9 - 2006

Секреты моделирования от Solid Edge

Лев Донковцев

Система проектирования сама по себе, какой бы замечательной она ни была, не способна повысить производительность труда конструктора или технолога. Любая система — это только инструмент в руках профессионала. Она может принести предприятию значительную пользу в виде сокращения сроков разработки и запуска в производство, повышения качества продукции, упрощения работы над сложными проектами и т.д. только в том случае, если хорошо «лежит в руке» мастера.

Компания UGS на протяжении десятилетий успешно внедряет свои продукты на тысячах предприятиях по всему миру. Мы накопили колоссальный опыт применения наших программных продуктов, которым рады поделиться с существующими и потенциальными заказчиками.

Многие из вас уже имели более или менее успешные попытки внедрения САПР в проектировании и на производстве. Кто-то столкнулся с проблемой освоения программных продуктов: опытные конструкторы не имеют времени и желания осваивать компьютерные технологии проектирования, а у молодых нет опыта проектирования. Перед кем-то встала проблема управления: конструкторский и технологический коллектив применяет программные продукты, проявляя инициативу и творчество, а руководство не считает эти попытки серьезными и заявляет конструкторам: посчитайте экономический эффект, а потом приходите со своими решениями, — загоняя последних в тупик не свойственной для них задачей. Бывают случаи, когда руководство покупает дорогое программное обеспечение, рассчитывая на быструю отдачу, на переход предприятия к новым технологиям, на общее повышение конкурентоспособности предприятия,  но все эти надежды через год, два или три разбиваются: предприятие не стало быстрее и лучше производить продукцию, да еще и затраты на новые разработки увеличились.

Многие через это прошли, лишившись радужных надежд на автоматизацию.

Но давайте взглянем на проблему трезвым взглядом. Покупка программного обеспечения, как и покупка технологического оборудования, не решает проблемы предприятия. Обязательно нужен полный комплекс мероприятий, включающий, кроме закупки ПО, освоение технологии и грамотное применение в нужных местах. Простой пример: неужели, купив современный дорогой автомобиль, директор отдаст его начальнику цеха для того, чтобы он успевал объезжать свое хозяйство? Вы поставите полировальный станок в заготовительный цех, чтобы заготовки красиво выглядели перед их обработкой? Считаете, это глупость? А вот с системами САПР такое происходит нередко. Поэтому нет причин удивляться неэффективному их использованию.

Нужно давать дорогой инструмент классному специалисту и использовать специалиста по прямому назначению. Если эти условия отсутствуют, их следует создать или отказаться от применения новых технологий до лучших времен.

Как же грамотно внедрять и эксплуатировать программные продукты для проектирования и производства? Рецепт от UGS:

•  нужен коллектив, способный решать текущие и перспективные задачи предприятия. В нем будут использоваться системы проектирования;

•  требуется коллектив, способный на высоком уровне научить сотрудников предприятия  использовать программное обеспечение. Именно коллектив, так как одного обучения недостаточно — нужно также оценить, какие средства и для каких задач применять, разработать специфику применения, провести аудит проектов на пригодность инструмента проектирования;

•  необходима проверенная методика применения программного продукта на каждом конкретном участке. В итоге она позволяет формализовать процессы проектирования, облегчает задачу контроля, повышает эффективность работы;

•  следует разработать и внедрить стандарты предприятия для используемого программного обеспечения. Стандарты позволяют грамотно организовать процесс контроля качества и удобства повторного использования.

В рамках одной статьи невозможно подробно разобрать  каждый из этих пунктов, но, если вы придете в UGS, наши специалисты поделятся с вами своим богатым опытом.

Рассмотрим только некоторые постулаты трехмерного проектирования.

Тема: параметрическое трехмерное моделирование твердотельной детали.

1.  Не спешите начинать построения. Подумайте о форме будущей детали. Решите, как она будет изменяться в процессе проектирования и глубокой проработки. На этом этапе главная задача — определить основные параметры, то есть те, которые в дальнейшем будут иметь решающее значение при редактировании.

2.  Определитесь, каким способом будет изготавливаться деталь. Для каждой технологии производства существует оптимальная методика проектирования. В UGS такие методики проработаны. Богатый опыт использования программных продуктов нашими заказчиками позволил отработать и проверить лучшие способы. Существенно различаются подходом к проектированию детали, производимые по таким технологиям, как литье металлов и пластмасс, штамповка и гибка листового металла, горячий и холодный прокат, механическая обработка.

3.  Теперь можно приступать к моделированию, предварительно разбив деталь на простые геометрические формы. Никогда не забывайте об основных параметрах (см. п. 1). Присмотритесь к наличию симметрии — она позволит сократить количество построений.

4.  Бесспорное правило при построении параметрических деталей: лучше сделать много простых построений, чем одно сложное. Нарушайте это правило только если по-другому поступить нельзя. В простых операциях легче разобраться и автору, и тому, кто будет редактировать деталь в будущем. Простые операции легче параметризовать. Деталь из простых операций более предсказуема при редактировании размеров.

5.  Выбирайте самый удобный вид для по-строений. Не жалейте на это времени и сил. В сложных деталях больше времени уходит на понимание геометрии и идентификацию конкретных ребер, чем на само построение. Сохраняйте и снабжайте комментариями необходимые виды. Давайте понятные названия вспомогательным плоскостям. Скрывайте не нужную в данный момент геометрию. Выделяйте цветом важные элементы. Если объект длинный и тонкий, пользуйтесь несколькими окнами с разными видами.

Проиллюстрируем вышесказанное на конкретном примере. Допустим, надо создать деталь, изображенную на рис. 1, — это пластиковая крышка вентилятора. Ясно, что деталь будет изготавливаться путем литья под давлением. Важно помнить, что основную трудность в проектировании таких деталей составляет моделирование уклонов и скруглений. Уклоны и скругления надо оставлять на завершающую стадию построения — это удобно в плане как редактирования, так и построения: не нужно будет пересчитывать геометрию всей детали при перестроениях уклонов и радиусов.

Для параметризации важен диаметр центрального вентиляционного отверстия, а также точек крепежа. Соответственно при определении связей эти два элемента надо будет сделать главными.

Основные геометрические объемы, из которых состоит деталь, показаны на рис. 2. Деталь имеет симметричные объекты, а значит, эффективно использовать зеркальное отражение и массив. Примерная последовательность моделирования показана на вертикальной серии картинок (рис. 3). Как видите, все выполненные построения довольно просты: самый сложный профиль имеет отверстие, профиль которого состоит из шести элементов.

Рис. 1. Готовая деталь для моделирования

Рис. 1. Готовая деталь для моделирования

 

Рис. 2. Основные геометрические тела, участвующие в построении детали

Рис. 2. Основные геометрические тела, участвующие в построении детали

Для примера была выбрана довольно простая деталь, так как журнальная статья не позволяет привести более сложный пример.

В данной публикации были изложены лишь несколько принципов из сотен отработанных и проверенных на практике нашей компанией. Мы понимаем, что эффективные методики проектирования имеют первоочередное значение в использовании средств автоматизации. Эти методики не статичны — они зависят от конкретного предприятия, типа продукции и технологии. Более того, мы постоянно разрабатываем новые. Приходите к нам, и мы вам поможем. За все время работы на российском рынке от компании UGS не ушел ни один серьезный клиент. Есть смысл присоединиться. 

САПР и графика 9`2006