автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка алгоритмов построения трехмерных моделей по расчетной сетке, для программирования обработки на станках с ЧПУ

На правах рукописи

Долгополик Олег Дмитриевич

Разработка алгоритмов построения трехмерных моделей по расчетной сетке, для программирования обработки на станках с ЧПУ

05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы

программ

Автореферат Диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Комсомольск на Амуре -гЛО09

003477410

Работа выполнена в Комсомольском на Амуре Государственном техническом университете.

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Фролов Д. Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Давыдов В. М.

кандидат технических наук,,

доцент

Белых С.В.

Ведущая организация: Комсомольский на Амуре филиал ОАО "ОКБ

Сухого"

Защита состоится "15" октября 2009 в 14 ч. 00 мин. на заседании Диссертационного совета ДМ212.092.03 при Комсомольском на

г. Комсомольск на Амуре, пр. Ленина, 27

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КнААГУ.

Отзывы на автореферат, заверенные гербовой печатью организации, просьба направлять по указанному адресу в двух экземплярах не позднее, чем за две недели до защиты.

Автореферат разослан

Амуре Государственном техническом университете по адресу: 681013,

Учёный секретарь Диссертационного совета кандидат физико-математических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект исследования и актуальность темы.

При проектировании оснастки и технологических процессов изготовления деталей сложных конструктивных форм с высокими требованиями к размерной точности и эксплуатационному ресурсу все шире используется высокоточное численное моделирование. Еще недавно проектные и технологические параметры определялись на основе простых, полуэмпирических математических моделей. Установление основных соотношений этих моделей требуют накопления и анализа огромных массивов экспериментальных и натурных производственных данных, что сопряжено со значительными материальными и временными затратами, которые в современных условиях хозяйствования приводят в конечном итоге к неконкурентоспособности и нерентабельности производства. Бизнес процесс такого проектирования оснастки представлен на Рис. 1 Поэтому современная организация труда и работы требует внедрения более точных методов проектирования оснастки с использованием расчетных технологий CAD/CAM/CAE, с целью выполнения этих итераций в компьютере, а не в металле на производстве.

Результатом численных расчетов являются новая геометрия заготовки (развертки) или геометрия штамповой оснастки, представленная сеточной (полигональной) 3D электронной моделью. Для разработки программ обработки заготовок на станках с ЧПУ с использованием уже имеющегося программного обеспечения и опыта, снижения времени обработки и для получения качественных поверхностей после обработки, в современных САМ системах используется гладкое, аналитическое (например, сплайновое) представление поверхностей заготовок в CAD системе. С другой стороны, для более эффективного использования высокопроизводительного обрабатывающего оборудования необходимо максимально рационально преобразовать полигональную модель в аналитическую, т.е. где возможно в пределах допуска и расчетной ошибки построить плоские, цилиндрические и линейчатые поверхности. Особенно это важно для разверток, поскольку в них таких поверхностей по определению достаточно много. Формообразование таких поверхностей

Развертка. Формовочная Оснастка

Формование деталей

Готовые детали

! 5-7 раз

Корректировка геометрик ЗГ) моделей ра^ерткн и оеиаетки

Контроль геометрии деталей <

Рис. 1. Бизнес процесс проектирования оснастки "как есть"

производится с контактом инструмента по линии или плоскости, что более эффективно по времени обработки и качеству получаемой поверхности.

Очевидно, что формообразование при контакте инструмента с обрабатываемой поверхностью по линии или плоскости является более эффективным методом в силу следующих причин:

• объем удаляемого материала за один проход определяется длиной режущей части инструмента, а для плоскости еще и диаметром;

• остаточная высота гребешка между проходами в силу "нахлеста" двух соседних проходов равна нулю.

Для деталей, имеющих пространственно сложные поверхности двойной кривизны,(Гауссова кривизна не равна нулю) при моделировании процесса формообразования допускается только точечный контакт инструмента с моделью детали, что менее эффективно по вышеприведенным причинам. Поэтому построение сглаженной аналитической поверхности по расчетной сетке, адаптированной для программирования обработки на станках с

ЧПУ, является актуальной задачей. Существующие системы Reverse Engineering или Обратного Проектирования предназначены для несколько иных целей и поэтому их применение менее эффективно.

Именно решению этой проблемы и посвящена данная диссертационная работа.

В связи с вышеизложенным, целью диссертационной работы является разработка алгоритмов построения аналитических трехмерных моделей заготовок деталей, типа панелей планера самолета, в CAD системе по расчетной сетке, адаптированных для программирования их обработки на станках с ЧПУ. В рамках данной работы ставятся следующие задачи:

1. разработка алгоритма сегментация поверхности расчетной (полигональной) сетки на однородные участки и выделение линий разделяющих их;

2. разработка алгоритма анализа и распознавания типов сегментированных участков поверхности;

3. разработка алгоритма сглаживания участков поверхности;

4. разработка алгоритмов преобразования участков поверхности полигональных трехмерных моделей в аналитическое представление в CAD системе;

5. разработка комплекса ПО, включающего перечисленные алгоритмы, адаптированные для CAD системы Unigraphics;

Методы исследования. Поставленные п работе задачи решались методами системного анализа, вычислительной геометрии, теории сплайнов, объектно-ориентированного программирования с использованием основных положений технологии машиностроения и ряд других методов и алгоритмов. Научная новизна:

1. Разработаны и реализованы новые алгоритмы сегментации (выделения) участков поверхности полигональных 3D моделей заготовок авиационных крупноразмерных деталей и их

преобразования в аналитическое представление в системе Uni-graphies с обеспечением критерия соответствия;

2. Доработан и реализован алгоритм сглаживания неровностей выделенных участков поверхности, учитывающий особенности поверхностей исследуемых деталей;

3. Разработаны и реализованы новые алгоритмы распознавания плоских, цилиндрических и линейчатых участков поверхности, с учетом накопившихся погрешностей, позволяющие упростить разработку программ для станков с ЧПУ и уменьшить время обработки;

4. Разработаны и реализованы новые алгоритмы выделения ребер сопрягаемых поверхностей их сглаживание и построение в системе 3D моделирования Unigraphics с заданной точностью.

Практическая ценность заключается в:

• в разработке комплекса методологического и программного обеспечения для функционирования в составе интегрированной CAD/CAM/CAE системы;

• в применении модифицированной интегрированной CAD/CAM/CAE системы для преобразования расчетных данных в эффективные для производства модели;

• в обеспечении регламентированной точности моделей при построении поверхностей типа плоскость, цилиндр, линейчатых и произвольных криволинейных поверхностей, за счет использования разработанных методов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Алгоритмы анализа полигональных 3D моделей, сегментации (выделения) и распознавания типов участков поверхностей;

2. Алгоритмы преобразования участков поверхности полигональных 3D моделей в аналитическое представление;

3. Комплекс программ, реализующий разработанные алгоритмы в системе 3D моделирования Urographies, позволяющий упростить разработку программ для станков с ЧПУ и уменьшить время обработки.

Внедрение результатов работы. Разработанное программное обеспечение было апробированно на КнААПО на опытной детали, показало хорошие результаты и находится в процессе внедрения в производство.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждались на научно-технических конференциях: 5й Московской Международной Конференции ТПКММ, Москва, 2007 г. и "Параллельные вычисления 2007", Санкт-Петербург, 2007 г. Результаты, изложенные в данной работе, получены при поддержке грантов ДВО РАН, РФФИ и Минобрнауки РФ (проекты 09-1-П11-03,09-Н-СУ-03-001, 07-01-00747, 2.1.1/1686)

Личный вклад автора: разработка алгоритмов сегментации (выделения) полигональных 3D моделей, и распознавания типов участков; разработка алгоритмов преобразования участков поверхности полигональных 3D моделей в аналитическое представление; разработка комплекса программ, реализующего разработанные алгоритмы в системе 3D моделирования Unigraphics, адаптированные для программирования обработки на станках с ЧПУ.

