8 - 2003

ADEM. Чертежи в процессе конструкторско-технологической подготовки производства

Алексей Кашуба, Андрей Быков

АDEM на нижегородской ярмарке

ADEM на международной конференции «Высокие технологии и промышленный дизайн»

Совещание представителей инструментальных производств

Чертеж — документ, содержащий изображение детали или сборочной единицы и другие данные, необходимые для их изготовления и контроля.
Выдержка из ЕСКД

Чертеж относится к основным конструкторским документам и является наиболее важной частью документации для производства. В нем заключена информация о геометрии изделия и технические требования, а также отражен замысел конструктора и определена мера ответственности служб, участвовавших в разработке.

Для выяснения значения и места чертежей в процессе конструкторско-технологической подготовки производства рассмотрим четыре основных подхода к конструкторской проработке изделия:

1. Классический способ — с использованием традиционных конструкторских инструментов: линеек, циркулей, лекал и пр.

Базой для формирования чертежей является конструкторская провязка, выполненная указанными инструментами. Это геометрическая модель изделия, реализованная с максимально возможной точностью построений. При использовании плазового метода точность может достигать 0,1 мм. В простейшем варианте провязкой может служить сборочный эскиз-чертеж.

В любом случае провязка — это система плоских геометрических объектов отрезков, дуг, кривых. Именно она является геометрической моделью изделия, от которой происходит наследование данных в чертежах.

Каждый чертеж разрабатывается автономно, как отдельный документ. Единственное, что связывает все чертежи в процессе разработки, — это провязка, а также устная информация, исходящая от создателя провязки.

Если в модель-провязку вносятся изменения, то требуется переделка наследованных от нее документов, либо, как аварийный вариант, — выпуск извещений о будущих изменениях.

Итак, чертежи являются наследниками плоской модели, состоящей из графических примитивов.

2. Компьютеризированный способ — с использованием плоских CAD-систем.

Этот способ отличается от классического новым инструментарием: вместо обычного кульмана используется электронный. При этом резко снижена доля физических действий конструктора, а также повышена точность геометрических построений до одного микрона и более.

В основе процесса лежат те же плоские графические примитивы: отрезки, дуги, сплайн-кривые. Родительскую функцию для чертежных документов, как и ранее, выполняет плоская модель (провязка), но уже в электронном виде. Процесс заимствования информации из провязки в чертежи упрощается; появляется возможность хранения вместе с моделью комментариев и другой информации, ранее передаваемой устно.

Плоская мотивация

 

Становится возможным группирование примитивов в смысловые ассамблеи. Можно, например, создавать из дуг и отрезков комплексы, принадлежащие одной детали, и т.п. В некоторых (на практике довольно редких) случаях удается обеспечить преемственность в виде ссылок и организовать автоматизированное внесение изменений в дочерние документы.

Метод электронного кульмана довольно легко внедряется на предприятиях, поскольку представляет собой компьютеризированную копию традиционного способа проектирования.

Как и традиционный, данный способ имеет существенный недостаток — в его основе лежит неоднозначная геометрическая модель, выполненная по правилам начертательной геометрии и проекционного черчения. Эта модель содержит не геометрические объекты, эквивалентные материальным предметам, а только их проекции, составленные из графических примитивов.

В результате изделие описывается комплектом отдельных документов, содержащих геометрическую информацию, выполненную по правилам черчения, которая не может служить моделью для производства или для автоматизации контроля геометрических коллизий и т.п.

3. Проектирование — создание 3D-модели. Для этого способа в первую очередь необходимы системы объемного моделирования. Дело в том, что главными объектами управления в данных системах являются не графические примитивы, а объекты, геометрически эквивалентные материальным предметам. Например, болт в данной системе — это объект «болт», а не его виды слева, сверху, в разрезе и т.п. И в сборке это будет болт, а не его проекции-фантомы.

Объемная модель дает однозначное представление о геометрии объекта, независимое от субъективных факторов, таких как традиции исполнения чертежей и способность индивидуума к распознаванию и восстановлению образа изделия по чертежу.

Когда результатом проектирования становится модель изделия, то снимается множество вопросов, которые остаются невыясненными при простом выпуске комплекта КД. Если модель создана, то это однозначно говорит о том, что материальный объект с такой геометрией существовать может.

Поскольку объемная модель сегодня не является документом для изготовления, CAD-системы дают возможность оформления чертежей и другой документации на основе 3D-моделей. Самые современные программные комплексы обеспечивают ассоциативность модели и чертежей, сделанных на ее основе, позволяющую почти в автоматическом режиме отслеживать изменения.

