Краткий проверяемый рабочий процесс (шаги + ключевые проверки), позволяющий гарантировать соответствие 2D-чертежа и 3D-модели перед изготовлением прототипа.
1. Подготовка исходных данных
- Убедиться в однозначности 2D-чертежа: все размеры, допуски, посадки, материалы, поверхностные обработки и спецификации нанесены и имеют ссылочные стандарты (GD&T, ISO/ASME).
- Зафиксировать единицы измерения и исходную систему координат.
2. Моделирование с сохранением параметричности и MBD/PMI
- Создать параметрическую 3D-модель, в которой ключевые размеры привязаны к параметрам чертежа.
- Внедрить PMI/MBD: все геометрические размеры и допуски, посадки, обозначения обработок — в 3D-модель (не только в сопровождающий чертёж).
3. Автоматизированные и ручные проверки размеров и допусков
- Автоматическая сверка размеров: скрипты/функции CAD, сравнивающие параметры 3D-модели с исходными числами из 2D.
- Проверить соответствие критичных размеров: для каждой критичной пары (например, отверстие/вал) вычислить минимальный зазор/натяг:
$$Clearanc{e}_{min}=D_{hole,min}-D_{shaft,max}=(D_{hole,nom}-\sum T_{hole})-(D_{shaft,nom}+\sum T_{shaft})$$ Если используете статистический подход (RSS):
$${\sigma }_{stack}=\sqrt{\sum {\sigma }_i^2}$$ и оценить вероятность выхода за допуск через Monte‑Carlo симуляцию.
4. Анализ сборки и помех (interference)
- Выполнить проверку пересечений/помех всей сборки в CAD: обнаружить недопустимые пересечения и минимальные зазоры во всех положениях.
- Проверить кинематику и взаимные положения при сборке/эксплуатации.
5. Толщины стенок, радиусы и технологичность
- Сверить реальные толщины/радиусы с возможностями выбранной технологии прототипирования (фрезеровка, литьё, 3D-печать): минимально осуществимые размеры и разделения по допускам.
- Убедиться, что допуски на поверхности и шероховатость достижимы выбранной технологией.
6. Материалы, массы и физические свойства
- Сопоставить материал в 3D с указанным в 2D (марка, термообработка, покрытия).
- Проверить массу и центр тяжести модели; при необходимости — момент инерции и прочностные расчёты (FEA) для критичных деталей.
7. Сверка спецификаций и BOM
- Автоматически и вручную сверить позиции спецификации из 2D и атрибуты 3D (наименование, номер детали, материал, количество).
- Проверить соответствие рабочих процессов и допусков в технологической карте.
8. Документирование несоответствий и верификация изменений
- Вести список несоответствий (defect list) и вносить корректировки в модель/чертёж.
- Использовать контроль версий (PDM/PLM) и требовать формального утверждения изменений.
9. Контрольный расчёт и отчетность
- Для каждого критичного узла подготовить короткий расчёт: номинал, суммарные допуски, минимальный/максимальный зазор, вероятность брака (при статистическом подходе).
- Пример проверки посадки (worst-case): если номиналы $D_{hole,nom}=20.00$, $D_{shaft,nom}=19.90$, допуски $T_{hole}=0.05$, $T_{shaft}=0.03$, то
$$Clearanc{e}_{min}=(20.00-0.05)-(19.90+0.03)=19.95-19.93=0.02\text{мм}$$
10. Приёмка перед изготовлением (Sign‑off)
- Список контрольных пунктов для подписи: все критичные размеры сверены, GD&T в модели и чертеже совпадают, BOM подтверждён, технологичность подтверждена, проводимая симуляция/FEA пройдена.
- Подписи ответственных: конструктор, технолог, инспектор качества, менеджер проекта.
Инструменты и методы, которые рекомендуется применять
- MBD/PMI в CAD, проверочные скрипты/DRC; clash detection; tolerance stack-up (worst-case + статистический/RSS/Monte‑Carlo); FEA для нагруженных деталей; PDM/PLM для контроля версий; планы контроля/FAI и CMM‑протоколы для проверки прототипа.
Критерии отказа/ограничения
- Негативный минимальный зазор или несоответствие материала/обработки — запрет на производство.
- Если технология не обеспечивает заданные допуски/шероховатость — требуется переработка геометрии или допусков.
Резюме: сочетание MBD (PMI), автоматических проверок CAD, анализа суммирования допусков (worst‑case + статистика), проверки помех и технологичности, плюс формальный sign‑off — гарантируют соответствие 2D и 3D перед прототипированием.