Содержание диссертации. Диссертационная работа изложена на 104 страницах, состоит из введения, трёх глав, заключения и приложения, содержит 17 иллюстраций и список литературы, содержащий 150 наименований.

Автор искренне признателен лично научному руководителю к.т.н., доценту Фролову Д.Н., д.т.н., профессору Олейникову А.И., д.т.н., профессору Амосову О.С., д.ф.м.н., профессору Хусаинову A.A., к.т.н., доценту Марьину С.Б. за консультации, поддержку, внимание и критический анализ результатов работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы её цели и задачи, дан обзор предшествующих работ, кратко изложено содержание разделов диссертации.

В первой главе представлены существующие системы в области Reverse Engineering или Обратного Проектирования и описываются основные модули таких систем или подзадачи этой технологии и чем отличаются задачи, решаемые в представленной работе. Технология Обратного Проектирования находит все более и более разнообразное применение. Она позволяют создать цифровую модель, используя данные собранные о существующем объекте. Исследования в таких областях как обработка образов, компьютерная графика, автоматизация производства и виртуальная реальность встречаются с задачами обратного проектирования при создании компьютерного представления реального образца. В инженерных применениях полная реконструкция формы детали необходима для создания оригинального объекта, в то же время допуская, отклонение от измеренных точек на величину меньшую заданного допуска. Традиционно обратное проектирование выполняется в три стадии - сбор данных об изделии - реконструкция поверхностей - создание модели изделия

В первом разделе первой главы произведено детальное описание, сравнение, а также анализ преимуществ и недостатков существующих систем обратного проектирования. Сбор данных это процесс получения XYZ координат точек в пространстве, чтобы представить существующий физический объект. В результате мы получаем множество точек или как их еще называют облако точек. Облака точек могут быть получены с разных точек зрения, чтобы полностью описать геометрию и преодолеть любые преграды и закрытые места, которые возникают из-за перекрытия или углублений. Так же необходимо выполнить совмещение этих различных видов в одной глобальной системе координат. Далее выполняется разрежение точек и их триангуляция, т.е. дискретное представление объекта через множество полигонов, которые описывают всю геометрию объекта и при этом отклонение этой поверхности не должно

Moit.ii.

Рис. 2. Этапы реконструкции модели

превышать заданного допуска. Следующий этап это автоматическая сегментация, которая разделяет трехмерные оцифрованные данные на поверхностные области или зоны. Сегментация обычно выполняется с использованием комбинации подходов, это рост регионов и выделение острых кромок. Для хранения обработки результатов сегментации разработаны алгоритмы представление границ или В-гер модель. Далее выполняется реконструкция поверхности, которая может быть достаточно легко выполнена, подстраивая поверхность под каждый выделенный регион индивидуально, что делает сегментацию критическим шагом для стадии реконструкции поверхности.

Во втором разделе первой главы представлена структура предлагаемой системы построения трехмерных моделей по расчетным данным, её отличия от существующих систем, подсистемы на которые она была разбита в процессе исследования методов решения задачи. Главное отличие решаемой задачи в том что входными данными является расчетная сетка, т.е. триангулированная поверхность, как исходной так и

модели результата расчета, а неточность точек сетки вызвана не ошибками измерения, а накоплением погрешностей при многоитерационном расчете. Поэтому сегментация расчетной сетки, этот критический этап, может быть выполнена новым разработанным в работе методом, а задача разбивается на следующие этапы.

1. Модуль сегментации поверхностной полигональной 3D модели на отдельные подобласти (участки) однородной кривизны, выделение и построение ребер их ограничивающих;

2. Модуль сглаживания выделенных участков поверхности и их ребер, снижение ошибок, вызванных накоплением погрешностей при расчетах;

3. Модуль распознавания плоских, цилиндрических и линейчатых участков поверхности, что позволяет снизить машинное время обработки на станке с ЧПУ;

4. Модуль построение элементов 3D модели в Unigraphics, ребер и выделенных и распознанных участков поверхностей.

