The analysis of geometrical data preparation process of aircraft engines parts manufacturing with RP systems using

• Autorzy: Budzik G

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu przygotowania danych geometrycznych wybranych elementów silnika lotniczego dla potrzeb systemów RP

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the analysis of data process preparation for Rapid Prototyping (RP) methods for manufacturing prototypes of aircraft engines parts (blade, gears, impellers). Physical model manufacturing using RP systems is possible on the basis of 3D-CAD models. The article presents an influence of CAD model parameters on geometrical accuracy of physical model. First part of the article presents CAD modeling method and errors of CAD modelling process. There are presented the results of CAD models errors analysis generated during data processing (conversion and export of geometrical data). Computer Aided Systems (e.g. Mechanical Desktop, CATIA V5R18, Unigraphics, Inventor, Solid Edge) allow to generate automatically Rapid Prototyping (RP) files (e.g. STL format) from their CAD models. STL file data is one of the most often used RP format to build a physical model. The methods of generation of correct STL model from Mechanical Desktop, CATIA V5R18, Unigraphics, Inventor, Solid Edge are presented. As a results of performed analysis the best way of geometrical data transfer from 3D-CAD models to CAM-RP environment was chosen. The results of analysis allowed to optimize virtual model from the physical and geometrical accuracy aspects. It is especially important for aircraft engines parst prototype manufacturing.

PL

Artykuł przedstawia analizę procesu przygotowania danych geometrycznych łopatki wirnika silnika lotniczego. Wytworzenie modelu fizycznego za pomocą metod szybkiego prototypowania (RP) jest możliwe na podstawie modelu 3D-CAD. W artykule przedstawione zostały czynniki mające wpływ na dokładność modeli 3D-CAD. W pierwszej części opisane zostały krótko sposoby modelowania wybranych elementów silnika lotniczego i możliwości powstawania błędów modelowania mających wpływ na dokładność prototypów. Następnie przedstawione zostały wyniki analizy błędów kształtu takich elementów jak koła zębate, łopatki, wirniki powstałe w wyniku przetwarzania i eksportu danych za pomocą najczęściej wykorzystywanych przez firmy branży lotniczej programów CAD tzn. Mechanical Desktop, CATIA V5R18, Unigraphics, Inventor, Solid Edge. Analizie poddane zostały moduły eksportu danych przedmiotowych programów do formatu STL. Format STL pozwala na wymianę danych pomiędzy systemami CAD a oprogramowaniem urządzeń RP. Format STL jest najpowszechniej stosowany jako format wymiany danych pomiędzy programami CAD/RE a programami sterującymi urządzeniami do szybkiego prototypowania. W wyniku przeprowadzonej analizy możliwe było określenie optymalnej ścieżki transferu danych pomiędzy środowiskiem 3D-CAD a środowiskiem CAM-RP. Wyniki analizy pozwoliły również na optymalizację modeli wirtualnych w aspekcie podwyższania dokładności prototypów fizycznych. Jest to szczególnie istotne w przypadku wykonywania prototypów o skomplikowanych kształtach takich jak elementy silników lotniczych.

Słowa kluczowe

EN

rapid prototyping; aircraft engine; gears; blade; impeller

PL

szybkie prototypowanie; silniki lotnicze; koła zębate; łopatki wirnika; wirniki

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC1
• Strony: 295--300
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Budzik G

• Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautic, Rzeszów University of Technology

Bibliografia

• [1] Budzik G.: Synteza i analiza metod projektowania i wytwarzania prototypów elementów o skomplikowanych kształtach na przykładzie wirników turbosprężarek, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2007.
• [2] Budzik G., Markowska O., Markowski T.: STL Files Parameters of the Selective Objects for Rapid Prototyping, The 2nd International Conference on Additive Technologies; DAAAM Specialized Conference, September 17th – 18th, 2008, Ptuj, Slovenia.
• [3] Gebhardt A.: Rapid Prototyping, Carl Hanser Verlag, Munich 2003.
• [4] Horvath I., Yang D.: Rapid technologies: solutions for today and tomorrow, Computer Aided Design 34 (2002), Elsevier, s. 679-682.
• [5] Budzik, G.; Sobolak, M.: Generating stereolitographic (STL) files from CAD systems. Acta Mechanica Slovaca, No 2B/2006, s. 73-78.
• [6] Budzik G., Pacana J.: Możliwości projektowania walcowego koła zębatego o zębach prostych w systemie Unigraphics, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej nr 217, Koła Zębate 2004, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2004, s. 9-15.
• [7] Budzik G., Pacana J: Standaryzacja modelu 3D koła zębatego o zębach prostych w środowisku Unigraphics, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej nr 217, Koła Zębate 2004, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2004, s. 16-22.
• [8] Miechowicz S., Sobolak M., Budzik G.: The complex rapid prototyping STL free surface generation, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2005.
• [9] Pacana J.: Parametryczne modelowanie CAD z wykorzystaniem systemu Unigraphics NX, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2006.
• [10] Road, C.; Tan S. Incremental tessellation of trimmed parametric surfaces, Computer Aided Design, No 32/2000, pp. 279-294, Elsevier.
• [11] Spectrum Z510/DesignmateTM CX 3D Printer, User Manual Rev X, Z Corporation 2006.
• [12] Skarka, W.; Mazurek, A. (2006). CATIA – podstawy modelowania i zapisu konstrukcji, Helion, ISBN: 83-7361-599-7, Gliwice.
• [13] Stasiak, F. (2002). Mechanical Desktop 4.0 PL, Helion, Gliwice.
• [14] Stroud, I.; Xirouchakis; P. (200). STL and extensions, Advances in Engineering Software, No 31/2000, pp. 83-95 Elsevier, PII: S0965-9978(99)00046-0.