2.10.Компьютерная отработка технологических процессов

Важным преимуществом электронного моделирования является возможность предварительной отработки технологических процессов изготовления деталей на базе ЭВМ. В настоящее время системы автоматизированного расчета и анализа (CAE) позволяют выполнять полную имитацию основных производственных процессов: листовой штамповки (гибка, глубокая вытяжка, формовка), черного и цветного литья в формы, формообразования пластмассовых изделий, ковки и объемной штамповки деталей из металла и прочее. Отработка технологических процессов идет по электронной модели детали. Причем варьирование параметров технологического процесса позволяет получать значения утонения материала при деформировании, места разрывов, величину ожидаемого коробления и перегрева. Эти возможности открывают перед технологами возможности быстрой оценки количества переходов операционных процессов, разработки технических требований к специальной технологической оснастке, своевременное предупреждение брака.

Электронные мастер-модели применяются для проверки конструкции на прочность, кинематику и т.д. Если при использовании традиционных методов расчеты на прочность производились в основном для опасных сечений, устанавливаемых конструктором, то в электронных моделях проверка прочности производится для всей детали с получением цветной эпюры напряжений и перемещений. Системы САПР высокого уровня позволяют производить проверку на прочность в течении нескольких минут, не выходя из системы, и делать эти расчеты можно на протяжении всего цикла проектирования, например при выполнении дополнительных сборочных отверстий или технологических отверстий.

Особенно наглядно происходит проверка кинематики работы механизма. При выполнении увязки таких агрегатов, как створки шасси, рампы, стойки шасси, закрылки, предкрылки, обеспечение требуемых зазоров при движении рабочих механизмов является одной из наиболее сложных задач. При использовании традиционного плазово-шаблонного метода без применения компьютерной техники такие проверки невозможны. В случае использования методов трехмерного моделирования этот процесс заключается в задании правил движения рабочих органов механизма и проверки зазоров в контрольных положениях. Результаты проверки выдаются наблюдателю в виде компьютерной анимации с возможностью получения диаграмм зазоров.

2.11.Программное обеспечение систем автоматизированного проектирования

В настоящее время рынок программных продуктов систем САПР представлен целой гаммой продуктов зарубежного и российского производства, отличающихся по показателю «цена – производительность». По набору функциональных возможностей системы обычно классифицируют на системы высокого уровня («тяжелые») – стоимостью от $10000 (300000руб) за одну лицензию (например: CATIA5, UNIGRAPHICS, Pro/ENGINEER), среднего уровня – стоимостью от $2000 (60000руб)до $10000 (300000руб) (например: Solid Works, MDT, Inventor, КОМПАС, T-Flex) и «легкие» системы – стоимостью до $2000 (60000руб) (например: «AutoCAD»). «Тяжелые» системы требуют для своей работы мощные компьютеры. «Средние» и «легкие» системы предназначены для работы на обычных компьютерах.

«Легкие» системы базируются на идеологии плоского двухмерного проектирования и поверхностного трехмерного проектирования, в основе «тяжелых» и «средних» систем обычно лежит трехмерная твердотельная или гибридная модель (твердотельно – поверхностная).

Системы высшего уровня представляют собой полностью интегрированную среду, в которой на основе единых электронных макетов решаются как конструкторские, так и технологические задачи.

Практически все системы высшего уровня выполняют моделирование в параметрическом виде, с помощью типовых элементов и традиционное геометрическое моделирование, позволяя получать проекты изделий в кратчайшие сроки. Эти системы предлагают широкий выбор средств моделирования: в твердом теле, поверхностях, проволочной геометрии, а также с помощью параметризированных элементов.

Современные системы САПР ориентированны на выполнение трехмерных электронных макетов сборок деталей. Основные чертежные проекции отдельных деталей и сборок выполняются в этих системах автоматически и полностью соответствуют электронным макетам. Любые изменения в электронных макетах система самостоятельно отслеживает в чертежах. Если по электронным макетам изделия выполнены шаблоны, приспособления, стапельная оснастка и т.п., то изменения находят отражение на всех стадиях процесса создания и производства детали: в проектах оснастки и программах для оборудования с ЧПУ.

Важным преимуществом систем высшего уровня – легкое манипулирование большими сборками. Как правило, все они тесно связаны с системами ведения проекта (PDM системами). Принцип электронной мастер – модели позволяет работать со сборками и выполнять параллельную деталировку отдельных компонент. При этом все члены коллектива работают параллельно в соответствии с общей структурой изделия. Изменения автоматически находят отражения в других сборках. Таким образом обеспечивается реализация принципа параллельного инжиниринга.

Системы ведения проекта (или управление проектными данными изделий) необходимы для работы со сборками в несколько сот или тысяч деталей. Они позволяют управлять конфигурацией изделия в течении всего жизненного цикла, сохраняя все изменения спецификаций изделия от серии к серии, позволяя организовать управление проектами, выдавать задания инженерам и контролировать сроки. Обычно PDM системы имеют возможность проверки выполнения проектов руководителями и подписания электронных макетов и чертежей электронными подписями. Наиболее характерной особенностью является работа с базами данных с использованием сетей. Одним из наиболее известных зарубежных продуктов является система ведения проекта «IMAN». Только в последних версиях российских системах САПР «T-Flex», «КОМПАС» появились системы ведения документооборота.