БАЗИС: автоматическое получение 2D-документов по 3D-модели

Павел Бунаков

Автоматическое получение чертежей и спецификаций

Опции формирования документов

Состав комплекта выходной документации

Возможности доработки чертежей

Заключение

Проектирование мебели — область творческой деятельности, в которой практически невозможно разделить технические задачи конструирования и художественные задачи дизайна изделий. Одно можно сказать точно: затраты на проектирование и технологическую подготовку производства новых изделий постоянно увеличиваются. Это объясняется прежде всего тем, что усиливающаяся конкуренция на рынке корпусной мебели заставляет производителей учитывать специфические запросы потребителей, которые включают три основные составляющие: индивидуальность, качество, цену.

Художественно-техническая сущность процесса проектирования мебели изначально предполагает использование 3D-инструментов автоматизированного проектирования. В систему БАЗИС входят полностью интегрированные программные решения для автоматизации дизайнерского и конструкторского проектирования. Однако 3D-модели изделий ориентированы скорее на потребителя, чем на производство. Они позволяют создавать новые изделия и моделировать реальные интерьеры, добиваясь полного соответствия индивидуальным художественным потребностям и финансовым возможностям конкретного заказчика. Кроме того, подобный подход играет и большую эмоционально-психологическую роль: увидев в деталях новый облик своего жилища, созданный по его идеям, заказчик вряд ли пойдет к другому производителю мебели.

Сократить время выполнения этого этапа жизненного цикла мебельного изделия позволяют наличие в системе необходимой функциональности 3D-моделирования и интерфейс, ориентированный на удобство работы, что и реализовано в системе БАЗИС. Тем не менее кардинального сокращения времени выполнения заказа на этом этапе добиться невозможно, поскольку при его выполнении слишком велика роль субъективного фактора. Другое дело следующий этап — формирование комплекта чертежно-конструкторской документации для передачи заказа в производство.

В системе БАЗИС реализован интеллектуальный механизм автоматического получения необходимого набора 2D-документов по трехмерной модели изделия. Именно интеллектуальность формирования документов и является его отличительной особенностью. Вся документация соответствует требованиям действующих стандартов, при этом существует возможность настройки ее вида пользователем в пределах этих требований. В подавляющем большинстве случаев автоматически сформированные документы полностью готовы для передачи в производство. Тем не менее в системе есть аппарат редактирования чертежей, включающий построение любых видов размеров и специальных обозначений, основной надписи, штриховки областей, формирования технических требований и т.д., другими словами исчерпывающий функционал редактора чертежно-конструкторской документации.

Автоматическое получение чертежей и спецификаций

Интеллектуальность модуля автоматического формирования чертежей системы БАЗИС определяется наличием механизма программируемых логических шаблонов, которые отражают специфику технологических процессов и организационных особенностей конкретного предприятия. При работе с ними пользователю требуется в диалоговом режиме задать необходимые числовые и иные параметры. Еще одним несомненным достоинством модуля является высокая скорость синтеза документов.

В максимально полный комплект формируемых документов входят следующие файлы:

• сборочный чертеж — создается всегда независимо от выбранных опций и представляет собой двумерное изображение модели в трех проекциях с соблюдением проекционной связи, на котором каждой детали и сборке присваивается номер позиции;
• рабочие чертежи деталей — каждый лист рабочего чертежа представляет собой двумерное изображение панели в одной проекции — виде на ее лицевую или обратную сторону. В некоторых случаях на одном листе могут находиться два вида — на лицевую и обратную стороны. На изображении детали всегда выводятся отверстия под крепеж, а при установке соответствующих флажков могут выводиться габаритные размеры, радиальные размеры, размеры до осей отверстий, условные обозначения облицовочных материалов, пазов и отверстий;
• спецификации — в том случае, когда в модели есть сборки, лист спецификации создается всегда. Он представляет собой таблицу со списком имеющихся сборок и их количества. Если же сборки в модели отсутствуют, то спецификация создается в случае назначения соответствующих параметров и представляет собой одну или несколько таблиц с размерами заготовок деталей под распиловку. Кроме того, при соответствующей настройке в спецификации может содержаться информация об облицовочных материалах на габаритных кромках детали;
• таблицы операций — каждый лист таблицы операций представляет собой список технологических операций, необходимых для изготовления данной детали. Эти документы создаются опционально.

Опции формирования документов

Главное диалоговое окно команды показано на рис. 1. Рассмотрим основные опции формирования документов.

Рис. 1

Обычно мебельщики используют упрощенный вариант оформления чертежей, поэтому по умолчанию установлен шаблон пользовательского штампа. Он представляет собой таблицу, в которую автоматически заносятся код и наименование детали, материал, из которого она изготовлена, количество деталей в изделии, полное количество изготавливаемых деталей и фамилия разработчика. В том случае, когда предлагаемый по умолчанию вид штампа по каким-либо причинам не подходит предприятию, можно создать другой упрощенный штамп с другими параметрами, которые также будут автоматически записываться в его графы. Естественно, что наличие пользовательских штампов не отменяет возможности создания и редактирования штампов, предусмотренных ГОСТом.

