Новые возможности Cimatron E v.6

Алексей Пелипенко

15 ноября прошлого года компания Cimatron Ltd выпустила новую версию своего основного продукта — CAD/CAM-систему Cimatron E v.6. Отталкиваясь от своего опыта работы с ней и учитывая мнение ведущих международных аналитиков (см., например: Christman A., Cimatron E 6.0 from Cimatron // CIMdata, Inc. August. 2004 и Christman A. CAD/CAM Outlook. Manufacturing Modeling: A Critical Technology // Modern Machine Shop (http://www.mmsonline.com/articles/1004cad.html), кратко расскажем об основных улучшениях в системе, а также о ее главных особенностях.

Система Cimatron E (рис. 1) используется во всем мире для проектирования изделий. Однако особое внимание компания Cimatron Ltd уделяет подготовке производства, в частности проектированию и изготовлению литьевых и пресс-форм и другого формообразующего инструмента, а главное — комплексной поддержке процессов их разработки. Данное направление деятельности делает компанию Cimatron Ltd, возможно, единственной в своем роде.

Процессная ориентация, коллективная работа

Система Cimatron E обеспечивает коллективную работу, что подразумевает, с одной стороны, работу группы специалистов на одном из этапов разработки, а с другой — одновременное решение задач нескольких этапов рабочего процесса. Такие возможности основываются на инфраструктуре системы и на управлении данными, а также на обеспечении ассоциативности (отслеживания изменений) данных независимо от формата исходной геометрии изделия.

Особым образом Cimatron E поддерживает разработку формообразующей оснастки. Для этого система не только имеет специализированные модули и подсистемы, но и сам рабочий процесс разделен в ней на этапы в соответствии со сложившейся мировой практикой. Можно выделить следующие основные этапы:

• прием модели изделия от заказчика в форматах Cimatron E или других CAD-систем;

• создание моделей операционных заготовок (поковок, отливок);

• разделение модели на наборы формообразующих поверхностей оснастки;

• проектирование формообразующей оснастки;

• проектирование оснастки второго порядка (электроды и др.);

• выпуск чертежно-графической документации;

• разработка управляющих программ (УП) для оборудования с ЧПУ.

Мировой опыт применения решений Cimatron показывает, что общее сокращение сроков выпуска оснастки при использовании Cimatron E достигает 50% и выше. Такой результат обеспечивается за счет организации параллельного процесса разработки и использования специализированных модулей для решения задач каждого этапа работ.

Инфраструктура

Cimatron E представляет собой современное Windows-приложение, имеет русифицированные интерфейс и систему интерактивной помощи. Пакет соответствует требованиям ЕСКД и ЕСТД по оформлению графической документации. Меню проводников процесса настроены на выполнение последовательности задач различных этапов работ и ускоряют достижение результата. Система является сетевой в любой базовой конфигурации, то есть обеспечивает единое представление структуры проекта для всех пользователей, работающих в вычислительной сети, и разделение прав на использование файлов. Помимо этого система может устанавливаться как с привязкой каждого рабочего места к индивидуальному ключу защиты или к сетевой карте, так и в режиме плавающей лицензии с привязкой к лицензирующему серверу, которым, как и файл-сервером, может быть любой компьютер в сети.

Использование ACIS в качестве ядра системы было определено, в том числе, его, так сказать, терпимостью к геометрическим проблемам, которые свойственны данным, импортированным из других CAD-систем, а также наличием специальных инструментов для решения этих проблем. Без существенных ограничений в производительности система поддерживает работу со сборками, включающими 1,5 тыс. компонентов, и с моделями, содержащими 15 тыс. поверхностей.

Среда управления данными Cimatron E — менеджер данных — не только обеспечивает единое представление проекта для всех участников разработки и его целостность, но и отслеживает иерархические и ассоциативные связи между объектами и поддерживает их атрибуты. В менеджере данных возможно проведение любых манипуляций с документами проекта (копирование, перенос на жестком диске, переименование, удаление, упаковка для резервного копирования или пересылки) с сохранением ассоциативности и атрибутов.

В Cimatron E v.6 были улучшены средства поиска документов по атрибутам и критериям, расширен список поддерживаемых параметров при создании шаблонов документов, реализовано подсвечивание выбранного компонента сборки в дереве проекта в менеджере данных. Упростились интерфейсы функций тонирования моделей, вывода на печать, задания дисплейного качества геометрии, режима выбора на экране и скрытия/отображения элементов. Появилась функция задания размера значка системы координат, что обеспечивает его хорошую видимость независимо от экранного разрешения.

Новая функция позволяет задавать специальные текстовые символы (степень, диаметр и т.п.) и привязывать их к горячим клавишам. Кроме того, к горячим клавишам можно привязать загрузку любой функции системы. Настройка панели инструментов, содержащей иконки функций, осуществляется теперь так же, как для любого стандартного Windows-приложения. Может быть выбран вариант оформления пользовательского интерфейса в стиле Windows 2000, Office 2003 и Windows XP независимо от используемой операционной системы.

Появилась новая закладка «Наборы» в дереве детали и сборки, а также функция создания модельных видов. Такие виды могут представлять собой любое изображение моделей (например, с отсутствующими компонентами, с разрезами и т.п.) и обеспечивают автоматическое создание соответствующего чертежного вида в оригинальном положении модельного вида или в какой-либо используемой при его создании плоскости сечения.

