Перед специалистами конструкторских и технологических подразделений, которые переходят или планируют перейти на автоматизированную разработку конструкторской документации, встает вопрос, какую именно систему выбрать из тех, что предлагает рынок. Сейчас пользователь имеет возможность выбора из нескольких зарубежных и отечественных систем разного класса и разной стоимости. Выбор базовой системы имеет принципиальный характер и оказывает огромное влияние как на сроки реализации программ автоматизации, так и на скорость достижения реальных результатов, ради которых, собственно, и затеваются мероприятия по автоматизации [1].
Современные графические системы проектирования позволяют быстро и качественно выполнять сложные чертежи, при этом в несколько раз сокращается время, затрачиваемое на создание и редактирование графических объектов.
Таким образом, сокращается время и стоимость разработки и выпуска продукта. Для этой цели используются технологии автоматизированного проектирования (computer-aided design — CAD), автоматизированного производства (computer-aided manufacturing — CAM) и автоматизированной разработки или конструирования (computer-aided engineering — CAE) [2, с. 17].
В настоящее время существует множество CAD/CAM/CAE — систем и все они многофункциональны, применяются в различных отраслях (машиностроение, приборостроение, строительство и т. д.).
Системы автоматизированного проектирования в машиностроении можно классифицировать по уровню возможностей, предоставляемых системой (таблица 1) [3].
К интегрированным системам можно отнести программы комплексного трехмерного твердотельного и поверхностного параметрического моделирования с широким набором специализированных модулей, библиотеками, средствами анализа, управления проектом, разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, возможностью оформления чертежей, обмен данными, и т. д. — CAD/CAM/CAE/PDM [4].
Таблица 1
Типичные системы CAD/CAM/CAE
|
Область применения |
Программы |
Интегрированные системы |
|
CAD:двумерные чертежи |
AutoCAD LT, AutoCAD Mechanical, КОМПАС-ГРАФИК, nanoCAD Механика, T-FLEX CAD 2D |
CATIA, NX, Pro/ENGINEER |
|
CAD: твердотельное моделирование |
SolidWorks, SolidEdge, Inventor, КОМПАС-3D, T-FLEX CAD 3D |
|
|
CAM |
ADEM, T-FLEX ЧПУ, Mastercam, SolidCAM, EdgeCAM |
|
|
CAE |
Ansys, Nastran, APM WinMachine |
При создании сборочных чертежей и проектно-конструкторской документации преимущества использования компьютерных технологий проявляются еще более значительно.
Одним из самых главных документов, сопровождающих сборочное изделие, является спецификация.
Вполне очевидно, что автоматизация процесса конструирования была бы неполной и малоэффективной без наличия в графическом редакторе инструментальных средств, обеспечивающих быструю подготовку и оформление различной конструкторской документации. Ведь известно, что доля времени, уделяемая проектировщиком на подготовку документации, не на много уступает времени, затрачиваемому на собственно проектирование. К слову, на сегодня именно функционал по подготовке технической документации является принципиальным отличием CAD — систем от других программ для трехмерного моделирования (используемых, например, для дизайна или анимации) [5, с. 420].
Существует целый ряд систем, которые обладают развитыми функциональными возможностями при доступной стоимости. Такого рода системы являются системами твердотельного моделирования.
Такие системы проектирования сейчас в нашей стране наиболее распространены и применяются в различных отраслях производства. Они позволяют создавать двумерные чертежи и твердотельные модели изделий, при этом обладая различными расчетными модулями. Эти системы сравнительно недороги, обладают доступным интерфейсом, т. е. освоение подобных программ возможно в кратчайшие сроки, что является не маловажным фактором для предприятий. Наиболее распространенными системами твердотельного моделирования в нашей стране являются: SolidWorks, AutoCAD и КОМПАС-3D. На примерах этих программ рассмотрим возможности создания спецификаций.
В базовой версии автоматизированной системы AutoCAD отсутствуют, какие либо дополнения или приложения для значительной автоматизации процесса создания и редактирования спецификаций сборочных чертежей. Для создания таблиц спецификаций в основном используются графические примитивы (команды «отрезок» или «прямоугольник»), а также есть возможность использовать настраиваемые стили таблиц (команда «таблица»). После применения команды «таблица» шаблон спецификации необходимо редактировать, т. к. начальная заготовка шаблона не соответствует ГОСТу. Названия и обозначения объектов спецификации выполняются с применением текстового редактора программы.
