Для чего нужен автокад в судостроении

ShipConstructor и ShipModel: решения для судостроения на платформе Autodesk

Немногие знают, что трехмерное проектирование в сфере судостроения не является делом принципиально новым. Еще во времена Петра Великого основным документом в проекте корабля являлась адмиралтейская модель (рис. 1). Концепция теоретического чертежа, то есть моделирование сложной формы в виде плоских сечений, практически отодвинула возвращение к трехмерному проектированию до наступления компьютерной эры. Таким образом, переход на современные технологии информационной модели изделия, в основе которой лежит CAD-модель, это ничто иное, как возвращение к истокам.

Может показаться, что отечественных судостроителей не надо агитировать за программные продукты Autodesk. На AutoCAD многие перешли с кульмана в те стародавние времена, когда еще “ничего не было”, то есть когда в отечественной практике никаких специализированных судостроительных САПР вообще не применялось. AutoCAD (версий с 10 по 13) в качестве “электронного кульмана” хорошо вписался в концепцию плоского проектирования в тот момент, когда компьютерное трехмерное моделирование представлялось делом будущего (пусть ближайшего), но не повседневной нормой для проведения проектно-конструкторских работ.

Если использование систем автоматизированного проектирования убило рынок кульманов, то повсеместное использование AutoCAD в судостроении сделало историей натурный плаз. Применение прикладных программных приложений на языке Autolisp позволило использовать стандартные методы начертательной геометрии в плазовых работах, выполняемых с помощью компьютерных технологий.

В дальнейшем возникли два принципиально разных подхода к использованию программного обеспечения в области проектирования.

Первый подход – использование судостроителями тяжелых специализированных систем и попытки закрыть такой системой весь объем проектно-конструкторских работ. Считалось, что если система не работает как должно, то есть не обеспечивает требуемой эффективности, то это происходит по той причине, что многие вещи делаются не в ней, а в старом добром AutoCAD или с помощью других программных средств. На самом деле, опыт ведущих зарубежных предприятий опровергает этот тезис. Ни одно крупное предприятие не работает в одной системе, и надо ли вообще к этому стремиться – вопрос спорный. Так, флагман отечественного судостроения – предприятие с трехсотлетней историей, имея практически неограниченное количество лицензий одной из наиболее распространенных в мире судостроительных САПР, не отказался от использования универсальных и машиностроительных систем легкого и среднего уровня. Среди последних большая доля приходится на продукты Autodesk. Однако платформе AutoCAD отводится роль подмастерья – доводить оформление чертежей.

Второй подход заключается в попытке расширения функционала AutoCAD путем написания прикладных приложений на его платформе. Некоторые подобные разработки не просто выросли в самостоятельные средства САПР, но и были доведены до коммерческого использования, то есть стали продаваемыми программными продуктами. Среди них автоматизированная система “Ритм – Судно” (ЦТСС (ЦНИИ ТС)) и другие ей подобные.

Отдельной строкой следует отметить программный комплекс ShipModel (СSoft – Бюро ESG, автор – Ю. Платонов), который предназначен для решения проектно-конструкторских задач и задач технологической подготовки (в том числе и плазовой) судостроительного производства и функционирует в среде AutoCAD или Autodesk Mechanical Desktop.

Анализируя успешный зарубежный опыт, можно выделить также систему ShipConstructor, адаптированную к задачам судостроительного производства. Базируясь на графической платформе Autodesk, система успешно конкурирует с ведущими специализированными судостроительными системами и является стандартом в области судостроительного проектирования в Канаде и США, успешно внедряется в развивающихся судостроительных регионах (Бразилия, Китай), активно используется в странах Юго-Восточной Азии (Корея, Япония), где традиционно сильны позиции системы TRIBON.

