О бумажных документах и безбумажных технологиях в системе ADEM
Сегодня инженер c помощью компьютера может проектировать внешний облик изделия, выполнять прочностные расчеты, формировать необходимую документацию, хранить и структурировать техническую информацию, писать программы для станков с ЧПУ. Все эти и другие возможности САПР позволяют ускорить процесс проектирования и сократить затраты на производство нового изделия.
Во многих случаях с помощью САПР можно выстраивать сквозные процессы проектирования и подготовки производства, в которых движение проекта по службам предприятия происходит полностью в электронном виде. Такие цепочки сверхэффективны и сокращают сроки проектирования в разы. Подобные безбумажные технологии уже давно перестали быть экзотикой, став неотъемлемой частью рабочего процесса на многих предприятиях.
Одно из ключевых мест на рынке интегрированных САПР занимает отечественная CAD/CAM/CAPP-система ADEM. Хорошо известная как высокопрофессиональный продукт для сквозного проектирования, ADEM в то же время обладает рядом уникальных качеств, которые позволяют с большим успехом применять ее и для решения широкого спектра задач автоматизации.
Наряду с основным назначением системы, в ней всегда наличествует и постоянно совершенствуется функциональность для оформления и выпуска чертежной конструкторской и технологической документации, для работы со сканированными документами.
Дело в том, что на подавляющем большинстве предприятий сегодня все еще не утратил силы бумажный документ, а электронные являются лишь средством для его получения или рабочими копиями. Поэтому важнейшими составляющими направлениями деятельности системы ADEM являются:
• плоское черчение, оформление КД;
• получение чертежей по объемной модели;
• работа со сканированными документами;
• оформление технологической документации.
Все эти подсистемы максимально интегрированы между собой и с другими частями комплекса ADEM, такими как моделирование, программирование станков с ЧПУ, проектирование техпроцессов, система контроля качества, управление документами.
ADEM является конструкторско-технологической системой сквозного проектирования, и совместная работа модулей обеспечивает максимальный эффект от использования программы на производстве. Если же такового не требуется, то существует возможность приобретать и внедрять отдельные части комплекса. Об этом разработчики позаботились в полной мере, создав модульную структуру и обеспечив возможность свободной конфигурации системы.
Создание чертежей выполняется в несколько этапов. На первом этапе, как правило, создаются чертежные виды, определяющие геометрию самой детали. В системе ADEM чертежные виды можно создавать двумя способами. Первый способ традиционен для плоских чертежных систем — построение с использованием графических примитивов. Второй способ — автоматическое формирование чертежных видов на основе объемных моделей.
Несколько слов о первом способе построений. Построение плоских моделей на основе графических примитивов используется довольно давно; можно сказать, именно с этого и началась автоматизация конструкторских работ. В этой области у системы ADEM мощные истоки. Двумерное моделирование системы построено на основе программы CherryCAD, первой отечественной коммерческой системы двумерного черчения и моделирования. Она была разработана в начале 80-х на базе НПО «Машиностроение» и до сих пор используется в КБ и на предприятиях машиностроительных отраслей.
Традиционный способ черчения базируется на графических элементах: отрезках, дугах, окружностях, кривых и комплексных объектах — контурах, полилиниях и т.п. Система предоставляет богатый выбор методов построения примитивов и их комбинаций, широкий набор математических кривых — от классических сплайнов до NURBS, а также всевозможные способы задания координат. Этого набора функций достаточно, чтобы построить любую плоскую геометрическую модель и соответственные чертежные виды, разрезы, сечения.
В версии ADEM 8.0 появилась возможность выполнять построения полилиний и замкнутых контуров новым способом, при котором создаются гладкие кривые. Это очень похоже на черчение сплайнами, только в результате получаются объекты аналитической геометрии. Функция была разработана по заказу дизайнеров, предпочитающих аналитическую интерполяцию сплайновой.
Во время работы с графическими примитивами в системе можно выполнять вспомогательные построения, что обеспечивает промежуточные геометрические вычисления, не прерывая основных построений. Можно строить вспомогательные линии и окружности по численным или условным (касание, перпендикулярность) данным.
Как и в любой другой системе, в ADEM есть набор функций, позволяющих редактировать ранее построенную геометрию. С их помощью можно деформировать и дополнять элементы, изменять положения узлов, строить скругления и фаски, выполнять обрезку, продление, сопряжение.
Система ADEM имеет уникальные особенности, отличающие ее от аналогичных программ и значительно расширяющие возможности для конструктора. К ним относится, например, «твердотельное двумерное» моделирование. Оно заключается в использовании булевых операций с плоскими замкнутыми объектами. Контуры можно объединять, вычитать или находить их пересечение. Эти комплексные процедуры во многих случаях заменяют трудоемкий процесс обрезки и сборки цепочек элементов.
Разновидностью плоского твердотельного моделирования является свойство аппликативности, позволяющее накладывать один плоский элемент на другой с автоматическим затенением. Кроме аппликативности, система позволяет разносить элементы по слоям, а также управлять их видимостью.
При создании плоских и объемных сборок почти всегда используются стандартные или типовые детали. Конструктору не нужно каждый раз чертить эти элементы — он может использовать библиотеки элементов. В библиотеках стандартной поставки присутствуют различные стандартные элементы, в том числе крепежные. В случае если элемент в библиотеках отсутствует, пользователь может сам создать его и занести в каталог при помощи несложного механизма.
