Автоматизированное проектирование станочной оснастки

модель используется для моделирования процессов обработ-ки на станках с

ЧПУ. Преимущества такого подхода очевидны:на 3D модели выявляются ошибки,

допущен-ные при конструировании, что достаточно трудно обнаружить по трём

проекциям, сокращается время создания чертёжной документации, не требуется

вводить повторно информацию для моделирования

процессов обработки на станках с ЧПУ и т.п.

Помимо возможности проектирования "сверху вниз" комплекс "ГРАФИКА-81"

имеет следующие отличитель-ные особенности:

- модульное построение, возможность использования отдельного набора

программных модулей для решения

конкретных задач пользователя;

-рациональная структурная организация программных средств комплекса, что

позволяет эффективно рабо-тать на сравнительно простых технических средст-

вах (минимальный объем требуемой оперативной

памяти 600 Кбайт,операционная система MS DOS) или

экономить память и повысить быстродействие на других технических средствах;

-информационная совместимость с другими системами по форматам DXF и IGES;

- наличие комбинированного способа создания объёмных геометрических моделей

(твердотельных,

поверхностных и 2,5D);

- наличие встроенных средств для создания гипер-текстовых систем, с

использованием которых напи-саны инструкции пользователю и разделы HELP;

- использование компактных структур данных в системах комплекса, что

позволило, например, для моделей на плоскости сократить объём занимаемой

памяти в 2 раза , а для объемных моделей - в 20 раз по сравнению с

аналогами, имеющимися на рос-сийском рынке;

- возможность переноса программного обеспечения (ПО) на различные платформы

и создание интерфей-сов по требованию заказчиков.

Комплекс предназначен для автоматизации проект-но - конструкторских работ,

выпуска чертёжной документации, создания объемных геометрических моделей

изделий, в том числе кинематических, моделирования процессов обработки

деталей и под-готовки управляющей информации для станков с ЧПУ.

Комплекс позволяет решать задачи объёмной трас-сировки, например,

трубопроводов, электрических соединений и т.п., а также автоматической

трасси-ровки соединений на принципиальных схемах, печат-ных платах и

микросборках.

Комплекс в свой состав включает систему геомет-рического моделирования и

выпуска конструкторско- технологической документации "ГРАФИКА-81-2D",

систему объёмного геометрического моделирования "ГРАФИКА-81-3D", систему

трассировки соединений на принципиальных схемах и печатных платах "ГРАФИКА-

81-ТР", систему для создания гипертекста "ГРАФИКА-81-ГТ". В комплекс

включена система

для подготовки управляющей информации для станков с ЧПУ. Комплекс

программных средств организован

таким образом, что, с одной стороны, все системы тесно связаны между собой

по информации,с другой, каждая система может быть использована самостоя-

тельно. В системе "ГРАФИКА-81-3D" помимо объёмно-го геометрического

моделирования имеются развитые средства для проектирования чертёжной

документа-ции, при этом нет необходимости дополнительно ис-пользовать

систему "ГРАФИКА-81-2D". В то же время

"ГРАФИКА-81-2D"занимает существенно меньший объём памяти и имеет большее

быстродействие из-за отсутствия операций с объёмными телами и упрощен-ной

структуры данных. Ядро этой системы имеет

специальные интерфейсы для подсистем проектирова-ния в радиоэлектронике.

Система "ГРАФИКА-81-2D" позволяет создавать сложные графические объекты из

примитивов (точек, линий, дуг, сплайнов и т.п.); редактировать пос-троенные

объекты (удалять, размножать,переносить, изменять масштаб и

т.д.);редактирование возможно на уровне графических примитивов и на уровне

бло-ков изображений,рассматриваемых как единое целое;

создавать и вести библиотеки различного типа (пользователю могут быть

поставлены уже созданные

библиотеки для различных областей применения);

автоматически получать спецификации на чертежах;

получать чертежи на плоттерах и матричных прин-терах различных типов.

На рис. 3 приведен пример создания чертежной документации на детали типа

"тел вращения". Для такого типа деталей создана параметрическая база данных

отдельных элементов (конические валы, резьбы, скругления, фаски, подшипники

и т. п.). Использование этой базы данных позволяет ускорить процесс выпуска

чертежной документации и подго-товки управляющей информации для станков с

ЧПУ.

Cистема "ГРАФИКА-81-3D" обеспечивает простран-ственное моделирование

конструкций и моделирова-ние процессов обработки деталей на станках с ЧПУ.