Рис. 1

Интерфейсы

Cimatron E имеет прямые (CATIA V4/V5, Cimatron IT, PTC, Unigraphics, AutoDesk — DXF, DWG) и стандартные (IGES, Parasolid, SAT, STEP, STL, VDA, VRML) интерфейсы обмена данными. Интерфейсы своевременно обновляются и поддерживают обмен деталями, сборками и чертежами. Возможен импорт траекторий обработки из Cimatron IT. По словам представителей компании Cimatron, интерфейсы Cimatron E с CATIA, разработанные поставщиком ACIS — компанией Spatial Corp, являются одними из лучших на рынке.

В Cimatron E v.6 были обновлены интерфейсы с Unigraphics и Pro/ENGINEER. Появился новый прямой интерфейс с SolidWorks, а интерфейсы DXF и DWG теперь поддерживают данные AutoCAD 2004/2005 и твердые тела. Для стандартных интерфейсов можно сохранять и в дальнейшем использовать настройки для обмена данными с различными CAD-системами. Полезной окажется возможность рассортировывать данные, содержащиеся в слоях импортированного документа, в наборы Cimatron E, а при экспорте — распределять информацию наборов Cimatron E по слоям. При импорте негладких (не G1) поверхностей теперь можно использовать параметр локального сглаживания для автоматической корректировки возможных проблем.

Рис. 2

Моделирование

Система предлагает единую параметрическую гибридную среду для каркасного, поверхностного и твердотельного 2D/3D -моделирования, включая выполнение булевых операций над объектами разной природы. Поддерживаются соответствующие гибридные сборки, каталоги стандартных деталей и сборок. Среда моделирования — многообъектная; объекты становятся самостоятельными деталями при использовании команд ассоциативного экспорта и импорта, обеспечивающих отслеживание изменений. При работе со сборками доступны все команды моделирования деталей.

В процессе работы нет необходимости переходить из одного режима моделирования в другой — любые операции конструктор может выполнять в произвольной последовательности. Работая в Cimatron E с импортированными моделями, не нужно тратить время на устранение щелей между поверхностями и на другие геометрические исправления, поскольку это никак не влияет ни на качество, ни на производительность решения последующих задач подготовки производства.

В среде моделирования ориентация на процессы разработки формообразующей оснастки проявляется прежде всего в том, что, наряду со стандартным для современных систем деревом операций, Cimatron E ведет специальное дерево разъема (parting), которое отражает последовательность шагов, выполняемых при разработке формообразующих деталей оснастки. Такое дерево повышает производительность работы, обеспечивает накопление знаний и облегчает понимание проделанной работы коллегами.

В числе шагов, отображаемых в дереве разъема, — создание рабочей детали, включающей пуансон, матрицу и ползуны, а также внешних и внутренних линий и поверхностей разъема, заготовки формообразующего блока и ряда других элементов. Рабочая деталь — один из элементов процессной ориентации и первый этап работы с моделью мастер-детали, когда отрабатывается технологичность геометрии изделия и производится разделение на наборы формообразующих поверхностей. Мастер-деталь — отдельный документ в менеджере данных; эта модель является эталоном и используется для выявления инженерных изменений при поступлении новых версий изделия.

В Cimatron E v.6 появились такие функции моделирования, как ассоциативное вытягивание от произвольной поверхности вместо плоского эскиза или кривых (рис. 2), удаление поверхностей модели с автоматическим восстановлением базовой геометрии и затяжкой образовавшихся щелей. Система предлагает новую функцию затягивания сложных, ограниченных 3D-контуром областей на моделях с обеспечением произвольного наклона касательных на отдельных участках.

Представляет интерес и функция модификации поверхности путем добавления к правилам ее построения новых ограничений, таких как привязки к кривым, точкам и т.п. Эта функция полезна для затяжки щелей между поверхностями или для изменения геометрии модели, а также для сгибания группы поверхностей для компенсации пружинения при штамповке. Функция включает возможность деформирования поверхности путем задания элемента (точки, кривой, кромки, составной кривой, эскиза) и вектора, вдоль которого будет производиться деформация. Дополнительно задаются такие параметры, как гибкость, разрешение, касательность и степень фиксации положения отдельных элементов (например, отверстий и т.п.) деформируемой геометрии.

Новая функция модификации кривых (аналитических, периодических, сплайнов) полезна для манипулирования ими путем управления положением точек и наклонами касательных в каждой точке с заданием весовых коэффициентов. В функции построения кинематических поверхностей появились две новые опции — опция построения поверхности по направляющей и сечениям в том случае, когда они не пересекаются, и опция задания ограничивающей плоскости.

Рис. 3

Улучшены функции расширения поверхности до границ соседних поверхностей с обеспечением касательности к ним, многоместного копирования элементов, создания составных кривых и точек «протыкания» и многие другие. Новая функция построения эквидистант к 3D?кривым путем задания нормали к плоскости эквидистанты будет полезна при проектировании пресс-форм и штампов (рис. 3). Теперь одним нажатием кнопки производится создание пользовательской системы координат, ось Z которой будет ориентирована по нормали к экрану или к заданной плоскости.

Работу облегчают такие новые функции, как построение окружностей (семь вариантов задания) по 3D-геометрии (не через эскизник), а также плоскостей через геометрические 3D-элементы по критерию наименьших квадратов расстояний, то есть равноудаленных от базовой геометрии. Функция построения галтели (Fillet) переменного радиуса между двумя группами поверхностей поможет в том случае, если не дал требуемого результата ее аналог — функция построения скруглений ребер (Round). Данная функция базируется на новом алгоритме работы и поддерживает задание линейного или нелинейного закона изменения радиуса и предлагает варианты выполнения обрезки сопрягаемых поверхностей. Окажется полезной функция модификации поверхностей путем задания коэффициентов сглаживания самой поверхности и ее границ с контролем выполнения условий касательности поверхности на границах.

Продолжение следует

«САПР и графика» 1'2005