Практически все предприятия машиностроения — от крупных фирм до малого бизнеса — сегодня пользуются теми или иными программными продуктами категории САПР. Чертежные доски, кульманы и другие, до недавнего времени обязательные, атрибуты инженера-конструктора остались в прошлом.
Первые программы для конструкторов позволяли автоматизировать лишь процесс черчения, так как заменяли только кульман, резинку и чертежные инструменты. Сам процесс проектирования ничем не отличался от проектирования на бумаге: прочерчивались двумерные изображения деталей, подузлов, сборочных единиц, из которых формировался комплект конструкторской документации (КД) на изделие.
В последнее время САПР, по-настоящему став системой, может поддерживать многие рабочие процессы, начиная с разработки трехмерных моделей, на основании которых затем оформляются комплекты конструкторской, технологической и другой документации, а также организуется документооборот.
Разработчики, проектные организации, использующие программное обеспечение для автоматизации проектирования с момента появления первых подобных программ на рынке, как правило, начинали работать в различных версиях AutoCAD как самого распространенного продукта. Сейчас же ассортимент этого ПО просто огромен.
У организаций, давно занимающихся проектированием, разработкой и изготовлением изделий, все эти процессы налажены, но по прошествии времени они нуждаются в усовершенствовании. Переходить на новое ПО сложно как с технической и организационной точек зрения, так и с финансовой.
Перед руководством организаций, только планирующих заниматься этой деятельностью, одним из первых встает вопрос: как определиться и оптимально организовать работы своих подразделений в этом направлении? Здесь нет и не может быть однозначного ответа.
Всё зависит в первую очередь от финансовых возможностей на старте. Кроме того, следует предусмотреть возможность последующего усовершенствования принятой и уже действующей в организации системы. Немаловажное значение имеет и возможность обмена документами, файлами с заказчиками, существующими и потенциальными подрядчиками, субподрядчиками.
Необходимо учесть и то, что если предполагается работать, например, с госучреждениями, то здесь следует выполнять требования Постановления
К сожалению, о полном импортозамещении говорить пока еще рано. По крайней мере, до тех пор, пока не будет разработана российская операционная система. А вот успехи в разработке отечественных CAD-программ у наших разработчиков есть. Примером могут служить такие системы, как КОМПАС и nanoCAD.
Рассмотрим процесс проектирования с помощью nanoCAD Механика и разработки КД на примере транспортера для пищевой или медицинской промышленности.
Как известно, проектирование начинается с технического задания (ТЗ), пример которого приведен в таблице 1.
Таблица 1.
— Транспортер предназначен для перемещения пустой и наполненной тары в пищевом производстве или медицинской промышленности. |
|
— Регулирование скорости цепи транспортера — частотным преобразователем |
|
— Высота загрузки и выгрузки продукта, H, мм |
1200±50 |
— Длина транспортера, L, мм |
1200 |
— Скорость транспортировки продукта, v, м/мин. |
20±5 |
— Ширина транспортерной цепи, Bц, мм |
82.5 |
— Максимальная распределенная нагрузка, Pmax, кг, не более |
85 |
Обозначение КД на транспортер (обозначение спецификации как основной КД) присваивается, например, в соответствии с Общероссийским классификатором изделий и конструкторских документов ЕСКД (ОК 012−93):
АБВГ.102 415.001,
где АБВГ — четырехзначный буквенный код организации-разработчика КД;
10 — класс «Оборудование упаковочное и продовольственное»;
2 — подкласс «Оборудование механической обработки, сортирования, тепловой, химической, химико-биологической обработки <…> увлажнения, санитарной обработки»;
4 — группа «Оборудование и устройства подачи, перемещения, ориентирования, разделения и соединения потоков разделки…»;
1 — подгруппа «Оборудование и устройства подачи, перемещения»;
5 — вид «Створчатые, ременные, цепные»;
001 — порядковый регистрационный номер изделия в пределах кода организации-разработчика.
Далее производится расчет основных параметров транспортера для последующего подбора и заказа покупных комплектующих изделий.
Это подбор цепи и ее направляющих, ведущей звездочки, холостого барабана, поддерживающих роликов, определение межосевого расстояния и длины цепи, номинальной частоты вращения ведущего вала и определение минимального значения крутящего момента на нем.
На основании полученных данных подбираются элементы привода, в том числе мотор-редуктор, и производится проверка обеспечения регулировки частоты вращения ведущего вала с помощью частотного регулятора.
Выполненный расчет оформляется с помощью текстового редактора (например, Microsoft Word) в соответствии с требованиями ЕСКД и включается в комплект документации под тем же обозначением, что и транспортер, с добавлением кода «РР» — Расчеты (рис. 1).
Функционально транспортер можно разделить на три секции:
Здесь следует отметить, что цепи типа SSB815−3.25IN (10 068 058) Rexnord и аналогичные не нуждаются в натяжных устройствах. Это, в свою очередь, значительно упрощает конструкцию транспортера и повышает его надежность.
Для ускорения процесса 3D-моделирования следует иметь в виду, что у многих поставщиков приводной техники, фурнитуры
Так, можно поискать аналог нужной модели, отличающийся, например, только материалом. Если же обнаружить готовую 3D-модель не удается, попробуйте найти необходимую информацию в каталоге поставщика (рис. 3) или запросить у него чертеж с указанием габаритных и присоединительных размеров, по которым с помощью имеющихся программных инструментов можно будет создать модель.
