Тимур Камалетдинов, инженер по системам проектирования оснастки, компания «Идеальные инструменты»
Одним из преимуществ семейства программ SOLIDWORKS является возможность использования приложений сторонних разработчиков через функционал SOLIDWORKS API (Application Programming Interface) — интерфейса прикладного программирования, отвечающего за интеграцию компонентов системы. Применение данного интерфейса позволяет получить доступ к большинству функциональных возможностей SOLIDWORKS. Чаще всего API требуется для разработки модулей, позволяющих использовать дополнительные функции, операции и виды взаимодействия в специализированных областях или для решения конкретных задач, которые невозможно осуществить стандартными инструментами SOLIDWORKS.
В этой статье мы более подробно остановимся на модулях, позволяющих реализовать моделирование процесса обработки различных материалов и проводить конструкторскотехнологическую подготовку соответствующих производств.
Компания Dassault Systemes предлагает оптимальное решение для автоматизации работ практически любого промышленного предприятия с помощью программ SOLIDWORKS CAM, специализированного модуля механической обработки CAMWorks и ПО для деревообработки SWOOD CAM.
Давайте для начала разберемся во взаимоотношениях SOLIDWORKS и CAMWorks. Обе эти программы разработаны для моделирования механической обработки и возникает логичный вопрос: не мешают ли они существованию друг друга? Разобраться в этом нам поможет матрица сравнения возможностей этих модулей. Как можно увидеть (рис. 1), SOLIDWORKS CAM закрывает базовые потребности в области механической обработки, в то время как CAMWorks берет на себя более узкоспециализированные задачи. И как указано в описании SOLIDWORKS CAM — он создан на базе CAMWorks. Получается скорее взаимовыгодный симбиоз, и, при необходимости, SOLIDWORKS CAM может быть улучшен до CAMWorks.
Рис. 1. Матрица возможностей
CAMWorks — один из дополнительных модулей для SOLIDWORKS, расширяющий возможности программы в области механической обработки. В этом году в него добавлена инновационная технология для токарной обработки — Prime Turning™. Модуль CAMWorks является одной из первых CAMсистем c поддержкой Sandvik Coromant Prime Turning™, в котором используются инструменты CoroTurn® TypeA и TypeB в сочетании с уникальными траекториями движения инструмента (рис. 2).
Рис. 2. Токарные инструменты CoroTurn
Эта токарная концепция, разработанная компанией Sandvik Coromant, представляет собой принципиально новый метод точения и специально разработанные инструменты. Обработка производится в направлении, обратном стандартной токарной обработке. Благодаря высокой скорости резания, более чем на 50% сокращается время цикла токарной обработки при увеличении срока службы режущего инструмента до 500%.
В технологическую базу CAMWorks уже загружено более 80 уникальных вставок Prime Turning. Если же необходимой нам вставки в базе нет, нужно просто вбить ее название в любом поисковике на ваш выбор (рис. 3). В топе поиска будет сайт Sandvik Coromant, в котором, наряду с информацией о самой вставке, внизу страницы мы можем увидеть или скачать ее 3Dмодель для дальнейшего использования (рис. 4).
Рис. 3. Поиск нужной вставки
Рис. 4. Информация о вставке и ее 3D-модель на сайте Sandvik Coromant
Более подробно о технологии PrimeTurning™ можно узнать на нашем канале на YouTube — Мастерская SOLIDWORKS, где можно увидеть процесс обработки с последующей выгрузкой управляющей программы и обработки заготовки на реальном станке.
Следующим любопытным решением от компании CAMWorks является модуль NESTlNGWorks. Это полностью ассоциативный модуль SOLIDWORKS, который помогает конструкторам и инженерам при производстве деталей добиться оптимального использования раскройного материала, а благодаря простоте применения он идеально подходит для проработки дизайна и подготовки к производству изделий из листового материла. Создание раскроя из детали или целой сборки еще никогда не было таким простым — нужно лишь указать, какие детали мы хотим поместить на лист. Во время создания раскроя из тонкостенных деталей программа анализирует геометрию деталей и самостоятельно пытается определить линии сгиба, если таковые имеются, и развернуть их на плоскость (рис. 5).
Рис. 5. Пример раскроя из тонкостенных деталей: а — до развертки; б — после
В таблице деталей содержится информация об используемой сборке, о раскладываемых деталях, их толщине и количестве. В нижней части можно задать угол вращения — это шаг угла, с которым программа будет вращать деталь в попытке оптимально разместить ее на листе; в нашем случае при заданных 90 градусах программа смоделирует четыре положения для каждой детали на листе.
