Триизмерно машинно проектиране

МашиниСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 5, 2008

Триизмерно машинно проектиране

Софтуерни платформи на компании с водещо присъствие у нас

Уважаеми колеги, в настоящия брой на сп. Инженеринг ревю обръщаме специално внимание на софтуерните платформи за триизмерно машинно проектиране, предлагани на българския пазар. Представители на компании от бранша предоставиха най-актуална информация за най-новите версии на платформите за 3D проектиране, които предлагат у нас, включително поддържаната функционалност, възможности за интегриране в CAM среда, специфики в приложната им област. За повече пълнота при представянето на съвременните решения за триизмерно машинно проектиране, си позволихме да публикуваме коментари на специалисти, отнасящи се до един и същ продукт. Наред с продуктите, представени в статията, на българския пазар се предлагат и други платформи за 3D моделиране, с възможностите на които ще ви запознаем в други броеве на списанието.

Най-новият продукт е Autodesk Inventor Professional 2009

Най-новата платформа за 3D машинно проектиране на Adobe Systems, чиито продукти БиЕмДжи дистрибутира в България и Македония, е Autodesk Inventor 2009.

Функционалност на платформата

Софтуерът Autodesk Inventor 2009 предлага изчерпателен набор от конструкторски инструменти за създаване, проверяване и документиране на дигитални прототипи. По този начин Inventor помага на производителите да достигнат по-бързо до пазара, с използването на по-малко физически прототипи и повече иновативни продукти.

"Дигиталното прототипиране с новия продукт Autodesk Inventor Professional 2009 съкращава драматично дните за конструиране и дизайн на новите продукти. По данни на групата за технологични изследвания и анализи Aberdeen Group времето за реализиране на идеята в прототип за производство с помощта на решението дигитално прототипиране от Autodesk се съкращава средно с повече от 50% - от 97 на 43 дни", заяви Георги Харизанов, Изпълнителен директор на фирма БиЕмДжи, при представянето на новите продукти на Autodesk за машиностроително проектиране на 28 май т.г. в София.

Семейството продукти Autodesk Inventor променя традиционния подход за работа с CAD системите, като помага на инженерите да се концентрират над функционалните изисквания на съответната конструкция и да ускорят създаването на сложна 3D геометрия. Това позволява инженерите да насочат вниманието си към въвеждане на иновации. Чрез бързото изграждане на дигитални прототипи те могат да открият евентуалните грешки преди продуктите да бъдат изпратени за производство.

Приложна област на платформата

Динамична симулация. С помощта на динамичния симулатор на Inventor Professional, конструкторите могат да проверят работата на дадена конструкция при реални условия, без да се налага да се изработват скъпоструващи и отнемащи време физически прототипи или да чакат за резултатите от експертизите на скъпо платени консултанти.

Проектиране на тръби и тръбопроводи. Inventor Professional съкращава времето за проектиране на тръбни системи с твърди и меки връзки

Инструментите за тръбни трасета в Inventor Professional избират подходящите фитинги и създават тръбопроводите според зададени конструктивни правила за минимална и максимална дължина на сегментите, стъпка на нарастване на дължината и радиус на огъване.

Проектиране на кабели и кабелни снопове. Inventor Professional ускорява проектирането на кабели и кабелни снопове, като използва информацията от списъците с кабели, пренесени от програмите за проектиране на електрически системи и схеми, включително и от софтуера AutoCAD® Electrical. Комплексните електрически системи присъстват в почти всеки продукт или машина, и изискват все по внимателно проектиране на физическите кабели и кабелни снопове. Вграждането на трасета на кабели и кабелни снопове с Inventor 2009, включително лентови кабели в дигитални прототипи, спестява на потребителите време и пари, като изчислява точните дължини на трасетата, предотвратява малките огъвания в радиуса и гарантира, че електрическите компоненти могат да се монтират в машинната сглобка.

