एक विश्लेषक इंजीनियर और प्रोग्रामर, वेलम गोलोवनेव, कोमपस -3 डी के लिए आवेदन डेवलपर कहते हैं, 3 डी ज्यामितीय कोर का उपयोग सीएडी के लिए विकासशील अनुप्रयोगों में कैसे किया जाता है। एक गेय परिचय और यांत्रिक गियर की दुनिया में एक गहरी तल्लीनता के साथ।



मेरे परदादा-परदादा इफिम स्टेपानोविच (एक हलवाहा, एक सहकर्मी और एक बढ़ई), मेरे परदादा ट्रिफन इफिमोविच (एक हलवाई और एक बढ़ई) और मेरे दादा मिखाइल ट्रिफोनोविच (एक लोहार, एक बढ़ई, एक बढ़ई) हैं। और मैं एक कुशल व्यक्ति हूं। इंजीनियर और शौकिया बढ़ई।

किसी भी मास्टर व्यक्ति के लिए यह मुश्किल है ... दिलचस्प कार्यों के बिना यह मुश्किल है, जब उनके कार्यान्वयन के लिए पर्याप्त अवसर नहीं हैं। एक वास्तविक कारीगर व्यक्ति के चरित्र में, अपने आप को स्थापित करने के लिए, कभी-कभी थोड़ा संभव लगता है, कार्य करता है और उन्हें लागू करता है।

जब छह साल पहले, 2012 की गर्मियों में, मैं अपने दिमाग की उपज पर लौट आया - क्रांति KOMPAS-Shaft (अब आवेदन "Shafts और 3D यांत्रिक गियर" KOMPAS-3D के लिए निकायों के पुस्तकालय), तो मेरे आईपी के प्रिंट पर मैंने एक परिपत्र दांत के साथ चाल की एक जोड़ी को दर्शाया। । उस समय, मैंने केवल यह सपना देखा कि किसी दिन मैं उन्हें 3 डी में बना सकूं - यह एक तरह का प्रतीक था। उम्र के साथ, भाग्य के संकेत और प्रतीकों को अधिक सावधानी से लिया जाता है ... लक्ष्य को भौतिक बनाया गया था!

कोम व्हील से कोमपास -3 डी में हाइपोइड ट्रांसमिशन तक

यह सब कैसे शुरू हुआ? इच्छा के साथ! मैं वास्तव में डिजाइनर को यांत्रिक गियर के वास्तविक 3 डी मॉडल देना चाहता था, न कि कुछ "समानताएं", ताकि आप कर सकें:

1. 3 डी मॉडल के अनुसार गियर या वर्म व्हील, या तारांकन बनाने के लिए। या एक परिपत्र दाँत के साथ थोड़ा शंकु, या (सपनों के बारे में ...) एक हाइपोइड जोड़ी।
2. 3 डी असेंबली में देखने के लिए सशर्त "मगरमच्छ" नहीं, बल्कि असली मॉडल हैं।
3. और आगे ... और क्यों, वास्तव में, पारंपरिक प्रौद्योगिकी की संभावनाओं (सीमाओं) पर यांत्रिक प्रसारण में ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है? तकनीक के साथ डिजाइन का उल्लंघन करना गलत है। ऑपरेशन के दृष्टिकोण से सक्रिय कार्य सतहों के इष्टतम 3 डी ज्यामिति के साथ सही गियर बनाना आवश्यक है, और प्रौद्योगिकी को उनके निर्माण को सुनिश्चित करना चाहिए। और ऐसी तकनीक, जिसे एडिटिव कहा जाता है, पहले से मौजूद है! आधुनिक औद्योगिक 3 डी प्रिंटर धातु के साथ पूरी तरह से लोड किए गए उत्पादों को प्रिंट करना संभव बनाते हैं, और प्रयोग दूर तक जाते हैं: योजक विधि द्वारा बनाए गए भागों को जल्द ही मशीन-निर्माण उत्पाद में आम हो जाएगा, यदि बड़े पैमाने पर नहीं, तो छोटे पैमाने पर - निश्चित रूप से।

