Автоматизированное производство

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

И УПРАВЛЕНИЯ

 

 

Конспект лекций

 

Омск 2007

УДК 004.4¢22:681.5(75)

ББК 30.2-5-05 я73

Ф34

 

Рецензенты:

Ю.П. Котелевский, канд. техн. наук, ген. директор ООО «АДЛ-Омск»;

В.Д. Парадеев, канд. техн. наук, доцент, президент компании «Арматурно-фланцевый завод».

 

А.В. Федотов

Ф34 Интегрированные системы проектирования и управления: Конспект лекций. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 71 с.

 

Рассмотрены вопросы автоматизации проектирования и технологической подготовки производства в современном автоматизированном производстве. Приводятся сведения по современным автоматизированным системам проектирования и их компонентам. Обсуждаются вопросы автоматизации геометрического моделирования, инженерного анализа и оценки результатов проектирования.

Рассмотрена автоматизация технологической подготовки производства при разработке технологических процессов и управляющих программ для оборудования с ЧПУ. Излагаются сведения по автоматизированным интегрированным системам САПР/АПП на примере систем КОМПАС и T-Flex. Рассмотрены SCADA-системы и примеры их построения.

Конспект лекций предназначен для использования в дистанционном обучении студентов специальности 220301 – Автоматизация технологических процессов и производств.

 

УДК 004.4¢22:681.5(75)

ББК 30.2-5-05 я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

Ó А.В. Федотов, 2007

Ó Омский государственный технический университет, 2007

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

Из истории САПР/АПП

Термин "автоматизация проектирования" определяет проектную деятельность, в рамках которой ЭВМ находят применение в процедурах разработки, анализа или видоизменения технических решений. САПР основываются на применении средств интерактивной машинной графики. Развитие САПР в значительной мере определялось и определяется достижениями в области машинной графики.

Одной из первых работ в области машинной графики явилось создание языка APT (АПТ) в Массачусетском технологическом институте в середине пятидесятых годов прошлого столетия. Язык APT (Automatically Programmed Tools, автоматические программируемые станки) изначально был предназначен для описания геометрических элементов деталей, изготавливаемых на станках ЧПУ при подготовке управляющих программ с использованием ЭВМ. Группу разработчиков языка возглавлял математик Дуглас Т. Росс. Первое сообщение о языке было сделано в 1959 г., а в 1960 г. он впервые был применён в производственных условиях.

APT это не только язык станков с ЧПУ, но и программа, которая выполняет расчёты по определению положения режущего инструмента в соответствии с операторами языка. Таким образом APT это система программирования станков с ЧПУ. Обработка программируется в трёх мерном пространстве. Язык включает четыре типа операторов: геометрические операторы (определяют геометрические элементы обрабатываемой детали), операторы движения (описывают траекторию движения инструмента), операторы постпроцессора (позволяют задавать технологические режимы для конкретного станка) и вспомогательные операторы (используются для определения типа деталей, инструментов, допусков и др.).

Язык APT позволяет использовать макрооператоры – подпрограммы для описания многократно повторяющихся действий. Этот язык лёг в основу многих более поздних APT-подобных языков для автоматизации программирования оборудования с ЧПУ.

Позже, по мере развития компьютерной техники, появились новые подходы к программированию систем ЧПУ, основанные на использовании средств интерактивной графики. С помощью графического терминала САПР/АПП технолог-программист строит траекторию движения инструмента на основе геометрических данных детали, созданной в процессе проектирования. В результате система автоматически составляет APT-программу. Эта программа затем транслируется с использованием соответствующего постпроцессора и преобразуется в управляющую программу для конкретного станка с ЧПУ.

Первая промышленная разработка САПР ДАС-1 была продемонстрирована в 1963 г. фирмой Дженерал Моторс.

В 1965 г. была начата разработка системы EXAPT (Extend Subset of APT – расширенное подмножество APT). На основе концепции EXAPT были разработаны несколько новых САПР. В 1969 г. в Западноберлинском техническом университете была разработана трёхмерная система графического моделирования COMPAC, позволяющая реализовать внутримашинное представление объекта (ВПО) в виде цифровой модели и графический вывод.

