Автоматизированное проектирование станочной оснастки
дета-ли, конструкции или, скажем, интерьера помещения. Каждый элемент этой модели точно описывает
гео-метрию будущего изделия. Совершенно логичным было бы использовать эти данные для автоматизации построения чертежей, схем, планов расположения
оборудования и расстановки мебели. bCAD предос-тавляет такую возможность. Достаточно выбрать вид и соответствующая проекция, в том числе и перс-пективная,
будет построена автоматически.
В отличие от традиционного алгоритма удаления невидимых линий, который создает изображение, полное лишних отрезков, в bCAD используется
ори-гинальная технология IntelliHIDE, которая позво-ляет не только избавиться от ненужных элементов изображения но и сохранит, линии невидимого кон-тура.
Полученные проекции представляют собой не что иное как обычный чертёж, который после внесе-ния небольших изменений (простановка размеров, выбор цвета, стиля и
ширины линий) может быть оформлен как самостоятельный документ либо ис-пользован как фрагмент более сложного многови-дового чертежа.
3.1.4.Статистика и расчет.
Проектирование далеко не всегда ограничивается построением геометрических моделей. Очень часто требуется произвести прочностные, тепловые
рас-чёты или спланировать материальные затраты на изготовление изделия. bCAD предоставляет базовые функции статистической обработки. Подсчет коли-чества
используемых элементов и деталей произво-дится практически парой щелчков мышью. Дело в том, что каждый элемент чертежа может иметь наз-наченную проектировщиком
метку (label или attribute), в которую в обычном текстовом виде помещается информация об этом элементе, например: "болт М12х24" или "кресло
кожаное АРТ123456".
Специальная функция bCAD позволяет затем собрать информацию о всём чертеже или его выделенной час-ти и составляет отчёт, который можно записать в
файл, напечатать или перенести в любое другое приложение - текстовый процессор, электронную таблицу, базу данных и т. п. При создании библи-отек стандартных
элементов такая информация явля-ется фактически обязательной для каждого элемен-та. В крайнем случае она состоит из его названия.
Таким образом, создав из типовых элементов сбо-рочный чертеж, вы получаете список использованных деталей или, спроектировав оформление офиса, вы
с легкостью подсчитываете затраты на мебель и эле-менты отделки.
Для выполнения прочностных и других технических расчетов необходимо воспользоваться соответству-ющим приложением. Практически все системы
такого рода позволяют использовать данные о геометрии объектов, записанные в формате DXF, который под-держан в bCAD в полном объеме.
3.1.5.Получение реалистических изображений.
Ряд отраслей дизайна неотделим от точного пред-ставления о том, как изделие будет выглядеть. В ряде случаев реалистическая визуализация
является мощным вспомогательным средством, например, при проектировании промышленных помещений, цехов, систем трубопроводов.
В части получения реалистических изображений bCAD порой не имеет аналогов. В составе его ин-струментария практически все возможности, прису-щие
многим более дорогим системам. Вы можете рас-ставлять в пространстве точечные и направленные источники освещения, изменять их цвет и интенсив-ность. Система
разделения проекта на разделы поз-воляет создавать различные схемы освещения – ти-повое, аварийное, дежурное. Работа с камерами (предварительно определенные
точки зрения) позво-ляет получить вид из любой точки: обзор с рабоче-го места, общий вид помещения, вид с точки зрения взрослого или ребенка. Задав путь
камеры, можно получить компьютерный фильм о проектируемом изде-лии, что не оставит равнодушным ни одного заказ-чика.
bCAD включает в себя редактор материалов, с по-мощью которого создание поверхностей со сложной фактурой не требует излишних затрат времени.
Ори-гинальная технология SolidTexture позволяет полу-чить текстуры типа дерева, камня или кирпичной кладки буквально одним щелчком мыши, такие тек-стуры очень
просты в использовании и настройке. Традиционные методы наложения растровых текстур и фактур также доступны.
Данные об освещении, каме-рах, текстурах и фактурах, также как и чертежные элементы, сохраняются в проекте и гарантированно могут быть без потерь
использованы после переноса проекта на другой компьютер.
В полном комплекте системы поставляются версии тонирующего модуля для мощных рабочих станций Silicon Graphics, DEC Alpha, Hewlett Packard,
Motorola PowerPC и Sun SPARC. При этом достаточно арендовать несколько часов машинного времени, так как тестовые изображения (с меньшим разрешением) можно
получить на ПК, а все настройки сохраняются в файле проекта и не требуют дополнительных регу-лировок.
