- RU
- ENG
Универсальный токарно-винторезный станок модели CS6266Bх1500 (Ø660 х 1500 мм)Страна: КитайПроизводитель:
Логичным продолжением темы «Оборудование для обработки металлического листа» является анализ средств автоматизированного проектирования листовых конструкций и генерации разверток для последующих технологических операций вырубки шаблонов, перфорации, гибки и сборки.
Новые решения
На сегодняшний день даже в России практически не осталось людей, сомневающихся в самой необходимости использования CAD-систем в проектировании. В большинстве КБ уже давно прописались АРМы с различными лицензионными (или не совсем) системами автоматизированного проектирования (САПР). Большинство современных САПР располагают соответствующими модулями для проектирования изделий из листа. Однако проблема в том, что они способны «разворачивать» только модели с постоянной толщиной стенки. А как быть, если технологический процесс предусматривает не только гибку, но и, например, сварку внахлест?
Кроме того, известные системы «пасуют» перед моделями, состоящими из нескольких переходов элемента в элемент — например, кубический бокс со скругленными гранями должен состыковываться с выходной трубой за счет переходного элемента, соединяющего круглое сечение трубы со скругленным квадратом сечения самого бака.
В этой связи интересны разработки, реализующие новейшие компьютерные технологии моделирования листовых деталей и автоматизации процесса развертки. К ним относятся продукт AutoPOL шведской фирмы FCCSoftware АВ и набор приложений к продуктам компании AutoDesk — программные продукты немецкой компании data M Software GmbH под общим названием COPRA Metalbender. Функциональные возможности обоих решений примерно равны, поэтому, чтобы донести до потенциального пользователя преимущества САПР в проектировании изделий из листа, более подробно остановимся на анализе продукта AutoPOL. Тем более что это решение существует как самостоятельная программа, не требующая наличия САПР-основы.
Программный продукт AutoPOL Unfolder способен легко и оперативно давать развертки смоделированных элементов. Он также легко справляется с цилиндрическими, коническими элементами, эллиптическими профилями и с кривыми NURBS-поверхностями единичной кривизны. Однако он не справится с раскладкой сферической поверхности (типа купол) на совокупность саппроксимированных лепестков. Все остальное Unfolder способен разложить без проблем и образмерить.
При проектировании различных коробов, крышек, кожухов и т. д. САПР также должна учитывать основы физики процесса гибки листовых материалов.
Физика процесса: от теории к практике
Общеизвестно, что в зоне гиба материал деформируется разным образом относительно так называемого нейтрального слоя. В результате процесса гибки листа последний либо усаживается, либо раздается по отношению к линии гиба. Величину удлинения и усадки можно рассчитать, используя К-фактор — коэффициент смещения линии нейтрального слоя относительно среднего пласта. Его значение зависит от угла гиба и отношения внутреннего радиуса к толщине листа. Табличные значения К-фактора получены экспериментальным путем. Традиционно, без использования САПР, проектирование гнутой листовой детали ведется по существующим методикам расчета изгиба и допусков при гибке, отраженным в огромных талмудах. Сложность конфигурации детали и большое количество гибов (да еще и по разным осям) превращают расчет в нескончаемую рутину. В любом все с виду грамотно рассчитано, а отверстия при сборке не совпадают. В этом случае все приходится начинать по-новому.
Все это выливается в существенные затраты технологических, людских и финансовых ресурсов, не говоря уже о нервных клетках инженеров.
Здесь могут прийти на помощь программные продукты AutoPOL. При использовании приложения AutoPol Unfolder можно рассчитать К-фактор по формуле, а можно выбрать соответствующее значение из файла библиотеки материалов. В большинстве случаев Unfolder позволяет получить точную развертку заданной модели. Здесь нет строгой зависимости от свойств используемого материала — при правильной настройке можно делать развертки изделий из картона.
С чем его едят
Вначале AutoPOL существовал как приложение к продуктам САПР компании Autodesk: AutoCAD, Mechanical DeakTop и Inventor. Теперь AutoPOL дополнен независимыми законченными программными продуктами, работающими в среде Windows (95/98, 2000 Pro, XP, NT). AutoPOL Designer for Windows позволяет проектировать твердотельные трехмерные модели изделий из листа, ведь программа базируется на современном твердотельном ядре ACIS. Designer рассчитан на тех, кто решает узкоспециализированные задачи проектирования тонкостенных деталей.
