12 - 2006

В помощь предприятиям, выбирающим систему проектирования

Лев Донковцев

Прямое редактирование

Виртуальные сборки

Сварка

Атрибуты

Бесплатное 2D-проектирование

Проектирование листовых деталей

Детали переменной формы

Массив массивов

Таблица физических свойств деталей в сборке

Упрощенные сборки

Сенсоры

CAM-модуль

Возможно, среди читателей этого журнала не найдется ни одного, кто не имел бы прямого или косвенного отношения к проблеме выбора системы проектирования для своего предприятия. Принимать решение в неоднозначной ситуации, характерной для сравнения систем проектирования, очень трудно. Например, какие критерии можно определить для оценки автоматизированного проектирования? Первое, о чем традиционно говорит руководство, не углубляясь в тонкости вопроса, — цена и качество. То есть цена должна быть ниже, функциональность выше, внедрение проще.
Вопрос цены самый простой. Многие предприятия, имеющие опыт приобретения систем проектирования, знают, как сильно могут отличаться официальные цены, указанные в прайс-листах, от закупочных для конкретного предприятия. Поэтому сравнение программных продуктов по формальной цене не имеет смысла. Порой известный в мире и, как следствие, дорогой продукт можно купить по цене, не намного превышающей весьма средние российские системы. Таким образом, цена — это вопрос скорее дипломатический, чем формальный.
Что касается функциональности, то сравнить ее объективно невозможно по нескольким причинам. Главная проблема — в технике сравнения. Где взять специалиста, который бы одинаково хорошо владел несколькими системами, да при этом беспристрастного? В то же время если есть несколько специалистов, прекрасно владеющих одной системой, то мы будем иметь только сравнение способностей профессионалов, что опять-таки не даст объективного сравнения функциональности продуктов. Сравнивать продукты по наличию тех или иных команд или технологий? В этом случае даже у самых простых систем окажется почти столько же галочек в листе сравнения, что и у систем высшего класса. Снова ситуация останется неопределенной.
Сравнение систем по простоте освоения будет склонять выбор к простым и, как правило, недостаточно эффективным продуктам.
Отсюда можно сделать вывод, что объективное сравнение систем невозможно в принципе. Единственным более-менее честным критерием может служить грамотная и своевременная поддержка клиента до закупки и после, а также доступность ее на территории заказчика.
Мы рекомендуем: в первую очередь выбирать профессионалов и только во вторую — продукт. Чем профессиональнее компания, тем выгоднее с ней работать.
Этой статьей мы хотим помочь пользователям в выборе системы проектирования. Идея проста: дать оценку своего продукта с точки зрения уникальных технологий, имеющихся в Solid Edge. Это те технологии и команды, которых либо нет у конкурентов, либо они представлены в аналогичных продуктах, на наш взгляд, недостаточно полно и которые часто становятся нашим конкурентным преимуществом. Надеюсь, данный обзор поможет пользователям в выборе системы проектирования.

Все журналы, имеющие отношение к САПР, переполнены рекламными статьями ведущих поставщиков, суть которых — мы номер один. Но подобными публикациями нельзя руководствоваться в процессе выбора. Они говорят лишь о вложениях производителя в рекламу продукта.

Автору часто приходится сталкиваться с коммерческими предложениями, в которых главный тезис — мы предлагаем самый распространенный продукт. Но разве пользователю нужна САПР с такой характеристикой? Согласно здравому смыслу, нужен продукт, понятный в плане эксплуатации в условиях реального, отдельно взятого КБ или предприятия. Заказчику хочется увидеть полезность применения системы проектирования у него на производстве.

Понимая это, компания UGS предлагает читателям главным образом материалы о методиках применения, хорошо зарекомендовавших себя способах решения реальных задач, секретах эффективной работы. Сегодняшняя статья посвящена достоинствам Solid Edge, которые часто являются конкурентным преимуществом, влияющим на выбор этого продукта. Надеемся, это позволит пользователям составить более объективное представление о нашем продукте.

 

Прямое редактирование

Об этом механизме, существующем в Solid Edge и NX, мы уже рассказывали на страницах данного издания. Это главный механизм открытости Solid Edge, которая заключается в возможности свободно оперировать геометрическими моделями независимо от наличия дерева построения или системы, в которой создана модель.

