2 - 2003

Использование системы T-FLEX CAD для создания САПР инструмента

Дмитрий Елохин

Для современного этапа развития машиностроения характерен быстрый рост выпуска новых видов продукции. В условиях жесткой конкуренции это требует значительного сокращения цикла технической подготовки производства, что в условиях дефицита квалифицированных кадров невозможно без систем автоматического проектирования. После анализа существующих средств программного обеспечения было решено остановить свой выбор на системе T-FLEX CAD 2D российской компании АО «Топ Системы» (http://www.topsystems.ru/).

Проектирование режущего и измерительного инструмента в условиях мелкосерийного производства в большинстве случаев сводится к выбору необходимого типа оснастки из довольно большого количества уже существующих видов и выпуску аналогичного чертежа с требуемыми параметрами. Этот простой принцип и был положен в основу при создании САПР инструмента.

Первым этапом этой работы стали анализ существующих на предприятии видов оснастки, предварительная разбивка их на группы по конструктивно-технологическому признаку и выбор наиболее часто применяемого инструмента. Параллельно происходило изучение системы T-FLEX CAD 2D высококвалифицированным конструктором с целью определения возможностей ее использования. Причем на этот момент необходимо обратить особое внимание, так как попытка заменить опытного специалиста молодым, пусть даже имеющим опыт работы на компьютере, или тем более простым программистом не даст желаемого результата. При этом следует отметить, что система T-FLEX CAD 2D довольно проста в изучении и не требует специальных знаний.

После проведенного анализа начались первые попытки создания параметрических чертежей наиболее простого инструмента. Во время этой работы выяснилось, что T-FLEX CAD позволяет не только варьировать значения тех или иных параметров инструмента (длина, диаметр режущей части и т.д.), но и менять его конфигурацию (вид заточки режущей части, форму хвостовика, число режущих зубьев, направление и форму стружечных канавок и т.д.) как непосредственно конструктором, так и автоматически, по заданным условиям.

После изучения этих возможностей было принято решение о создании чертежей-прототипов, каждый из которых включает целую группу однотипных инструментов. Тут следует предостеречь от желания вместить в один чертеж большое количество видов, так как это не только усложняет процесс его создания, но и затрудняет получение чертежа инструмента. Лучше иметь два или три более простых чертежа, поскольку с ними легче работать. Переменные параметры прототипа имеют буквенные обозначения, которые для удобства редактирования нанесены возле соответствующих размеров и имеют краткий комментарий в редакторе переменных.

При проектировании инструмента часто приходится прибегать к расчетам, пользоваться справочными материалами. Производить внутри чертежа несложные расчеты, создавать внутренние базы данных, выбирать из них требуемые значения по определенным условиям (указать количество зубьев, их размеры, выбрать форму и размеры твердосплавных пластин и т.д.) позволяют команды T-FLEX CAD. Для инструментов, при проектировании которых требуются более сложные расчеты, разработаны программы на Visual Basic, загружающие требуемый чертеж-прототип после ввода исходных данных и передающие в него полученные значения переменных.

За полтора года, прошедших с начала первого этапа создания САПР, силами трех человек разработано более 500 чертежей-прототипов, охватывающих свыше 80% проектируемого на предприятии инструмента. Для быстрого поиска необходимого чертежа в меню документов T-FLEX создана библиотека, с помощью которой можно легко найти нужный прототип, при этом в специальном окне появляется просмотр чертежа с кратким описанием возможностей его преобразования.

Рассмотрим последовательность проектирования инструмента с помощью созданной САПР на примере концевой фрезы. Сначала конструктор согласовывает с технологом вид фрезы, габаритные размеры и посадочное место, затем присваивает будущему инструменту обозначение из картотеки. Эти этапы присутствуют и при обычном проектировании. Затем из библиотеки выбирается необходимый чертеж-прототип и сохраняется как текущий документ с обозначением проектируемой фрезы (рис. 1). Для предотвращения случайного изменения пользователем чертежей-прототипов доступ к ним открыт только для чтения.

Потом открывается таблица редактора переменных чертежа и через нее производится изменение переменных параметров: задаются необходимые габаритные размеры, выбирается материал режущей части и тип заточки. Затем заполняется основная надпись чертежа и производится печать бумажной копии (рис. 2).

Весь процесс проектирования при определенном навыке занимает не более 15 минут. При этом практически исключены случайные ошибки, так как в случае неправильного задания размеров или неверного выбора каких-то элементов чертежа на экране появляется соответствующее сообщение с подсказкой необходимых действий. Кроме того, технологичность конструкции отработана и согласована с инструментальным цехом на стадии разработки чертежа-прототипа.

Использование создаваемой САПР осуществляется двумя способами: первый — когда всеми стадиями проектирования занимается достаточно опытный конструктор, освоивший T-FLEX, и второй — когда за компьютером сидит молодой специалист и выполняет чертежи по заданию опытных конструкторов, которые в силу разных причин не могут освоить новую технику. Это позволяет освободить последних от рутинной работы и одновременно помогает молодому конструктору быстрее приобрести необходимый опыт. На данный момент с помощью САПР на трех компьютерах спроектировано более 700 чертежей инструмента, пока хранящихся на сервере в специальной папке. В дальнейшем для этой цели предполагается использовать систему T-FLEX DOCs, которая не только управляет техническим документооборотом, но и позволяет быстро находить необходимую оснастку по заданным параметрам, что также является важной составляющей проектирования инструмента.

«САПР и графика» 2'2003