В 1971 г. появилась система CAPSY, обеспечивающая генерирование вариантов для технической подготовки одиночного и мелкосерийного производства в механообрабатывающем производстве. Несколько позже была создана система REKON для разработки программных модулей системы подготовки программ для станков ЧПУ, для систем автоматизированного проектирования электрических и гидравлических схем. Получили распространение САПР CADAM фирмы Локхид, CADD фирмы Макдоннел Дуглас, GMSOLID фирмы Дженерал Моторс и другие.

В нашей стране нашли применение система MAP подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и более поздние разработки, выполненные в ГДР, - системы SYMAP и AUTOTECH.

Вопросами координации в области создания и стандартизации САПР занимаются международные ассоциации: IFIP – International Federation of Information Processing (Международная федерация по обработке информации) и CAM-1 – Computer Aided Manufacturing International (Международная организация по управлению производством с помощью средств вычислительной техники).

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА

СОСТАВ САПР/АПП

САПР/АПП является программно-аппаратным комплексом. Аппаратная часть реализуется на ЭВМ, которая должна иметь достаточные вычислительные возможности (быстродействие, объем памяти и др.) и необходимый состав периферийных устройств. Могут использоваться персональные компьютеры, рабочие станции или ЭВМ общего применения. ЭВМ должна быть оснащена соответствующей операционной системой.

Функции САПР/АПП и возможности будут определяться прикладным программным обеспечением. Это программное обеспечение укрупнено состоит из двух подсистем: подсистема проектирования и подсистема управления автоматизированным производством (технологическим процессом). Человек взаимодействует с системой, используя средства интерактивной графики, а система взаимодействует с производством путём программирования АСУ ТП или локальных систем управления (систем ЧПУ и программируемых контроллеров) в составе АСУ ТП.

Укрупнённая структура САПР/АПП показана на рис. 14. Подсистема САПР выполняет функции автоматизированного проектирования. Подсистема АПП выполняет функции автоматизированной технологической подготовки производства. Таким образом, при работе с системой проектирование изделия объединяется с проектированием технологии изготовления этого изделия (в виде программного обеспечения для АСУ ТП).

Взаимодействие подсистем осуществляется через единую для этих подсистем базу данных. База данных содержит всю информацию об изделии, которая формируется в процессе проектирования изделия (форма деталей, спецификации, технические требования и др.), а также дополнительные сведения для изготовления изделия. Начинает формировать базу данных подсистема САПР.

Подсистема АПП, используя информацию базы данных, в интерактивном режиме формирует информацию о технологическом процессе изготовления изделия, которая так же заносится в базу данных. Таким образом, в базе данных имеется вся информация, необходимая для технологического процесса изготовления изделия. Технология изготовления изделия оформляется в виде управляющих программ для станков с ЧПУ.

Управляющие программы, календарные планы производства и другая информация, необходимая для производственного подразделения при изготовлении изделия, поступает из базы данных САПР/АПП в АСУ ТП производственного подразделения и обеспечивает настройку этой подсистемы на производство спроектированного изделия в нужные сроки и в нужных количествах.

ПРЕИМУЩЕСТВА САПР/АПП

Внедрение систем САПР/АПП вызвано эффективностью этих систем и повышением уровня автоматизации производства, использующего названные системы. Эффективность интегрированных САПР/АПП определяется следующими факторами:

· увеличение производительности высококвалифицированного оперативного персонала, возможность сокращения его численности и, соответственно, сокращение затрат на оплату труда;

· сокращение длительности цикла производства и ускорение реакции производства на запросы потребителей, что обеспечивает максимальную прибыль производителю;

· уменьшение влияния субъективного фактора операторов на результаты проектирования и производства, что приводит к повышению качества производственного процесса (уменьшение субъективных ошибок, оптимизация технических решений, повышение качества конструкторской и технологической документации и др.).