4. Проектирование — конструкторская и технологическая подготовка производства. Создание модели определяет возможность существования геометрического объекта. Но вопрос ставится шире: возможно ли изготовить (материализовать) геометрический объект и как это осуществить? Не менее актуальны вопросы качества, технологичности и стоимости производства. Подобные задачи могут быть решены только в комплексе конструкторских и технологических проблем. Для эффективной реализации необходимо применение интегрированных CAD/CAM-систем, обеспечивающих единое конструкторско-технологическое пространство.

Объемная мотивация

 

Но не будем далеко уходить от темы и вернемся к вопросу о создании чертежей. Итак, простое или компьютеризованное черчение не может быть основой современного процесса конструкторско-технологической подготовки производства. В качестве базы должны присутствовать модель и наследованный от нее комплект конструкторской документации. Рассмотрим процесс построения чертежей на основе объемных деталей и сборок в системе ADEM.

Первый шаг — создание основных видов. Из предложенного меню пользователь выбирает виды, которые он хочет видеть на чертеже: фронтальный, боковые, сверху, изометрический и т.п. При желании проекции строятся с учетом либо без учета невидимых линий. Готовые виды содержат не только результаты проецирования модели — часть условных обозначений, таких как оси симметрии и резьбы, система строит автоматически.

Второй шаг — построение дополнительных видов, сечений и разрезов. Для этого достаточно строить стрелки видов или линии разрезов на ранее созданных проекциях. Иными словами, конструктор работает привычным для него способом, отталкиваясь от плоских проекций, но система при этом всегда формирует данные на основе объемной модели. При построении видов, разрезов и сечений происходят автоматическое нанесение обозначений в соответствии с ЕСКД, автоматическое штрихование и учет заданного пользователем масштаба.

Конечно, виды и сечения еще не являются законченным чертежом. Для его окончательного оформления пользователь может применять весь потенциал плоской части системы ADEM: библиотеки стандартных обозначений шероховатостей, допусков, соединений, функции нанесения размеров и многое другое.

Главная особенность построения чертежей на основе модели состоит в том, что при изменении модели есть возможность регенерировать проекции, разрезы, виды и сечения, то есть приводить чертеж в соответствие модели.

Регенерацию чертежей можно использовать даже в случаях, когда чертеж был уже доработан вручную, например были нанесены размеры и обозначения. При этом размеры и обозначения сохраняют связь с геометрией. Числовые значения размеров пересчитываются, что существенно снижает вероятность ошибок.

Наследование данных от модели позволяет не только автоматически вносить изменения в чертежи после редактирования модели, но и автоматически изменять отдельные виды и сечения после изменения направления видов и линий разрезов.

Отличительной особенностью ADEM является возможность хранения всей конструкторской и технологической информации в одном документе. Благодаря единому конструкторско-технологическому пространству все участники процесса имеют доступ к модели, чертежу и прочей сопроводительной документации, что позволяет значительно сокращать сроки подготовки производства.

Технолог, работая с единым документом, имеет доступ к заимствованию любых данных из чертежа или модели. Например, он может использовать фрагменты чертежа для создания операционных карт и эскизов или модель для подготовки программы для ЧПУ.

Построение чертежей при помощи 3D-модели

 

Документы системы ADEM можно хранить двумя способами. Первый, самый распространенный — при помощи файловой системы Windows. Этот способ наиболее прост в освоении, но имеет множество недостатков, к основным из которых можно отнести неопределенность с правами доступа к файлу, а также отсутствие полной информации о его содержании. Второй способ — хранение информации в виде документа электронного архива ADEM Vault. В отличие от файла, документ архива учитывает права доступа пользователя, а также статус документа на данный момент времени. Документ, как правило, содержит несколько версий, из которых пользователь в любой момент может выбрать текущую. При помощи документов, хранящихся в архиве, пользователь имеет возможность получать отчеты о финансовых и материальных затратах. Использование электронных архивов на предприятии позволило организовать работу над проектом, избежать путаницы и значительно ускорить процесс получения готового изделия.

Мы коротко рассмотрели возможность существования чертежа в едином конструкторско-технологическом пространстве интегрированной CAD/CAM-системы. В простейшем случае это может быть объект, выполненный традиционными чертежными способами. Но такой чертеж, который должен быть основным документом, содержащим необходимые данные для изготовления и контроля, не обеспечивает достаточной информации для современного производства.

Поэтому актуальным становится комплексный конструкторско-технологический документ, содержащий как минимум геометрическую модель и чертеж. Более совершенный вариант единого документа должен включать и технологическую часть в виде технологических документов и управляющих программ.

Для гибкого рентабельного производства комплексный документ является таким же средством достижения успеха, как и современное технологическое оборудование.

 

Компания Omega ADEM Technologies и все ее региональные представительства сердечно поздравляют С.В.Блохнина с наступающим 55-летием и присвоением звания лучшего дилера компании.

«САПР и графика» 8'2003