Solid edge листовой металл

Обновлено: 28.09.2024

Приборостроительные предприятия все чаще сталкиваются с необходимостью сокращения сроков разработки инновационных, высококачественных, безопасных и простых в эксплуатации изделий. Использование системы Solid Edge® от Siemens PLM Software позволяет повысить скорость проектирования изделий, проводить анализ и виртуальные испытания разработок и гарантировать соблюдение требований к их качеству. Рассмотрим подробнее возможности Solid Edge, позволяющие интуитивно понятным образом моделировать качественные изделия и сокращать сроки их выхода на рынок.

Синхронная технология

Синхронная технология, одно из главных преимуществ Solid Edge, объединяет лучшие черты параметрического и прямого моделирования.

Конструктивные элементы не зависят от порядка их создания в модели и, по сути, являются наборами граней, поэтому их редактирование или удаление влечет лишь локальный пересчет модели, а не ее перестроение в целом.

Редактировать геометрию можно либо непосредственно перемещая и вращая грани, либо определяя управляющие 3Dразмеры (рис. 1).

Поведение модели при редактировании определяется функциями распознавания конструкторского замысла — технологией автоматического распознавания и поддержания геометрических связей модели (рис. 2).

Поскольку модель в синхронной среде Solid Edge представляет собой набор граней, а не строится на основе дерева модели, для работы с геометрией, созданной в сторонних САПР, не требуется информация о дереве построения. Редактирование импортированной геометрии будет осуществляться с помощью тех же инструментов, что и для геометрии, созданной непосредственно в Solid Edge.

Рис. 1. Управляющие 3D-размеры на модели электронного компонента

Рис. 2. Распознавание конструкторского замысла при прямом изменении геометрии

Моделирование изделий из листового металла

Важной частью современных приборов, помимо непосредственно электронной «начинки», являются корпуса, кожухи, шасси и т.п. Solid Edge обеспечивает пользователей функционалом, необходимым для проектирования подобных деталей любой сложности.

В области моделирования деталей из листового материала Solid Edge является признанным лидером среди средних САПР. Уникальный набор команд для моделирования элементов листовой штамповки (рис. 3) не требует создания дополнительных элементов формы.

Рис. 3. Команды для моделирования листовых деталей

Рис. 4. Развертка листовой детали

После создания модели проектировщик может построить развертку детали (рис. 4). Развертка экспортируется в формат DXF, а затем на основании этой информации составляется управляющая программа для гибочного станка с ЧПУ.

Возможности синхронного моделирования доступны и в среде листовой детали, что позволяет проектировщику с легкостью создавать и редактировать геометрию, в том числе импортированную.

Сложные элементы пластиковых деталей

Solid Edge располагает богатым набором инструментов для моделирования и анализа поверхностей деталей сложной формы, получаемых литьем пластика или сложной механообработкой металла.

Одна из сильных сторон Solid Edge — возможность поверхностного моделирования. Задавая для поверхностей исходную геометрию и редактируя характерные точки, конструктор добивается необходимой формы поверхности. Кроме того, Solid Edge имеет встроенные инструменты анализа, используемые проектировщиками пластмассовых деталей и оснастки (рис. 5).

Рис. 5. Анализ поверхностей: а — анализ радиуса кривизны; б — «зебра» для визуальной оценки качества сопряжения поверхностей

Рис. 6. Задание параметров опоры с подкреплениями

Для создания сложных конструктивных элементов, таких как решетки, ребра жесткости, опоры для крепежа, в Solid Edge существует набор команд, который позволяет создавать подобные элементы буквально за несколько кликов (рис. 6). С помощью этих команд проектировщик может значительно сократить время создания модели.

Анализ собираемости изделия

Для проверки принципиальной возможности сборки изделия в Solid Edge предусмотрены специальные инструменты: проектировщик может проверить пересечения отдельных компонентов сборки (рис. 7) либо провести анализ на допустимые зазоры с помощью сенсоров (рис. 8).

Рис. 7. Проверка пересечений деталей в сборке

Электропроводка

Solid Edge предоставляет широкие возможности проектирования и документирования жгутов и кабелей. Для этих задач предназначена среда Электропроводка.

Предусмотрены два режима ввода параметров проводки: ручной и автоматический. В ручном режиме проектировщик сам указывает начальные и конечные точки трасс проводников. В режиме автоматического создания трасс параметры берутся из файла XML, полученного из электротехнической САПР (в Solid Edge есть шаблоны для импорта файлов нескольких распространенных САПР: Bentley promis•e, Mentor Graphics VeSys, Zuken E3.series). После создания трасс и определения параметров проектировщик создает провода, которые затем можно объединить в жгуты и кабели (рис. 9).