लगभग तीन साल लग गए और 2015 के वसंत में मैंने कम्पास एपीआई का उपयोग करके एक असली कीड़ा बनाने का फैसला किया। इस कार्य में कार्यान्वयन सिद्धांत लंबे समय तक मेरे लिए स्पष्ट था: एक उपकरण के साथ वर्कपीस के शरीर को स्वीप करना आवश्यक है, अर्थात्, कोम्पस -3 डी में मशीनिंग का अनुकरण करना। यह कहना आसान नहीं था। कई उपकरण पदों के एक सेट के साथ कटआउट बनाना गलत और लंबा है। उपकरण के पदों की सतहों का एक सेट बनाने और उनके साथ कटौती की एक लिफाफा सतह बनाने के लिए आवश्यक है। जो मूल रूप से हुआ, लेकिन इसने बहुत धीरे-धीरे काम किया।

इसके अलावा, प्रक्रिया में यथार्थवाद को जोड़ना आवश्यक था, अर्थात्, 3 डी ज्यामिति के गठन में सहिष्णुता को ध्यान में रखना। सामान्य तौर पर, एक समस्या को हल करने के बाद, मुझे अधिक - अधिक सटीकता, कृमि पहिया दांत की माप और इस दांत की प्रोफाइल के साथ चित्र में नेताओं के गठन (क्या होगा यदि उपकरण प्रौद्योगिकीविदों को मापने के टेम्पलेट बनाना चाहते हैं?)। वैसे, उसी वर्ष, कज़ज़िंकमाश संयंत्र में मेरे मॉडल के अनुसार दो जोड़ी कृमि पहियों का निर्माण किया गया था, जिन्हें सफलतापूर्वक कार्य इकाइयों में डाल दिया गया और सकारात्मक प्रतिक्रिया मिली।





आगे बढ़ो! 2015 के पतन में, KOMPAS-3D एप्लिकेशन डिवीजन के प्रमुख व्लादिमीर पैंचो के फाइलिंग (या किक) के साथ, और अलेक्सई सुल्तानोव के संरक्षण के तहत, मैंने C3D कोर पर प्रोग्रामिंग का अध्ययन करना शुरू किया, जिसके गणित पर KOMPAS-3D बनाया गया है। स्वतंत्रता प्राप्त करना लक्ष्य है! और मैं समझ गया। अब मैं प्रदर्शन किए गए कार्यों और प्रक्रियाओं की संख्या तक सीमित नहीं था। सब कुछ काफी तेजी से हुआ। बाहर निकलने पर, मेरे पास एक शरीर था - कृमि पहिया के वर्कपीस से कटआउट की एक सरणी। खैर, फिर सब कुछ सरल है: बूलियन ऑपरेशन और वर्म व्हील तैयार हैं।


निकोले गोलोवानोव, विकास के प्रमुख, सी 3 डी लैब्स

KOMPAS-3D सिस्टम के कुछ एप्लिकेशन, जिनमें "Shafts और मैकेनिकल ट्रांसमिशन 3D" शामिल हैं, सीधे ज्यामितीय कोर C3D के साथ काम करते हैं। यह एप्लिकेशन डेवलपर्स को ज्यामितीय वस्तुओं के निर्माण के लिए कार्यक्षमता (निम्न-स्तर के कार्यों के साथ काम करना) और तकनीकों का विस्तार करके उनकी समस्याओं को हल करने के लिए अधिक लचीला दृष्टिकोण देता है।

यदि आप KOMPAS-3D के लिए एक आवेदन लिख रहे हैं और सीधे C3D की क्षमताओं का उपयोग करना चाहते हैं, तो यह KOMPAS-3D में निर्मित कर्नेल को संदर्भित करने के लिए समझ में आता है। इस पद्धति की एक सीमा है: आपको केवल C ++ का उपयोग करने की आवश्यकता है, क्योंकि यह इस भाषा में है कि COMPASS ही लिखा गया है। यदि आप अपने स्वयं के एप्लिकेशन के अंदर कर्नेल की एक अलग कॉपी के साथ काम करने का निर्णय लेते हैं, तो C # और, कुछ मामलों में, जावास्क्रिप्ट आपके लिए उपलब्ध होगा।

इसके बाद बाहरी गियरिंग के सिलेंडर थे। यह सरल प्रतीत होता है, लेकिन इस बीच, एक पेचदार गियर और कोमपास -3 डी में एक स्क्रू कट ऑपरेशन के मामले में, एपीआई को भी निर्माण करने में लंबा समय लगा। अब इन गियर को वास्तविक समर्थन के साथ बनाया जा सकता है।