О месте AutoCAD в судостроительном проектировании

Общение с отечественными судостроителями и опыт корпоративного обучения по продуктам Autodesk позволяют сделать вывод, что отношение многих судостроителей к САПР Autodesk можно сформулировать следующим образом: Autodesk – это AutoCAD, а AutoCAD – не более чем плоская чертилка с неудовлетворительной 3D-частью. Стереотипы живучи, но подобное представление об AutoCAD соответствует положению вещей пяти-шести летней давности, и в силу данного обстоятельства это представление неверное.

Если рассматривать базовый AutoCAD версий 2000-2006, то 3D-часть этих версий действительно можно считать неадаптированной к задачам судостроения. Из поверхностей – только сети (Mesh), никаких объектов двоякой кривизны в твердом теле (Solid). При этом плоская составляющая AutoCAD с точки зрения набора команд построения и редактирования и общего количества объектов “графических примитивов” принципиально не изменилась.

Представим некоторые новые возможности версий AutoCAD 2010, 2011 в сравнении с линейками 2000, 2004, 2007, которые могут представлять интерес для судостроения.

При использовании AutoCAD 2007, 2008 исключительно для плоского моделирования, разумеется, не возникает проблемы совместимости форматов. Никто не запрещает КБ-проектанту передавать заводу-строителю плоские чертежи с сохранением “вниз” (DWG 2004). Но если аналогичную операцию проделать в версии 2010, то уже возможна потеря данных по геометрии объектов. В те же самые, например, полилинии (Poliline) и сплайны (Spline) AutoCAD 2010, 2011 заложена другая математика. Таким образом, затраты на переход на новые версии не просто оправданы, а рано или поздно окажутся неизбежными (либо придется отказываться от AutoCAD и переходить на что-либо другое).

При использовании AutoCAD в качестве дополнения к тяжелой системе САПР (особенно если речь идет о системе специализированной) самым важным является вопрос не техники, а идеологии. В наиболее распространенных в России судостроительных системах заложена концепция информационной модели изделия (объекта производства). В основе такой модели лежит 3D CAD-модель, и эта модель является основой (первоисточником) проектных данных. Плоский чертеж, полученный на основе такой модели и переданный через формат DWG (DXF) в AutoCAD (рис. 2), будет приведен в соответствие с требованиями ЕСКД и ГОСТ и пойдет гулять по предприятию (чаще всего в бумажном виде), собирая замечания и согласующие подписи.

Именно такой объект (оторванный от информационной модели изделия) в соответствии с отечественными традициями проектирования и конструирования является официальным документом (а не информационная модель). Многие проблемы эффективности использования судостроительных САПР заключаются именно в том, что идеология этих систем полностью не принята! Что же делать в таком случае? Отказываться от AutoCAD для оформления чертежей и делать это напрямую в основной системе? Нецелесообразно, так как стоимость эксплуатации рабочего места легкой САПР (AutoCAD) несоизмеримо меньше. Путь здесь возможен только один: информационная модель объекта проектирования в базовой системе САПР, прежде чем с нее будет получена рабочая документация по проекту, должна стать наиболее полной. В этом могут помочь имеющиеся на предприятии лицензии AutoCAD, при условии что в последнем разрабатываются отдельные компоненты трехмерной модели. Последние версии TRIBON и FORAN позволяют (в формате SAT и др.) принимать твердотельные 3D-объекты без потерь геометрической информации.

Еще раз подчеркнем: AutoCAD – это уже давно не та “плоская чертилка”, к которой все привыкли. Как и другие продукты Autodesk, он полностью отвечает требованиям концепции “Цифрового прототипа”, то есть информационной модели объекта проектирования.

О применимости неспециализированных САПР в судостроении

Многие судостроители, не имея в своем распоряжении тяжелых специализированных систем, активно используют иные САПР, которые принято относить к общемашиностроительным системам. Значительную долю таких систем представляют продукты Autodesk. Не стоит бояться применять в судостроении несудостроительную систему, ибо система в первую очередь должна учитывать вовсе не специфику судостроительного производства, а прежде всего особенности самого объекта судостроения как такового. Что отличает такой объект? Сложная геометрия обводов корпуса (рис. 3), насыщенность проекта (наличие сложных общекорабельных систем), либо и то, и другое.