Кроме того, у системы nanoCAD Механика имеется собственная библиотека, доступ к которой осуществляется на вкладке База элементов. Это не только стандартные крепежные изделия и профили, но и всевозможные материалы, электродвигатели, элементы химического машиностроения и многое другое.
В соответствии с данными, полученными при расчете основных параметров, 3D-модели комплектующих транспортера располагаются в пространстве модели как показано на рис. 4.
Согласно ТЗ, длина транспортера составляет менее двух метров, поэтому в данном случае каждую его панель (боковину) можно изготовить по длине из одного листа металла, не разбивая на отдельные секции. Для обеспечения унификации обе панели можно выполнить симметричными (рис. 5).
Создавать 3D-модели деталей из листового материала в nanoCAD Механика можно несколькими способами:
Аналогично создаются модели других деталей из листа — например скобы АБВГ.745 312.001 для крепления опоры транспортера (рис. 6).
Для получения 3D-моделей деталей «БЧ» — например стойки АБВГ.723 111.002 опоры транспортера, представляющей собой отрезок трубы по
Эта деталь не имеет чертежа, но ее 3D-модель сохраняется в виде отдельного файла.
Используя 3D-модели покупных изделий, полученных от поставщиков, и оригинальных деталей, как было описано выше, легко собрать 3D-модель сборочной единицы, например опоры АБВГ.301 329.001 (рис. 8), и оформить сборочный чертеж со спецификацией (рис. 9).
Для облегчения стыковки транспортеров боковыми сторонами между собой и/или с другим оборудованием при эксплуатации, подшипниковый узел с противоположной от привода стороны можно расположить внутри корпуса, как показано на рис. 10.
Выбранный направляющий (холостой) барабан допускает установку не на валу, а на оси, жестко закрепленной между панелями транспортера. Это дает возможность исключить два подшипниковых узла на входе транспортера. Одновременно ось выполняет функцию распорки, обеспечивая заданное расстояние между панелями.
Жесткость панелей обеспечивается отбортовками сверху (под прямым углом) и снизу (под углом 45° для обеспечения стока воды в процессе мойки и после нее при эксплуатации).
Для создания в дальнейшем на базе проектируемого изделия линейки транспортеров по длине (например, длиной 1200, 1500 и 2000 мм) чертеж панели АБВГ.745 346.001 можно выполнить групповым, как показано на рис. 11.
Проектирование 3D-моделей ведущего вала и оси направляющего барабана выполняется с помощью имеющихся инструментов на вкладке меню Валы (рис. 12).
Оформление чертежей с помощью инструментов на вкладке Форматы производится в том же файле, что и 3D-модель, в пространстве листа. Пример оформления чертежа вала АБВГ.715 433.001 показан на рис. 13.
После создания 3D-моделей оригинальных составляющих частей и покупных комплектующих изделий оформляется непосредственно 3D-модель транспортера (рис. 14).
Используя инструменты Форматы и Спецификация, оформляем конструкторскую документацию на транспортер (рис. 15).
Еще больше расширить возможности системы автоматизированного проектирования можно с помощью совместного использования рассмотренного выше программного обеспечения nanoCAD Механика в комплексе со специализированной информационной системой TechnologiCS. Это тоже российский программный продукт, позволяющий обеспечить непрерывную информационную поддержку основных бизнес-процессов предприятия, таких как документооборот, конструкторско-технологическая подготовка, планирование производства и др., в течение жизненного цикла изделий.
При этом информация об изделиях, материалах, в том числе и покупных, может быть занесена в базу данных TechnologiCS — как вручную, так и автоматически при импорте состава изделия (спецификации) из CAD-программ, в том числе и из nanoCAD Механика.
Использование TechnologiCS значительно облегчает и упрощает, к примеру, такие операции, как:
Система TechnologiCS имеет модульную структуру и может быть адаптирована под конкретное предприятие, организацию, производство на любой стадии их развития. Например, на начальном этапе организации производства достаточно будет модуля TechnologiCS-DOC (электронный архив и документооборот) или TechnologiCS-PDM (работа с электронным архивом документов, электронными справочниками, со спецификациями, управление данными об изделии). Небольшим организациям этим вполне можно ограничиться.
При необходимости в дальнейшем модернизировать управление существующей организацией работ, бизнес-процессов, все имеющиеся в базе данных TechnologiCS наработки сохраняются. Потребуется лишь приобрести дополнительные модули (например, для конструкторско-технологической подготовки производства — модуль TechnologiCS-TPP, для складского учета — модуль TechnologiCS-INV
Таким образом, САПР nanoCAD Механика позволяет автоматизировать процессы проектирования и разработки КД, начиная с создания и компоновки в трехмерном пространстве моделей изделий машиностроения, для оформления по ним чертежей и спецификаций. Разработанная в этой системе документация полностью соответствует требованиям не только ЕСКД, но и вышеупомянутого Постановления
Использование связки российских систем nanoCAD Механика и TechnologiCS позволяет также разработать оптимальные бизнес-процессы автоматизации проектирования, модернизации, расширения ассортимента изделий и их изготовления — как для крупных предприятий, так и для предприятий и организаций, только планирующих создать собственные КБ и производства.