खैर, 2015 के अंत में, एक परिपत्र दांत के साथ शंकु दांतों पर काम करने की प्रक्रिया शुरू हुई।
उस समय तक, एल्गोरिथ्म कम्पास एपीआई पर काम कर रहा था। शुद्ध समय के एक दिन पहले बहुत अच्छे ज्यामिति वाले पहले मॉडल नहीं बनाए गए थे। यहां, सतहों का एक नोट पर्याप्त नहीं था। रन-इन बेवेल गियर्स बनाए गए थे, और एक प्रोटोटाइप गियर काटने वाले सिर के साथ इलाज करके एक पहिया बनाने के लिए आवश्यक था। फिर, प्राप्त 3 डी ज्यामिति के अनुसार, गियर के लिए टूल के प्रोटोटाइप को फॉर्म और सेव करें, इस सब से नियंत्रित आयामों को हटा दें और इसे ड्राइंग में स्थानांतरित करें। इसके अलावा, पहले से ही गियर पर, यह देखते हुए कि यह पूरी तरह से रन-इन हो गया है, गियर में संपर्क स्थान की सही स्थिति और आकार सुनिश्चित करने के लिए, संपर्क को स्थानीय बनाना आवश्यक था।

एक मुश्किल और बहुत ही दिलचस्प काम। कभी-कभी, निकोलाई गोलोवानोव और उनकी टीम ने, मेरी टिप्पणी के अनुसार, सी 3 डी की कार्यक्षमता के अनुसार शासन किया। इस प्रकार, मेरे छोटे शंकु कर्नेल के लिए भी एक अच्छी परीक्षा थी।


निकोले गोलोवानोव, विकास के प्रमुख, सी 3 डी लैब्स

हाल ही में, सी 3 डी के ज्यामितीय कोर में, वर्गों पर निर्मित मचान सतहों ने महत्वपूर्ण प्रसंस्करण किया है। वे गियर के संपर्क बिंदुओं का अनुकरण करने के लिए उपयोग किए गए थे।

मेरे मॉडल के अनुसार कोनिक्की को विभिन्न उद्यमों में बार-बार बनाया गया था और वास्तविक नोड्स में काम किया गया था। स्थानीयकरण एल्गोरिथ्म पर काम किया गया है।



लेकिन इस पर ध्यान देना मुश्किल था। इस तरह के स्थानीयकरण ने मुझे शोभा नहीं दी। यह प्रदान करना बहुत कठिन था। और 2018 के वसंत में, विचार स्थानीयकरण के अधिक "सरल" तरीके से आया। वास्तव में यह विचार मेरा नहीं है, मैंने इसे कंपनी क्लिंगनबर्ग की सामग्रियों में जासूसी की - उन्होंने इसे प्रोफाइल और लेंथिंग क्राउनिंग कहा है।



मैंने इसे "एक दाँत के साथ एक दाँत बनाना" कहा, जो हुआ। कटआउट के प्रोफ़ाइल के प्रत्येक अनुभाग में, इसका रिकॉउट बनाया गया था, और टीला एक सफलता थी। स्थानीयकरण गुणांक अधिक सरल और समझने योग्य हो गए हैं।



संक्षिप्त रूप से परिणाम के बारे में: एक संपर्क स्थान, और यह गियर के दांतों पर इसके रोटेशन के एक चक्र = 360 / संख्या में गियर दांतों पर त्वरित संपर्क क्षेत्रों का एक सेट है, अब ALWAYS दांत की सक्रिय सतह ("knoll" के शीर्ष पर) के मध्य में स्थित है, इसका आकार 60% से अधिक है पूरी सतह।

यह क्या देता है:

• गियर अधिक टिकाऊ और विश्वसनीय होंगे
• ट्रांसमिशन में शोर कम हो जाएगा
• ट्रांसमिशन बढ़ती त्रुटियों के प्रति कम संवेदनशील होगा।

सच है, अब तक उन्हें केवल सीएनसी पर ही बनाना संभव होगा, लेकिन भविष्य में एडिटिव टेक्नोलॉजी को भी खींचा जाएगा।

खैर, अंत में ... इस साल सपना संचरण का एहसास हुआ, मेरा सबसे मुश्किल सपना आज हाइपोइड ट्रांसमिशन है। इसके लिए बहुत कुछ किया जाना था ... सीएडी के विकास पर लौटने के छह साल बाद। हालांकि वास्तविकता में पथ 1991 में एक गोल परियोजना के साथ एक गोल दांत के साथ बेवल गियर की गणना के लिए सॉफ्टवेयर बनाने के लिए वापस शुरू हुआ।



