О том, что вопросы проектирования и технологической подготовки производства тесно взаимосвязаны друг с другом известно всем. Но не каждый представляет, насколько важна взаимоувязка программных инструментов.
Казалось бы, вполне логично, что конструктор пользуется конструкторским САПР, технолог технологическим CAPP, а программист станков с ЧПУ применяет CAM систему. На практике же такая «лоскутная» автоматизация, как правило, не сокращает сроки подготовки производства.
Особую роль для эффективной автоматизации этого процесса играют интегрированные конструкторско-технологические системы, в которых всевозможный инструментарий опирается на единую информационную базу.
Таким интегрированным CAD/CAM/CAPP комплексом является российская система ADEM-VX. В этом году выпущены две новые версии ADEM-VX.
Версия 8.2, которая получила более развитый аппарат в части конструирования и технологической подготовки производства, и версия 8.3, которая в дополнении к стандартному списку операционных систем еще и адаптирована под Windows Vista, а также имеет новое ядро 3D ACIS Modeler 19 от Spatial Corporation.
Рис 1. Модель корпуса
Изначально функционал версии 8.3 полностью соответствует функционалу версии 8.2. В дальнейшем он получит дополнительное развитие, особенно в области новых возможностей объемного моделирования.
Укажем, что новое ядро ACIS 19 имеет существенные усовершенствования в части:
- многократного ускорения процесса булевых операций и создания скруглений
- повышенной надежности работы с импортированными моделями низкой точности
- прямых интерфейсов с популярными CAD системами и геометрическими пакетами
- вариативного редактирования моделей без использования истории их создания
В части последнего стоит заметить, что в системе ADEM аппарат вариативного внесения изменения в объемные модели присутствует уже довольно давно. Это очень важная функциональность, которая позволяет работать с чужими моделями, в которых нет информации об истории их построения. А подобных случаев на практике очень много.
Spatial Corporation провела за последние годы большую работу в части развития вариативного редактирования в геометрическом ядре. Поэтому комбинация достижений группы компаний ADEM и Spatial должна привести к заметному качественному скачку в данной области.
Рассмотрим некоторые функции, которые дополнительно включены в версии 8.2 и 8.3 и играют важную роль в процессе конструкторско-технологической подготовки производства.
В раздел “Создание прессформ” добавлена новая функция “Электрод”, которая позволяет автоматизировать проектирование электродов для электроэрозионной обработки. Исходными данными для работы являются:
- модель детали (или ее фрагмента, для обработки которого будет создаваться электрод)
- модель заготовки для электрода, которая может быть выбрана из каталога заготовок или построена пользователем
- значение искрового зазора
Система автоматически доработает заготовку до окончательного вида модели электрода с учетом искрового пространства. После чего система покажет анимацию движения электрода и проведет анализ на возможные столкновения электрода с деталью.
Таким образом, реализуется сквозной процесс проектирования изделий и оснастки для его изготовления. Причем, наличие в системе штатных возможностей по автоматизированному получению чертежей и техпроцессов, позволяет завершить все выпуском полного комплекта конструкторской и технологической документации.
Рис 2. Корпус и электрод для обработки окон
Еще одна новая функция – “Раскрой”. Основное назначение – оптимизация раскладки фигурных деталей на листах для последующего раскроя.
Исходными данными являются плоские модели листов и деталей, а также ряд параметров:
- отступы от границ листа
- минимально допустимое расстояние между деталями
- возможность вращения детали
- возможность зеркального отражения детали
- приоритет
Любая деталь должна состоять из одного внешнего замкнутого контура и может включать множество внутренних элементов.
Параметр ”Приоритет” позволяет назначать приоритет деталям, в соответствии с которым производится раскладка:
- приоритет в порядке очереди элементов (предыдущая деталь в списке имеет более высокий приоритет по сравнению c последующей)
- приоритет в порядке наибольшего максимального габарита элемента (чем больше габарит, тем выше приоритет)
- приоритет в порядке наибольшей площади элемента (чем больше площадь, тем выше приоритет)
- приоритет в порядке наибольшего количества деталей (чем больше количество деталей, тем выше приоритет)
В результате выполнения алгоритм создает копии исходных деталей и располагает их на листах. При этом система формирует и предоставляет следующие данные:
- списки разложенных деталей по листам
- коэффициент использования материала (КИМ), который равен отношению площадей всех разложенных на листе деталей к общей площади листа
- длина прямоугольной области, занимаемой деталями на листе.