Интегриране с AutoCAD. С Inventor потребителите на AutoCAD могат да създават дигитални прототипи, като използват направената инвестиция в експертните познания от AutoCAD, така и инженерната информация в DWG™ формат. Inventor е водеща в индустрията система за 2D и 3D конструиране, която осигурява директно разчитане и записване на собствени DWG файлове при пълна асоциативност с 3D модела – всичко това без необходимост от транслации, излагащи на риск преноса на данни. С помощта на Inventor и бързия достъп до съществуващата 2D информация можете да използвате повторно ценните данни. Потребителите могат да запазват чертежите като DWG файлове и лесно да споделят опита, придобит в процеса на създаването на дигитални прототипи, с техните партньори и доставчици, които използват AutoCAD. Изгледите, генерирани от 3D модела, на детайли и сглобки, като например технически схеми и планове на фабрики, също могат да бъдат комбинирани с данни от AutoCAD. Потребителите могат след това да актуализират 2D чертежите, като вмъкнат изглед от 3D модела – с което се намаляват разходите за модернизация на съществуващото оборудване.

Проектиране на детайли. Софтуерът Inventor помага на конструкторите да постигнат по-високо ниво на ефективност посредством повторното използване на инженерна информация, предаване на замисъла на дизайна и работата с напълно асоциирани модели, с което се гарантира отразяването на промените в конструкцията на детайла в сглобката и във файловете с чертежите. С автоматизирането на повтарящите се инженерни задачи за често използвани инженерни компоненти и детайли се подобрява продуктивността, като посредством технологията iPart в Inventor фирмите могат лесно да създават библиотеки от „интелигентни” детайли, за да са сигурни, че често използваните компоненти винаги се създават по един и същи начин.

Проектиране на детайли от листов материал. Autodesk Inventor 2009 помага на потребителите да опростят проектирането на сложни детайли от листов материал. Inventor подобрява продуктивността при проектирането на детайли от листов материал, като осигурява дигитален прототип, който комбинира в едно производствената информация (например параметрите на перфориращите инструменти и стандартни таблици на огъване) с точен триизмерен модел за прегъване на листов материал и среда за редактиране с помощта на плосък шаблон – така производствените инженери могат да поправят плоските шаблони, за да оптимизират производствените разходи.

Проектиране на сглобки. Inventor 2009 комбинира функционалността на Design Accelerators с лесни за използване инструменти за сглобяване, за да могат потребителите да са сигурни, че всички детайли са монтирани коректно. При проверяване внимателно на интерференциите и масовите свойства, могат да бъдат създадени висококачествени продукти още при първия опит. Inventor предоставя инструменти за контрол и управление на данните при големи конструкции, така че потребителите могат да работят само по компонентите, необходими за завършване на точно определена част от конструкцията.

Инженерна и производствена документация. Autodesk Inventor включва изчерпателни инструменти за генериране на инженерна и производствена документация от дигиталния прототип. Тези инструменти могат да помогнат на потребителите да намалят броя на грешките и да завършат проектите за по-кратко време.

Управление на данни и комуникация. Inventor 2009 гарантира ефективен и сигурен обмен на данни за конструкцията, с което осигурява сътрудничеството между отделните участници в нейното създаване – специалистите по индустриален дизайн, продуктов дизайн и производство. Тази функция помага на инженерните екипи да управляват и проследяват всички конструктивни елементи на един дигитален прототип. Това им дава възможност да използват повторно важни инженерни данни, да управляват спецификациите и списъците с материалите, а също така и да насърчават сътрудничество в по-ранните етапи с производствените екипи и клиентите.

Георги Харизанов, изпълнителен директор на БиЕмДжи

 

Широка функционалност с Autodesk Inventor 2009

Най-новата платформа за 3D машинно проектиране на Autodesk е Autodesk Inventor 2009, която се предлага на международния пазар и в България от месец април 2008 г.

