SolidWorks и ЕСКД — решение проблем

Олег Абашев, Елена Мурованная

Заветная мечта любого руководителя предприятия, касающаяся технологий САПР, — наличие в компьютере «красной кнопки», при нажатии на которую можно получить сведения по всей номенклатуре выпускаемых изделий и, желательно, отчет в планово-экономический отдел. Конструктор грезит о вещах более приземленных и реальных — о получении конструкторской документации в соответствии с ЕСКД, которая не вызовет у технологов неразрешимых вопросов и обеспечит производство изделий без брака. «Не бывает ни того, ни другого», — скажете вы и погрешите против истины, имя которой — SolidWorks.

Сегодня для большинства российских предприятий вопрос об оформлении конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД остается открытым. Несмотря на вечное стремление к «бесчертежным» технологиям, идеал удаляется все дальше подобно призрачной фата-моргане…

Существует множество отечественных САПР, которые позволяют оформлять чертежи по ГОСТ, причем делают это блестяще. Но вот ведь неувязка — чертежи так и остаются чертежами, со всеми присущими двухмерному проектированию недостатками, не свойственными системам твердотельного моделирования, без наличия которых сейчас невозможно представить ни одно серьезное предприятие. При двухмерном проектировании невозможно работать с объемными моделями (и соответственно, получать массово-инерционные характеристики изделия), нельзя проектировать изделие в контексте сборки (что обеспечивает его собираемость) и, кроме того, существует большая вероятность ошибок.

Зарубежные системы твердотельного геометрического моделирования позволяют конструктору создавать геометрические модели практически любой степени сложности, однако имеют ограниченные возможности по оформлению конструкторской документации в соответствии с российскими стандартами. Это объясняется достаточно просто: зарубежные разработчики программного обеспечения не могут или не хотят перестраивать свои форматы оформления электронных чертежей под российские требования. Действительно, странно рассчитывать на поддержку норм ЕСКД системой с англоязычным интерфейсом. В связи с этим позиция разработчиков SolidWorks кажется фантастической — они сделали SolidWorks не только полностью русифицированной системой, но и полностью соответствующей ЕСКД.

Возможности SolidWorks как системы 3D-моделирования уже ни у кого не вызывают сомнений, но очень часто приходится слышать мнение, что при оформлении чертежей лучше, проще и эффективнее использовать, например, AutoCAD. Высказывались также сомнения в поддержке ЕСКД средствами SolidWorks. Мы поставили себе цель развенчать этот миф. В данной статье мы покажем, что оформление чертежей в SolidWorks не только позволяет реализовать идею о двунаправленной ассоциативности между параметризованным чертежом и моделью (не выхолащивая ее сути, как в случае с AutoCAD или КОМПАС), но и предоставляет прекрасный инструментарий для получения чертежей по ЕСКД с автоматическим созданием конструкторской спецификации.

Давайте не будем забывать о том, что именно с идеей ассоциативной связи между параметрической моделью, чертежом, сборкой и программой для станков с ЧПУ связана популярность 3D-систем. Трехмерное моделирование позволяло исключить ошибки в проектировании, а значит, помогало сэкономить очень большие деньги. Вспоминайте об этом всякий раз, когда будет возникать искушение попробовать псевдодешевое решение для выпуска чертежей с помощью «электронных кульманов»! В данной статье мы рассмотрим основные функциональные возможности по оформлению конструкторской документации и взаимодействию между различными документами. Итак, как же получить чертежи и спецификации в SolidWorks?

Система SolidWorks использует общепринятые понятия чертежного листа, вида, местного вида и т.д. (рис. 1). Поэтому для оформления чертежа прежде всего необходимо указать формат листа или формат основной надписи, соответствующей тому или иному формату листа. Несмотря на то что в базовую поставку SolidWorks входят шаблоны основной надписи, соответствующие ЕСКД, пользователь может сам настроить любой шаблон основной надписи, соответствующий различным форматам и типам основной надписи (первый, второй листы и т.д.). Заметьте, что настройка шаблона производится стандартными средствами SolidWorks.

При необходимости создания чертежа, содержащего три вида по ГОСТ 2.305-82, пользователю достаточно перетащить (технология drag-and-drop работает и здесь) имя детали или сборки на поле чертежа из окна SolidWorks или Проводника Microsoft Windows. Причем не важно, откуда берется имя детали или сборки — из отдельного окна или из дерева сборки. Таким образом, для создания чертежа не обязательно явно вызывать тот или иной компонент, что позволяет сократить время работы и освобождает от необходимости загружать память компьютера «лишней» информацией. При генерации трех проекционных видов, в соответствии с выбранным форматом основной надписи, будет автоматически подобран масштаб. Существующие виды можно копировать и перемещать не только между листами, находящимися в одном файле, но и помещать их на любой лист в другом файле чертежа SolidWorks. Ассоциативная связь между видами и моделью, по которой они были созданы, естественно, сохраняется.