Во второй главе описаны методы разработанные автором диссертации для построения трехмерных моделей в CAD системе Unigraphics по расчетным данным.

В первом разделе второй главы осуществляется исследование существующих методов и средств анализа поверхностей расчетных сеток (полигональных поверхностей), выбор метода и описание способа его реализации в разрабатываемом комплексе программ. Анализ полигональных поверхностей является основой для выполнения всех последующих этапов работы.

В подразделе 1 дается обзор основных методов анализа геометрических свойств поверхности по её дискретной аппроксимации, важном этапе для многих приложений компьютерной графики и геометрического моделирования.

В подразделе 2 изложена основа алгоритма получения квадратур для интегралов средней кривизны, Гауссовой кривизны, Алгоритм реализуется

си___т^С).

1

Рис. 3. Кольцо соседних фасетов и направления кривизны

на дискретизации уравнений Эйлера и интегральных уравнений для вычисления средней и Гауссовой кривизны см. Рис 3.

Дискретная аппроксимации Н приближенно вычисляется следующим образом:

Гуссова кривизна вычисляется из средней кривизны Н и скорректированной весами суммы нормальных кривизн.

Где щ := ребро соединяющее точки Р и <2 длиной а,, а а, угол между а,: и гц+1.

Во втором разделе второй главы описан разработанный автором алгоритм сегментации поверхностей расчетных сеток и представление их границ в виде В-гер структуры.

Задача сегментации - разбиения поверхностной полигональной сетки на однородные сегменты поверхности достаточно не простая и ей посвящено много работ, например работы Лавойя, Ямаучи и др. Однако для решаемой в работе задачи имеется дополнительная информация, а именно сегментация поверхностей на исходной ЗЭ модели. Как известно, в процессе расчета развертки и штамповой оснастки сохраняется нумерация

К = Ш2- + 4Я(^йЛ - Н).

точек. Привязав граничные точки сегментов поверхности к номерам точек на исходной полигональной и ЗБ модели и сохранив их в файле, можно затем по этим граничным номерам точек произвести сегментацию поверхностной сетки развертки и деформированного состояния. Эта методика и была реализована в работе.

Однако реализация алгоритма в лоб приведет к большим затратам времени при поиске на фасетных моделях размером в сотни тысяч фасетов. Поэтому используется несколько подходов для ускорения работы алгоритма.

Первый способ использовать соседей. При обходе ребер мы ограничиваем просмотр только ближайшими соседями крайней анализируемой точки.

Второй способ - обход связанных ребер, для чего используется структура данных ЭМ РагавоЫ, а точки вершины ребер организованы в бинарное дерево по номерам точек со списками инцидентных ребер. При обходе ребра ЭМ по точкам РС мы получаем привязку вершин ребер к точкам РС и записываем соответствующие номера для всех инцидентных ребер ЭМ. Это позволило снизить время привязки точек фасетной модели к ребрам ЗБ модели с нескольких часов до нескольких минут и сформировать файл номеров точек входящих в ребра - цепочки точек и их взаимосвязях.

В третьем разделе второй главы представлен модернизированный автором алгоритм сглаживания неровностей сегментировных участков поверхности.

При практическом применении разработанного программного обеспечения для анализа поверхностей реальной сетки развертки, полученной расчетным путем, было выявлено значительное колебание точек в пределе до 0,5 миллиметра, что превышает размеры отдельных элементов обшивок. Эти колебания вызваны ошибками расчета при неоднократных итерациях. Чтобы снизить влияние этих ошибок на построение аппроксимируемых поверхностей применяют сглаживание.

В подразделе 1 даётся обзор основных методов сглаживания полигональных поверхностей: сглаживающие сплайны, алгоритмы основанные на диффузионном распространении и усреднения

искревленности, алгоритмы разбиения и т.д. Обсуждаются основные требования, предъявляемые к алгоритмам сглаживания.

