1 - 2004

Новые возможности CAD/CAM/CAPP-системы ADEM

 

Дополнительные возможности трехмерного моделирования (Юрий Слепнев)

Развертка поверхностей в ADEM (Сергей Ястребов)

Обработка специальным инструментом (Олег Белянин)

Основой успешности программного продукта является его постоянное совершенствование. Чтобы сохранять лидирующее положение на рынке, необходимо оперативно реагировать на постоянно возрастающие запросы пользователей. Нередко получается так, что, решая узкоспециализированную задачу для конкретного заказчика, разработчики открывают новые возможности системы, полезные для более широкого круга пользователей. О некоторых таких задачах рассказывают специалисты отделения исследований и разработок компании Omega ADEM Technologies (www.adem.ru).

Дополнительные возможности трехмерного моделирования (Юрий Слепнев)

Как дополнение к стандартной функции построения эквидистанты к плоскому контуру кривых, в новой версии системы появилась функция построения эквидистанты к кривой, лежащей на поверхности свободной формы (free-form).

Новая функция эквидистантно смещает исходную кривую вдоль поверхности, на которой она лежит, на заданное расстояние. Если на полученной кривой возникают эквидистантные петли, то система автоматически удаляет их. Данная функция работает как с отдельными кривыми, так и с контуром кривых, лежащих на поверхности.

Алгоритм построения эквидистанты к кривой по поверхности позволил расширить возможности функции продления/обрезки грани тела вдоль ее границ. Теперь вы можете, указав любые граничные ребра грани (все или только некоторые), эквидистантно сместить их в нужном направлении и таким образом выполнить продление или обрезку грани/поверхности на необходимое расстояние.

Построение эквидистанты к контуру кривых на поверхности

Построение эквидистанты к контуру кривых на поверхности

 

Продление грани вдоль ее ребра

Продление грани вдоль ее ребра

 

Текст на поверхности тела получен с помощью функции «Накатка»

Текст на поверхности тела получен с помощью функции «Накатка»

 

L-образный профиль

L-образный профиль и L-образный профиль с подсечкой

 

Новая функция «Накатка» — это проецирование плоского контура кривых на поверхность с учетом кривизны поверхности с попыткой сохранения метрических характеристик проецируемого контура. Данный метод проецирования идеален для переноса плоских текстовых надписей, ярлыков или векторных рисунков на любую грань объемного тела. Полученные таким образом кривые в дальнейшем можно использовать для «выдавливания» надписей на поверхности тела.

Еще одна функция, которая появилась в ADEM 7.1 и может быть полезна в авиастроении, называется «Профиль». Одним из примеров применения этой функции является автоматизация проектирования элементов силового каркаса (стрингеры, лонжероны, шпангоуты и т.д.), который используется для подкрепления обшивки фюзеляжа и крыльев самолета. Конструктивно элементы каркаса обычно выполняются из листового материала в виде гнутых или прессованных профилей различного сечения. Как правило, «горизонтальная» полка сечения профиля лежит на поверхности обшивки, а «вертикальная» полка сечения профиля — в плоскости сечения поверхности обшивки. В некоторых случаях (например, для стыковки продольного и поперечного наборов каркаса) на профилях необходимо выполнять подсечки. Функция «Профиль» позволяет строить твердотельные модели таких профилей.

В начало В начало

Развертка поверхностей в ADEM (Сергей Ястребов)

В модуле ADEM 3D заложена функция развертки поверхности, и мы рассмотрим основные свойства, возможности и способы ее практического использования. Главной особенностью функции развертки является возможность ее применения к поверхностям двойной кривизны, а также к линейчатым «неразвертывающимся» поверхностям. (Это не совсем очевидный факт, но не всякая линейчатая поверхность может быть развернута без искажений.) Конечно, при этом возникают неизбежные искажения как длины границ разворачиваемой поверхности/грани, так и ее площади. Алгоритм развертки в ADEM пытается минимизировать искажения внешних границ поверхности/грани, в некоторой степени пренебрегая искажениями площади. Это значительно облегчает последующую сшивку материала, выкроенного по полученной развертке. Данная функция может быть с успехом использована при проектировании оболочек из эластичного материала, например оболочек надувных пневмофигур или аэростатов, где допустима небольшая натяжка материала при сшивке.