Любая импортированная геометрическая модель в Solid Edge может быть параметрически отредактирована. Для этого не требуется восстанавливать дерево построения, так как:

•  можно передвинуть любую грань (или набор граней) модели в произвольном направлении. Перемещение отобразится в дереве построения как параметрическая операция, после чего ее можно редактировать простым вводом числовых значений или использовать формулы в таблице переменных;

•  можно наклонить или повернуть грань (набор граней) относительно произвольной оси. Эта операция также является параметрической и отображается в дереве построения;

•  можно эквидистантно передвинуть грань (набор граней). Каждая грань перемещается по нормали к самой себе. В этом случае сохраняются неизменными уклоны и сопряжения перемещаемых граней. Так же как и предыдущие операции, эта команда параметрическая и появляется в дереве построения;

•  можно изменить диаметр отверстия и параметры резьбы, если таковая имеется в отверстии;

•  можно параметрически изменить радиус скругления.

Эти операции позволяют с легкостью выполнить большинство модификаций импортированной модели.

Особое удобство они предоставляют при работе с моделями, имеющими сложное и длинное дерево построения. Суть в том, что команды прямого редактирования не затрагивают никакие операции, находящиеся выше их в дереве построения. Например, у вас есть сложная модель корпусной пластмассовой или литой детали. Вам необходимо изменить размер, который был задан на первых шагах проектирования модели. Многие конструкторы сталкивались с такой проблемой, когда незначительное изменение размера операции в начале большого дерева построения приводит к разрушению модели при пересчете. Так вот, при использовании прямого редактирования вам не придется пересчитывать все дерево — вы меняете лишь размер, управляющий готовой геометрией. Это более быстро и качественно.

На этом список операций прямого редактирования в Solid Edge не исчерпывается. Иногда изменением размеров невозможно отредактировать деталь — приходится удалять какие-то элементы или строить новые. Для этого в механизме прямого редактирования существуют специальные команды:

•  удаление любой грани или набора граней;

•  удаление области тела, ограниченной замкнутым набором ребер;

•  удаление отверстия;

•  удаление скругления;

•  замена одной грани или нескольких граней на другие.

Теперь, имея такой набор команд, вы можете свободно изменять геометрию любых тел, будь то импортированные или имеющие дерево построения.

Особо стоит отметить прямое редактирование листовых тел. Для Solid Edge не важно, где спроектирована модель листовой детали — главное, чтобы она имела правильную листовую топологию, когда толщина материала имеет единое значение. Такую деталь Solid Edge без проблем развернет, даже если в дереве построения нет ни одной команды. Разве такую систему нельзя назвать открытой? Это как раз то, что нужно практически любому предприятию. Безусловно, в современных условиях иметь единую систему проектирования для всех производителей невозможно, поэтому еще долгие годы нам придется работать с моделями из других систем. А Solid Edge готова к этому уже сейчас — бери и работай!

Для листовых деталей имеются свои специальные команды прямого редактирования:

•  изменение радиуса скругления для сгиба. Эта команда является параметрической и не затрагивает верхние операции в дереве построения;

•  изменение угла сгиба;

•  подгонка поверхности фланца листовой детали к любой другой плоскости или грани.

Все вышеописанные команды прямого редактирования работают для листовых деталей. Обращаю ваше внимание на то, что перемещение или поворот грани в листовой детали не приводит к нарушению ее топологии — деталь остается листовой, Solid Edge автоматически передвигает смежные грани, обеспечивая правильную геометрию.

И это еще не все. Если у вас есть деталь, которую хочется сделать листовой, но у нее нет сгибов на гранях, Solid Edge автоматически создаст сгибы в нужных местах. Условие одно: деталь должна иметь единую толщину материала.

В начало В начало

Виртуальные сборки

Если вы используете метод проектирования сверху вниз, то это инструмент для вас. Суть технологии очень проста и состоит из трех шагов:

1.  Вы создаете в простом редакторе дерево будущей сборки, которое может состоять из деталей, листовых деталей и сборок. При составлении дерева сборки можно использовать уже готовые детали простым перетаскиванием их в виртуальное дерево сборки.

2.  Вы строите или используете готовые компоновочные эскизы стандартными средствами построения эскизов или путем импорта чертежей. На этом этапе также назначается принадлежность определенных элементов эскизов соответствующим деталям и сборкам. Можно параметризовать эскизы путем наложения геометрических ограничений, размеров и связей. С помощью этих же связей можно расположить готовые твердотельные модели или их плоские проекции.