Cистема позволяет проставлять размеры на прост-ранственных схемах,

производить расчет массоинер-ционных характеристик,решать задачи отсечения

3-х

мерных объектов произвольной плоскостью, склеива-ния 3-х мерных объектов,

операции объединения, пересечения и разности 3-х мерных объектов.

Рис. 3.

Система имеет возможность комбинированного пред-ставления моделей

пространственных конструкций:

проволочное, состоящее из ломаных, дуг второго порядка и сплайнов третьего

порядка; 2,5-мерное, типа многогранников, в виде тела, заданного от-

дельными сечениями,тела вращения и тела движения, полученных путем

преобразования плоских объектов; 3-х мерное представление объектов,

аппроксимиро-ванных многогранниками, в виде твердых тел и поверхностей,

заданных криволинейными участками.

Система обеспечивает следующие режимы работы: пакетный; интерактивный с

использованием "подсказок"; интерактивный с использованием меню,

создаваемого самим пользователем средствами подсистемы.

С использованием системы были созданы объёмные модели внешнего облика всех

модулей орбитальной станции МИР, объёмная кинематическая модель и

компьютерный фильм ФЕРМЫ-3.На рис.4 показан фраг-мент объёмной

геометрической модели орбитальной станции МИР.

Рис. 4.

В комплексе используется система подготовки управляющей информации,

разработанная на заводе "Красный пролетарий". Система предназначена для

получения управляющей информации для 2,5 коорди-натной обработки. Система

имеет встроенный 2D

геометрический процессор для построения контуров 2,5 координатной

обработки. По заданному контуру

автоматически генерируется программа для станков с ЧПУ. Через специальный

интерфейс с системой

"ГРАФИКА-3D" может быть передан набор сечений 3D геометрической модели

детали.

Комплекс "ГРАФИКА-81" эксплуатируется на ряде заводов по ремонту

нефтебурового оборудования для выпуска конструкторско-технологической

документации и подготовки управляющей информации для станков с ЧПУ.

Комплекс применяется также для объёмного геомет-рического моделирования

крупногабаритных космических конструкций.

3.5. БАЗИС 3.5.

Программные продукты для САПР под маркой БАЗИС давно и прочно обосновались

на рынке России и ближнего зарубежья.Все они отличаются, прежде всего,

строгой ориентацией на решение конкретной и актуальной задачи, а именно на

резкое повышение производительности труда конструктора и технолога за счет

следующих факторов:

- быстрая разработка, подготовка и выпуск различных эскизов,чертежей,

технических рисунков и других чертёжно-конструкторских документов;

- широкие возможности для формирования новых документов на базе ранее

созданных прототипов;

- мощный аппарат редактирования любых элементов и чертежа в целом;

- наличие удобных средств фрагментации и дефрагментации изображений;

- большие возможности для работы с типовыми элементами проектирования.

Не стала исключением и новая версия системы.

Коротко ее можно охарактеризовать так: БАЗИС 3.5 - это сплав десятилетнего

опыта разработчиков

системы и её пользователей с новейшими принципами программирования и

организации интерфейса. Это не принципиально новая система (принципиально

новых отечественных систем в этом секторе программной индустрии, увы, нет,

да и зарубежных практически

тоже),а доведённая до совершенства автоматизиро-ванная реализация

традиционных методов и способов конструирования, позволяющая эффективно

применять БАЗИС на всём цикле проектирования изделия: от эскизного проекта

до ремонтных чертежей.

3.5.1. Аппаратное обеспечение.

Благодаря использованию самых современных

инструментальных средств программирования и тща-тельной проработке всех

применяемых алгоритмов система БАЗИС достаточна компактна и предъявляет

такие требования к компьютеру, которые в состоя-нии удовлетворить

практически любое предприятие:

процессор 486 DX;оперативная память 8 Мбайт;

графический адаптер SVGA; видеопамять 512 Кбайт;

пространство на жёстком диске 5 Мб; операционная система Windows95/98 или

WindowsNT.

3.5.2. Интерфейс пользователя.

