7 - 2000

Библиотека стандартных элементов

Игорь Бычков, Виталий Прусенко

Модуль генерации стандартных изделий

Модуль «Справочник стандартных изделий»

Сегодня много внимания уделяют «3D-универсальности» CAD-систем, подразумевая под этим термином наличие большого количества созданных справочных приложений, соответствующих отечественным стандартам. Доминирует мысль, что чем больше таких приложений и чем удобней с ними работать, тем система универсальнее.

Сразу необходимо отметить подмену одних понятий другими. Универсальный — общий, всеобщий, разносторонний, пригодный для многих целей, выполняющий разнообразные функции1. Поэтому универсальность CAD/CAM-системы должна характеризоваться ее способностью решать самые разные задачи, стоящие перед предприятиями. Анализ проблем, необходимость решения которых вынуждает сегодня предприятия приобретать CAD/CAM-системы, настоятельно требует в первую очередь наличия следующих их возможностей:

  • способности системы выполнять сборки объектов с большим числом элементов;
  • способности системы выполнять построение сложных поверхностей;
  • способности расчета корректных управляющих программ для изготовления на станках с ЧПУ (число координат 3 и более) сложных деталей;
  • обеспечения параллельной работы над проектом;
  • способности системы предоставить механизм ведения всей необходимой конструкторско-технологической документации для сопровождения процесса подготовки производства и самого производственного процесса;
  • выполнения разнообразных видов работ в одной среде, что гарантирует отсутствие некорректной передачи информации и исключает ее потерю;
  • предоставления механизма разработки пользовательских приложений.

Система, способная удовлетворить этим или подобным требованиям, может считаться универсальной. Сам же процесс создания библиотек определенного содержания и их заполнения придает системе специализированную направленность. Специализированный — предназначенный для работы в какой-либо узкой области, имеющий специальное, особое назначение2. Под это понятие подпадает создание библиотек специализированных стандартных изделий с целью значительного сокращения времени выполнения конструкторских работ. Однако факт наличия большого количества специализированных приложений, которые очень помогают пользователю, совсем не означает, что сама система универсальна и способна предоставить пользователю перечисленные выше возможности.

В 1979 году фирмой MATRA Datavision была создана обширная библиотека графических подпрограмм, на основе которых была разработана система EUCLID. С самого начала MATRA Datavision предоставила пользователям доступ к основным функциям системы при помощи языка программирования. Применяя этот мощный инструмент, пользователи получают возможность, не упрощая стоящие перед ними проблемы, адаптировать систему для эффективного решения уникальных реальных задач. Примером реализации такого подхода является приложение EUCLID-AEC. Пользователям доступен большой набор геометрических примитивов и функций, примененных в EUCLID3, на основе которого можно создать приложение для построения сложных геометрических объектов, их расчета и модификации. Специалисту, знающему систему, не составляет большого труда использовать эти функции при разработке своего приложения.

Язык программирования системы EUCLID3 поддерживает множество геометрических примитивов, включая точки, векторы, плоскости, линии, сегменты окружностей, сплайны и сложные трехмерные объекты (твердые тела, поверхности, сборки и т.д.). При помощи простых и понятных функций происходит создание геометрических примитивов, производятся различные манипуляции над ними: топологические операции над твердыми телами и поверхностями, повороты и перемещения, сохранение в базу данных, создание чертежей и многое другое, что используется пользователем при работе в EUCLID3.

Приложение пользователя может выполняться в пакетном или интерактивном режиме. Приложение для интерактивной работы не отличается от стандартного интерфейса EUCLID3.

В НПФ «АВИаМотоР» было разработано специализированное приложение «Справочник стандартных изделий». Использование этого приложения позволяет увеличить производительность выполнения конструкторских работ, для которых необходимо постоянное применение стандартных изделий. Приложение позволяет производить выбор, создание и установку стандартных изделий. Кроме того, возможно создание крепежных соединений.