3.  Вы превращаете виртуальную сборку в реальную. Здесь Solid Edge автоматически распределяет назначенные на втором шаге эскизы по деталям и сборкам и создает файлы на диске. Расположением файлов можно управлять.

Теперь дело за деталировщиками, которые, открывая файлы деталей, будут иметь в них необходимую для работы геометрию. По мере проектирования моделей отдельных деталей будет прогрессировать проработанность головной сборки.

Применение механизма виртуальных сборок можно использовать многократно для любой сборки. Можно создавать виртуальные сборки и в существующих сборках, можно повторять и расширять этот процесс по своему усмотрению.

 

В начало В начало

Сварка

Вы вправе отметить, что такая технология есть во всех серьезных системах. Да, это так. Мы хотим обратить внимание не на наличие технологии как таковой, а на ее возможности:

•  Solid Edge может сваривать деталь саму с собой. Например, вы делаете бочку из листа и хотите сварить ее в месте стыка. Поверьте, не каждая система проектирования может сделать эту простую операцию;

•  Solid Edge может строить сварной шов, если между деталями есть зазор. Практически все сварные конструкции делаются с зазором между деталями — это особенность сварной технологии. И если система не учитывает этого, то проектировщику приходится прибегать к сложным ухищрениям. В Solid Edge этого делать не придется. Два клика мыши на поверхностях, которые надо сварить, и Solid Edge автоматически построит сварной шов;

•  Solid Edge может построить заполняющий шов, когда нужно заполнить материалом произвольное пространство между деталями. Как на практике сварщик заполняет пространство между деталями, наплавляя металл, так и Solid Edge легко строит модель такого заполнения.

Обобщая все вышесказанное, отметим, что Solid Edge развязывает руки конструктору сварных изделий. Работая в Solid Edge, вы не столкнетесь со многими проблемами, возникающими при моделировании сварных конструкций.

В начало В начало

Атрибуты

Согласно ГОСТ 2.052-2006 атрибутами называются размеры и обозначения на моделях, созданных с помощью систем автоматизированного проектирования.

Иными словами — это размеры, обозначения и прочая техническая информация, которая наносится не на чертежах, а непосредственно на 3D-моделях. Это не те размеры, которые мы используем при создании параметрической модели, а те, что необходимы для производства.

Solid Edge предоставляет удобные инструменты как для нанесения атрибутов, так и для их отображения, подобно видам на чертеже.

Как и в традиционных чертежах, в моделях размеры удобно группируются в виды, которые легко просматривать и переключать между собой.

Solid Edge позволяет:

•  наносить 3D-размеры и обозначения согласно ЕСКД;

•  делать разрезы и наносить на них размеры;

•  включать и выключать размеры и обозначения или изменять параметры отображения;

•  группировать разрезы, размеры, обозначения и ракурс отображения модели в виды, которые потом удобно просматривать.

Механизм атрибутов позволяет полноценно использовать модели взамен чертежей согласно ЕСКД.

В начало В начало

Бесплатное 2D-проектирование

Продукт для традиционного 2D-проектирования Solid Edge 2D предоставляет пользователям полный набор инструментов для построения чертежей. Несмотря на молодость этого продукта (английская версия увидела свет в сентябре, а локализованная — в конце ноября), его скачали уже более 20 тыс. человек. Несколько предприятий нашей страны уже приняли его взамен AutoCAD и КОМПАС, сэкономив деньги для других целей.

Преимущества Solid Edge 2D:

•  это легально бесплатный продукт;

•  обладает полнофункциональными инструментами параметрических плоских построений;

•  свободно читает AutoCAD-чертежи, вплоть до шрифтов в формате SHX и SHP; в поставку Solid Edge 2D входят TTF-аналоги этих шрифтов;

•  поддерживает работу со слоями и блоками. Технология работы с блоками позволяет использовать блоки из DWG- и DXF-файлов без открывания самих файлов;

•  предоставляет инструменты создания схем. В состав продукта входит библиотека из более чем 2,5 тыс. стандартных электрических, гидравлических и машиностроительных символов. Эта библиотека очень просто может быть расширена вашими символами;

•  имеет единый формат файла чертежа с коммерческой версией Solid Edge, что позволяет открывать и редактировать чертежи без преобразования и организовать совместную работу;

•  обладает настроенными по ЕСКД шаблонами чертежей, включающих форматки, типы линий и штриховок, стили размеров;

•  предоставляет встроенные средства для организации коллективной работы под управлением Microsoft SharePoint и Teamcenter;

•  имеет лист плоского вида и неограниченное количество чертежных листов, позволяющих разрабатывать плоские чертежи в формате 1:1 и отображать их на листах в нужном масштабе.