Для простановки габаритных размеров деталей необходимо определить, что считать габаритным размером:

• размер заготовки (без учета толщины облицовки кромок);
• конечный размер детали (с учетом толщины облицовки кромок).

Чертежи облицованных деталей формируются в двух слоях и накладываются друг на друга. В первом слое изображается контур готовой детали, а также спецзнаки, обозначающие облицовку, пазы и отверстия для крепежа. Во втором слое изображаются контур и габаритный размер заготовки детали. Подобная методика построения чертежа позволяет в рамках одного документа совместить три важных информационных блока:

• размеры заготовки детали, актуальные для технологической операции раскроя материалов;
• размеры самой детали, «подрезанной» по эквидистанте на толщину облицовочного материала, необходимые для автоматического формирования управляющих программ для фрезерных станков;
• информацию о присадке отверстий, актуальную при наличии на предприятии присадочных станков.

Напомним, что в системе БАЗИС поддерживается создание в документе неограниченного количества слоев, для каждого из которых можно задавать различные характеристики (видимый или невидимый, активный или неактивный), а также указывать толщину и цвет всех расположенных в нем элементов чертежа.

В большинстве случаев технологическая операция облицовки кромок предшествует сверлению (присадке) отверстий, поэтому базирование деталей производится от уже облицованных кромок. Соответственно координаты отверстий автоматически задаются от контура детали с учетом облицовки кромок, а не от контура заготовки. При необходимости этот режим можно изменить.

При простановке размеров до осей отверстий важнейшим является понятие базирования. Базами для мебельных деталей служат их кромки. В системе БАЗИС при автоматическом формировании чертежей предусмотрен следующий вариант базирования: в качестве базовой точки выбирается одна из восьми габаритных точек изделия. Кроме того, в качестве еще одной базы можно задать вторую габаритную точку, расположенную с указанной ранее точкой на одном ребре. Такой способ получил название симметричного базирования. Поясним его на простом примере. На предприятии имеется присадочный станок с размером стола 1200 мм, на котором необходимо выполнить присадку отверстий на детали длиной 2360 мм. Задав в настройках размер симметричной базы 1200 мм, получим чертеж, показанный на рис. 2. Очевидно, что его можно обработать на имеющемся оборудовании за два установа.

Рис. 2

При формировании чертежей автоматически строятся размерные цепочки для всех отверстий под крепеж, имеющихся на данной конкретной детали. Вид этих цепочек определяется следующими опциями:

• изображение выносных линий у размеров при расположении отверстий под крепеж вдоль одной вертикальной или горизонтальной линии;
• построение размерных цепочек для каждого вида крепежа или общих размерных цепочек для всех видов крепежа (рис. 3а и 3б соответственно);
• тип линейных размеров — цепные размеры, в которых начало каждого последующего (кроме первого) размера совпадает с концом предыдущего, или размеры с общей размерной линией, имеющие одну общую базу и расположенные на одном уровне.

Рис. 3

Поясним первую опцию. На рис. 4а показан чертеж детали, выполненный в соответствии с требованиями ГОСТа. Однако его «читабельность» оставляет желать лучшего, поскольку трудно понять, есть ли отверстия малого диаметра на средней горизонтали. В отличие от него чертеж на рис. 4б построен с нарушением ГОСТа, зато его «читабельность» значительно выше. Выбор подходящего варианта оформления остается за пользователем.

Рис. 4

Поскольку на сложных деталях мебели количество всевозможных отверстий и других элементов достаточно велико, имеется ряд опций, позволяющих оптимизировать структуру чертежа:

• отключение построения размерных цепочек для выбранных видов крепежа;
• отмена рисования осевых линий у окружностей, изображающих отверстия;
• настройка способа изображения глухих отверстий и пазов;
• необходимость формирования симметричного чертежа детали при наличии глухих отверстий на лицевой и обратной сторонах панели;
• наличие размеров для справок;
• использование условных обозначений для изображения отверстий.

Материал, которым облицованы кромки панелей, на чертежах обозначается спецзнаком одного из четырех видов:

• с подрезкой на толщину материала (рис. 5а);
• без подрезки на толщину материала (рис. 5б);
• с подрезкой на толщину материала одним отрезом на несколько кромок (рис. 5в);
• без подрезки на толщину материала одним отрезом на несколько кромок (рис. 5г).

Для повышения наглядности чертежей и удобства работы с ними используется понятие масштаба формирования чертежей. Он позволяет изменить размеры изображения детали (не самой детали!) таким образом, чтобы достичь оптимального соотношения размеров чертежа на бумаге и его читаемости. При изменении масштаба не меняются величины размерных стрелок, высота размерных надписей и шаг штриховки.

