Развитие EUCLID 3

Александр Лихачев

Немного истории

Общие сведения

Проектирование изделий

Проектирование оснастки

Подготовка управляющих программ

Универсальный русифицированный высокоуровневый комплекс EUCLID компании EADS MATRA Datavision (Франция) предназначен для автоматизированного проектирования изделий и оснастки любой сложности, выполнения проектировочных расчетов, выпуска документации в разных стандартах, подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, организации коллективной разработки и управления проектами.

Нынешним летом вышла очередная версия — 2.4 — комплекса EUCLID 3. Анализ изменений и дополнений в новой версии позволяет определить тенденции развития EUCLID 3. Новые возможности лучше оценивать на фоне общего обзора подсистем комплекса, которые будут представлены в нескольких публикациях в журнале «САПР и графика».

Немного истории

Комплекс EUCLID в разных вариантах существует уже 22 года. В настоящее время EUCLID 3 используют более 12,5 тыс. предприятий в 60 странах мира. Стабильный многолетний успех комплекса основан на многих принципиально новых решениях, опережающих их реализацию в других системах. Так, к 1980 году впервые в коммерческой (универсальной и продаваемой) системе EUCLID было реализовано объемное твердотельное моделирование.

В заново написанном EUCLID IS (1987 год) впервые были объединены твердотельное и поверхностное моделирование, подсистемы подготовки управляющих программ, а также реализовано адаптивное моделирование с автоматически параметризуемыми элементами. В 1991 году появился третий тип геометрической модели — адаптивные элементы (параметрические поверхности, над которыми можно выполнять операции сложения, вычитания и определения общей области, как с телами).

В 1993 году вышел следующий вариант — EUCLID 3, в котором были соединены все средства создания электронного макета изделия с процессами его изготовления, а также появилась возможность динамического анализа компоновки и процесса сборки изделия с учетом сборочных приспособлений. В том же году была выпущена первая версия системы программирования CASCADE.

В 1997 году был создан новый вариант EUCLID 3 2.0 с расширенной структурой данных, в том числе для персональных компьютеров. Изменилась и структура комплекса, например подсистема MRP вошла в типовой комплект как средство создания и управления произвольными документами. В 2000 году была разработана новая подсистема моделирования изделий адаптивными элементами, создана документация (в том числе на русском языке) в формате гипертекста (HTML). Начиная с версии EUCLID 3 2.3 документация «подключена» к системе, то есть пользователь может запросить не только подсказку (help), но и соответствующий раздел документации. С 1994 года комплекс EUCLID 3 сертифицирован на соответствие стандарту ISO 9001. В 2001 году был получен очередной сертификат.

В течение двух лет (1997-1998 годы) в продаже был совершенно иной вариант — EUCLID Quantum, написанный с помощью CASCADE и состоявший из шести подсистем: DESIGNER (конструирование), DRAFTER (выпуск чертежей), ANALYST (расчеты на прочность по МКЭ), MACHINIST (подготовка программ для 2,5- и 3-осевого фрезерования), STYLER (дизайн), DESIGN MANAGER (управление проектами). Однако подавляющее большинство пользователей EUCLID 3 отказались переучиваться и переходить на EUCLID Quantum. В результате соглашения между MATRA Datavision (MDTV), Dassault Systemes и IBM, подписанного в декабре 1998 года, две подсистемы (MACHINIST и STYLER) были проданы Dassault Systemes для использования в CATIA 5, а MDTV получила право продавать CATIA, DELMIA и ENOVIA.

В 1999 году подсистемы ANALYST, DESIGN MANAGER и DRAFTER были объединены с EUCLID 3, а акционеры утвердили долгосрочную программу интенсивного развития EUCLID 3 и обязали MDTV выпускать по две версии в год: одну основную версию и одну дополнительную, содержащую корректировки и дополнения к основной версии по предложениям пользователей. В прошлом году, например, по требованиям дизайнеров был добавлен раздел динамического создания и сопряжения поверхностей с одновременным контролем формы (кривизны, линий пересечения поверхностей и разъема пресс-формы, а также расстояний между элементами и формы бликов).

Наряду с развитием EUCLID 3, MDTV разрабатывает специализированные САПР по заказам предприятий, а также участвует в проекте SALOME, целью которого является разработка перспективной архитектуры CAD/CAE-комплексов и свободно распространяемых по Интернету программных компонентов для моделирования физических объектов и процессов в области механики, термодинамики, электротехники и т.д.

За 2001 год число сотрудников MDTV увеличилось с 750 до 900. MDTV имеет на территории СНГ  представительство в Москве, а также дистрибьюторов, одним из которых является ПТГ «Вектор». Учитывая экономические трудности предприятий СНГ после кризиса 1998 года, MDTV снизила цену типового комплекта EUCLID 3 почти в три раза относительно его цены в Европе. В результате стоимость EUCLID 3 в СНГ сопоставима со стоимостью таких систем среднего уровня, как SolidWorks.

Общие сведения

Проектирование и подготовка производства изделия с помощью EUCLID 3 выполняется в следующей последовательности:

• создание электронного макета, полностью соответствующего составу и структуре изделия;
• анализ собираемости, работы механизмов, возможности изготовления деталей из листа без разрывов и трещин, выполнение проектировочных расчетов;
• автоматизированный выпуск конструкторской документации по ЕСКД и стандартам предприятия;
• создание электронных макетов оснастки, имитация процессов изготовления деталей и сборки изделия;
• подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ, выпуск технологической документации по принятым на предприятии формам;
• предварительная оценка стоимости изделия и времени на подготовку производства.

