Немного подробнее о Cimatron E 3.0
2. Рабочая деталь. В результате выполнения этого этапа работы пользователь получает геометрию формообразующих деталей оснастки. Традиционных для CAD-систем «слоев» в Cimatron E нет. Вместо этого можно создавать и использовать неограниченное количество именованных наборов объектов. Наборы пользователь может группировать по элементам, указывая их на экране, или по критериям. В качестве критериев используются тип элемента (выбирается из списка объектов геометрической базы данных: точка, поверхность, размер и т.п.), тип линии отображения элемента на экране, толщина линии, цвет элемента, другой набор. Допускается использование любых комбинаций предлагаемых критериев. С наборами можно производить различные операции: скрыть или показать на экране, экспортировать, импортировать и т.п.
Сначала выполняются операции проверки корректности внутреннего представления всех импортированных поверхностей детали. Если обнаружена некорректность, такая геометрия объединяется в один именованный набор. После этого пользователь может выполнить операцию автоматического изменения внутреннего представления этих проблемных поверхностей с заданной точностью и получить полностью корректную модель. Если бы в системе такая операция отсутствовала, каждую подобную поверхность приходилось бы корректировать локально или глобально, что значительно более трудоемко.
Затем обычно производятся операции по отработке конструкции на технологичность. Рассматриваемые при этом вопросы могут очень различаться и решаться по-разному — в зависимости от конкретной ситуации. Однако в большинстве случаев при этом возникает необходимость выполнения операций по геометрическому моделированию.
Здесь хочется сделать небольшое отступление и обратить внимание читателя на то, что никаких преобразований исходной модели в твердотельное представление не производится ни до этого момента, ни после. Многим работа с поверхностями представляется достаточно трудоемкой, малознакомой и требующей большого опыта, однако Cimatron E предлагает для этого настолько удобную среду, что остается лишь выразить сожаление по поводу отсутствия возможности продемонстрировать такую работу «наглядно» (что мы всегда делаем на семинарах и при встречах с заказчиками) на страницах журнала. Следует отметить и то, что при работе с импортированными данными в Cimatron E нет необходимости выполнять операции по их «состыковке» — затяжке щелей между поверхностями, так как при импорте модели обычно устанавливается режим «Значение точности конвертации брать из исходного файла (файла заказчика)». Таким образом, импортированная модель будет представлена в Cimatron E с той же точностью, что и у конструктора изделия. При этом щели между поверхностями (или их перехлест и подобные проблемы) не влияют ни на качество проектируемых объектов, чертежной документации или управляющих программ, ни на скорость проектирования, что также является важной особенностью Cimatron E.
Итак, для геометрического моделирования Cima- tron E предлагает полностью гибридную рабочую среду, единую для работы с каркасными элементами, поверхностями, твердотельными объектами. При этом обеспечивается выполнение булевых операций между открытыми и замкнутыми объектами как в среде детали, так и в среде сборки. Помимо этого пользователю предоставляются такие возможности, как работа по созданию сложных параметрических поверхностей со скоростью твердотельной технологии, одинаковая легкость при работе с открытыми и замкнутыми объектами, корректировка поднутрений (создание уклонов), добавление галтелей, скругление углов. Система позволяет легко редактировать модель, как если бы она была полностью параметрической. Создаваемая геометрия может быть как полностью, так и частично ассоциативна — в зависимости от требований пользователя. Модификация геометрии возможна на любой стадии процесса проектирования. Пользователю также предоставляется возможность просмотра модели сборки в режиме кинематики, что очень полезно для выявления взаимопересечений при совместной работе деталей сборочной единицы. Для создания 3D-моделей система позволяет использовать контуры из импортированных 2D-чертежей. Последовательность задания параметров при выполнении операций по геометрическому моделированию в Cimatron E такая же, как и в обычной твердотельной системе, но выполняются такие операции не только на твердых телах, но и на поверхностях и гибридных объектах.
После корректировки внутреннего представления проблемной геометрии, если она есть (напомним, что никакого «лечения» — затяжки щелей и прочих операций — не производится), работа продолжается через меню подсистемы QuickSplit — вертикальное меню проводника процесса (Process Guide) в правой части экрана. Первая используемая операция этого меню — задание усадки материала детали. Усадка задается вводом коэффициентов масштабирования модели детали по осям произвольной системы координат и пересчитывается в значение объемной усадки.