Развертка одного «лепестка» сферы. Максимальное отклонение длины границ — 0,107%, отклонение площади — 1,11%

Развертка одного «лепестка» сферы. Максимальное отклонение длины границ — 0,107%, отклонение площади — 1,11%

 

В начало В начало

Обработка специальным инструментом (Олег Белянин)

Как известно, качество исполнения работы зависит не только от качества используемого инструмента, но и от правильного его выбора. Конечно, можно выбирать его из некоего стандартного набора, как, например, в случае с отверткой со сменными насадками. Требуется крестовая или шестигранная — пожалуйста, переставляй насадки и работай. Тем не менее всегда можно столкнуться с ситуацией, когда нужного инструмента в наборе не окажется. Неужели в подобных случаях постоянно нужно расширять набор? Однако если увеличить набор сменных насадок для отвертки достаточно легко, то пополнить CAD/CAM-систему дополнительным набором стандартных инструментов весьма непросто. И дело тут не только в добавлении геометрических данных инструмента в библиотеку, но и в необходимости научить систему воспринимать эту геометрию и использовать ее в расчетах. Первоначально токарный модуль интегрированной CAD/CAM-системы ADEM развивался именно по пути стандартных инструментов, обеспечивая поддержку как точечно-заданного инструмента, так и режущих пластинок определенной формы, показанных на рисунке ниже.

Стандартные режущие пластинки

Стандартные режущие пластинки

 

Но подобный механизм не обеспечивал универсальности, был ограничен набором пластин и не позволял проводить полный контроль коллизий между деталью, инструментом и элементами оснастки. Поэтому начиная с версии 6.2 в ADEM разрабатывались методы, которые бы позволили работать с произвольной формой инструмента. Перед разработчиками были поставлены следующие задачи:

• обеспечить возможность описания геометрии режущей пластинки, резцедержателя и оснастки;

• обеспечить возможность произвольного задания настроечной точки инструмента, относительно которой будет выполняться расчет траектории;

• разработать алгоритмы, позволяющие рассчитывать траекторию с учетом заданной геометрии;

• обеспечить полный контроль коллизий инструмента с деталью и элементами оснастки на всех этапах обработки;

• обеспечить возможность создания библиотек пользовательского инструмента, оснастки и режимов обработки.

Задание геометрии инструмента

Задание геометрии инструмента

 

Геометрия инструмента создается средствами конструкторского модуля системы и сохраняется в виде стандартных библиотечных элементов. Для определения элементов пластинки и резцедержателя им присваиваются соответствующие атрибуты. Никаких ограничений на состав и сложность геометрических примитивов не налагается. Элементы, определяющие геометрию, могут быть заданы как набором незамкнутых примитивов (например, отрезки и/или дуги, — в этом случае сборка результирующей кривой выполнится автоматически), так и замкнутыми контурами.

После создания элементов, описывающих инструмент, они могут быть сохранены как стандартные фрагменты чертежа. Точка привязки созданного фрагмента в этом случае является настроечной точкой инструмента и может быть задана произвольно. Чаще всего в качестве настроечной точки используются либо координаты центра радиуса заточки режущей пластинки, либо точка пересечения прямых касательных к дуге, задающей радиус заточки.

Контроль столкновений

Контроль столкновений

 

В процессе расчетов система постоянно выполняет контроль на коллизии инструмента с деталью и элементами оснастки. Если данная функция выключена, то контролируются только столкновения инструмента и детали. Если же функция включена, то проводится контроль всех элементов, участвующих в обработке. Для исключения касания инструмента и детали в систему введен параметр, устанавливающий величину гарантированного зазора между ними.

Выбор инструмента из базы

Выбор инструмента из базы

 

Используя возможность системы ADEM по созданию параметрических фрагментов, можно сформировать библиотеку пользовательских инструментов с различными типоразмерами резцов. Подобная библиотека может быть организована разными способами — от простейшего сохранения инструментов в отдельную папку файловой операционной системы до организации базы данных инструмента с достаточно разветвленной логикой выбора типа и материала режущей пластинки и резцедержателя, назначения режимов резания в зависимости от вида обрабатываемого материала.

Примером подобной организации может служить приложение, созданное средствами инструментальной среды ADEM TDM и предлагающее выбор инструмента и режимов резания на основе каталогов фирмы Sandvik. Открытость приложения позволяет легко настроить его на любые базы данных, не ограничиваясь их типом и структурой таблиц.

Устойчивая работа расчетных алгоритмов, использующих произвольно заданный инструмент в токарной обработке, позволила перенести эту методику и на расчет фрезерных операций. Новейшая (8.0) версия системы CAD/CAM полностью переведена на расчет траектории с использованием произвольно заданного инструмента.

В начало В начало

«САПР и графика» 1'2004