САПР, которые причисляют к машиностроительным, “не знают”, что такое корабль. Но при этом и не знают, что такое насос, компрессор, редуктор и т.п. (то есть любой объект машиностроения) – система оперирует своими понятиями: “графический примитив”, “команда”, “операция” и т.д. Любые средства САПР, учитывающие особенности объекта судостроения, пригодны и применимы.

Разумеется, мы здесь никого не призываем проектировать, предположим, обводы корпуса в базовом AutoCAD – для этого есть свои средства. Однако, как уже отмечалось выше, какая-либо “надстройка”, расширяющая функционал команд AutoCAD, например ShipModel, позволяет это делать. То есть математика, заложенная в систему, и объекты, присутствующие в системе, позволяют решать специфические задачи судостроения. В базовой платформе не хватает только определенного набора команд.

В настоящее время в отечественном судостроении наблюдается повышенное внимание к тяжелым системам несудостроительного профиля, таким как CATIA, NX и др. Причины этой тенденции видятся в желании проектировщиков, во-первых, чтобы корпусные конструкции сложной формы были осязаемыми (то есть в виде твердого тела, с учетом толщины обшивки и физических свойств материала) и, во вторых, чтобы все компоненты модели (включая элементы оборудования и систем) были представлены в виде структурированной сборки.

Если обводы корпуса были смоделированы в старой специализированной системе, то сложная геометрия описывается, прежде всего, математикой системы, то что мы видим на экране – это визуализация. На выходе мы можем получить набор сечений и работать с ними (в плоскости). Если речь идет, например, о развертке листа обшивки, то такая развертка получается “в теории”. Модель не учитывает толщину материала и его физику. В тяжелой системе, которую принято относить к машиностроительной, развертка такой детали – это развертка твердого тела, то есть она произведена с большей точностью.

Что же касается сборок, то считается, что чем тяжелее и дороже система, тем большее количество компонентов сборки она способна поддерживать. Это представление безнадежно устарело. В настоящее время предельно возможные объемы сборок определяются не используемой САПР, а мощностью задействованных аппаратных средств, мощность же современной компьютерной техники наращивается практически без каких-либо ограничений.

Объективно понятно, что затраты на приобретение тяжелой системы складываются не только из стоимости лицензий и аппаратных средств, но и (что немаловажно) из расходов на обучение персонала, на котором экономить нельзя. Общие затраты на внедрение тяжелой САПР могут быть сопоставимы со стоимостью лицензий данной САПР (и даже превышать ее), и это является нормальной практикой.

Прежде чем считать затраты на приобретение и внедрение неспециализированной системы высокого уровня, следует обратить внимание на уже хорошо зарекомендовавший себя Autodesk Inventor. Autodesk Inventor — система трехмерного твердотельного проектирования и наиболее мощное решение Autodesk для инженеров-машиностроителей, ставшее за последние годы самой продаваемой трехмерной машиностроительной системой в мире. Пакет поставляется в составе комплексов AutoCAD Inventor Suite 2011 (в прошлом Autodesk Inventor Series), AutoCAD Inventor Simulation Suite 2011, AutoCAD Inventor Routed Systems Suite 2011 и AutoCAD Inventor Professional 2011.

Autodesk Inventor 2011 — это семейство продуктов для машиностроительного и промышленного 3D-проектирования, включающее в себя средства моделирования, создания инструментальной оснастки и обмена проектными данными (рис. 4). Являясь основой технологии цифровых прототипов, Autodesk Inventor позволяет создавать изделия более высокого качества за меньшее время.

Применение цифровых прототипов для конструирования, визуализации и тестирования продукции помогает более эффективно обмениваться проектной информацией, сокращать количество ошибок, быстрее выводить инновационные изделия на рынок.

