Файл: Лекция 9. Система T-FLEX.doc

Система T-FLEX

Российская фирма "Топ Системы" разработала систему автоматизированного проектирования T-FLEX CAD. В настоящее время эта фирма предлагает целый комплекс интегрированных программных средств для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (рис. 19).

В системе используется геометрическое ядро Parasolid фирмы Unigraphics Solutions, что позволяет создавать модели сложной геомет­рии и делает инструменты T-FLEX эффективными не только для машиностроения, строительства, радио­техники, но и для авиа-, судостроения.

Программные продукты T-FLEX решают следующие задачи:

• В области CAD: 2D и 3D моделирование с использо­ванием новейших технологий параметризации, ассоциа­тивных сборок, диалогового управления проектами и другими специальными инструментами; подготовка конструкторской документации (чертежи, спецификации и т.д.) в соответствии со всеми Российскими стандартами; поддержка стандартных форматов XT, IGES, STEP, STL, DXF, DWG.

• В области САМ: Технологическая подготовка произ­водства, подготовка программ для станков с ЧПУ и проверка программ имитацией обработки.

• В области САЕ: Конечно-элементный анализ изде­лий. Визуализация напряжений и деформаций конструкции. Расчеты на прочность, динамический и кинематический анализы. Расчеты зубчатых передач, пружин. Оптимизация листового раскроя. Поддержка инженерных решений при проектировании штамповой технологической оснастки, пресс-форм для термопластавтоматов, электродвигателей.

• В области TDM/PDM: Технологическая подготовка производства, с
  оздание технологической и нормативносметной документации, управление проектами и техническим документооборотом.

Можно выделить несколько основных положений, которые делают предлагаемый комплекс программных средств T-FLEX наиболее привлекательным для российских предприятий:

1. Все системы, входящие в комплекс, полностью интегрированы между собой, то есть передача информации от одной системы к другой осуществляется за счет внутренней связи между модулями.

2. Комплекс содержит передовые российские разра­ботки в соответствующих областях автоматизированного проектирования, которые учитывают специфику российского производства (стандарты, технические условия, оборудование и т.д.).

3. Каждая из систем может работать в комплексе, в любой комбинации или в автономном режиме, что позволяет гибко и поэтапно решать задачи автоматизации подготовки производства любого предприятия.

4. Наличие модуля технологической подготовки производства, полностью интегрированного с системой проектирования изделия, делает этот комплекс уникальным на рынке средств автоматизации проектирования и подготовки производства.

5. Все системы имеют русскоязычный интерфейс и документацию на русском языке, могут быть адаптированы разработчиками к условиям любого производства.

6. Техническая поддержка осуществляется разработчиками систем, что качественнее поддержки дилера или дистрибьютора.

7. Важным фактором является стоимость комплекса. При одинаковой функциональности стоимость российских систем значительно ниже, чем аналогичных западных систем. Среди российских разработок в области САПР комплекс T-FLEX также выделяется более низкой стоимостью программных продуктов.

---

8. Открытый программный интерфейс систем комп­лекса позволяет предприятиям и независимым разработчикам разрабатывать (или интегрировать) свои приложения и программы подготовки производства.

T-FLEX сегодня — это целый комплекс интегрированных программных средств автоматизации, позволяющих охватить все этапы конструкторско-технологической подготовки производства.

T-FLEX CAD

T-FLEX CAD - система параметрического автоматизированного проектирования и черчения. Система T-FLEX CAD проста в использовании. При этом она обеспечивает высокую степень гибкости и возможность изменения изображения при сохранении соотношений между элементами, предусмотренных разработчиком за счет механизма параметризации чертежа. T-FLEX CAD позволяет использовать конструктору в CAD-программе опыт работы на кульмане.

Параметрическое проектирование в T-FLEX CAD базируется в первую очередь на новой геометрической модели. Эта модель позволяет наполнить понятие «параметризация» существенно более глубоким, чем это принято в других системах, содержанием. Под параметризацией подразумевается, прежде всего, многократное использование чертежа с возможностью изменения его параметров.

При построении параметрического чертежа в T-FLEX CAD изображение вначале строится с использованием линий построения, с помощью которых определяются основные взаимосвязи между геометрическими элементами чертежа (рис. 20).

На рис. 20 взаимно перпендикулярные линии 1 и 4 приняты за базовые, а точка их пересечения образует базовый узел чертежа. Вертикальные линии 2 и 3 построены относительно линии 1 и являются параметрически с
вязанными с ней, аналогично горизонтальная линия 5 параметрически связана с линией 4.

Окружность 7 построена так, чтобы одновременно касаться линий 2 и 4, а окружность 8 – линий 3 и 5. Наклонная линия 6 является касательной одновременно к окружностям 7 и 8. Все эти построения в T-FLEX CAD выполняются с использованием простых и естественных приемов.

