
Unigraphics - современное
CAD/CAM/CAE
решение для промышленного предприятия
Cовременное промышленное производство предъявляет высокие требования к качеству проектирования и выпуску конкурентноспособной продукции. Уменьшение времени выхода новой продукции на рынок, снижение стоимости готового изделия и обеспечение высокой культуры производства являются непременным условием существования и успешного развития предприятий. На сегодняшний день самым мощным средством решения задач модернизации становится внедрение интегрированных информационных технологий на базе систем автоматизированного проектирования, инженерного анализа и технологической подготовки производства (CAD/CAM/CAE-системы), а также систем управления проектными и инженерными данными предприятия (PDM-системы). Такой уровень производства могут обеспечить только так называемые тяжелые САПР, выбор и организация которых должна проходить в рамках единой модели развития средств проектирования и технологической подготовки производства. Продолжаем рассказ, начатый в КИ/20, о системе UNIGRAPHICS компании EDS, решающей данную задачу на самом современном уровне.
Пакет UNIGRAPHICS представляет собой универсальную среду автоматизированного проектирования и производства для промышленных предприятий различных отраслей экономики. Подход к разработке изделия в системе UNIGRAPHICS отражает итерационный процесс, позволяющий конструировать и анализировать полностью электронную модель до тех пор, пока она не будет отвечать необходимым техническим требованиям. Этому способствует мощное ядро гибридного моделирования, благодаря чему конструктор имеет выбор между технологиями параметрического моделирования с использованием твердых тел, параметризованных типовых элементов, поверхностей и проволочной геометрии. Можно совмещать параметрические или вариационные модели с не параметризованными данными при любом представлении изделия.
Средства
создания геометрических моделей представлены целым рядом связанных между
собой модулей, обеспечивающих различные функции проектирования. Модуль
Solid Modeling обеспечивает проектирование геометрии кривых, твердотельных
примитивов и базовые операции над объемными твердыми телами и телами листового
типа с автоматическим сохранением параметров построения и ассоциативной
связи геометрических объектов. Графическая среда, построенная на основе
пиктограмм, очень проста для понимания и освоения. Freeform Modeling содержит
полный набор функций создания и редактирования поверхностей сложной формы
(NURBS поверхности 24 степени и выше), применяет функции создания масштабируемых
форм по одной, двум или трем направляющим, коник, сложных скруглений постоянного
и переменного радиуса и скруглений на основе конических сечений. Для всех
поверхностей возможно редактирование в контексте построения, изменение
положения узлов и полюсов, редактирование по граничным условиям. Сохранение
ассоциативных связей между поверхностью и сеткой кривых, на которой она
построена, дают возможность изменять поверхность, редактируя кривые. User-Defined
Features позволяет строить твердотельные типовые элементы любого уровня
сложности. В дальнейшем, этот типовой элемент может использоваться без
всяких ограничений точно так же, как и любой стандартный типовой элемент
твердотельного моделирования. Одной из сильных сторон системы наряду с
превосходным ядром твердотельного моделирования являются мощные возможности
по работе с большими сборками. Для этого служат два модуля Assembly Modeling
и Advanced Assemblies. В них реализована синхронная разработка изделия
сверху-вниз и снизу-вверх. Мастер-модели, созданные с помощью этих
модулей, можно разрабатывать и редактировать в контексте целой сборки.
Параметрическое моделирование сборок обеспечивает описание условий стыковки
между компонентами и определяет группы общих креплений и дублированных
деталей. Архитектура данных модулей позволяет одновременно создавать и
работать с очень большими сборками целой группе конструкторов, что дает
возможность каждому выполнять свою часть работы вместе со всеми остальными.
Инструментарий, заложенный в модулях, позволяет пользователям оптимизировать
работу и повысить производительность при проведении визуализации и анализа
всего изделия, отдельных его подсистем и элементов. Возможность альтернативного
представления разрешает проводить быструю проверку зазоров и создания видов
с невидимыми линиями. Результаты тестирования зазоров могут быть сохранены
для повторного использования. Приложения обеспечивают также контроль загрузки
данных, позволяющий фильтровать структуру сборки. С помощью модуля Drafting
по твердотельной модели изделия могут быть созданы производственные чертежи
с автоматическим размещением видов, включающие постановку ортографических
проекций, сечений любого типа, вспомогательных и детализированных видов.
Все изменения, производимые с твердотельной моделью, правильным образом
отражаются на чертеже благодаря стопроцентной ассоциативности. Поддерживаются
все основные системы оформления чертежей, а также настройка на любые другие
стандарты оформления конструкторской и технологической документации.
Симулируется траектория движения инструмента и создается файл, описывающий эту траекторию. Очень полезен в производстве пресс-форм и штампов модуль Core & Cavity Milling, обеспечивающий все возможности для черновой обработки одной или нескольких полостей и удаления большого количества материала вокруг элементов произвольной формы, таких как матрицы и пуансоны. Функция обработки полостей позволяет производить обработку элементов, имеющих множественные разрывы и наложения поверхностей, которые иногда возникают при передаче геометрии из других систем. Интересен модуль Unisim, дающий возможность визуализации, предназначенной для симуляции процесса механообработки в режиме, наиболее приближенном к реальному производству. Мощные средства конструирования и обработки изделий из листового металла (Sheet Metal Design/Fabrication/Nesting) позволяют определять и симулировать последовательность операций, разворачивать и сгибать модели и генерировать точные данные о деталях из листового металла. Существующие функции позволяют автоматизировать операции вырубки для таких элементов, как круглые и прямоугольные отверстия, оптимально раскладывать множество копий различных деталей на листовую заготовку, оптимизировать смену инструмента и вырубку деталей, чтобы минимизировать перемещения листа.
Рамки газетной статьи не позволяют более полно рассказать обо всех возможностях системы UNIGRAPHICS и в частности о модулях CAE для проведения инженерного анализа. Кратко можно сказать, что эти модули обеспечивают создание конечноэлементной модели и управление ею. Обработка такой модели осуществляется в том же файле, в котором содержатся геометрические данные, и результаты анализа могут быть выведены вместе с исходной моделью. В модулях также осуществляется расчет задач линейной статики и теплопередачи с использованием изотропных и ортотропных материалов, сложный кинематический анализ и симуляция любого 2- или 3-мерного механизма. Существуют интерфейсы к пакетам ANSYS, MSC-NASTRAN и средства, позволяющие создавать собственный интерфейс к другим пакетам расчетов МКЭ.
Система UNIGRAPHICS представляет собой законченную, полнофункциональную и, удобную в работе систему, позволяющую решить проблему создания, внедрения и дальнейшего сопровождения изделия на протяжении всего его жизненного цикла.
А. Лобанов,
Тел. (812) 219-9237, 278-8415, 327-7711
Факс. (812) 219-9274
info@sterling.spb.su