JERZY ST. KOWALSKI* KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWANIA- OBLICZANIE I DOBÓR UKŁADU WLEWOWEGO

Transkrypt

1 Solidification of Metais and Alloys, No.30, 1997 Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 30, 1997 PAN- Oddział Katowice; PL ISSN JERZY ST. KOWALSKI* KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWANIA- OBLICZANIE I DOBÓR UKŁADU WLEWOWEGO Przygotowanie technologii procesu odlewania związane jest z wykonaniem całej dokumentacji technologicznej, w skład której wchodzą, m_in.: rysunki koncepcji technologicznej, surowego odlewu, formy, modelu oraz szereg rysunków oprzyrządowania modelowego. Przed ich wykonaniem należy wykonać szereg obliczeń dotyczących: układu wlewowego, nadlewów, obciążenia formy, itd. Dane obliczeniowe, charakteryzujące np. układ wlewowy, umożliwiają dobór właściwych elementów z normy, przed wprowadzeniem ich do konkretnego rysunku. Prowadzi to do ciągłego manewrowania pomiędzy rysunkiem a normami, ze względu na konieczność trzymania się odpowiednich wymiarów poszczególnych elementów układu wlewowego. Napisanie prostego programu liczącego nie stanowiło wielkiego problemu, natomiast integracja jego pracy z programem graficznym, w którego bibliotekach można było zawrzeć znormalizowane elementy, dobierane automatycznie po wykonaniu obliczeń, umożliwiła uzyskanie dobrego efektu całości pracy. l. WPROWADZENIE Program komputeryzacji zakładów przemysłowych, opartych na sieci wewnt(trznej, bądź to komputerach personalnych, zmusza pracowników do opanowania znajomości konkretnych programów komputerowych. W przypadku technologów są to najczttściej różnego rodzaju programy graficzne CAD, umożliwiające zautomatyzowanie niektórych czynności, magazynowanie przygotowanych rysunków w postaci plików zapisanych w określonych formatach, co z kolei umożliwia zachowywanie w takiej postaci. Dostt(p do tak przygotowanych bibliotek jest bardzo prosty, a wittc i możliwość skorzystania z poprzednich opracowań i ewentualnych ich modyfikacji. Niestety przygotowanie procesu technologicznego związane jest najczttściej z wykonaniem szeregu obliczeń, które z kolei wprowadzane są do rysunku w postaci konkretnych danych. Powszechnie dostt(pne systemy graficzne typu CAD służą tylko do wykonywania rysunków, a bardzo rzadko posiadają aplikacje umożliwiające wykonywanie innego typu zadań * dr inż. - Politechnika Krakowska, IMTM

2 142 Jerzy St. Kowalski związanych z rozwiązaniem konkretnych problemów, z którymi musi borykać sitt technolog. W przypadku projektowania technologii odlewów, opracowanie obejmuje: - analizę technologiczności konstrukcji projektowanego odlewu, zagadnień związanych z jego kształtem i wymiarami oraz opracowanie rysunku surowego odlewu; - opracowanie techniczno-ekonomiczne wybranej koncepcji technologii formowania, wykonania rdzeni oraz wykonania rysunków: koncepcji odlewania, formy odlewniczej i zespołów modelowych; - opracowanie procesów: przygotowania mater_iałów formierskich, wyta. piania metalu oraz obróbki cieplnej odlewów. Posiadając dane wynikające z pierwszego etapu opracowania, technolog powinien przystąpić do wykonania szeregu obliczeń, których wyniki umożliwią wykonanie kolejnych rysunków związanych z etapami opracowania. Prezentowany program pozwala na wykonanie obliczeń, bez konieczności opuszczania systemu graficznego, przy czym dołączone biblioteki znormalizowanych. elementów obliczanych elementów układu wlewowego automatycznie zaopatrują w nie sporządzone rysunki. Program ten jest pierwszym etapem, kolejny powinny dotyczyć: projektowania obciążenia formy i nadlewów. 2. OPIS PROGRAMU Program "Komputerowe wspomaganie projektowania procesów odlewniczych - dobór układu wlewowego" jest aplikacją do systemu graficznego RoboCAD w wersji RoboCAD DESIGNER. Uruchamia sitt go z menu RoboCAD 'a - SETUP:RUN OTHER:ODLEWNICTWO (Rys. 1.). Może jednak pracować również w środowisku DOS, uruchamia się go wówczas z pliku: odlew.exe, wyniki obliczeń wyprowadzane są w postaci pliku tekstowego o nazwie "wyniki" (w katalogu programu). Wymagania sprzt;towe narzuca system graficzny RoboCAD - procesor 386 lub wyższy, karta graficzna co najmniej VGA oraz mysz. Przy pracy w środowisku RoboCAD a, powinien być przygotowany rysunek surowego odlewu (w dwu rzutach). Jednocześnie technolog powinien posiadać dane dotyczące: objętości odlewu, przeważającej grubości ścianek oraz wymiarów skrzynek formierskich, którymi dysponuje odlewnia. Po zakończeniu obliczeń program dobiera znormalizowane elementy układu wlewowego i automatycznie wrysowywuje je do projektu.