Autodesk Inventor Suite 2009 е най-продаваният софтуер за 3D машинно конструиране в света през последните седем години. Програмният пакет включва - Autodesk Inventor 2009 за 3D проектиране и документация; AutoCAD Mechanical 2009 за 2D машинни чертежи и детайли; Autodesk Mechanical Desktop 2009 и Autodesk Vault 2009 за управление на данни. Autodesk Inventor Suite съдържа всички необходими инструменти за проектиране, включително модул за детайли от листов материал; заваръчни съединения; генератори на рамкови конструкции, машинни детайли и възли; автоматизирано създаване на чертежи и др.

Функционалност на платформата

Директно четене и запис на DWG. Inventor е единственият 3D софтуер, който директно чете и записва DWG файлове и дава възможност за обмен както на файлове от AutoCAD, така и на 3D конструктивни данни с други приложения на Autodesk.

Генератори на компоненти. След въвеждане на реални инженерни параметри като сили, скорости и въртящи моменти, генераторите на компоненти автоматично създават тримерни модели на избраните машинни елементи и възли.

Машинни калкулатори. Пресмятат допуски и сглобки с графично изобразяване на допусковите полета; заварки и слепвания; плочи; лагери; спирачки. С помощта на инженерния справочник в среда на Inventor е осигурен достъпът до основни инженерни теории, формули и алгоритми.

Моделиране на форми. Алгоритмичните подобрения и постоянните инвестиции в 3D геометрично ядро на Inventor дават възможност за генериране на функционални геометрични решения в широк диапазон от сложни повърхнинни условия. Това повишава стабилността при моделиране на сложни форми и значително намаляване на времето за създаването им.

Анализ на форми и повърхнини. С помощта на инструментите за анализ конструкциите се проверяват за качество и технологичност на повърхнините. Съществува възможност различните видове анализ да се записват в модела.

Библиотечен център. Вградената библиотека на Autodesk Inventor 2009 съдържа над 770 000 стандартни и нестандартни машинни елементи на над 100 производители в областта. Освен това поддържа on-line връзка с постоянно обновяван библиотечен център с компоненти за Inventor.

Рамков генератор. Опростява създаването на рамкови машинни конструкции, платформи, стълби и др. Генераторът използва нова технология, базирана на генерирането на еталонна 3D „телена” рамка. Интегриран е с Autodesk Inventor Bill of Materials и отделните компоненти се отразяват в спецификациите, чертежите и позициите с актуалните им дължини. Нова е и възможността за добавяне на нестандартни профили в библиотеката.

Модул за детайли от листов материал. Автоматизира създаването на детайли от листов материал. От вградена библиотека се избират и поставят изрези и избушвания. За сглобяване на конструкциите от листов материал са налични PEM скрепителни елементи, включително самозатягащи гайки, нитове, дистанционни втулки и шайби. С подобренията в lnventor 2009 по-точно се разгъват детайли с поредица огъвки, вътрешни уши, неуспоредни изрези в стените и елементи, свързващи огъвките.

Заваръчни съединения. Вградената среда за конструиране на заваръчни съединения улеснява тяхното 3D моделиране и подобрява качеството им чрез симулация на подготовката за процеса, заваряването и следзаваръчните операции. Автоматично се прави и анализ на заваръчните съединения.

Работа с големи сглобки. Autodesk Inventor 2009 предлага пълноценно използване на 64-битови системи, които премахват максималната граница на RAM паметта, съществуваща при 32-битовите системи.

Анимации и рендване на изображения. С вградения Autodesk Inventor Studio се генерират висококачествени изображения и анимации, директно в конструктивната среда. Получените изображения и анимации могат да се използват за доклади, презентации, монтажни инструкции и потребителска документация.

Автоматизирано създаване и оформяне на производствена документация. Връзката между чертожните изгледи и оригиналните модели намалява необходимостта от редактиране и проверка. Автоматично се въвеждат основни, странични, детайлни, изометрични и спомагателни изгледи и сечения и се поставят размери и пояснителни бележки.

Обмен на данни. В Autodesk Inventor 2009 са премахнати усложненията при работа с "неутрални" формати чрез директното четене на данни от естествените им CAD файлове. Добавен е транслатор на естествени Pro/E, Granite, UG-NX, Parasolid, SolidWorks формати; подобрен е импортът на STEP, IGES и SAT файлове.