स्वाभाविक रूप से, दांत "टीला" उनमें लागू किया जाता है।




व्लादिमीर Panchenko, एप्लीकेशन डिवीजन KOMPAS-3D, ASCON के प्रमुख

"Shafts और यांत्रिक प्रसारण" अनुप्रयोग में कोर का उपयोग "काज़िंकमश्श" की समीक्षा के द्वारा किया गया था। यह मेरे लिए स्पष्ट था कि आप तेजी से निर्माण कर सकते हैं, जो कुछ बचा था वह वालरी को इस बात को समझाने के लिए था। एक आक्रामक परिस्थिति यह थी कि वालेरी को C ++ पसंद नहीं था, और आप इस प्रोग्रामिंग भाषा में केवल KOMPAS-3D के संदर्भ में C3D फ़ंक्शन का उपयोग कर सकते हैं। मुझे अलेक्सई सुल्तानोव के लिए धन्यवाद, एक लेआउट बनाना था।

माथे में कोड के एक सरल अनुवाद ने तुरंत गति में एक ठोस लाभ दिया: कीड़ा पहिया दांत का सटीक मॉडल 10 सेकंड में बनाया गया था। कीड़ा पहिया लगभग एक घंटे के लिए एपीआई पर बनाया गया था।

खैर, फिर वालेरी की महारत ने एक गोल दांत के साथ शंकु बनाने की अनुमति दी।
इसी तरह से हमने शैफ्ट और मैकेनिकल ट्रांसमिशन प्रोजेक्ट को एक नए स्तर पर पहुंचाया।

मैकेनिकल गियर के सिमुलेशन में 3 डी कोर कैसे काम करता है

कर्नेल कार्यक्षमता से सबसे आम संचालन का उपयोग किया जाता है: एक विमान बनाएं, एक स्केच / सतह / सतहों के प्रतिच्छेदन, आदि का निर्माण करें।

एक उदाहरण के रूप में, गोल दांत (अर्थात् पहियों, गियर नहीं) के साथ बेवल व्हील के कटआउट के 3 डी मॉडल बनाने के लिए आवश्यक संचालन के अनुक्रम पर विचार करें:

1. हम शंकु की सतह बनाते हैं - विभाजन शंकु, चोटियों के शंकु और गर्तों के शंकु। ऐसा करने के लिए, विमानों को संबंधित गणना की गई दूरी पर बनाया जाता है और गणना किए गए व्यास के सर्कल के स्केच उन पर बनाए जाते हैं, और शंकु पहले से ही उन पर आधारित होते हैं।
2. हम विभाजित शंकु और गर्त के शंकु के केंद्र के बिंदुओं को आकर्षित करते हैं।
3. अगला, अवसादों के शंकु के लिए एक स्पर्शरेखा विमान (1) और अवसाद (2) में पहिया के मध्य बिंदु के साथ एक विमान बनता है। विमान (1) और XOY विमान के चौराहे पर, चौराहा अक्ष (3) बनता है, और विमान (2) और विमान (1) के चौराहे पर, चौराहा अक्ष (4) बनता है।
4. इन कुल्हाड़ियों के चौराहे पर एक बिंदु होगा जिसके माध्यम से गियर काटने वाले सिर के ऊपर से गुजरता है।
   
   
   
5. इस बिंदु से, दांतों के झुकाव के औसत कोण (बस इस बिंदु पर) को जानते हुए, हम गियर काटने वाले सिर के केंद्र की गणना करते हैं।
6. गर्तों (5) के शंकु पर गियर काटने वाले सिर के आधे चाप के अनुमान और विभाजन शंकु हमारे मार्गदर्शक होंगे। इस गाइड पर (5) कट-आउट का आधार सतह बनाया जाएगा (गियर कटिंग हेड की गणना प्रोफ़ाइल के साथ तीन खंडों में एक मचान)।
   
   
   
7. इसके अलावा, जब पहिया को घुमाते हुए गियर काटने वाले सिर के रोटेशन के विभिन्न कोणों पर एक समान ऑपरेशन करने की प्रक्रिया होती है, तो हम कट-आउट सतहों (6) की एक सरणी प्राप्त करते हैं।
   
   
   
8. उसके बाद, सामान्य विमानों में पर्याप्त संख्या में खंडों (कम से कम 20) से गाइड तक (विभाजन शंकु पर गियर काटने के सिर के आधे चाप का प्रक्षेपण), सतह सरणी के चौराहे लाइनों के सेट प्राप्त किए जाएंगे।
   
   
   