При необходимости создания разрезов, сечений и т.п. SolidWorks предоставляет полный набор инструментальных средств. Не останавливаясь на технологии их создания, рассмотрим лишь функциональные возможности, которые предоставляет для этого SolidWorks.

Конструктор в SolidWorks может создавать следующие изображения (в соответствии с ГОСТ 2.305-82):

• проекционные виды;
• виды «по стрелке»;
• разрезы, в том числе местные;
• ступенчатые разрезы;
• сечения;
• выносные элементы;
• прямоугольные и косоугольные проекции.

Примеры оформления указанных изображений согласно ЕСКД представлены на рис. 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Поскольку ГОСТ 2.305-82 предусматривает перечень деталей, которые показывают нерассеченными (болты, винты и т.д.), SolidWorks позволяет исключить выбранные элементы из разреза (рис. 8).

Большую часть времени при традиционном оформлении чертежа занимает простановка размеров. Не секрет, что большинство систем «забывают» размеры, по которым была создана модель. Однако SolidWorks позволяет и считывать размеры из модели, и проставлять их «вручную». Все размеры, полученные из файла твердотельной модели, программа в автоматическом режиме расставляет между видами, сечениями, разрезами и т.д. Конструктору необходимо только выровнять эти размеры и, если есть такая необходимость, переместить их между видами.

При простановке размеров как в модели, так и в чертеже пользователю нет необходимости вызывать специализированные команды (горизонтальный, вертикальный размер и т.п.). Тип размера выбирается автоматически в зависимости от выбранного объекта и положения курсора в пространстве (рис. 9).

Часто пользователи систем геометрического моделирования сетуют на отсутствие шрифтов, регламентированных ГОСТ 2.304-82. Но так ли уж необходимы эти шрифты? Приведем выдержку из ГОСТ 2.004-88 (примечание 3 к пункту 1.8): «В документах, получаемых на графических устройствах, допускаются другие шрифты при условии однозначности понимания каждого символа».

Параметры, регламентированные ГОСТ 2.307-82 «Нанесение размеров и предельных отклонений», легко настраиваются и могут быть сохранены в шаблоне для дальнейшей работы.

Простановка предельных отклонений размеров в SolidWorks может быть осуществлена тремя способами:

• указанием условного обозначения полей допусков и посадок;
• указанием числовых величин допусков и посадок;
• указанием условного обозначения предельного отклонения с числовым значением.

Система имеет пополняемую базу данных допусков и посадок и может быть настроена пользователем по критерию «наиболее используемый допуск». Таким образом, не выходя из команды простановки размеров, конструктор может определить базу данных часто используемых предельных отклонений и пополнять ее при необходимости непосредственно во время работы над чертежом.

Проиллюстрируем некоторые возможности SolidWorks по простановке размеров и предельных отклонений.

SolidWorks позволяет проставлять специальные символы в соответствии с ЕСКД. Далее под специальными символами будем понимать:

• допуски формы и расположения поверхности;
• изображение и обозначение швов неразъемных соединений, в том числе сварных, клееных и т.д.;
• маркировку и клеймение изделий;
• обозначение резьбы.

Рассмотрим подробнее особенности работы с указанными объектами.

Для простановки шероховатости поверхностей по ГОСТ 2.309-82 «Обозначение шероховатости поверхности» конструктору необходимо вызвать всего одну команду. Далее, определяя необходимые параметры обработки, достаточно указать требуемые поверхности. После этого система автоматически разместит символы в соответствии с ЕСКД. Если нужно установить знак шероховатости на выносной линии, то достаточно вынести его за пределы той поверхности, на которую он был проставлен (рис. 10).

Для создания условных изображений неразъемных соединений (сварных и клеевых швов, пайки) SolidWorks предоставляет широкий набор функциональных возможностей, объединенных всего в одну команду. На рис. 12 представлены некоторые варианты оформления сварных швов.

Поскольку SolidWorks позволяет моделировать сварные швы в сборках, помимо условного обозначения на чертеже можно указать форму поперечного сечения шва. Для этого достаточно внести из сборки в чертеж параметры сварного шва (рис. 13).

