Учебное пособие Иваново 2018
 Скачать 3.57 Mb.
|
|
ГеММа-3D ГеММа-3D – система геометрического моделирования и программирования обработки для станков с ЧПУ, разработанная отечественной компанией НТЦ ГеММа. Центральной задачей, на решение которой ориентирована система, является получение эффективных программ обработки 91 наиболее сложных деталей на станках с ЧПУ, изготавливаемых с помощью фрезерования, сверления, электроэрозионной резки, вырубки, токарной обработки, гравировки. Система ГеММа-3D обеспечивает выход на все отечественные и зарубежные системы управления станками. В состав системы входит библиотека из 70 постпроцессоров в исходных текстах, а также универсальный постпроцессор, позволяющий дорабатывать готовые и создавать новые постпроцессоры. SURFCAM SURFCAM – CAM-система, разрабатываемая компанией Surfware (США) с 1988 г. Она поддерживает обмен данных с системами SolidWorks, Autodesk Inventor, CATIA, Pro/Engineer и NX. SURFCAM используются в промышленном дизайне, макетировании, проектировании и подготовке управляющих программ 2-, 3-, 4-, и 5-координатной фрезерной, токарной, электроэрозионной, лазерной, плазменной и водорезной обработки на станках с ЧПУ. EdgeСAM Программа EdgeCAM, разработанная компанией Vero Software, - один из ведущих мировых программных продуктов в области создания управляющих программ обработки для станков с ЧПУ, токарной, фрезерной и электроэрозионной групп. Рис. 8.8. Интерфейс программы EdgeСAM 92 Отличительной особенностью EdgeCAM является возможность ассоциативной обработки параметрических твердотельных моделей AutoCAD, Autodesk Inventor, SolidWorks, Solid Edge, Catia, КОМПАС-3D, а также целого ряда других CAD-систем. Загрузка моделей производится без конвертации. Вероятность потери и искажения данных при передаче полностью исключается. Изменение геометрии модели в CAD-системе приводит к автоматическому пересчету траектории обработки в EdgeCAM. 8.4. Комплексные САПР Разработка средств автоматизации носит все более комплексный характер. Все большее число разработчиков создает и выставляет на рынок комплексные (или интегрированные) системы CAD/CAM/CAE, CAD/CAM/CAE/PDM и др. Рассмотрим некоторые из таких систем. CATIA CATIA V5 (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) – система автоматизированного проектирования французской фирмы Dassault Systemes. Это комплексная система автоматизированного проектирования (CAD), технологической подготовки производства (CAM) и инженерного анализа (САЕ), включающая в себя передовой инструментарий трёхмерного моделирования, подсистемы программной имитации сложных технологических процессов, развитые средства анализа и единую базу данных текстовой и графической информации. Система позволяет эффективно решать все задачи технической подготовки производства – от внешнего (концептуального) проектирования до выпуска чертежей, спецификаций, монтажных схем и управляющих программ для станков с ЧПУ. CATIA V5 предназначена для того, чтобы моделировать и описывать изделие на всех этапах его жизненного цикла. В этой системе исключительно удачно реализованы сложные функции 3D-моделирования в сочетании с описанием всех процессов создания модели. Эта высокоуровневая САПР позволяет без труда наращивать функциональность с помощью 93 многочисленных модулей (на сегодняшний день их насчитывается триста) и представляет собой в этом смысле очень гибкий и адаптивный программный комплекс. Линейка программных продуктов CATIA предназначена для семи основных отраслей промышленности: аэрокосмической, автомобильной, судостроительной, машиностроительной, электронной, строительства заводов, производства товаров широкого потребления. Первоначально ориентированная на большие предприятия, CATIA превратилась в масштабируемое решение и сейчас также становится лидером для компаний малого и среднего размера. Рис. 8.9. Окно проектирования в CATIA V5 Все модули, которые входят в CATIA V5, группируются и классифицируются по нескольким различным параметрам. Пожалуй, основными являются платформы, то есть подмножества программных продуктов, с помощью определенного сочетания которых группы разработчиков могут решать некоторый круг задач на самых различных уровнях функциональности. Концепция CATIA V5 предполагает три уровня 94 платформ: P1, P2 и P3. Первая платформа является базовой и представляет собой отличное решение для небольших предприятий. Платформа номер два – это уже самая настоящая «тяжелая» САПР, имеющая в своем составе модули, позволяющие управлять цифровым макетом изделия и осуществлять коллективную его разработку. Третья платформа включает в себя различные специализированные