Перечислим некоторые возможности Autodesk Inventor, представляющие интерес для судостроения:

Специализированные программные средства на графической платформе Autodesk

ShipModel

Программный комплекс ShipModel (рис. 5) позволяет выполнять весь комплекс плазовых работ. Команды ShipModel ориентированы на выполнение следующих операций:

Важной отличительной особенностью ShipModel является поддержка всех возможных типов 3D-моделей – каркасных, поверхностных и твердотельных. Для каждого из типов существует своя техника их создания и редактирования. Кроме того, ShipModel содержит средства преобразования плоского теоретического чертежа в каркасную 3D-модель, а каркасную – в поверхностную и наоборот.

Перечисленные возможности программного комплекса позволяют эффективно формировать в нем модели корпуса и корпусных конструкций с последующей их передачей в другие системы. В настоящее время ShipModel содержит input/output-интерфейсы с системами FORAN, TRIBON, CATIA, ShipConstructor, ПК-ПЛАЗ и другими, поддерживающими форматы DXF, DWG, IGES, STEP, SAT.

ShipConstructor

Многие специалисты, работающие в сфере судостроения или судоремонта, не раз задумывались над тем, как распространить средства построений, имеющиеся в графическом редакторе AutoCAD, на процесс моделирования судна. Таким пожеланиям в полной мере отвечает система ShipConstructor.

ShipConstructor дает возможность осуществлять весь комплекс проектно-конструкторских работ судостроительного предприятия и позволяет получать всю необходимую информацию для судостроительного производства (рис. 6).

На сегодняшний день в состав системы входят следующие модули:

ShipConstructor обладает средствами разработки приложений (ShipConstructor API), которые позволяют пользователям адаптировать и расширять систему под свои конкретные условия.

Безусловным преимуществом системы является ее многоуровневость. При этом пользователь имеет возможность брать столько
функционала, сколько ему требуется.

Схема совместного использования САПР на базе Autodesk в судостроении

Предлагаемая схема базируется на идеологии “цифровых прототипов” Autodesk и предполагает использование базовых решений компании в качестве графической платформы и единой среды проектирования/конструирования. Система взаимодействия средств САПР в процессах проведения проектно-конструкторских работ, технологической подготовки производства и информационного сопровождения этапов жизненного цикла изделия (объекта производства) графически представлена на рис. 7.

Программный комплекс ShipModel позволяет проектировать обводы корпуса судна и выполнять весь комплекс плазовых работ. Модель из ShipModel в систему ShipConstructor может быть передана без потери данных и без искажения геометрической информации, так как используется единая графическая среда – AutoCAD.

Безусловным преимуществом указанной схемы являются единая среда проектирования Autodesk и базовая графическая платформа AutoCAD. Судостроитель, имеющий навыки опытного пользователя AutoCAD, уже на 50 % готов к работе в системах ShipModel и ShipConstructor. Если специалист, владеющий AutoCAD, имеет опыт работы в TRIBON или FORAN, он готов к использованию ShipConstructor на все 80 %. Специалист-машиностроитель, владеющий любой так называемой машиностроительной системой, легко обучается работе в Inventor.

Сделаем краткое резюме:

Источник

Специализированные средства САПР для судостроения компании «CSoft — Бюро ESG» на базе продуктов Autodesk

Андрей Кузнецов, Юрий Платонов, Алексей Рябоконь

ООО «CSoft — Бюро ESG», золотой партнер компании Autodesk, — одна из старейших ИT­компаний на рынке Северо­Западного региона. Компания специализируется в области внедрения систем автоматизированного проектирования и имеет большой опыт работы с заказчиками в сфере судостроения, судоремонта и морского приборостроения. Среди наших заказчиков — почти все (а их более 50) предприятия, входящие в Объединенную судостроительную корпорацию.

