Раціональне розташування за методом Монте-Карло 3D-моделей виробів у робочому просторі установки пошарової побудови
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-46-52Ключові слова:
адитивні технології, технологічна підготовка, тріангуляційна модель, алгоритм розташування, метод Монте-КарлоАнотація
Представлено результати дослідження можливостей методу Монте-Карло для виконання оптимізаційної задачі розташування 3D-моделей виробів у робочому просторі пошарової побудови. Запропонований спосіб розташування 3D-моделей виробів у робочому просторі з використанням методу Монте-Карло дає можливість зменшити час технологічної підготовки та підвищити продуктивність процесу й ефективність використання установки. Ефективність використання вдається забезпечити за рахунок зменшення відносної частки невикористаного об’єму робочого простору, що є актуальним для SLA, SLM, SLS та інших методів адитивних технологій. Запропоновано покрокове визначення вільного простору для розташування наступного виробу, починаючи від платформи установки. Підвищення ефективності запропонованого алгоритму забезпечувалося шляхом формування заданої кількості варіантів розміщення з подальшим вибором найкращого за критерієм оптимізації. Визначено раціональні значення параметрів алгоритму розташування на прикладі групи промислових виробів з достатньо складною геометрією поверхонь.Оцінка ефективності запропонованого способу розташування виконувалася на основі порівняльного аналізу кількості шарів та ефективності заповнення робочого простору (відносного об’єму його використання) для виготовлення 3D-моделей складних промислових виробів. Дослідження виконувалося з використанням спеціально розробленої підсистеми до системи «Технологічна підготовка матеріалізації складних виробів адитивними технологіями».
Посилання
Zhang, Y. and Bernard, A. (2014), «AM feature and knowledge based process planning for additive manufacturing in multiple parts production context», In Proceedings of 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium, pp. 1259–1276, [Online], available at: http://sffsymposium.engr.utexas.edu/sites/default/files/2014-099-Zhang.pdf
Wohlers Report 2016, (2016), «3D Printing and additive manufacturing state of the industry. Annual worldwide progress report», [Online], available at: https://wohlersassociates.com
Mirotin, L.B., Bul'ba, A.V. and Demin, V.A. (2009), Logistika, tehnologija, proektirovanie skladov, transportnyh uzlov i terminalov, Feniks, M., 408 p.
Psiola, V.V. (2011), «O priblizhennom reshenii 3-h mernoj zadachi ob upakovke na osnove jevristik», Intellektual'nye sistemy, Issue 1, pp. 83–100.
Verhoturov, M.A. (2001), «Zadacha nereguljarnogo razmeshhenija geometricheskih ob’ektov: sovremennoe sostojanie metodov reshenija», Resursosberegajushhie tehnologii, CNIITS, SPb, pp. 33–56.
Verhoturov, M.A., Verhoturova, G.N. and Jagudin, R.R. (2012), «Ob odnom reshenii zadachi plotnoj upakovki vypuklyh mnogogrannikov na osnove godografa funkcii plotnogo razmeshhenija», Informacionnye sistemy i tehnologii, Orel, No. 4, pp. 31–39.
Verhoturova, G.N. (2010), «Postroenie godografa funkcii plotnogo razmeshhenija dvuh mnogogrannikov», Prinjatie reshenij v uslovijah neopredelennosti, UGATU, Ufa, Vol. 7, pp. 150–157.
Stoya, Y., Gil, N. and Scheithauer, G. (2004), Packing of convex polytopes into a parallelepiped, Preprint MATH-NM-06-2004, Dresden, 32 p.
Bezdek, K. (2010), Classical topics in discrete geometry, Springer, New York, [Online], available at: 10.1007/978-1-4419-0600-7
Alekseev, O.V. (2000), Avtomatizirovannoe proektirovanie radiojelektronnyh sredstv, uchebnoe posobie dlja vuzov, in Alekseev, O.V. (ed.), Vysshaja shkola, M., 479 p.
Dykhoff, H. (1990), «A typology of cutting and packing problems», Evropean Journal of Operational research, Vol. 44, pp. 145–159.
Pandey, P.M., Reddy, N.V. and Dhande, S.G. (2003), «Slicing procedures in layered manufacturing: a review», Rapid Prototyping Journal, Vol. 9, Issue 5, pp. 274–288, [Online], available at: 10.1108/13552540310502185
Abdurayimov, L.N. (2009), «Adaptivnoe razdelenie na sloi iskhodnoy 3D modeli izdeliya v tekhnologiyakh bystrogo prototipirovaniya i izgotovleniya», Uchenye zapiski Krymskogo inzhenerno-pedagogicheskogo universiteta, Seryja Tekhnicheskie nauki, NITs KIPU, Simferopol', Vol. 18, pp. 15–20.
Byun, H.S. and Lee, K.H. (2006), «Determination of optimal build direction in rapid prototyping with variable slicing», Int J Adv Manuf Technol, Issue 28, pp. 307–313, [Online], available at: 10.1007/s00170-004-2355-5
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Ярослав Миколайович Гаращенко, Ніна Вікторівна Зубкова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
