«Вертикаль» новое поколение технологических САПР: объектный подход
Технология является источником информации о трудовых, материальных и ресурсных затратах производственного процесса. Данные, содержащиеся в технологии, используются в ERP-системах для расчета трудоемкости, материалоемкости и себестоимости изготовления изделия в целом. Внедрение на машиностроительных предприятиях систем планирования и управления производством повышает значение программных комплексов, автоматизирующих разработку технологической документации.
Ключевым аспектом функционирования технологических САПР является их взаимодействие с конструкторскими данными, поступающими от CAD-систем. Все технологические решения принимаются на основе информации, полученной с чертежа изделия. Если в САПР ТП структурировать графические данные, объединить их с технологической информацией и в удобном формате представить технологу, то это позволит повысить скорость разработки технологических процессов и сократит сроки выпуска необходимой документации.
Новые задачи требуют новых подходов, прежде всего в области представления данных. Объектно-ориентированные методы организации технологических баз данных, СОМ-технологии, новые интерфейсные решения, открытая архитектура, основанная на ActiveX-компонентах, в полной мере были реализованы в предлагаемой компанией АСКОН системе нового поколения технологических САПР «Вертикаль».
Традиционно в технологических САПР технология отображается компонентами «дерево» и «сетка» (рис. 1). В первом просматривается состав и последовательность технологических операций, а во втором на различных закладках отображаются переходы, используемая оснастка, материалы, режимы обработки и т.д.
Такой формат позволяет отображать последовательность изменения заготовки во времени. Он привычен для технолога, поскольку близок к бумажной, гостированной форме представления информации. Недостатком его является отсутствие удобного механизма просмотра планов обработки отдельных конструктивных элементов детали. Так, обработка отверстия втулки с точностью H6 и чистотой поверхности Ra0.8 делится на черновую, получистовую, чистовую и доводочную стадии. Каждому этапу может соответствовать один или несколько переходов, принадлежащих различным операциям. Собрать переходы вместе и работать с ними как с самостоятельным фрагментом технологического процесса (ТП) формат технологии, представленный на рис. 1, не позволяет.
В САПР ТП «Вертикаль» реализован новый подход к организации данных о ТП, позволяющий решить эту проблему. Прежде всего, система базируется на объектной модели технологии, представленной на рис. 2.
Технологическая часть модели содержит сведения об операциях, переходах, оснастке, конструкторская отображает состав и структуру обрабатываемых поверхностей детали. Объекты «переходы» и «конструктивные элементы» имеют двусторонние связи, что позволяет определять как список переходов по каждой поверхности, так и состав поверхностей, обрабатываемых на отдельных технологических операциях. Особенностью данной модели является наличие у объекта «переходы» двух родителей: «операции» и «конструктивные элементы», что позволяет получить вторую «пространственную» точку зрения на технологический процесс, идущую от конструкции детали.
Объектная модель, в отличие от табличной, реляционной, это более совершенная форма организации данных. Она содержит в себе информацию не только о физической структуре данных, но и логику взаимосвязей своих компонентов, то есть метаданные. Настройкой состава и структуры объектов, а также их атрибутов, свойств и методов занимается специальное приложение конфигуратор модели, позволяющий пользователю самостоятельно создавать новые типы технологических процессов (рис. 3).
Иерархия классов, описывающих технологические сущности (операция, переход, оснастка, конструктивный элемент), позволяет реализовать механизмы наследования. Это облегчает доступ к атрибутам объектов из внешних приложений, таких как расчет режимов обработки, припусков, трудовое и материальное нормирование и др. Развитой API-функционал объектной модели ТП, базирующийся на СОМ-технологии, делает архитектуру программного комплекса «Вертикаль» открытой для интеграции с любыми системами, в том числе с PDM, ERP, CAD и CAM.
Для реализации предложенной модели ТП в состав визуальных компонентов, представленных на рис. 1, вводятся дерево конструкторско-технологических элементов (КТЭ) и компонент для отображения планов обработки, расположенный в правом верхнем углу формы.
