Автоматизированное проектирование станочной оснастки
обеспечивают ей
достойное место в ряду тяжелых САПР:
- моделирование деталей. Набор средств создания сложных твёрдотельных параметрических моделей в
трёхмерном пространстве. Основная задача пользо-вателя при работе с модулем моделирования – пред-ставить
конечный результат, а система уже сама позволит воплотить его в требуемой форме.
- создание сборочных узлов. Разработка новых уз-лов и деталей с привязкой их к уже существующим элементам
конструкции. Здесь решается задача ори-ентирования в большом количестве отдельных дета-лей путем использования многоуровнего дерева, отражающего
структуру сборочного узла. На любом этапе проектирования можно выявить и исправить ошибки размещения деталей.
- оформление чертежей. В полуавтоматическом режи-ме создаются чертежи отдельных деталей и сбороч-ных узлов,а
также сборники чертежей.Чертёж вместе с изометрическими проекциями, выносными видами, разрезами и т. п. всегда соответствует текущей версии модели.
Предусмотрена автоматическая про-становка размеров и формирование спецификаций.
- поддержка рабочих групп. Средства организации работы коллектива проектировщиков, позволяющие
распределить общий проект между рабочими местами, объединёнными в сеть,и обеспечить контроль за ходом
процесса создания нового изделия.
- архивация. Кроме хранения в многоуровневом ар-хиве собственных чертежей и моделей,предусмотрена работа по
использованию в новых проектах разрабо-ток, выполненных или выполняемых с помощью других систем автоматизации (AutoCAD, Microstation,EMS).
- интеграция в электронный офис. Поддержка стан-дарта OLE позволяет рассматривать Edge как расши-рение
привычного набора функций электронного офи-са. Возможна интеграция с Word, Excel, Access, а также доступ к ресурсам SolidEdge из собственных прикладных
программ пользователя.
Единый пользовательский интерфейс позволяет уп-равлять всеми перечисленными функциональными воз-можностями SolidEdge, используя понятный
каждому конструктору язык,настраиваемый на специфику кон-кретного применения.Сегодня SolidEdge - первая из CAD-систем, имеющая сертификат
совместимости с продуктами Microsoft-Microsoft Office Compatible.
3.6.1. Твёрдотельное моделирование.
Многие из существующих САПР реализуют возможности твёрдотельного моделирования, однако изначальная
ориентация SolidEdge на среду Windows позволяет минимизировать количество операций, необходимых для ввода
данных. Это не только ускоряет,но и уп-рощает моделирование. Если же учесть, что система предназначена специально для пользователей, заня-тых в
машиностроительной сфере,то, по мнению ана-
литиков,работа с системой становится более естес-твенной и соответствует привычному ходу мыслей
конструктора - проектировщика.
В качестве одной из рабочих схем при формировании модели детали в системе используется парадигма добавление
- удаление материала. При этом пользо-ватель выбирает рабочую область,рисует в ней кон-тур будущей детали,а затем, как скульптор, указы-вает пределы и
направление перемещения резца, удаляющего "все лишнее".
Для геометрического представления тел SolidEdge использует ACIS - программный продукт компании Spatial Technology. При этом принцип
проектирова-ния на основе конструкторско-технологических эле-ментов позволяет избежать использования традици-онных булевых операций, приводящих к тому, что
поведение модели становится непредсказуемо. При управлении процессом создания элемента в Solid Edge его границы задаются командами типа: «до
следующей поверхности», «насквозь», «до пересе-чения с цилиндром» и т. п. Само собой разумеется, что поддерживается автоматическое вычисление ли-ний и
поверхностей при пересечении различных эле-ментарных объёмов, составляющих конструируемую деталь.
Система хранит всю историю работы по моделирова-нию объекта - пользователь в любой момент может
«откатиться» назад для исправления геометрии или изменения каких-либо параметров. Кроме того, мож-но
задать режим автоматической проверки на кор-ректность сделанных изменений, например контроль за пересечением поверхностей или предупреждение об изменении
целостности контура детали при кор-рекции каких-либо параметров.