Система КОМПАС

Отечественное акционерное предприятие АСКОН занимается разработкой комплексных систем автоматизации конструкторско-технологического проектирования. В 80-е годы компания выпустила на отечественный рынок "КОМПлекс Автоматизированных Систем" (КОМПАС) на базе персональных ЭВМ. В комплекс включены:

· КОМПАС-ГРАФИК – графическая система для конструктора;

· КОМПАС-Т/М – САПР технологических процессов механообработки;

· КОМПАС-ЧПУ – САП управляющих программ для оборудования с ЧПУ;

· КОМПАС-МАСТЕР – инструментальные средства разработчика САПР;

· КОМПАС-МОНИТОР – интегрированная оболочка;

· КОМПАС-БИБЛИОТЕКИ – прикладные библиотеки.

Система ориентирована на использовании на персональном компьютере с DOS. Структура системы КОМПАС приведена на рис. 16.

Система КОМПАС состоит из отдельных подсистем, которые могут использоваться как автономно, так и в комплексе. Подсистема КОМПАС-ГРАФИК предназначена для автоматизации проектирования и является CAD-системой. С её использованием конструктор может разрабатывать конструкторскую документацию и выполнять геометрическое моделирование.

Подсистема КОМПАС-Т/М предназначена для автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки. С её использованием технолог может разрабатывать технологические процессы обработки деталей и оформлять технологическую документацию.

Подсистема КОМПАС-ЧПУ предназначена для автоматизации программирования станков с ЧПУ. Разработка УП производится на основе геометрической информации, полученной из CAD-системы, а также на основе информации о технологическом процессе, созданном в подсистеме КОМПАС-Т/М. Результатом взаимодействия этих систем является комплекс УП для оборудования с ЧПУ, с помощью которого реализуется производство создаваемых в ходе проектирования деталей.

Для согласованного использования автоматизированных подсистем и ведения проекта в целом имеется интегрированная оболочка КОМПАС-МОНИТОР. Средствами этой оболочки отслеживается ход работ по выполнению проекта, производится согласование вносимых отдельными подсистемами изменений и ведётся контроль выполнения работ.

Дополнительными средствами автоматизации проектирования являются подсистемы КОМПАС-МАСТЕР и КОМПАС-БИБЛИОТЕКИ. КОМПАС-МАСТЕР – это инструментальная система, предназначенная для построения специализированных конструкторских САПР (проектирование штампов, пресс-форм, приспособлений, специнструмента и т.п.) в графической среде КОМПАС. При этом сохраняется единый интерфейс с КОМПАС-ГРАФИК и используются её графические возможности.

В подсистеме КОМПАС-БИБЛИОТЕКИ объединены различные библиотеки (справочники), используемые при проектировании и разработке технологий, и облегчающие работу конструктора и технолога.

 

Подсистема КОМПАС-ГРАФИК

Система автоматизированного проектирования КОМПАС-ГРАФИК позволяет работать как с чертежами, так и с объёмными моделями. При работе с чертежами используются общепринятые приемы создания элементов чертежа.

Наиболее простым и понятным способом построения является прямое указание курсором точек на поле ввода. Например, при создании отрезка выполняется последовательная фиксация его начальной точки, а затем конечной точки. Другим способом является указание точных значений координат для перемещения в нужную точку и ее последующая фиксация. Для отображения и ввода координат предназначены специальные поля значений координат X и Y, отображаемые в " Строке текущего состояния ".

Каждый чертежный объект в КОМПАС-ГРАФИК обладает некоторым набором характеристик, или параметров. Например, параметрами отрезка прямой линии являются координаты X и Y его начальной и конечной точек, длина и угол наклона. Можно однозначно определить отрезок, задав координаты его начальной точки совместно с длиной и углом наклона, при этом координаты конечной точки рассчитываются автоматически. Для других объектов количество параметров может быть большим (например, для эллипса). Одновременное управление всеми этими параметрами позволяет гибко изменять чертеж.

Большие возможности при черчении предоставляет параметризация чертежей. При параметризации осуществляется ввод ассоциативных (связанных с базовыми объектами) размеров, штриховок, обозначений центра, обозначений шероховатости, баз, допусков и т.д. При редактировании базовых объектов автоматически перестраиваются и ассоциированные с ними объекты оформления (в том числе изменяются значения размеров).

