Граф технологических размерных цепей
Выявление технологических цепей по размерной схеме является затруднительным. Это объясняется тем, что размерные цепи на схеме в явном виде не проявляются. Облегчить решение задачи выявления тех-нологических размерных цепей позволяет применение графов.
Граф – это фигура, состоящая из точек и линий, соединяющих эти точки (рис. 3.46). Точки называются верши-нами графа, линии – ребрами. Для построе-ния графа (или граф-дерева) технологи-ческих размерных цепей (по рис. 3.44, в) сначала строим граф-дерево технологичес-ких размеров (рис. 3.47, а), для чего все по-верхности на размерной цепи нумеруют строго в порядке их расположения. Построение граф-дерева начинают с вершины, которая используется в качестве базы на первой операции.
Правильность построения граф-дерева проверяют следующим образом: на графе не должно быть разрывов и замкнутых контуров операционных размеров. Если на граф-дереве технологических раз-меров появился замкнутый контур, это значит, что имеется лишний тех-
нологический размер. Если появился разрыв, значит какого-то технологического размера не достает. Если на граф-дереве нанести конструкторские размеры и припуски, то получим граф-дерево технологической размерной цепи
 |
(рис 3.47, б).
Применение CAD/CAM -систем
Для проектирования технологических процессов
Эффективность машиностроительного производства в рыночных условиях определяется степенью автоматизации подготовки производства, которая во многом определяет производительность и качество процесса изготовления изделия. В последние годы проектируются конструкции машин и узлов, содержащие детали очень высокой сложности. Такие детали обрабатываются в основном на станках с ЧПУ. Современное оборудование с ЧПУ подразумевает обязательное использование систем автоматизированного проектирования (САПР) для выполнения различного рода подготовительных работ, начиная с построения геометрии деталей и выпуска конструкторской документации и заканчивая расчетом траектории движения режущего инструмента с передачей управляющей программы на станок.
|
|
|
В зависимости от выполняемых задач, САПР подразделяются по степени сложности. Чем сложнее разрабатываемое изделие, тем более сложной и многофункциональной должна быть САПР. Наибольшее распространение получили системы CAD/CAM/САЕ. Функции автоматизированного проектирования распределяются в них следующим образом: модули CAD (Computer Aided Design) – для геометрического моделирования и машинной графики, модули подсистемы САМ (Computer Aided Manufacturing) – для технологической подготовки производства и модули CAE (Computer Aided Engineering) – для инженерных расчетов и анализа с целью проверки проектных решений. Таким образом, современная система CAD/CAM/CAE способна обеспечить автоматизированную поддержку работ инженеров и специалистов на всех стадиях цикла проектирования и изготовления новой продукции. В последние годы часть разработчиков добавляет в своих системах возможности PDM (Product data management – система управления данными об изделии).
|
|
|
В настоящее время в России получили распространение следующие CAD/CAM-системы: КОМПАС (разработчик «АСКОН»), ADEM (Omega ADEM Technologies Ltd.), СПРУТ, T-FLEX (АО «Топ Системы») – системы среднего уровня. Эти системы в России наиболее оптимальны с позиций цена/возможности. Каждая из этих систем имеет свою стратегию развития. «Аскон» развивает свои разработки по направлению CAD/CAM/PDM/ERP-систем. АО «Топ Системы» – CAD/CAM/CAE/PDM. Omega ADEM Technologies Ltd продолжает развитие интегрированной системы CAD/CAM/CAE.
В CAD/CAM-системах в качестве геометрического образа детали используется объемное моделирование. Объемное моделирование развивается в двух направлениях. Первое – поверхностное моделирование, второе – твердотельное. В поверхностном моделировании (яркий представитель – Cimatron) основными инструментами являются поверхности, а базовыми операциями моделирования на их основе – продление, обрезка и соединение. Таким образом, конструктор предлагает описать изделие семейством поверхностей.
|
|
|
При твердотельном способе (например, SolidWorks) основными инструментами являются тела, ограниченные поверхностями, а главными операциями – булевы объединения, дополнения, пересечения. В этом случае конструктор должен представить изделие семейством простых (шар, тор, цилиндр, пирамида и т.п.) и более сложных тел. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Поверхностное моделирование популярно в первую очередь в инструментальном производстве, твердотельное – в машиностроении.
Система CAD/CAM/CAE ADEM предназначена для автоматизации проектно-конструкторских и технологических задач в области машиностроения. Система ADEM позволяет работать как с телами, так и с отдельными поверхностями, используя булевы и поверхностные процедуры.
С модели может быть получена не только информация о координатах любой точки на поверхности, но и другие локальные характеристики (нормали, кривизна и т.д.) и интегральные характеристики (объем, площадь поверхности, моменты инерции и т.д.). На ее основе всегда можно получить плоские модели: виды, сечения и разрезы.
|
|
|
В отличие от чертежа модель является однозначным представителем геометрии и количественного состава объекта [7].
Результат черчения ассоциативен с моделью. При изменении модели все виды, разрезы, сечения со штриховками и обозначениями перестраиваются автоматически по команде пользователя.
Получение чертежей не зависит от того, была ли создана модель непосредственно в ADEM или импортирована из других систем: AMD, CadKey, CimatronE, IronCAD, ProE, SolidEdge, SolidWorks.