Динамични симулации и анализи на механизми. Модулът за динамични симулации извършва пресмятане на задвижванията по време на пълния оперативен цикъл на механизма и оразмерява двигателите и изпълнителните звена, според актуалните динамични товари. Прави анализ на позициите, скоростите и ускоренията на всеки един от компонентите. За визуално възприемане на поведението на механизмите се генерират 3D анимации, основаващи се на физични модели и приложените динамични товари.

Якостни анализи на детайли по метода на крайните елементи. Тези възможности на продукта са базирани на технология, разработена от водещата компания в областта ANSYS. Резултатите се получават, без да се излиза от средата на Inventor и ако е необходимо, се внасят корекции до постигане на оптимални стойности. Добавени са, също така, нови средства за по-бърз анализ на тънкостенни детайли и детайли с постоянна дебелина в сравнение с 3D твърдите тела.

Създаване на тръби и тръбни системи. За създаването на тръбни системи с твърди и меки връзки е необходимо само да се зададат точки за определяне на трасето.

Окабеляване и опроводяване. С избирането на две електрически точки в 3D модела, софтуерът автоматично добавя проводник, който освен геометрията включва данни като ID, сигнал и информация за връзката. Автоматично се изготвя работна документация с таблици на връзките, спецификация на кабелите, проводниците и скрепителните елементи и чертежи на проекта. Възможно е директно въвеждане на данни от AutoCAD Electrical.

Интегриране на платформата в CAM среда

Autodesk Inventor работи съвместно с много CAM системи, като EdgeCAM, SolidCAM, FeatureCAM, Mastercam, ESPRIT и т.н. С EdgeCAM на фирмата Pathtrace поддържа асоциативна връзка – промените в 3D моделите на Inventor се отразяват автоматично в генерираните CNC програми за обработка на детайлите. EdgeCAM се предлага на модулен принцип и поддържа от 2.5 до 5-осно фрезоване, многоосно струговане и нишкова ерозия.

Приложната област на платформата

Платформата се използва с голям успех в следните области:

l Индустриални машини – транспортни и пакетиращи системи; хранително-вкусова промишленост; автоматизация; химическа и фармацевтична промишлености;

l Тежко машиностроене – краностроене; земекопни машини; селскостопанска техника; енергийни системи; нефтодобивни и нефтопреработвателни системи;

l Транспорт – автомобилостроене; индустриални превозни средства, камиони и автобуси; железопътен транспорт;

l Медицинска техника и оборудване;

l Проектиране на сградни съоръжения и химични заводи;

l Помпи, мотори и принадлежности;

l Корабостроене и пристанищни съоръжения.

Юрий Николов,

управител на КАД ПОЙНТ

 

 

Свобода и многовариантност на работа с TopSolid

Най-новият продукт, предлаган от КСИМЕТРО, е интегрираната CAD/CAM/CAE/PDM&ERP система TopSolid на MISSLER SOFTWARE.

Интегрираната CAD/CAM/CAE/PDM&ERP система TopSolid се предлага успешно на световния пазар повече от 20 години, а на българския пазар от 2003 г.

Функционалност на платформата

Интегрираната CAD/CAM/CAE/PDM&ERP система TopSolid обхваща цялата дейност в едно машиностроително или мебелно предприятие, включително дизайн и конструиране на изделията и на инструменталната екипировка за тях, създаване на техническа документация, разработване на технологиите за изработването на изделията и генериране на кодове за обработващите машини с ЦПУ (ако се използват такива), управление на данните за проектите и изделията, и накрая – управление на пълния информационен поток в предприятието - складове, доставки, клиенти, договори, поръчки, транспорт на готовата продукция, изготвяне на различни видове справки, графици, статистики, планиране и т.н. По този начин, чрез интегрираната CAD/CAM/CAE/PDM&ERP система TopSolid е реализирана визията на MISSLER SOFTWARE за съвременното цифрово предприятие.

TopSolid е продукт, поддържащ широк набор от функции, даващи свобода и многовариантност на работата, както на дизайнера на изделието, така и на конструктора и на технолога, при минимална загуба на време.