3.1.6.Пользовательский интерфейс.
Приложения компьютерной графики всегда были и остаются источником новинок и технологий постро-ения пользовательского интерфейса. Новое поколе-ние
ОС Windows позволяет использовать в bCAD все лучшее, что было наработано в этой области – пов-семестное использование пиктограмм, плавающие панели
инструментов, мгновенные подсказки, отсут-ствие ограничений на имена файлов, технологию "принеси и оставь". Для того, чтобы вставить в проект
типовой элемент, достаточно буквально пе-ренести его из папки каталога в рабочее поле про-граммы. Доступ ко всем функциям программы возмо-жен либо с
помощью мыши, через панели пиктограмм, либо с клавиатуры через систему "горячих кнопок". Все эти, казалось бы мелочи, позволяют значитель-но
упростить и ускорить освоение и использование пакета, тем самым существенно ускорить экономи-ческую отдачу от его использования.
Интерактивная система помощи включает в себя электронную версию технического руководства, пол-ностью повторяющую печатный вариант, и учебник
для начинающих. Учебник состоит из логической последовательности упражнений, проводящих пользо-вателя-новичка через основные этапы использования программы.
Пользуясь уже привычной клавишей F1,вы получите подробное описание любого элемента уп-равления системой. В целом, опыт показывает, что систему можно
самостоятельно освоить полностью за одну - две недели упражнений.
Для создания наиболее комфортной обстановки bCAD выпускается как в интернациональном - английском варианте, так и в нескольких национальных
верси-ях: русской, немецкой, итальянской и специальной английской для британцев. Национализации подвер-гаются все компоненты системы, начиная с меню, диалоговых
окон, и, заканчивая подсказками и текстом руководства и учебника.
Есть несколько незаметных, но эффективных дета-лей интерфейса, например, ввод координат с клави-атуры полностью идентичен стилю, принятому в
AutoCAD, так что при переходе из одной системы в другую пользователь не испытывает дискомфорта.
Подавляющее большинство функций настройки редак-тора доступно в любой момент, без прерывания текущей операции, достаточно лишь нажать оду из
функциональных клавиш. Даже степень "назойливос-ти" программы можно отрегулировать, выбрав соот-ветствующий режим подтверждения - уверенный в се-бе
пользователь не будет тратить время на бес-конечное нажатие кнопки "OK".
3.1.7.Совместимость.
Особым аспектом, на котором следует остановить-ся, является возможность использования данных из других приложений. Разработчики bCAD не
стали изобретать велосипеда. На сегодняшний день оче-видным стандартом на геометрические данные явля-ется DXF. Для пользователей bCAD не составит тру-да
использовать чертежи, записанные в этом форма-те. Более того при переносе чертежей из AutoCAD перевод в DXF не потребуется, так как файлы DWG могут быть
прочитаны напрямую. Это особенно удоб-но, так как большинство уже наработанных библио-тек стандартных элементов записаны именно в этом формате. Те же, кто
работают с реалистичной гра-фикой, знают, что наиболее популярным форматом для текстурированных моделей является 3DS, основной формат другого популярного
пакета - 3D Studio. При работе с этими данными bCAD позволяет импортировать не только геометрию объектов но и параметры материалов, текстуры, освещения и
уста-новки камер. Таким образом, часто не стоит тра-тить время на моделирование отдельных элементов, например, настольной лампы, необходимо лишь за-грузить
подходящую модель из популярной коллекции на CD. Это сэкономит часы, а порой и дни работы.
К неоспоримо полезным мелочам стоит отнести также возможность работы с библиотеками штриховых узоров, пунктиров и чертежных шрифтов для
AutoCAD и возможность импорта текста из файла в чертеж.
Так же легко bCAD справляется с обратной задачей - переносом чертежей и изображений созданных в нём, в другие
приложения. Традиционные чертежи могут быть перенесены с использованием формата DXF. Для пользователей 3D Studio поддержан формат ASC, а для разработчиков
систем Virtual Reality - формат Sense8 NFF. Кроме того, плоские изображе-ния могут быть записаны в HPGL и Encapsulated PostScript или превращены в растровое
изображение в одном из популярных форматов - GIF, TGA, BMP, JPG, TIFF или PCX. Те же растровые форматы используются для сохранения реалистических
изо-бражений. Их использование в издательских или ил-люстративных пакетах не составит труда. И, нако-нец, видеоролики могут быть записаны в Windows AVI,
Animator FLC или MPEG.
