki broj �clanica izredova industrija� fakulteta� gradskih i regionalnih ra�cunskih centara�

Slika ������� JUPITER sistem

Informaciona integracija predstavlja osnovnu karakteristiku CIM koncepta koja se realizujepomo�cu ILAN mre�za i MAPTOP protokola kroz pet nivoa� fabrika� pogon� �celija� radna stanica iproces� Ova informacija se izvodi vertikalno kroz dvosmerni tok informacija navedenih nivoa� i hor�izontalno kroz informaciono povezivanje� npr� projektovanja proizvoda� projektovanja tehnologija iupravljanja proizvodnjom�

JUPITER CAI �Computer Aided Inspection� model prikazan je na slici ����� � Ovaj model jerazvijen u �Laboratoriji za metrologiju i upravljanje kvalitetom� katedre za Proizvodno ma�sinstvoa lociran je u �Centru za nove tehnologije� �CENT� Ma�sinskog fakulteta� Prikazani model jebaziran na informaciono�metrolo�skoj integraciji� Zahvaljuju�ci ovako postavljenom konceptu mogu�ceje preko merenja na NUMM i modela CAI do�ci do modela proizvoda� tehnologije njegove obrade ido plana inspekcije� Po realizaciji procesa obrade mernjem i inspekcijom obra �denog dela na NUMMse zatvara ceo proces od modela do gotovog proizvoda�

Ovaj koncept je detaljno prikazan na JUPITER konferencijama i �stampan u JUPITER publikaci�jama�

��

Page 46: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ JUPITER CAI model

� Koncept CAI razvijen u VTI VJ

Razvoj koncepta ra�cunarski podr�zane inspekcije �CAI� u VTI VJ� je bio neophodan s obzirom naspeci�cnost� i te�zinu� problematike s kojom se ovaj Institut bavi� Koncept CAI je deo orjentacijeka CIM kojoj VTI te�zi ve�c du�zi niz godina� Posedovanje odgovarajuce s�w i h�w opreme je bilodobar osnov ka integraciji svih in�zenjerskih aktivnosti� CAI model je prikazan na slici �������

Osnovu ovog sistema cine DEC�ovi ra�cunari sa odgovarajucim softverom i Ethernet LAN kojipovezuje sve ra�cunare u VTI�u� U Institutu postoji nekolio ra�cunarskih sistema za in�zenjerskoprojektovanje i analizu� ali je u Radionici za izradu modela letilica i aerodinami�ckih ure �daja os�novni CADCAM sistem UNIGRAPHICS II� Otvorenost UGII�a prema korisnicima omogu�cava razvojsopstvenih aplikacija i njihovu integraciju u CADCAM�

Razvijeno je nekoliko aplikacija koje se uspe�sno primenjuju� automatsko modeliranje famil�ije standardnih ma�sinskih zavrtnjeva� automatsko modeliranje krila za modele letilica� generatorprograma inspekcije za seriju cilindri�cnih elemenata� generator programa za inspekciju povr�sinaslobodne forme� automatsko formiranje izve�staja inspekcije� redizajn CAD baze prema izvr�senoj in�spekciji� formiranje �nove� CAD baze prema izmerenom nepoznatom objektu� Na ra�cunaru �VAX ���� na kojem je instalisan UGII je instalisan komunikacioni paket za vezu sa proizvodnjom �DNC�i inspekcijom razvijen u VTI�u� Neki od ovih elemenata su ve�c opisani u prethodnim poglavljima�Aplikacije koje se ti�cu inspekcije bi�ce detaljno opisane�

NUMM �DEA Epsilon � ��� je upravljana ra�cunarom PDP� sa operativnim sistemom RT�� Na ovom ra�cunaru instalisan je standardni DEA�in merni s�w� programi za aksijalno i radijalnoskaniranje� modul za samou�cenje� program za komunikaciju sa host�om �satelit side� i programskijezik HELP orijentisan prema problematici merenja i inspekcije� Otvorenost cele DEA�ine koncep�cije omogu�cava razvoj sopstvenih aplikacija� Osim mernih programa automatski generisanih naCADCAM�u� za ovu ma�sinu su u VTI�u razvijeni programi za nala�zenje maximalne ta�cke nepoz�natog prola i za nala�zenje ta�cke lokalnog maksimuma nepoznate povr�sine�

� Generator programa inspekcije

� Standardni delovi

�� Komandne i uzgonske povr�sine

� Generator izve�staja

� Redizajn gra�cke baze

� Aeroproli

Page 47: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ VTI CAI model

�� Ravni simetrije

� Skanirane ta�cke

� Komunikacioni program

� Host strana

�� Satelit strana

� Aplikativni s�w na NUMM

� Aksijalno skaniranje

�� Radijalno skaniranje

� Loklani maksimum povr�sina

�� Loklani maksimum porola

Celokupna koncepcija je zasnovana na ideji postojanja zajedni�cke baze �na CAD�CAM�u� oproizvodu� za sve in�zenjerske aktivnosti� Po�cev od projektovanja� konstruisanja i analize proizvoda�planiranja proizvodnje� razrade tehnologije� distibucije i izrade na NUMA do me �dufazne i zavr�sneinspekcije� Sve aktivnosti se vr�se na istom matematickom modelu� bez obzira da li ova bazamo�ze biti deljiva ili ne� Ovako koncipirano re�senje daje uvek a�zurno stanje o proizvodu� uprkossvim izmenama koje se mogu desiti �cak i u fazi izrade� Ovakav pristup osim �eksibilnosti i brzineomogu�cava i lako povezivanje sa ostalim sektorima �slu�zbama� VTI�a�

��

Page 48: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� UNIGRAPHICS II �osvrt

UNIGRAPHICS II �u celom radu UGII� je produkt svetski poznatog proizvo �da�ca putnickih iborbenih letilica �McDonell Douglas Corporation � USA� �udaljem tekstu McD� ta�cnije njihovegrupe za informatiku �McDonell Douglas Information System Group�� UGII je nastao nadgradnjomprogramskih paketa UNIAPT i UGI� Nastanak paketa je vezan za probleme koji su se javljali uproizvodnji� Ta orjentacija je dosledno i uspe�sno zadr�zana i do dana�snjih verzija� Paralelno saproizvodnjom� razvijane su i dizajn primene� ali uvek u funkciji proizvodnje� Drugim re�cima� CADi CAM modul UGII su skladno povezani i na priblizno ujedna�cenom nivou kvaliteta� �sto nije uvekslu�caj kod sli�cnih programskih paketa ovog tipa�

UGII je podr�zan za DEC� IBM i HP ra�cunare� Tako �de je podr�zan i za UNIX operativne sisteme�Kvalitet i konfor rada veoma zavise od izbora terminala ili radnih stanica� Komunikacija koris�nika i ra�cunara� zavisi od izbora hardverskih komponenata� U tom smislu mogu�ca su re�senja safunkcionalnom tastaturom� alfanumeri�ckom tastaturom� joystick�om� tabletom� elektronik penom�mi�som itd� UGII se sastoji iz slede�cih modula�

DESIGN

GRIP

CAE

MANUFACTURING OPERATIONS

SHEET METAL

SCHEMATICS

USER FUNCTION

FILE UTILITIES

SYSTEM MANAGMENT

DESIGN modul podr�zava ta�cke� linije� zaobljenja� lukove� krugove� konike� kubne splajnove�Bezierove krive� NURBS� o�set splajnove� kompozitne krive i krive u preseku povr�si� od D en�titeta� Od �D entiteta podr�zane su ravni� obrtne povr�si� povr�si pravih izvodnica� povr�si zaobljenja�slobodne povr�si� ofset povr�si� Bezierove povr�si itd� Kao analiticke D povr�si podr�zani su sfera�konus i cilindar� Entitete je mogu�ce unositi� trimovati� brisati� translirati� rotirati� kopirati� skali�rati� imenovati i grupisati� Ovaj modul je moderan� jednostavan za primenu i veoma pouzdan zaprojektovanje i izradu tehnicke dokumentacije�

GRIP �GRaphics Interactive Programing� je modul koji omogu�cava korisniku razvoj i primenusopstvenih programa uz pomo�c kojih se parametarski mogu denisati familije sli�cnih delova i op�eracija�

CAE modul daje mogu�cnost generisanja mre�ze konacnih elemenata� Pored toga u okviru ovogmodula mogu�ce je denisati ma�sinske elemente i mehanizme�

MANUFACTURING OPERATIONS je jedan od najkvalitetnijih CAM modula koji se trenutmomogu na�ci na tr�zi�stu�

SHEET METAL je alat uz pomo�c koga se povr�si razvijaju u ravan i nakon toga vr�si se opti�mizacija kori�s�cenja materijala pripremka�

SCHEMATICS je modul zna�cajan za primene u elektronici� pre svega u projektovanju �stampanihploca�

USER FUNCTION omogu�cava korisniku razvoj sopstvenih programa i njihovu vezu sa UGIIsoftverom�

��

Page 49: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

SYSTEM MANAGMENT je modul koji omogu�cava system manager�u ekasno organizovanjerada vise korisnika�

UGII je jedan od najkvalitetnijh CAD�CAM paketa koji se mogu na�ci na tr�zi�stu� Odlikuju gajednostavnost za rad i primenu� ujedna�cenost kvaliteta modula� visoka pouzdanost i veoma velikaotvorenost prema potencijalnom korisniku� Pri vrednovanju CAD�CAM sistema otvorenost premakorisniku� igra veoma zna�cajnu� ako ne i presudnu ulogu� Daje mogu�cnost razvoja i primene sop�stvenih programskih alata i time prilago �dava paket u najve�coj mogu�coj meri sopstvenim potrebama�

��

Page 50: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� METROlO�SKE OSNOVE KOORDINATNOG MERENJA

Pod koordinatnim merenjem podrazumeva se odre �divanje geometrijskih parametara objekta putemsukcesivnih nala�zenja vrednosti koordinata potrebnog broja ta�caka objekta u izabranom koordi�natnom sistemu i naredne obrade tih informacija� Pri izradi delova dimenzije moraju da obuh�vate odre �denu toleranciju da bi se sklopovi nesmetano uklapali i funkcinisali� Osnovu savremenetehnologije �cini zamenljivost delova po principu grani�cnih dimenzija nazvan i princip po Tejloru� Na�saoje najve�cu primenu u me �dunarodnim dokumentima iz ove oblasti� npr� preporu�ceni ISO R� ����Primena ovog principa u pomenutom standardu glasi�

Za otvor pre�cnika najve�ceg pravilnog zami�sljenog cilindra� koji mo�ze biti upisan u otvor� tako �sto bi gustimkontaktom sa najve�cim brojem dodirnih ta�caka povr�si veli�cina sklopnih delova idealnog geometrijskog oblikaprilago �denih otvoru bez zazora� ne treba da bude manji od prethodne grani�cne dimenzije� Najve�ci pre�cnik nanekom mestu otvora ne treba da prekora�ci neprolaznu granicu dimenzija�

Sli�cno i za vratila� Inspekcija pomo�cu merila po Tejloru mora se obavljati jednozna�cno� tj� uni�formno� Uniformna kontrola kompleksnim prolaznim merilom realizuje se naleganjem na povr�sinu�Za inspekciju elemntarnim neprolaznim merilom �za glatki cilindar je ra�cva� potreban je beskona�cnibroj probnih spajanja� da bi se proverilo da merilo ne prolazi ni na jednom mestu� Po�sto jeto prakti�cno nemogu�ce� probna spajanja se svode na neveliki broj� oslanjaju�ci se na tzv� pos�tulat glatkosti� Zaklju�cak je da regularna tehnologija obezbe �duje vi�se ili manje �cvrste veze name �dusobnom bliskom rasporedu ta�caka odre �dene povr�sine� Zato se proverom dimenzija jedne zonemo�ze doneti zaklju�cak i o susednim� Samim tim �sto je veza izme �du tih zona tesnija� ta�cnija jeaproksimacija� Kod sistema koordinatnog merenja dobijene izlovane ta�cke ne mogu se neposrednoporediti sa grani�cnim uzorkom i materijalizovanim merilima� Tako� pri merenju neprolazne dimen�zije cilindra �prikazanog lineranim sredstvima� npr� mera�com otvora �kalibar �cep� dovoljno je svakimaksimalni impuls pri ravnom uzdu�znom dodiru svoditi na grani�cno prikazivanje� Pri koordinat�nom merenju neprolazne dimenzije neophodno je sravniti rastojanja me �du ta�ckama� ako se sledianalogija sa kalibar �cepom� Jednako� takvom paru ta�caka pri merenju je potrebno odrediti osuotvora�a po�sto je jo�s neznamo� treba je pretpostaviti�

Ne manje slo�zen zadatak je merenje po prolaznoj dimenziji� Trebalo bi izmeriti koordinate velikesveobuhvatnosti ta�caka povr�si� numeri�cki upisati u nju prilago �deni cilindar� odrediti njegov pre�cniki uporediti ga sa grani�cnim� To je po postulatu glatkosti vrlo komplikovano� Tako� ukoliko bipri koordinatnom merenju hteli upotrebiti vi�se ili manje princip Tejlora imitacijom merenja pomo�cumerila� racionalnije je da pri merenju dimenzija i rasporedu postularnog odsustva odstupanja obilka�a pri njenoj inspekciji odsustvo odstupanja parametra hrapavosti� A to zna�ci da je pri kontroliotvora dovoljno izmeriti koordinate tri ta�cke� omogu�civ�si odre �divanje njegovog pre�cnika i polo�zajacentra� Ti uslovi� koje bi mogli nazvati postulatom prioriteta �stare�sinstva�� omogu�cava da svakitip povr�sine ili njihov presek bude predstavljen minimalnim mogu�cim brojem ta�caka�

Taj postulat odgovara osnovnom principu teoretske metrologije� po kome rezulatat merenja pred�stavlja samo po sebi brojno zna�cenje parametra objekta� dobijenog kao rezultat zi�ckog eksper�imenta� merenja� Dobijeni parametri objekata upore �duju se sa odabranim modelom� tako da upraksi ocena korektnosti merenja �dobijenih rezultata� zavisi i od izbora modela�

Kori�s�cenjem postulata stare�sinstva ekonomi�se se vreme inspekcije na ra�cun uveli�canja ukupnegre�ske� Tako da pri uspe�snijem sni�zenju slu�cajnog ukupnog odstupanja veli�cine� ve�cu ulogu uukupnoj neta�cnosti obrade igraju ostala neizmenjena odstupanja oblika� U takvim slu�cajevimaneophodno je pove�canje dovoljnosti inspekcije� �sto pri koordinatnom merenju dovodi da pri pove�canjubroja ta�caka merenja dolazi do ta�cnijeg usrednjavanja parametara� Primer za pomenuto mo�zeposlu�ziti opredeljenje da se pre�cnik i centar kruga na NUMM dobijaju preko �cetiri ta�cke na kra�jevima dve uzajamno normalne tetive� �sto ne uve�cava vreme merenja u odnosu na varijantu saminimalnim brojem ta�caka� Obrada rezultata svodi se na �cetvorokratni prora�cun pre�cnika i polo�zajacentra u kombinaciji tri od �cetiri ta�cke� i nala�zenju srednje vrednsoti iz �cetiri kombinacije�

Page 51: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Merenje osnovnih geometrijskih oblika

Slika ������ � Merenje osnovnih geometrijskih oblika

Aktuelna geometrija merenog komada mo�ze biti odre �dena razli�citim brojem mernih ta�caka� Merneta�cke bi trebalo da pokrivaju ceo element� Zavisno da li na tim geometrijskim elementima mer�imo samo oblik ili i odstupanja od idealnog geometrijskog oblika minimalni broj ta�caka varira odneophodnog minimuma do preporu�cenog minimuma� Na slici ����� prikazani su neki osnovnigeometrijski oblici �sfera� ravan� konus � � �� i neophodni broj ta�caka� Op�ste pravlio glasi da jepo�zeljno pokriti �sto je vi�se mogu�ce geometrijski element� Ta�cke na mernom elementu moraju dabudu raspore �dene tako da odre �duju sve stepene slobode�

Broj stepeni slobode za jedan element je jednak teoretskom minimalnom broju ta�caka potrebnihza denisanje� Cilindar� npr� ima pet stepni slobode� pre�cnik �tri ta�cke� i osa cilindra �dve ta�cke�kompletno deni�su cilindar u prostoru� Mereni geometrijski element bi�ce mnogo ekasnije opsian�tj� bi�ce ta�cnije izmeren sa pove�canim brojem ta�caka� Kod cilindra preporu�ceni minimalni brojta�caka je osam� po cetri ta�cke za dva preseka� jer je minimalni preporu�ceni broj ta�caka za krug�cetiri�

Pri merenju ve�ceg broja ta�caka od teoretskog minimuma �broj stepeni slobode� potrebno jeopredeliti se za metod provla�cenja idelanog geometrijskog oblika prema izmerenim ta�ckama� Naslici ������ su prikazana tri metoda na primeru odre �divanja forme ravnosti� Ovi metodi su lakoprimenljivi i na ostale osnovne geometrijske forme�

�� � � Metod najmanjih kvadrata

Ova metoda �MNK� poznata je jo�s i kao Gausova� Potrebno je provu�ci odre �denu formu tako dasu kvadarti odstupanja merenih ta�caka od izabrane forme minimalni�

Pd�i � min� Ove je jedan

od op�ste prihva�cenih metoda koji daje najrelaisti�cnije rezultate �cak i kod malog broja izmerenihta�caka� Izra�cunato odstupanje od oblika� dobijeno iz ekstremnih ta�caka� je ve�ce nego ono dobijenostandardnim postupkom minimizacije�

Page 52: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika �������� Osnovne metode

�� � � Metod kontaktnih elemenata

Prema ovoj metodi� jedan idelizovani geometrijski oblik� postavlja se sa obe strane izmerenih ta�cakatako da dodiruje ekstremne ta�cke �min i max�� Prema ovoj metodi dobijaju se dva geometrijskaelementa� maksimalni upisani odgovaraju�ci� element i minimalni opisani odgovaraju�ci� element� Naprimeru kruga govorimo o maksimalnomupisanom krugu i minimalno opisanom krugu� Ovako izra�cunataoba elementa nisu u obaveznim me �dusobnim odnosima� tj� linije nisu paralelne� krugovi nisukoncentri�cni � � � Metoda se �relativno� �cesto primenjuje na povr�sine �cija obrada nije zavr�sena�

U oba prethodno opisana metoda najboljeg pode�savanja �best��t� dovoljan je teoretski �neophodni�minimum izmerenih ta�caka� Merna ponovljivost je slaba ako su izmerene ta�cke �mnogo� rasute�

�� � � Metod minimalnog uslova

Ova metoda poznata je jo�s i kao �Cebi�seva �Chebishev�� I u ovoj metodi se radi o nala�zenju dvageometrijska elementa idelanog geometrijskog oblika� ali za razliku od prethodno opisane metode�ovi elementi su u me �dusobno povezani� Ako se govori pravim linijama� one moraju da buduparalelne� krugovi su koncentri�cni� Ako se radi o parametarskim krivama �C�spline � � �� ka�zemo dasu elemnti me �dusobnom ekvidistantnom rastojanju �o��set��

Prvi element koji se postavlja� a zavisi od zadate geometrijske forme� uzima u obzir minimalnibroj ta�caka za svoje postavljanje� Drugi element uzima samo jo�s jednu izmerenu ta�cku na suprotnojstrani� Ovi geometrijski elementi se postavljaju tako da je njihovo me �dusobno rastojanje minimalno�Zagrebanost povr�sine ili r �da� vrlo nepovoljno uti�cu na ponovljivost rezultata ove metode� Ovametoda se uzima kao standardna za ocenjivanje odstupanja obra �denih povr�sina od zadatog idelanoggeometrijskog oblika�

���� Inspekcija povr�sina slobodne forme

Dana�snji nivo tehnolo�skog razvoja i pove�canje zahteva za kvalitetom pred proizvo �da�ce i korisnikeNUMM je postavio nekoliko va�znih problema metrolo�ske prakse� Jedan od tih problema je problemmerenja i inspekcije povr�sina slobodne forme ili slo�zenih povr�sina�

Koordinatno merenje slo�zenih povr�sina svodi se na odre �divanje odstupanja �Tj kontrolnih ko�

Page 53: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika �������� Merenje ta�caka pro�la slo�zenih povr�sina

ordinata zadatih ta�caka Tj� po povr�sini merenjem stvarnih vrednosti koordinata Pj tih ta�caka�

Za evidenciju uticaja merne sonde neophodno je znati vektor merne povr�si u zoni merne ta�cke� Ukvalitet odstupanja mora se razmatrati odstupanje pojedina�cnih koordinata � X i � Y ili odstupanjeu pravcu normale �N na povr�sini u zadatoj ta�cki� slika ������� Pri tome vrednost apsolutnihodstupanja razmatra se kao odstupanje polo�zaja� a relativno kao odstupanje oblika na skupu ta�cakamerene povr�sine� Za ocenu vektora normale povr�sine u zoni ta�cke merenja� pri merenju nepoznatihkrivih na povr�sini koriste se dve dopunske ta�cke u zoni merene ta�cke� Normala na pravu krozte ta�cke razmatra se kao normala povr�sine u ta�cki merenja� U slu�caju nepoznatih prostornihpovr�sina� za ocenu vektora normale povr�sine koriste se tri dopunske ta�cke �Tj�� Tj�� Tj�� koje obrazujuravan i odre �duju njenu normalu Nj u zoni ta�cke polo�zaja Tj� Odstupanje kao vektor rastojanjapo normali odre �duje se od zadate ta�cke Tj �ta�cka nominalnog polo�zaja povr�sine�� do ta�cke Vjpreseka normale i zadate ta�cke sa upravnom na normalu� povu�cenom iz ta�cke izmernoj na faktickojpovr�sini� Rastojanje izme �du normale i ta�cke Pj koristi se kao kriterijum ocenjivanja uslova merenjau ograni�cenoj zoni merene ta�cke�

