Файл: Учебное пособие Иваново 2018.pdf

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.