- сведения о деталях, не размещенных на листах
Любой результат раскладки может быть откорректирован или дополнен вручную.
Рис 3. Листы, детали и раскладка
На основе схемы раскладки в системе можно сгенерировать техпроцесс и документацию на раскройные работы, а также запрограммировать оборудование с ЧПУ для лазерной, газовой, механической резки, для листовой пробивки и вибровысечки.
В предыдущих версиях системы был реализован механизм сравнения файлов, который показывал различия между проектами в плоской и объемной геометрии и в текстовой информации.
В новых версиях добавлена процедура подробного анализа различий в объемных телах. Функция сравнивает все грани двух тел, независимо от положения самих тел в пространстве, и находит различия.
Эта функция крайне важна не только для конструкторов, но и для технологов и программистов ЧПУ, да и вообще для всех, кто участвует в конструкторско-технологической подготовке производства. Она позволяет локализовать зоны, в которых требуется внести изменения в техпроцесс и программы ЧПУ.
Рис 4. Выявление различий в моделях
Еще одна конструкторская функция, которая будет полезна для технологов и производственников – ”Анализ цилиндрических отверстий в моделях”. Она позволяет быстро найти цилиндрические отверстия и рассортировать их по диаметрам, глубинам и зонам обработки, что в значительной степени упрощает жизнь технологам и программистам ЧПУ.
Рис 5. Анализ отверстий
Добавлены дополнительные функции анализа объемных моделей. К ним относятся определение максимальных и минимальных радиусов кривизны поверхностей, а также анализ гладкости стыков поверхностей. В последнем случае пользователь задает максимальный угол стыка, а система определяет и подсвечивает ребра, по которым стыковка происходит с превышением заданной величины.
Как и другие приведенные в статье примеры эти функции полезны не только для проектирования, но и для технологической проработки конструкций.
Стоит упомянуть также и о подключении эвристической параметризации к каталожным файлам, которая реализована начиная с версии 8.2. Если раньше была возможность создавать параметрические фрагменты с помощью обычной (ручной) параметризации, то теперь достаточно только пронумеровать размеры и составить к ним таблицу значений и параметрический фрагмент автоматически готов.
Напомним, что создание эвристических параметрических моделей не зависит от того, каким способом был создан эскиз, и какие связи были использованы при его построении. Эскиз вообще может быть импортирован из другой системы. Механизм параметризации ADEM сам распознает взаимодействие объектов и строит систему связей.
Это новейшее средство является уникальным и неоценимым инструментом для конструкторов и технологов, так как открывает широкое поле для создания и наполнения собственных баз данных и баз знаний.
Продвижение системы ADEM-VX на зарубежном рынке происходит в условиях высокой конкуренции в части новых технологий подготовки производства. Так например, для изготовления тонкостенных корпусов различных устройств и приборов применяется многокоординатная лазерная обработка.
Рис 6. Работа с тонкостенными оболочками
Оборудование для такой обработки требует специальные алгоритмы программирования ЧПУ. В результате сотрудничества с европейскими производителями лазерных комплексов система ADEM стала одной из первых CAD/CAM систем в мире, способных эффективно программировать многокоординатную лазерную обработку.
Большой объем работ с тонкостенными конструкциями инициировал развитие функциональности системы в области различных способов создания и редактирования моделей оболочек.
Этот пример еще раз подтверждает, что современная система для подготовки производства не может быть отдельно стоящим CAD или CAM или CAPP продуктом. Для эффективной работы это должен быть интегрированный CAD/CAM/CAPP комплекс, которым и является ADEM-VX.
автор статьи: А.В. Быков