Для оформления построенной модели в соответствии, например, с требованиями ЕСКД в системе имеется
полный набор средств, позволяющих придать модели нужный антураж. Создание ассоциативных чертежей,
связанных с моделью и отражающих все вносимые в
неё изменения, раньше было прерогативой только
серьёзных САПР, имеющих не менее серьёзную стои-мость. Теперь в системе SolidEdge можно формиро-вать
динамическую связь модель-чертёж,позволяющую всегда иметь актуальное состояние чертежа детали или сборочного узла. Для оформления собственно чертежа в системе
имеется полный набор соответ-ствующих автоматически выполняемых функций: композиция видов, построение проекций и сечений, нанесение размеров, размещение
спецификаций.
Размеры на чертеже можно импортировать непосред-ственно из модели детали,а затем нанести дополни-тельные поясняющие надписи в соответствии с
при-нятыми национальными/международными стандартами.
Для создания текстовых пояснений можно использо-вать встроенный редактор или любой текстовый
про-цессор: Word, Notepad, Write и т. п.
3.6.2. Сборки.
Средства создания отдельных, пусть даже твёрдо-тельных деталей сегодня уже имеют многие системы класса среднего и лёгкого САПР, однако работа
со сборками- это обязанность главным образом тяжёлых систем. Система SolidEdge изначально создавалась для
параметрического твёрдотельного моделирования сборочных узлов. Каждая отдельная деталь сборки разрабатывается не сама по себе, а в связи с её местом в
сборочном узле, частью которого она яв-ляется. Ясно, что это позволяет исключить многие ошибки ещё на ранних этапах проектирования. Новые детали можно
создавать, используя элементы сосед-них;позиционирование деталей в сборке и автомати-ческая установка взаимосвязи между ними, управле-ние текущим
состоянием работ по созданию сбороч-ного узла - все это возможно в системе SolidEdge.
Остановимся чуть подробнее на сборке сверху вниз, которая позволяет проектировать сборочные узлы и
создавать новые детали непосредственно в среде сборки, используя части уже созданных деталей и узлов,
разработанных, в том числе, и средствами других САПР. Интересной особенностью SolidEdge является возможность задания мест соединения де-талей и условия
выравнивания, которые система
должна соблюдать в течение всего сеанса работы над проектом. Определенным интеллектом обладают также
средства ориентации деталей в сборочном уз-ле,которые помогают достаточно просто разобраться в сложных конструкциях, содержащих сотни, а при размещении
проекта в сети и тысячи элементов. В качестве дополнительной возможности, предполага-емой при работе в режиме сверху вниз, стоит упо-мянуть отслеживание
версий для оценки сразу нес-кольких вариантов решения, а также автоматический учёт взаимосвязей между деталями для выявления ошибок размещения и нестыковок.
Однако все эти возможности ничего не дадут, если не будет соответствующих средств для управления работой в большом объёме данных,
связанных с про-ектом сборочного узла. Для этой цели в составе SolidEdge предусмотрен навигатор PathFinder, который
отображает древовидную структуру сборки и помогает ориентироваться в сложных узлах,выбирать и использовать для работы необходимые детали, а также управлять процессом визуализации сборки на экране.
Очевидно, что потенциал SolidEdge превышает воз-можность его использования при работе над проек-том только на одном компьютере. Кроме
того,реалии сегодняшнего дня подразумевают при работе над проектом активное участие группы специалистов. Система SolidEdge предлагает необходимые средства
для управления данными, позволяющие обеспечить согласование работы проектировщиков над сборочным узлом. Кроме файлов с геометрической информацией, в системе
предусмотрено хранение блока атрибутив-ных данных, содержащих описание проекта: аннота-цию, текущее состояние,версию, данные о конструк-торах, уровень
доступности и т.п.
Каждый из этих атрибутов может служить критерием поиска, перемещения и использования определённой
модели. Для более эффективной организации работы групп файлы модели могут передаваться по элек-тронной почте
между членами коллектива разработ-чиков.
3.6.3. Полезные «мелочи».
Разработки компании Intergraph традиционно отли-чались оригинальными и весьма интеллектуальными
решениями - другое дело, что с ними мог работать сравнительно ограниченный контингент пользовате-лей в силу
узкой направленности компании на ВПК, ориентации на собственную аппаратуру и относи-тельно высокой стоимости. С появлением системы SolidEdge,
предназначенной для широкого круга пользователей, ситуация в корне изменилась.
В системе SolidEdge можно отметить две полезные «мелочи»,существенно облегчающие работу конструк-торов и проектировщиков: набор интеллектуальных
средств и стандарт OLE for D&M.