USG — это первая компания из мировых лидеров, которая сделала 2D-проектирование бесплатным, предоставив пользователям действительно полнофункциональный продукт.

В начало В начало

Проектирование листовых деталей

Данная функциональность присутствует практически во всех CAD-системах, но именно в Solid Edge она реализована наиболее удобно и полно. По заявлениям многих аналитиков, модуль листового материала в Solid Edge является лучшим в своем классе. Прежде всего это проверенные внутренние алгоритмы, позволяющие в процессе проектирования делать такие детали, которые можно изготовить. Простой пример: допустим в результате развертки детали материал нахлестывается сам на себя. Так вот, в Solid Edge команды автоматически отслеживают такие коллизии, создавая правильно разворачиваемую модель. Это также грамотные алгоритмы разгрузки и стыковки углов. Оцените некоторые полезные команды:

•  отбортовка — команда имеет семь встроенных видов обработки края листового материала, а также работает по криволинейному ребру;

•  поперечный перегиб — при проектировании деталей с большой плоской поверхностью, например воздуховодов, применяют сгиб и разгиб материала по диагоналям. Это придает жесткость конструкции, не позволяя ей вибрировать. Такой сгиб на детали практически невидим, но технологически необходим;

•  подгонка грани — в листовой детали мы можем подтянуть плоскость фланца к любой поверхности на самой детали или  в сборке. Эта простая команда значительно облегчает проектирование листовых деталей по месту;

•  разбивка сгибов — при изготовлении конических и больших сгибов на станках с ЧПУ весьма трудной является задача разбивки сгиба на серию мелких сгибов; в изделии такой сгиб выглядит граненым. Solid Edge выполняет разбивку автоматически, облегчая производство;

•  контроль размера развертки — этот момент важен, если развертка не умещается в стандартный лист металла, имеющий ограниченные размеры;

•  сгиб по криволинейному ребру — такая операция обычно выполняется на зиг-машинах или роликовых станках и приводит к незначительной пластической деформации материала. Solid Edge позволяет строить и разгибать сгибы на криволинейных ребрах, а также делать на них вырезы, штампованные элементы и пр.;

•  косынка — простая штампованная операция для укрепления сгибов. Наличие косынки на сгибе не препятствует развертке и разгибанию сгиба.

Solid Edge позволяет разгибать неразгибаемые автоматически детали путем временного удаления элементов, препятствующих выпрямлению сгиба.

В начало В начало

Детали переменной формы

Многие системы проектирования поддерживают табличные, или типовые, детали. Solid Edge имеет такую функциональность под названием «семейство деталей». Но дополнительно к ней предоставляется возможность создавать детали переменной формы. Такие детали не имеют таблиц исполнений, но способны менять свою форму в зависимости от положения окружающих деталей в сборке. Примеров таких деталей множество: кольца уплотнения, манжеты, сальники, стопорные шайбы, пружины.

В Solid Edge деталь переменной формы можно сделать из обычной — достаточно указать изменяемый размер или несколько размеров. При вставке детали с изменяемой геометрией в сборку вы сможете связать эти параметры с соответствующими в сборке. На чертеже деталь будет присутствовать в оригинальном виде, а в чертеже сборки будет иметь деформированный вид.

Дополнительно в Solid Edge есть динамические сборки, которые также могут изменять свой вид в зависимости от расположения и сборочных связей. Конечно же, в динамических сборках можно использовать детали переменной формы.

В начало В начало

Массив массивов

Часто в сборках возникает необходимость задать упорядоченное расположение одинаковых деталей в сборочных узлах. Такая функциональность не нова. Но не во всех системах проектирования элементами массива могут быть другие массивы. В Solid Edge это возможно.

В начало В начало

Таблица физических свойств деталей в сборке

Обычно при проектировании отдельных деталей конструктор не задумывается, из чего сделана конкретная деталь, но после завершения сборки зачастую требуется знать ее общую массу. В Solid Edge управлять свойствами деталей можно прямо из сборки. Находясь в сборке, можно вызвать менеджер физических свойств, в котором отображаются свойства всех деталей текущей сборки. В нем можно задать деталям необходимый материал и другие физические свойства, не открывая каждую из них.

