"Механики XXI веку" №16 2017

126 / 397

Механики XXI веку. №16 2017 г.
126
УДК 65.011.56
Прототипирование при проектировании лесопогрузчиков
Колесников П.Г.1,a, Пешков А.А.1,b, Гордеев М.П.1,с
1Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика
М.Ф. Решетнева, пр.Мира, 82, г. Красноярск, Россия
a b ,
Ключевые слова: прототипирование, моделирование, 3D печать
В статье рассматриваются возможности создания трехмерных геометрических моделей
для визуального понимания принципа работы оборудования для лесопогрузчиков. На стадии проек-
тирования изделий массового потребления на машиностроительном производстве, разработчики
сталкиваются с необходимостью визуальной оценки их внешнего вида, правильности конфигураций,
собираемости с комплектующими деталями, оценкой возможности сбыта, более низкой стоимости
и за более короткий срок. Ответы на них требуют наличия реальной модели (прототипа) изделия,
максимально приближенной к своей компьютерной разработке. Виды технологий прототипирова-
ния представлены в статье. Выбран оптимальный вид технологии прототипирования при проекти-
ровании лесопогрузчиков на машиностроительном производстве. Рассмотрены особенности FDM-
технологии. Представлен 3D принтер для FDM, который позволит получать прототипы. Данные
наработки, дают общее необходимое представление о современных подходах к созданию новых из-
делий машиностроения.
Под понятием прототипирование понимают быстрый «черновой» вариант реализации
базового функционала, чтобы можно было проанализировать работу системы в целом. Она
может быть неэффективной, содержать ошибки или работать не полностью – всё зависит от
целей прототипирования. Такой подход позволяет лучше увидеть, как устроена система.
Прототипирование применяется в приборо- и машиностроении, программировании и ряде
других технических областей. После этого процесса часто пересматривают архитектуру сис-
темы, реализацию функций, различные разработки и, если нет претензий, тестируют конеч-
ный продукт. Прототипирование является обязательным этапом в процессе разработки лю-
бого нового изделия. Создание качественного прототипа, максимально похожего на будущее
изделие – весьма непростая задача. Приходится решать проблему точного повторения гео-
метрической формы, собираемости, внешнего вида и поиска материалов, максимально похо-
жих на заданные [1].
Виды технологий прототипирования:
Основным различием между технологиями прототипирования является прототипи-
рующий материал, а также способ его нанесения [2].
 стереолитография – STL (сокращённо);
 отверждение на твёрдой основе – SGC;
 нанесение термопластов – FDM;
 распыление термопластов – BPM;
 спекание порошков лазерами – SLS;
 моделирование, с использованием склеивания – LOM;
 многосопельное моделирование –MJM.
3D принтеры и 3D сканеры используются в машиностроении для создания прототи-
пов, технологической оснастки или конечных элементов различных систем.
Для разработки трехмерных геометрических моделей, оптимальный вид технологии
прототипирования является FDM-технология.
FDM-технология аддитивного производства, широко используемая при создании
трехмерных моделей, при прототипировании и в промышленном производстве. Технология
FDM подразумевает создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных