100000

Бесплатные звонки по России:

8 800 101 64 00

Чертежи в подготовке производства

Чертеж – документ, содержащий изображение детали или сборочной единицы и другие данные, необходимые для их изготовления и контроля.

Из ЕСКД

Чертеж относится к основным конструкторским документам и является стержневой частью документации для производства. В нем заключена информация о геометрии изделия и технические требования. В нем отражен замысел конструктора и определена мера ответственности служб, участвовавших в разработке. 

Рассмотрим четыре подхода к конструкторской проработке изделия, чтобы определить значение и место чертежей в процессе конструкторско-технологической подготовки производства. 

1. Классический способ - с использованием традиционных конструкторских инструментов: линеек, циркулей, лекал и пр.

Базой для формирования чертежей является конструкторская провязка, выполненная указанными инструментами. Это геометрическая модель изделия, сделанная с максимально возможной точностью построений. При использовании плазового метода точность может достигать 0,1 мм. В простейшем варианте провязкой может служить сборочный эскиз-чертеж.

В любом случае, провязка это система плоских геометрических объектов отрезков, дуг, кривых. Именно она является геометрической моделью изделия, от которой происходит наследование данных в чертежи. Разработка каждого чертежа происходит автономно, как отдельного документа. Единственное, что их связывает в процессе разработки, так это провязка и устная информация, исходящая от создателя провязки. Если в модель-провязку вносятся изменения, то требуется переделка наследованных от нее документов, либо, как аварийный вариант, - выпуск извещений о будущих изменениях. Итак, чертежи являются наследниками плоской модели, состоящей из графических примитивов.

2. Компьютеризированный способ - с использованием плоских CAD систем.

Отличается от классического способа новым инструментарием. На смену кульману пришел кульман электронный. Резко снижена доля физического труда конструктора. Повышена точность геометрических построений до одного микрона и более. В основе процесса лежат те же плоские графические примитивы: отрезки, дуги, сплайн-кривые. Родительскую функцию для чертежных документов, как и ранее, выполняет плоская модель (провязка), но уже в электронном виде. Упрощается процесс заимствования информации из провязки в чертежи. Появляется возможность хранения вместе с моделью комментариев и другой информации, ранее передаваемой устным способом.

Появляется возможность группирования примитивов в смысловые ассамблеи. Можно, например, создавать из дуг и отрезков комплексы, принадлежащие одной детали и т.п. В некоторых (на практике довольно редких) случаях удается обеспечивать преемственность в виде ссылок и организовать автоматизированное внесение изменений в дочерние документы. Метод электронного кульмана довольно легко внедряется на предприятиях, так как является компьютеризированной копией традиционного способа проектирования.

Но, как и традиционный, он имеет главный недостаток - в основе лежит неоднозначная геометрическая модель, выполненная по правилам начертательной геометрии и проекционного черчения. Эта модель не содержит геометрических объектов, эквивалентных материальным предметам, а только их проекции, составленные из графическимх примитивов.

В результате, изделие описывается комплектом отдельных документов, содержащих геометрическую информацию, выполненную по правилам черчения, которая не пригодна быть моделью для производства или для автоматизации контроля геометрических коллизий и т.п. 


Рис 1 Плоская мотивация 

3. Проектирование - создание модели.

Для этого способа необходимы в первую очередь системы объемного моделирования. И причина здесь не в третьем измерении. Дело в том, что главными объектами управления в данных системах являются не графические примитивы, а объекты, геометрически эквивалентные материальным предметам. Например, болт в данной системе это объект "болт", а не виды слева, сверху, в разрезе и т.п. И в сборке это будет болт, а не его проекции-фантомы. Отсюда смотришь - есть, оттуда смотришь - нет. Объемная модель дает однозначное представление о геометрии объекта, независимое от субъективных факторов, таких как традиции исполнения чертежей, способность индивидуума к распознаванию и восстановлению образа изделия по чертежу. Когда результатом проектирования становится модель изделия, то снимается множество вопросов, которые остаются невыясненными при простом выпуске комплекта КД. Если модель создана, то это однозначно говорит о том, что материальный объект с такой геометрией существовать может.

Так как объемная модель сегодня не является документом для изготовления, CAD системы дают возможность оформления чертежей и другой документации на основе 3D моделей. Самые современные программные комплексы обеспечивают ассоциативность модели и чертежей, сделанных на ее основе, позволяющую почти в автоматическом режиме отслеживать изменения. 

4. Проектирование - конструкторская и технологическая подготовка производства.

Создание модели определяет возможность существования геометрического объекта. Но вопрос стоит шире - возможно ли и как изготовить (материализовать) геометрический объект. Не менее актуальны вопросы качества, технологичности и стоимости производства. Подобные задачи могут быть решены только в комплексе конструкторских и технологических проблем. Для эффективной реализации необходимо применение интегрированных CAD/CAM систем, обеспечивающих единое конструкторско-технологическое пространство. 

Но не будем далеко уходить от темы и вернемся к вопросу о создании чертежей. Итак, простое или компьютеризованное черчение не может быть основой современного процесса конструкторско-технологической подготовки производства. В качестве базы должна присутствовать модель и наследованный от нее комплект конструкторской документации. Рассмотрим процесс построения чертежей на основе объемных деталей и сборок в системе ADEM. 


Рис 2 Объемная мотивация 

Первый шаг – создание основных видов. Из предложенного меню пользователь выбирает виды, которые он собственно хочет видеть на чертеже: фронтальный, боковые, сверху, изометрический. При желании, проекции строятся с учетом, либо без учета невидимых линий. Готовые виды содержат не только результаты проецирования модели. Часть условных обозначений, таких как оси симметрии, резьбы система строит автоматически.

Следующий шаг – построение дополнительных видов, сечений и разрезов. Для этого достаточно строить стрелки видов или линии разрезов на ранее созданных проекциях. Иными словами, конструктор работает привычным для него способом, отталкиваясь от плоских проекций, но система при этом всегда формирует данные на основе объемной модели. При построении видов, разрезов и сечений происходит автоматическое нанесение обозначений в соответствии с ЕСКД, автоматическое штрихование и учет заданного пользователем масштаба.

Конечно, виды и сечения еще не являются законченным чертежом. Для его окончательного оформления пользователь может применять весь потенциал плоской части системы ADEM: библиотеки стандартных обозначений шероховатостей, допусков, соединений, функции нанесения размеров и многое другое. 


Рис 3 Построение чертежей при помощи 3D модели 

Главная особенность построения чертежей на основе модели состоит в том, что при изменении модели есть возможность регенерировать проекции, разрезы, виды и сечения, то есть приводить чертеж в соответствии с моделью. Регенерацию чертежей можно использовать даже в случаях, когда чертеж был уже доработан вручную, например, были нанесены размеры и обозначения. При этом размеры и обозначения сохраняют свою связь с геометрией. Числовые значения размеров пересчитываются, что в значительной мере снижает вероятность ошибок. Наследование данных от модели позволяет не только автоматически вносить изменения в чертежи после редактирования модели, но и автоматически изменять отдельные виды и сечения после изменения направления видов и линий разрезов. 

Отличительной особенностью ADEM является возможность хранения всей конструкторской и технологической информации в одном документе. Благодаря единому конструкторско-технологическому пространству все участники процесса имеют доступ к модели, чертежу и прочей сопроводительной документации, что открывает путь к сокращению сроков подготовки производства. Технолог, работая с единым документом, имеет доступ к заимствованию любых данных из чертежа или модели. Например, использует фрагменты чертежа для создания операционных карт и эскизов, или модель для подготовки программы для ЧПУ. Документы системы ADEM можно хранить двумя способами. Самый распространенный способ - при помощи файловой системы Windows. Этот способ наиболее прост в освоении, но имеет множество недостатков, основные из которых - неопределенность с правами доступа к файлу, а также отсутствие полной информации о его содержании. Другой способ – хранение информации в виде документа электронного архива ADEM Vault. В отличие от файла, документ архива учитывает права доступа пользователя, а также статус документа на данный момент времени. Документ может содержать несколько версий, из которых пользователь в любой момент может выбрать текущую. При помощи документов, хранящихся в архиве, пользователь может получать отчеты о финансовых и материальных затратах. Использование электронных архивов на предприятии позволило организовать работу над проектом, избежать путаницы и значительно ускорить процесс получения готового изделия. 

Мы коротко рассмотрели возможность существования чертежа в едином конструкторско-технологическом пространстве интегрированной CAD/CAM системы. В простейшем случае это может быть объект, выполненный традиционными чертежными способами. Но такой чертеж, призванный быть основным документом, содержащим необходимые данные для изготовления и контроля, не обеспечивает достаточность информации для современного производства. Поэтому актуальным становится комплексный конструкторско-технологический документ, содержащий, как минимум, геометрическую модель и чертеж. Более совершенный вариант единого документа должен включать в себя и технологическую часть в виде технологических документов и управляющих программ. Для гибкого рентабельного производства комплексный документ является таким же средством достижения успеха, как и современное технологическое оборудование. 

авторы статьи: Алексей Кашуба, Андрей Быков

Закрыть