В подразделе 2 даётся детальное описание модернизированного алгоритма. Алгоритм представляет собой итерационную процедуру, на каждом шаге которой для всех вершин сегментированоого участка поверхности вычисляется коэффициент коррекции положения вершины вдоль нормали, как средне-взвешенная вершин участка поверхности с нелинейными весами, отражающими похожесть между локальными соседними областями вершин. На каждом шаге итерации для каждой точки участка поверхности выполняются следующие действия: (1) определяется касательная плоскость, (2) вычисляется ЯВР отображение, (3) вычисляется коэффициент подобия как интеграл по области сравнения похожести, (4) вычисляется коэффициент коррекции как интеграл по всему участку сегментированной поверхности. Таким образом, алгоритм сглаживания можно рассматривать как алгоритм коррекции положения каждой вершины по отношению к положению её соседних вершин.

В четвертом разделе второй главы представлен разработанный автором метод аппроксимация или реконструкция поверхностей. Методы для Реконструкции Поверхностей из облака точек Р многочисленны и могут быть классифицированы различными способами. С первого взгляда, полигональные техники реконструируют поверхности как полигональные сетки, в то же время неявные методы дают неявное, функциональное представление объекта. Неструктурированные методы реконструируют поверхность из точек заданных только их координатами. Такие наборы точек называются неупорядоченными. Структурированные методы используют дополнительную информацию, представленную с множеством точек. Интерполяционные схемы выдают поверхность, которая проходит через входные точки. Тесно связанными с интерполяционными схемами являются схемы прямой триангуляции, которые триангулируют входные точки. Аппроксимационные методы используют множество Р, чтобы сгенерировать поверхность, которая может не проходить через некоторые или все точки. Объемные техники сначала строят некоторое объемное представление Р и затем выделяют поверхность из него, обычно использую

один из вариантов алгоритма подгонки кубиков. Параметрические методы реконструируют поверхность как трехмерную функцию, заданную на двухмерной области параметров. Методы, основанные на физических принципах, начинают с деформированной модели, которая изменяется под действием процесса минимизации некоей энергии до тех пор, пока она не станет удовлетворять точкам множества Р. Узлы, обычно добавляются в модель шагами разделения. Большинство из выше приведенных методов предполагают незначительный шум или его отсутствие в Р. В то время как другие могут естественно справиться с некоторым шумом.

На основе анализа имеющихся методов и с целью решения главной задачи работы адаптации поверхности для написания программ для станков с ЧПУ была выбрана и реализована в виде программных модулей следующая схема работ.

1. Найти сегменты поверхности близкие к искомым типам поверхностей: плоским, цилиндрическим и линейчатым.

2. Аппроксимировать их соответствующими поверхностями

3. Сгладить границы поверхностей в порядке их увеличивающейся сложности.

4. Состыковать сегменты поверхностей.

5. Аппроксимировать произвольные поверхности, а таковых на развертке, как показал опыт, немного, в системе UnigrapЫcs (ив), используя заложенный в неё инструментарий построения гладких поверхностей по облаку точек, сняв точки с соответствующих сегментов поверхностей сетки и передав их в 1ГС.

6. Обрезать построенные поверхности свободной формы, по границам стыковки с другими поверхностями.

В третьей главе представлено описание методов и программ анализа и построения ЗБ моделей оснастки и заготовок панелей планера самолета по расчетной сетке.

Требования к комплексу программ

При разработке системы учитывались несколько важных требований к разрабатываемому комплексу программ.

• Во-первых, полная автоматизация процесса построения гладких поверхностей требует больших трудозатрат.

• Во-вторых, качественная реализация комплекса программ должна обеспечить принятый в системе Unigraphics интерфейс.

• В-третьих, качественная реализация должна предоставлять пользователю обратную связь в реальном времени каждой стадии процесса построения 30 модели по расчетной сетке и возможность контроля над конечным результатом.

Характеристика входных данных.

• Входные данные имеют произвольную топологию.

• Входные данные имеют большую плотность.