Рис. 5

Рис. 6

В любом мебельном изделии всегда присутствуют детали самых разных размеров: от двухметровых боковых перегородок шкафов до небольших съемных полок, поэтому одним значением масштаба зачастую бывает нелегко получить качественные чертежи на все детали. Для упрощения решения этой задачи в системе БАЗИС предусмотрен режим автоматического подбора масштаба для деталей различных размеров.

Состав комплекта выходной документации

Определение конкретного состава комплекта документов производится в специальном окне, которое показано на рис. 6. Элементы управления в нем позволяют дифференцировать получаемые документы на детали по материалам и видам. Помимо этого имеется возможность настраивать вид получаемых спецификаций, один из которых показан на рис. 7.

Рис. 7

Информация, заносимая в спецификацию, во многом является определяющей для изготовления изделия. В силу этого она интересна многим подразделениям мебельного предприятия, которые могут иметь свои методики ее обработки. Для того чтобы сделать эту информацию доступной, используются следующие форматы ее записи в файлы:

• формат LDW (формат системы БАЗИС) — спецификации, записанные в этом формате, используются другими модулями системы, например модулем вывода на принтер;
• текстовый формат с использованием символа табуляции в качестве разделителя;
• формат DBF, используемый многими разработчиками программных продуктов, особенно связанных с базами данных.

Хранение всех созданных документов можно организовать либо в отдельных файлах, либо в специальной библиотеке. Естественно, использование библиотек предпочтительнее, так как позволяет значительно уменьшить количество файлов, а следовательно, упростить и ускорить поиск нужной информации. Кроме того, информация в библиотеках хранится в структурированном виде (рис. 8).

Рис. 8

В качестве примера на рис. 9 показан автоматически сформированный сборочный чертеж изделия.

Рис. 9

Возможности доработки чертежей

При автоматическом формировании чертежей большая часть необходимых размеров ставится автоматически. Однако нередко возникает необходимость нанесения дополнительных размеров. Особенно часто это бывает в случае сложных контуров деталей, наличия фигурных вырезов и т.д. Система БАЗИС позволяет полностью оформить чертеж или выполнить необходимые доработки в автоматически созданном чертеже. Она поддерживает все типы элементов оформления чертежа, предусмотренные ГОСТом: размеры, текстовые элементы, таблицы, спецзнаки (обозначения, шероховатости, допуски формы и расположения поверхностей, обозначения видов, разрезов, сечений и т.д.).

Для оформления чертежей БАЗИС предоставляет следующие возможности:

• автоматическое отслеживание требований ГОСТ при построении размеров и спецзнаков;
• возможность добавления к размерам и другим элементам оформления чертежа любых дополнительных текстовых строк;
• работа с элементами оформления чертежа как с едиными объектами, а не наборами линий и текстовых строк;
• поддержка широкого спектра спецсимволов для использования в размерах, спецзнаках и технических текстах;
• автоматическая «очистка» фона «под линиями и строками», входящими в элементы оформления.

В системе поддерживаются все типы размеров, предусмотренные ГОСТом, а именно:

• линейные размеры, включая размеры вдоль отрезка, параллельные и ортогональные размеры, размеры с обрывом, размеры без выносных линий, диаметральные и резьбовые размеры:
• угловые размеры;
• линейные и угловые размеры с общей размерной линией, от общей базы и цепные;
• диаметральные размеры, в том числе с обрывом;
• радиальные и радиальные с изломом размеры.

Множество варьируемых параметров размерной надписи позволяют легко выполнять следующие операции:

• добавлять в размерную надпись квалитеты и допуски, значения которых могут быть рассчитаны автоматически по выбранному квалитету;
• добавлять любые строки, включая специальные символы, до, после и под размерным числом;
• создавать размеры для обозначения позиционного допуска;
• создавать размеры с любыми типами стрелок на концах размерной линии или с автоматическим выбором нужной стрелки в зависимости от длины размерной линии;
• управлять точностью округления размерных чисел.

Помимо этого в системе БАЗИС имеется исчерпывающий набор возможностей для простановки спецзнаков на чертеже в соответствии с требованиями ГОСТа.

Заключение

Высокая степень автоматизации формирования чертежно-конструкторской документации, реализованная в системе БАЗИС, является исключительно важным шагом к значительному уменьшению объема работ конструкторов мебели, следствием чего является сокращение производственных затрат на предприятии. Этого удалось достичь благодаря использованию объектно-ориентированных структурно-атрибутивных моделей мебельных изделий, которые наряду с геометрической информацией содержат информацию, характеризующую объекты проектирования именно как изделия корпусной мебели.

Гибкость модуля автоматического формирования чертежно-конструкторской документации в системе БАЗИС позволяет оптимальным образом настроить его на специфику работы любого мебельного предприятия и применять для организации эффективной работы конструкторов и технологов. Он входит в стандартный комплект поставки системы БАЗИС, являясь неотъемлемой частью модулей БАЗИС-Мебельщик (универсальное проектирование) и БАЗИС-Шкаф (параметрическое проектирование), которые объединяют в себе функциональность 3D и 2D.

САПР и графика 1`2009