3.1.8.Перспективы.
Несмотря на то что bCAD, как законченный про-дукт, уже состоялся,впервые версия для Windows 95 демонстрировалась на CeBIT'95 и уже
более полуго-да успешно эксплуатируется в десятках компаний и организаций, работа над проектом не остановилась.
В традициях ПроПро Группы (ProPro Group) – ком-пании-разработчика - периодический выпуск улуч-шенных и усиленных версий. В качестве приоритет-ных
задач на ближайшее полугодие стоит назвать систему программирования (фактически того же ин-струментария, которым пользуются сами разработ-чики, но более
документированного) и разработки приложений, а также расширение возможностей моде-лирования кинематики и сложная мультипликация.
Кроме того, появятся ряд новых инструментов для объёмного моделирования, поддержка дополнительных форматов объемных данных, в частности
VRML. Будут усиливаться средства распределенных вычислений в разнородных сетях компьютеров (UNIX и Windows NT) и с использованием многопроцессорных систем.
3.2. СИСТЕМА ГеММА 3D ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ НА ОБОРУДОВАНИИ С
ЧПУ.
В системе ГeMMА-3D обеспечивается программиро-вание обработки наиболее сложных деталей на фре-зерных (2-х, 3-х и 5-ти координатных), электро-эрозионных, сверлильных и токарных станках с ЧПУ.
Предусмотрена послойная черновая обработка дета-лей, изготавливаемых из массивных заготовок или
имеющих глубокие выборки, последующая чистовая обработка.
При интеграции, система ГеММА-3D сохранила основ-ные элементы, существенно расширяющие гибкость её применения в составе комплекса. Сохранены
интер-фейсы, обеспечивающие ввод/вывод геометрической
информации IGES и DXF.
Поскольку в различных САПР базовые геометрические элементы, экспонируемые в IGES не одинаковы (кри-вые
третьей и более высоких степеней, поверхнос-ти, В-сплайны, NURBS), в системе ГеММА-3D реали-зовано их восприятие и переаппроксимация с задан-ной точностью.
Описания объектов могут быть пре-образованы из формата IGES в формат DXF и возвра-щены в проектно-конструкторские части комплекса.
Геометрический редактор системы ГeMMА-3D исполь-зуется, с одной стороны, для доработки, в случае необходимости, математических моделей,
подготов-ленных в конструкторской части, с другой, для до-полнения математической модели специальными тех-нологическими элементами (крепления
детали, тех-нологические сопряжения и зализы, ограничения зон обработки, поверхности безопасности для подвода и отвода инструмента, эквидистантные
поверхности к исходным и др.). Математические модели со сделан-ными изменениями и дополнениями, выполненными в системе ГеММА-3D, могут быть также возвращены в
проектно-конструкторские системы комплекса.
Поэтому, при параллельном применении известных конструкторских систем для ПЭВМ и САПР высокого уровня (например в случае поступления в
производ-ство заказов от применяющей их сторонней органи-зации) информация будет воспринята в системе ГеММА-3D.
Генератор постпроцессоров системы ГеММА обеспе-чивает выход на любые отечественные и зарубежные стойки ЧПУ. Модули контроля управляющих
программ визуализируют машинные колы.
Сложность изделий формируемых в системе ГеММА-3D и, следовательно, чрезвычайно большой объем прог-рамм, обусловили необходимость ее последующей
ин-теграции с оборудованием с ЧПУ. В современной поставке программного обеспечения ГеММА-3D, наря-ду с возможностью вывода на перфоленту или записи
управляющей программы на гибкий магнитный диск, может быть укомплектовано программно-техническими средствами подключения станков с ЧПУ непосред-ственно к
персональной ЭВМ. Также вводится допол-нительный сервис, повышающий эффективность работы технологов-программистов и операторов станков с ЧПУ -
цеховой архив подготовленных управляющих программ и графический редактор управляющих про-грамм. Станки могут быть подключены к ЭВМ, вклю-чённой в сеть с
рабочими местами технологов–про-граммистов. К одной управляющей ЭВМ может быть подключено до 31 станка с удаленностью до 600 метров. В качестве соединительной
магистрали ис-пользуется обыкновенный телефонный провод.