Компания «CSoft­Бюро ESG» традиционно предлагает специализированные ИT­решения для судостроения — как базирующиеся на технологиях Autodesk, так и самостоятельные разработки.

Многие специалисты, работающие в сфере судостроения или судоремонта, не раз задумывались над тем, как распространить средства построений, имеющиеся в графическом редакторе AutoCAD, на процесс моделирования судна.

Некоторые попытки расширить функционал AutoCAD путем написания прикладных приложений на его платформе не просто выросли в самостоятельные средства САПР, но и были доведены до коммерческого использования, то есть стали продаваемыми программными продуктами.

В данной статье рассматриваются узкоспециализированные программные решения для судостроения, а именно программный комплекс ShipModel (собственная разработка компании «CSoft — Бюро ESG») и комплекс автоматизации раскроя и проектирования ЧПУ тепловой резки UPNEST, UPEDITOR.

Программный комплекс ShipModel

Программный комплекс ShipModel (SM) предназначен для решения проектно­конструкторских задач и задач технологической подготовки производства в судостроительной отрасли. Комплекс функционирует в среде AutoCAD или AutoCAD Mechanical, причем в AutoCAD Mechanical функциональные и интерфейсные возможности ShipModel гораздо выше.

SM поддерживает три типа трехмерных моделей: каркасные, поверхностные и твердотельные, для каждого из которых существует своя техника создания и редактирования. Он содержит средства преобразования одного типа модели в другой (например, твердотельную модель в каркасную и т.п.).

В ПК ShipModel реализованы следующие задачи:

Важной отличительной особенностью ShipModel является поддержка всех возможных типов 3D­моделей: каркасных, поверхностных и твердотельных. Для каждого из типов существует своя техника их создания и редактирования.

Каркасная модель (wireframe) представляет собой скелетное описание 3D­объекта. Она не имеет граней и состоит только из точек, отрезков и кривых, описывающих ребра объекта (рис. 1).

Моделирование с помощью поверхностей является более сложным процессом, так как здесь описываются не только ребра 3D­объекта, но и его грани. ShipModel строит поверхности на базе многоугольных сетей (mesh). Поскольку грани сети являются плоскими, представление криволинейных поверхностей производится путем их аппроксимации. Криволинейные NURBS­поверхности создаются средствами Surface (рис. 2).

Моделирование с помощью тел — это простой в применении вид 3D­моделирования. ShipModel на основе средств AutoCAD по моделированию тел позволяет создавать трехмерные объекты из базовых пространственных форм: параллелепипедов, конусов, цилиндров, сфер, торов и тел вращения. Из этих форм путем их объединения, вычитания и пересечения строятся более сложные пространственные тела. Кроме того, тела можно строить, сдвигая 2D­объект вдоль заданного вектора или вращая его вокруг оси. С помощью приложений к AutoCAD форму и размеры тел можно задавать параметрически, поддерживая связь между 3D­моделями и генерируемыми на их основе двумерными видами (рис. 3).

Кроме того, ShipModel содержит средства преобразования плоского теоретического чертежа в каркасную 3D­модель, а каркасную — в поверхностную и наоборот.

ShipModel

Автор­разработчик

Внедрения ShipModel

ОАО «Северная верфь», г.Санкт­Петербург,

ОАО «ПО Севмаш», г.Северодвинск,

ОАО «Центр Судостроения «Звёздочка», г.Северодвинск.

Перечисленные возможности программного комплекса позволяют эффективно формировать в нем модели корпуса и корпусных конструкций с последующей их передачей в другие системы.

Для обработки корпусных конструкций сложной геометрии в ShipModel используются средства трассировки конструктивных линий (пазов, стыков и т.п.), формирования развертки криволинейных поверхностей произвольной кривизны и конфигурации, а также расчета гибочной и сборочной оснастки.

