7 - 2006

Переход на трехмерное проектирование — осознанная необходимость

Михаил Казаков

В предыдущих публикациях мы вели разговор с руководителями предприятий, занимающихся внедрением САПР, а на этот раз мы решили посмотреть на процесс внедрения со стороны пользователя — инженера-конструктора Бийского завода стеклопластиков Михаила Казакова, попросив его рассказать о процессе внедрения программного обеспечения для трехмерного проектирования, поскольку в последнее время именно 3D-проектирование завоевывает все большую популярность в среде проектировщиков.

Со времени начала внедрения систем трехмерного проектирования в нашем КБ стеклопластиков прошло полтора года. После ознакомления с предлагаемыми на российском рынке программными продуктами в области машиностроения мы остановили свой выбор на Autodesk Inventor Series, так как Inventor является оптимальным средством для решения возникающих на нашем предприятии конструкторских задач. Немалую роль в этом выборе сыграла и гибкая ценовая политика Autodesk в России.

С самого начала работа с Autodesk Inventor в КБ не вызвала особых затруднений, поскольку этот программный комплекс имеет достаточно простой и понятный интерфейс. Поэтому уже через два месяца наше КБ начало непосредственный выпуск полноценной конструкторской документации как в трехмерном электронном виде (для ЧПУ), так и в виде копий двумерных бумажных чертежей. А через некоторое время после начала внедрения мы почувствовали преимущества трехмерного проектирования относительно проектирования на плоскости.

Один из аспектов изменения мышления конструктора при переходе на 3D-проектирование заключается в том, что конструктор работает непосредственно над изделием, а не над тем, как это изделие отразить на плоскости, что дает ему возможность наиболее полно раскрыть свой технический потенциал. Качество восприятия проектируемого изделия происходит совершенно на другом уровне, а ведь сколько времени иногда уходило на то, чтобы объяснить остальным сотрудникам КБ работу достаточно сложного механизма, который представлен в 10 сечениях на чертеже! Теперь при использовании трехмерного моделирования среди нас практически не возникает непонимания. К тому же, если потребуется, для трехмерной модели можно легко проанализировать кинематику механизма. Для более реалистичного отображения готового изделия в Inventor встроен специальный модуль Inventor Studio, который позволяет создавать фотореалистичные изображения проектируемых изделий.

Параметрический подход в Inventor к проектированию тоже имеет множество положительных моментов. Используя этот подход, проектировщики могут создавать оптимальные конструкторские решения, так как на переделку деталей и узлов проекта при 3D-проектировании тратится намного меньше времени.

Нас очень порадовал встроенный модуль для работы с листовым материалом: быстрое создание трехмерной листовой модели с последующим практически моментальным получением готовой развертки всегда приводит в восторг неискушенных сотрудников предприятия.

Также следует отметить наличие возможности легкого создания в Autodesk Inventor различных пользовательских библиотек, включая нормализованные детали (а в 11-й версии — нормализованные узлы) для конкретного предприятия, причем сделать это может без всякого знания программирования любой пользователь на Inventor API. Кроме создания стандартизованных деталей и узлов, возможно создание библиотек таких нормализованных элементов деталей, как цапфы валов, шпоночные пазы, просечки и т.п.

Следует подчеркнуть, что при переходе на трехмерное проектирование сначала удается добиться лишь уменьшения количества конструкторских ошибок, а непосредственно увеличение производительности происходит только после того, как появятся определенные наработки, выполненные в трехмерных моделях.

Вообще, полноценное использование уже существующих конструкторских наработок невозможно без трехмерного моделирования, а все созданные модели необходимо упорядоченно хранить и иметь к ним упорядоченный доступ. Для этого в поставку Inventor Series входит PDM-система Vault — хранилище электронной документации, можно хранить не только какие-либо файлы проекта, но и несколько версий одного и того же файла. Поэтому на любом этапе проектирования можно посмотреть изменения детали, вернуться в какую-либо точку и изменить направление эволюционного пути. Естественно, интерфейс Vault интегрируется непосредственно в интерфейс Autodesk Inventor и позволяет производить многие операции по управлению файлами проекта непосредственно из среды Inventor. Кроме того, Vault позволяет осуществлять координирование действий группы конструкторов, работающих над одним проектом. Являясь сервером, Vault регистрирует все приходящие изменения в файлах проекта и извещает всех пользователей, которые используют эти файлы в своих проектах, о произошедших изменениях — таким образом осуществляется обратная связь между разработчиками. Интерфейс Vault интегрируется с интерфейсом Microsoft Office, что очень удобно, если, например, вы хотите сопроводить свой проект различного рода расчетами или пояснениями, выполненными, например, в Microsoft Word или Microsoft Excel (в общем случае Vault хранит файлы любых форматов). К тому же, при помощи Vault возможно осуществлять гибкий поиск имеющейся документации.

Наряду с твердотельным моделированием наблюдается и тенденция развития поверхностного моделирования в Autodesk Inventor, что делает Inventor комплексным решением для проектных задач. Особенно продвинулась работа с поверхностями в 11-й версии. Это дает возможность проектировать изделия достаточно сложной формы, а также ускоряет и облегчает работу, например, по созданию полуформ различной литьевой оснастки, где обычные твердотельные способы построения иногда просто бессильны.

Если возвратиться к истории внедрения трехмерного проектирования в нашем КБ, то первой приобретенной нами программой был гибридный 3D-моделировщик Power Shape (фирма DELCAM). Являясь хорошей программой для создания сложных геометрических форм, Power Shape все же имеет некоторые особенности, не позволяющие создавать полноценную конструкторскую документацию по ГОСТ. Поэтому после получения в среде Power Shape трехмерных деталей, обладающих сложной геометрией, или полуформ от этих деталей, оформление непосредственных чертежей производится в среде Autodesk Inventor за счет трансляции через файлы универсальных форматов (IGES, STEP, SAT). Поскольку написание программ для ЧПУ на нашем заводе производится с помощью программы Power Mill (от фирмы Delcam), то мы производим и трансляцию данных через универсальные форматы из среды Inventor. Надо отметить, что качество трансляции как в Inventor, так и из Inventor через универсальные форматы значительно возросло, начиная с 10-й версии Inventor.

В заключение хочется сказать следующее: переход на трехмерное проектирование является неизбежным процессом, и рано или поздно каждому предприятию, связанному с машиностроением, придется выбирать, на базе какой среды проектирования вести разработку конструкторской документации. Сделать выбор — значит заложить фундамент будущей работы КБ, но при этом следует помнить, что одним из основных критериев должен быть критерий надежности выбираемого фундамента.

САПР и графика 7`2006