A párhuzamos tervezési folyamat (4. ábra) az integrált CAD rendszereknél (iCAD rendszereknél) alkalmazható legjellemzıbb munkamódszer. Az ábrából látható, hogy a koncepcionális tervezés szakaszában az egyes feladatok továbbra is csak sorosan egymás után végezhetıek el, de a konstrukciós szakaszban az egyes részfeladatok jelentısen párhuzamosodnak.
Automatikus dokumentumok:
• 2D-s alkatrészrajzok
• 2D-s összeállítási rajz
• Darabjegyzékek
Digitális prototípus vizsgálatok:
• Szerelési interferenvia
• VEM
• Ütközésvizsgálat
• Stb.
Vázlatos tervezés Elvi tervezés
Fı méretek meghatározása
Alkatrész modellek
Az iCAD rendszerek alkalmazására jellemzı (párhuzamos) tervezési folyamat vázlata A párhuzamos tervezés fázisai:
− Elvi tervezés: hasonlóan a soros folyamatábrához a tervezési munka során elıször a tervezett objektum lehetséges mőködési elveit kell tisztázni.
− Vázlatos tervezés: a vázlatos tervezés során el kell képzelni és vázlat formájában rögzíteni kell a térben az elemeket.
− Fı méretek meghatározása: a 3D-ben történı tervezés legna-gyobb ellentmondása, hogy az iCAD rendszerekbe integrált méretezı modulok addig nem képesek dolgozni, amíg fel nem építjük a méretezendı objektum 3D-s geometriai modelljét.
Ugyanakkor a 3D-s geometriai modell létrehozásához valami-lyen kezdeti méretekkel rendelkezni kell. Ezt az ellentmondást a parametrikus modellezési technológia alkalmazásával lehet feloldani.
A parametrikus modell egy olyan virtuális
alkat-rész/összeállítási modell, mely magán viseli a tervezett objek-tum valamennyi tulajdonságát (alakját, geometriai méreteit,
anyagát, stb.), de a konkrét számszerő értékek a modell logiká-ja szerinti tartományban szabadon változtathatók a tervezés minden fázisában.
Mivel a tervezett szerkezet kritikus elemei a késıbbiek során a CAD rendszerbe integrált analízis modulokkal ellenırizhetık lesznek, a tervezés ezen fázisában a közelítı méretek meghatá-rozása a cél. Ehhez nincs szükség körültekintı méretezések le-folytatására. A hiányzó méreteket gyors közelítı számításokkal és becslésekkel kell meghatározni.
− Alkatrész modellek: a tényleges konstrukciós tervezés az al-katrészek 3D-s CAD modelljének létrehozásával kezdıdik, de az iCAD rendszerekben az adatok asszociativitása és a modu-lok közötti átjárhatóság lehetısége miatt tetszıleges irányban lehet megközelíteni a kész terv állapotát.
− Összeállítási modell: az összeállítási modellhez tetszılegesen lehet felhasználni bármilyen, az adott iCAD rendszerrel kom-patibilis alkatrészmodellt. Az összeállítási modellek készítése során ún. szerelési kényszerekkel lehet az egyes alkatrészek egymáshoz való kapcsolatát definiálni.
− Digitális prototípus vizsgálatok: az iCAD rendszerek különféle integrált analízis modulokkal teszik lehetıvé, hogy a készülı mőszaki terv a tervezés fázisában a legfontosabb szempontok szerint ellenırizve, tesztelve legyen. Az iCAD rendszerekben nincs szükség az adatok konverziójára, vagy újabb modellek létrehozására, mert a digitális prototípus vizsgálatokhoz a rendszer ugyanazokat a CAD-modelleket használja, amit ko-rábban a tervezı az alkatrésztervezı és összeállítás-kezelı mo-dulokban létrehozott. A számítások hatására megváltozott mé-reteket a rendszer képes végigvezetni a teljes tervdokumentá-ción.