При практическом одинаковых функциональных возможностях наиболее

распространённых «легких» САПР организация интерфейса пользователя системой

приобретает важное,если не сказать определяющее, значение. Ведь интерфейс -

это первое, на что об-ращает внимание потенциальный пользователь любой

системы, и то, с чем он ежедневно будет сталки-ваться при её практическом

использовании. Даже небольшие шероховатости интерфейса могут сформи-ровать

стойкое негативное отношение к неплохой, в общем-то, системе, если с ними

приходится сталки-ваться изо дня в день. Удобство, наглядность и

предсказуемость - вот три осново-полагающих прин-ципа,реализованных в

системе БАЗИС 3.5. Все ко-манды системы тщательно сгруппированы по классам

с тем, чтобы максимальный уровень их вложенности не превышал двух. Меню

команд расположено гори-зонтально в одном месте экрана. Это обусловлено

двумя причинами: во-первых, восприятие горизон-тально расположенной

информации более привычно для человеческого глаза (хотя есть, конечно, и

исключения), а во-вторых, расположение всех ко-манд в одном месте не

рассеивает внимание поль-зователя и минимизирует количество манипуляций,

необходимых для обращения к требуемой команде. На первый взгляд пристальное

внимание к этому кажет-ся несущественной мелочью, но это далеко не так.

Некоторые системы созданы таким образом, что процесс проектирования в них

ведется так, как его представляет себе программист, разрабатывающий

программы, а не конструктор. В результате наличие огромного количества

экзотических возможностей, интересные математические «навороты» оказываются

«мёртвыми» для конечного пользователя и только утяжеляют интерфейс.

В БАЗИСе наглядность интерфейса реализована при помощи ясного и понятного

языка пиктограмм, а также кратких и развёрнутых подсказок, выдаваемых

системой на различных этапах работы с ней.

Подсказки сделаны таким образом, что с одной сто-роны они существенно

помогают начинающему поль-зователю, а с другой стороны совершенно «незамет-

ны» для профессионала, за исключением, разумеет-ся, сообщений об ошибках.

Это позволяет концен-трировать внимание на работе, а не на изучении

кнопок. На экране доминирует чертёж, и все подчинено одному - эффективной

работе с ним.

БАЗИС позволяет конструктору работать в тради-ционной для него манере и

оперировать привычными

понятиями. Функциональные возможности системы ограничены разумной

необходимостью, и отобраны в результате тщательного анализа работы

конструкто-ров на предприятиях различного профиля.

Таким образом, БАЗИС - одна из ряда «легких» графических систем,

позволяющая не только быстро создавать и легко редактировать чертежи, но и

служащая надёжным фундаментом всей дальнейшей работы по комплексной

автоматизации предприятия.

И безусловным,скрупулезно отслеживаемым является требование строгого

соблюдения требований ГОСТ, и не просто формального соблюдения,а

предоставления конструктору такой среды, в которой он просто не сможет

сделать чертёж не по ГОСТу.

3.5.3. Построение изображения.

Кроме индивидуального, традиционного редактиро-вания предусмотрены команды

группового редактирования:

- ассоциативная линейная деформация элементов с

сохранением или изменением их структуры. При пер-вом способе, отрезок,

например, всегда останется отрезком при любых параметрах редактирования, а

при втором - он может преобразоваться, к примеру, в ломаную линию;

- ассоциативная угловая деформация элементов, которая особенно удобна при

построении чертежей трубопроводов и деталей сложной формы из тонкого листа;

- трансфокация элементов относительно центра, которая используется, в

частности, для редакти-рования деталей типа фланцев;

- угловая деформация элементов с построением проекции на плоскость чертежа.

Этот способ редак-тирования используется, например, для получения

изображения деталей, видимых на сборочном чертеже под углом.

Для ускорения построений в системе предусмотрены два режима: сетка и

ортогональность. При включён-ной сетке маркер перемещается строго по её

узлам в восьми направлениях. Режим ортогональности предназначен для точного

построения горизонталь-ных и вертикальных линий. В системе БАЗИС 3.5 он

настраиваемый, то есть пользователь может задать сектор, перемещение

маркера в пределах которого будет считаться горизонтальным или

вертикальным.

В системе БАЗИС 3.5 действует режим автономных команд. Он позволяет, не

прерывая выполнение текущей команды провести целый ряд дополнительных

действий:

-переустановить локальную систему координат;

- изменить размер области рисования;

- точно установить маркер в любую точку или на любой элемент;

- включить или выключить сетку и режим ортогональности;

- изменить тип линии для построения элемента;

- получить различную справочную информацию о любом элементе, а также

измерить длины и углы;

- провести различные вспомогательные построения.

