Статья посвящена актуальной проблеме:
«Компьютерное моделирование компонентов робототехнических устройств при изготовлении на 3D принтере» освещает проблему компьютерного моделирования на основе технологии когнитивного программирования компонентов робототехнических устройств. Тема статьи актуальна, поскольку компьютерное моделирование силомоментных и точностных характеристик компонентов роботов с учетом свойств и условий их изготовления из полимерных и металлических материалов имеет первостепенное значение для программирования и изготовления на 3D принтерах. Использовались два вида технологий аддитивного производства
Что в свою очередь создает:
В статье ставилась цель подтвердить возможность обеспечения прочностных и точностных характеристик корпуа при печати из полимерных и металлических материалов на 3D принтере. Основной упор в своих исследованиях делается на математическое моделирование на основе технологии когнитивного программирования с помощью аддитивных технологий, так как полученные оптимизированные конструкции, как правило, невозможно изготовить на современных станках с ЧПУ управлением.
Последнее дает возможность создавать код программ, который будет понятен другим разработчикам без затрат, дополнительного времени на освоение, адаптацию и внедрение.
Российские предприятия с каждым годом все более активно используют системы для 3D-печати в машиностроении в авиакосмической индустрии, научных целях. Станки для аддитивного производства, грамотно встроены в производственный цикл, позволяет не только сократить издержки и сэкономить время, но и начать выполнять более сложные задачи.
Возможность быстрого понимания написанного кода программы другими пользователями и адаптация к другим проектам создает предпосылки для получения хорошего экономического эффекта, прочности за счет использования уже готовых проектов или моделей стандартных форм. Это возможно, поскольку технология 3D позволяет на основе данных о трехмерном сканировании макета детали получить цифровую копию, которая будет адаптирована для дальнейшей реализации на принтере 3D в любом возможном проекте с учетом спецификации каждого проекта.
Анализ этих проблем дает импульс для дальнейших исследований в области технологии машиностроения и робототехники.
Вывод: Происходил процесс моделирования и бионического дизайна корпуса, закрепления происходило по тоцовому сечению. Запас прочности для корпуса (вариант 1) изготовленного из металическаго порошка достаточен. Как видно из двух предложенных вариантов корпуса устройства, более предпочтителен вариант №1, поскольку вариант №2 изготовленный из ABC пластика обладает потенциалом разрушения в местах точек крепления.
The paper considers a relevant problem "Computer simulation of robotic device components in manufacturing on a 3D printer" and highlights the problem of computer simulation based on the cognitive programming technology of robotic device components. The paper subject is urgent because computer simulation of force-torque and accuracy characteristics of robot components in terms of their manufacturing properties and conditions from polymeric and metallic materials is of paramount importance for programming and manufacturing on the 3D printers. Two types of additive manufacturing technologies were used:
1. FDM (Fused deposition modeling) - layered growth of products from molten plastic strands;
2. SLM (Selective laser melting) - selective laser sintering of metal powders, which, in turn, create:
• conditions for reducing the use of expensive equipment;
• reducing weight and increasing strength through optimization of the lattice structures when using a bionic design;
• a capability to implement mathematical modeling of individual components of robotic and other devices in terms of appropriate characteristics;
• a 3D printing capability to create unique items, which cannot be made by other known methods.
The paper aim was to confirm the possibility of ensuring the strength and accuracy characteristics of cases when printing from polymeric and metallic materials on a 3D printer. The investigation emphasis is on mathematical modeling based on the cognitive programming technology using the additive technologies in their studies since it is, generally, impossible to make the obtained optimized structures on the modern CNC machines.
The latter allows us to create a program code to be clear to other developers without cost, additional time for development, adaptation and implementation.
Year by year Russian companies increasingly use a 3D-print system in mechanical engineering, aerospace industry, and for scientific purposes. Machines for the additive production, well integrated in the production cycle, allow not only to reduce costs and save time, but also to begin performing more complex tasks.
The ability for quick understanding the program code written by other users and adaptation to other projects creates the preconditions for a good economic effect, strength through the use of already existing projects or models of standard forms. This is possible because, based on the data on three-dimensional detail layout scanning, the 3D technology allows us to have a digital copy to be adapted for further implementation on the 3D-printer in any potential project, taking into account the specification of each project.
Analysis of these problems gives impetus for further research in the field of mechanical engineering and robotics technology.
Conclusion: A process of simulation and bionic design of the case has been done; fixation was across frontal cross-section. Margin of safety for the case (option 1) made from metallic powder is sufficient. As seen from the two proposed options of the device case the first option is more preferable since there is a collapse potential in fixing points of the option 2 made from the ABC plastic.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.