Средства трассировки базируются на командах пересечения (реализованы все виды пересечений и измерений геометрических характеристик), расчета линий по растяжке от базовых линий и расчета инвариантных линий поверхности (геодезические, изогональные и тому подобные линии).

К средствам формирования развертки криволинейных поверхностей произвольной кривизны и конфигурации относятся команды прецизионной развертки, а также прямого и обратного отображения конструктивных линий поверхности на плоскость/развертку. В процессе развертывания анализируются кривизна и толщина листов и выдаются технологические рекомендации (например, назначить припуск на гибку или расстыковать деталь). Кроме того, производится автоматическая компенсация гибочных деформаций и выдаются размеры прямоугольника ограничения, на основе которых принимается решение о допустимости использования заказанного листового проката.

ShipModel содержит средства формирования гибочной оснастки — гибочных шаблонов, каркасов и схем их установки. Поскольку зарубежные системы, такие как FORAN, TRIBON (AVEVA), ShipConstructor и др., ориентированы на обязательную разметку в процессе резки листового проката следов притыканий корпусных конструкций, состав их гибочно­сварочной оснастки несколько иной. Например, не рассчитываются контуровочный/разметочный эскиз и эскиз для разметки базовых линий. Для отечественных предприятий, которые в подавляющем большинстве случаев разметку следов конструктивных линий игнорируют, эта оснастка необходима. ShipModel поддерживает оба стандарта.

Перечисленных средств моделирования и обработки корпусных конструкций сложной геометрии вполне достаточно, чтобы исключить необходимость натурного моделирования и доработки объектов средствами плаза.

Небольшая стоимость, весьма скромные требования к техническим средствам, простота освоения и универсальность среды AutoCAD, в которой функционирует ShipModel, — вот залог успешного внедрения на судостроительных предприятиях.

В настоящее время ShipModel содержит input/output­интерфейсы с системами FORAN, TRIBON (AVEVA), CATIA, ShipConstructor, ПК­ПЛАЗ и другими, поддерживающими форматы DXF, DWG, IGES, STEP, SAT.

Безусловным преимуществом программного комплекса ShipModel считается использование в системе графической платформы Autodesk, которая (в новых версиях программных продуктов) дает пользователю колоссальные возможности.

Вот лишь некоторые из них:

— преобразование сплайнов в полилинии,

— плоская параметризация. Возможность наложения геометрических и размерных зависимостей;

— сглаживание сетей. Преобразование поверхности типа Mesh в гладкую поверхность,

— создание твердого тела (Solid) сложной формы с применением операции протяжки по сечениям,

— создание твердого тела сложной формы с применением операции сдвига,

— преобразование поверхности в гладкое тело,

— создание тонкостенной твердотельной оболочки на базе поверхности.

При этом судостроитель, имеющий навыки опытного пользователя AutoCAD, уже на 60­70% готов к работе в системе ShipModel.

Программный комплекс применяется на 24 предприятиях России и стран ближнего зарубежья.

В мае 2011 года вышла коммерческая версия 7.2 SM18 для AutoCAD 2010­2012/ AutoCAD Mechanical 2010­2012.

Автоматизированный редактор листового раскроя UPNEST

Редактор раскроя UPNEST выполняет следующие функции размещения деталей на прямоугольных листах:

Минимально необходимые данные для того, чтобы можно было начать раскрой — это файлы деталей в DXF­формате и описание типоразмеров заказного материала. Из DXF­файлов деталей извлекаются геометрия контуров, линии разметки, тексты маркировки и некоторые реквизиты (номер позиции, номер чертежа, количество, марка материала). Специальной обработке с целью извлечения всей информации подлежат DXF­файлы из судостроительных CAD­систем Tribon, Foran, Nupas Cadmatic, Catia. Ограничения на сложность деталей, число деталей в ГСР и в карте раскроя в редакторе UPNEST отсутствуют. Возможен учет использования заказного материала и деловых отходов проекта.