3.5.4. Структуризация элементов.

Существует множество предопределенных структур-ных элементов: это размер,

область штриховки, элемент оформления чертежа (спецзнак), основная надпись

(штамп),технические требования, вид, блок и фрагмент. Несколько в стороне

от них стоит еще один структурный элемент - слой.

Часть из них формируется системой в процессе ра-боты независимо от желания

пользователя (размер, спецзнак, штамп), другие - специальными командами по

его желанию (блок, слой, вид), а фрагмент яв-ляется временным структурным

элементом, существу-ющим только в процессе выполнения некоторых команд.

Общим для них является то, что работа с ними ведется как с единым целым.

Вид – это авто-номная область хранения информации на листе в оп-ределенном

масштабе. В каждом виде информацию можно разбивать на слои. Слои разных

видов не связаны между собой. Все построения записываются в текущий слой

текущего вида.

Слой в системе БАЗИС представляет собой некото-рую независимую область

хранения информации. Он может включать в себя любые элементы и находиться в

одном из четырех состояний:

- текущий слой - это тот слой, с которым в данный момент работает

пользователь;

- активный слой - слой, в котором имеется информация, и который виден на

экране;

- невидимый слой - слой, в котором имеется информация, но который в данный

момент не виден на экране;

- пустой слой.

Количество слоев в каждом виде - 256. Для работы со слоями предусмотрены

следующие команды:

- назначение состояния и цвета слоя;

- сдвиг и поворот слоя;

- наложение изображения из одного слоя на изображение в другом слое;

- сложение слоев;

- "расслоение" изображения, то есть перенос части (или всего) изображения

из одного слоя в другой.

Правильная организация работы со слоями позволя-ет решить очень многие

актуальные задачи проекти-рования, например, автоматизированное формирова-

ние и деталировка сборочных чертежей, проведение несложного кинематического

анализа работы меха-низмов, анализ взаимного расположения коммуника-ций на

поэтажных строительных планах и многие другие.

В системе БАЗИС 3.5 существует большая группа команд, работающих

одновременно с несколькими элементами. Для этих команд введено понятие вы-

деленного фрагмента - множества указанных поль-зователем любых элементов

(кроме слоя), объеди-нённых только для выполнения определенной коман-ды. Он

формируется перед выполнением соответству-ющей команды.

Аппарат работы с выделенным фрагментом достаточно широк и включает в себя

следующие команды:

- сдвиг, поворот и удаление фрагмента;

- симметричное отображение фрагмента с сохране-нием соответствия

проставленных на нём размеров требованиям ЕСКД;

- копирование фрагмента по направлению заданного вектора с заданным шагом.

- копирование фрагмента по окружности. Может успешно применяться, например,

для отрисовки мест фиксации инструмента на делительной головке;

- копирование фрагмента в указанную точку – незаменимая возможность для

размещения фасонных пазов на поверхности плиты;

- временное сохранение фрагмента в буфере и

воспроизведение его по мере необходимости;

- сохранение фрагмента на диске или в специальной

библиотеке фрагментов для использования при создании других чертежей.

Фактором, существенно повышающим производитель-ность труда при

использовании системы БАЗИС 3.5, является возможность работы с блоками.

Блок по смыслу очень близок к фрагменту за исключением трёх моментов: во-

первых, структура блока сохра-няется до тех пор, пока пользователь не

примет решение о его ликвидации; во-вторых, блоки могут быть вложенными, то

есть включать в себя другие блоки, причем глубина вложенности ничем не огра-

ничена; и, в-третьих, блок имеет имя. Формируются блоки точно также, как и

фрагменты. Обратиться к любому блоку можно либо по имени, либо указанием на

любой входящий в него элемент.

Область штриховки - еще один структурный элемент системы БАЗИС 3.5. Для

задания областей штриховки имеются две основные возможности: перечисление в

произвольном порядке элементов, ограничивающих подлежащую штриховке

область, и указание произ-вольной внутренней точки замкнутой области.В пос-

леднем случае формируется область минимальной площади вокруг заданной

точки. БАЗИС 3.5 поддер-живает работу со всеми типами штриховок, предус-

мотренными ЕСКД, и позволяет редактировать шаг и угол наклона линий

штриховки ранее заштрихованных областей.