В дереве КТЭ (рис. 4) отображаются состав и иерархия поверхностей детали. Выбор определенного элемента в дереве автоматически собирает технологические переходы по данному конструктивному элементу детали и выводит их на закладке «План обработки». Между деревьями КТЭ и ТП существует взаимообратная синхронизация. Активизация перехода на закладке «План обработки» выделяет его в дереве ТП и наоборот.
Удаление элемента из дерева КТЭ приводит к автоматическому удалению подчиненных переходов из технологии. Проектирование ТП на основе техпроцесса-аналога с использованием рассмотренных компонентов сводится к простому редактированию дерева КТЭ.
Формирование дерева КТЭ осуществляется с помощью специальной библиотеки, в которой конструктивные элементы связаны с типовыми технологическими планами их обработки (рис. 5).
Идеи создания подобных библиотек принадлежат теории синтеза технологических процессов, над которой с конца 70-х годов работали Г.К.Горанский, В.В.Павлов, В.Г.Старостин, В.Д.Цветков, Б.Е.Челищев и др. Данное направление является основой для создания экспертных систем в области автоматизированного проектирования технологических процессов. Актуальность и перспективность «интеллектуальной механической обработки» (knowledge-base machining) подтверждается обзорной статьей «“Интеллектуальные” возможности современных CAM-систем» (CAD/CAM/CAE Observer. № 4 (9). 2002).
На практике существующие САПР ТП основываются на типизации ТП. Их работа сводится к выбору и доработке техпроцесса-аналога. Такой подход позволяет максимально учитывать сложившиеся традиции и специфику конкретного машиностроительного предприятия, но не обладает гибкостью по отношению к изменяющимся производственным условиям.
В САПР «Вертикаль» реализован новый метод, сочетающий преимущества различных направлений. В его основе лежит синтез унифицированных маршрутов обработки деталей и типовых планов обработки КТЭ. Такой синтез можно представить как встречное движение двух потоков технологических решений, порожденных, с одной стороны, конструкторско-технологическими свойствами детали, а с другой конструкторско-технологическими характеристиками конструктивных элементов.
Возвращаясь к интерфейсным решениям системы «Вертикаль», необходимо рассмотреть возможность связывания 3D-модели детали с деревом КТЭ. В качестве графического редактора используется система КОМПАС-3D, которая позволяет создавать ActiveX-компоненты и помещать их на форму любого приложения. В отдельном окне системы «Вертикаль» отображается 3D-модель детали, на которую разрабатывается технология (рис. 6).
В данном окне технологу доступен минимальный набор функций по работе с 3D-моделью вращение, выделение граней, масштабирование, необходимых для навигации по изображению. Грани 3D-модели, образующие обрабатываемые конструктивные элементы, посредством уникальных идентификаторов связываются с элементами дерева КТЭ. Образуется двусторонняя связь, позволяющая при выделении грани в 3D-модели активизировать соответствующий элемент в дереве КТЭ совместно с технологическим планом его обработки. При выборе технологического перехода в дереве ТП активизируется элемент КТЭ и подсвечивается обрабатываемая поверхность в 3D-модели. В данном случае можно говорить о том, что 3D-модель детали является средством навигации в технологическом процессе (рис. 7).
В свою очередь, технологию можно рассматривать как дерево построения 3D-модели детали. Если от выбранной точки в технологическом процессе (от перехода) подняться вверх по модели, то можно определить, в каком состоянии находится каждый конструктивный элемент, а следовательно, сгенерировать текущий облик 3D-модели детали и передать его в CAM-систему для разработки управляющей программы (рис. 8).
Итак, на рынке систем автоматизированного проектирования технологических процессов появился программный комплекс «Вертикаль», разработанный компанией АСКОН. Основные особенности данного комплекса следующие:
• применение новых интерфейсных решений, облегчающих процесс проектирования технологий;
• впервые создана объектная модель технологии, объединяющая конструкторскую и технологическую часть информации;
• впервые разработана библиотека конструктивных элементов, связанных с типовыми планами обработки с помощью настраиваемых логических условий выбора (knowledge-base machining);
• впервые ActiveX-окно конструкторской САПР 3D интегрировано в САПР технологических процессов.