Koordinata j ta�cke merene povr�sine slika ������� prora�cunavaju se preko obrasca�

Pj � K �Nj � Cj

gde je K�konstanta merne sonde� Nj�normala povr�sine u j�toj ta�cki merenja� i Cj radijus vektorcentra merne sonde pri merenju j�te ta�cke� Radijus vektor prera�cunate ta�cke merenja�

Vj � Tj � Nj � �Pj � Tj �Nj��jNj j�

Merenje slo�zenih povr�sina� u smislu krivih� ostvaruje se u nekim zadatom koordinatom sistemu�koji je mogu�ce razmatrati kao karakteristiku referentnog polo�zaja te povr�sine u celini� Prora�cunomvi�se odgovaraju�cih zadatih i realnih mernih povr�sina mogu�ce je odrediti polo�zaj realne povr�sinekao parametre polo�zaja i zakretanja sistema dela ili odstupanja polo�zaja povr�sine u celini� Kaokriterijum aproksimacije povr�sine� naj�ce�s�ce se koristi metod najmanjih kvadrata rastojanja izme �duzadatih ta�caka� zadate i stvarne povr�sine�

Odstupanje oblika slo�zenih povr�sina kao zbir rastojanja me �du maksimalno udaljenim ta�ckama

Page 54: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

merenja �na razli�citim stranama� od njihovog nominalnog polo�zaja ili rastojanje maksimalno udal�jenih ta�caka fakticke povr�sine� ako se sve ta�cke merenja nalaze na jednoj strani od zadate povr�sine�

���� Merenje parametara turbinskih lopatica

Povr�sine koje opisuju �deni�su� lopatice raznih turbinskih kola� formirane su od niza aeroprolame �dusobno zarotiranih du�z razmaha lopatice� S obzirom na ovakvu tipi�cnu strukturu� svrsishodnoje upotrebiti �cetvorokoordinatnu shemu merenja� slika �� ���

Slika ������� �Sema merenja turbinskih lopatica

Merni deo �lopatica� postavi se u podeoni aparat sa odgovaraju�cim priborom za stezanje� Mernama�sina� ru�cno upravljana� pomera se po tri koordinate XY Z� dok uglovno zakretanje lopaticeobezbe �duje podeona glava� Inspekcija parametara lopatice vr�si se u odre �denim ravanskim presec�ima� Aproksimacija tabli�cno zadate konture vr�si se splajn interpolatorom� Posle ove interpolacijepotrebno je prera�cunati vektore normale i koordinate ta�caka u novom� zakrenutom� koordinat�nom sistemu� Posle ove pripremne sekvence startuje sama inspekcija� Izvestaj koji se formira su�stampani rezultati izmerenih koordinata�

Ovakva merna shema� zajedno sa �sablonima �kontrolnicima�� bila je u upotrebi do razvojaCAD�CAM sistema i NUMM� Koristi se i dalje ako ne postoji odgovaraju�ca s�w i h�w oprema�

NUMM prilago �dene ovoj problematici� poseduju obrtni �sto ili CNC upravljani podeoni aparat�Neophodni podaci za inspekciju pripremljeni su pre starta inspekcije� tj� sama gra�cka baza formi�arana je u fazi dizajna na nekom od sistema za in�zenjersko projektovanje i analizu� Metodologijaje� u su�stini� vrlo sli�cna onoj opisanoj na po�cetku� Sama lopatica je dizajnirana �denisana� seri�jom preseka �aeroprola� �ciji polo�zaj od neke baze �oslonca za ugradnju� dat rastojanjem i uglomzakretanja oko neke ose� Obi�cno ta osa prolazi kroz te�zi�sta popre�cnih preseka� kroz aerodinami�ckecentre ili je u nekoj relaciji u odnosu na ove dve ta�cke� Dakle� parametri koji se ocenjuju su radijusnapadne ivice� radijus izlazne ivice� postavni ugao prola� polo�zaj te�zi�sta� odstupanje od oblika�

Page 55: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Problem koji se postavlja je neophodni broj preseka za ocenu povr�sine loptaice� Minimalno jepotrebno onoliko preseka koliko je bilo potrebno i za denisanje same lopatice� Preporu�ceni brojvarira po razli�citim iskstvenim podacima� i svaki proizvo �dac ima svoje interne norme� Problematikainspekcije turbinski lopatica� je veoma sli�cna inspekciji uzgonskih povr�sina modela letelica� Dilemekoje se javljaju iste su i kod uzgonskih povr�sina� broj mernih preseka� polo�zaj mernih preseka�izbor ta�caka za inspekciju� njihov broj i raspored po preseku� izbor interpolativne metode izmerenihta�caka� izbor tipa krive za interpolaciju� Interpolacija po presecima ili po izoparametarskim krivamai sl�

���� Inspekcija uzgonskih povr�sina modela letelica

Kompleksnost oblika uzgonskih povr�sina i njihov uticaj na dalja aerodinami�cka ispitivanja zahtevajuda se ovom problemu posveti posebna pa�znja pri projektovanju i izradi modela letelica koji idu naispitivanja u aerodinami�cke tunele�

Potrebno je jo�s u fazi projektovanja modela predvideti i projektovati odgovaraju�ce pomo�cnepribore za inspekciju� To mogu biti elementi oslanjanja i centriranja samog modela aviona� Ovielementi bi trebalo da obezbede postavljanje i centriranje modela u neki referntni nulti polo�zaj� Toje obi�cno polo�zaj koji bi trebalo da odgovara horizontalnom letu aviona� U ovoj fazi potrebno jeomogu�citi ugra �du elementa �obi�cno je to kuglica� koji �ce jednozna�cno denisati po�cetak koordi�natnog sistema samog modela letelice� To se radi uvek kada na modelu nema takvih povr�sina kojebi to omogu�cile lako i jednozna�cno� Ovi elementi mogu da poslu�ze i kasnije za postavljanje samogmodela letelice u aerotunelu i za denisanje nultog i ostalih napadnih uglova u odnosu na strujuvazduha� Ovi elementi �pomo�cni pribori� mogu poslu�ziti� �cak i u pojedinim fazama izrade�

U fazi planiranja i projektovanja tehnologije izrade ovih elemenata� propisuje se broj me �dufaznihinspekcija� One su deo standardizovane procedure izrade�

�� � � Me dufazna inspekcija

Rezultati ove inspekcije odre �duju koli�cinu skinutog materijala u narednoj operaciji ravnjanja baza�Ovaj modul najboljeg pode�savanja �best�t� trebalo bi da omogu�ci da dodaci za obradu buduravnomerno raspore �deni sa obe strane uzgonske povr�sine �gornjaka i donjaka��

Broj i raspored mernih ta�caka zavisi od gabaritnih dimenzija elementa modela �du�zina korenetetive�� materijala izrade �drvo� durAl� �Ce�� i faze izrade �konturna gruba� pred zavr�sna� zavr�sna��Ta�cke se naj�ce�s�ce uzimaju na konstantnom koraku� tj� dati presek se deli na odre �deni broj seg�menata iste du�zine kruznog luka� Broj ovako denisanih ta�caka varira u opsegu od � do �� ���za tetive � ��� mm�� Broj preseka varira od polurazmaha� i naj�ce�s�ce se izvr�si inspekcija za dvakrajnja preseka� Za veoma velike polurazmahe reda veli�cine � ����mm broj mernih preseka mo�zebiti i pet �retko vi�se��

Ovako redukovan broj ta�caka inspekcije ima svoga opravdanja u nekoliko �cinjenica�

� Ukupno vreme izrade je jako veliko� u me �dufaznoj inspekciji alatna ma�sina �ceka�

�� Dodaci za obradu su dovoljno veliki ��� � �mm� da pokriju sva odstupanja od oblika�

� Hrapavost povr�sine dobijena uzastopnim cik�cak prolazima glodala znatno uti�ce na ocenuodstupanja oblika�

�� Ravnomerna naizmeni�cna obrada gornjake i donjake dovodi do smanjenog deformisannja �up�redanja� krila �modela uzgonske povr�sine�

Page 56: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� Kontakt alata i povr�sine

�� Upotreba NUMA sa ��osa omogu�cava rezanje bez gnje�cenja� slika ��������sto je slu�caj priupotrebi �osnih NUMA i loptastih glodala� Pritisak alata bez rezanja �kontakt alata krozosu obrtanja� brzina rezanja je nula�� dovodi do znatnog deformisanja krila�

�� � � Zavr�sna inspekcija

Zavr�sna inspekcija uzgonskih povr�sina �krila� horizontalni rep� vertikalni rep� se vr�si za sve elementepre ugradnje nezavisno jedan od drugog� Mere se svi parametri koji deni�su ove povr�sine� Posklapanju celokupnog modela letelice vr�si se ponovna inspekcija uzgonskih �i ostalih� povr�sina�Izvestaj o zavr�snoj �primo�predajnoj� inspekciji trebalo bi sadr�zi relevantne podatke koji su ulazneveli�cine za test�in�zenjere u aerotunelima� Slede�ci podaci su od zna�caja za dalja aerodinami�ckatestiranja�

� Oblik aeroprola u karakteristi�cnim presecima�

� Uz trup

� Na mestu srednje aerod�tetive

� Na lomu strele

� Na kraju krila

�� Polo�zaj tetiva aeroprola u odnosu na repernu liniju i repernu ravan za aeroprole u presecima�

� Uz trup

� Na mestu srednje aerod�tetive

� Na lomu strele

� Na kraju krila

� Simetricnost polo�zaja aeroprola u odnosu na ravan simetrije modela letelice za aeroprole upresecima�

� Uz trup

� Na mestu srednje aerod�tetive

� Na lomu strele

� Na kraju krila

�� Razmah �polurazmah�

Page 57: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Radijusi napadne ivice

�� Debljina izlazne ivice

�� Du�zine tetiva u tra�zenim presecima

�� Ugao dijedra

�� Ugao strele

Ovaj spisak ilustruje elemente od interesa sa test�in�zenjere� za konkretan model ta�cno se deni�suovi elementi� Oni zavise od oblika i stukture modela letelice i njegove namene�

Broj mernih preseka zavisi od projektnog zahteva� On je obi�cno ve�ci od broja denisanih preseka�jer se neki rezultati mogu dobiti samo intrpolacijom �ili ekstrapolacijom� bliskih preseka� Ponekadje �zi�cki� nemogu�ce iskontrolisati pojedine preseke� To se odnosi na presek gde se lomi strela� nakoreni aeroprol krila koji je obi�cno denisan u ravni simetrije aviona i zi�cki ne postoji�

Po�sto su povr�sine uzgonskih povr�sina� uglavnom� dobijene linearnom interpolacijom izme �dudenicionih preseka �aeroprola�� ova �cinjenica odre �duje broj preseka inspekcije� Za ocenu lin�earnosti povr�sine� preporu�ceni broj preseka je tri� Broj preseka treba da bude ve�ci za ve�ce polu�razmahe �� ������mm� i uzima se �cetiri i pet preseka� Za polurazmahe reda veli�cine m uzimajuse jo�s dodatnih preseka i njihov broj se kre�ce do deset�

Broj ta�caka po jednom preseku je minimalno jednak broju denicionih ta�caka prese�cne krive�Za ta�cniju interpolaciju izmerenih ta�caka nekim od splajnova potrebno je uvesti dodatne kontrolneta�cke� jer na karakter krive uti�cu vektori tangencije i radijusi krivine� Dodatne ta�cke je posebnova�zno uzeti na prvih � procenata napadne ivice gde su promene krivine i najve�ce� Sasvim zadovol�javaju�ce rezultate daje uzimanje po jo�s jedne ta�cke izme �du svake denicione� na polovini parametrakoji ih deni�su� Posebnu pa�znju trebalo bi posvetiti radijusu napadne ivice� zbog svog velikog uti�caja na aerodinami�cnost prola� U ovoj klasi problema radijus napadne ivice se kre�ce od �mm do��mm� Ve�c samo merenje radijusa reda veli�cine milimetra samo po sebi pretstavlja problem� jersu rubinske kuglice mernih sondi tog reda veli�cine� Gre�ska merenja u relativnom smislu mo�ze bitiveoma velika� Veoma se �cesto� i pored postojanja NUMM�a� za zavr�snu inspekciju �kao pomo�c�koriste �sabloni� To su lim�ci�ci iskrojeni sa ta�cnim oblikom aeroprola u datom preseku� Oni seredovno koriste u ru�cnoj �zavr�snoj� obradi modela� U ovoj fazi povr�sina modela krila se dovodiu visoki sjaj �ogledalo� �smirglama i pastama za poliranje� Naleganjem �sablona na povr�sinu krilavizuelno se ocenjuju zone odstupanja�

Izvestaj inspekcije osim gra�cke prezenta�cije odstupanja u odre �denoj razmeri� sadr�zi vrednostiminimalnog i maksimalnog odstupanja� njihovu lokaciju� srednje odstupanje du�z aeroprola� rasi�panje odstupanja� ukupan broj ta�caka koje su izvan tolerancijskog polja�

Ovako iskontrolisane ta�cke mogu da poslu�ze za redizajn gra�cke baze na CAD�CAM� ako za topostoje zahtevi�

Page 58: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� ANALIZA GRE�SAKA INSPEKCIJE

Pri inspekciji povr�sina slobodne forme koje formiraju uzgonske povr�sine modela letelica mo�ze sejaviti nekoliko karakteristi�cnih gre�saka� Analiza gre�saka oblika i polo�zaja rezultiranih izradom�omogu�cavaju korigovanje izabrane tehnologije ili promene konstrukcije samog modela i njegovihuzgonskih povr�sina� Kvalitet dobijenih rezultata inspekicje ocenjuje se analizom ta�cnosti merenjai ocenom gre�ske merenja�

���� Gre�ske pri izradi

Slika ������� Gre�ska korekture alata

Pri izradi uzgonskih povr�sina modela letelica denisanih povr�sinama slobodne forme javlja se neko�liko karakteristi�cnih gre�saka �i njihova me �dusobna kombinacija�� Ove gre�ske su� uglavnom� sistem�atske i rezultat su gre�saka u aktivnostima pre same obrade�

�� � � Gre�ske korekture alata

Translacija prola u pravcu upravnom na ravan oslanjanja� Ova gre�ska u svojoj osnovi ima nekolikouzroka� ali naj�ce�s�ci je u pogre�sno unetoj korekturi du�zine alata �glodala� od strane operatera naNUMA pre startovanja programa obrade�

Ova gre�ska je prikazana na slici �� �� gre�ska se relativno lako otkriva u me �dufaznoj inspekciji�i mo�ze se korigovati ako je do nje do�slo pre same zavr�sne obrade� Pri gra�ckom prikazu jedan prol�ta�cnije jedna strana povr�sine npr� gornjaka� kao da je translirana u odnosu na baze� referentnuravan obrade� Druga strana� donjaka� je pomerena �translirana� u istom smeru kao i gornjaka zaistu vrednost� Ova gre�ska se mo�ze otkloniti u slede�cim fazama obrade� ali je prethodno potrebnoobraditi jednu stranu baza vi�se od druge za polovinu razlike odstupanja�

Drugi� po zna�caju� uzrok su temperatune deformacije alatnih ma�sina konzolnog tipa� kao nprVBG �Vertikalne Busilice Glodalice�� Gre�ska nastaje ako se obrada povr�sina sa jedne strane vr�si ujednom toplotnom bilansu� a surotna strana u drugom� Tipi�cna situacija nastaje kada je obradajedne strane zavr�sena u jednom radnom danu� ma�sina je cela zagrejana� tj dostigla je svoju radnutemperaturu� Obrada druge strane po�cinje sa novim radnim danom �i hladnom ma�sinom� i dovodido odstupanja iako je operter na ma�sini ispo�stovao sve aktivnosti propisane tehnolo�skim listom�

Page 59: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� Gre�ske koordinatnog sistema

Ova gre�ska se lako uo�cava i vizulenim pregledom u slu�cajevima ako se deo obrade jedne straneprenosi u slede�ci radni dan� Na povr�sini koja se obra �duje jasno se uo�cava prelaz �stepenik�� Onmo�ze dostici i vrednost oko ���� � ���mm�� Ovaj problem postaje veoma zna�cajan u zimskimdanima i kod proizvodnih pogona sa neodgovaraju�com klimatizacijom�

�� � � Gre�ske koordinatnog sistema

Translacija prola u pravcu paralelnom na ravan oslanjanja� Ova gre�ska javlja kod neta�cnog postavl�janja koordinatnog sistema radnog komada i manifestuje se kao smaknuti prol gornjake u odnosuna donjaku� U ovim slu�cajevima se komad naj�ce�s�ce odbacuje� Vrlo retko� samo ako se javi u na�jranijim fazama obrade� mogu�ce je doraditi ovu gre�sku� Jedan od osnovnih parametara aeroprolaje radijus napadne ivice� koji se ovakvom gre�skom uni�sti� tj� komad postaje �skart� Naj�ce�s�ci uzrokje nedovoljno iskustvo operatera na NUMA�

�� � � Ekvidistantna povr�sina

Slika ������� Ekvidistantna povr�sina

Page 60: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������ Upredena povr�sina

Proli u presecima� su na nekom ekvidistantnom rastojanju od teoretske konture� isto odstupanje sejavlja i kod gornjake i kod donjake� Ova gre�ska se javlja kod ��osnih obrada kada je alat neprestanoupravan na povr�sinu koja se obra �duje� Gre�ska se javlja usled neuskla �denosti ta�cke rotacije �pivotpoint� denisane postprocesorom i pode�savanja iste na ma�sini� Sama procedura pode�savanja pivot�pointa na NUMA sa �pravih� ��osa je specicna i osetljiva� zahteva pa�zljiv rad� prora�cun i ta�canpomo�cni pribor za pode�savanje� Pozitivna odstupanja �o�set� lako se otkrivaju i dora �duju� Odsvih gre�ska ova se najlakse ispravlja�

Drugi uzrok je razlika nazivne mere alata pri izradi i pri generisanju putanje alata na CAD�CAM�Ona se javlja zbog preo�stravanja cilindri�cnih glodala sa loptastim zavr�setkom� Npr� nazivna meraglodala je �mm ali je on preo�stren na ���mm� Ovo se izbegava upotrebom glodala sa konusnimrezom i loptastim zavr�setkom� Preo�stravanje alata dovodi do njegovog skra�civanja ali ne i promenenazivne mere� Gre�ska izra �dene povr�sine uzrokovana razlikom pre�cnika alata� govoreci egzaktno�nije ekvidistantna �o�set�� Ona je vrlo bliska ovom odstupanju oblika ali u praksi se �cesto uzimada je tako�

�� � � Upredena povr�sina

Proli u sukcesivnim presecima su zarotirani jedan u odnosu na drugi� Ova gre�ska se �skoro� uvekjavlja kod izrade uzgonskih povr�sina iz plo�ce� Nekoliko elemenata uti�ce na pojavu ove gre�ske�materijal izrade �durAl�� izabrana tehnologija� ispo�stovana propisana tehnologija� nedovoljno o�staralat � � � Osnovni uzrok su zaostali naponi u radnom komadu posle operacija obrade� Neprestanimokretanjem i naizmeni�cnom obradom gornjake i donjake� ravnjanjem baza dovodi se do umirivanjamaterijala� Izborom odgovaraju�ceg i o�strog alata izbegava se gnjecenje pri obradi� Potrebno jeprilikom planiranja baza uvesti dodatne oslonce radi smanjenja ugiba krila pri obradi� Kad god jemogu�ce obradu raditi na ma�sinama sa vi�se od stepena slobode kretanja alata� Po�zeljno je dase otsecanja tehnolo�skih baza urade na elektroerozinoj ma�sini sa �zicom� Udari zuba glodala priotsecanju na glodalicama uvode dodatne napone� Posle otsecanja baza mogu�ca je jo�s samo ru�cnadorada uz pomo�c �sablona� pa kad god je mogu�ce izbegavati ovu operaciju na glodalicama�

Page 61: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� � � Habanje alata

Pravilan izbor alata je veoma bitan pri izradi� Glodala nedovoljne postojanosti rezne ivice dovodedo porasta odstupanja kod po�cetnih u odnosu na krajnje prolaze� Prose�can broj prolaza kod obradeovih povr�sina kre�ce se oko par hiljada i postojanost alata je veoma bitna� Upotreba alata od tvrdogmetala smanjuje ovu gre�sku�

Slika ������� Uticaj tupog alata

Realna izrada uzgonskih povr�sina modela letelica nosi u sebi sve prethodno iznete probleme�Krajnja gre�ska izrade uvek je kombinacija opisanih� Njihova analiza je veoma kompleksan posao ive�cini slu�cajeva je te�sko razdvojiti iznete slu�cajeve� Otkrivanje i razdvajanje gre�ska izrade je veomabitna za krajnji kvalitet� i siguran je pokazatelj tehnologu o procesu izrade kojim upravlja�

Slika ����� � Kombinacija raznih uticaja

���� Gre�ska inspekcije

Automatska inspekcija predmeta denisanih povr�sinama slobodne forme �bicubic parametric surfacepacth� pomo�cu kontaktnih senzora� rezultuje bazom podataka izmerenih koordinata na povr�sinidela� Pore �denje koordinata dobijenih merenjem sa CAD bazom �matematickim modelom� rezultuje