Это означает, что моделировщик системы ADEM является гибридным.
По своей основной специализации ADEM предназначена для автоматизации проектно-конструкторских и технологических задач в области машиностроения. ADEM – система сквозного проектирования, решающая полный спектр задач от формирования облика изделия до подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, включая полный комплект конструкторской и технологической документации.
Главными функциями системы ADEM являются:
· плоское конструирование, выпуск чертежной
конструкторской документации;
· выпуск технологической документации;
· объемное моделирование;
· плоская и зонная механообработка;
· объемная механообработка;
· хранение и управление конструкторско-технологическими
документами и данными.
На предприятиях с помощью системы ADEM решаются следующие задачи: проектирование новых узлов и изделий с необходимыми расчетами, проектирование технологической оснастки, штампов и прессформ; проверка сборочных узлов на собираемость с учетом допусков и смещений; разработка технологических процессов; проектирование карт технологических процессов на базе конструкторских чертежей; проверка технологических процессов на правильность определения припусков по операциям при механической обработке или их графический расчет; проектирование и расчет поверхностей механической обработки и их последующая обработка; проектирование и расчеты режущего, вспомогательного и измерительного инструмента; определение центра тяжести узлов и деталей для статической балансировки или расчетов; расчеты площадей проходных сечений, площадей деталей сложной конфигурации в сечениях; проектирование информационных каталогов режущего, вспомогательного и измерительного инструмента; автоматизация прикладных расчетов для конструкторов и технологов (за счет подключения расширенного расчетного модуля и др.); построение и расчет эквидистантных контуров (для сложной формообразующей оснастки) с выдачей твердой копии, таблично заданных, новых координат точек; разработка постпроцессоров для любых станков с ЧПУ.
 |
Система ADEM представлена тремя основными модулями (рис. 3.48): ADEM CAD, ADEM CAM, ADEM TDM.
Данные модули объединяют в едином конструкторском и технологическом пространстве все известные методы проектирования и моделирования, подготовку управляющих программ для всех типов стоек станков с ЧПУ. Они обеспечивают целостность графической, технологической и расчетной информации, управление базами данных предприятия, генерацию любых отчетных документов.
Проектирование технологического процесса в системе ADEM начинают с создания модели в модуле CAD. Чаще удобнее строить твердотельную модель, но возможно построение 2D-модели или использование отредактированных сканированных чертежей (рис. 3.49). Структура ADEM позволяет из 3-мерной модели получить 2-мерный чертеж (рис. 3.50).
Переход из модуля CAD в модуль CAM производится обычным переключением. Модель при этом сохраняется.
С помощью модуля CAM производится технологическая подготовка производства детали: выбор оборудования, оснастки, режимов резания; генерируется траектория движения инструмента, как при 2.5-координатной обработке (рис. 3.51), так и при 3-…5-координатной (рис. 3.52); 
выполняется подготовка управляющих программ для различных станков с ЧПУ, с использованием модуля генератора постпроцессоров (GPP). В модуле СAM реализованы следующие виды обработки: точение, фрезерование (2-, 2.5-, 3-, 5-координатная обработка, при этом доступны все схемы обработки: эквидистантная, зигзаг/петля, спираль, контурный зигзаг и др.), сверление, резка, гравировка, электроэрозионная (4,5-координатная обработка), листопробивка и др.
Модуль TDM также является частью интегрированной системы ADEM и предназначен для автоматизации выпуска технологической документации – технологических процессов, карт наладок, ведомостей материалов, ведомостей оснастки и т.д. Модуль TDM в своем составе содержит библиотеку техпроцессов, разработанных различными пользователями. Эти техпроцессы можно использовать как заготовки для формирования новых техпроцессов, что значительно сокращает сроки внедрения.
Наличие твердотельной модели позволяет упростить многие инженерные расчеты (модуль CAE) и с наличием их ассоциативности обеспечить цепочку цикла проектирования: 2D-чертеж – твердотельная модель – траектория резания – технологическая оснастка. Это позволяет автоматически модифицировать все части проекта при внесении изменения в создаваемое изделие.
Одним из важных элементов системы CAD/CAM является ее открытость. Это позволяет наращивать систему дополнительными подсистемами, улучшающими характеристики основной системы.
Развитие CAD/CAM систем происходит в следую-щих направлениях:
· единая структура базы данных, сквозная параметризация и модульная структура построения системы, позволяющие сделать систему полностью ассоциативной и осуществить возможность параллельной работы коллектива разработчиков над одним проектом;
· проектирование с использованием фичерсов (объектно-ориен-тированных конструкторских операций) резко повышает производительность проектных работ и позволяет ориентировать систему на конструкторов, инженеров и технологов, а не на специалистов в области математики или вычислительной техники;
· 
независимость от программно-аппаратной платформы позволяет предприятиям самостоятельно закупать оборудование по оптимуму цена/производительность.
В последние годы получают развитие CAE-системы как отдельные си-стемы для автоматизированного расчета, моделирования и проектирования механических конструкций и оборудования в машиностроении. Отечественный представитель таких систем АРМ WinMachine компании НТЦ АПМ. Система позволяет производить расчет напряженно-деформи-рованного состояния изделий методом конечных эле-ментов, анализ динамического состояния механических конструкций и их устойчивость и т.д., – выполнять весь комплекс инженерных расчетов.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 424; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!