Под спецзнаками понимаются некоторые стандартные

элементы оформления чертежа,такие как обозначение баз, шероховатостей,

допусков форм и расположения поверхностей и тому подобное.Множество

включённых в БАЗИС спецзнаков соответствует ЕСКД.Выбор нуж-ного спецзнака

производится из специального меню.

Создание и заполнение основной надписи (штампа)

пользователь может производить в любой момент построения чертежа. БАЗИС 3.5

не требует обяза-тельного определения формата листа в начале рабо-ты. В

случае насыщенных чертежей удобно строить

отдельные виды и сохранять, а затем компоновать из них готовый чертёж.

Система поддерживает раз-личные типы штампов, кроме того, имеется утилита

для формирования новых их типов. Для заполнения штампа достаточно просто

указать мышкой нужную графу и набрать строку. Технические требования также

можно размещать на чертеже как в процессе его построения (естественно,

после ввода штампа), так и при компоновке. Они размещаются автомати-чески

над основной надписью, выдерживая опреде-лённые ЕСКД правила. Одной из

отличительных осо-бенностей системы БАЗИС является наличие удобного

аппарата для простановки размеров на чертеже.

Система БАЗИС позволяет проставлять и редактиро-вать любые типы размеров.

Для каждого типа разме-ра предусмотрен свой,наиболее удобный способ пос-

троения. Значения размеров могут вычисляться ав-томатически с заранее

заданной точностью, или же задаваться вручную. Точно также предельные откло-

нения могут вычисляться автоматически по указан-ному квалитету, либо

задаваться вручную, причём в системе имеется база данных квалитетов,

которая открыта для пополнения и редактирования пользова-телем. Система

автоматически отслеживает попада-ние размерной надписи в запрещенную зону и

раз-мещает её в этом случае на выносной полке. Кроме того, пользователь

может и сам поместить размер-ную надпись на выносной полке в случае, если

это

необходимо. При формировании размерной надписи

пользователю предоставлены еще две дополнительные

возможности:

- сформировать надпись из двух строк, одна из которых будет находиться под

размерной линией;

- задать правило написания квалитета, так как в ряде случаев требуется

написание и квалитета, и предельных отклонений, а в ряде случаев - только

квалитета, или только предельных отклонений.

При простановке группы однотипных размеров, нап-ример, резьбовых,

достаточно перед началом группы один раз задать соответствующий атрибут, а

далее ставить обычные линейные или диаметральные разме-ры. Для каждого типа

размеров в системе имеются средства редактирования, позволяющие практически

полностью перестроить любой размер.

3.5.5. Ввод текстовой информации.

Текстовая информация является неотъемлемой частью

любого чертежа. Сюда относятся технические требо-вания,размерные

надписи,таблицы, основная надпись и многое другое.Та часть текстовой

информации,ко-торая является обязательной на чертеже, в системе БАЗИС

фигурирует, как структурные элементы и опи-сана выше. Однако часто бывает

необходимо размес-тить на чертеже таблицу, или просто ввести нес-колько

текстовых строк. Для каждой вводимой стро-ки определяются высота и угол

наклона символов, коэффициент сужения и угол наклона строки,а в случае

ввода нескольких строк - расстояние между ними. Помимо привычного,

строчного расположения текста есть возможность располагать его по

окружности.

В системе БАЗИС предусмотрен механизм включения в текстовые строки

различных часто встречающихся символов,которых нет на

клавиатуре,например,обоз-начение шероховатости, текстовой дроби,параграфа,

математических формул, букв греческого алфавита и т.д.

Достаточно часто на чертежах встречаются различ-ного вида таблицы.

Предлагаемые системой БАЗИС возможности позволяют создавать и редактировать

таблицы состоящие из произвольного количества столбцов и строк.

3.5.6. Инженерные расчеты.

Конечно же, для серьёзных инженерных расчетов существуют мощные программы,

но бывает необходимо оперативно провести оценочный расчет каких-то па-

раметров изделия. Для этих целей в БАЗИС 3.5 пре-дусмотрена команда расчета

весовых и моменто-цен-тровочных характеристик тел вращения и тел выдав-

ливания. Она позволяет рассчитать площадь поверх-ности, объём, массу,

положение центра тяжести и целый ряд других параметров изделия.

Во многих случаях при разработке нового изделия необходимо постоянно

отслеживать его прочностные характеристики. Общий вид и параметры изделия

еще точно не определены, поэтому постоянно применять МКЭ весьма накладно.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5