AutoPOL Unfolder for Windows — также самостоятельная программа для генерации разверток, полученных в Designer либо других САПР через импорт моделей в стандартных форматах обмена (STEP, SAT, IPT). После получения развертки тем же путем данные возвращаются в исходный САПР, где развертка оформляется в соответствии с существующими на предприятии требованиями к проектно-конструкторской документации.
За счет такой самостоятельности AutoPOL Unfolder может работать на предприятиях, где используются разные системы проектирования — от «Компаса» до «Catia».
Для пользователей продуктов Autodesk Unflolder предлагается и в виде приложений под AutoCAD 2000 и Mechanical DeskTop 4/5/6 — соответственно AutoPOL 7 и AutoPOL 8DT. Можно также получить комплект программ AutoPOL Series, состоящий из четырех вышеперечисленных пакетов.
С недавнего времени пользователи продуктов Autodesk Inventor и SolidWorks (компания SolidWorks) получили возможность вызывать AutoPOL Unfolder напрямую из своей САПР практически одним кликом мыши — в новых версиях Inventor и SolidWorks предусмотрен специальный линк с программой AutoPOL Unfolder.
К производству готов!
Unfolder ничем не привязан к конкретному производству. Это преимущество, и вот почему. Проектировщик может изначально и не знать, где проектируемое изделие будет производиться и, соответственно, каковы технические параметры листогибочного станка. В этом нет ничего страшного. Если, например, проектный радиус из изгиба не совпадет с радиусом рабочей кромки инструмента гибочного станка, то, задав новый параметр радиуса, проектировщик за считанные секунды получит новый вариант развертки и проблема будет исчерпана — в AutoPOL реализован объектно-ориентированный принцип.
Файл полученной развертки в формате DXF готов к загрузке в САМ-программу для генерации NC-кода для ЧПУ гибочного пресса. На сегодняшний день наибольшей популярностью у производителей гибочных прессов с ЧПУ пользуются САМ-приложения: Punch, JETCAM, Tops, CAMbAL и др. Все они работают с форматом DXF.
Важно и то, что Unfolder автоматически переводит сплайны (дуги, окружности, эллипсы, т. д.) в полилинии, которые необходимы для корректной генерации кодов ЧПУ для лазерной резки, перфорации, гибки и т. д.
Основные функциональные возможности
Итак, коротко сформулируем функции, которыми снабжены утилиты AutoPOL:
Что не делает AutoPOL
Утилиты AutoPOL не позволяют обеспечить оформление конструкторской документации и чертежей в соответствии с принятыми в России стандартами. Эта операция всецело возложена на системы автоматизированного проектирования, максимально адаптированные к локальным требованиям.
Также программные модули не располагают возможностью предложить раскрой контуров заготовок на листе. Целесообразно было бы переложить эту функцию на САМ-системы, которые в большей степени обязаны учитывать конкретные особенности технологии производства (габариты листа, способ загрузки, местоположение упоров, кинематика оборудования).
AutoPOL пока что не располагает русифицированным пользовательским интерфейсом — подобные специализированные продукты только пробивают себе дорогу на российском рынке и моментальная русификация для производителя не вполне оправдана из-за малых объемов распространяемых копий. Тем не менее опыт внедрения продукта в России уже доказал, что хорошо сработанный интерфейс пользователя позволяет без труда освоить все премудрости работы с этими программами. Даже если поначалу пользователь, задавая параметр, не совсем понимает его суть, редактирование в реальном времени позволит тут же увидеть на экране результат произведенных действий. За счет этой немаловажной особенности современных САПР наши специалисты достаточно быстро овладевают всеми необходимыми навыками работы со специфическими системой автоматизированного проектирования, которые располагают англоязычным интерфейсом. Необходимо помнить, что на заре сапрофикации России продуктов (даже «ломанных») на русском языке не существовало вовсе.
Евгений Дряхлов
Журнал «Оборудование: рынок, предложение, цены», № 09, сентябрь 2002 г.