Независимо от това, TopSolid непрекъснато се развива, усъвършенства и оптимизира. Така най-новите, върхови технологии в механообработката се отразяват в TopSolid.

Интегриране на платформата в CAM среда

Интегрираната система TopSolid включва както CAD, така и CAM модули, предназначени за създаване на технологии и генериране на програми за обработващи машини с ЦПУ, включващи съответни библиотеки с машини и пост-процесори за тях. Предвид факта, че цялата система TopSolid се разработва от една фирма, тя притежава единна философия и стил, с нея се работи в единна среда (еднакъв интерфейс, лесна за усвояване и приложение). Голяма част от информацията, необходима за генериране на точна и оптимизирана програма за изработка, се взема автоматично от CAD–модула, включително допуските на размерите и отклоненията от формата и взаимното разположение на повърхнините. Самите CAM-модули на TopSolid (за фрезови машини, за стругови машини, за стругово-фрезови центри с „С” - ос, за многошпинделни машини, за електроерозийни машини, за лазерно, плазмено, газопламъчно и водно рязане, за щанцови центри, за трикоординатни измервателни машини и т.н.) предлагат както готови оптимизирани технологии, така и възможността технологът сам да създаде своя технология, съобразена с конкретния машинен парк.

По отношение на фирмите, които вече разполагат с някакъв CAD продукт, не съществува проблем относно създаването технологии и генерирането на кодовете за машините с ЦПУ с помощта на TopSolid. Продуктът предлага както стандартни входно-изходни интерфейси за обмен на информация с други продукти, така и директни (нативни) входно–изходни интерфейси, които правят обмена на данни безпроблемен.

По същия начин стоят нещата и за фирмите, които са поддоставчици на големи компании, използващи различни CAD или CAD/CAM продукти. Тези фирми не е необходимо да закупуват всеки продукт, използван от техните партньори, а е достатъчно да закупят TopSolid и след като прехвърлят 3D обекта в него, да продължат, например, да конструират инструменталната екипировка за производството му, да създават съответните технологии и да генерират кодовете за машините с ЦПУ.

Също така, ако определена фирма разполага с внедрена ERP или собствена система за управление на фирмата, то не съществуват пречки тя да бъде свързана с TopSolid, тъй като потребителят разполага с API и COM интефейси.

Приложната област на платформата

Наред с основните конструкторски пакети TopSolid/3D и TopSolid/Pro, продуктовата линия TopSolid включва и редица специализирани модули за създаване на ЦПУ програми за фрезови и стругови машини, за едно-и двушпинделни стругово-фрезови центри с “C” ос, за електроерозийни машини, за лазерно, плазмено, газопламъчно и водно рязане, за щанцови центри (TopSolid/CAM), за трикоординатни измервателни машини (TopSolid/Control), за ускорено създаване на шприцформи (TopSolid/Mold и TopSolid/Electrod), стъпкови щанци (TopSolid/Progress) и изделия от дърво (TopSolid/Wood), включително и специализиран CAM модул за изделия от дърво – TopSolid/WoodCAM. TopSolid притежава собствен модул за управление на данните за проектите (TopSolid PDM), както и собствена ERP система за управление на фирмата. По този начин единната работна среда за CAD/CAM, PDM ERP изгражда т.нар. "Цифрово предприятие". Чрез тези специализрани модули допълнително сериозно се съкращава времето на целия цикъл от идеята за изделието до неговата изработка и пускане в продажба.

инж. Татяна Николова, Ксиметро

Интелигентно и автоматизирано проектиране с Autodesk Inventor 2009

Най-новият продукт за 3D машинно проектиране и дигитално прототипиране, който предлагаме у нас, е Autodesk Inventor 2009 на водещия доставчик на CAD решения в световен мащаб Autodesk. Новата фамилия продукти 2009 беше официално аносирана през месец май тази година.