Создавать параметрические графические объекты возможно либо путем программирования, либо путем интерактивного формирования модели непосредственно при черчении. В КОМПАС использована вариационная технология параметризации, когда можно накладывать ограничения (связи) на объекты уже начерченного ранее изображения узла или детали, причем в любом порядке, не придерживаясь какой-либо жесткой последовательности. В этом случае возможно произвольное изменение модели, не приводящее к необходимости повторных построений с самого начала.

Работая в параметрическом режиме, можно накладывать различные размерные (линейные, угловые, радиальные и диаметральные) и геометрические (параллельность, перпендикулярность, касание, принадлежность точки к кривой, фиксация точки и т.д.) ограничения на объекты модели, а также задавать уравнения и неравенства, определяющие зависимость между параметрами модели.

Отличие параметрического изображения от обычного состоит в том, что в нем предусмотрены взаимосвязи между объектами. Часть взаимосвязей формируется автоматически при вводе (совпадения точек, положение точки на какой-то геометрической кривой, параллельность, перпендикулярность, симметрия, касания), если, конечно, пользователь не отключил такую возможность. Совпадения точек и положение точки на кривой параметризуются через выполненную при указании этой точки привязку (глобальную или локальную), а условия параллельности, перпендикулярности и касания - в соответствующих процессах ввода объектов.

Параметризация может осуществляться с помощью команд, предназначенных для наложения на графические объекты связей и ограничений (параллельность, перпендикулярность, симметрия, касание, выравнивание по вертикали и горизонтали, равенство длин или радиусов и т.д.). При редактировании параметризованного объекта другие объекты перестраиваются автоматически в соответствии с заданной связью.

Вставка в графический документ параметрического фрагмента и изменение параметров объектов в этом фрагменте осуществляется путем задания значений управляющих переменных.

При проектировании возникает задача расчёта параметров создаваемых деталей. Для автоматизации расчётов в составе графической подсистемы КОМПАС имеются средства для расчета массо-центровочных (массо-инерционных) характеристик фигур, тел вращения и тел выдавливания (в том числе фигур и тел с отверстиями). К ним относятся

· объем,

· координаты центра тяжести,

· осевые моменты инерции в заданной системе координат,

· центробежные моменты инерции в заданной системе координат,

· осевые моменты инерции в центральной системе координат,

· центробежные моменты инерции в центральной системе координат,

· плоскостные моменты инерции.

Значительные возможности представляет использование при проектировании трёхмерных моделей. Такая модель строится в трёхмерной системе координат. Плоскости этой трёхмерной системы координат используются для построения проекций.

Построение трехмерной модели детали начинается с создания основания – ее первого формообразующего элемента. Основание есть у любой детали; оно всегда одно. В качестве основания можно использовать любой тип формообразующих элементов:

- элемент выдавливания,

- элемент вращения,

- кинематический элемент,

- элемент по сечениям.

В некоторых случаях можно выбрать основание (а также наметить дальнейший порядок проектирования детали), представив технологический процесс ее изготовления. Построение любого основания начинается с создания эскиза. Эскиз располагается на плоскости. Как правило, для построения эскиза основания выбирают одну из существующих в файле детали проекционных плоскостей.

Подсистема КОМПАС-ЧПУ

Система КОМПАС-ЧПУ является автоматизированной системой программирования станков с ЧПУ и позволяет разрабатывать управляющие программы для 2,5 – координатной обработки. В качестве исходной информации система использует геометрическую информацию об обрабатываемой детали из КОМПАС-ГРАФИК.

На основе исходной информации в диалоговом режиме взаимодействия с пользователем система позволяет решать следующие задачи:

· расчёт режимов резания;

· подготовка управляющих программ для различных моделей УЧПУ;

· имитация обработки в режиме графического контроля;

· подготовка технологической документации (операционные эскизы, инструментальные наладки и пр.);

· организация хранения технологической информации;

· формирование архива управляющих программ и коррекция программ в случае необходимости.