При создании раскроя также задается база листового материала, где указывается, на какие листы будут раскладываться наши детали. Мы можем выбрать стандартные листы из нашей технологической базы, добавить лист вручную, создать лист из DXFфайла или эскиза SOLIDWORKS. В параметрах указывается расстояние от детали до детали и от детали до края листа. Также можно задать использование остатков листа и сохранить его в базу листового материала для дальнейшего использования. После внесения всех параметров можно запустить предварительный просмотр создаваемого раскроя. В открывшемся окне будет показан процент использования листа. Если на этом этапе нас всё устраивает, программа создает новый файл сборки, раскладывает заданное количество деталей на выбранный лист. После этого она генерирует и открывает файл отчета, где указано название и количество размещенных деталей, использованная площадь и площадь остатков (рис. 6).
Рис. 6. Создание сборки и отчета
Всё, что нам остается, — это выбрать станок и параметры для дальнейшей обработки. Поскольку модуль полностью интегрирован в SOLIDWORKS, при изменении геометрии детали автоматически обновятся и раскрои, и траектории движения инструмента, что существенно ускорит процесс перестроения обработки при внесении изменений в сборку или деталь.
Итак, со стальными листами все понятно, но что насчет изделий из дерева?
Для оптимизации и упрощения подготовки деревообрабатывающих производств существует специализированный модуль — SWOOD. Знакомство с ним начнем с раскройной части — SWOOD Nesting.
Возьмем, к примеру, сборку слона. Для создания раскроя и распределения деталей этой сборки на лист требуется всего несколько шагов: запустить Nesting, выбрать детали, которые мы хотим разместить, и указать их количество. После этого программа разложит их на листы и покажет структуру каждого в окошке предпросмотра (рис. 7). Далее создается сборка из этих деталей: выбираем требуемый тип обработки и в итоге получаем управляющую программу, готовую к выгрузке на станок. Аналогичным образом на одном листе можно разместить детали из нескольких разных сборок — достаточно указать количество требуемых деталей, и программа скомбинирует на листе все указанные сборки. Если не устраивает вариант при автоматической раскладке, расположение деталей можно легко изменить вручную. Кроме того, можно изменить порядок или указать общий рез для размещенных деталей. В итоге мы получаем сборку, размещенную в плоскости листа, — достаточно применить к ней требуемый вид обработки, сгенерировать Gкод для станка и создать отчет в требуемой форме с необходимой информацией.
Рис. 7. Создание раскроя и распределения деталей слона на лист
Но отступим немного от раскройной тематики и обратимся, так сказать, к основам. Если нам не требуется изготавливать изделия из листа, то для всего остального будет достаточно функционала модуля механической обработки SWOOD CAM.
SWOOD CAM автоматически определяет обрабатываемые элементы и создает для них операции обработки. Визуализация процесса обработки позволяет наглядно оценить последовательность операций, совершаемые действия и траектории движения инструмента. Дополнительным преимуществом является ассоциативность 3Dмодели — при любом изменении геометрии детали автоматически изменятся и операции обработки, и траектории движения инструмента.
SWOOD CAM имеет возможность обрабатывать детали любой формы и степени сложности, позволяя моделировать 3, 4 и 5осевые виды обработки. Всё зависит только от вашего желания и фантазии. И если ваше оборудование позволяет использовать дополнительные оси, то с SWOOD CAM раскроется его полный потенциал и возможности по обработке изделий сложных форм (рис. 8).
Рис. 8. 5-осевая обработка в SWOOD CAM
Данные обработки формируются в настраиваемые отчеты и могут быть выгружены в разных форматах, таких как htmlфайлы, exelтаблицы, pdf, edrawings или csv (рис. 9).
Рис. 9. Полный набор возможностей для полноценного мебельного производства
Помимо рассмотренных в статье решений, партнерами SOLIDWORKS Corp. являются разработчики в области управления данными, прочностного анализа, производства и т.п., модули которых позволяют осуществить создание полноценного продукта — от стадии проектирования до его промышленного производства. Практически во всех возможных областях науки и производства можно найти прикладные решения, разработанные нашими партнерами, благодаря чему у пользователей SOLIDWORKS есть возможность выбора наилучшего решения для своего бизнеса. Это позволяет SOLIDWORKS оставаться одной из самых популярных CAD/CAM/CAEсистем как в Российской Федерации, так и в СНГ, не говоря уже обо всем мире.