Заложенный в систему интеллект позволяет SolidEdge не только распознавать и воплощать за-мыслы пользователя,но и предвосхищать его дейст-вия
в процессе работы над проектом. Это даёт воз-можность сократить число шагов и операций,а в ко-нечном счёте и время разработки изделия в целом.
QuickPick - автоматический выбор примитива. Об-легчение процесса выбора (указания) геометричес-ких примитивов,необходимых для построения.При
пе-ремещении курсора рёбра, поверхности,фаски,скруг-ления и другие элементы выбираются и выделяются автоматически. При работе с затенённым изображе-нием
QickPick позволяет выбрать невидимые прими-тивы, закрытые другими поверхностями, что избав-ляет от необходимости постоянно вращать модель. Особенно полезны
функции QuckPick при неоднознач-ном выборе, когда в области курсора оказывается сразу несколько примитивов-достаточно одного щел-чка клавиши мыши, чтобы
правильно выбрать нужный элемент. Все это исключает применение весьма час-то используемой в традиционных CAD-системах фун-кции отмена/подтверждение.
SmartSketch - интеллектуальный эскиз. При соз-дании профиля автоматически выделяются ключевые точки эскиза: конец или середина отрезка,
точка сопряжения, касания и т. п. Также автоматически
определяется и соответствующим образом обознача-ется взаимное расположение примитивов:вертикаль-ность, перпендикулярность, параллельность и т.п.
FreeSketch - точная геометрия при рисовании «от руки». Преобразование наброска, сделанного от ру-ки, в строгие геометрические
примитивы: дуги, окружности, прямые и т.п.
SmartStep - история внесения изменений. Данный инструмент позволяет воспроизвести многошаговый процесс построения элементов модели с
помощью ли-нейки из пиктограмм. Выбрав нужную пиктограмму, пользователь получает доступ к соответствующему шагу истории своей работы и может
непосредственно в нём внести требуемые изменения.
Одной из интересных особенностей SolidEdge яв-ляется использование разработанного для Windows стандарта на связь трёхмерных объектов - OLE для
дизайна и моделирования (OLE for D&M). Стандарт позволяет в среде Windows обеспечить различным приложениям обмен геометрической информацией о трёхмерных
моделях. С помощью обычных команд ко-пирования и вставки, использующих буфер обмена оболочки Windows,можно «перетаскивать» трёхмерные модели из одной
программы в другую. Эта возмож-ность полезна, например, при работе с текстовым процессором - созданный тест можно поместить не-посредственно в поле
спецификации или чертежа, либо наоборот,вставить геометрическую модель,соз-данную средствами SolidEdge,в тело документа,под-готовленного с
помощью Word. Такой способ интег-рации возможен для всех приложений,поддерживающих
стандарт OLE, что позволяет объединять в единое целое необходимые для решения задачи приложения.
В системе предусмотрены серверы данных OLE,кото-рые дают возможность не только просматривать гео-метрические модели, созданные в других
CAD-систе-мах, но и использовать их в сборочных узлах. Одним из «побочных» следствий такой возможности является сохранение инвестиций, вложенных в
пре-дыдущие реализации САПР на предприятии заказчика - все накопленные на момент перехода к SolidEdge модели, чертежи, спецификации и сборочные узлы
можно безболезненно интегрировать в новую рабочую среду.
С точки зрения традиционных,«тяжёлых» САПР пере-численные особенности SolidEdge, может быть, и не
являются «откровением». Но если учесть, что функ-циональность этой системы доступна при существен-но более
низкой стоимости и при работе с компью-терной конфигурацией, принадлежащей совсем другой категории аппаратных средств, то видно, что SolidEdge заслуживает
самого пристального внима-ния.В результате широкие слои отечественных поль-зователей, воспитанных на AutoCAD и часто не име-ющих под рукой ничего лучше ПК с Windows
или NT, получили доступ к реальным полноценным возможнос-тям современного САПР. Для успешного функциониро-вания SolidEdge достаточно следующей минимальной
конфигурации: 80486, память 32 Мбайт, диск 100 Мбайт, монитор 1024*768, ОС Windows 95 или NT.