Завершающей операцией, обеспечиваемой системой ГеММА-3D в комплексе является программирование измерений изготовленного изделия на
программиру-емой контрольно-измерительной машине. По материа-лам измерений, на основе сопоставления с исходной математической моделью формируется заключение о
точности изготовления и информация по необходимым доработкам изделия.
Рассмотренные возможности позволяют использовать систему ГеММА-3D в следующих вариантах:
- рабочие места технологов-программистов для станков с ЧПУ в созданном комплексе программных
средств;
- автономная автоматизированная система геомет-рического моделирования и программирования
для ЧПУ, в которой осуществляется построение матема-тических моделей по чертежам или восприятие моде-лей, подготовленных в других CAD/CAM системах;
- цеховая система хранения и корректировки управ-ляющих программ, прямого управления станками с ЧПУ от IBM
PC;
- рабочее место метролога, контролирующего точ-ность изготовления изделий сложной формы по ре-зультатам
замеров на программируемой контрольно-измерительной машине.
В заключении необходимо отметить, что главным преимуществом системы является простота её осво-ения и соответствие традициям использования
обо-рудования ЧПУ в России. Не уступая по функцио-нальным возможностям многим зарубежным системам подготовки управляющих программ на ПЭВМ, стои-мость
рабочего места системы в 2 - 3 раза ниже аналогичных зарубежных разработок. Это делает систему доступной для большинства отечественных предприятий. Другое
важное преимущество системы состоит в том, что коллектив разработчиков не стоит на месте и постоянно совершенствует систему в соответствии с требования по
созданию техноло-гической оснастки.
3.3. ПРОДУКТЫ ADEM CAD/CAM
Компания Omega technologies работает на рынке СAD/CAM систем около 10 лет. Основной продукт компании система ADEM
постоянно наращивает свои функциональные возможности. Далее показаны основ-ные конфигурации ADEM, которые присутствуют сегодня на рынке CAD/CAM в России.
3.3.1.ADEM 2.09
Версия ADEM 2.09 функционирует в среде DOS и принадлежит к классу «легких» CAD/CAM систем. Она состоит из трех модулей: плоское моделирование,
объёмное моделирование, 2Х, 2.5Х обработка.
Модуль ADEM 2D является частью интегрированной системы. Метод плоского твёрдотельного моделиро-вания направлен на поддержку творческого процесса
проектирования. Возможность работы с объектами как с плоскими твердыми телами, безразрывные де-формации, ассоциативность контура и штриховки, ассоциативность
скруглений позволяют применять систему с самых ранних этапов проектирования.
Автоматическое и полуавтоматическое нанесение размеров, параметрические библиотеки стандартных
элементов значительно ускоряют работу пользовате-лей по оформлению документации. Два типа парамет-ризации позволяют выпускать чертежи и делать
ме-ханообработку деталей со сходной топологией. Плоские контура, созданные в модуле, использутся как для создания 3D-моделей, так и для подготовки
управляющих программ для станков с ЧПУ.
Модуль ADEM 3D обеспечивает проектирование как деталей так и сборок. В модуле реализована воз-можность твердотельного моделирования с
отлажен-ным механизмом булевых операций. Инструментом твёрдотельного моделирования является метод, по-лучивший название «компоновочный Solid». Его
осо-бенность заключается в том, что каждый объект, полученный с использованием булевых операций (объединение, дополнение, пересечение), помнит историю своего
создания и знает все элементы, из которых он состоит. Соответственно конструктор,
управляя формой и пространственным положением входящих элементов, управляет конечной
твёрдо-тельной моделью. Быстрый алгоритм удаления неви-димых линий для получения чертежей позволяет вес-ти проектирование от 3D-модели.
3.3.2. Модуль ADEM NС.
Выполняет следующие виды 2 и 2.5-координатной обработки: фрезерование, резка, гравировка, лис-топробивка, сверление. При этом доступны
все схе-мы обработки: эквидистантная, зигзаг/петля, спи-раль, контурный зигзаг и др. Cистема избегает за-резаний на любых режимах обработки. В процессе работы
присходит автоматическое выделение зон, недоступных для инструмента