На протяжении всего периода своей работы компания АСКОН известна инновациями в области автоматизации техпроцессов, трехмерного моделирования, управления инженерными данными. Система «Вертикаль» продолжает эту традицию, являясь ноу-хау АСКОН в направлении САПР-технологий. Новая система обеспечит плодотворную работу руководителей и специалистов, сделает более эффективной автоматизацию в масштабах всего предприятия.
Андрей Андриченко
Канд. техн. наук; руководитель технологического направления, группа компаний АСКОН.
Система автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ
Азбука ВЕРТИКАЛЬ. Урок 8. Формирование комплекта документов. Утверждение ТП и создание извещений об изменениях. Аннотирование документов.
Азбука ВЕРТИКАЛЬ. Урок 9. Создание типового/группового техпроцесса
Азбука ВЕРТИКАЛЬ. Урок 10. Создание ТП сборки изделия. Заполнение комплектовочной карты
Азбука ВЕРТИКАЛЬ. Урок 11. Разработка сквозного ТП на сборку
УЗНАВАЙТЕ ПРО НАШИ
НОВОСТИ ПЕРВЫМИ
| © АСКОН 1989 — 2023 |
Вертикаль программа что это такое
Вы здесь: Главная 1 / Программное обеспечение 2 / Продукты АСКОН 3 / ВЕРТИКАЛЬ
Технологическая подготовка производства и формирование техпроцессов
ВЕРТИКАЛЬ — система автоматизированного проектирования технологических процессов
ВЕРТИКАЛЬ — система автоматизированного проектирования технологических процессов, которая решает большинство задач в рамках технологической подготовки производства и позволяет упростить формирование и сопровождение техпроцессов, повысить качество технологической документации и добиться оптимальных показателей использования имеющихся ресурсов предприятия.
Возможности системы:
- Проектирование технологических процессов
- Формирование заказов на проектирование СТО и создание управляющих программ для оборудования с ЧПУ
- Технологические расчеты
* Производятся с помощью расчетных приложений, которые поставляются отдельно - Формирование технологической документации в соответствии с требованиями ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии
- Поддержка единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматизированном режиме проектировать технологические процессы, в основе которых лежит иерархическая структура из операций, переходов, оборудования, профессий, оснастки и других технологических объектов, а также предоставляет возможность параллельного проектирования сложных и сквозных техпроцессов группой технологов в реальном режиме времени.
Поддерживается разработка типовых и групповых технологических процессов в рамках которой можно, единожды заполнив общие данные ТП, использовать их впоследствии для проектирования множества единичных технологических процессов. Также система поддерживает создание типовых и групповых техпроцессов на основе ранее разработанного единичного.
Специализированная компоновка интерфейса Вертикаль позволяет разрабатывать сборочные технологические процессы, в том числе и с использованием графической схемы комплектования операций и переходов
В рамках работы с системой ВЕРТИКАЛЬ обеспечивается поддержка актуальности технологической информации с помощью процессов управления изменениями.
Система поддерживает двустороннюю связь параметров технологического процесса с параметрами графических документов КОМПАС-3D: чертежей, эскизов, 3D-моделей. При изменении значений параметров в графических документах происходит соответствующее изменение ассоциированных параметров технологического процесса (например, изменение размеров в тексте перехода при изменении соответствующего габарита на чертеже). Имеется возможность и обратного действия — обновления значения параметра в графическом документе в ответ на изменения в ТП.
ВЕРТИКАЛЬ поддерживает бесшовную интеграцию с системой управления нормативно-справочной информацией ПОЛИНОМ:MDM. Поисковая система, реализованная в ВЕРТИКАЛЬ, позволяет находить, добавлять и проводить замену объектов техпроцесса напрямую из справочников ПОЛИНОМ:MDM без подъема окна системы. При этом поиск осуществляется среди тех объектов, которые могут быть применены с учетом настроенной модели техпроцесса.