В КОМПАС-ЧПУ нет исходной программы на APT-подобном языке. Исходные данные для программирования задаются в виде технологических параметров обработки путем заполнения табличных форм в диалоговом режиме. На основе этих данных система производит необходимые расчёты и формирует УП в командах используемого УЧПУ. При необходимости исходная программа может быть получена в технологической системе КОМПАС-Т/М.

КОМПАС-ЧПУ позволяет программировать обрабатывающие центры, станки с ЧПУ токарной группы, электроэрозионные станки с ЧПУ, оборудование газо-плазменной резки с ЧПУ, гравировальное оборудование с ЧПУ. Для этого в состав КОМПАС-ЧПУ включены соответствующие программные подсистемы, которые могут использоваться автономно.

Обобщённый алгоритм разработки управляющей программы в КОМПАС-ЧПУ представлен на рис. 17. Вначале разрабатывается исходная программа (ИП) в виде последовательности типовых технологических блоков, каждый из которых соответствует определённому типовому переходу в реализуемой операции.

Составляется ИП путем ввода технологической информации в типовые таблицы в интерактивном режиме. Кроме этого системой используется геометрическая информация из КОМПАС-ГРАФИК. В КОМПАС-ЧПУ блок – это законченный набор технологических действий, полностью определяющий выбранный тип обработки. Блоки делятся на технологические и вспомогательные. Технологические блоки описывают формоизменяющие действия, а вспомогательные – дополнительные условия.

Каждый блок характеризуется технологической информацией, объём которой достаточен для расчёта всех данных по текущему виду обработки. В результате расчёта определяется алгоритм обработки, который представляется в табличной форме и содержит сведения о выбранных системой обрабатывающих инструментах. Этот алгоритм можно корректировать.

После получения алгоритма обработки технолог осуществляет ввод геометрической информации, используя подсистему КОМПАС-ГРАФИК, например, путём вызова файла чертежа детали. В результате разрабатываются контуры обработки или определяется информация для позиционных блоков.

В системе предусмотрен режим графического контроля, в котором можно моделировать результаты выполнения блоков УП. Моделирование возможно как покадровое, так и в непрерывном режиме. В процессе моделирования можно переключать проекции, изменять способ отображения и др. При обнаружении ошибок необходим возврат к предыдущим действиям и коррекция кадров.

Когда создание исходной программы из блоков закончено, производится формирование карты наладки. Карта наладки формируется в виде таблицы инструментов с указание кодировки инструментов, их размеров и стойкости.

После формирования карты наладки можно осуществить графический контроль всей программы. В этом случае осуществляется полное моделирование обработки и предоставляется возможность выявления ошибок с последующей коррекцией ИП.

Когда ИП отлажена, производится её трансляция в команды используемой для обработки стойки ЧПУ. Для создания УП применяется конкретный постпроцессор. Набор таких постпроцессоров входит в состав системы КОМПАС.

Для документального оформления технологического процесса оформляется расчётно-технологическая карта на операцию обработки. Затем осуществляется вывод результатов разработки. Система поддерживает различные устройства ввода-вывода и имеет возможность настройки адаптера ввода-вывода.

Современный КОМПАС

Система КОМПАС постоянно совершенствовалась и развивалась. В настоящее время КОМПАС ориентирован на работу под операционной системой Windows и существенно усовершенствован. Современный комплекс состоит из нескольких основных компонентов:

· ядро комплекса — система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия корпоративного уровня ЛОЦМАН:PLM, содержащая всю информацию об изделиях;

· информационная платформа — это набор единых баз данных (справочников) серии ЛОЦМАН, к которым обращаются остальные компоненты комплекса. К справочным относятся данные о материалах и сортаментах, используемых при производстве и эксплуатации выпускаемых изделий; данные о стандартных изделиях, используемых при комплектовании выпускаемых сборочных единиц; данные по единицам измерений; данные по оборудованию и инструменту, используемым в процессе производства и т.д.