Особенности редактора UPNEST

Редактор UPNEST — многооконный. Главным окном является окно редактора. Каждая карта раскроя представляется в отдельном дочернем окне. Детали могут перетаскиваться из одной карты раскроя в другую, а также из окна деталей в выбранную карту раскроя с автоматической коррекцией положения детали.

Каждая деталь представляет собой замкнутый контур, возможно, с внутренними вырезами. Для выбора детали достаточно кликнуть мышью в любую точку внутренней области детали. Графическое ядро редактора UPNEST — собственной разработки, лицензий на AutoCAD или другие базовые средства не требуется.

Редактор раскроя имеет такие автоматизированные команды, как сдвиг детали до упора в заданном направлении, совмещение заданных сторон двух деталей, автоматический докрой карты свободными деталями, и другие (рис. 4).

В редакторе раскроя реализован постоянный контроль пересечения деталей и полноты раскроя, а также неограниченный откат состояния сеанса раскроя. Предусмотрен контроль изменения геометрии раскроенных деталей в случае редактирования карты раскроя.

Если маршрут резки был назначен ранее, и детали карты изменяют свое положение или удаляются, маршрут резки корректируется автоматически.

Окно деталей позволяет сформировать группу совместного раскроя из загруженных деталей, ввести недостающие реквизиты, установить порядок выборки деталей для автоматического раскроя и ограничения по размещению детали на листе металла (рис. 5).

В состав UPNEST входит программа Редактор текстов, позволяющая править маркировку детали, добиваясь оптимального расположения надписей на поле детали (отсутствие пересечений надписей, достаточная высота символов, связь текста с линиями разметки и обработки). Правка маркировки выполняется интерактивно или автоматически.

Программа Менеджер Заказов на раскрой (плагин редактора UPNEST) обеспечивает управление выполнением заказа на листовой раскрой с применением реляционной базы данных (рис. 6).

Программа Менеджер Заказов на раскрой выполняет:

Редактор управляющих программ тепловой резки UPEDITOR

Редактор управляющих программ UPEDITOR предназначен для контроля, редактирования, конвертирования и создания управляющих программ для машин тепловой резки. Исходными данными для программы служат группы совместного раскроя, созданные в редакторе UPNEST, управляющие программы в форматах ESSI, EIA, а также чертежи карт раскроя в формате DXF.

Создание управляющих программ тепловой резки

Последовательность вырезки деталей, прохода линий разметки и нанесения надписей может быть назначена программой в автоматическом режиме.

При назначении маршрута резки параметры входа и выхода могут быть заданы отдельно для входа с угла контура и для входа по касательной. Возможно назначение совмещенного реза. Во время назначения маршрута программа динамически проверяет возможность построения пробивки и мостиков исходя из заданных ограничений.

Предусмотрен многоуровневый откат операций редактирования (рис. 7).

В режиме редактирования осуществляется правка программ, записанных в форматах ESSI и EIA. Возможно перемещение и изменение параметров пробивок и мостиков, удаление и добавление пробивок и мостиков, изменение порядка вырезки деталей. Возможно и полное переопределение маршрута резки. Во время редактирования управляющей программы (УП) можно просматривать текст УП в специальном окне, при этом положение маркера на изображении карты раскроя синхронизировано с изображением текста программы.

Возможна корректировка программы (удаление малых отрезков и дуг), введение учета смещения инструмента и введение команд торможения.

Для каждой управляющей программы можно получить полную технологическую информацию (время резки, длина реза и пр.).

Предусмотрена возможность получения из управляющей программы карты раскроя в формате DXF после автоматического удаления мостиков, перемычек и припуска на резку.

Комплекс автоматизации раскроя и проектирования ЧПУ тепловой резки UPNEST, UPEDITOR

Область применения ПО

Авторы

С.П. Юркин, А.А. Кузнецов, А.В. Кобелев.