ФОРМИРОВАНИЕ ЗАКАЗОВ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТО И СОЗДАНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ
В системе ВЕРТИКАЛЬ реализованы функции формирования заявок на проектирование средств технологического оснащения (СТО) и управляющих программ (УП) для оборудования с ЧПУ. После формирования заявки отправляются на согласование в соответствующие службы, при этом согласование заявок возможно при работе с системой ЛОЦМАН:PLM.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Специализированные приложения* позволяют проводить расчеты в различных областях технологической подготовки производства:
Нормирование трудозатрат
Приложение Нормирование трудозатрат решает задачи автоматизированного расчета затрат времени на технологические операции. В системе реализованы различные методики расчета в зависимости от степени укрупнения норм затрат труда (дифференцированные, укрупненные, типовые) из более чем 50 сборников трудовых нормативов для различных видов работ (сборка, обработка резанием, давлением, получение покрытий, сварка, термическая обработки, операции общего назначения, технический контроль и др.)
Нормирование материалов
Нормирование материалов — универсальное приложение, позволяющее создавать и редактировать расчеты для решения широкого спектра задач материального нормирования в тесной интеграции с ВЕРТИКАЛЬ.
Приложение позволяет решать задачи назначения заготовки детали, расчета массы заготовки, автоматизации расчета нормы расхода основного материала и других параметров нормирования в технологических подразделениях предприятия.
Расчет режимов резания
Расчет режимов резания — приложение, предназначенное:
- для автоматизированного расчета параметров обработки материалов
- для подбора инструмента в зависимости от характеристик обрабатываемого материала, геометрических параметров обрабатываемого элемента, условий крепления, вида смазочно-охлаждающей жидкости, расчета режимов обработки, расчета вспомогательного времени, связанного с переходом.
Расчет режимов сварки
Расчет режимов сварки — приложение, предназначенное для автоматизации работ технолога при проектировании технологии сварки и поддерживающее работу в режиме интеграции с САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ.
Программа работает в структуре САПР технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и решает следующие задачи:
- автоматизированный подбор режимов для основных видов сварки;
- автоматизированный подбор сварочных материалов;
- расчет норм расхода сварочных материалов;
- расчет и основного времени на технологический переход;
- настройка всех параметров и алгоритмов обработки данных для любых сварных швов и способов сварки.
ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ГОСТ РФ И СТАНДАРТАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ НА ПРЕДПРИЯТИИ
После завершения разработки технологического процесса, который содержит все необходимые сведения для производства изделия, система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматическом режиме сформировать комплект технологической документации. В базовой поставке системы есть большинство форм документов, предусмотренных ГОСТ серии ЕСКД (технологические карты и ведомости).
Вкладка Предпросмотр карт позволяет пользователю визуально оценить как данные текущего объекта дерева проекта будут отображаться в документах. На вкладке можно отобразить как целиком весь комплект карт, так и отфильтрованный список карт, связанный с объектами техпроцесса.
Модуль ВЕРТИКАЛЬ-Отчеты позволяет создать новые отчетные формы и алгоритмы отбора данных для размещения на форме по требованиям предприятия практически любой сложности.
Комплект технологических документов на изделие может включать документы, содержащие сведения не только из единичного техпроцесса, но и сводную технологическую информацию по всем компонентам изделия. Как правило, это различные ведомости, например, ведомость специфицированных норм расхода, ведомость материалов, ведомость маршрутов.
ПОДДЕРЖКА ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ИЗДЕЛИЯ
Система ВЕРТИКАЛЬ может использоваться на предприятии в качестве самостоятельного инструмента для решения задач технологической подготовки производства, а также интегрироваться с другими продуктами АСКОН, что позволяет включить систему в единое решение CT3D для управления жизненным циклом изделия и создать цифровую среду для совместной разработки изделия и подготовки производства. В результате электронное описание изделия содержит полную информацию, необходимую для поддержки этапов жизненного цикла изделия. На этапе подготовки производства обеспечивается накопление данных о результатах конструкторско-технологического проектирования и обмен информацией между инженерными службами.
При подготовке материала использовались источники:
https://sapr.ru/article/7515
https://ascon.ru/products/vertikal/training/