За последние годы системы автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE технологий прошли путь от сравнительно простых чертежных приложений до интегрированных программных комплексов, обеспечивающих единую поддержку всего жизненного цикла изделия (CALS-технологии), начиная c эскизного проектирования и заканчивая технологической подготовкой производства, испытаниями и сопровождением. В последнее время появилось несколько трактовок понятия CALS, одной из них, которая в своем определении включает процессы создания, преобразования и передачи больших объемов технической информации это:Continuous Acquisition and Life cycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла.
К системам проектирования CAD (Computer Aided Design) относят программные комплексы, основное предназначение которых это решение конструкторских задач и оформление конструкторской документации.
Системы CAE (Computer Aided Engineering) представлены классом программных модулей, каждый из которых позволяет решать определенную расчетную задачу.
Для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) применяются системы CAM (Computer Aided Manufacturing) — системы автоматизированной подготовки производства.
Современные CAD/CAM/CAE системы позволяют значительно сократить срок внедрения новых изделий, оказывают существенное влияние на технологию производства, обеспечивая высокое качество и надежность выпускаемой продукции, а также позволяют уменьшить финансовые расходы на этапе испытаний изделий за счет применения имитационных технологий.
Продолжает возрастать интерес к системе автоматизированного проектирования (САПР) SolidWorks как к базовой платформе для разработки собственных прикладных программных продуктов, автоматизирующих различные этапы проектных и конструкторских работ.
SolidWorks API (Application Programming Interface) — это интерфейс, позволяющий разрабатывать пользовательские приложения для системы SolidWorks. API — интерфейс содержит множество функций, которые можно вызывать из программ Microsoft Visual Basic, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Studio или из файлов-макросов SolidWorks. Эти функции предоставляют программисту прямой доступ к функциональным возможностям SolidWorks. С помощью API — приложений можно решать множество различных задач, например такие как: интеграция SolidWorks с другими программными пакетами, разработка специализированных модулей, добавляющих к базовым возможностям SolidWorks дополнительную функциональность и различные другие задачи. API — приложения позволяют получить множество конфигураций одной детали или сборки, тем самым выиграть огромное количество времени при принятии конструкторских решений [1].
Наиболее распространенными сферами применения интерфейса прикладного программирования SolidWorks являются:
интеграция SolidWorks с различными CAD/CAM/CAE/PDM/ERP программами и Windows-приложениями (MS Office, Windows API и других), подразумевающая создание интерфейсов передачи данных, вызова сервисных утилит, преобразования данных и тому подобных действий;
разработка прикладных модулей, добавляющих к базовым возможностям САПР SolidWorks дополнительный функционал в какой-либо специальной предметной области, например решение задач оптики, акустики и других подобных задач [2].
Задача автоматизации проектирования уникальных изделий усложняется значительной долей нестандартных элементов. Поэтому представляется рациональным разбить все элементы на группы, отличающиеся по степени возможной автоматизации.
Возможные группы:
- Стандартные и типовые изделия, отличающиеся только размерами. Возможно и рационально использование макросов, полностью формирующих элемент.
- Частично стандартные изделия. Рационально использование макросов и «заготовок», дорабатываемых далее вручную в той или иной системе САПР.
- Уникальные изделия. Формируются конструктором в ручном режиме в системе САПР на основе своего опыта, а также с привлечением экспертных систем и баз знаний.
Предложенная концепция реализуется при проектировании несущих конструкций специальных машин.
За основу приняты системы SolidWorks и AutoCAD, позволяющие создавать, обрабатывать, анализировать 3D модели. Обе системы имеют развитые языки программирования и написания макросов: SolidWorks и AutoCAD — VisualBasicforApplications а AutoCAD — ещё и AutoLISP. К тому же SolidWorks имеет встроенные средства инженерного анализа (CAE)– SolidWorksSimulation, SolidWorksMotion и другие.
Для стандартных и типовых изделий, отличающихся только размерами, написан макрос на VBA (рис.1)
Рис. 1. Экранная форма
Далее показаны этапы построения листового элемента рамы коробчатого сечения с помощью макроса (рис. 2) и (рис. 3).
Рис. 2. Добавление листового элемента рамы с помощью макроса.
Рис. 3. Добавление элемента рамы коробчатого сечения с помощью макроса
Автоматизация начальных этапов проектирования носит комплексный характер с сегментацией элементов по группам и использованием соответствующих средств [3–5].
SolidWorks API — это достаточно дешевый и удобный способ гибко настроить информационную систему на решение задач конкретного производства и это одна из самых популярных систем проектирования на отечественных машиностроительных предприятиях, так и на предприятиях всего мира.
Но чтобы достаточно умело пользоваться всем этим многообразием возможностей необходимо обладать базовыми знаниями программирования. Эти знания помогут самостоятельно освоить и использовать API для разработки приложений.
Документация по работе с API включена в дистрибутив SolidWorks, где подробно описываются функциональные возможности с примерами возможных решений задач.
Таким образом, с помощью современных систем проектирования можно создавать многовариантные параметрические и динамические модели, проверять их свойства и поведение на компьютере до запуска в опытную партию и производство, что позволяет существенно сократить количество ошибок проектирования и ускорить реализацию проекта.
Литература:
- Разработка API-приложения для программного пакета SolidWorks 2012. Часть1 [Электронный ресурс] URL: https://habrahabr.ru/post/201700/ (дата обращения: 01.03.2016).
- SolidWorks API — универсальная платформа для интеграции инженерных и бизнес-приложений [Электронный ресурс] URL:http://www.sapr.ru/Article.aspx?id=15929 (дата обращения: 01.03.2016).
- Проектирование несущих конструкций транспортных средств в SolidWorks с применением макросов / Г. В. Ханов, А. Н. Тодорев, К. О. Долгов, М. Н. Дятлов // Известия ВолгГТУ. Сер. Прогрессивные технологии в машиностроении. — Волгоград, 2015. — № 11 (173). — C. 34–36.
- Ханов, Г. В. Повышение качества проектирования несущих конструкций за счёт расширения возможностей САПР / Г. В. Ханов, А. Н. Тодорев, М. Н. Дятлов // Главный механик. — 2014. — № 11. — C. 39–42.
- Ханов, Г. В. Автоматизация проектирования несущих конструкций специальных машин на начальном этапе проектирования / Г. В. Ханов, А. Н. Тодорев, М. Н. Дятлов // Известия ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении». Вып. 10: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2013. — № 20 (123). — C. 71–73.