Требуемое изображение получается путем обводки нужных участков линий построения (рис. 21). При этом конструктор может использовать весь набор стандартных линий черчения разного цвета. При печати чертежа линии построения не изображаются.

Если на полученном чертеже перемещать зависимые линии построения, то элементы чертежа будут взаимосвязано изменяться. При этом все взаимосвязи между элементами чертежа сохраняются. Перемещением линий построения можно изменять как размеры, так и форму вычерченной детали, что даёт большие возможности для трансформации чертежа при модернизации объекта проектирования.

T-FLEX CAD позволяет получать сложные параметрические чертежи, в которых его отдельные части могут быть взаимосвязаны. Связь можно задать как через геометрическую зависимость, так и через значения параметров. При этом обеспечивается удаление невидимых линий в случае, если отдельные части чертежа перекрывают друг друга. Уровень вложенности отдельных частей чертежа не ограничен. Меняя параметры сборочного чертежа, можно оперативно получить готовые чертежи нового проект
ируемого изделия. Одновременно с измененным сборочным чертежом вы получите и чертежи его составных частей (деталей), а также другие сопутствующие документы.

---

Наряду с параметрическим проектированием, в T-FLEX CAD широко применяется метод быстрого создания непараметрических чертежей так называемых эскизов. Этот метод позволяет создавать чертежи аналогично большинству широко известных CAD-систем, используя стандартный набор функций создания различных геометрических примитивов: дуг, окружностей, отрезков и т.д.

Эскизирование является более быстрым способом создания чертежа, однако, такие чертежи не обладают преимуществом эффективного изменения параметров (размеров), поэтому этот метод рекомендуется использовать в тех случаях, когда не требуется существенной последующей модификации.

Трехмерная версия T-FLEX CAD 3D позволяет получать параметрические трехмерные модели. Созданные в системе трехмерные твердотельные модели легко модифицируются. При параметрическом изменении двумерного чертежа автоматически изменяется его трехмерное представление и наоборот.

На основе двухмерного чертежа в T-FLEX можно построить пространственную модель. Это традиционный способ построения пространственной модели и он поддерживается в данной системе. Для построения трёхмерной модели используется новое окно 3D-модели, в которое переносятся геометрические элементы двухмерного чертежа.

Для привязки плоского чертежа к пространственному, на плоском чертеже необходимо указать координатные плоскости пространственной системы координат. Такое указание осуществляется путем назначения соответствия между изображенными на чертеже видами и проекциями пространственного объекта на координатные плоскости.

После этого элементы чертежа переносятся в пространство (в окно) трехмерной модели путем построения 3D-узлов, 3D-контуров и других пространственных элементов. Например, для построения 3D-узла в окне трехмерной модели можно указать в окне чертежа две проекции этого узла, после чего изображение трёхмерного узла в окне модели будет построено автоматически.

Построение объемной модели выполняется с использованием двух базовых операции: вращение и выталкивание. Путем вращения заданного контура вокруг заданной оси в трехмерном пространстве получается тело вращения. Если произвести операцию выталкивания замкнутого пространственного контура в заданном направлении на заданную величину, то будет получено пространственное призматическое тело.

Д ля получения пространственного тела сложной конфигурации выполняются Булевы операции над элементарными пространственными телами, полученными в результате базовых операций.

Пример построения 3D-модели по двухмерному чертежу показан на рис. 22. 3D-модель выполнена на основе проекции на рис. 21. Модель получена с использованием операции пространственного выталкивания контура, образующего проекцию детали. При этом все параметрические связи, определённые для чертежа на рис. 21 остаются справедливыми для объемной модели на рис. 22. Перемещение линии построения на проекции рис. 21 ведёт к адекватному изменению объемной модели.

---

Современная T-FLEX CAD система сразу предлагает работать непосредственно в трехмерном пространстве. В пространстве выбирается рабочая плоскость, и на этой плоскости строится пространственный контур для последующего 3D построения пространственного тела. На основе любой грани созданного тела можно продолжить построения. При этом доступны все 2D команды, включая полный набор параметрических средств, которыми известен T-FLEX CAD.

И
з объёмных моделей отдельных деталей можно создавать сборку. Сборочный чертёж узла или механизма становится объёмным. В сборочных моделях существенно упрощена стыковка деталей друг с другом. При вставке, например, болта достаточно указать место стыковки. Трехмерная сборка в T-FLEX CAD является полностью параметрической — она состоит из отдельных параметрических деталей, связанных между собой. Это означает, что при изменении размера или положения какой-либо детали, другие будут автоматически скорректированы.