· системы автоматизации конструкторской подготовки производства КОМПАС-3D и КОМПАС-График с множеством дополнительных специализированных САПР и библиотек;

· система автоматизации технологической подготовки производства КОМПАС-Автопроект, включающая дополнительные модули технологических расчетов, формирования отчетов и т.д.

Использование всеми участниками процесса проектирования единых справочников данных позволяет сформировать интегрированную среду совместной работы над проектом изделия. Так, например, материал, указанный конструктором в штампе чертежа проектируемой детали в системе КОМПАС-График, в точности соответствует материалу, указанному в описании технологического процесса изготовления той же самой детали в системе КОМПАС-Автопроект. Аналогично, стандартное крепежное изделие (например, болт), используемое в трехмерной модели сборки, созданной в системе КОМПАС-3D, адекватно отображается в дереве состава данной сборочной единицы в системе ЛОЦМАН:PLM как стандартное изделие соответствующей номенклатуры. Структура комплекса показана на рис. 18.

Система MES (Manufacturing Execution System) - это система управления производством, которая связывает воедино все бизнес-процессы предприятия с производственными процессами, оперативно поставляет объективную и подробную информацию руководству. Кроме того, система MES проводит анализ и определяет наиболее эффективное решение проблемы - например, для конкретного руководителя таким решением может быть переход на другие источники сырья, внедрение систем автоматизации в определенные точки технологического процесса, изменение графика поставок или сокращение ручного труда.

ERP (Enterprise Resource Planning) - система управления деятельностью предприятия. Набор интегрированных приложений, позволяющих создать единую среду для автоматизации планирования, учета, контроля и анализа всех основных бизнес операций предприятия (производство, финансы, снабжение, сбыта, хранение, техническое обслуживание). Система ERP характеризуется использованием графического интерфейса пользователя, реляционной базы данных, программным инструментарием для разработки архитектур клиент-сервер и переносимости на принципах открытых систем.

На этапе конструкторской подготовки производства главный конструктор проекта определяет в системе ЛОЦМАН:PLM укрупненный состав разрабатываемого изделия в виде перечня основных узлов. Используя модуль Workflow, интегрированный с системой электронной почты предприятия, он распределяет задания на проработку того или иного узла ведущим конструкторам отдела и впоследствии контролирует сроки и объемы выполненной работы.

При помощи систем КОМПАС-3D и КОМПАС-График конструкторы создают модель изделия и подготавливают комплект конструкторской документации, а в системе ЛОЦМАН:PLM параллельно формируется окончательный состав изделия.

По мере наполнения состава изделия конструкторскими данными технологи, используя систему КОМПАС-Автопроект, начинают технологическую проработку конструкции, определяют маршрут изготовления и оценивают потребность в средствах технологического оснащения. Далее технологические службы формируют маршрутно-операционную технологию, проектируют в системе КОМПАС-3D оснастку и инструмент, рассчитывают нормы расхода материалов, режимы обработки и трудоемкость операций.

Затем комплект технологической документации, соответствующей ГОСТ или стандартам предприятия, передается в производство. В результате вся информация об изделии сохраняется в системе ЛОЦМАН:PLM. Это является важнейшим условием для дальнейшей быстрой проработки модификаций изделия, проведения согласований с заказчиками и поставщиками, проектирования и запуска в производство новой продукции, преемственной с ранее разработанными проектами.

В технологическую САПР комплекса входят системы КОМПАС-Автопроект и ГЕММА-3D. КОМПАС-Автопроект предназначен для проектирования технологических процессов и состоит из следующих компонентов:

· система проектирования технологической размерной структуры;

· система расчета режимов резания;

· система расчета режимов сварки;

· система трудового нормирования;

· система трудового нормирования по укрупненным нормативам времени;

· АРМ нормирования материалов;

· переводчик технологий.

Система программирования объемной обработки на станках с ЧПУ ГЕММА-3D предназначена для автоматизированной разработки управляющих программ для ЧПУ и может использоваться наряду с системой автоматизации программирования оборудования с ЧПУ КОМПАС-ЧПУ для MS-DOS.

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,
создание 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
связанными 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 проек
тируемого 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 координ