модули, обеспечивающие наивысшую функциональность и производительность системы. Кроме того, модули CATIA V5 могут быть сгруппированы по такому критерию, как область применимости, и образовывать так называемые домены. На сегодняшний день их насчитывается семь: машиностроительное проектирование, системный синтез промышленных изделий, разработка дизайна изделий, инженерный анализ, проектирование систем и коммуникаций, управление проектированием и обмен данными, а также программирование обработки на станках с ЧПУ. Примечательно, что Dassault Systems была самой первой компанией в индустрии САПР, которая успешно внедрила в свой продукт CATIA технологию управления жизненным циклом изделия (PLM). Она представляет собой организационно-техническую систему, позволяющую обеспечить эффективное управление информацией об изделии и техпроцессах, которые с ним связаны, начиная с момента его проектирования и до полного снятия с производства и прекращения эксплуатации. Fusion 360 Fusion 360 – это комплексный облачный CAD/CAE/CAM инструмент для промышленного дизайна и машиностроительного проектирования, разработанный компанией Autodesk. Он сочетает в себе лучшее от Inventor, Alias, Simulation и других программных продуктов Autodesk, позволяя создавать уникальную среду, которую с легкостью можно приспособить под себя, и которая позволит спроектировать практически все. Модуль CAD позволяет использовать большое количество актуальных видов моделирования: сплайновое, поверхностное, твердотельное, 95 параметрическое и прямое. Модуль CAE позволяет выполнять расчет изделия на прочность, проводить модальный или термопрочностной анализ, определять, каким образом будет осуществляться динамическое движение подвижных частей сборок, подготавливать фотореалистичные изображения проекта и анимацию. Встроенная в Fusion 360 среда 3D-печати используется для создания быстрого прототип будущего изделия, а модуль CAM позволяет подготовить управляющую программу для 2, 2.5, 3 и 5 осевых станков с ЧПУ. Fusion 360 поддерживает импорт более 50 форматов файлов, и не нагружает компьютер за счет использования облачных технологий. Creo PTC Creo – это масштабируемый, функционально совместимый пакет программного обеспечения для конструирования изделий от компании РТС. Он позволяет группам конструкторов создавать, анализировать, просматривать и максимально использовать проекты изделий на последующих этапах с помощью средств 2D CAD, 3D CAD, параметрического и прямого моделирования. Первый набор приложений Creo разработан с целью оптимизации разработки изделия, производства и процессов обслуживания и включает в себя следующие модули (рис. 8.10): Creo Layout – для работы с ранними концепциями в 2D; Creo Sketch – комплексное решение для быстрой фиксации конструкторских идей в 2D; Creo Direct – приложение для быстрого создания трехмерной геометрии и редакции с помощью прямого моделирования. Взаимодействует с Creo Parametric, позволяя пользователю переключаться между режимами моделирования; Creo Parametric – приложение для параметрического 3Dмоделирования. Creo Simulate – аналитическая программа для структурного и теплового расчета; 96 Creo Schematics – служба для создания маршрутных схем 2D, например кабельных и трубопроводных систем; Creo Illustrate – обеспечивает графическое представление в 3D сложной сервисной информации; Creo View MCAD – облегченное приложение для просмотра, комментирования и разметки геометрии MCAD; Creo View ECAD – облегченное приложение для работы с геометрией ECAD. Рис. 8.10. Основной набор приложений РТС Creo Неограниченная масштабируемость программного обеспечения Creo означает, что по мере роста предприятия и его потребностей можно легко добавлять новые учетные записи пользователей, модули и функции. Расширенные возможности предоставляются за счет целостной интеграции модулей расширения, включая расширения CAD, CAM и CAE. PTC Creo предоставляет проектировщикам следующие возможности: твердотельное 3D-моделирование; эффективное моделирование сборок; построение поверхностей; 97 моделирование деталей из листового металла, моделирование сварных соединений и каркасных конструкций, анализ деталей и сборок (анализ статики и кинематики, совместимость с пакетом для инженерных расчетов PTC Mathcad, позволяющая интегрировать документы PTC Mathcad в состав проекта); графика и встроенная анимация конструкций; встроенные функции работы с ЧПУ; работа с рядом стандартных форматов, в том числе STEP, IGES, DXF, STL, VRML, AutoCAD DWG, DXF; поддержка экспорта сторонних форматов (CATIA, Siemens NX, SolidWorks). Рис. 8.11. Пример модели, созданной в PTC Creo Parametric NX NX – CAD/CAM/CAE-система производства компании Siemens PLM Software. Это универсальная система геометрического моделирования и конструкторско-технологического проектирования, в том числе разработки больших сборок, прочностных расчетов и подготовки конструкторской документации (рис. 8.12). Система многомодульная. В конструкторской части (подсистема CAD) имеются средства для твердотельного конструирования, 98 геометрического моделирования на основе сплайновых моделей поверхностей, создания чертежей по 3D-модели, проектирования сборок с учетом ассоциативности, анализа допусков и др. В технологической части (подсистема САМ) предусмотрены разработка управляющих программ для токарной и электроэрозионной обработки, синтез и анализ траекторий инструмента при фрезерной трех- и пятикоординатной обработке, при проектировании пресс- форм, штампов и др. Для инженерного анализа (подсистема САЕ) в систему включены модули прочностного анализа с использованием МКЭ с соответствующими пре- и постпроцессорами, кинематического и динамического анализа механизмов с определением сил, скоростей и ускорений, анализа литьевых процессов пластических масс, расчетов теплопередачи, газогидродинамики и междисциплинарного анализа физических явлений. Рис. 8.12. Возможности CAD/CAM/CAE системы NX SolidWorks SolidWorks – это единая интегрированная CAD/CAM/CAE/PDM-система, построенная по иерархическому принципу, базирующаяся на единой информационной модели и устанавливающая общие принципы взаимодействия прикладных модулей. Она позволяет осуществлять автоматизированное 99 проектирование, подготовку производства различных изделий и детальный инженерный анализ. Программный комплекс SolidWorks разработан компанией SolidWorks Corporation, являющейся независимым подразделением компании Dassault Systemes. В переводе с английского (solid – тело, work – работа) название программного обеспечения буквально подразумевает «работу с телом», то есть с материальными объектами. Прикладные модули работают на уровне единой информационной модели, что позволяет решать ряд специфических задач: произведение точных инженерных расчетов модели; анализ технологичности изделия (совокупности свойств конструкции, определяющей ее приспособленность к достижению оптимизации затрат на ее производство, эксплуатацию и ремонт); автоматизация документооборота с возможностью согласования различных форматов документов (до 200 типов). Рис. 8.13. Модуль инженерного анализа в SolidWorks Программный пакет SolidWorks во многом построен на базе технологии SolidWorks Intelligent Feature Technology, сокращенно SWIFT. Это комплекс встроенных экспертных систем, позволяющих на самых ранних этапах проектирования с высокой степенью автоматизации решать задачи 100 оптимизации проекта. Это и инженерный экспресс-анализ (прочность, аэромеханика, кинематика и динамика механизмов), и анализ технологичности (применительно к механической обработке или требований к литью пластмасс), и комплексная проверка соответствия электронного документа выбранным стандартам, а также анализ размерных цепей, проверка собираемости изделия, поиск конфликтов, автоматическая простановка размеров и технологических обозначений, и даже автоматическое создание нового проекта на основе существующего по ряду формальных параметров. Рис. 8.14. Пример сборки в SolidWorks SolidWorks – это мощное средство проектирования, ядро интегрированного комплекса автоматизации предприятия, которое позволяет осуществлять поддержку изделия на всех этапах жизненного цикла в полном соответствии с концепцией CALS-технологий. Программный комплекс SolidWorks включает базовые конфигурации SolidWorks Standard, SolidWorks Professional, SolidWorks Premium, а также различные прикладные модули: управление инженерными данными – SolidWorks Enterprise PDM; инженерные расчеты – SolidWorks Simulation, SolidWorks Flow Simulation; 101 электротехническое проектирование – SolidWorks Electrical; разработка интерактивной документации – SolidWorks Composer; механообработка, ЧПУ – CAMWorks; верификация управляющих программ для станков ЧПУ – CAMWorks Virtual Machine; контроль качества – SolidWorks Inspection; анализ технологичности – SolidWorks Plastics, DFM и пр. T-FLEX T-FLEX PLM – комплекс программ CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/CRM от компании «Топ Системы», который дает возможность организовать единую среду конструкторского и технологического документооборота, проектирования и подготовки производства. Рис. 8.15. Программные компоненты систем T-FLEX PLM и T-FLEX PLM+ 102 Применение программного комплекса T-FLEX PLM в качестве базовой платформы для построения