• Входные данные имеют большую зашумленность.

• Входные данные имеют мелкие геометрические детали.

• Входные данные имеют много плоских и линейчатых участков поверхности.

Представление фасетной модели и выбор языка программирования. Первая задача, возникшая при разработке комплекса методы представления фасетной модели и цепочек разделительных ребер, выбор языка программирования. Одним из первых способов представления фасетного тела и до сих пор популярным является крыльевое представление Баумгарта (ВаипщаЛ 1975 ). Разработана также структура с полуребрми с кольцами для представления внутренних ребер. Она и используется в работе.

При выборе языка программирования было учитено, что наиболее полно реализован интерфейс системы Unigraphics на языке С. Однако для уменьшения времени отладки на С написаны только основные процедуры

создания объектов в системе Urographies. Все другие процедуры выделения и анализа расчетной сетки реализованы на языке программирования Component Pascal в виде динамической библиотеки. На этом языке реализовано много научных и инженерных процедур и функций. Это модульный язык, позволяющий легко отлаживать процедуры и развивать и дополнять модули по мере уточнения его спецификации.

Сглаживание.

Прежде чем анализировать участки поверхности желательно провести их сглаживание, чтобы снизить ошибку распознавания. Существует множество методов сглаживания, их сравнения и выбор наиболее подходящего приведены в главе 2. Второй уровень сглаживания выполняется после распознавания типов поверхности и построение соответствующей поверхности как сглаживающей относительно заданных точек, например, для плоскости нахождение её уравнения по методу наименьших квадратов.

Анализ участков поверхностей и распознавание их типов.

В работе разработан свой способ распознавания типа участка поверхности. Для чего используется Гауссово отображение поверхности. Обход фасетов осуществлять по спирали и на единичной сфере строится траектория следов нормалей фасетов спирали. Критерием распознавания плоских, цилиндрических и линейчатых участков поверхности было предложено использовать среднюю линию множества следов нормалей на единичной сфере. Для плоских участков кривых средняя линия колеблется у точки и максимальный угол отклонения точек нормали её фасетов от средней точки не должен превышать порогового значения, которые были найдены анализом нескольких моделей. Для линейчатых участков поверхности средняя кривая может быть произвольной кривой на единичной сфере, но отклонение точек нормалей от средней кривой также не должно превышать порогового значения. Для цилиндрической поверхности средняя кривая должна лежать в плоскости (или вблизи в пределах порогового отклонения) большой окружности единичной сферы, т.е. окружности проходящей через центр единичной сферы. Метод реализован, опробован и внедрен.

Перестройка участков поверхностей.

Анализ участков поверхностей позволяет выявить тип поверхности и ориентацию нормалей фасетов, по которой пересчитываются координаты узловых точек фасетов или уравнения поверхностей. Для каждого типа поверхности используется свой метод её построения в программе.

Построение граничных кривых для сегментов поверхности.

При построении граничных кривых необходимо сначала провести их сглаживание. Для построения со сглаживанием используем метод представленный в статье Лавойя.

Построение участков поверхности произвольной формы.

Используется метод построения линий максимальной кривизны и перелома кривизны. Поверхность разделяется по этим линиям. Затем строятся линии плоских сечений, они сглаживаются и по ним натягивается поверхность в Unigraphics.

Результаты применения программы. После расчета развертки результат представляется в виде деформированной сетки точек, соединенных в треугольники. Для обеспечения достаточной точности расчета развертки, шаг точек должен быть небольшим 5-10мм. Для панели длиной в несколько метров это требует сотни тысяч точек. Написать по такой расчетной сетке программу для станка с ЧПУ невозможно. Для преобразования расчетной сетки в электронную модель и был разработан пакет программ РСЭМ - построения по Расчетной Сетке Электронной Модели. Схема модулей пакета программ РСЭМ и их взаимодействие представлены на Рис 4.