Пакет конструкторских программ SolidWorks позволяет выполнять спецификации вручную и с помощью программы SWR — Спецификация. Эта программа является приложением SolidWorks, которая приобретается за дополнительную оплату и значительно повышает производительность процессов выполнения и редактирования проектно-конструкторской документации. Функциональные возможности программы SWR — Спецификация позволяют отслеживать изменения в документах SolidWorks и автоматизировать процесс создания и редактирования спецификаций.
В состав программного комплекса КОМПАС — 3D входит модуль проектирования спецификаций, предназначенный для проектирования электронных спецификаций на базе двухмерных или трехмерных сборочных чертежей. Использование специализированного модуля проектирования спецификаций позволяет устанавливать ассоциативные связи между сборочным чертежом и спецификацией. После подключения геометрии объектов сборочного чертежа к объектам спецификации система автоматически отслеживает изменения в документе спецификации и сборочном чертеже и вносит соответствующие коррективы. Установление ассоциативной связи между сборкой и спецификацией целесообразно для сборочных чертежей, состоящих из большого количества деталей (более 100), что значительно снижает количество ошибок заполнения и редактирования спецификаций.
Применяя модуль проектирования спецификаций КОМПАС — 3D мы пришли к выводу, что процесс выполнения и редактирования спецификаций осуществляется тремя способами. Хотя данная классификация является условной. Первый способ — выполнение спецификаций, при использовании минимума сервисных возможностей. Второй способ — выполнение спецификаций в полуавтоматическом режиме. Третий способ — выполнение спецификаций в автоматическом режиме.
Способ выполнения спецификации, при использовании минимума сервисных возможностей:
- готовые шаблоны листов спецификации;
- ввод данных вручную.
- Выполнение спецификаций в полуавтоматическом режиме:
- готовые шаблоны листов спецификации;
- выбор названий разделов и подразделов спецификации из готовых шаблонов;
- автоматическая простановка номеров позиций элементов сборки при добавлении их названий в спецификацию;
- автоматическая нумерация листов спецификации;
- вставка названий и обозначений стандартных деталей и материалов из конструкторской библиотеки.
Выполнение спецификаций в автоматическом режиме:
- элементы полуавтоматического способа;
- подключение геометрии к объекту спецификации (удаление объекта спецификации при удалении геометрии детали на сборочном чертеже и удаление геометрии детали при удалении объекта спецификации);
- связь номеров позиций сборочного чертежа и спецификации.
Достаточная простота и наглядность программы, удобство обмена данными с чертежом, позволят конструктору быстро и легко составить, отредактировать и распечатать спецификацию проекта в соответствии с ЕСКД, а также сохранить ее отдельно либо в файле чертежа сборки.
Проанализировав возможности современных автоматизированных систем твердотельного моделирования по созданию и редактированию спецификаций сборочных чертежей, можно сделать вывод, что это не просто цифровая замена чертежей, сделанных при помощи чертежных инструментов (карандаша, циркуля и т. д.). Это мощные многофункциональные средства проектирования, которые значительно экономят время и затраты труда проектировщиков, каждого конкретного предприятия.
Литература:
1. Дятлов, М. Н. Современные машиностроительные системы проектирования легкого класса /М. Н. Дятлов, А. Н. Тодорев// Тезисы МНПК «Инновационные информационные технологии», Прага, 22–26 апреля 2013 г. — С. 118–120.
2. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). — СПб.: Питер, 2004. — 560 с.: ил.
3. Ханов, Г. В. Автоматизация проектирования несущих конструкций специальных машин на начальном этапе проектирования / Ханов Г. В., Тодорев А. Н., Дятлов М. Н. // Известия ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении». Вып. 10: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2013. — № 20 (123). — C. 71–73
4. Ханов, Г. В. Твердотельное геометрическое моделирование в ходе подготовки магистров/ Г. В. Ханов, Е. Н. Асеева, М. Н. Дятлов //Изв. ВолгГТУ. Серия «Новые образовательные системы и технологии обучения в вузе». Вып. 7: межвуз. cб. науч. cт./ ВолгГТУ.- Волгоград, 2010.-№ 8.-С.199–203.
5. Кидрук, М. И. КОМПАС — 3D V10 на 100 % (+CD). — СПб.: Питер, 2009. — 560 с.: ил. — (Серия «На 100 %»).