информационной системы предприятия дает возможность получить целый ряд готовых решений: традиционного конструкторско-технологического и организационно-распорядительного документооборота, средств CRM (управления взаимоотношениями с заказчиками), работы с договорами, автоматизации служб системы менеджмента качества и другие (рис. 8.15). Именно единая система дает возможность получить наиболее полную картину происходящего на предприятии, что позволяет обеспечивать более эффективное управление и высокое качество выпускаемых изделий. Все подсистемы и модули, входящие в T-FLEX PLM, по назначению можно разделить на 6 групп: автоматизация технического документооборота, конструкторская подготовка (CAD-системы), расчетные системы (CAE- модули), технологическая подготовка (САРР-модули), программы для станков с ЧПУ (CAM-модули), прикладные программы (табл. 8.1). Таблица 8.1 Подсистемы и модули системы T-FLEX PLM Категория Названия модулей Документооборот T-FLEX DOCs; T-FLEX DOCsLine; T-FLEX Канцелярия; T-FLEX CRM; T-FLEX Управление Проектами Конструкторская подготовка T-FLEX CAD; T-FLEX CAD 2D; T-FLEX CAD SE; T-FLEX Библиотеки; T-FLEX Viewer Расчетные системы T-FLEX Анализ T-FLEX Динамика Технологическая подготовка T-FLEX Технология; T-FLEX Нормирование; T-FLEX ТОиР; T-FLEX ОКП Программы для станков с ЧПУ T-FLEX ЧПУ 2D T-FLEX ЧПУ 3D Прикладные программы T-FLEX Печатные платы T-FLEX Раскрой T-FLEX Мебель Рассмотрим основные модули и подсистемы T-FLEX PLM. Программный комплекс T-FLEX DOCs предназначен для решения задач конструкторско- 103 технологического и организационно-распорядительного документооборота, а так же комплексного управления инженерными данными предприятия. Он содержит в себе набор простых и удобных инструментов по управлению составами изделия и ведения номенклатуры предприятия. Главной особенностью T-FLEX DOCs в части технического документооборота является единство всех конструкторско-технологических данных и всей сопроводительной информации. T-FLEX DOCs служит основой для реализации концепции PLM+, предлагаемой компанией «Топ Системы». T-FLEX CAD – полнофункциональная система автоматизированного проектирования, обладающая всеми современными средствами автоматизации проектирования при разработке проектов любой сложности. Программа объединяет мощные параметрические возможности трехмерного моделирования со средствами создания и оформления конструкторской документации. T-FLEX Анализ – интегрированная среда конечно-элементных расчетов. T-FLEX Динамика – интегрированный в T-FLEX CAD модуль, позволяющий производить динамические расчёты пространственных механических систем. T-FLEX Технология – полнофункциональная программа для автоматизации технологической подготовки производства, обладающая гибкими современными средствами разработки технологических проектов любой сложности. Предназначена для автоматизированной разработки маршрутной, маршрутно-операционной и операционной технологии. Программа формирует титульные листы, маршрутные, маршрутно- операционные и операционные карты, ведомости и другие необходимые технологические документы. Информационная база T-FLEX Технология содержит большое количество справочников по составляющим технологических процессов. T-FLEX Техническое нормирование – расчетная подсистема для программы T-FLEX Технология. Она позволяет осуществлять расчеты норм 104 времени и материалов при проектировании технологических процессов, а также рассчитывать режимы резания. T-FLEX ТОиР – программное решение для автоматизированной разработки регламентов ремонта и технического обслуживания металлорежущих станков. T-FLEX ОКП – программное решение для проведения оперативно- календарного планирования производства. T-FLEX ЧПУ – программа, предназначенная для создания управляющих программ на оборудование с ЧПУ. Программа поддерживает различные типы систем управления 2D, 2,5D, 3D и 5D, и разделена на две независимые системы: T-FLEX ЧПУ 2D и T-FLEX ЧПУ 3D. T-FLEX ЧПУ является встраиваемым модулем для САПР T-FLEX CAD и функционирует исключительно совместно с ней. Таким образом, получается полноценное CAD/CAM-решение, которое обеспечивает безошибочную передачу данных от конструктора к технологу ЧПУ и значительно упрощает модификацию или исправление данных. Важной особенностью системы является сквозная параметризация: при изменении исходных данных, полученных на этапе конструирования (чертежа или 3D- модели), происходит автоматическое изменение рассчитанной траектории обработки и полученной по данной траектории управляющей программы. Таким образом, обеспечивается параллельность конструкторско- технологической подготовки производства. |