Второй способ получения чертежных видов заключается в использовании объемной модели. Для этого необходима модель, построенная в ADEM CAD или импортированная из других систем. Для создания большинства чертежей одних только главных видов не достаточно, необходимы также дополнительные виды, сечения, разрезы. В ADEM, начиная с седьмой версии, эти построения выполняются по методу, полностью соответствующему логике, предписанной ЕСКД. Задавая направления видов или линии разрезов на плоскости, пользователь автоматически получает соответствующие виды и разрезы и позиционирует их на чертеже.
Цепочка видов не ограничена ни на глубину, ни на ширину ссылок. Поэтому с любого вида или разреза может быть создано неограниченное число других видов и разрезов. Система поддерживает все виды разрезов: ломаные, ступенчатые и местные. Но главная особенность функций, связанных с построением проекций, — возможность регенерировать проекции, разрезы, виды и сечения в соответствии с изменениями объемной модели. Использовать эту функцию можно и в тех случаях, когда на чертеже уже нанесены размеры, обозначения шероховатости, отклонения формы и т.д.
Рис. 1. Получения чертежей на основе объемных моделей
Даже после изменения геометрии размеры и обозначения сохранят свою связь с проекциями видов, а текст размеров пересчитается с учетом новой геометрии. Это удобно, так как в некоторых случаях легче внести изменения в объемную модель, вместо того чтобы править каждый из видов либо разрезов чертежа.
Однако чертежи насыщены не одной только геометрией. Чертеж в ЕСКД — это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. Полноценный чертеж должен содержать размеры и всевозможные условные обозначения, к которым относятся шероховатость, отклонения формы и т.д. Кроме того, он должен располагаться на определенном формате листа с рамкой и штампом, а также содержать технические требования. Любая CAD-система обязана выполнять простановку размеров, спецсимволов, оформлять чертеж, максимально автоматизировать в этом направлении работу конструкторов и технологов. Все это, безусловно, имеется в CAD/CAM/CAPP ADEM.
Система предоставляет все необходимые возможности нанесения и редактирования размеров. При этом размеры могут устанавливаться автоматическим или ручным позиционированием и имеют множество настроек, в том числе и на различные стандарты. Для несложных фрагментов эффективно применение автомата, который осуществляет нанесение размеров без участия пользователя. В диалоге редактирования текста размерной линии пользователь может корректировать значение размера, а также выбирать из базы данных значения допусков.
На основе заданных размеров ADEM позволяет создавать параметрические модели. Существует два метода параметризации: параметризация узлов и эвристическая параметризация. Параметризация узлов позволяет пользователю назначать связи геометрии с размерами. Эвристическая параметризация дает возможность перестраивать геометрию в соответствии с размерами на основе автоматического выявления геометрических связей. Оба метода обеспечивают довольно эффективное редактирование чертежей и их фрагментов за счет изменения значения размеров.
В системе имеется возможность простановки всевозможных условных обозначений, соответствующих ЕСКД. Наиболее часто выполняется простановка шероховатости, допусков, выносок, а также технологических объектов при оформлении чертежей и технологических эскизов. Как правило, для простановки обозначений используются диалоги, связанные с базами данных. В базах содержится текст часто используемых обозначений, соответствующих ГОСТ. Пользователь может выбирать текст обозначений из базы данных либо вводить вручную. Базы данных автоматически пополняются введенной конструктором информацией.
В версии ADEM 7.1 появилась возможность создавать параметрические таблицы. Основное их преимущество заключается в том, что при изменении количества символов в строке или в колонке таблица меняется автоматически и ее не приходится перечерчивать.
Теперь, чтобы придать окончательный вид чертежу, необходимо заполнить штамп и написать технические требования. Система ADEM может автоматизировать и то и другое. Для заполнения штампа пользователь вводит всю необходимую информацию о наименовании и обозначении чертежа, фамилии разработчиков и т.д., а потом выбирает формат листа, которым будет ограничен чертеж. Система автоматически загрузит бланк выбранного формата и затем перенесет данные в поля штампа.
Рис. 2. Чертежи в ADEM — поддержка государственных, отраслевых стандартов и норм предприятий
При помощи специализированного диалога конструктор может ввести технические требования, которые добавляются вручную либо выбираются из базы данных. Данный способ работы с техническими требованиями позволяет быстро редактировать исходную информацию, а также добавлять новые наименования требований в список.
В ADEM имеется полноценный растровый редактор, который часто необходим на предприятиях, имеющих дело с большим количеством сканированных чертежей. Для внесения изменений в эти чертежи у программ, работающих исключительно с растровой графикой, не хватает функциональности, поэтому для решения этих задач необходим растрово-векторный редактор. Для этих целей хорошо подходит система ADEM, в которой можно совместно использовать растровую и векторную графику. При помощи средств растрового редактора пользователь может редактировать сканированное изображение, а также влиять на качество растра, удаляя графический мусор. Но главное удобство заключается в том, что к растровому изображению может быть добавлена векторная графика, выполненная теми же средствами системы ADEM, что и чертежи. Результаты работы с растровой графикой могут быть сохранены в виде файла системы ADEM либо добавлены в электронный архив.
Мы завершаем краткий обзор функциональности системы, связанной с чертежными конструкторскими документами. За рамками статьи остались возможности программы по созданию спецификаций, технологической и другой документации. Даже если ограничить применение системы ADEM работой с чертежами, то это может обеспечить не меньший, а порой и больший эффект — в сравнении с узкоспециализированными аналогами.