9. चौराहे की रेखाओं के परिणामस्वरूप सेट की गणितीय प्रक्रिया आपको उनके लिफाफे को प्राप्त करने की अनुमति देगी, जो कि पहिया के दांत के वास्तविक कटआउट के वर्गों में से एक होगा।
   
   
   
10. कटआउट के इन वर्गों की समग्रता के आधार पर, अंतिम मचान का निर्माण किया जाएगा - पहिया के दांत का कटआउट।
    
    
    
    
    
    
    
11. नियंत्रण आयाम, दांत प्रोफाइल ही, और यह सब ड्राइंग में स्थानांतरित हो जाएगा स्वचालित रूप से प्राप्त ज्यामिति से लिया जाएगा (एक दांत बनाया गया है, एक अनुभाग बनाया गया है और एक अनुभाग बनाया गया है और उसके अनुसार गणना की जाती है)।
    
    
    
    
    
12. सब कुछ काफी सरल है, हालांकि इस विशेष मामले में, और पाठकों की आंखों से छिपी गणितीय गणना की "छोटी" बारीकियों पर विचार किए बिना।

इस मामले में मास्टर के लिए और क्या आवश्यक है? स्थानिक कल्पना, कल्पना और अंत में सपने देखने की क्षमता!


व्लादिमीर Panchenko, एप्लीकेशन डिवीजन KOMPAS-3D, ASCON के प्रमुख

तेजी से KOMPAS-3D या C3D API क्या है? सवाल विरोधाभासी लगता है। C3D KOMPAS-3D ज्यामितीय कोर है! कर्नेल कैसे काम करता है, इसलिए कम्पास -3 डी। लेकिन विशेष रूप से एप्लिकेशन डेवलपर के संदर्भ में, करीब निरीक्षण पर, सब कुछ जगह में गिर जाता है।

डेवलपर के लिए मानक योजना इस तरह दिखती है। KOMPAS-3D API फ़ंक्शन की कॉल दस्तावेज़ मॉडल के ऑब्जेक्ट के अलावा होती है, और फिर ज्यामिति बनाने के लिए, हम C3D पर जाते हैं। फिर श्रृंखला के साथ, रिवर्स ऑर्डर में, डेटा वापस एपीआई में वापस आ जाता है, और अब डेवलपर के हाथों में बनाई गई वस्तु का इंटरफ़ेस है।

उसी समय, प्रत्येक चरण पर डेटा के साथ कुछ होता है: एपीआई में वे COM में पैक किए जाते हैं, दस्तावेज़ मॉडल में उन्हें वर्तमान संदर्भ में शुद्धता के लिए जाँच की जाती है, विशेषताएँ और ड्राइंग डेटा जोड़े जाते हैं। बेशक, ये सभी क्रियाएं अनुकूलित हैं और बहुत कम समय लेती हैं। यदि किसी डेवलपर को एक बेलनाकार शाफ्ट चरण प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, तो वह KOMPAS-3D में एक स्केच और एक एक्सट्रूज़न ऑपरेशन बनाता है - श्रृंखला के साथ केवल दो ऑब्जेक्ट और दो कॉल। लेकिन एक परिपत्र दाँत के साथ बेवेल गियर के लिए ज्यामिति के मामले में स्थिति मौलिक रूप से बदल रही है। ऐसा करने के लिए, आपको कई सहायक वक्रों, सतहों (और इन सभी को विश्लेषणात्मक सिलेंडर और शंकु नहीं, बल्कि NURBSs), उनके चौराहों को बनाने की आवश्यकता है। डेटा पंपिंग में महत्वपूर्ण मात्रा में समय लगता है। कोर ज्यादातर बेकार हो जाएगा। समय के नुकसान से बचने के लिए, एपीआई और दस्तावेज़ मॉडल के साथ बातचीत को कम से कम किया जाता है - शरीर के साथ एक ऑपरेशन जोड़ें और शरीर को ले जाएं, जिसे C3D में मॉडलिंग किया गया है। हम सी 3 डी में एक प्रविष्टि प्राप्त करते हैं और स्टैक पर आशा करते हैं कि हम सभी सहायक ज्यामिति बनाते हैं, जो आवश्यक है उसे काटते हैं और परिणाम प्राप्त करते हैं। केवल कर्नेल ही काम करता है और बहुत तेजी से काम करता है।

वालेरी गोलोवनेव , विश्लेषक और प्रोग्रामर, कुरगन, पॉज़। गर्म स्टेन।