3 Komput. wspomag. procesu proj. techno!. odlewania - obi. i dobór układu wlew Obsługa programu Obsługa programu ogranicza sitt do wprowadzania danych z klawiatury lub wyboru proponowanych opcji poprzez wskazanie myszą i zaakceptowanie wyboru kliknittciem jej lewego klawisza. Przyciski wyboru opisane są na ekranie słownie, liczbowo lub rysunkowo. Przy wprowadzaniu danych z klawiatury można skasować wprowadzaną cyfrtt przez naciśnittcie klawisza lbackspace]. Wprowadzając współczynniki do obliczeń, program proponuje optymalne ich wartości, pojawia się wówczas na ekranie przycisk opisany liczbowo (wartość współczynnika) (Rys. 2.). W celu zaakceptowania wyboru wartości współczynnika, należy wskazać przycisk myszą i kliknąć. Natomiast w przypadku proponowania innej wartości, należy wprowadzić ją z klawiatury i zaakceptować klawiszem [ENTER].. CALe. ~rir"... ~..",...,."., Edi 't ~"'u. ~ntr ; Plot. Pi..tn. ', (. Rys. l. Rozwinięte menu "SET UP" RoboCAD' a z poleceniem "Odlewnictwo" uruchamiającym program W dolnej części ekranu programu znajdują sią okna, w których ukazują się dotychczas wprowadzone dane, wielkości obliczone i dobrane parametry poszczególnych elementów układu wlewowego (Rys. 2. ). U możliwi a to stałą kontrolą poprawności prowadzonych obliczeń.

4 144 Jer::y St. Kowalski Rys. 2. Wygląd ekranu programu Przez cały czas działania programu, w górnym lewym rogu ekranu, dostttpne są dwa przyciski (Rys. 2): Wyjście - naciśnittcie tego przycisku myszą powoduje natychmiastowe wyjście z programu i powrót do RoboCAD a. Wszystkie wprowadzone dane, wielkości obliczone i dobrane są bezpowrotnie tracone; Cofnij - powoduje cofnittcie obliczeń o jeden krok (tzn. do poprzedniego okna dialogowego). Naciskając przycisk kilkakrotnie można sitt cofnąć o dowolną ilość kroków. Identyczne w skutkach jest działanie prawego przycisku myszy. Po zakończeniu toku obliczeń nastt(puje powrót do programu graficznego. Rysunki dobranych elementów układu wlewowego zostają automatycznie odnalezione w bibliotece. Pojawiające sit( kolejno, w odpowiednich rzutach, należy umieścić za pomocą myszy we właściwych miejscach rysunków (Rys. 3). W celu udokumentowania poprawności obliczeń do okna edytora tekstowego RoboCAD a zostaje załadowany plik tekstowy zawierający wyniki. Tekst ten można dołączyć do wykonywanego rysunku lub wydrukować na oddzielnej stronie.