Внедрения

Полученные управляющие программы можно записать с перекодировкой в форматы ESSI или EIA, учитывая особенности языка управляющих программ машин конкретного завода. Требуемые коды технологических команд, а также коды, вставляемые в начало и конец программы, задаются пользователем в диалоговом режиме. При выводе расстояние между деталями с совмещенным резом приводится в соответствие с шириной реза конкретной машины (рис. 8).

Выполняемый контроль позволяет определять в управляющих программах такие погрешности, как пересечение участков резки, резка по детали, пробивки на детали или слишком близко к ее кромке, нарушение последовательности и направления вырезки внешнего и внутренних контуров детали и т.д.

Автоматическое назначение маршрута тепловой резки

Программа «Автомаршрут» позволяет построить траекторию резки для плана раскроя нажатием одной кнопки. При этом технолог имеет возможность задать правила, управляющие процедурой построения траектории. Форма траектории определяется одним из четырех режимов («С мостиками», «Газовая резка», «По часовой стрелке», «Против часовой стрелки»). Основным режимом автоматического назначения маршрута является «Газовая резка». В процессе анализа каждого контура определяется возможность его вырезки в двух направлениях. Режим «Газовая резка» предписывает программе из двух возможных вариантов вырезки контура в разных направлениях выбрать тот, при котором длина холостого перехода в точку пробивки будет меньше.

Режимы «По часовой стрелке» и «Против часовой стрелки», позволяющие осуществлять вырезку контуров только в одном направлении, используются для машин тепловой резки (например, плазменных), имеющих такие ограничения.

Работа программы «Автомаршрут» базируется на трех основных правилах:

Траектория, полученная автоматически, проверяется на корректность и может быть отредактирована вручную (рис. 9).

Создание управляющих программ разметки

Порядок вывода разметочных линий и текстовой информации в управляющей программе можно задавать в ручном и автоматическом режиме. При необходимости тексты можно заменять векторами в виде разметочных линий.

Тексты, их положение и способ вывода можно задавать при построении маршрута обработки карты раскроя (рис. 10).

Создание управляющих программ тепловой резки с разделкой кромок

UPEditor позволяет создавать управляющие программы с командами обработки I­, V­, Y­, и K­фасок для поворотного однорезакового и трехрезакового блоков (рис. 11).

Если параметры фасок определены в исходных файлах с деталями, команды разделки кромок могут быть добавлены в УП в автоматическом режиме. Угловые петли и окна для настройки трехрезакового блока создаются автоматически, в соответствии с заданными параметрами.

Для однорезакового поворотного блока возможно создавать программы с обработкой Y­фасок за два прохода.

Для обычного резака предусмотрена возможность компенсации конусности плазменной дуги при резке кромок с фасками путем добавления локального припуска. Величина локального припуска определяется автоматически (в зависимости от параметров фаски) или вручную для каждой кромки.

Заключение

Компания «CSoft­Бюро ESG» рекомендует предприятиям судостроения программный комплекс ShipModel. Считаем данное решение оптимальным для предприятий, которые не используют тяжелые специализированные программные средства, такие как TRIBON (AVEVA), FORAN, ShipConstructor и др.

Использование AutoCAD в качестве графической платформы в системе ShipModel считаем ее безусловным преимуществом, так как в судостроении накоплен большой опыт применения базовых средств Autodesk и любой опытный пользователь AutoCAD уже на 80% готов к работе в программном комплексе ShipModel.

Для предприятий, использующих тяжелые специализированные средства САПР, применение ShipModel может оказаться актуальным, поскольку данная система на 100% способна решать узкоспециализированную задачу судостроения, а именно создание корабельных обводов плазового качества. Для этого в системе ShipModel есть все средства работы с каркасной, поверхностной, твердотельной и комбинированной моделью.

Комплекс автоматизации раскроя и проектирования ЧПУ тепловой резки UPNEST, UPEDITOR имеет ряд существенных преимуществ перед аналогами, главные из которых:

Источник