Открытая архитектура SolidEdge позволяет доста-точно быстро интегрировать эту систему в уже
функционирующие программно-аппаратные конфигура-ции, что особенно важно сегодня, когда
актуальным
является переход к современным САПР не столько от дедовских способов проектирования за кульманом,
а
скорее уже от чертежно-графических систем класса ПК, для которых уже накоплены к сегодняшнему
дню
достаточно объёмные архивы электронной конструк-торско - проектной документации.
Именно возможности 3-хмерного проектирования, присущие больше «тяжёлым» САПР в купе с возмож-ностью работы с
данной системой на обычном ПК (прерогатива «лёгких» САПР),а также простота освоения, система подсказок и помощи, совмещение с широко распро-странённой ОС Microsoft Windows, возможность создания детали в контексте сборки и
прочие «полезные мелочи» заставили отдать предпочтение именно этой системе при подготовке к данной работе.
4. Создание стандартных деталей в системе SolidEdge .
4.1. ПАЛЕЦ УСТАНОВОЧНЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ
ПОСТОЯННЫЙ .
Чтобы получить данную стандартную деталь в системе SolidEdge, необходимо произвести в нужной последовательности
ряд операций. В частности, для установочного цилиндрического постоянного пальца, потребуется:
1) Выбрать программу Solid Edge Part.
2) Выбрать пиктограмму (команду) Revolved
Protraison и плоскость, в которой будет находиться ось вращения детали.
3) С помощью пиктограммы (команды) «линия» Line
изобразить контур половины пальца замыкаемый осью вращения (рис.5). При этом в окошке Length будет видна длина вычерчиваемой линии в мм, в том же
окошке можно задать точное значение этой линии, а в окошке Angle указывается размер угла в градусах между
проектируемой линией и горизонтальной осью Х в данной плоскости.
Относительно же оси Х есть возможность двигать линии, заданные перпендикулярно или с
наклоном к ней,то есть параметрически изменять деталь,увели-чивая или уменьшая её горизонтально заданные ли-нии. Частично подобную операцию можно проводить и
с линиями, заданными параллельно горизонтальной оси.
4) Задать ось врщения Axis of Revolution. Дать
команду Finish для завершения работы в данной плоскости. При этом может появиться окошко с указанием каких-то ошибок,возможно совершённых
при задании контура половины пальца. При отсут-
свии ошибок программа вернётся к трёхмерной
работе и самостоятельно разместит в пространстве плоскую деталь.
5) В окошке Angle зададим угол вращения детали:
360 градусов. Нажав левой клавишей мышы в любом
месте экрана,команда на вращение будет выполнена
(см. приложения, рис.1).Поскольку в данной детали не требуется дополнительных операций типа
получе-ния фасок, вырезания отверстий и т.д. то кнопкой Finish подтвердим завершение работы. Сохранить её можно как
внутри SolidEdge, так и вне её, напри-мер,как картинку с расширением jpg. Запись проис-ходит по той же схеме, как и анлогичная
команда в ОС Windows. Так же,с помощью пиктограмм, располо-женных в верхней строке, можно производить с де-талью ряд простых эволюций: увеличение изображе-ния Fit или части
изображения Zoom Area, уменьше-ние его же Zoom Out,перемещение чертежа с помощью мыши Pan, вращение относительно трёх осей Rotate или по конкретным точкам условного куба Common Views. А при выборе Shade,деталь станет «твёрдой» (приложения, рис.2).
Рис. 5.
4.2. ПРИХВАТ ПЕРЕДВИЖНОЙ ФАСОННЫЙ .
Вариант исполнения 1:
Прихват 7011-0576 ГОСТ 14732-69.
1) Запускаем программу Solid Edge Part.
2) Выбираем пиктограмму Sketch и плоскость,в ко-
торой задаём нижнюю часть прихвата (приложения, рис.3). Нажимаем кнопку Finish.
3) С помощью пиктограмм Protrusion и Selekt from Sketch делаем эту часть прихвата объёмной, задав толщину в окошке Distance. Затем «вырезаем» в объёмной детали отверстия под
крепление приспо-собления с помощью Cutout, Selekt from Sketh и Distance (приложения, рис.4).
4) Повторяем пункты 2 и 3 для задания верхней части прихвата (приложения, рис.5).
6) Задаём радиусы скругления через Round,
величина скругления задаётся в окошке Radius (приложения, рис.6). Shade и Finish.
7) «Твёрдая» деталь