Autodesk Inventor 2009 се предлага в четири варианта:

l Autodesk Inventor Suite 2009 – 3D CAD система за 3D машинно проектиране и дигитално прототипиране. Осигурява конструиране на детайли, сглобки, изделия от листов материал, заварени конструкции, зъбни, верижни и ремъчни предавки, генератор на машинни детайли, библиотеки със стандартни елементи, фотореалистична визуализация, автоматизирано генериране на чертежи и създаване на техническа документация директно в dwg формат.

l Autodesk Inventor Simulation Suite 2009 - вкючва пакета Autodesk Inventor Suite 2009, плюс модули за динамична симулация и анализи.

l Autodesk Inventor Routed Systems Suite 2009 - обхваща Autodesk Inventor Suite 2009, плюс модули за проектиране на кабели и кабелни снопове, тръби, тръбопроводи и гъвкави шлангове, и съответните библиотеки.

l Autodesk Inventor Professional 2009 – представлява пълната версия на продукта, която поддържа цялата функционалност на Simulation Suite и Routed Systems Suite.

В пакета на Autodesk Inventor Suite са включени още и AutoCAD Mechanical (средство за интелигентно и автоматизирано 2D машинно проектиране и създаване на техническа документация) и Autodesk Vault (софтуер за управление на данни – централизирано приложение за работни екипи, което съхранява и управлява работните данни).

Възможности за интегриране в CAM среда

Платформата Autodesk Inventor се интегрира отлично в CAM среда, например в hyperMILL – високотехнологичното CAM решение на немската фирма OPEN MIND, която е сред водещите компании в областта на дигиталното машиностроене. Както списание Инженеринг ревю съобщи преди време, ПроКАД Технолоджис е представител на OPEN MIND у нас.

Дигиталният прототип, създаден в Autodesk Inventor, се използва от CAM софтуера, където се задават допълнително параметри по отношение на обработващата машина, инструментите и технологията на изработка. На базата на дигиталния прототип и тези параметри, CAM програмата генерира управляващ код към машината, която изработва детайла. По този начин, дигиталният прототип се превръща в готово изделие по възможно най-автоматизирания начин и с минимална вероятност от грешки и неуспешни опити, като дори се избягва необходимостта от изготвяне на конструктивна документация под формата на чертеж.

Приложната област на платформата

За разлика от добре познатия на конструктурите програмен продукт AutoCAD, в който акцентът е постевен върху 2D проектирането, при Autodesk Inventor се използва по-различен подход. На базата на скица се изработва 3D модел, който се оформя допълнително до готов вид. Размерите са управляващи, а не само информативни, както в AutoCAD, което позволява много лесно редактиране – само чрез промяна на размера. Главните етапи, които обхваща проектирането с Autodesk Inventor, са:

l Part design – създаване на 3D модел на детайл, базиран върху скици и допълнително оформен до готов вид.

l Assembly design - създаване на 3D модел на сглобена единица, като съвкупност от 3D моделите на детайлите със съответните условия за сглобяване между тях.

l Digital prototype – създаване на дигитален прототип чрез задаване на необходимите параметри в 3D моделите на детайлите и сглобената единица – вид материал (на тази база програмата автоматично изчислява маса, център на тежестта, инерционен момент, якостни качества), цвят, опроводяване, степени на свобода и др.

l Simulation and analyses – задаване на задвижване/натоварване – посока и сила, както и симулиране на движение на механизма, проверка за колизии, якостен анализ на застрашените детайли, визуализиране на евентуалните деформации, създаване на графики, изобразяващи динамичните характеристики на конструкцията. При необходимост се прави корекция на модела. По този начин се избягва опасността от производството на несполучливи прототипи на изделието още в процеса на проектирането им.

l Drawing creation – автоматизирано създаване на детайлни и сборни чертежи и техническа документация.

Като цяло 3D системите за машинно проектиране на Autodesk многократно обогатяват възможностите и увеличават производителността на конструкторския екип.

инж. Николай Николов, ПроКАД Технолоджис, упълномощен партньор на Autodesk за машиностроителните продукти




ЕКСКЛУЗИВНО

Top