Что такое ADEM

Что такое ADEM ?

Казаков А.А., Карабчеев К.С., Кашуба А.В., Красильников А.А.

Отечественная система ADEM A7 воплотила в себя самые современные технологии проектирования и подготовки производства. Учет требований отечественного и зарубежных рынков превратил систему в сплав универсальных инженерных и математических методов для решения широкого спектра задач современного машиностроения.

Единая среда для творческой деятельности инженерно-технических работников, основанная на интегрированном представлении изделия - вот что сегодня представляет из себя система ADEM. Но самым главным, пожалуй, является сочетание общего подхода

с глубокой проработкой прикладных конструкторско-технологических задач и большим производственным опытом.

Постараемся дать краткий обзор функциональности системы ADEM A7. К базовой функциональности, находящейся в ядре, можно отнести следующие возможности:

1.Компьютерная обработка бумажных чертежей

2.Плоское моделирование, черчение

3.Оформление конструкторской документации

4.Оформление спецификаций

5.Работа с архивами, документооборот

6.Объемное твердотельное моделирование

7.Объемное поверхностное и гибридное моделирование

8.Получение чертежей от объемной модели

9.Анализ геометрии и корректности конструкции

10.Проектирование и планирование техпроцессов

11.Плоское фрезерование 2x-2,5x

12.Объемное фрезерование 3x-5x

13.Квазиобъемное фрезерование (Z-level)

14.Карандашная обработка

15.Фрезерование недоступных зон

16.Зонная и комбинированная обработка

17.Токарная обработка

18.Электроэрозия 2x-4x

19.Листоштамповка.

Сразу заметим. что сделать это в рамках одной журнальной статьи довольно сложно, поэтому будем крайне лаконничными, представляя лишь самую общую информацию.

1. Компьютерная обработка бумажных чертежей

Методика работы с бумажными чертежами в системе ADEM сводится к сканированию их в различные BitMap форматы (BMP,TIFF, PCX, JPEG и т.п.). Далее использование фильтров и встроенного растрового редактора для чистки мусора и удаления ненужной информации. Проведение различных операций с выделенными

частями изображения: перенос, поворот, копирование, зеркальное отражение, масштабирование.

Дополнение чертежа новой информацией в векторном исполнении осуществляется средствами чертежной части системы ADEM поверх растрового изображения. При этом пользователь может использовать привязки к растрам, что упрощает стыковку растрового и векторного изображений.

Рис. 1 Редактирование сканированного чертежа

Полученный гибридный чертеж может быть сохранен ввиде отдельного документа и выведен на принтеры и плоттеры. Таким образом решается задача хранения в электронном виде и внесения изменений в чертежи, выполненные в бумажном виде.

2. Плоское моделирование, черчение

Черчение в системе ADEM основывается на двух схемах:

•классической схеме c использованием элементов (отрезок, ломаная, окружность, кривая и т.п.) и методов их построения (по точкам, касательно, перпендикулярно и т.п.).

•с использованием связных контуров и булевых операций.

Первая схема традиционна для большинства современных CAD систем и в пояснениях не нуждается. Второй вариант позволяет пользователю мыслить объектами более высокого уровня нежели отдельные дуги и отрезки. В его распоряжении находятся так называемые связные контуры, которые он может модифицировать не резрушая их целостности и внутренних условий сопряжения. Более того он может производить с ними операции сложения, вычитания, дополнения, создавая новые конструкции.

Рис. 2 Вариативное изменение конструкции

Этот метод имеет важное преимущество - позволяет вести творческий поиск будущей геометрии в условиях неопределенности. Проще говоря, изначально конструктор может представить объект ввиде квадрата, и последовательно модифицируя его, получить окончательную конструкцию ввиде неограниченной по сложности геометрии.

Оба эти способа всегда доступны конструктору так же как и их комбинация. В сочетании с параметризацией черчение в системе ADEM становится эффективным инструментом для плоского (и как мы увидим далее - для объемного) моделирования.

Кстати, чертежи, импортированные в ADEM из других систем через форматы DXF, DWG и т.п. приобретают новые свойства, и могут быть параметризованы так же как и оригинальные чертежи ADEM.

3. Оформление конструкторской документации

Сразу заметим, что способы оформления документации в системе ADEM едины как для начерченных в системе объектов, так и для импортированных извне или полученных в результате проецирования 3D модели (см.ниже). ADEM поддерживает несколько стандартов оформления чертежной конструкторской документации. Особое внимание уделено ЕСКД.

Большая часть стандартной графики содержится непосредственно в ядре системы. Например такие параметры как типы линий, штриховки, текстовые шрифты, размерные линии, условные обозначения и др. настраиваются автоматически в зависимости от выбранного пользователем стандарта исполнения чертежей.