− Automatikus dokumentumok: A 2D-s alkatrészrajzok kevés felhasználói beavatkozás mellett készíthetık. A 2D-s doku-mentumok lényegében a gyártási dokudoku-mentumok, emiatt telje-sen nem nélkülözhetı a tervezı szakértelme. Gondoljunk csak arra, hogy a tervezı a 3D-s modelleket korábban szerkesztési mérethálózattal határozta meg, ami legtöbbször nem esik
egy-be a gyártási mérethálózattal. A 3D-bıl 2D-be generált model-lek esetében az alkatrészrajzon feltüntetik az alkatrész
axonometrikus, vagy fotorealisztikus képét, ami nagyon meg-könnyíti a rajzok olvasását. Emiatt egyszerősített 2D-s ábrázo-lás mellett is egyértelmő lehet az alkatrészrajz. Ez a folyamat oda vezet, hogy a mérnöktársadalomnak át kell majd értékelni a mőszaki ábrázolásról alkotott képét és szabálykészletét.
A CADD programokkal ellentétben az iCAD rendszer az au-tomatikus darabjegyzék készítést teljes körően és kompromisz-szumoktól mentesen képesek elvégezni.
A soros és a párhuzamos tervezés folyamatábrái a koncepcionális tervezési szakaszban lényegében megegyeznek (ugyanazokat a tevékenységeket ugyanolyan sorrendben kell elvégezni). Ez magyarázza meg azt, hogy a gyártóeszközök tervezéséhez szükséges ismerethalmaz két egymástól elkülönülı tartományra bontható:
− A gyártóeszközök koncepcionális tervezéséhez használható módszerek (tervezési folyamatábra eleje).
− A technika mindenkori szintjén az éppen aktuális mérnöki esz-közrendszerrel kapcsolatos ismeretek (jelen idıszakban az iCAD rendszerek, a folyamatábra vége).
A késıbbi fejezetek csak a gyártóeszközök koncepcionális tervezésének szakaszában alkalmazható legfontosabb módszereket fogják bemutatni.
3 G
YÁRTÓESZKÖZÖK TERVEZÉSÉNEK MÓDSZERTANI ALAPJAI Az elızı pontban bemutatott folyamatábrák szemléltették, hogy a tervezımérnök hogyan éri el célját. Ebben a részben azt mutatjuk be, hogy hogyan jut hozzá ahhoz az információhoz, hogy, egy tervezési feladat sok lehetséges megoldása közül mit kell részletesen kidolgoznia.A tervezési folyamatábrák két fontos fázisra bonthatók; az ábrák elsı elemeivel leírt koncepcionális tervezési szakaszra és a konstrukciós tervezés szakaszára. A tervezımérnökképzés sajátossága, hogy a tanulmányok során elıször az ábrázolás szabályait kell megtanulni, majd a konstrukciós készségek alakulnak ki sok gyakorlás hatására, és a képzés utolsó szakaszában a tervezésmódszertan elemeibıl kell olyan alapokat kiépíteni, amire majd egy eredményes mérnöki pálya épülhet.
A konstrukciós tervezési szakaszban szükséges ismeretek meglehetısen konkrétak, alkalmazásukhoz nincs szükség elvont gondolkozásra, azonban a tervezésmódszertan elemein alapuló koncepcionális tervezés széleskörő szakmai tapasztalatot feltételez, és absztrakt gondolkodást igényel.
A tervezésmódszertan központi kérdése, hogy megmutassa azt az ideális utat, melyen a tervezımérnököknek végig kell haladniuk egy mőszaki probléma megszületésétıl annak megoldásáig. Egy-egy mőszaki feladathoz számos jó, esetleg egyenértékő megoldás is tartozhat. A továbbiakban röviden áttekintjük azokat az ismertebb szemléleteket és tervezési technikákat, melyeket a tervezımérnök felhasználhat a koncepcionális tervezési szakaszban.