��

Page 62: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

odre �divanjem gre�ske izme �du aktuelnog komada i �zeljene geometrije dela u svakoj mernoj ta�cki� Odzna�caja je odrediti gre�sku same inspekcije� jer sa rezultatima koji su modikovani za vrednost ovegre�ske� mogu�ce je izvr�siti redizajn gra�cke baze �CAD��

�� � � Gre�ske ma�sine

Za inspekciju jedne povr�sine �pe�ca� pomo�cu kontaktnih senzora� neophodno je za svaku mernuta�cku denisati polo�zaj �tri dekartove koordinate� i vektor normale na povr�sinu usmeren ka povr�sini�tri komponente vektora�� Za svaku mernu ta�cku deni�su se jo�s dve pomo�cne ta�cke� ta�cka iznadpovr�sine na zadatom sigurnosnom rastojanju suprotnog smera od vektora prilaza� Od ove ta�ckepo�cinje merenje� tj� od ove ta�cke pa u pravcu vektora normale o�cekuje se kontakt� Ovo sigurnosnorastojanje ima jo�s i zadatak da se oscilacije delova NUMM umire i da sonda uniformnom brzinomdo �de u kontakt sa komadom� Druga pomo�cna ta�cka koja se deni�se tako �de se nalazi na pravcuvektora normale i nalazi se unutar povr�sine na rastojanju koje je krajnji polo�zaj za kontakt sonde�Ako izme �du ove dve pomo�cne ta�cke ne do �de do kontakta izme �du sonde i merenog dela upravljanjeNUMM javlja gre�sku� Po kontaktu merna sonda se povla�ci do sigurnosnog rastojanja� pozicionirase iznad slede�ce ta�cke i ciklus se ponavlja�

Koordinate izmerene ta�cke na aktuelnoj povr�sini dobijene su sabiranjem pozicije rubinske kuglicei neophodnog pomeranja da bi kontaktna sonda dala izlazni signal� Koordinata izmerene ta�cke seizra�cunava�

Slika ������� Kontakt kuglice i povr�sine

M�u�v� � C�u�v� � �r��r��N�u�v�

Gde je C�u�v���X Y Z� pozicija sonde u trenutku generisanja izlaznog signala� N�vektor nor�male na povr�sinu� r�radijus kontaktne kuglice� �r�neophodno� minimalno pomeranje da bi sondagenerisala signal kontakta� Ova vrednost ��r� va�zi samo u slu�cajevima kada je je vektor prilazamerne sonde isti ili veoma blizak �realnom� vektoru normale izra �dene povr�sine� Pretpostavicemoza trenutak da je to ba�s tako�

��

Page 63: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Jasno je da za ta�cno dobijanje koordinata neophodno da se ta�cno utvrdi vrednost ��r� ilivrednost ��r � �r�� s obzirom da se radijus kuglice lako meri klasi�cnim �stati�ckim� metodama �npr�mikrometrom�� Razlika ��r��r�� se dobija �izra�cunava� pre samog rada NUMM u proceduramapoznatim u DEA�inoj terminologiji kao kalibracija i kvali�kacija� Ova razlika je� ustvari� vrednostdinami�ckog polupre�cnika kontaktne kuglice sonde i on je uvek manji od stati�ckog radijusa� Ovajpoznati parametar se koristi u svim kasnijim prera�cunavanjima� pod pretpostavkom da je sondakonstantnom brzinom do�sla u kontakt� Pod takvim uslovima je i dobijena vrednsot dinami�ckogradijusa i oni se moraju ispo�stovati� Svi kontakti kod kojih nije do�slo do stabilizacije brzine dajuneta�cne rezultate i unose gre�sku u sva kasnija prora�cunavanja�

Ako je ta�cnost mernog sistema NUMM vi�sa od klase ta�cnosti komada koje merimo �a jeste��i ako je postavljanje i ravnjanje merenog komada korektno ura �deno� onda se vrednsot dinami�ckogradijusa mo�ze odrediti vrlo precizno� Ta�cnost mernost sistema NUMM je iznad ta�cnosti samihmernih lenjira jer se polzaji ma�sine u celom svom radnom opsegu koriguju podacima dobijenimlaserskim interferometrom u fazi primopredaje ma�sine�

Mo�ze se pretpostaviti� tako �de� da su neophodni radni uslovi ispo�stovani �temp�� vla�znost� pra�sina� � �� i da je sam radni predmet ustalio svoju temperaturu sa temeperaturom metrolo�ske laboratorije�

Jedna�cina koja odre �duje koordinate merene ta�cke M�u�v��� � � da�ce pogre�sne rezultate ako sevektor prilaza merne sonde ne poklapa sa aktuelnim vektorom normale na povr�sinu� Ovo je naja�ciuticaj na gre�sku merenja�

�� � � Gre�ska metode

Izrada modela letelca� tj njihovih uzgonskih i komandnih povr�sina� svodi se na obradu � �� osa�glodalima sa loptastim zavr�setkom� Problemi koji se javljaju i sva karakteristcna odstupanja odoblika opisana su u prethodnim poglavljima� Analizom i objasnjenjima u prethodnoj ta�cki radapokazano je da je najve�ci uticaj na gre�sku merenja ima nepoklapanje vektora normale dobijenogiz CAD baze i aktuelnog� realnog� vektora na merenom komadu� Pretpostavke koje su iznete uprethodnoj ta�cki vaze i za dalja razmatranja�

Postavlja se pitanje koliko je potrebno ta�cno poznavati vektor normale merene povr�sine dabi se postigla �zeljenja ta�cnost merenja� Od zna�caja je i razmatranje koliko promena odstupanjaaktuelnog vektora normale i zadatog� uti�ce na gre�sku�

Merenje nepoznate povr�sine je komplikovan i dug proces� jer je nala�zenje nepoznatih koordinatai vektora normala komplikovano� Jedan od prilaza ovom problemu opisan je u poglavlju koje seodnosi na programski paket SURFER� Postavlja se pitanje� sta je sa povr�sinom koju smo izradiliprema postoje�coj �poznatoj� CAD bazi� Koliko gre�ske dobijene izradom uti�cu na ta�cnost merenja�Problem je slo�zen jer se vektori normale menjaju sve vreme du�z povr�sine� ali i radijusi krivina� Naslici ��� �� prikazan je kontakt kuglice sonde sa povr�sinom u pravcu vektora koji ne odgovaraaktuelnom�

Kao �sto je prikazano na slici ��� � deni�su se dva tipa gre�ske koje su rezultat gre�ske pret�postavljenog vektora normale�

� e� � Ukupna koordinatna gre�ska

�� e� � Radijalna gre�ska

Ukupna koordinatna gre�ska je veoma zna�cajna u �co�skovima �kornerima� povr�sinskog pe�ca jerzna�cajno uti�ce na oblik konture� Ako pretpostavimo da je r � �r tj� da je razlika stati�ckog idinami�ckog radijusa veoma mala onda je ukupna koordinatna gre�ska data obrazcem�

��

Page 64: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� Merenje ta�caka pro�la slo�zenih povr�sina

e� � �r � sin�

�����

Sa �� je obele�zen ugao izme �du aktuelnog vektora normale i pretpostavljenog �zadatog��

Radijalna gre�ska je manja od ukupne koordinatne gre�ske i ima svog uticaja na blage promenekrivine na mestima gde je radijus krivine povr�sine ve�ci za red veli�cine od radijusa kontaktne kuglicemerne sonde� Radijalna gre�ska data je izrazom�

e� � r � ��� cos �� ���

U obe jedna�cine gurira poznati radijus kontaktne kuglice� Iz obe jedna�cine sledi da bi radijuskuglice trebalo da bude �sto manji da bi se smanjile obe gre�ske�

Za pove�canje ta�cnosti merenja po�zeljno je koristiti par bliskih ta�caka za praviliniju ocenu vektoraprilaza merne sonde�

�� � � Ocena gre�ske inspekcije

Za ocenu ove gre�ske u razmatranju koristi�ce se bikubni povr�sinski pe�c� jer su ovim tipom povr�sinanaj�ce�s�ce opisane uzgonske i komandne povr�sine modela letelica� Neophodno je omogu�citi odre �divanje

Page 65: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

rastojanja ta�cke dobijene inspekcijom izra �denog povr�sinskog pe�ca� Ova ocena omogu�ci�ce nam daodredimo gre�sku seta izmerenih ta�caka i povr�sine�

Ta�cka dobijena ispekcijom ne le�zi na aktuelnoj �izra �denoj� povr�sini kako je pokazano u prethod�nom poglavlju� pa je neophodno na�ci najbli�zu ta�cku koja je stvarno na povr�sini pe�ca� Najkra�cerastojanje izme �du dobijene ta�cke i povr�sine je na normali na povr�sinu� i pretstavlja gre�sku izme �duizmerene ta�cke i pe�ca�

Korespodentna ta�cka pe�ca najbli�za datoj ta�cki mo�ze se dobiti denisanjem sfere oko date ta�cke�Presek ove sfere i pe�ca da�ce najbli�zu krivu na pe�cu� Sve ta�cke prese�cne krive imaju isto rasto�janje od zadate ta�cke� Minimizacija radijusa ove sfere rezultova�ce sferom koja tangira povr�sinuu korespodentnoj ta�cki� Ovakav pristup problemu zahteva re�savanje sistema od dve nelinearnejedna�cine po nepoznatim parametrima povr�sine u i v� Merena ta�cka data je vektorom polo�zaja�P � �Xi Yi Zi �

Korespodentna ta�caka data je svojim vektorom polo�zaja� Ps � �Xsi Ysi Zsi � Ova poslednjamo�ze se napisati u obliku�

Psi ��UiCxV

Ti UiCyV

Ti UiCzV

Ti

�����

Gde su Cx� Cy� Cz �x� matrice koecijenata bikubnog polinoma� Vektori �U i �V su poznatogoblika� �U �

�� u u� u�

��V �

�� v v� v�

Presek sfere radijusa �r� i povr�sinskog pe�ca je�

r� � �UiCxVi �Xi�� � �UiCyVi � Yi�

� � �UiCzVi � Zi�� � Fu�v ����

Ovu f�ju minimiziramo tako da su njeni parcijalni izvodi� sukcesivno� po �u� i �v� jednaki nuli�Re�savanjem ovih parcijalnih izvoda dobijamo�

�Ui�GxVTi ViG

Tx � GyV

Ti ViG

Ty � GzV

Ti ViG

Tz �� �UT

i

�ui� � ����

�Vi�GxUTi UiG

Tx � GyU

Ti UiG

Ty � GzU

Ti UiG

Tz �� �V T

i

�vi� � ���

Cx � MhQxMTh ����

Gx � Cx �

����

� � � �� � � �� � � �� � � Xi

���� �� �

Sli�cno za Gy � Gz � Hermitska transformaciona matrica glasi�

Mh �

����

� �� � �� �� ��� � � �� � � �

���� ����

��

Page 66: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Za re�savanje ovih jedna�cina �� i � mo�ze se koristi neka od iterativnih metoda� kao npr� metodatangente �Newton�Raphson�� Inicijalne vrednosti za u i v za iteracije uzimaju se vrednosti u kojimaje zadata inspekcija� Ovako odre �dene nove vrednosti za parametre u i v korespodentnih ta�cakaomogu�cavaju da se izra�cuna vektor polo�zaja korespodentnih ta�caka� Sada posedujemo dovoljno po�dataka da odredimo pravu vrednsot odstupanja svake ta�cke zasebno� srednje kvadratno odstupanjetj� da ocenimo celukupnu gre�sku merenja�

Page 67: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� RAZVOJ RA�CUNARSKI PODR�ZANE INSPEKCIJE

Koncept ra�cunarski podr�zane inspekcije� razvijen u VTI VJ je deo ra�cunarski integrisane proizvod�nje �CIM�� Automatizacija svih pojedina�cnih in�zenjerskih aktivnosti i njihova integracija u celinu jenu�znost projektovanja savremenih borbenih letelica� i VTI dosledno sledi ovaj trend� VTI je prven�stveno projektantska ku�ca� ali za svoje potrebe ima prototipsku radionicu za izradu modela letelicai aerodinami�ckih ure �daja� U ovoj Radionici postoje svi preduslovi za zaokru�zivanje jednog CIMkoncepta� sistem za in�zenjersko projektovanje �CADCAM�� sistem za in�zenjerske alnalize �CAE��lokalna ra�cunarska mre�za �LAN�� sistem za pra�cenje proizvodnje �PCS�� numeri�cki upravljane alatnema�sine �NUMA�� numeri�cki upravljane merne ma�sine �NUMM�� U Radionici je razvijen kompletansistem za distribuciju na NUMA �DNC� i sistem ra�cunarski podr�zane inspekcije �CAI�� Kompletankoncept ra�cunarski podr�zane proizvodnje �CIM� je realizovan i funkcioni�se u pomenutoj Radionici�

Dakle� CAI koncept je deo� �sireg� CIM koncepta i prvenstveno je orijentisan prema proizvodnjimodela letelica i aerodinami�ckih uredjaja� Radionica se prvenstveno bavi pomenutim poslovima�ali daje i usluge i svim ostalim� zainteresovanim� strankama� Van ove vazduhoplovne oblasti�Radionica ima dosta iskustva i u oblasti projektovanja i izrade alata za plasti�carsku industriju� Ovoodeljenje je� u stvari� Radionica za izradu prototipova� Raznovrsnost proizvoda je nu�zno uslovilaCIM orjentaciju�

U osnovi ra�cunarski podr�zane inspekcije �CAI�� tj� celog CIM koncepta� je zajedni�cka i deljivagra�cka� baza podataka o proizvodu� Ova baza je polaz svim in�zenjerskim aktivnostima� projekto�vanju� konstrukciji� tehnologiji i inspekciji� Ona se nalalazi na CADCAM sistemu UNIGRAPHICS IIi srce je celog koncepta� Sve izvr�sene nadgradnje i povezivanja su orjentisana i prilago �dena ovomCADCAM sistemu� Sistem ra�cunarski podr�zane inspekcije se sastoji od nekoliko segemenata koji�cine celinu� Veze izme �du s�w modula date su na slici �������

Svi navedeni segmenti su razvijeni u VTI VJ� osim dela komunikacionog paketa na satelit stranii programa za skaniranja� Ta�cnije� zajedno sa NUMM EPSILON ���� kupljen je i kompletan komu�nikacioni paket� Instalacijom paketa na strani centralnog ra�cunara �HOST�Side� su uo�ceni bagovikoji onemogu�cavaju pouzdan rad� Tako� da je u VTI razvijen ovaj deo paketa prema zadatomkomunikacionom protokolu� Razvijeni programi su po kvalitetu i pouzdanosti iznad originalnogDEA�inog� Bez ula�zenja u detalje� osnovna zamerka DEA�inom paketu je �sto zahteva pode�savanjeparametara VAX�a� Na centralnom ra�cunaru instalisan i CADCAM UNIGRAPHICS II koji tako �detra�zi izmenu i pode�savanje parametara ra�cunara �VAX�� Ova dva zahteva su me �dusobno u kolizijii dovode do nekonformnog rada korisnika� Ovaj deo komunikacinog paketa na strani centralnogra�cunara razvio je sekor informatike VTI�a�

NUMM EPSILON ���� je upravljana ra�cunarom PDP� sa opertaivnim sistemom RT���� Nadovom osnovom nadgra �den je standardni i aplikativni merni software koji je ve�c opisan� Karakteristikasvih DEA�inih re�senja je otvorenost prema korisniku preko programskog jezika HELP� Ovaj jezikorjentisan prema merenju i inspekciji omogu�cava korisnicima da razvijaju sopstvene aplikacije� zaneke svoje speci�cne potrebe� Ovo je ta�cka na kojoj je uspostavljena veza sa CAD�CAM sistemom�Istu osobinu ima i UGII� tj� omogu�cava razvoj sopstvenih aplikacija u svim modulima �CAD� CAM�CAE� preko dva na�cina�

GRIP Gra�cko Interaktivno Programiranje� U ovom programskom jeziku su mogu�cnosti UNIGRAPHICS�a� u obliku komandi stavljene na raspolaganje korisnku�

UFUNC User Function tj� korisni�cke funkcije� Ovaj modul je ustvari biblioteka funkcija i proceduramogu�cnosti UNIGRAPHICS�a koje se mogu pozivati iz FORTRAN�skih programa sa nivoaopertivnog sistema �bez pozivanja samog CADCAM sistema�

I jedan i drugi pristup daju sli�can �isti� rezulltat� s time �sto GRIP omogu�cava ne�sto lak�sere�savanje jedne klase problema� Nije potrebno da korisnik sam razvija npr� proceduru koja kreirakubni splajn� dovoljno je da je �pozove�� U ovom drugom modulu� korisnik mora sam da re�savasli�cne probleme� ali zato na raspolaganju ima sve postoje�ce sistemske i aplikativne biblioteke� OvajCAI sistem je razvijen u GRIP�u�

��

Page 68: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� GENERATOR PROGRAMA INSPEKCIJE

Generator programa inspekcije se sastoji od dva segmenta�

� Standardni delovi

�� Komandne i uzgonske povr�sine

Detaljno �ce biti obja�snjen generator programa inspekcije za komandne i uzgonske povr�sinemodela letelica�

Oba ova generatora programa su zami�sljena �i realizovana� kao uslu�zni programi tehnolozimau svim fazama izrade radnog komada� Pretpostavka je da korisnici ovih programa nisu detaljnoupu�ceni u problematiku inspekcije� Programi u obliku dijaloga zahtevaju od korisnika pokazivanjeentiteta koji se kontroli�su uz zadavanje pomo�cnih parametara �broj mernih preseka� gustina ta�caka�naziv izlaznog fajla i sl��� Posle ovih zadavanja� moduli preuzimaju kompletnu kontrolu nad daljimtokom generisanja� Generisani izlazni fajl je program inspekcije u DEA�inom HELP programskomjeziku� Izlazni le �program� se transferuje na ra�cunar merne ma�sine komunikacionim paketomHOST�SATTELIT� Operator na NUMM nema nikakva dodatna pode�savanja programa� Jedini za�datak mu je postavljanje radnog komada prema predvi �denom koordinatnom sistemu i startovanjeprograma inspekcije� Ovaj merni program formira datoteku izlaznih rezultata u predvi �denom for�matu za kasniju obradu ili odmah formira izve�staj inspekcije�

Ovakav pristup problemu maksimalno pojednostavljuje kori�s�cenje opisanog generatora� Svaneophodna znanja su implementirana u generator� nije neophodna specijalna obuka ni korisnika�tehnologa� ni operatora za NUMM� Generator programa inspekcije za povr�sine slobodne forme�tj� uzgonske i komandne povr�sine modela borbeih letelca satoji se od sedam modula koji u najve�cembroju slu�cajeva pokrivaju ovu oblast�

GENERISANJE PROGRAMA INSPEKCIJE

�� Povrs PARAMETARSKI

� U PRESECIMA povrsina

� U zadatim TACKAMA

� KRILO Aeroprofil

� KRILO Dijamant

� KRILO Tet�Ravan

SABLONI za krilo

AA � H E L P

Ovaj osnovni meni lepo se vidi na slici ��� �� Ova slika je hardcopy ekrana pri inetarktivnmradu� Svaka od ponu �denih opcija bira se sa funkcionalne tastature� Ponu �dena je u startu prvaopcija� Taster AA �Alter Action� je aktvan i daje pomo�c� tj� detaljno obja�snjenje �sta se krije podponu �denim opcijama�

H E L P PROGRAMA INSPEKCIJE za

�� Povrs PARAMETARSKI

� PRESECI povrsina

� U zadatim TACKAMA

� KRILO Aeroprofil

� KRILO Dijamant

� KRILO Tet�Ravan

SABLONI za krilo

��

Page 69: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� KOMPLETAN h e l p

AA izlaz na STAMPAC

AA izlaz na EKRAN

Slika ������ Generator programa inspekcije Glavni meni

Struktura menija pomo�ci je potpuno ista kao i glavnog� s time da korisnik bira da li �ce helpdobiti na ekranu ili na �stampa�cu�

��

Page 70: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� OPCIJA � Povr�s parametarski

Ova opcija generi�se programe inspekcije za pojedina�cnu povr�sinu� Ta�cke u kojima se tra�zi inspekcijase zadaju prema parametrima povr�sine U i V � Potrebno je zadati opseg svakog parametra u !� ibroj kontrolnih ta�caka po tom parametru� Korisnik bira da li �ce ta�cke inspekcije i�ci du�z konstantnogparametra U � a korak u pravcu drugog parametra V � Mogu�c je i suprotan izbor�

Podr�zani su slede�ci tipovi povr�sina �u zagradama su dati kodovi UNIGRAPHICSa za dati tipentiteta��

� Cilindar ���

�� Konus ���

� Sfera ���

�� Rotaciona povrsina ���

�� Tabularni cilindar ����

�� Ruled�Lofted povr�sina ���

�� Ograni�cena ravan ����

�� Povr�sinski let �� �

�� Skulptorna povrsina ����

�� Bezier i B�splajn povr�sina �� �

Ovo je osnovni modul� Svi ostali moduli su� u su�stini� izvedeni �nadgra �deni� iz ovog modula�Generisani program inspekcije ZIG�ZAG putanjom u zadatim ta�ckama meri odstupanja izra �denepovr�sine od zadate tj� modelirane na CAD�CAM sistemu� Nema nikakvog naknadanog procesir�anja u zavisnosti od tipa povr�sine� Ra�cunaju se samo osnovni statisti�cki parametri odstupanja�srednja vrednost� disperzija� maksimalno i minimalno odstupanje� Ovaj modul se mo�ze koristitiu svim fazama izrade uzgonskih i komandnih povr�sina �i ne samo njih�� ali se naj�ce�s�ce koristiza medjufaznu inspekciju posle stepenaste i grube konturne obrade slo�zenih povr�sina� Posle ovihfaza izrade najvi�se nas �tehnologiju� interesuju dodaci za zavr�snu obradu� Da li su ba�s onolikikoliko smo zadali� da li su ravnomerno raspore �deni du�z povr�sine� da li su isti na korespodentnimpovr�sinama �gornjaka i donjaka�� Kao odgovor na ova pitanja najzgodnije je koristiti ovaj modul�Generisnaje po parametrima pojedina�cne povr�sine je najbr�ze� tj� potrebno je najmanje procesorskogvremena� Koriste se najednostavnije funkcije i algoritmi su maksimalno optimizovani� Upotrebasamog modula je veoma jednostavna� nisu potrebna neka posebna obja�snjenja�

Program u interaktivnom radu prvo tra�zi pokazivanje �ozna�cavanje� povr�sine �cija se inspekcija�zeli�

DIGITIZIRAJ �ZELJENU POVR�SINU � NAME �

Ovo se mo�ze uraditi na dva na�cina� ili postavljanjem kon�canica na povr�sinu i digitiziranjem iliuno�senjem imena povr�sine� Jasno je da sloj �layer� na kome je povr�sina kreirana mora da budeselektibilan �sloj mo�ze biti vidljiv i neselektibilan�� Za izbor preko imena potrebno je povr�siniprethodno dodeliti atribut NAME�

Posle pokazivanja povr�sine� program ozna�cava pravac prostiranja parametara U i V i njihoveteku�ce vrednosti� Sada je mogu�ce da se korisnik odlu�ci za pravac inspekcije�

Page 71: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Izaberi PRAVAC Inspekcije

�� Tacke duz U korak po V

� Tacke duz V korak po U

Program �ce generisti CIK�CAK putanju inspekcije tako �sto �ce ta�cke inspekcije biti u �paralelnim�vrstama na zadatom koraku� Dalje je potebno uneti granice oblasti inspekcije� Program nudi nekeinicijalne vrednosti� One se mogu prosto prihvatiti �EC� ili uneti nove� Na ekranu se ponovoozna�cavaju novoizabrane granice inspekcije�

GRANICE oblasti Inspekcije

�� Start�U � �

� End�U � ���

� No�Poi U � ��

� Start�V � �

� End�V � ���

� No�Poi V � ��

Program proverava da li su uneti podaci logi�cni� npr� da li ste tra�zili inspekciju izvan povr�sine�End U ���� S obzirom da UGII radi sa povr�sinskom prezentacijom objekata� potrebno je denisatistranu materijala� tj stranu povr�sine na kojoj se vr�si inspekcija�

Izaberi STRANU materijala

�� strana A

� strana B

U ovom trenutku na sredini povr�sine pokazani su i ozna�ceni polo�zaji A i B sonde� Korisnik vr�siizbor sa funkcionalne tastature� Poslednje pitanje korisniku je naziv izlaznog fajla za upis programainspekcije koji �ce se generistai�

Naziv filea �bez ext� i tacke� za UPIS �

Potrebno je uneti naziv le�a bez ekstenzije i bez ta�cke u svom imenu� Generator sam dodajeove dve stvari� i svaki vi�sak smeta�ce egzistenciji le�a na VMSu�

Posle ovog �poslednjeg� denisanja kompletna kontrola daljeg izvr�senja prelazi na stranu gen�eratora� Na komunikacionom ekranu izlaze poruke koje korisnika obave�stavaju o toku i fazamaizvr�senja programa�

��� Tacke duz U ���

� �� prolaz

��� Tacke duz U ���

�� prolaz �

��� Arhiviranje ���

KRILO�HLP

�� � � OPCIJA � Poruke o gre�skama

Generator programa neke od u�cinjenih gre�saka od strane korisnika mo�ze da otkrije� Program�generator� zaustavlja svoje izvr�senje� korisniku prikazuje poruku o gre�sci i �ceka dalju komandukorisnika� Korisnik mo�ze korigovati gre�sku i nastaviti dalji �normalni� tok generisanja ili prekinuti�terminirati� dalje izvr�senje�

��

Page 72: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Nije AKTIVAN part

� Broj ta�caka IZVAN dozvoljenog OPSEGA � ���

� Zadali ste Oblast veceg raspona od �� !

� Podaci o Oblasti kontrole nelogicni START KRAJ

� Zadata Oblast kontrole MANJA od � !

� Zadata gustina ta�caka za tu Oblast suvi�se VELIKA

� File sa ovim nazivom ve�c POSTOJI

� Nekorektan NAZIV le�a

� nedostaje STATIC BLOCK u mernom programu

� GRE�SKA pri ARHIVIRANJU na disk

Smisao u�cinjenih gre�saka lako se uo�cava iz prikazane poruke�

��

Page 73: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� OPCIJA � Preseci povr�sina

Opcija � �Preseci povr�sina� omogu�cava generisanje programa inspekcije nad serijom povr�sina �do��� u sukcesivno zadatim ravnima inspekcije �do �� ravni�� Ovaj modul je predvi �den za inspekcijuobjekta �ili delova objekta� �cija je struktura opisana sa vi�se povr�sina� npr� to mo�ze biti trup modelaletelice �ili deo trupa�� Vidi sliku ��� �� Projektnim zahtevom se tra�zi provera odstupanja oblikatrupa u pojedina�cnim �denisanim� presecima� Tako �de se tra�zi provera simetri�cnosti odredjenihpreseka trupa� Re�savanje ove klase problema mogu�ce je kori�s�cenjem ove opcije� Korisnik �ka�ze�koje povr�sine i u kojim presecima �zeli da iskontroli�se� Tako �de deni�se broj ta�caka inspekcije posvakom preseku �do �� ta�caka�� Ovaj modul generi�se program inspekcije u ta�ckama koje su uzadatom preseku �presecima� na konstantnom kru�znom luku� Ta�cke su od preseka do preseka uCIK�CAK putanji� Opcija podr�zava sve tipove por�sina kao i u prethodnom modulu�

Slika ����� Inspekcija u presecima

IZABERI POVRSINE

CHOOSE METHOD

� SINGLE�CHAIN

� ALL

� RECTANGLE

� POLYGON

� NAME

� ALL OF TYPE

ALL BUT SELECTED

� REMOVE LAST SELECT

� SELCETION COMPLETE

��

Page 74: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

AA CHANGE ENTITY MASK

Metod biranja povr�sina nad kojima se �zeli inspekcija je jedan od standardnih �UGII�� Naj�ce�s�cekori�s�ceni na�cini su� SINGLE� ALL i RECTANGLE�

UNIGRAPHICS ima raznovrsne na�cine zadavanja ravni� ali se oni nalaze dosta �duboko� uhijerarhijskoj organizaciji menija� Na ovom sistemu nije pokriven jedan od �cestih na�cina zadavanjaravni� serija ravni na konstantnom rastojanju �koraku�� Iz prethodno iznetog� za potrebe generisnjaprograma inspekcije razivijena je funkcija zadavanja ravni� koja se zove u raznim modulima�

RAVNI KONTROLNIH PRESEKA

� Koo�ravni POJEDINACNO

� Koo�ravni G R U P N O

� Tri tacke POJEDINACNO

� Tri tacke G R U P N O

AA Predefin� RAVNI

Posle denisanja �zeljenih povr�sina i ravni� u interaktivnom radu se od korisnika tra�zi denisanjestrane materijala� pravca prvog prolaza� i broj ta�caka po preseku�

Unesite VEKTOR pravca PRVOG prolaza

� X i � �����

� Y j � �����

� Z k � �����

Oznacite STRANU materijala

� X x � �����

� Y y � �����

� Z z � �����

Ovakav na�cin zadavanja neophodnih informacija je vrlo sli�can onom iz CAM modula� Korisnikoba podatka deni�se preko pravca vektora za prvi prolaz� tj� tamo gde intuitivno o�cekuje prvu ta�cku�Pokazivanjem strane materijala� korisnik mora jednozna�cno da deni�se pravac prilaza merne sonde�S obzirom da svaka pov�sina ima dve strane� denisanjem ovog vektora programu se ka�ze gde jestrana materijala�

BROJ tacaka po PRESEKU

No�Point � �

Pitanje na koje ovaj generator ne mo�ze da da odgovor je� da li je broj ta�caka koje je zadao korisnikdovoljan� Ovaj broj je ograni�cen u opseg � ���� Gornja granica je denisana mogu�cnostimaeditora na �PDP� Posle ovog pitanja� modul preuzima kompletnu kontrolu izvr�senja na sebe�Na komunikacionom ekranu izlaze poruke koje korisnika obave�stavaju o toku i fazama izvr�senjaprograma�

� � � � � ravan� presek br� � povr�sina br� �� � � �

�� � � � struktura � � �

� � � � sortiranje � � �

Page 75: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� � � � novi poredak � � �

�� � � � GENESIS � � � �

�� � � � GENESIS � � � ��

Program prvo tra�zi sve prese�cne krive povr�sina i jedne od zadatih ravni� Ove prese�cne krivebi�ce vodilja za generisanje ta�caka inspekcije� Prese�cne krive se numeri�su redosledom kako ih sistemprovla�ci� Ovaj redosled uglavnom ne odgovara redosledu kojim je potrebno i�ci du�z preseka dabi se generisale diskretne ta�cke inspekcije� Druga� tre�ca i �cetvrta poruka se odnose na ovaj deoobrade� generisanje logi�ckog redosleda obrade� One su vi�se psiholo�ske prirode sa ciljem da korisnikimao ose�caj da se ne�sto de�sava� Pri prose�cnoj zauzetosti resursa ra�cunarskog sistema� ovo dostadugo traje i korisnik bi imao ose�caj da se njegov proces zaglavio ili da je pao� Posledenje poruke ogenrisanju govore korisniku da se puni izlani le�

Po zavr�setku generisanja programa inspekcije u jednom preseku� vr�si se me �du arhiviranje� iprelazak na slede�cu kontrolnu ravan� Putanje du�z preseka su u alternativnim smerovima �CIK�CAK�radi izbegavanja kolizije merne sonde i radnog komada� Na samom kraju generator jo�s jedanput�zavr�sno� arhivira izlazni le �sa porukom korisniku� i vra�ca se na osnovni meni generatora� Ovakodobijeni merni program potrebno je transferovati na NUMM tj� na njen ra�cunar�

Operator na NUMM nema nikakva dodatna pode�savanja programa� Jedini zadatak mu jepostavljanje izratka prema predvi �denom koordinatnom sistemu i startovanje programa inspekcije�Ovaj merni program formira datoteku izlaznih rezultata u predvidjenom formatu za kasniju obradui odmah formira izve�staj inspekcije� Ra�cunaju se samo osnovni statisti�cki parametri odstupanja�srednja vrednost� disperzija� maksimalno i minimalno odstupanje� Tehnolog obrade rezanjem mo�zeiz ovih rezultata videti stanje komada koji je u proizvodnji� Datoteka rezultata ove inspekcijese transferuje nazad na CAD�CAM i mo�ze se naknadno obradjivati� Ovo se radi u slu�cajevimaako je od interesa simetri�cinost izradka �npr� trupa letelice�� Cela opisana procedura �tj� ovajmodul generatora� zamenjuju dosada�snje kori�s�cenje kontrolnih �sablona� �Sabloni ma kolio ta�cno biliizra �deni� uvek tra�ze o�stro oko i iskustvo onoga koji posmatra �sablon postavljen na radni komad�

�� � � OPCIJA � Poruke o gre�skama

Poruke o gre�skama sve su skoro iste kao i prethodnog modula� Poruka o problemati�cnom preseku�govori korisniku da genrator nije mogao da napravi logi�cnu strukturu od dobijenih preseka �npr�neparan broj krajeva prese�cnih krivih��

� Nije AKTIVAN part

� Zadali ste VI�SE od �� RAVNI

� Zadali ste VI�SE od �� POVR�SINA

� Broj ta�caka IZVAN dozvoljenog OPSEGA � ���

� File sa ovim nazivom ve�c POSTOJI

� Nekorektan NAZIV le�a

� Problemati�can presek �

� Nedostaje STATIC BLOCK u mernom programu

� GRE�SKA pri ARHIVIRANJU na disk

��

Page 76: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� OPCIJA � U zadatim ta�ckama

Ovaj modul upisuje u izlaznu datoteku samo koordinate ta�caka i komponente vektora normale naodgovaraju�coj povr�sini� Ovo je pomo�cni modul programeru za NUMM� Koristi se u specijalnimslu�cajevima koji nisu pokriveni ponu �denim opcijama� Izlazni fajl nije odmah spreman za rad naNUMM� Potrebna su odre �dena dopisivanja da bi se dobio korektan merni program� Modul neinteresantan za obi�cne korisnike�

���� OPCIJA � Krilo aeropro�l

Ovo je centralni modul za inspekciju komandnih i uzgonskih povr�sina� Iako u svom nazivu imakrilo on se primenjuje podjednako na sve navedene povr�sine� Odnosi se na povr�sine modela letelica�ciji su aeroproli parametarske prostorne krive �npr� kubni splajn�� Proli koji su dobijeni preko triprave linije �dijamant� i koji se naj�ce�s�ce koriste kod modela raketa podr�zani su u slede�cem modulu�Kako je napomenuto u prethodo prikazanim modulima� njih je tako �de mogu�ce koristiti za inspekcijuuzgonskih i komandnih povr�sina� ali se samo u ovom modulu mogu dobiti svi parametri koji deni�sukrilo� tj� odgovaraju�ce aeroprole� U daljem tekstu pominja�ce se samo krilo kao reprezent� ali �cese svaki put misliti na sve uzgonske i komandne povr�sine modela borbenih letelica� Ovaj modultrebalo bi koristiti za zavr�snu inspekciju kako neugra �denih tako i ugra �denih krila�

Slika ������� Inspekcija krila

Kao i kod prethodnih modula rezultat �izlaz� ovog generatora je program inspekcije za krilo utra�zenim presecima� Zna�ci� ovi programi inspekcije daju rezultate za pojedina�cne preseke �aero�prole� levog�desnog krila� Za ocenu celokupnog krila potrebno je rezultate inspekcije vratiti na

Page 77: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

CADCAM� Kroz program inspekcije na NUMM prenose se osnovni podaci o pojedina�cnim presec�ima i oni se porede sa izmerenim� Prenose se slede�ci podaci�

� Koordinate denicionih ta�caka gornjake�donjake

�� Radijus napadne ivice

� Debljina izlazne ivice

�� Du�zina tetive

�� Polo�zaj tetive

�� Ugao vitoperenja

Samo kori�s�cenje modula je jednostavno� Potrebno je pokazati povr�sine GORNJAKE i DONJAKE krila i denisati preseke �ravni� u kojima se zeli inspekcija� vidi sliku ������ Za zadavanjeravni koristi se ve�c opisani zajedni�cki modul� U ovoj opciji dozvoljeno je zadavanje samo koordi�natnih ravni i ravni paralalenih njima� Posle zadavanja naziva izlaznog fajla kompletna kontroladaljeg toka se prepu�sta samom generatoru� Izbor ravni u kojima se vr�si inspekcija je skoro uvekskop�can sa zi�ckim ograni�cenjima� Krilo modela letelice� tj� njen koreni aeroprol uvek je denisanu CL� Veoma �cesto jedan deo krila se nalazi u unutra�snjosti trupa� tj� jedan deo povr�sine krilauop�ste zi�cki ne postoji� Sli�can problem je i sa vertikalnim i horizontalnim repovima� Nema op�stegpravila� problem se re�sava od slu�caja do slu�caja�

S obzirom da su dve dimenzije krila dosta ve�ce od tre�ce dimenzije� program okre�ce vektorenormale gornjake i donjake jedne prema drugima� Nema pitanja korisniku o strani povr�sine zainspekciju� Se�ce gornjaku i donjaku u zadatoj toleranciji i generi�se denicione ta�cke prese�cnekrive� Prese�cne krive na UGII su UVEK kubni splajnovi� Ova �cinjenica ni�sta ne umanjuje op�stostgeneratora� jer su sami proli u biblioteci aeroprola ve�c denisani kao kubni splajnovi� Proveravase da li su napadna i izlazna ivica denisane radijusima ili nekim kona�cnim debljinama� O obavezizadebljavanja o�strih ivica bilo je ve�c dosta re�ci� Posle ovoga program �crta� lokalnu tetivu prola itra�zi njen polo�zaj u radnom koordinatnom sistemu� Posle svih opisanih priprema po�cinje genrisanje�Korisniku se prikazuju poruke o teku�cim podacima koji se upisuju�

��� G E N E S I S

� �� tacka GORNJAKE ���

��� G E N E S I S

� ��� tacka DONJAKE ���

Iz ovih poruka jasno je� da se ta�cke du�z gornjake generi�su od napadne ka izlaznoj ivici� Za don�jaku je smer obrnut� Ovo re�senje je uzeto� kao i u prethodnim modulima� zbog opasnosti od kolizijemerne sonde i samog komada� Po zavr�setku jednog preseka� vr�si se me �du arhiviranje i prelazak naslede�ci presek� Ako krilo modela ima strelu� program po zavr�setku ovog para �gornjaka�donjaka�tra�zi slede�ci par� Po zavr�setku �i zatvaranju izlaznog fajla� program inspekcije je potrebno trans�ferovati na NUMM� U samom programu inspekcije su ugra �dena sva neophodna procesiranja zadobijanje �zeljenih parametara krila tj� ovaj program �ce formirati svoj izve�staj� Redizajn aeroprolai samog krila mora se uraditi na CADCAM�u� O redizajnu bi�ce vi�se govora u slede�coj glavi�

�� � � OPCIJA � Poruke o gre�skama

Neke od poruka koje slede su ve�c vi �dene� Generatorom je ograni�cen broj ravni koje je mogu�ce zadatiprvenstveno zbog mogu�cnosti ra�cunara NUMM� Zadavanje ravni inspekcije koje se ne poklapajusa koordinatnim ravnima nema mnogo smisla� Aeroproli� tj� krila su denisana u paravcu leta�

��

Page 78: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� Nije AKTIVAN part

� File sa ovim nazivom ve�c postoji

� Secite krilo � � � SAMO u Koord� Ravnima�

� Secite krilo � � � sa NE vi�se od DESET ravni�

� � � � pokazali ste ISTU povr�inu � � �

� � � � Presecna Kriva GORNJAKE nije SPLINE � � �

� � � � Presecna Kriva DONJAKE nije SPLINE � � �

� � � � Greska u arhiviranju izlaznog prgrama�

� � � � PROBLEM� povr�sine suvi�se razmaknute�

Generator ne�ce generisati izlazni fajl ako pokazane povr�sine nemaju strukturu i oblik krila� tj�ako korisnk poka�ze dve nepovezane povr�sine�

Slika ������� Inspekcija krilo dijamant

���� OPCIJA � Krilo dijamant

Ovaj modul generise program inspekcije za krila �cija su i gornjaka i donjaka opisane sa PO tri ravni�Preseci ovakvog krila u pravcu leta daju aeroprol nazvan DIJAMANT� Od interesa je izmeriti teravni i njihove me �dusobne odnose �uglove�� Kod ovih prola govori se npr� o uglu klina napadneivice� Izgled ovog krila dat je na slici ����� Potrebno je obratiti pa�znju da su uglovi denisani

��

Page 79: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

u pravcu leta �ili upravno na pravac leta�� a ne onako kako je uobi�cajeno u vektorskoj analizi�Generisani program inspekcije vodi i o ovome ra�cuna� projektuje vektore normale na odgovaraju�curavan� i u toj ravni daje vrednosti uglova od interesa�

Iz ovih razloga se kod ovih krilaca prmenjuje logika razli�cita od krila sa klasi�cnim aeroprol�ima� Generi�se se po �sest kontrolnih ta�caka za svaku od povr�sina i one se procesiraju kao ravan�Vremenom se u Radionici pokazalo� da je za pouzdanu inspekciju ovih krilaca �sest ta�caka sasvimdovoljno�

Najdelikatniji deo kori�s�cenja generatora je korektno pokazivanje povr�sina koje formiarju krilce�

Pokazi NAPADNU povrsinu GORNJAKE �

Pokazi SREDNJU povrsinu GORNJAKE �

Pokazi IZLAZNU povrsinu GORNJAKE �

Pokazi NAPADNU povrsinu DONJAKE �

Pokazi SREDNJU povrsinu DONJAKE �

Pokazi IZLAZNU povrsinu DONJAKE �

Posle ove serije pokazivanja� modul vr�si proveru da li je neka od povr�sina pokazana vi�se puta�Ovo je opravdano s obzirom da se povr�sine nalaze veoma blizu jedne od druge� pa do ovogamo�ze do�ci slu�cajno� Slede�ca je provera ravnosti pokazanih povr�sina� Iako na UGII postoji tipentiteta OGRANI�CENA RAVAN �kod ���� pojedini projektanti �dizajneri� koriste neke drugevrste povr�sina za opis ovih ravni �na�zalost��� Naj�ce�s�ce je to ruled povr�sina izme �du dve linije�Iako se geometrijski dobija ista �sli�cna� stvar� ovakvo re�senje je pogre�sno� Osim �sto na ovaj na�cinpokazuju svoje znanje �neznanje�� oni komplikuju kasnije in�zenjerske aktivnosti �CAM� i tro�se vi�sera�cunarskih resursa �memorije�� Dakle� ova provera je neophodna� Modul uzima na slu�cajan na�cinpet ta�caka sa povr�sine i proverava da li se one nalaze u ravni� Ako su sve provere pro�sle� modulgenri�se izlaznu datoteku� tj� program inspekcije�

Na slici ���� su prikazane povr�sine koje formiraju dijamant krilce� i date su neke denicinekote�

�� � � OPCIJA � Poruke o gre�skama

Poruke o greskama odnose se� uglavnom� na najosetljiviji deo generatora programa� zadavanjeulaznih podataka� NJihov smisao je sasvim jasan iz opisa koji sledi�

� Nije AKTIVAN part

� Fajl sa ovim nazivom ve�c postoji

� Pokazali ste neku od povr�sina GORNJAKE DVA PUTA

� Pokazali ste neku od povr�sina DONJAKE DVA PUTA

� Pokazali ste povr�s� gornjake MEDJU povr�s� DONJAKE

� � povrs gornjake nije RAVNA

� � povrs donjake nije RAVNA

� � � � Greska u arhiviranju izlaznog programa�

��

Page 80: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� OPCIJA Krilo tetivna ravan

Veoma je �cest zahtev da se na �de polo�zaj tetivne ravni neke od uzgonski ili komandnih povr�sina�Ovim modulom se re�sava ova klasa problema� Vertikalni rep je simetri�can u odnosu na CL�logi�cno��� tj� ima tetivnu tavan� Horizontalni repovi �cesto �skoro uvek� imaju tetivnu ravan�Krila koja su geomtrijski vitoperena nemaju tetivnu ravan� Na sklopnim crte�zima modela letelicadenisani su polo�zaji �i uglovne tolerancije� repova u odnosu na krila i sli�cno� Dakle� ova klasaproblema je od zna�caja i ona se na�sla u posebnom modulu�

Ovaj modul generi�se program inspekcije koji meri dvadeset ta�caka gornjake i dvadeset kore�spodentnih ta�caka donjake� tj� dvadeset ta�caka simetri�cnih kroz tetivnu ravan� Na osnovu ovogseta ��� � ��� ra�cunaju se �ktivne� ta�cke tetivne ravni i one se procesiraju metodom najmanjihkvadrata kao ravan�

Korisnik� kao i do sada� mora da poka�ze �digitizira� povr�sine gornjake i donjake� Zatim mora dadeni�se oblast u kojoj �ce se denisati ta�cke� Oblast se zadaje u ! parametara U i V � Posle ovogamodul preuzima kompletnu kontrolu nad daljim tokom izvr�senja� Prvo se proverava da li pokazanepovr�sine imaju tetivnu ravan� Tetivna ravan se dobija od napadne i izlazne ivice �dve linije�� Akood ova dva entiteta nije mogu�ce formirati ravan �dve mimoilazne prave�� modul tra�zi pokazivanjetetivne ravni �entiteta� i odgovornost� da li krilo ima tetivnu ravan ili ne� prebacuje na korisnika�O ovoj problematici bi�ce jo�s re�ci u slede�cem poglavlju�

�� � � OPCIJA � Poruke o gre�skama

� Nije AKTIVAN part

� Podaci o Oblasti kontrole nelogi�cni START KRAJ

� Zadata Oblast inspekcije MANJA od � !