Для оформления швов неразъемных соединений по ГОСТ 2.313-82 в команде нужно переключиться между соответствующими пунктами (рис. 14).

Особо отметим, что, обладая мощными возможностями для моделирования и оформления чертежей, SolidWorks не загружает пользователя лишними командами. Проиллюстрируем это утверждение на условных обозначениях маркировки и клеймения. Конструктор, вызвав команду работы с текстом и указав в ней необходимые знаки, просто располагает условные обозначения там, где они должны находиться. Конечный результат соответствует ГОСТ 2.314-82 (рис. 11).

На рис. 15 показан вариант оформления сборочного чертежа с групповой позицией.

Отдельная тема для обсуждения — условное обозначение резьбы на чертеже. SolidWorks позволяет создавать условное обозначение резьбы по ГОСТ 2.311-82 как в модели, так и на чертеже. На рис. 16 представлены результаты работы команды «Условное изображение резьбы» для стержней и отверстий.

Немного отвлечемся от темы статьи и остановимся на идеологии. В SolidWorks конструктор может предусмотреть те или иные параметры особенностей изделия (шероховатости, отклонения формы и т.д.) прямо в модели. А на чертеже все эти данные появятся автоматически (рис. 17). Тем не менее при желании можно придерживаться традиционных методов работы по оформлению конструкторской документации.

Еще одним документом, регламентированным ЕСКД, является спецификация (ГОСТ 2.108-68 и ГОСТ 2.106-96). Стандартная поставка SolidWorks содержит встроенную спецификацию, основанную на Microsoft Excel, однако в данной статье мы на ней останавливаться не будем. Далее разговор пойдет о программном продукте SWR Спецификация 2.0 фирмы SolidWorks Russia.

Рассмотрим построение связей между моделями, чертежами SolidWorks и SWR Спецификацией (рис. 18). Являясь элементом «треугольника», SWR Спецификация получает данные из сборки и позволяет управлять как структурой, так и свойствами компонентов изделия, сохраняя при этом двунаправленные связи.

Максимально упростив пользовательский интерфейс и расширив функциональные возможности, SolidWorks Russia предлагает универсальное решение пользователям системы. Работа с данными идет в полностью автоматическом режиме, однако конструктор может вмешаться в этот процесс на любом этапе проектирования. Документация, подготавливаемая с помощью SWR Спецификация, на 100% соответствует ЕСКД. Это не рекламное заявление, а проверенный факт.

Опишем кратко процесс работы с SWR Спецификацией. Как только конструктор начинает работать в системе SolidWorks со сборкой, параллельно он может приступить к работе по подготовке спецификации. Для этого достаточно внести данные из сборки в SWR Спецификацию. Проведя какие-либо изменения в структуре сборки с помощью Спецификации, конструктор сообщает об этом SolidWorks, вызвав всего лишь одну команду. Одновременно можно начинать выпуск комплекта чертежей на изделие.

Спецификация может быть выполнена как в типичном варианте «А», так и вариантах «Б» и «Г» (групповые). Бланки спецификаций соответствуют ГОСТ и могут быть выведены на печать либо в строгом соответствии с требованиями стандарта, либо с учетом полей, необходимых принтеру. В ходе работы конструктор может добавлять и удалять разделы, при этом упорядочивание разделов в соответствии с ГОСТ будет производиться в автоматическом режиме.

Если изделие представлено несколькими исполнениями, Спецификация автоматически добавит переменные данные. Пользователю останется только выбрать формат бланка.

ЕСКД предусматривает резервирование позиций, поэтому и в SWR Спецификации существует такая возможность. Причем резервировать позиции можно как между разделами (рис. 19), так и в выбранном разделе (рис. 20).

Более подробно о SWR Спецификация вы можете прочитать в журнале «САПР и графика» № 8, 9’2001.

В заключение хотелось бы сказать несколько слов о настройке параметров SolidWorks на стандарты предприятия. Довольно часто на том или ином предприятии оформление конструкторской документации не соответствует нормам (используются символы, не регламентированные ГОСТ, и т.д.). Однако SolidWorks позволяет легко произвести настройку системы под эти отличия. На рис. 21 представлен пример оформления чертежа, принятого на предприятии ОАО «Рязанский станкостроительный завод». Подобных примеров можно привести множество.

Рамки статьи не позволяют нам рассказать обо всех нюансах работы с конструкторской документацией в SolidWorks и SWR Спецификации. Предлагаем читателям самим убедиться в справедливости заявления «SolidWorks полностью поддерживает ЕСКД».

«САПР и графика» 1'2002