В начало В начало

Упрощенные сборки

Понятие упрощенных деталей прочно вошло в повседневную работу конструкторов, работающих с большими сборками или со сложными деталями. Данная функциональность значительно экономит ресурсы компьютеров и повышает общую производительность.

Упрощенные сборки долгое время являлись атрибутом систем проектирования высшего уровня. Solid Edge как система, поддерживающая работу с массивными сборками, тоже оснащена таким инструментом.

Вы можете с помощью простой команды сделать упрощенную сборку, исключив детали, находящиеся внутри, и/или мелкие детали. Можно сделать из сборки представление в виде наружной оболочки. В этом случае Solid Edge оставит только внешние видимые поверхности (не тела). Внешний вид упрощенной и обычной сборки остается неизменным. Такую сборку можно передать партнерам для работы, сохранив при этом секреты внутреннего устройства. Упрощенные сборки можно использовать как подсборки и налагать на них связи.

В начало В начало

Сенсоры

Для контроля важных параметров в деталях и сборках пользователи Solid Edge могут использовать сенсоры. Они отображаются на специальной панели навигатора и позволяют быстро оценивать качество контрольных характеристик конструкции, не углубляясь в детальное изучение и измерение изделия. Если у обозначения сенсора не стоит красный восклицательный знак, значит, все в норме — на поле сенсора отображается текущее значение параметра. Solid Edge позволяет установить различные типы сенсоров:

•  сенсор минимального расстояния позволяет контролировать размер между объектами, например между поверхностями, точками и т.п. Он может автоматически контролировать увеличение или уменьшение размера, нахождение размера в определенных пределах, сигнализировать о равенстве или неравенстве реального значения и заданного;

•  сенсор переменной контролирует значения переменных, включая управляющие и зависимые размеры;

•  сенсор площади позволяет контролировать площадь поверхности или набора поверхностей. Можно контролировать как положительную, так и отрицательную площадь (отрицательную площадь имеют отверстия и вырезы);

•  сенсоры листовой детали применяются для контроля минимального расстояния между конструктивными элементами или краями листовой детали. Листовые сенсоры позволяют контролировать отверстия, жалюзи, подштамповки и другие специализированные листовые элементы;

•  специальный сенсор, который пользователь может самостоятельно запрограммировать.

Сенсоры можно использовать как в деталях, так и в сборках. Этот инструментарий очень удобен для контроля деталей и сборок при вариантном проектировании.

В начало В начало

CAM-модуль

Наличие собственного приложения для программирования станков с ЧПУ поднимает Solid Edge над системами среднего уровня. Программный продукт Solid Edge Machining позволяет как проектировать модели, так и разрабатывать NC-программы для их производства. В числе его особенностей:

•  ассоциативная связь модели и обрабатывающей программы выгодно отличает это решение от программ сторонних производителей. При изменении геометрии обрабатываемой детали не придется заново задавать поверхности и методы обработки;

•  в качестве CAM-решения в нем использована полная функциональность NX CAM — ведущего в мире решения для NC-программирования;

•  единый производитель CAD и CAM гарантирует пользователям согласованность при выходе новых версий и удобный сервис от одного поставщика.

***

Мы ознакомили вас с интересными, на наш взгляд, возможностями Solid Edge. Целью этой статьи не являлось описание всей функциональности системы проектирования Solid Edge, которая ни в чем не уступает передовым современным программным средствам. Эта статья также не претендует на сравнение функциональности с продуктами уважаемых конкурентов. Ее цель — показать некоторые интересные отличия Solid Edge, которые могут быть полезны при выборе CAD-продуктов. Если читатель будет иметь подобную информацию и по другим продуктам, это поможет ему сделать более осознанный выбор требующейся ему САПР.

В статье приведены лишь некоторые функциональные аспекты Solid Edge. За более полной информацией обращайтесь в UGS и к нашим партнерам.

И не забывайте совет от UGS: выбирайте профессиональную компанию, в которой работают специалисты, имеющие опыт не только в области программирования и продаж, но, что более ценно, работы на промышленных предприятиях на территории заказчика.

В начало В начало

САПР и графика 12`2006