Затем выполняется разделение модели на наборы формообразующих поверхностей. Для этого конструктор задает сначала главное направление разъема, а потом — все остальные направления, до тех пор пока «неразделенных» поверхностей не останется (после разделения они меняют цвет и положение на экране соответственно заданному направлению). Направления разъема задаются различными способами: касательно к линии, по нормали к линии или плоскости, вдоль прямой или оси произвольной системы координат, по углу к заданной плоскости, по двум точкам либо вдоль оси цилиндра или конуса. При этом определяется, к какому формообразующему набору, соответствующему главному направлению разъема (пуансону или матрице), должны относиться вертикальные поверхности. При необходимости поверхности переносятся из одного набора в другой: указывается поверхность, а затем — набор, к которому ее нужно перенести. Перенос поверхностей может понадобиться, например, когда все вертикальные поверхности должны относиться к матрице, но вертикальные поверхности какого-либо выреза на модели, с точки зрения технологичности изготовления, должны быть размещены на пуансоне. После разделения модели, с помощью специального ползунка, производится динамическая визуализация перемещения наборов формообразующих поверхностей вдоль заданных направлений разъема (рис. 1).
Когда модель разделена, можно выполнить операцию анализа углов уклона поверхностей модели, что позволит выявить вертикальные зоны или поднутрения. Анализ производится одновременно для каждого формообразующего набора, относительно соответствующего направления разъема. В результате на модели создается цветовая карта углов уклона — каждому интервалу значений углов соответствует свой цвет (рис. 2). Значения углов и цветов задаются пользователем.
Команда построения наружных и внутренних линий разъема (единых или в виде составных кривых) работает в автоматическом или интерактивном режиме. Поверхности разъема также могут быть созданы автоматически. При интерактивном их построении разрешается использовать любые операции Cimatron E по созданию поверхностей. Поверхности разъема ассоциативно связаны с линией разъема — любое изменение линии разъема приводит к соответствующему изменению поверхности, что очень удобно при работе со сложными деталями, когда прорабатываются несколько вариантов.
Далее определяется заготовка формообразующего блока и выполняется ее разделение по формообразующим поверхностям. Заготовка создается как твердотельный объект, а после разделения становится также набором поверхностей. К ранее полученным наборам формообразующих поверхностей добавляются соответствующие поверхности заготовки блока, после чего производится экспорт этих наборов в отдельные файлы деталей. При этом в структуре проекта создаются соответствующие объекты — формообразующие детали (рис. 3).
Последующие этапы работ могут выполняться специалистами параллельно. Напомним, что все данные и файлы данных располагаются в единой базе данных подсистемы PDM, к которой имеют доступ все участники проекта.
3. Проектирование формопакета. Эту задачу можно решать двумя способами: стандартными средствами моделирования деталей и сборочных единиц или с использованием специализированного приложения (под рабочим названием Mold Design), официальная версия которого появится в следующей версии Cimatron E во втором квартале 2002 года. Рассмотрим кратко основные возможности этого приложения (рис. 4).
В первую очередь необходимо отметить, что Mold Design в отличие от других подобных приложений, известных читателю по различным публикациям, является разработкой компании Cimatron. Отметить это следует хотя бы потому, что в свое время компания интегрировала в систему Cimatron сторонние приложения, предназначенные для проектирования пакета формообразующей оснастки. К ним относятся ирландская система CAMOLD, носившая в более ранних версиях Cimatron IT название MoldBase2D, и система израильской компании R&B, интегрированная и с последней версией Cimatron IT v.12.0, под названием MoldBase3D.
Каковы характеристики основных компонентов нового приложения Mold Design? Поддерживаемые системой каталоги являются открытыми. Это означает, что пользователи в своей работе могут не только использовать стандартные каталоги деталей и пакетов формообразующей оснастки (такие как DME, EOC, FUTABA, HASCO и др.), но и создавать, вести и использовать свои собственные нормали. Система обеспечивает проектирование многоместной и шиберной оснастки и поддерживает 3D-модели стандартных деталей и пакетов, а также отслеживает по ним всю информацию: чертежи, спецификации и даже управляющие программы. Пользователю предлагаются не только средства для создания 3D-модели формопакета, но и специальные средства для проектирования его подсистем — систем впрыска, выталкивания, охлаждения и нагрева. Кроме того, предлагаются средства проведения специального анализа оснастки: выявление взаимопроникновений деталей и их столкновений («деталь в деталь» в Mold Design никогда не войдет, так как соответствующие отверстия и вырезы формируются автоматически), анализ минимальных толщин стенок (расстояний до каналов системы охлаждения), определение эффективности системы охлаждения, визуализация работы формы, интеграция с программными средствами анализа процессов заполнения формы и др. При работе с Mold Design чертежи (проекционные виды и размеры, обозначения позиций на сборочном чертеже и резьб, таблицы отверстий и ординатное образмеривание, удобные для станочников-универсалов), спецификации и управляющие программы для обработки плит пресс-формы создаются автоматически, поскольку системой ведется вся необходимая информация. Вместе с тем при необходимости пользователь может в любой момент внести коррективы в выходные документы.
«САПР и графика» 2'2002