Эта последовательность этапов выполняется разработчиками агрегатов параллельно (одновременно) и согласованно, что сводит к минимуму общее время на подготовку производства и обеспечивает высокое качество разработки, поскольку ошибки исправляются сразу же на электронных макетах изделия и оснастки, а не на опытных образцах. Кроме того, оценка стоимости и времени выхода на рынок позволяет прогнозировать конкурентоспособность проектируемого изделия.

Электронный макет изделия представляет собой объемные геометрические модели деталей, логически объединенные в соответствии со структурой изделия и имеющие определенное положение в модельном пространстве. В EUCLID 3 используются все известные методы формирования электронного макета (тела, поверхности, адаптивные элементы) и все способы параметризации, в том числе технология автоматической параметризации, позволяющая быстро создавать и модифицировать детали и узлы проектируемых изделий с автоматическим внесением изменений в документацию, оснастку и управляющие программы для оборудования с ЧПУ.

Электронный макет изделия может содержать разные типы моделей деталей. Выбор типа модели (тела, адаптивные элементы, поверхности) для конкретной детали определяется конструктором в зависимости от особенностей ее формы. По ходу работы можно преобразовать модель одного типа в другой.

EUCLID 3 является модульной многопользовательской системой. Основой обеспечения коллективной работы дизайнеров, конструкторов и технологов является общая база данных, распределенная по компьютерам участвующих в проектах разработчиков. В одной сети могут функционировать компьютеры с EUCLID 3 под управлением операционных систем Windows и UNIX.

Разделение доступа к объектам базы данных и хранение взаимосвязанной разнородной информации (документации, объемных моделей изделий, оснастки, инструмента, технологических процессов, управляющих программ) в одном экземпляре позволяет эффективно контролировать параллельное выполнение проектов с автоматической рассылкой извещений о любых изменениях. Кроме того, при создании чертежей и текстовых документов автоматически устанавливаются связи между ними и электронным макетом изделия.

Таким образом, основные средства управления проектами входят в каждое рабочее место EUCLID 3 любой конфигурации. Единая база данных и встроенная информационно-поисковая система обеспечивают автоматический выпуск документации произвольных форм, включающих текстовую и графическую информацию, например эскиз размещения крепежного приспособления на станке. Чертежные обозначения настраиваются в соответствии со стандартами предприятия.

Проектирование изделий

Создание электронного макета изделий с помощью EUCLID 3 может проводиться как «снизу вверх» (детали а сборочные единицы а узлы а изделие), так и «сверху вниз» (структура изделия а узлы и детали). На практике применяется сочетание этих методов, поскольку модели нестандартных деталей и узлов удобнее создавать в окружении соседних деталей, а для стандартизованных или унифицированных узлов и деталей достаточно определить их положение.

Для проектирования механизмов и деталей из листа используются специализированные подсистемы. Проектировщики сложных изделий имеют возможность оперативного отображения больших сборок. EUCLID 3 также позволяет проводить объемное эскизное проектирование из не полностью сконструированных деталей, имеющих только реальные габаритные размеры и установочные элементы.

После проверки компоновки узлов и деталей изделия проводится окончательное конструирование нестандартных деталей с автоматическим дополнением элементов и заменой эскизных элементов детали окончательными. Затем в автоматизированном режиме выпускается документация. Внешний вид проектируемого изделия можно оценить по фотореалистичному изображению электронного макета с учетом цвета, фактуры и прозрачности различных материалов.

Проектирование оснастки

Оснастка проектируется по геометрической модели детали, измененной с учетом таких факторов, как усадка или пружинение, в соответствии с типами материала и процесса изготовления. В комплект подсистем для конструктора оснастки добавляется модуль создания сложных формообразующих поверхностей пресс-форм, штампов, кокилей с автоматическим определением линий разъема и контролем зон, препятствующих выталкиванию, создания литейных уклонов и закруглений.

Для проектирования пакетов пресс-форм существует подсистема MOLDMAKER с библиотеками объемных элементов оснастки HASCO, EOC, Futaba, DME, Regba, Strack, Rabourdin. Кроме того, можно создать и свою библиотеку. Динамический анализ разъема пресс-формы с контролем заклинивания проводится подсистемой анализа механизмов, входящей в базовый комплект.

Подготовка управляющих программ

В комплекс EUCLID 3 входят подсистемы для подготовки управляющих программ: 2,5-, 3-, 4-, 5-координатного фрезерования, гравировки, 2-осевой токарной и токарно-фрезерной обработки, 2- и 4-координатной электроэрозии, лазерной резки и вырубки листов с оптимизацией раскроя. Кроме того, в EUCLID 3 включены средства автоматического выпуска технологических карт по принятым на предприятиях формам, проектирования режущего инструмента и инструментальной оснастки, создания библиотек инструмента с автоматизированным поиском по разным признакам, проектирования крепежных приспособлений.

Обеспечиваются коррекция траекторий фрез с неплоским концом, переменный шаг подачи по заданной предельной высоте гребешка, разные траектории подвода/отвода инструмента, три типа обработки контурных и объемных «островов», автоматический контроль «зарезов» детали и приспособления, столкновений элементов станка с обрабатываемой деталью или приспособлением, контролируются выходы на упоры. Есть возможность автоматизированного определения нетиповых циклов. Управляющая программа может учитывать износ инструмента. Используются интерполяционные возможности станков для сокращения размеров программ. Постпроцессоры поставляются для любых станков, включая станки советского производства.

Таким образом, комплекс EUCLID 3 предоставляет все возможности автоматизации разработки изделий и обеспечивает сокращение затрат на подготовку производства.

В следующей статье будут изложены особенности создания электронных макетов из моделей разных типов.

В статье использованы материалы компаний EADS MATRA Datavision (Франция), ПТГ «Вектор», ОКБМ, «Энергия» (Россия), «Авиамотор» (Украина).

«САПР и графика» 7'2002