Другая часть выполнена ввиде библиотек, которые входят в поставку системы по умолчанию. Это элементы крепежа, различные элементы схем и пр.

Рис. 3 Использование стандартных обозначенией и каталога фрагментов

Практически любая часть, относящаяся к стандартной графики может быть дополнена, модифицирована или заменена. Так, например, конструктор может создать свои штриховки, свои условные обозначения, свои библиотеки фрагментов.

Несложные механизмы адаптации делают систему открытой и универсальной в плане оформления и повышения автоматизации оформления чертежной конструкторской документации.

В сиситеме одинаково эффективно можно строить чертежи: деталей, сборочные, общего вида, теоретические, габаритные, монтажные, ремонтные. Глобальные операции над чертежами позволяют быстро переводить чертежи одного вида в другой.

4. Оформление спецификаций

Если работа над изделием ведется с применением модуля ADEM TDM, то генерация спецификаций производится практически в автоматическом режиме. Нередко требуется автономное создание спецификации в рамках работы над сборочным чертежом.

Алгоритм создания спецификаций в автономном режиме следующий: Для начала надо ввести в дерево спецификаций данные о документах, комплексах, сборочных единицах, деталях, стандартных изделиях, прочих изделиях, материалах, комплектах.

Рис. 4. Дерево сборки.

После чего запускается программа автоматической нумерации, в ходе которой система сортирует элементы в соответствии с ЕСКД и присвоит каждому из них номер. Далее конструктор должен показать какому элементу в чертеже соответсвует элемента сборки. В позицию на чертеже будет поставлен соответствующий номер и в дереве он будет помечен так же.

Если выполнить изменение нумерации элементов в дереве спецификации, то эти изменения автоматически отобразятся на чертеже. И последнее - команда на формирование спецификации. В результате этой операции данные система автоматически расположит данные в бланках спецификации. Их можно расположить либо на поле чертежа, либо сохранить ввиде отдельного документа.

5. Работа с архивами, документооборот

Работа в едином конструкторско-технологическом пространстве требует и особых правил взаимодействия между пользователями. И в данной ситуации не обойтись без систем управления проектными данными.

В рамках системы ADEM данные задачи решает встроенный модуль ADEMVault, который можно отнести к классу «легких» PDM-систем. Авторизованный доступ к хранилищу, защита документов от несанкционированного доступа, обеспечение коллективной работы с документами, ведение версий документов, поиск по атрибутам, генерация различного вида отчетов и ведомостей – это далеко неполный список возможностей ADEMVault.

Рис. 5 Структура архива документов.

Поскольку структура архива формируется самим пользователем, то нет никаких ограничений на способы и место его применения. Можно применить архив в КБ или ТБ для обеспечения контроля выполнения заданных работ, можно использовать индивидуально, как личный архив документов. Но наибольший интерес, и это подтверждается на практике, представляет использование архива как средство работы с составом изделия. В этом случае, можно контролировать процесс выполнения изделия, выпускать различного вида ведомости в целом по изделию и т.д. Использование архива при оформлении спецификации позволяет исключить утомительный ручной ввод данных о сборочных единицах и деталях, входящих в состав изделия – вся требуемая информация автоматически передается в спецификацию.

Но электронный архив ADEMVault это не замкнутая система, способная только хранить адемовские документы. Возможность передавать накопленную информацию (данные спецификаций, технологических процессов и ведомостей) в другие системы позволяет интегрироваться с системами управления предприятием. Способы передачи данных могут быть различными: тексты, таблицы баз данных и др. Но самым перспективным, на наш взгляд, является передача информации с использование языка XML, который позволяет передавать и сами данные, и, что главное, структурные связи между этими данными.

6. Объемное твердотельное моделирование

Платформу для объемного моделирования в системе ADEM составляют два способа создания исходных профилей:

•применение плоской чертежной конструкторской части, которая функционирует в любой выбранной пространственной системе координат

разработан обширный аппарат проецирования, куда входят прямые, нормальные и параметрические проекции, плюс еще накатка без искажения.

Даже такие традиционные виды построения как смещение и движение профиля в ADEM имеют дополнительные возможности, например, учет нормали к поверхности и угла к нормали. Некоторые их этих опций являются уникальными.

Модели из других систем, имеющие деффекты, могут быть автоматически или полуавтоматически исправлены средствами ADEM. Для обмена данными встроены интерфейсы: SAT, STEP, VDA, IGES, CATIA, а также STL - для технологий быстрого прототипирования и IDF (BRD) - для генерации объемных и плоских сборок печатных плат.