5 Komput. wspomag. procesu proj. techno/. odlewania - obi. i dobór układu wlew. 145 Rys. 3. Umieszczanie rysunku zbiornika wlewowego 2.2. Opis plików Plik komunikacyjny z RoboCAD' em odlew. run ma postać standardowych plików programu głównego, uruchamianych za pomocą menu SET UP: RUN OTHER. Uruchamia on program odlew.exe, a po zakończeniu działania wraca do RoboCAD a i uruchamia makro odlew. mac. Plik ten napisany jest w języku makr - RoboCAD MASTER. Odpowiedzialny jest za odnalezienie w bibliotece odpowiednich rysunków, a następnie wrysowanie ich do projektu. Program główny napisany został w Turbo Pascalu 6.0. Pliki z rozszerzeniem od! zawierają dane dotyczące: stopów odlewniczych, zbiorników wlewowych, wlewów głównych, rozprowadzających i doprowadzających. W skład programu wchodzi również katalog zawierający bibliotekę rys unków elementów układu wlewowego. Strony biblioteczne dołącza się do biblioteki RoboCAD a poprzez ustawienie ścieżki dostępu (LIBRARY:SET PATHNAME:LIBRARY), bądź też strony biblioteczne mogą być dołączone do innej biblioteki poleceniem LIBRARY:MAITENANCE:KOPIUJ INDEKS. Można wówczas zmieniać numery indeksów lecz z zachowaniem nazw stron bibliotecznych.

6 146 Jerzy St. Kowalski 3. PODSUMOWANIE Program "Komputerowe wspomaganie projektowania procesów odlewniczych - dobór układu wlewowego" zos tał stworzony jako pielwsza CZ((ŚĆ wittkszego programu, który powinien w pełni zautomatyzować projektowanie w odlewnictwie. W aktualnej postaci wspomaga jedynie projetowanie klasycznych technologii odlewania. Dalsze prace przy rozbudowie programu wymagają rozwinittcia w kilku kierunkach: l. Rozszerzenie wyboru stopu odlewniczego o stopy metali nieżelaz~ych; 2. Zwittkszenie integracji z programem głównych poprzez automatyczne ściąganie danych dotyczących np. obj((tości surowego odlewu (z programu RoboSOLID - bryły); 3. Obliczanie obci ążenia formy - propozycją rozwiązania tego problemu jest stworzenie programu w j((zyku makr RoboCAD a; 4. Obliczanie nadlewów i ochładzalników - ze wzgl((du na bardzo skomplikowany problem należy zastanowić się, czy program ten będzie stanow ił część integralną opisywanego programu, czy też powinien stanowić osobny program, uruchamiany również z RoboCAD a; 5. Dodanie biblioteki znormalizowanych skrzynek formierskich - możliwość automatycznego doboru i wrysowywania ich do projektu. LITERATURA (l) Rokowski P. Komputerowe wspomaganie projeklowania procesów odlewniczych - dobór ukladu wlewowego, Praca magisterska, prom. dr inż. J. St. Kowalski, PK, Kraków [2] Dallman J.G. RoboCAD- Developer's Guide, vol.2, Robocom Limited, London 1992~ (3) Dallman J.G. RoboCAD MASTER - Reference Manuał, vol.l, Robocom Limited, London (4) Rączk a J., Tabor A. Technologia odlewnictwa - projeklowanie, Skrypt PK, wyd. 3, Kraków Jerzy St. Kowalski The computer aid designing process of casting technology - calculation and choice of the gating system Summary For th e preparation of a casting process it isnecessary to make entire technological documentation including, among others, the drawings of technological concept of the raw casting and mould and patterns as well as numerous drawings of the appropriate pattern equipment. Before these drawings can be made, vańous calculations are required to design the gating and feeding systems, mould weights, etc. The data from the calculations typical of, e.g., a gating system enable the selsction of appropńate elements from the revelant standards and, next, their practical application to a specific drawing. Bacause it is necessary to observe, at the same time, the required dimensions of the individual elements of a gating system, the situation thus created means a constant manoeuvńng between the drawing and the standards. Writing down of a sirople computing program has not presented any more serious difficulties. An integration of its operation with the grafical program whose librańes can store the standarized elements, selscted automatocally after computations, has made the whole task fully successful.