В качестве примера на рис. 23 показана трёхмерная параметрическая сборка кондуктора для сверления отверстий в деталях. На левом рисунке показан кондуктор для сверления одного отверстия, а на правом – для двух отверстий. Изменение конструкции при проектировании осуществляется простым добавлением в первую сборку направляющей втулки и изменением длинового размера кондуктора.

Проектирование может осуществляться как от детали к сборке, так и наоборот. В последнем случае конструктор создает проект сразу как сборочный. Все детали при этом проектируются в рамках сборки, а их геометрические элементы (грани, ребра и т.д.) могут быть использованы для проектирования других деталей. Любая деталь может быть выгружена в отдельный файл, и использоваться для получения чертежей или вставки в другие сборки. При этом она остается в исходной сборке, и будет автоматически обновляться.

Подсистема создания спецификаций автоматически сгенерирует спецификацию, которая будет параметрически связана с моделью, а специальная команда выведет фотореалистичное изображение модели с учетом материалов каждой детали.

В современной T-FLEX CAD сохранились все функции по созданию трехмерных моделей на основе двухмерных чертежей. Таким образом, у пользователя есть выбор: работать по старой схеме – от 2D к 3D, или перейти к новой – непосредственный ввод 3D-модели. Оба метода могут использоваться комбинированно.

ТехноПро – универсальная система технологического
проектирования и подготовки производства

Система ТехноПро, входящая в состав ранних версий T-FLEX, обеспечивает проектирование операционной технологии: заготовительные операции, операции механической и термической обработки, нанесения покрытий, слесарные, технического контроля, сборки и другие. Система формирует технологические процессы, включающие: наименования операций, оборудование, приспособления, вспомогательные материалы, формирует тексты переходов, рассчитывает технологические размеры с учетом припусков на обработку, обеспечивает подбор режущего, измерительного и вспомогательного инструментов, а также обеспечивает расчеты режимов обработки, норм изготовления и расхода материалов.

---

ТехноПро выдаёт операционные, маршрутно-операционные и маршрутные технологические карты, карты контроля, ведомости оснастки, титульные листы и другие технологические документы. Обеспечивает создание технологических документов произвольных форм с использованием шаблонов Microsoft Word.

Разработка технологического процесса ведётся в режиме диалога технолога с программой. Проектирование ведётся на основе ранее разработанных и типовых технологических процессов, хранящихся в базе данных системы.

Технолог корректирует общий техпроцесс, добавляя недостающие операции и удаляя ненужные. При этом добавление операций может оговариваться определёнными условиями, например, размерами заготовки. Можно оговорить выбор инструмента на основе определённых расчётов.

После заполнения Общего ТП можно переходить к автоматическому проектированию ТП на изготовление конкретных деталей. Для этого вводятся конкретные размеры детали, подлежащей изготовлению, и программа генерирует технологический процесс для этой детали. Система ТехноПро при формировании ТП проверяет все заданные условия и выполняет имеющиеся в них расчёты и подбор инструмента, а также автоматически формирует тексты переходов, заменяя в них параметры на их значения.

ТП можно просмотреть и при необходимости подкорректировать в диалоговом режиме. Нажав кнопку выдачи на печать, пользователь может получить ТП в любых формах технологических карт в виде файлов Microsoft Word (рис. 24).

А
втоматическое проектирование ТП хотя и является наиболее эффективным режимом работы в системе ТехноПро, но не является единственным. Пользователи могут выбирать метод проектирования и вид взаимодействия с системой в зависимости от решаемых задач, например: могут проектировать сборочные ТП в диалоге, технологию изготовления корпусных деталей в полуавтоматическом режиме, тел вращения в автоматическом режиме.

Система ТехноПро создана как средство существенно ускоряющее и упрощающее проектирование технологии, расчеты режимов и норм, технологических размерных цепей, формирование текстов переходов, выбор необходимой оснастки и инструментов, формирование документации и операционных эскизов.

Технологическая информации, создаваемая в технологической системе при проектировании техпроцессов, сохраняется в единой базе данных системы PDM T-FLEX DOCs и может передаваться в системы управления производством (ERP). Эта информация может накапливаться в единой для всех пользователей базе данных или в распределенных базах данных, что характерно для крупных предприятий. Система документооборота T-FLEX DOCs имеет прямой доступ к данным технологических процессов, тем самым, обеспечивая прозрачность процессов проектирования для всех его участников.

Для решения современных задач проектирования предлагается система T-FLEX Технология (эта система входит в современную версию T-FLEX и основана на системе ТехноПро), которая позволяет осуществить параллельную работу конструкторских и технологических подразделений предприятия. Конструктор создает чертежи изделия в T-FLEX CAD, затем эти чертежи поступают к технологу, который связывает параметры конструкции с исходными данными для формирования технологических операций, вносит недостающую технологическую информацию (сведения об элементах конструкции).

---