Отметим также возможности создавать каталоги элементов и стандартные поставки каталогов крепежа и электронных устройств.

7. Объемное поверхностное и гибридное моделирование

Там, где не справляются с решением задач методы твердотельного моделирования там следует обращаться к локальным операциям. В ADEM включена довольно развитая функциональность, свойственная системам поверхностного моделирования. Причем переход от твердых тел к поверхностям и обратно здесь так прост и естественен, что пользователь даже не всегда осознает какой методикой он пользуется в данный момент.

Дело в том, что отдельно выделенная поверхность или группа поверхностей в системе является равноправным объемным телом, с которым можно производить не только локальные: обрезка, продление, перетяжка и т.п., но и все остальные процедуры: булевы, скругления и т.д.

Рис. 7 Гибридное моделирование.

Интересны в этом плане комплексные функции, основанные на гибридном моделировании, такие как восстановление острых углов и отсутствующих частей.

Одной из самых сложных процедур гибридного моделирования является изменение модели за счет изменения положения ее вершин. В ряде случев эта возможность приносит больший эффект по сравнению с внесением изменений через дерево проекта.

Следует отметить, что гибридное моделирование является одной из самых ярких черт системы ADEM.

8. Получение чертежей от объемной модели

При проектировании от объемной модели ADEM предоставляет возможность полуавтоматического построения чертежей на ее основе. При этом действия пользователя эквивалентны традиционной логике прекционного черчения. Вначале конструктор осуществляет выбор необходимых ему основных видов из предлагаемого меню. Система автоматически создает соответсвующие проекции с удалением или штриховым исполнением невидимых линий. Размещение проекция на бланке чертежа осуществляется простым указанием курсором на поле.

Построение дополнительных видов, сечений, разрезов сводится к нанесению на поле чертежа стрелок видов и линий разрезов в обычном режиме плоского черчения. При этом, Система автоматически распознает пространственное положение этих объектов по отношению к модели и создает необходимые изображения, которые конструктор также помещает на чертеж, указывая положение на поле.

Рис. 8 Модель и чертеж в одном документе

Важно, что модель и чертеж имеют ассоциативную связь. Если модель изменяется (или заменяется), то виды, разрезы, сечения меняются автоматически. Изменение направления стрелок видов или линий сечений также приводят к изменению соответсвующих видов и сечений.

Дальнейшее оформление чертежа производится тем же способом, что и при простом плоском черчении. Но при этом, система автоматически выстраиваетя связи элементов оформления с моделью. Поэтому, при внесении изменений в модель, положение например условных обозначений, будет меняться соответственно.

Очень важным является тот факт, что работа конструктора ведется в едином пространстве модели и чертежа с единой логикой управления. Более того, возможность хранение модели и чертежей, относящихся к ней, в одном документе является серьезной базой для дальнейшей конструкторско-технологичесой работы над изделием.

9. Анализ геометрии и корректности конструкции

Геометрическая модель изделия уже является критерием возможности существования эквивалентного материального объекта. Но на практике требуется выполнение еще ряда критериев, которым должна удовлетворять конструкция. К ним можно отнести массоинерционные характерисики объекта, прочность, устойчивость, технологичность и многое другое.

Круг этих критериев настолько широк, что требует отдельного описания. Мы каснемся лишь некотрых возможностей, которые входят в ядро и являются неотъемлемой частью рабочего пространства системы ADEM.

Часто используемая функция – определение геометрических характеристик плоских и объемных объектов. Система автоматически рассчитывает все интегральне характеристики: объем, моменты инерции, координаты центра тяжести, главный тензор, моменты сопротивления, площадь посерхности, периметр плоских тел. В ряде случаев конструктор может задать нужное ему значение и получить измененную в соответствии с этим геометрию объекта.

Анализ взаимопересечений объектов важен для задач компоновки и сборки. Для этого, пользователь выбирает объекты, взаимопересечение которых он хочет определить, система производит анализ и оставляет в группе только те объекты у котрых есть взаимороникновение. Используя эту информацию конструктор может принимать то или иное решение для исправления ситуации.

Анализ соответствия геометрии нанесенным размерам. Не секрет, что чертежи, выполненный в соответствии со стандартами имеют право содержать условности в изображении геометрии. Да и просто от ошибок никто не застрахован. Нередко случаются ситуации, когда начертание геометрии в соответствии с указанными размерами приводит к результату существенно отличному от того, что замыслил и изобразил в чертеже конструктор.

Система ADEM автоматически проводит подобный анализ и информирует пользователя о несоответствиях. Этот анализ играет очень важное значение и в тех случаях, когда предполагается использовать чертеж в качестве модели, например, для подготовки управляющих программ ЧПУ.