Комплекс программ РСЭМ состоит из двух наборов программ: общие и геометрические библиотеки структур и процедуры, написанные на языке Компонентный Паскаль и программы для исполнения под Unigraphics, написанные на языке С++ с использованием процедур интерфейса с Unigraphics - UG Ореп.

1. PointLinks: библиотека содержит структуры данных для

представления необходимых объектов, и процедуры обхода и

Рис. 4. Схема модулей пакета программ РСЭМ . поиска объектов.

2. Сеогп: библиотека геометрических процедур и процедур анализа расчетной сетки и её областей.

3. 11еас1Е<%8: Программа создания файла номеров реберных точек расчетной сетки.

4. ВшЫЕс^: Программа построения электронной ЗЭ модели детали по расчетной сетке с использованием файла реберных точек.

5. ЗеагсЬЕс^: Программа построения электронной ЗБ модели детали по расчетной сетке методом поиска ребер.

Общие выводы и результаты работы

1. Разработаны и реализованы новые алгоритмы сегментации (выделения) участков поверхности полигональных ЗБ моделей заготовок авиационных крупноразмерных деталей и их

преобразования в аналитическое представление в системе Uni-graphies с обеспечением критерия соответствия;

2. Доработан и реализован алгоритм сглаживания неровностей выделенных участков поверхности, учитывающий особенности поверхностей исследуемых деталей;

3. Разработаны и реализованы новые алгоритмы распознавания плоских, цилиндрических и линейчатых участков поверхности, с учетом накопившихся погрешностей, позволяющие упростить разработку программ для станков с ЧПУ и уменьшить время обработки;

4. Разработаны и реализованы новые алгоритмы выделения ребер сопрягаемых поверхностей их сглаживание и построение в системе 3D моделирования Unigraphics с заданной точностью.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения всего расчетного комплекса проектирования оснастки составляет 1 млн. рублей на одном комплекте панелей, а течении производства одного типа самолета около 20-30 млн.рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Долгополик О. Д., Марьин Б. Н., Фролов Д. Н. Методика автоматизированного определения положения листовой заготовки сложной криволинейной формы в штампе с использованием CAD системы// Сборка в машиностроении и приборстроении, Afs4,2006, Москва.

2. Долгополик О. Д., Марьин Б. Н., Фролов Д. Н. Методика определения минимальных размеров электронной модели детали// Технологические системы, №6,2006, Киев.

3. Олейников А.И., Бормотин К. С., Долгополик О. Д., Пекарш А.И. Интегрированная компьютерная система моделирования и проектирования процессов формовки крупноразмерных деталей

//Труды 5й Московской Международной Конференции ТПКММ, Москва, Апрель, 2007.

4. Олейников А.И., Бормотин К.С., Долгополик О.Д. Интегрированная многопоточная система проектирования и изготовления панелей планера самолета //Конференция "Параллельные вычисления 2007", Санкт-Петербург.

5. Пекарш А.И., Олейников А.И., Бакаев В.В., Долгополик О.Д., Сарыков С.Э. Подготовка производства сложных деталей двойной знакопеременной кривизны методом конечно-элементного анализа геометрической модели с комплексной разработкой формообразующей оснастки, развертки детали и рекомендаций по технологическому процессу. //САПР и Графика, N°2, 2009, Москва.

6. Олейников А.И., Коробейников С.Н., Бормотин К.С, Долгополик О.Д., Пекарш А.И. Интегрированное проектирование и моделирование процессов формообразования крыльевых панелей//Прикладные задачи механики деформируемого твердого тела^ и прогрессивные технологии в машиностроении: сб.ст., Вып.З-4.1., Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2009. с. 190-252.

7. Долгополик О.Д., Инзарцев Д.А., Кутузов Д.Ф. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ ЛГ-2008614662//Автоматизация проектирования штамповой оснастки (болванок).

8. Долгополик О.Д., Бакаев В.В., Олейников А.И., Пекарш А.И. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ Л^а2009612260//Программно-вычислительный комплекс для расчета 3D разверток штамповой оснастки и техпараметров формообразования панелей.