Использование T-FLEX CAD 3D при разработке КМД на алюминиевые светопрозрачные конструкции
Статья посвящена одному из самых трудных этапов создания проекта на алюминиевые светопрозрачные конструкции — разработке трехмерной модели конструкции и оформлению конструкторской документации на нее.
Предприятие ООО «Агрисовгаз», на котором работает автор данной статьи, в основном занимается выпуском системных (оконных, дверных, фасадных) алюминиевых профилей и различных металлоконструкций из этих профилей. При помощи алюминиевых профилей фасадной системы можно проектировать и изготавливать такие объекты, как фасады, витражи, зимние сады, навесы и т.п. Другим важным направлением является выпуск промышленных и сельскохозяйственных теплиц.
Фасадная система обычно состоит из более чем 200 алюминиевых профилей, большого количества резиновых профилей, аксессуаров и значительной номенклатуры крепежа, а также из типовых узлов. Одни профили имеют фиксированные типоразмеры (рис. 1), тогда как другие меняют габаритные размеры в зависимости от какого-либо внешнего условия (рис. 2). Внутри одного узла может меняться количество крепежа, число отверстий, а также могут выполняться другие различные условия и ограничения.
В течение некоторого времени на ООО «Агрисовгаз» изготавливались и продавались профили и комплектующие, спроектированные вручную. На предприятии отсутствовала специализированная САПР для проектирования фасадных систем с электронными библиотеками — несмотря на то что практика и мировой опыт показывают, что подобные программы и библиотеки в настоящее время безусловно необходимы для продвижения и реализации современных фасадных систем на рынке светопрозрачных конструкций.
Выбор программы
Выбор системы проектирования — задача весьма сложная и не терпящая быстрых решений, ибо ошибки в данном случае могут привести к фатальным результатам. К тому же в требованиях, которые предъявляются к системе проектирования, должен быть учтен весь мыслимый функционал. Ведь утверждения менеджеров о всеобъемлющих возможностях программы можно воспринимать с определенной долей скепсиса хотя бы потому, что только заказчик знает конкретную предметную область, а также все необходимые входные и выходные документы. И пока заказчик сам не выполнит в системе определенные проекты, его сомнения не рассеются. Немаловажными факторами при выборе САПР являются цена, время адаптации и обучения, возможность создания трехмерных деталей и сборок, параметризация и т.д. В нашем случае на выбор системы было потрачено около года.
В результате анализа рынка САПР на ООО «Агрисовгаз» для создания библиотек, выполнения собственно процесса проектирования алюминиевых светопрозрачных конструкций и получения конструкторской документации была выбрана программа T-FLEX CAD (в базовой конфигурации) российской компании «Топ Системы». Эту же программу мы выбрали и для проектирования теплиц.
 |
|
Выбор сделан — что дальше?
Первым шагом стало образование группы специалистов из трех человек, которые должны были создать электронные библиотеки для программы T-FLEX CAD и реализовать в них все возможности фасадной системы.
Вторым шагом было обучение. По времени начальный цикл обучения занял одну неделю. Мы говорим о начальном цикле потому, что в течение последующего месяца мы ежедневно обращались за консультациями, и обусловлено это было отнюдь не недостаточным качеством обучения, а сложностью решаемой задачи. Не верьте тем, кто скажет вам, что работе с системой можно обучиться за пару дней!
Третий шаг — разработка структуры библиотек, плана по их созданию, маршрутизации процесса создания (то есть определение того, кто именно что должен делать и в какой последовательности), а также разработка единой методологии создания библиотечных элементов, единых переменных, пользовательского интерфейса.
Итогом этих действий стало создание базовой библиотеки деталей. На рис. 3 показано стандартное окно T-FLEX CAD с перечнем подключенных библиотек. По мере создания других библиотек T-FLEX CAD позволяет подключать их и делать доступными как на локальном месте, так и на сервере.
Процесс создания деталей был реализован посредством импорта сечений в формате DXF с последующей их доработкой и параметризацией. Надо сказать, что процесс оказался не настолько сложным, как нам представлялось вначале. Нами были созданы необходимые переменные, например номер профиля и его длина, которые запрашиваются при вызове редактора переменных. В результате была получена трехмерная параметрическая модель детали, изменяющаяся в двух направлениях. В приведенной на рисунке детали меняется как ее длина, так и типоразмер.
Четвертый шаг — это перекрестная проверка результатов работы. Файлы, созданные одним разработчиком, проверялись его коллегой, и наоборот. Библиотека деталей служит фундаментом в нашей работе.
Следующий этап, наиболее длительный и трудоемкий, — создание параметрических сборок из параметрических деталей с наложением всех условий. Большая часть сборок изменяется в трех измерениях, но есть и такие, что изменяются в четырех направлениях. Необходимо было также учесть вариантность некоторых деталей и т.д. Для того чтобы упростить ввод внешних значений, используемых в качестве параметров в деталях, в каждой сборке создавался пользовательский интерфейс (рис. 4). Хочу подчеркнуть, что для создания этого интерфейса мы применяли штатные средства T-FLEX CAD, не требующие от пользователя знания навыков программирования. Сам процесс похож на создание запроса, например, в Microsoft Access. На макет интерфейса наносятся различные области, в которых должны отображаться данные. Выбирается тип области: либо выпадающий список, либо ввод данных пользователем. Можно также определить область, в которую будет помещаться рисунок.
За этим впечатляющим изображением могут скрываться до 50 переменных (рис. 5): значения некоторых из них вычисляются, значения других получаются из внутренней базы данных (рис. 6), а значения третьих вводятся или выбираются из списка пользователем.
Процесс создания сборок, на наш взгляд, достаточно прост и не требует от пользователя применения таких функций, как совместить заподлицо плоскости, притянуть и т.д. Просто создается система координат на базовой плоскости в необходимой точке, в которую вставляется другая деталь, и за счет поворота последней достигается совмещение систем координат. Помимо базирования одной детали относительного другой, можно связывать внешние и внутренние параметры деталей, управлять их видимостью, перемещать детали как по одной, так и по всем трем осям, производить повороты детали по трем осям.
Иерархически созданные базы данных позволили нам получить несколько способов проектирования:
а) использовать типовые сборочные единицы;
б) иметь универсальные сборочные единицы, требующие последующей доработки;
в) собирать из деталей уникальные сборочные единицы.
|
|
Немного о функционале
В этой части статьи мы сосредоточим внимание на некоторых функциях T-FLEX CAD, которые облегчили нам работу.
В 2D создание элементов графики основано на методе обводки вспомогательных линий по опорным точкам. Вспомогательные линии в этом случае не подлежат редактированию, то есть изменить их невозможно. Они существуют только для создания основной геометрии. Старый добрый метод, которому студентов учат еще на первом курсе института, был почему-то незаслуженно забыт на производстве, и не многие системы сегодня используют такой метод черчения.
Детали светопрозрачных конструкций имеют следующие особенности. Так, они длинномерны, например: ширина ригеля составляет 60 мм, его длина может быть больше 1000 мм и на расстоянии 10 мм от каждого края в нем (ригеле) сделаны два отверстия диаметром 6 мм. Масштабировать такой чертеж для размещения его, например, на формате А3 в высшей степени неэффективно. А если это и случится, то конструктору придется сделать дополнительные выносные виды, разрезы, сечения, показав мелкие элементы, которые становятся невидимыми на основном виде, поскольку линии просто сливаются. Понятно, что это потребует дополнительного времени на оформление чертежа. Использовать другой, больший формат так же неэффективно или вообще невозможно (самая распространенная причина — отсутствие плоттера формата А1). В этой ситуации на помощь приходит функция разрывов, накладываемых на проекцию (рис. 7), что позволяет использовать максимальный масштаб, избавляя себя от дополнительной работы. При этом все размеры остаются истинными.
В процессе проектирования светопрозрачных конструкций оказалась крайне полезной функция T-FLEX CAD вставка 3D-элемента, содержащего булеву операцию вычитания. Поясним на примере: одним из основных элементов светопрозрачной конструкции является стойка, к которой посредством кронштейнов крепятся ригеля. Для крепления ригеля к стойке в ней должен быть сделан паз с отверстиями. Создать такой паз на стойке заранее не представляется возможным по нескольким причинам, главной из которых является несогласованность строительной и конструкторской баз. Именно в этом случае на помощь и пришла вышеуказанная функция, которая сводится к тому, что модель кронштейна содержит булеву операцию вычитания (эта операция срабатывает только при вставке кронштейна в сборку). Так что достаточно указать только ту деталь, в которой должен быть сделан паз, — то есть стойку.
В сборке можно заменять детали посредством редактирования ее ссылки. Это ускоряет процесс создания типовых сборок, но требует тщательной проработки концепции создания самой сборки и выбора элементов базирования.
Итогом нашей работы явилось создание четырех баз, одна из которых, как говорилось выше, — база деталей, а три остальные — типовые сборочные единицы и узловые решения. Однако многообразие возможных вариантов в конечном счете подвигло нас на создание еще одной специальной базы так называемых универсальных сборок. В ней нет 100% детализации, например отсутствует крепеж, но с помощью сборок из этой базы мы получили возможность проектировать сложные объекты (рис. 8). Для этого объекта характерно отсутствие некоторых типовых узлов (каталожных): соединения стоек между собой, ригелей со стойками. Это обусловлено различными углами на плоскостях покрытия (имеется в виду плоскость стекла). Для решения этих проблем мы использовали универсальные сборки с последующей их обрезкой соответствующими секущими плоскостями. Это тоже полезная функция программы — при помощи одной команды обрезается вся сборка.
Тотальная параметризация и полная визуализация (под этим термином следует понимать присутствие всех деталей) имеют положительную и отрицательную стороны: соответственно ускорение проектирования и то, что в этом случае происходит переход сразу в область создания больших сборок. Вставляя в проект одну сборочную единицу, мы фактически дополняем его ссылками как минимум на 30 деталей, большая часть из которых параметризована или содержит различные условия по видимости. Нетрудно представить, что будет происходить с производительностью компьютера по мере добавления все новых и новых сборок или при изменении того или иного параметра в одной из сборок. Некоторые CAD-программы предлагают специальные модули по работе с большими сборками. Стоимость таких модулей равна стоимости базовых модулей этих программ. А что делать в том случае, если такой модуль отсутствует? Во-первых, научиться разделять проект на составные части, во-вторых, разработать свою технологию проектирования, а в-третьих, сотрудничать с разработчиком в плане оптимизации работы программы. Все указанные проблемы мы решили — не сразу и не так легко, как нам хотелось бы, но все-таки решили. Например, изменение принципа работы T-FLEX CAD позволило на порядок сократить время вставки сборки в новый проект. Количество сборок, которые можно вставлять в проект без какого-либо заметного сокращения производительности компьютера, увеличилось в несколько раз.
|
|
Поддержка программы
А сейчас настало время перейти к заключительному пункту данной статьи.
Поддержка программы — довольно важная составляющая работы как пользователя, так и фирмы-разработчика. Наверное, не существует программ, у которых отсутствуют ошибки и прочие огрехи разработчика, равно как невозможно обойтись без ошибок и огрехов в использовании программы. Пример тому — многочисленные «сервис-паки» и релизы. В таких ситуациях важно, чтобы время на переписку и устранение ошибок было максимально сокращено. Зачастую это время увеличивается из-за того, что общаться с разработчиком приходится через посредника. Нередко перевод (если фирма-разработчик зарубежная) непонятен, требуются дополнительные разъяснения и т.д. и т.п. Здесь нельзя не отдать должного фирме «Топ Системы», которая, на наш взгляд, очень оперативно реагирует на подобные ситуации, обеспечивая полноценную поддержку программ.
|
|