� Vektor normale TETRA � �

� Fajl sa ovim nazivom ve�c POSTOJI

� GRE�SKA pri ARHIVIRANJU na disk

� Pokazali ste ISTU povr�sinu

��� OPCIJA �Sabloni za krilo

Ovaj modul generi�se program inspekcije za kontrolne �sablone komandnih i uzgonskih povr�sina��Sablon �lim obradjen prema obliku aeroprola u odre �denom preseku� formira ravanska kriva �obi�cnosplajn��� Oni ��sabloni� su i pored sve postoje�ce �savremene� opreme� i dalje neohodan element uzavr�snim fazama izrade modela letelca� O ovome je ve�c dosta bilo re�ci� Njihova inspekcija je�naravno� neophodna� jer oni postaju kontrolnik za zavr�sna �smirglanja i poliranja uzgonskih ikomandnih povr�sina�

Na CAD�CAM sistemu je potrebno formirati prese�cne krive koje deni�su �sablon� Za gen�risanje programa inspekcije �sablona neophodno je radni koordinatni sistem �WCS� postaviti uravan prese�cnih krivih� Pri samoj inspekciji �sablon �ce le�zati u ravni paralenoj radnom stolu �XY ��pa je stoga i na UGII neohodno tako postaviti WCS� Modul tra�zi pokazivanje �redom� krive �krivih�koje ga opisuju� Ako �sablon formira samo jedna kriva i to kubni splajn� onda je mogu�ce odlu�citise za inspekciju� ili u �cvornim ta�ckama ili u ta�ckama po konstantnom kru�znom luku� Modul pitaza broj ta�caka inspekcije i tra�zi od korisnika izbor strane materijala za inspekciju� Posle ovih den�isanja modul preuzima kontrolu izvr�senja na sebe� Izgled �sablona za jednu od uzgonskih povr�sinakoja je �svojevremeno� bila u izradi dat je na slici ������

Page 81: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ������� Izgled �sablona

�� � OPCIJA Poruke o gre�skama

� Nije AKTIVAN part

� � � � Fajl sa ovim nazivom ve�c POSTOJI

� � � � � kriva nije u LOGI�CNOM REDOSLEDU

� � � � presek MORA biti u XY rav� WCS�a � � �

� � � � Br� Ta�caka IZVAN opsega � ���

� � � � GRE�SKA pri ARHIVIRANJU na disk � � �

��

Page 82: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� ZAHTEVI INSPEKCIJE

Generator programa inspekcije za uzgonske i komandne povr�sine modela borbenih letelica prikazani obja�snjen u prethodnoj glavi� je iskori�s�cen za analize i redizajn koji sledi� U daljem tekstu stavi�ce se akcenat na tri modela�

� LASTA� za T� � R �� materijal� drvo�durAl

�� AGARD za T� � materijal� durAl��C Armco Ph�Mo

� �D KRILO� zakrilce mat� durAl

Slika ������� L A S T A � �

Prvi� model aviona Lasta�� projektovan je i izra �den u Radionici VTI�a pre dvanaset godina� kaodrveno�durAlni model za aerotunel T���� Ponovo je postao aktuelan ove godine� Sve uzgonske ikomandne povr�sine su od durAluminijuma� Trup modela je drveni� tj� na metalni kostur �durAl�je pri�cvr�seno drvo� Ovo je jedan od prvih modela koji je ra �den na CNC ma�sinama� a programi zaNUMA dobijeni su pomo�cu programskog jezika UNIAPT i odgovaraju�cih postprocesora� Inspekcijadelova i celokupnog modela ura �dena je� tada� na mernoj ma�sini DEA�BETA ru�cno pokretanoj�

Slika �������� AGARD za T��

��

Page 83: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Sada�snji zahtev test�in�zenjera� se odnosi na proveru polo�zaja aeroprola pojedinih preseka krila�S obzirom da u vreme izrade ovog modela nije postojao CAD�CAM sistem� za potrebe sada�snjeinspekcije� uzete su povr�sine krila aviona Lasta� i postavljenje u prostoru prema postoje�coj doku�mentaciji� Krila ova dva aviona se razlikuju u uglu ugradnje i u uglu dijedra� Na slici ����� �prikazan je izometrijski izgled modela aviona�

Drugi� Agard� je referentni model za trisoni�cni tunel T���� Na cilindri�cnom durAlnom trupu�pri�cvr�s�cene su trougaone uzgonske povr�sine sa so�civastim aeroprolima naparvljene od vazduho�plovnog Cr�Ni �celika� Horizontalni i veritkalni rep su u takvom me �dusobnom odnosu da formirajuslovo T� Vidi sliku ������� Od krila kao repera� kotirani su i tolerisani uglovni odnosi horizon�talnog i vertikalnog stabilizatora� Od interesa je proveriti ove kote� Potrebno je� dakle� izmeritiugao izme �du vertikalca i krila� i horizontalca i krila�

Tre�ci� model �D krila je durAlno krilo raspona ����mm� na kome su razli�citi uglovni polo�zaji���� ��� �� ���� zakrilca obezbe �deni razli�citim okovima� Dakle� ne postoji kulisni mehanizam ve�c seza razli�cite uglove vr�si monta�za � demonta�za zakrilca i odogovaraju�cih okova� Od zna�caja je proverauglova zakrilca� Uglovi nisu tolerisani� za test in�zenjere je va�znije da znaju stvarne vrednosti uglovai da sa njima barataju u daljim svojim prora�cunima i testiranjima� Ura �dena je inspekcija zakrilcaza �� stepeni� Na slici �� ��� je dat izometrijski pogled na �D krilo sa zakrilcem u polo�zaju ��� iodgovaraju�cim okovom koji odre �duje polo�zaj u prostoru�

�� EKSPERIMENT

Ovo je centralni i najosetljiviji deo celokupnog rada� Programi inspekcije za oba modela su� ume �duvremenu� transferovani na ra�cunar koji upravlja NUMM� Nepohodno je da operater na NUMMispo�stuje planiranu proceduru� Posebno je bitno� da operater na mernoj ma�sini postavi i podesiobjekat inspekcije prema predvi �denom planu� podesi i orijenti�se koordinatni sistem prema bazamaradnog komada� Mada na prvi pogled ovo izgleda banalno� �cinjenica je da se najve�ci broj gre�sakau inspekciji� a i samoj proizvodnji� javlja ba�s u ovom koraku� Uticaj ljudskog faktora nije mogu�ceuvek predvideti i samim tim� uticati na njega� Preciznije re�ceno� kad god imate upliv korisnika�sansa da se pojavi gre�ska raste� Ili kako ka�ze� grubo� jedan od Marjevih zakona� Apsolutno siguransistem nije mogu�c� jer budale su tako inventivne�

��

Page 84: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Inspekcija modela LASTA��

Inspekcija krila modela LASTA� je uradjena u tri preseka� Broj i polo�zaj preseka denisani suod strane test�in�zenjera� Ta�cnije� polozaj prvog i tre�ceg preseka je dat opisno� ��sto bli�ze trupui veoma blisko kraju krila�� Polo�zaj drugog preseka je ta�cno denisan� i on je na mestu srednjeaerodinami�cke tetive� Iz ovih opisa dobijaju se konkretne vrednosti polo�zaja preseka�

� Najbli�zi trupu� na �� mm od CL

�� Na mestu Lsat� ����� mm od CL

� Na kraju krila� na ��� mm od CL

Slika � ���� � LASTA � Teoretski podaci

Inspekcija krila je� naravno� uradjena i za levo i za desno krilo� Na slici ����� date su teoretskevrednosti polo�zaja denisanih preseka krila� Kotirana su rastojanja izlazne ivice od RR �repernaravan�� Na desnom krilu kotirani su uglovi koje zaklapaju pojedinacne tetive u odnosu na RL�reperna linija�� U ravni simetrije modela aviona CL �centralna linija� koreni aeroprol je poduglom od ��� Krila imaju ugao dijedra od ��� Programi inspekcije dobijeni su ve�c opisanimgeneratorom programa� Kori�s�cena je opcija � KRILO Aeropro�l� Izgenerisana su tri programa� zasvaki od pojedina�cnih preseka za levo krilo� Desno je kontrolisano opcijom OGLEDALO� Koordinatnisistem �WCS� kori�s�cen u toku inspekcije� je razli�cit od apsolutnog koordinatnog sistema modela�Njihov medjusobni odnos je jednozna�cno denisan� pa ova �cinjenica ne uti�ce na rad i prezentacijurezultata� WCS je vezan za u�sku prednje noge i on je od ve�ceg zna�caja za test�in�zenjere� Zau�sku prednje noge su vezani i dinamometri u toku tunelskih ispitivanja� Ona je ujedno i jedinamaterijalna baza za denisanje polo�zaja koordinatnog sistema za inspekciju� Ostala pode�savanjamodela Laste� su ura �dena preko libele postavljene na posebno postolje na nosu aviona� Libelomje model doveden u �nulti� polo�zaj� tj� u onaj polo�zaj koji odgovara horizontalnom letu aviona�Posle ovih dugih i �pipavih� pode�savanja model je spreman za inspekciju�

Page 85: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

U prilogu je dat jedan od programa inspekcije� onaj za levo krilo na preseku ���mm od CL inazvan je KL����HLP� Svi ostali programi izgledaju sasvim sli�cno� iste su stukture sa razli�citimpodacima� Operater na NUMM zadaje ime datoteke za upis rezultata i dozvoljena odstupanja�Program preuzima kompletnu kontrolu nad daljim izvr�senjem� Program za inspekciju levog krilana preseku ���mm od CL dat je u prilogu br�� Rezulatati inspekcije� akvizirani rezultati ovogpreseka su u prilogu br� �� Inspekcija svakog od preseka je uradjena sa dva alata� tj� sa dvemerne sonde� Jedino je tako bilo mogu�ce pri�c i gornjaci i donjaci krila� Po zavr�setku inspekcijepreseka� operater na NUMM odmah dobija �prikazuju se na ekranu� rezultate inspekcije paralelnosa teoretskim vrednostima�

L A S T A � krilo levo ��� mm od CL

TEOR� MER�

DUZINA TETIVE� ������� ������� mm

DEBLJINA IZLazne IVice � ����� ����� mm

RAD� Napadne ivice R � ����� ����� mm

UGAO TETIVE � ������ ������ stepeni

Odstupanja GORNJAKE � od ����� do ���� sred� ����� mm

Odstupanja DONJAKE � od ���� do ����� sred� ���� mm

Na �opi disku ra�cunara NUMM arhivirana je datoteka sa podacima inspekcije za svaku diskretnuta�cku dobijenu u toku rada� Za dalju analizu i redizajn� potrebni je ovaj fajl �vratiti� na CAD�CAMsistem� Na slici ����� date su izmerene vrednosti za svaki od tri preseka za oba krila�

�� � � Osvrt na rezultate

Slika � ������ LASTA�� Izmerene vrednosti

��

Page 86: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Ono �sto prvo pada u o�ci� su veoma velika odstupanja izmerenih ta�caka od njihovih teoretskihvrednosti� Odstupanja gornjake rastu� u apsolutnom iznosu� posmatraju�ci presek od napadne premaizlaznoj ivici� i u najve�cem delu su negativna� Odstupanja donjake rastu �u apsolutnom iznosu�posmatraju�ci presek od napadne prema izlaznoj ivici� i sve vreme su pozitivna� Ovo se mo�zekonstatovati za sve preseke� Pada u o�ci� tako �de� da uglovi tetiva od svojih teoretskih vrednostiodstupaju oko �� �� Radijus napadne ivice i debljina izlazne ivice ve�ci su od svojih zadatih vrednostiza oko ���mm� Rastojanja izlaznih ivica �svih preseka� od RR su takore�ci idealno izvedena�

Ceo model Laste� je farban� i to nekoliko puta od kako je napravljen pa do danas� Far�banju prethodi gitovanje svih povr�sina ��spric git�� Odatle poti�cu sva zadebljanja na krilu� Ovom�cinjenicom se mogu objasniti zadebljanja napadne i izlazne ivice� Ali odstupanja du�z povr�sinagornjake i donjake su mnogo ve�ca od par desetih koliko je �verovatno� naneto gitovanjem� Uzroksu uglovna odstupanja tetiva� Ona su� takore�ci� ista za svih �sest preseka� Ta�cne vrednosti ovihodstupanja zadovoljavaju �tunelske� test in�zenjere� jer �ce ih uzeti u obzir� ali ne i tehnologe obraderezanjem� Uzroka mo�ze biti nekoliko �mnogo�� ali im je svima veoma te�sko u�ci u trag� U vremeizrade ovog modela ja sam studirao� a tehnolog koji je vodio izradu ne mo�ze da se seti �cinjenicaod pre desetak i vi�se godina ��sto je i noramlno�� Situacija vrlo sli�cna kao da se analizira model kojije izradila neka druga rma a ne VTI�

Sumnja u ta�cnost izrade samog krila otpada� ��sto se u redizajnu lepo vidi� jer je tehnologijara �dena UNIAPT�om� Ostali faktori od uticaja su� gre�ska ugradnje krila i gre�ska u nivelisanju�pode�savanju� modela pre inspekcije� Gre�ska ugradnje otpada kao primarna� jer su rastojanjaizlaznih ivica od RR savr�sena� Ostaje kao najsumljiviji uzrok nivelisanje modela pre inspekcije� Iakoje samo podsavanje radjeno veoma polako i pedatno� javilo se uglovno odstupanje svih tetiva krila�Nivelisanje modela Laste� u polo�zaj koji odgovara horizontalnom letu aviona� uradjeno je pomo�culibele postavljene na poseban nosa�c �adapter� a ovaj je sa svoje strane oslonjen u sferne osloncena motorskoj masci� I ovde se treba tra�ziti uzrok problema� Trup modela Laste� uradjen je oddrveta �kao sto je ve�c opisano�� i u tom drvetu su oslonci za libelu tj� za njen adapter� I vizulenomkontrolom jasno je� usred razlokanosti� da je nivelisanje na ovaj na�cin veoma� veoma sumnjivo�Adaper je u svoje le�zi�ste ko zna koliko puta stavljan i skidan za protekilh � godina� Osim toga�drvo se vremenom su�si i deformi�se� Rezultat sveka iznetog je sistematska gre�ska� koja se kasnijesve vreme provla�ci� Ovim istim postupkom se deni�su napadni i uglovi za tunelska ispitivanja� Sammodel se u radni prostor aerotunela postavlja� dakle� sa nekom gre�skom� Tunelski test�in�zenjeri sui sumnjali na krila� pa je zato i radjena inspekcija posle toliko godina ponovo�

Page 87: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Inspekcija modela AGARD

U ovom poglavlju ne�ce se opisivati inspekcija celokupnog modela� Taj posao je veoma kompleksani dugotrajan� Opisa�ce se deo koji se odnosi na proveru uglovnih odnosa horizontalnog i vertikalnogstabilizatora prema repernim povr�sinama� tj� krilima� Provera se� dakle vr�si na sklopljeom modelu�

Prvi i svakako najosetljiviji postupak je pode�savanje WCS prema samom modelu AGARDa�Jedna osa WCS provla�ci se kroz cilindri�cni trup� Druge dve ose� koje formiraju ravan� potrebno jepostaviti kroz tetivnu ravan krila� Potrebno je dakle �na�ci� tetivnu ravan i re�ci NUMM da svojkoordinatni sistem prilagodi toj ravni� S obzirom da ova ravan zi�cki ne postoji� potrebno ju jeizmeriti posredno� Tetivna ravan krila dobijena je inspekcijom povr�sina gornjake i donjake� i inter�polirana je na sredinama korespodentih ta�caka� Program inspekcije kojim je ovo ura �deno dobijenje generatorom programa inspekcije na CAD�CAM kori�s�cenjem opcije �� Org WCS postavljen jena �ceonoj povr�sini zadnjeg dela trupa� Tek sada je mogu�ce po�ceti inspekciju uglovih odnosa�

Slika � ������ AGARD Uglovni odnosi stabilizatora

Inspekcija uglovnih odnosa se mo�ze uraditi programom dobijenim generatorom i njegovom ve�cpomenutom opcijom �� Ova mogu�cnost je opisana u slede�cem eksperimentu� koji se odnosi nanala�zenje ugla zakrilca modela �D krila� Problem je interesantniji jer kod ovog �D krila povr�sinegornjake i donjake zakrilca nisu simetri�cne kroz tetivnu tavan� Ovde je inspekcija izvr�sena pro�gramom koji je dobijen kori�s�cenjem opcije � generatora� Ovako je ostavljena mogu�cnost analizesimetri�cnosti ovih povr�sina� Program inspekcije i akvizirani rezultati dati su u prilogu br� ��

Podaci dobijeni inspekcijom� vra�ceni su na CAD�CAD sistem i tamo su interpolirane tetivne ravni�ciji su rezultati gra�cki prikazani na slici ������� Kotirani su vektori normala na tetivne ravni injihove projekcije na koordinatne ravni� Razlog za�sto su ova interpoliranja ura �dena na nadredjenomra�cunaru su h�w i s�w ograni�cenja ra�cunara PDP��

��

Page 88: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� � � Osvrt na rezultate

Analiza uglovnih odnosa stabilizatora �vertikalnog i horizontalnog� prema krilu� osim �sto je neophodnatest in�zenjerima� od zna�caja je i za projektante� dizajnere� i tehnologe obrade rezanjem� Speci�cnostme �dusobnih odnosa �T�forma� i male relativne �a i apsolutne� debljine ��!� predstavljale su jo�s ufazi projektovanja problem� Izbor na�cina vezivanja direktno je uticao na uslove ispitivanja �brzine�dinami�cki pritisci � � ��� Ta�cnost uglovnih odnosa� tako �de je direktno zavisila od na�cina me �dusobnogvezivanja� Maksimalna debljina vertikalnog repa na krajnjem aeroprolu iznosi ����mm� Mak�simalna debljina horizontalnog repa u korenom aeroprolu iznosi ���� �mm� Ove dve vrednostinisu na istom preseku� Veza ova dva elemnta je obezbe �dena lastinim repom i �civijama� Varenje�elektronsko� je otpalo iz raznih razloga� ne samo tehni�ckih�

U prilogu br��� dati su podaci za sva tri para povrsina i njihovih ravni simetrije tj� njihovihtetivnih ravni� Podaci o odstupanjima �srednja vrednost� varijansa� raspon� pojedina�cnih povr�sina�leva i desna povr�sina vertikalca� i sredina korespodentnih ta�caka su u ovom prilogu� Rasponodstupanja interpliranih ta�caka za sva tri para je oko ���mm� a varijansa do ��� mm �za veritkalac����mm� �sto je po mom mi�sljenju sjajan rezultat� Vertikalac je u odnosu na ravan simterije celogmodela zakrenut za ������ Odstupanja horizontalnog repa �levog i desnog� su ne�sto ve�ca jer u sebinose gre�ske vertikalnog repa� Uglovna odstupanja horizontalca su reda veli�cine ����

Sve u svemu� veza pomo�cu lastinog repa �uz dosledno po�stovanje propisane tehnologije� dalaje o�cekivani rezultat i pored svih sumnji koje su postojale u fazi projektovanja�

��

Page 89: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

���� Inspekcija modela �D krila

Inspekcija modela �D krila� tj� polo�zaja zakrilca ��� uradjena je programom inspekcije koji je dobijengeneratorom programa inspekcije i kori�s�cenjem njegove opcije �� Kao �sto je ve�c obja�snjeno� programinspekcije vr�si akviziciju �� ta�caka gornjake i �� korespodentnih ta�caka donjake�

Slika � ����� MODEL �D ZAKRILCE ��

U programu� za svaki par ta�caka �gornjaka � donjaka�� postoji podatak o polo�zaju tetivne ravnipreko parametra �� U programu je ta promenljiva simboli�cki ozna�cena sa LM� Npr� za prvu ta�ckuLM � ������� tetivna ravan zakrilca �deli� zami�slejnu du�z koju kreiraju korespodentne ta�cke nagornjaci i donjaci u ovom odnosu� S obzirom da je LM �� ta�cka koja deli pomenutu du�z jeizvan te du�zi� tj� i gornjaka i donjaka na tom mestu su iznad tetivne ravni� I tako redom� za svakipar ta�caka postoji novi podatak o parametru �� Zna�ci od ����� ta�caka dobija se �ra�cuna se� ��kvazi izmerenih ta�caka tetivne ravni preko parametra deljenja du�zi� Kroz tako izra�cunate ta�ckeinterpolira se ravan kor�s�cenjem standardne DEA procedure za merenje ravni� U prilogu br� � datje listing programa inspekcije koji je kori�s�cen u radu�

Operator na NUMM odmah po inspekciji dobija tra�zene vrednosti� Ta�cke tetivne ravni dobijeneinspekcijom vra�cene su na UGII radi lak�se gra�cke prezentacije� Inspekcija je uradjena u tri oblasti�na levom kraju� na desnom kraju i u sredini raspona �D krila� Na slici �� ��� su dati izmereniuglovi u pravcu leta na sva tri mesta i vrednost teoretskog ugla�

��

Page 90: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

U prilogu br� � dati su obra �deni rezultati inspekcije zakrilca za polo�zaj ���� pomo�cu kojih jekreirana slika �� ���� Operater na NUMM dobija na svom monitoru slede�ce podatke i obave�setnja�

� TEORETSKA RAVAN � u �� MEMO lokaciji

X� ������ Y� ��� Z� ������

i� ������ j� ��� k� ������ D� ������

Levi kraj IZMERENA RAVAN � u � MEMO lokaciji

X� ������ Y� ���� Z� ������

i� ������� j� ����� k� ������ D� ����

Sredina IZMERENA RAVAN � u � MEMO lokaciji

X� ������ Y� ����� Z� ������

i� ������� j� ������� k� ������� D� �����

Desni kraj IZMERENA RAVAN � u � MEMO lokaciji

X� ������ Y� ����� Z� ������

i� ����� j� ������ k� ������� D� ������

S obzirom da sada poseduje �memorisane u radnim lokacijama� kompletne podatke o izmerenimravnima u sve tri oblasti� operater na NUMM mo�ze na dokumentaciji da upi�se stvarne vrednostizakrilca u odnosu na nulti polo�zaj� Za ostale polo�zaje �uglove� procedura se ponavlja� s time �stose zakrilce montira pomo�cu okova za novi polo�zaj�

�� � � Osvrt na rezultate

Za svaku od tri izmerene ravni� sistem daje po � podataka� X�Y� Z� i� j� k�D� Poslednja � su podacinormalnog �kanoni�cnog� oblika ravni� komponente vektora normale �i� j� k� i minimalno rastojanjeod koordinatnog po�cetka �D�� Prve tri vrednosti �X�Y� Z� su koordinate sredi�sne ta�cke� Podatakkoji mo�ze da dovede do pogre�snih zaklju�caka je D� Njegova vrednost direktno zavisi od polo�zaja�izbora� koordinatnog sistema� Koordinatni sistem je denisan na slede�ci na�cin� X�osa du�z tetive�Y�osa du�z napadne ivice� Z�osa upravno na prethodne dve� Posledica relativne udaljenosti radnogkoordinatnog sistema u odnosu na zakrilce je da se izmerene i teoretske vrednosti za D razlikuju okomm� Da je WCS bio bli�zi� vrednost bi bila manja i obrnuto� Zato je potrebno obratiti pa�znju naprva tri podtka �X�Y� Z�� �cije vrednosti ne zavise od izbora WCS�a� Tra�zenjem rastojanja sredisnjihta�caka za izmerenu i teoretsku ravan� vidi se da su rastojanja reda veli�cine �mm�

Jo�s jedan podatak je indikativan� a govori tetivnoj ravni zakrilca� To je ugao vektora normale uYZ ravni� Sukcesivne vrednosti ovog ugla �������� ������������� govore nam da se celo zakrilceiskrivilo �izvitoperilo� kao gudalo du�z razmaha� Ovo se mo�ze uo�citi �cak i vizuelno posmatranjemzakrilca du�z razmaha� Ovo krivljenje je rezultat ma�sinske obrade �glodanje� povr�sina gornjake idonjake� Uz podatak da je materijal zakrilca durAl� ovo i nije tako �cudno� Podatak va�zan za testin�zenjere svakako� ali i vrlo inikativan i za tehnologe obrade rezanjem� Potrebno je promeniti ne�stou tehnologiji da bi se ova vrednost smanjila� Mogu�ca pobolj�sanja bi se �verovatno� dobila uvod�jenjem dodatnih �tehnolo�skih� oslonaca i �ce�s�cim okretanjem radi umirivanja �elimiacije� napona umaterijalu� Li�cno smatram� da se ova pojava ne mo�ze skroz izbe�ci s obzirom na razmah od m�malu relativnu debljinu� durAl kao materijal izrade i glodanje kao proces formiranja oblika�

Page 91: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� REDIZAJN SKULPTORNIH POVR�SINA

Povr�sinski pe�cevi uspe�sno se koriste za kompjutersku prezentaciju kopleksnih delova raznih granama�sinske industrije� Ovako matematicki modelirani �dizajnirani� ma�sinski delovi �CAD� proizvodese na NUMA uz ra�cunarsku pomo�c �CAM�� Posebno kada se obra�ca pa�znja na funkcionalnost ob�lika� kao kod karoserija automobila� livackih kalupa� uzgonskih i komandnih povr�sina letelica� odposebnog je zna�caja ocenjivanje gre�ske izrade i redizajn grazke baze na CAD�u� Oblik param�etarski denisanih povr�sinskih pe�ceva mo�ze se menjati promenom koecienata koji ih deni�su� ali uovom poglavlju �ce se razmatrati denisanje novog pe�ca na osnovu starog �redizajn� i ta�caka koje sudobijene u procesu inspekcije� Sve modifkacije vr�si�ce se metodom najmanjih kvadrata �MNKV��koja daje najpribli�znije rezultate ali ujedno tra�zi i najvi�se numeri�ckih izra�cunavanja� Sva razma�tranja odnosi�ce se na modikaciju �redizajn� bikubnih parametarskih povr�sinskih pe�ceva �bicubicsurface patch�� naj�ce�s�ce kori�s�cenih za projektovanje i izradu uzgonskih i komandnih povr�sina mod�ela borbenih letelica�

��� Modi�kacija pojedina�cnih bikubnih pe�ceva

Posmatrano sa strane matematickog denisanja pojedina�cnog povr�sinskog pe�ca potebno je na�cinove koeciente Cx� Cy� Cz u matri�cnoj jedna�cini ��������

Pu�v ��UCxV

T UCyVT UCzV

T�

Set novih koecienata C�

x mo�ze se denisati�

C�

x � Mh�Qx � �Qx�MTh ����

C�

y � Mh�Qy � �Qy�MTh ����

C�

z � Mh�Qz � �Qz�MTh ���

Gde matrice �Qx� �Qy� �Qz pretstavljaju izmene geometrije celokupne povr�sine u �cvornimta�ckama �patch corner points� pe�ca� i koje kreiraju novi povr�sinski pe�c�

P�

u�v �hUC

xVT UC

yVT UC

zVTiT

���

Zna�ci� za modifkaciju jednog povr�sinskog pe�ca potrebno je odrediti ukupno �� nepoznatih koe�cienata u �x� matricama �Qx� �Qy� �Qz�x�x� � ���� Broj nezavisnih promenljivih �koecienata�se smanjuje uvo �denjem ograni�cenja da se sve modifkacije povr�sinskog pe�ca vr�se u pravcu vek�tora normale na pe�c� Ovo ograni�cenje �uslov� pretpostavlja da su sve promene u pravcu normalepe�ca najuticajnije na izmene u sopstvenoj geometriji� Broj nezavisnih promenljivih �koecienata� upomenutim matricama se� tako �de� smanjuje kod kompozitnih povr�sina sastavljenih od M pe�ceva uu pravcu i od N pe�ceva u v pravcu� Podrazumeva se da je zadovoljen prvi stepen kontinualnosti� tj�da pe�cevi imaju zajedni�cke �dodirne� granice i da imaju zajedni�cke parcijelane izvode �iz matriceQ� u tim granicama�

Zna�ci pe�c ozna�cen sa P �u� v� postaje P�

�u� v� u pravcu vektora normale� Jedini�cni vektor normalemo�ze se napisati�

O�u� v� � �ox�u� v� oy�u� v� oz�u� v� �T

���

Page 92: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

S obzirom da smo pretpostavili da su sve izmene pe�ca ra �dene u pravcu vektora normale ondamatrice �Qx �Qy �Qz se mogu napisati kao ��������

�Qx �

����

h�ox��� �� h�ox��� �� hox��� �� hox��� ��h�ox��� �� h�ox��� �� h�ox��� �� h ox��� ��h�ox��� �� h��ox��� �� h��ox��� �� h��ox��� ��h��ox��� �� h��ox��� �� h�ox��� �� h�ox��� ��

���� ���

Sli�cno za ��Qy �Qz � Dakle u jedna�cini � javlja se � nepoznatih� Ove promenljive se mogunapisati i kao vektor�

H � � h� h� h� � � � h��T ��

Slika ������� Deo kompozitne povr�sine od MxN pe�ceva

��� Modi�kacija prema izmerenim ta�ckama

Dobro poznati metod najmanjih kvadrata �MNKV� mo�ze se uspe�sno koristiti za modikaciju pos�toje�ce povr�sine� denisane sa jednim ili vi�se povr�sinskih pe�ceva� tako da je minimizarana sumakvadrata rastojanja merenih �datih� ta�caka od postoje�ce �polazne� povr�sine�

Zadatak je minimizirati slede�ci izraz s�

s �kXi��

DTi Di ���

Di � Pi � P �ui� vi�� Pi � �Xi Yi Zi �T

Gde su� �k�� broj datih ta�caka� Xi� Yi� Zi koordinate i�te ta�cke� Ui� Vi �vrednosti parametara ui v najbli�ze ta�cke povr�sine koja se modikuje�

Page 93: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Za svaku merenu ta�cku s je f�ja od Ui i Vi� ali tako �de zavisi i od koecienata matrica pe�ceva kojideni�su povr�sinu� Govoreci op�ste� minimalna vrednost s se dobija re�savanjem slede�cih jedna�cina�

�s

�ui� � i � �� �� � � �k � �

�s

�vi� � i � �� �� � � �k ���

�s

�hj� � j � �� �� � � � l ���

Gde je l broj promenljivih u koecientima matrice� Za veliki broj ta�caka potrebno je re�siti velikibroj simultanih nelinearnih jedna�cina za minimizaciju s� Razlog je �sto svaka ta�caka dodaje podve promenljive i dve jedna�cine parcijalnih izvoda po Ui i Vi u � i �� Ako pretpostavimo da suvrednosti u i v novog pe�ca iste kao i vrednosti u i v najbli�ze ta�cke na polaznom pe�cu� ove jedna�cinese mogu eleminisati�

Broj jedna�cina zavisi od �stepena slobode� geometrijskih izmena i rezultuje smanjenim brojemjedna�cina� Ova pretpostavka je razumljiva jer ovaj� razvijeni� postupak vr�si izmene polazne ge�ometrije u pravcu vektora normale polazne kompozitne povr�sine� Ova pretpostavka je prakti�cnovaljana ako su odstupanja mala �za red veli�cine i vi�se� od dimenzija povr�sinskog pe�ca� Prakti�cnosmo pretpostavili da promena odstupanja �u pravcu vektora lokalne normale� du�z kompozitnepovr�sne ide po nekoj zakonitosti� nema naglih skokova� tj� cela povr�sina je zadr�zala karakter kojije i imala u CAD bazi� Razlog mo�ze biti npr� tro�senje alata �loptastog glodala� koje mo�ze bitiravnomerno kako �te�ce� program za obradu� Poznato je� da je za izradu neke od skulptornihpovr�sina potrebno i nekiliko hiljada cik�cak prolaza alata� Zna�ci povr�sina nije promenila karakter�odstupanja lagano rastu� ali je ispupcena povr�sina i dalje ostala ispupcena i sli�cno�

Uzimaju�ci u obzir sve izneto� broj nepoznatih koecienata za svaki pe�c se svodi na �cetiri� Onise dobijaju iz novih koordinata �cvornih ta�caka kompozitne povr�sine� slika �����

�� � � Pojedina�cni povr�sinski pe�c

Rastojanje izme �du merenih �datih� ta�caka Pi i P�

i korespodentne ta�cke nove �redizajnirane� povr�sinemo�ze se denisati kao�

Ri � Pi � P�

�ui� vi� ���

Kori�s�cenjem jedna�cina ������ �� jedna�cinu � mo�zemo napisati�

Ri � Di � AiH H � �h� h� � � � hl�T ��

I iz navedenih jedna�cina�

AiH ��UiMh�QxM

Th V

Ti UiMh�QyM

Th V

Ti UiMh�QzM

Th V

Ti

�T����

Ai je matirica xL koecienata nepoznatih vektora H� U jedna�cini � Di i Ai su konstante zapojedina�cne vrednsoti Ui i Vi� Dakle� ostalo je da se odredi vektor nepoznatih H da bi se polaznapovr�sina modikovala prema merenim ta�ckama� Jedna�cina � primenjena na sve merene ta�ckeglasi�

Page 94: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

R � D � AH ����

R � �R� R� � � � Rk�T ����

D � �D� D� � � � Dk�T ���

A � �A� A� � � � Ak�T ����

Suma kvadrata data jedna�cinom � mo�ze se napisati kao�

s � RTR � �D � AH�T �D � AH� �� �

Re�savanjem �� po H prema jedna�cini � dobija se

H � ��ATA

���ATD ����

�� � � Te�zinski koe�cienti za pode�savanje granica pe�ca

Izmene u geometriji pe�ca� objasnjene u prethodnom paragrafu efektno elimini�su gre�ske u okoliniuglova pe�ca� Jedna od ne�zeljenih posledica koja se javlja je talasastost pe�ca� Ona �talasastost�se javlja odmah� posle nekolio iteracija i ne ispravlja se kasnijim iteracijama� Ova pojava poti�ce� usu�stini� iz globalne osobine kubnih splajnova�

Jedan od na�cina ispravljanja ove ne�zeljene pojave� posebno u slu�cajevima pode�savanja povr�sine�best��ting� preko modifkacije korner ta�cka pe�ca� je kori�s�cenje te�zinskih koecienata �te�zinskihfunkcija�� Te�zinske funkcije dodeljene svakom od �cetiri �co�ska pe�ca glase�

P ��� �� wi � �� � ui��� � vi� ����

P ��� �� wi � �� � ui�vi ����

P ��� �� wi � ui�� � vi� ���

P ��� �� wi � uivi � ��

Na slici ������ prikazan je uticaj te�zinske f�je preko celog povr�sinskog pe�ca pri pode�savanju krozteme P ��� �� �������� Ako uklju�cimo te�zinske funkcije� tada suma kvadrata odstupanja postaje�

s�

� �WR�T �WR� � ��

Page 95: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

W �

�������

w� � � � � � �� w� � � � � �� � w� � � � ����

������

������

� � � � � � wk

�������

� ��

Minimiziranjem sume kvadrata sa te�zinskim funkcijama daje novi vektor nepoznatih H�

H � ���WA�T �WA�

����WA�TWD � �

�� � � Kompozitne povr�sine

Opisana metoda mo�ze se uspe�sno primeniti na kompozitne povr�sine� Prvo se odrede parametriui vi pojedina�cnog pe�ca mi ni koji su najbli�zi i�toj merenoj ta�cki� tj� ovo se uradi za sve merneta�cke ��������

Ako parametri ui vi �padnu� u intervale � ui � � vi � jedna�cine �ce biti zadovoljenekao za pojedina�cne pe�ceve� Jednom dodeljene ta�cke pojedina�cnim pe�cevima kompozitne povr�sine ikorespodentni parametri u i v na �deni� individualne korner ta�cke mogu biti pode�sene �best��t� premaprethodno iznetoj proceduri�

Zna�ci celokupnu kompozitnu povr�sinu modikujemo pomeranjem� �cvornih ta�caka tako da jeminimizirana suma kvadrata odstupanja� U prethodnom poglavlju je izneto da modikacija �cvornihta�caka pojedina�cnog pe�ca stvara neke ne�zeljene posledice koje se izbegavaju te�zinskim koeci�entima� Dakle� potebno je celokupnu proceduru ponoviti za svaki pojedina�cni pe�c kori�s�cenjemte�zinskih funkcija�

Razli�cite tehnike najboljeg pode�savanja se mogu koristiti pri primeni na kompozitnim povr�sinama�Pode�savanje �cvornih ta�caka kod povr�sina opisanih sa vi�sestrukim pe�cevima podr�zava prvi stepenkontinualnosti bliskih� susednih povr�sina tokom iterativnog procesa najboljeg pode�savanja�

Te�zinske funkcije koje su uvedene u �cvornim ta�ckama iz razloga da izmena polo�zaja jednogkornera ne uti�ce na ostale kornere istog pe�ca�

Celokupna� do sada� izneta razmatranja primeni�ce se na izra �dene delove prema CAD bazi� Pri�meni�ce se na uzgonske i komandne povr�sine modela borbenih letelica dizajnirane bikubnim kom�pozitnim povr�sinama� Redizajn povr�sina na CAD�CAM sistemu prema izra �denom delu neophodanje ulazni podatak za dalja tunelska ispitivanja�

Page 96: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Slika ����� �� Te�zinska funkcija za teme P�����

Page 97: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� REDIZAJN GRAFI�CKE BAZE

U ovoj glavi bi�ce opisan poslednji segment sistema ra�cunarski podr�zane inspekcije� Ovaj segmentje s�w razvijen u GRIPu na CAD�CAM sistemu UGII� U ovoj glavi ne�ce se razmatrati redizajn�ponovno modeliranje objekta prema izmerenom stanju� analiti�ckih entiteta� linija� ravan� krug�ravan� cilindar� konus � � � Razmatra�ce se redizajn kubnih splajnova� tj� redizajn pojedina�cnih presekauzgonskih i komandnih povr�sina� Ceo postupak bi�ce obja�snen na modelu aviona LASTA��� Kubnisplajnovi su uzeti kao naj�ce�s�ce kori�s�ceni tip entiteta za denicione krive posmatranih povr�sina�

Ne�ce se razmatati redizajn kompletne povr�sine �npr� krila�� jer je takav zadatak uvek vezanza problemom ekstarpolacije� Koreni �denicioni presek� aeroprol krila uvek se nalazi u ravnisimetrije �CL�� a zi�cki �na objektu� povr�sina krila postoji samo do prelazne povr�sine krilo�trup�Ovako re�senje nije mnogo izgubilo na op�stosti� jer izme �du redizajniranih preseka �relativno� lako jeformirati povr�sine�

��� Redizajn kubnih splajnova

Po zavr�senoj inspekciji postoje uslovi za redizajn� Na ra�cunaru NUMM arhivirane su datoteke saizmerenim vrednostima� U prilogu br��� dat je izgled izlaznih datoteka� Sve imaju istu strukturu�prva linija je opis� od druge pa do karaja fajla su podaci� Svaka linija ima osam podataka� Kodelementa� Xmereno� Xteoretsko� Ymereno� Yteoretsko� Zmereno� Zteoretsko� odstuapnje upravcu vektora normale� Zna�ci svaka linija sadr�zi podatke o jednoj �diskretnoj� ta�cki povr�sine�Ovo je tipska struktura �interno u VTI usvojena�� i mo�ze opisivati i neke druge oblike� ne samota�cke� Kod elementa ima slede�ca zna�cenja� �� ta�cka� �� elipsa� �krug� ��sfera� � linija� �� cilindar��� konus� �� ravan� ��� ta�cka na gornjaci� ��� ta�cka na donjaci� �� ta�cka na izlaznoj ivici� Svedatoteke je potrebno prebaciti u direktorijum korsinka UGII koji �zeli redizajn�

Po transferu podatka i aktiviranju odgvaraju�ceg parta� potrebno je pozvati program za redizjan�Program je tako koncipiran� da od korisnika tra�zi odgovor na par pitanja i posle toga preuzimakontrolu daljeg toka izvr�senja na sebe� Dakle� korisnik mora da poka�ze �digitizira ili identikujeimenom� povr�sine gornjake i donjake� unese sve nazive datoteka sa podacima i zada naziv izlaznogfajla� Izlazni fajl ima oblik izve�sataja i za levo i desno krilo modela Laste��� su dati u prilogu br� � Poizvr�senju redizajna u partu se� nalaze �nove� redizajnirane krive gornjake� donjake i lokalne tetiveza svaki presek� U korisni�ckom direktorijumu je arhiviran izve�staj�

��� Logika redizajna

Po preuzimanju kontrole izvr�seja daljeg toka� korisnik dobija seriju poruka o fazama rada�

� U�citavanje rezultata inspekcije � �� linija

�� � � � Ta�cke GORNJAKE � � �

� � � � Ta�cke DONJAKE � � �

�� � � � Tetiva � � �

�� � � � Parametri � � �

�� � � � Lambda � � �

�� � � � Kvazi merene ta�cke tetive � � �

�� Nova odstupanja MNKV � � � Gornjaka � � �

�� Nova odstupanja MNKV � � � Donjaka � � �

Page 98: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Nova TA�CKA � �� � � � gornjaka � � �

� Nova TA�CKA � �� � � � donjaka � � �

�� Kreiranje novog prola � � � � Gornjaka � � �

� Kreiranje novog prola � � � � Donjaka � � �

�� � � � a r h i v a � � � Izvestaj�lis

Program prvo u�citava neophodne podatke �poruka br����� Proverava da li gornjaka i donjakaimaju isti broj ta�caka� Ako je to slu�caj� formira i merene i teoretske ta�cke �poruke �� i �� Crtateoretsku tetivu �poruka ���� Ra�cuna kojim parametrima �U i V � povr�sine odgovaraju teoretske imerene ta�cke �poruka ��� Za svaki par �teoretskih� korespodetnih ta�caka gornjaka�donjaka ra�cunau kom odnosu ih deli tetiva �poruka ��� Na osnovu ovog podatka ra�cuna izmerene ta�cke tetive�poruka ��� i kroz njih metodom najmajih kvadrata provla�ci liniju� ako postoji linearna korelacija�Ako ne postoji linearna korelacija provlaci krivu drugog stepena �parabola�� Ovim je redizajntetive zavr�sen i prelazi se na redizajn gornjake i donjake� Program ra�cuna nove ta�cke �tre�ci setta�caka� koje se nalaze na vektorima loklane normale� Kroz ovaj set ta�caka bi�ce provu�ceni kubnisplajnovi� Zna�ci� za svaku ta�cku �posebno gornjake pa donjake� izra�cunaju se odstupanja takvada se minimizirana suma kvadrata �svih� du�z pojedina�cnog preseka �poruke �� i ��� Postupakminimizacje je ura �den metodom obja�snjenom u glavi ��� Kori�s�cenje te�zinskih funkcija elimini�setalasanje du�z tra�zene krive� Potrebno je provu�ci krivu �splajn� istog karaktera �u smislu prevojnihta�caka�� a da su kvadrati odstupanja �od redizajnirane i teoretske krive� minimizirani� Po nala�zenjupolo�zaja �cvornih ta�caka� one se i kreiraju kao entiteti �poruke ��� i ����� Ovo je neophodno jer jena UGII mogu�ce kreirati splajn samo kroz postoje�ce ta�cke� Svaka ta�cka se nalazi u pravcu lokalnenormale� Kroz ovako dobijeni set ta�caka provla�ce se kubni splajnovi �poruke ��� i ���� Prethodnokreirani set ta�caka� kao pomo�cni� se bri�se� Zatim se puni izlazni izve�staj koji se na samom krajuarhivira �poruka ����� Po zavr�setku jednog preseka� ceo postupak se ponavlja za slede�ci�

� � � Sadr�zaj izve�staja

Po kreiranju �redizajniranju� aeroprola� program zavr�sava rad� Korisnk mo�ze u formiranomizve�staju da na �de podatke o interpolaciji metodom najmanjih kvadrata� Prvo su dati podaci ointerpolaciji loklane tetive� broj obra �denih ta�caka� srednja vrednost� varijansa� koecinet korlecije�analiza studentovom raspodelom� jedna�cina u lokalnom koordinatnom sistemu� Za ceo aeroprol�zatim� dati su podaci o du�zini tetive� radijusu napadne ivice i debljini izlazne ivice�

U izve�satju je su� zatim� dati osnovni statisti�cki parametri o odstupanjima du�z gornjake i du�zdonjake� Sva odstupanja� kao �sto je ve�c napomenuto� su u pravcu loklane normale na povr�sinu�Prvo je analiza odstupanja dobijenih direktno merenjem� tj� onih odstupanja koje je programinspekcije izra�cunao u fazi akvizicije� Zatim su dati osnovni statisti�cki podaci odstupanja izmerenihta�caka od nove �redizajnirane� krive� Korisnik mo�ze posmatranjem krive i pregledom ovih rezultatada oceni da li je zadovoljan redizajnom� U slu�caju �sest preseka Laste�� varijansa svih odstupanja odnovog prola je ispod ��� mm� S obzirom da su povr�sine gornjake i donjake krila farbane� smatramda ova vrednost nije veilika� tj� da mogu biti zadovoljan redizajnom� Slede�ce glave analizira�ce svih�sest pojedina�cnih preseka�

Page 99: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Presek na ���� od CL

Slika ���� �� Krilo levo presek na ����mm od CL

Na slici �� �� je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka levog krila na rastojanju ���mmod CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametra krive� KolonaO IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO daje odstupanjaprikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � ��

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � ��

AVG DIST ERR � ������ AVG DIST ERR � ������

MAX DIST ERR � ����� MAX DIST ERR � ����

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� � �OVER ANGLE TOL� �

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � ������

MAX ANGLE ERR � ������� MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretskei redizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran dopoklapanja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�zkrive� ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

Page 100: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Presek na ����� od CL

Slika ����� �� Krilo levo presek na ���� �mm od CL

Na slici ������ je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka levog krila na rastojanju ��� �mmod CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametra krive� KolonaO IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO daje odstupanjaprikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � �

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � ��

AVG DIST ERR � ����� AVG DIST ERR � ������

MAX DIST ERR � ����� MAX DIST ERR � �����

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� � �OVER ANGLE TOL� �

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � �����

MAX ANGLE ERR � ������ MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretske iredizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran do pokla�panja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�z krive�ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

Page 101: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Presek na ���� od CL

Slika ��� � � Krilo levo presek na ����mm od CL

Na slici ����� je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka levog krila na rastojanju ���mmod CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametra krive� KolonaO IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO daje odstupanjaprikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � ��

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � ��

AVG DIST ERR � ������ AVG DIST ERR � ������

MAX DIST ERR � ����� MAX DIST ERR � ������

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� � �OVER ANGLE TOL� ��

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � �����

MAX ANGLE ERR � ������ MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretskei redizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran dopoklapanja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�zkrive� ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

���

Page 102: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Presek na ��� od CL

Slika ����� �� Krilo desno presek na ���mm od CL

Na slici ������ je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka desnog krila na rastojanju ���mmod CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametra krive� KolonaO IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO daje odstupanjaprikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � ��

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � �

AVG DIST ERR � ������ AVG DIST ERR � ������

MAX DIST ERR � ������ MAX DIST ERR � ������

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� � �OVER ANGLE TOL�

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � ������

MAX ANGLE ERR � ������� MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretskei redizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran dopoklapanja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�zkrive� ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

���

Page 103: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� Presek na ���� od CL

Slika ����� � Krilo desno presek na ��� �mm od CL

Na slici ������ je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka desnog krila na rastojanju��� �mm od CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametrakrive� Kolona O IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO dajeodstupanja prikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � ��

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � ��

AVG DIST ERR � ������ AVG DIST ERR � �����

MAX DIST ERR � ������ MAX DIST ERR � �����

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� � �OVER ANGLE TOL� ��

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � ������

MAX ANGLE ERR � ������� MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretskei redizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran dopoklapanja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�zkrive� ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

���

Page 104: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Presek na ��� od CL

Slika ����� �� Krilo desno presek na ���mm od CL

Na slici ������ je prikazan kompletan redizajn aeroprola preseka desnog krila na rastojanju ���mmod CL� Na crte�zu je dat tabelarni pregled odstupanja u f�ji procentualnog parametra krive� KolonaO IZMER daje izmerena odstupanja od teoretskog prola� Kolona O NOVO daje odstupanjaprikazanih ta�caka od redizajniranih aeroprola�

CURVE TO CURVE MATCHING

DEVIATION CHECKING�ERROR SUMMARY

g o r n j a k a d o n j a k a

� OF PTS CHKD � �� � OF PTS CHKD � ��

DIST TOL � ������ DIST TOL � ������

�OVER DIST TOL � �� �OVER DIST TOL � ��

AVG DIST ERR � ������ AVG DIST ERR � �����

MAX DIST ERR � ����� MAX DIST ERR � ������

ANGLE TOL�DEG� � ������ ANGLE TOL�DEG� � ������

�OVER ANGLE TOL� �� �OVER ANGLE TOL� ��

AVG ANGLE ERR � ������ AVG ANGLE ERR � �����

MAX ANGLE ERR � ������� MAX ANGLE ERR � �������

U prethodnom pregledu kori�s�cenjem mogu�cnosti sistema UGII� analizirani su odnosi teoretskei redizajnirane krive� Novi prol je u ravni preseka� zarotiran za kotirani ugao i transliran dopoklapanja ta�caka na napadnoj ivici tetiva� Zatim je ura �dena verikacija� DIST su rastojanja du�zkrive� ANGLE su uglovi izmedju vektora tangencije�

��

Page 105: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

� OSVRT NA PREZENTIRANO RE�SENJE

U ovoj glavi da�ce se osvrt na prezentirano re�senje sistema Ra�cunarski Podr�zane Inspekcije� koji jeu celom radu skra�ceno ozna�cavan kao CAI� Kori�s�cena terminologija i svi problemi vezani za nju su�malo� analizirani u posebnoj glavi�

Elem� Ra�cunarski Podr�zana Inspekcija �ili Computer Aided Inspection ili CAI kako vam drago� jezaokru�zeno re�senje koje je u operativnoj upotrebi u Vojno Tehni�ckom Institutu Vojske Jugoslavije�Svi koje interesuje problematika ra�cunarski integrisane proizvodnje �CIM�� mogu u Radionici VTI�ada vide kako to u praksi funkcioni�se� VTI je imao sre�cu �i privilegiju� da� po�cetkom osamdesetih�u fazi operemanja nije bilo posebnih nansijskih ograni�cenja� Tada planirani razvoj nadzvu�cnogaviona zahtevao je odgovaraju�cu� vrhunsku� opremu� U VTI�u se nije stalo samo na nabavci opreme�Ove �cinjenice su bile �a i sada su� dobar osnov za dalji prodor u primeni ra�cunara �informatike� u svefaze projektovanja i izrade savremenih borbenih letelica� Uz svoje pos iskustvu starije kolege� radilismo na razvoju sopstevnih re�senja integracije� Jedan od odlu�cuju�cih faktora� je bila �bezobrazno�visoka cena �na Zapadu� elemenata CIM�a ili celokupnog re�senja�

Kada se sve ovo spoji sa pozantim srpskim inatom� dobija se sopstveno re�senje CIM�a� Mladiin�zenjeri nisu imali inferiorni ose�caj u odnosu na svoje zapadne kolege iz G� �naprotiv �����

Prezentirani CAI �deo CIM�a�� je rezultat sopstvenog razvoja� Prikazano re�senje nije samosebi bilo cilj �L�art pour l�art�� ve�c� je bilo nasu�sna potreba� Ceo sistem je razvijen kao re�senjeza pove�cane zahteve tunelskih test�in�zenjera� Prikazano re�senje inspekcije uzgonskih i komandnihpovr�sina modela borbenih letelica treba da pokrije opisanu problematiku� Ceo CAI se sastoji izvi�se segmenata�

� Generator programa inspekcije

� Standardni delovi

�� Komandne i uzgonske povr�sine

� Generator izve�staja

� Redizajn gra�cke baze

� Aeroproli

�� Ravni simetrije

� Skanirane ta�cke

� Komunikacioni program

� Host strana

�� Satelit strana

� Aplikativni s�w na NUMM

� Aksijalno skaniranje

�� Radijalno skaniranje

� Loklani maksimum povr�sina

�� Loklani maksimum porola

Kao �sto je ve�c vi�se puta nagla�seno� ovaj paket uspe�sno funkcioni�ve u VTI�u� Logika funkcionisanjaelemenata sistema� kao i celokupnog re�senja prikazana je u prethodnim glavama� Primenljivost uoblasti eksperimentalne aerodinamike je pokazana na inspekciji pomenuta tri zi�cka modela� Ovajpaket je u najve�cem svom delu pokrio problematiku kojom se bavi Radionica za izradu modela letel�ica i aerodinami�ckih ure �daja VTI�a� Ka�zem najve�cim delom� zato �sto svaka prototipska radionica�

���

Page 106: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

pa i ova� bavi se raznovrsnom problematikom koja se ne mo�ze uvek planirati i predvideti� Naj�ce�s�cizadaci su uzeti u obzir� i u radu je prikazana automatizacija re�senja iznete problematike� Prob�lematika eksperimentalne aerodinamike je dinami�cna� skoro uvek sa sobom nosi nove i nove zahteve�pa prezentirano re�senje je potrebno shvatiti kao otvoreno� Mogu�cnost nadgradnje i pro�sirivanjapostoji s obzirom na standardizaciju �internu� pojedinih procedura�

Pa�zljivom �citaocu ovoga rada sasvim je o�cigledna primenljivost na neke druge oblasti ma�sinstva�U radu nije prezentirano� ali se ovaj sistem primenjuje u projektovanju i izradi alata plasti�carskeindustrije robe �siroke potro�snje�

Posle obja�snjavanja kako i �sta radi� nave�s�cu i ograni�cenja ovog paketa� onako kako ih ja vidim�Njih sam bio svestan jo�s u fazi projektovanja i realziacije�

���� Neka ograni�cenja paketa

Osnovno ograni�cenje vezano je za opremu na kojoj je i za koju je paket razvijan� Celokupan sistemje vezan za DEC�ove ra�cunare serije VAX �ili PDP� sa operativnim sistemom VMS �RSX�RT����Jasno je da se odmah postavljaju dva pitanja� Prvo� rasprostranjenost ovih ma�sina u YU� i drugonjihova �sansa da do�zive ra�cunarsku budu�cnost u svetu� Odgovori na ova pitanja nisu ni malooptimisti�cki� DEC�ovi sistemi i nisu tako rasprostranjeni kod nas� osim na par mesta u indstriji�Recimo deo namenske industrije DMB�a u Rakovici ima istu opremu kao i VTI� S obzirom na sli�cnuproblematiku �licenca GAZELE�� mogu�ca je primena�

Drugo� budu�cnost velikih i srednjih ra�cunarskih sistema �mainframe� je vrlo crna� Najezda indi�vidualnih radnih stanica na novim platformama �powerPC� PENTIUM� ne daje nikakve �sanse ovimprvim� Dileme� ra�cunari sa CISC ili RISC procesorima su i tehni�cke i ekonomske �politi�cke� i odvija�cese daleko od nas� Sli�cno je i sa OS� VMS kao DEC proizvod bi�ce izguran od strane UNIX�a koji�ce postati standard�

Ceo paket je pravljen za DEA NUMM koje u YU imaju� FOB� DMB� UTVA � � � Italijanskiproizvo �da�c je� po mom mi�sljenju� u blagoj prednosti �SURFER� u odnosu na druge �nema�cke iengleske� proizvo �da�ce�

I kao poslednja� klju�cna� �cinjenica je� da je ovo CIM re�senje u osnovi vezano za CADCAMsistem UNIGRAPHICS II� Ovde le�zi njegova �sansa za budu�cnost� UGII je vrlo kvalitetan paketkoji radi na vrlo razli�citim platformama� Vrlo je rasprostranjen u USA� npr� automobilski gigantGMC ima licencu za �cak ��� radnih stanica �mesta�� UGII ima veoma dugu tradiciju �UNIAPT�i sasvim je sigurno da �ce uz jo�s par sistema u budu�cnosti postisnuti sve ostale� Prezentirano CIMre�senje je razvijano u programskom jeziku GRIP vezanom za UGII� i sasvim se lako �kao i samCAD�CAM� prebaciju na druge platforme�

Postoji jo�s jedan problem tako �de spolja�snje prirode koji mo�ze uticati na budu�cnost re�senja� Toje stanje i razvoj avio industrije u YU� Odavde se ve�c zalazi u ekonomiju �politiku� i nije temarazmatranja� Na sva prethodna ograni�cenja nije mogu�ce uticati� neophodno je pratiti ih i njima seprilago �davati ako je mogu�ce�

Druga grupa ograni�cenja su unutra�snje prirode i direktno su vezana za kvalitet ponu �denog re�senja�

Osnovni nedostatak je o��line na�cin funkcionisanja� DEA�in SURFER se prvo i reklamira kaoon�line re�senje redizajna gra�ckih baza� Dakle� o��line re�zim rada u mnogome usporava dobijanjekrajnjeg rezultata� Vizuelizacija inspekcije neke uzgonske povr�sine� ipak� zahteva dosta vremena�truda a i poznavanje strukture celogokupnog re�senja� Kod sistema koji rade on�line �kao npr�SURFER� korisnik ne vidi �i nema potrebe da vidi� sve neophodne tokove podataka da bi naekranu svoje radne stanice dobio rezulatat inspekcije� Dakle� pre samog kori�s�cenja ovog CAIsistema potrebna je posebna obuka potencijalnih korisnika�

Drugo ograni�cenje je broj simultanih korisnika� Trenutno je omogu�cen rad samo jednom ko�

��

Page 107: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

risniku� Svi korisnici UGII�a mogu da startuju ovaj paket� ali ne simultano� Ovo je posledicabroja kupljenih �pla�cenih� licenci na sistemu UGII� Kupljene su dve licence za CAD� dve za CAMmodul i jedna za programski jezik GRIP� Kako je celokupno re�senje razvijano u ovom programskomjeziku� otuda poti�ce i ovo ograni�cenje� Ovaj problem se mo�ze �i treba� prevazi�ci odgovaraju�comorganizacijom rada svih korisnika�

Celokupno re�senje je predvi �deno samo za interaktivni rad� Ovo se mo�ze okarakterisati kao tre�ciminus� Dakle� nije predvi �deno neke elemente paketa �generator programa� redizajn baze� startovatiu tzv� paketnoj obradi �batch�� Sama paketna obrada ima i prednosti i mana� S obzirom da sera�cunarski sistemi u VTI�u ne gase �ne obaraju� preko no�ci i vikenda� batch obradom se posti�zerastere�cene ra�cunarskih resursa� Ovaj na�cin rada je zgodan kada se barata sa velikom koli�cinompodataka �nrp� ogromne matrice� i kad je neophodno dosta procesorskog vremena� Nedostacipaketne obrade su u nemogu�cnosti prekidanja �pre samog kraja� izvr�senja uo�cenih nedostatakakod medjurezultata� Neke module ponu �denog CAI re�senja sam �razvijaju�ci paket� probao u batchprocessing� ali sam �nezadovoljan� odustao od te mogu�cnosti�

U ponu �denom re�senju nije ostvarena veza sa IGES fajlovima� Nazovimo ovo �cetvrtim ograni�cenjem�IGES standard je relativno rasprostranjen na�cin razmene gra�ckih baza izme �du razli�citih CADCAMpaketa� Sam standard nije doteran do samog kraja� tj� �ceste su nekompatabilnosti me �du razli�citimproizvo �da�cima� De�sava se� �cak� da se javljaju problemi �podr�zavanja entiteta� kod razli�citih verzijai kod istog proizvo �da�ca� S obzirom da u VTI�u postoji nekoliko in�zenjerskih sistema za pra�cunarskoprojektovanje i analizu �COMPUTERVISION� IDEAS� UNIGRAPHICS II� veza sa ostalim sis�temima je bitna� Razmena izmedju navedenih sistema u VTI se vr�si preko IGES fajlova� Zna�ci�da bi se ponu �deno re�senje ra�cunarski podr�zane inspekcije primenilo i na projektima razvijenim nadrugim sistemima� potrebno je odgovaraju�ce gra�cke baze prebaciti na UGII� Veza sa IGES�om�dakle� nije direktna� Razlog za�sto ovo nije uzeto u obzir je ba�s� navedena� �cesta nekompatabilnost�

Slede�ca grupa primedbi se mo�ze odnositi na kori�s�cene algoritme i optimizaciju izvr�snog koda�Pobolj�sanja u ovoj oblasti direktno uti�cu na iskori�s�cenje ra�cunarskih resursa� Kod vi�sekorisni�ckograda na CADCAM sistemu� kakav je uvek� mo�ze se desiti da pojedini korisnici �dizajneri naj�ce�s�ce�imaju utisak da im se proces na ra�cunaru zaglavio� Ovo se i de�sava� naro�cito� pri redizajnu baze�Na optimizaciji� tj� re�savanju ovog problema je najvi�se i ra �deno� S obzirom� da su se neki elementipaketa u upotrebi ve�c par godina� problemi koji su se javljali terali su me da dosta radim naovome� Ovo je i veoma �siroka i �cesto veoma individualna oblast i diskusije na ovu temu mogusamo doprinositi kvalitetu celokupnog re�senja� Li�cno sam svestan� da u programiranju va�zi zakon�Uvek postoji jo�s jedan bag�� Vagaju�ci odnos projektnog zahteva i prezentiranog re�senja� smatram daje ceo sistem ra�cunarski podr�zane inspekcije dosta izbalansiran�

���� Mogu ci pravci razvoja

Mogu�ci pravci razvoja zavisi�ce od vi�se faktora� a mogu se kretati na razli�cite strane�

Jedan od pravaca daljeg razvoja mo�ze biti otklanjanje iznetih nedostataka �ograni�cenja�� Akose u toku dalje eskploatacije poka�ze da to bitno uti�ce na kvalitet kona�cnog re�senja� ne�sto �ce se iraditi na tome� Li�cno u to ne verujem�

Drugi pravac razvoja se odnosi na pro�sirivanje razvijenog re�senja na druge oblasti ma�sinstva� ane samo na uzgonske i komandene povr�sine borbenih lelitilica� Ovo je najverovatniji pravac razvoja�Prilog ove tvrdnje je sada�snje anga�zovanje Radionice u projektovanju i izradi plasti�carskih alatarobe �siroke potro�snje� Sada�snja orjentacija Radionice je �cisto ekonomske prirode� Dalji razvoj CAI�pa i samog CIM� zavisi�ce ipak od daljeg statusa i razvoja samog VTI�a�

Tre�ci� mogu�ci pravac razvoja je prilago �davanje ostalim ra�cunrskim sistemaima i odgovaraju�cimNUMM� I ovaj pravac razvoja zavisi �direktno� od zahteva� potreba� tr�zi�sta� Zavisi i od daljegrazvoja informatike u VTI�u�

Dakle� svi mogu�ci pravci razvoja nisu �ne�ce� biti sami sebi cilj� jer i samo re�senje ra�cunarski

���

Page 108: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

podr�zane inspekcije nije bilo samo sebi cilj�

�� TERMINOLOGIJA

Mada na prvi pogled problematika terminolgije nije tema ovog rada� ona se sve vreme direktnoili indirektno provla�ci� Po mom� li�cnom� mi�sljenju ova problematika je kod nas zapostavljena i unau�cno�stru�cnoj javnosti i u visoko�skolskim tehni�ckim ustanovama� U ovom delu rada izne�cu nekesvoje poglede i saznanja iz ove oblasti� Poseban osvrt bi�ce na terminlogiju u CAI oblasti�

Centralno mesto u jeziku nauke pripada terminologiji� Termini su jedno od osnovnih i najinfor�mativnijih leksi�ckih grupa u jeziku nauke� Pod nau�cno�tehni�ckom terminologijom odre �dene granenauke i tehnike podrazumevaju se svi speci�cni termini koji se u njoj pojavljuju i koji odgovarajusistemu pojmova date oblasti� Treba ista�ci da me �du lingvistima re�c termin jo�s uvek nije jednozna�cnodenisana� Termin je na izvestan na�cin povezan sa pojmom� Smatra se da bi termin trebalo daima slede�ce karakteristike �����

� Da je u skladu sa zakonima jezika

� Da je pogodan za dalje stvaranje re�ci

� Da je jednozna�can u datom terminolo�skom i njemu bliskom sistemu

� Da je ta�can i da odgovara pojmu koji ozna�cava

� Da je kratak i pogodan za izgovor

� Da je nezavisan od konteksta

� Da je u saglasnosti sa me �dunarodnim standardimna

U logici pojam je zamisao jednog predmeta ili vrste predmeta ili odredbi predmeta� Govorni izraz pojmaje re�c� termin ili simbol� Pojam se ne mo�ze posmatrati izolovano� ve�c se nalazi u sistemu pojmovadate grane nauke� �sto uti�ce na to da mo�ze do�ci do promena koje su posledica samog razvoja datenauke�

Pri ure �divanju terminologije obi�cno se govori da obrazovanju sistema termina treba da prethodiobrazovanje sistema pojmova� Potrebno je da se od vi�se obele�zja koja su u�sla u deniciju odabereono koje najvi�se odgovara i da se na njegovoj osnovi konstrui�se termin� Medjutim u praksi to nijetako jednostavno� jer ima slu�cajeva kada postoji termin� ali nema jo�s jasne denicije� zatim mo�zeda postoji pojam� ali po�sto nema termina� on se izra�zava opisno�

Oblast ra�cunarski integrisane proizvodnje �CIM� vrvi od novih pojmova i terminolo�skih prob�lema� To i nije tako �cudno� jer se ova oblast nauke �informatika�� verovatno� najbr�ze razvija u svetu�Ono �sto je sasvim jasno je da je uticaj �upliv� sa engleskog govornog podru�cija naja�ci� To nije samoslu�caj sa na�sim jezikom� ve�c je to svetski proces� Sasvim su sve�zi utisci rasprave Ustavnog sudaFrancuske o jezi�ckoj problematici� Istorijski gledano� ma�sinska tehnika kod nas je uvek bila podjakim terminolo�skim uticajima iz drugih �evropskih� govornih podru�cija� Uticaj nema�ckog jezikasve vi�se slabi� mada se jo�s proval�ci u komunikacijama tehni�ckih lica� �Sraf i �subler �ce izgleda jo�sdugo biti u upotrebi� mada je kona�cno drebang postao strug� Novi pristupi proizvodnoj problematicidonose �i donosi�ce� gomilu termina iz centara koji su vode�ci u ovoj oblasti�

Kada se pogleda terminlogija u oblasti kvaliteta� tj u sistemu kvaliteta proizvoda celokupnogpreduze�ca �grane privrede�� vidni su veliki pomaci� Kod starijih in�zenjera mo�ze se i danas �cuti In�spektor ma�sina� mada je termin NUMM �vidi Zna�cenje akronima i skra�cenica� relativno dugo u upotrebi�Taj sukob starih i novih termina mo�ze se prevazi�ci� Nekriti�cko prihvatanje stranih termina mo�zedovesti� neki put� do nedoumica� Op�ste govore�ci za prihvatanje nekog �novog� termina potrebno jevreme� U metalopreradi uobi�cajen termin je kontrola za oblast koja je razmatrana u radu� Ta�cnije

���

Page 109: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

nekoliko termina je u upotrebi u ovoj grani industrije� merenje� kontrola� sortiranje� Tremin koji jekori�s�cen u ovom radu �inspekcija� i nije tako �siroko rasprostranjen� On je prihva�cen i odoma�cenna Ma�sinskom fakultetu i bi�ce potrebno vremena da �u �de u u�si� in�zenjerima ove struke� On seodnosi se na proveru nekakvih dimenzija i zadatih tolerancija izrade�

Bez ve�ce ambicije za elaboracijom ovog problema� nave�s�cu �sta sam pod pojedinim terminimapodrazumevao u toku ovog rada� Poku�sa�cu da ih objasnim do nivoa �relativne jednozna�cnosti�ako je �apsolutna jednozna�cnost� nemogu�ca�

���� Zna�cenje akronima i skra cenica

S�W �SoftWare� �Softver� se kao termin kod nas totalno odoma�cio ne samo u stru�cnoj literaturi�

H�W HardWare

CIM �Computer Integrated Manufacturing� Ra�cunarski integrisana proizvodnja� Slo�zene i s�w ih�w instalacije kojima se priprema� planira� prati i upravlja neka postoje�ca proizvodnja�

CADCAM �Computer Aided Design " Computer Aided Manufacturing� Projektovanje pomo�cura�cunara i proizvodnja pomo�cu ra�cunara� Obi�cno se misli na sam s�w �konkretan proizvod�koji koriste in�zenjeri u svom radu� U radu se misli samo na aktivnosti dizajniranja i razradetehnologije�

UGII �UniGraphics II� CAD�CAM poznatog proizvo �da�ca letelica �McDonnell Douglas��

CAE �Computer Aided Engineering� In�zenjerske aktivnosti uz pomo�c ra�cuna� U radu se mislina stati�cke i dinami�cke analize� mehanizme� livenje plastike i metala� primene u elektronici iarhitekturi itd� Misli se na sve ostalo �sto ne obuhvata CAD�CAM u u�zem smislu�

DNC �Distributed Numerical Control� Distribuirano numeri�cko upravljanje� Podrazumeva se i s�wi h�w kojim se vr�si distribucija CNC programa na NUMA�

TQM �Total Quality Managment� Upravljanje totalnim kvalitetom� Upravljanje kvalitetom proizvodau svim fazama njegovog �zivotnog veka�

CAQ �Computer Aided Quality�� Ra�cunarom oraganizovani sistem kvalieta�

CAI �Computer Aided Inspection� Ra�cunarski podr�zana inspekcija�

LAN �Local Area Network� Lokalna ra�cunarska mre�za� Mre�za na u�zem prostoru �do � km��

IGES �Initial Graphics Exchange Specication� Zajedni�cki format za komunikaciju izme �du razli�citihCAD�CAM sistema� Odobren od ANSI�

VDA Evropski standard za ekasnu izmenu gra�ckih podataka

ASCII �American Standard for Computer Information Interchange� U radu se �cesto govori o ASCIIfajlovima� Ovo su �obi�cni� tekstualni fajlovi�

MAP�TOP �Manufacturing Automation Protocol�Tehnical O#ce� Protokol proizvodnih podataka�Protokol kancelarijskih podataka�

PACH Engleska re�c koja zna�ci zakrpa� u sistemu CAD�CAM terminologije ozna�cava oblast ograni�cenusa �cetiri krive koja reprezentuje povr�sinu� U in�zenjerskim komunikacijama �kod nas� se neprevodi i izgovara se kao pe�c�

FREE FORM surfaces Povr�sine slobodne forme� Mo�ze se �cuti i skulptorne povr�sine �Sculpturedsurfaces��

NURBS �Non�Uniform Rational B�Splines� Ne uniformni racionalni B�splajnovi su jedan od na�cinadenisanja parametarskih prostornih krivih linija�

BEZIER Jedan od matemati�ckih pristupa za kreiranje i krivih i povr�sina� Termin je prezime autoraovog na�cina�

���

Page 110: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

RULEDLOFTED surfaces Bukvalni prevod ozna�cava povr�sine kojima se ne�sto pokriva� U CAD�CAMterminologiji to su povr�sine koje su nastale linearnom interpolacijom izme �du dve prostornekrive po istom procentu krive�

CMM �Coordinate Measuring Machine� Koordinatna merna ma�sina se u na�soj terminologiji ozna�cavasa NUMM �Numeri�cki Upravljana Merna Ma�sina��

FMS �Flexible Manufacturing System� Kod nas je prihva�cen termin Fleksibilni Tehnolo�ski Sistem�

��

Page 111: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� LITERATURA

� Mila�ci�c V�� TEHNOLO�SKI SISTEMI� Monograje IAMA� Beograd ���

�� Mila�ci�c V�� PROIZVODNI SISTEMI � Ma�sinski fakultet� Beograd ����

� Mila�ci�c V�� PROIZVODNI SISTEMI �� Ma�sinski fakultet� Beograd ����

�� Mila�ci�c V�� CENTRI ZA NOVE TEHNOLOGIJE Osnovi projektovanja� Savez in�zenjera itehni�cara� Beograd ����

�� Mila�ci�c V�� Spasi�c �Z��KOMPJUTERSKI INTEGRISANI TEHNOLO�SKI SISTEMI� MF Beogradi JUPITER zajednica� Beograd ����

�� Veljovi�c A�� ELEMENTI EKSPERT SISTEMA� MF Beograd i JUPITER zajednica� Beograd����

�� Evans C�� KOMPJUTERSKI IZAZOV� Globus� Zagreb �� �

�� Davis G�� THE LOCAL NETWORK HANDBOOK� McGraw�Hill Book Company� New York����

�� Davies D�W�� RA�CUNARSKE MRE�ZE I PROTOKOLI� Vojnoizdava�cki zavod� Beograd ����

�� Petrovi�c R� i dr� LOKALNE RA�CUNARSKE MRE�ZE� Nau�cna Knjiga� Beograd ����

� Schwartz M�� COMPUTER COMMUNICATION NETWORK Design and Analysis� Prentice�Hall Inc� New Jersey ����

�� Rogers D�� Adams A�� MATHEMATICAL ELEMENTS FOR COMPUTER GRAPHICS� McGraw�Hill Book Company� New York ����

� Mortenson M�� GEOMETRIC MODELING� John Wiley " Sons Inc� New York ����

�� Faux I�D� " Pratt M�J�� COMUTATIONAL GEOMETRY FOR DESIGN AND MANUFAC�TURE� Ellis Horwood Ltd� New York ����

�� Stani�c J�� MERENJE I KVALITET OBRADE� Ma�sinski fakultet� Beograd ����

�� Stani�c J�� METOD IN�ZENJERSKOG MERENJA� Ma�sinski fakultet� Beograd ���

�� Stani�c J�� TEHNOLO�SKI MERNI SISTEMI� Ma�sinski fakultet� Beograd ���

�� Stani�c J�� OSNOVE TEORIJE MERNIH LANACA� Ma�sinski fakultet� Beograd ���

�� Stani�c J�� UPRAVLJANJE KVALITETOM PROIZVODNJE Metodi �� Gra �devinska knjiga�Beograd ����

��� Stani�c J�� UPRAVLJANJE KVALITETOM PROIZVODNJE Metodi ��� Gra �devinska knjiga�Beograd ����

�� Stani�c J�� UVOD U TEORIJU TEHNOEKONOMSKE OPTIMIZACIJE� Ma�sinski fakultet�Beograd ����

��� Ivkovi�c Z�� MATEMATI�CKA STATISTIKA� Nau�cna Knjiga� Beograd ����

� � Krsmanovi�c LJ� i Vu�skovi�c I�� METOD LABORATORIJSKIH MERENJA� Ma�sinski fakultet�Beograd ����

��� Nenadovi�c M�� OSNOVI AERODINAMI�CKIH KONSTRUKCIJA � Op�sti deo� Nau�cna Knjiga�Beograd ����

��� Nenadovi�c M�� MATEMATI�CKA OBRADA PODATAKA DOBIJENIH MERENJEM� SANU�Beograd ����

��� �Cur�ci�c D�� DOPRINOS ANALIZI PROJEKTOVANJA MODELA ZA ISPITIVANJE U AERO�TUNELIMA PREKIDNOG DEJSTVA SA NADPRITISKOM� magistarski rad� Beograd ����

���

Page 112: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

��� Stankovi�c D�� FIZI�CKO�TEHNI�CKA MERENJA� Nau�cna Knjiga� Beograd ����

��� Vukobratovi�c M�� UVOD U ROBOTIKU� Institut Mihajlo Pupin� Beograd ����

��� Fricke F� i dr� FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM IN PRACTICE� WERNER und KOLB�Berlin ����

�� N�N�� FLEXIBLE AUTOMATION ������ The International Guidebook� ����

� M$ohl R�� GILDEMEISTER AUTOMATION � CIM u ma�sinskoj obradi� CIM seminar� Zagreb����

�� Uskokovi�c D� i Stanojevski LJ�� IZRADA MODELA LETELICA PRIMENOM NU TEHNOLOGIJE��� JUPITER konferencija� Beograd ����

� Stani�c J� i Majstorovi�c V�� KVALITET U CIM KONCEPTU� �� JUPITER konferencija�Cavtat ����

�� Majstorovi�c V�� PROIZVODNA METROLOGIJA I KVALITET ���tih� �� JUPITER konfer�encija� Kopaonik ����

�� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� Raki�c M�� ODRE�DIVANJE MERNE NESIGURNOSTI NUMM� ��JUPITER konferencija� Kopaonik ���

�� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� Raki�c M�� INSPEKCIJA KRIVIH POVR�SINA � Specijalni slu�caj� ��JUPITER konferencija� Kopaonik ���

�� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� Raki�c M�� MERENJE I INSPEKCIJA BREGASTIH OSOVINA� ��JUPITER konferencija� Kopaonik ���

�� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� Raki�c M�� UMESS �� � SPECIJALNI PROBLEMI� �� JUPITERkonferencija� Kopaonik ���

�� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� Raki�c M�� PRO�SIRENE MOGU�CNOSTI s�w KUM ��� �� JUPITERkonferencija� Kopaonik ���

��� Stani�c J�� Majstorovi�c V�� ANALIZA s�w ZA NU MERNE MA�SINE� Zbornik radova seminara�Koordinatna merna tehnika u proizvodnji�� Maribor ����

�� Majstorovi�c V� i Stani�c J�� FLEKSIBILNA AUTOMATIZACIJA U PROIZVODNOJ METROLOGIJI�� me �dunardni seminar iz proizvodne metrologije � Zbornik radova� Ma�sinski fakultet� Beograd����

��� Majstorovi�c V� i Stani�c J�� RA�CUNAROM INTEGRISANI SISTEM KVALITETA� � me �dunardniseminar iz proizvodne metrologije � Zbornik radova� Ma�sinski fakultet� Beograd ����

� � Majstorovi�c V� i Stani�c J�� FLEKSIBILNI METROLO�SKI SISTEMI� � me �dunardni seminarNU�ROBOTI�FTS Zbornik radova� Ma�sinski fakultet� Beograd ����

��� Majstorovi�c V�� Stani�c J�� SISTEM KVALITETA � STANJE I DALJI RAZVOJ� ��� Savetovanjeproizvodnog ma�sinstva � Zbornik radova� Beograd ����

��� Majstorovi�c V�� SISTEM KVALITETA� STRATEGIJA MENAD�ZMENTA� Ministarstvo zanauku i tehnologiju Republike Srbije� Beograd ����

��� Du#e N�� Bollinger J�� Piper R�� Kroneberg M�� CAD DIRECTED INSPECTION " ERRORANALYSIS USING SURFACE PATCH DATABASES� Annals of the CIRP Vol� ������

��� Du#e N�� Feng S�� MODIFICATION OF BICIBIC SURFACE PATCHES USING LEAST�SQUARES FITTING TECHNIQUES� Computer in Mechanical Engineering�Sep�����

��� Gap�sis A�� Kasparaitis A�� KOORDINATNE MERNE MA�SINE� Ma�sinostroenie� Moskva ����

��� DEA�Italia� SYSTEM SURFER � Users manuel� Torino ����

��� Neumann H�J�� COORDINATE METROLOGY� Verlag Moderne Industrie AG"Co�� Landsberg�BRD ����

���

Page 113: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

�� McDonnell Douglas Manufacturing " Engineering System Company� UNIGRAPHICS II SYS�TEM SOFTWARE� Cypress California USA ����

��� Radi�c S�� NAU�CNO�TEHNI�CKA TERMINOLOGIJA� SANU� Beograd ����

� � �Zivkovi�c S�� PROBLEMATIKA KOMPEZACIJE KOD TE�SKIH HORIZONTALNIH BU�SILICA�GLODALICA� �� simpozijum �Upravljanje proizvodnjom u industriji prerade metala�� Beograd����

��� Ili�c A�� Franceti�c B�� �Zivkovi�c S�� UBRZANI EKSPERIMENTI ZA DOBIJANJE KOEFICIEN�ATA ZAKONA HABANJA ALATA U OBRADI METALA REZANJEM� �� JUPITER konfer�encija� Cavtat ����

��� �Zivkovic S�� Franceti�c B�� Ili�c A�� POVEZIVANJE CAD�CAM I TEHNOLOGIJE OBRADEZNANJA� �� JUPITER konferencija� Cavtat ����

��� �Zivkovi�c S�� GENERATOR PROGRAMA INSPEKCIJE� ��� JUPITER konferencija� Beograd����

��� �Zivkovi�c S�� RA�CUNARSKI PODR�ZANA INSPEKCIJA� ��� savetovanje proizvodnog ma�sinstva�Beograd ����

���

Page 114: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

Lista slika

�� Zahtevi tr�zi�sta � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Skulptorne povr�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���� Elisa � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Kopa�cka � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� Kubni splajn � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���� Bezierova kriva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� �� B�splajn � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

� �� Lokalne modikacije B�splajna � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� Slo�zene povr�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� ��Dispozicija aviona LASTA�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���Strukturna �sema NUMM � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����Metode merenja merne sonde � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� � Bazne komponente EPSILON � �� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��Merna sonda TF� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��PH� Renishaw � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��DEA�SURFER Glavne ta�cke � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��DEA�SURFER Ta�cke i krive � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��DEA�SURFER Minimum energije � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��DEA�SURFER Teoretski i izmereni pe�cevi � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ���DEA�SURFER Verikacija � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����DEA�SURFER FIAT TIPO redizajn � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������JUPITER sistem � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� JUPITER CAI model � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������VTI CAI model � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����Merenje osnovnih geometrijskih oblika � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�����Osnovne metode � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������Merenje ta�caka prola slo�zenih povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ����Sema merenja turbinskih lopatica � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��

Page 115: Magistarski rad - Srdjan Zivkovic

������Kontakt alata i povr�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� �Gre�ska korekture alata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Gre�ske koordinatnog sistema � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� �Ekvidistantna povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� Upredena povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� �Uticaj tupog alata � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� �Kombinacija raznih uticaja � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� �Kontakt kuglice i povr�sine � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� �Merenje ta�caka prola slo�zenih povr�sina � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� �Generator programa inspekcije Glavni meni � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

��� �Inspekcija u presecima � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����Inspekcija krila � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����Inspekcija krilo dijamant � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����Izgled �sablona � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

����� L A S T A � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������AGARD za T� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����LASTA Teoretski podaci � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�����LASTA� Izmerene vrednosti � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

������AGARD Uglovni odnosi stabilizatora � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�� ���MODEL �D ZAKRILCE � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

�����Deo kompozitne povr�sine od MxN pe�ceva � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������Te�zinska funkcija za teme P����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

�� ��Krilo levo presek na ����mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

������Krilo levo presek na � �����mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

����� Krilo levo presek na ���mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

������Krilo desno presek na ��mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

������Krilo desno presek na �����mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���

������Krilo desno presek na ���mm od CL � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��

���