Приложение состоит из двух модулей:

  1. Модуль генерации стандартных изделий. Обеспечивает генерацию, расстановку стандартных изделий, генерацию крепежных соединений, сохранение в базу данных и заполнение документов.
  2. Модуль «Справочник стандартных изделий». Обеспечивает выбор необходимых стандартных изделий и передачу их параметров в модуль генерации.
В начало В начало

Модуль генерации стандартных изделий

Этот модуль интегрирован в EUCLID3 и внешне не отличается от стандартного меню. При помощи этого модуля производятся генерация стандартных изделий и их расстановка в соответствии с заданными параметрами. Задание расположения стандартных изделий осуществляется непосредственно на 3D-модели. Модуль не включает в себя данные о стандартных изделиях — в нем содержатся только алгоритмы их генерации. Все необходимые параметры стандартных изделий содержатся в модуле «Справочник стандартных изделий».

Модуль генерации имеет функции построения крепежных соединений с автоматическим созданием отверстий в соединяемых деталях и посадочных мест для указанного стандартного изделия. При создании соединения пользователь может указать изделия, из которых оно будет состоять; например, для болтового соединения пользователь может указать ГОСТ и исполнение шайбы, гайки (рис. 1).

Модуль может при необходимости сохранять модели стандартных изделий в базу данных EUCLID3 с автоматической генерацией документов. Модель будет иметь набор связанных с ней документов, в которых содержится полная информация о стандартном изделии (покрытие, материал, обозначение и пр.). Для просмотра документов и поиска изделия по указанному полю документа используются стандартные функции меню EUCLID3 (DOC MGMT). Модели и связанные с ними документы позволяют иметь всю информацию о стандартных изделиях без использования этого приложения.

При создании сборок на сохраненную в базе данных модель организуются ссылки. Ссылка создается автоматически, стандартными средствами EUCLID3. Использование ссылок позволяет хранить в базе данных только одну модель стандартного изделия и отслеживать ее вхождение в различные сборки с определением количества изделий.

При сохранении сгенерированных стандартных изделий в базу данных EUCLID3 исключается их дублирование: приложение предупредит пользователя и предложит использовать уже имеющуюся в базе модель.

Модуль может использоваться для создания различных типов отверстий — отверстий и посадочных мест для стандартных изделий, центровочных отверстий, шпоночных пазов и пр. (рис. 2).

Модуль позволяет также генерировать 2D-изображения стандартных изделий для использования их при создании чертежей.

Пользователь может редактировать крепежные соединения: изменять диаметр и длину крепежного соединения, переносить его в новое положение или удалять. При этом обеспечивается изменение связанных с крепежным соединением деталей и отверстий.

В начало В начало

Модуль «Справочник стандартных изделий»

Модуль «Справочник стандартных изделий» содержит информацию о стандартных изделиях. При его помощи производятся выбор изделий и передача информации в модуль генерации стандартных изделий (рис. 3).

На предприятиях используется далеко не вся номенклатура изделий, имеющаяся в стандартах. В модуле предусмотрен ограничитель, который делает недоступным выбор не используемой на предприятии номенклатуры стандартных изделий. Настройка ограничителя номенклатуры происходит при помощи программы конфигурации справочника.

Этот модуль может быть установлен локально или на сервере предприятия. Установка этого модуля на сервере предприятия обеспечивает централизованное управление базой данных и позволяет оперативно производить обновления.

Все меню и описание функций приложения выполнены на русском языке. Пользователь, имеющий навыки работы с EUCLID3, осваивает работу с приложением в течение одного часа.

Модуль «Справочник стандартных изделий» может использоваться вместе с другими приложениями и служить основой для создания различных специализированных приложений. Он может использоваться и как самостоятельный программный продукт в качестве справочника.

Создание подобных приложений позволяет придать такой универсальной системе, как EUCLID3, специализированные возможности для сокращения времени выполнения конкретных видов работ. Наверное, нечто подобное могут продемонстрировать и пользователи CATIA, Unigraphics, Pro/Engineer, CADDS5 — наиболее распространенных в СНГ универсальных систем. Универсальность системы определяется не количеством и объемом специализированных приложений. Универсальность является результатом продуманной архитектуры всей системы, оптимальной структуры хранения данных, корректного математического описания геометрических объектов.

«САПР и графика» 7'2000