Рис. 9. Проектирование кабелей и жгутов в Solid Edge

Рис. 10. Документирование электропроводки

Для развертки пространственной электропроводки на плоскости служит инструмент Монтажный стол. Помимо вида электропроводки на монтажном столе возможно создание вида разъема, вставка таблицы контактов и таблицы проводников (рис. 10). Кроме того, есть возможность создать пользовательскую таблицу, содержание и структуру которой пользователь определяет самостоятельно.

Расчеты

С помощью встроенного приложения для конечноэлементного анализа Solid Edge Simulation проектировщик имеет возможность проводить базовые прочностные и тепловые расчеты изделий (рис. 11). Это приложение основано на решателе NX Nastran, дефакто ставшем стандартом отрасли.

Постпроцессор Solid Edge Simulation содержит множество графических настроек отображения результатов, что обеспечивает наглядное представление расчетного поведения модели.

Рис. 11. Тепловой расчет печатной платы

Рис. 12. Разнесенный вид сборки

Инструкции по сборке и визуализация

Для создания разнесенных видов, иллюстрирующих порядок сборки, состав изделия и взаимосвязи между отдельными элементами, предназначена специальная среда Solid Edge РазнесениеЗакраскаАнимация. С ее помощью пользователь создает разнесенные виды необходимой степени детализации, которые затем можно отобразить на чертежах (рис. 12). Кроме того, можно записать анимацию процесса сборкиразборки в видеофайл, что дает возможность упростить изготовление и сопровождение изделия.

С помощью приложения KeyShot, поставляемого вместе с Solid Edge, возможно создавать фотореалистичные изображения изделий, используемые в рекламных и маркетинговых материалах (рис. 13).

Рис. 13. Создание фотореалистичных изображений в KeyShot

Разработка конструкторской документации

Solid Edge имеет развитый функционал для разработки конструкторской документации, отвечающей отечественным стандартам (рис. 14).

Ассоциативная связь между чертежом и моделью, по которой он был создан, позволяет быстро вносить изменения в документацию при изменении модели. Кроме того чертеж можно выполнить
«с нуля», независимо от трехмерных моделей, а также дополнить существующий чертеж построениями, не связанными с моделью детали или сборки.

Рис. 14. Сборочный чертеж печатной платы в Solid Edge

Интеграция с ECAD

Для обмена данными между САПР механической (MCAD) и электронной (ECAD) частями изделия используются форматы STEP (Standard for Exchange of Product model data — стандарт обмена данными модели изделия) и IDF (Intermediate Data Format — формат промежуточных данных).

Формат STEP позволяет создавать точные модели изделий высокой сложности, что делает его незаменимым при обмене данными в целях проектирования и предпроизводственной проверки. Особенностью формата IDF является поддержка двустороннего обмена данными, что при необходимости позволяет многократно вносить изменения в проект.

Формат IDF сохраняет данные о плате в двух файлах:

в файле платы, содержащем информацию о контуре платы, ее запрещенных зонах, параметрах отверстий и расположении на ней элементов;
в файле библиотеки, содержащем информацию о контуре и высоте компонентов.

На основе данных этих файлов Solid Edge IDF Modeler строит сборку печатной платы. Модуль либо формирует упрощенные модели компонентов (рис. 15а), либо размещает на плате точные представления компонентов, если есть библиотека соответствующих деталей в формате Solid Edge (рис. 15б).

Рис. 15. Импорт печатной платы из IDF: а — с упрощенными компонентами; б — с точными представлениями компонентов

Теперь над полученной сборкой можно работать с использованием средств Solid Edge:

проводить инженерный анализ печатной платы;
проводить анализ собираемости в сборке более высокого уровня;
выпускать конструкторскую документацию;
создавать фотореалистичные изображения средствами KeyShot.

Если конструкция платы была изменена в Solid Edge (например, изменилось положение компонентов на плате), ее можно экспортировать обратно в формат IDF. В результате экспорта будут сформированы новые файлы платы и библиотеки, которые затем можно импортировать в ECAD.

Начать разработку электронного изделия можно с создания в Solid Edge печатной платы. Такая необходимость возникает, если электронный компонент создается в контексте существующей сборки. Команды модуля Solid Edge IDF Modeler позволяют наделить деталь атрибутами формата IDF, необходимыми для последующего экспорта в ECAD (отверстия, технологические вырезы, зоны Keepout и Outline). После создания детали и задания ей атрибутов ее можно сохранить как файл платы IDF для дальнейшего проектирования в ECADсистеме.

Заключение

Таким образом, Solid Edge включает в себя широкий набор инструментов для проектирования изделий приборостроения практически любой сложности: от 3Dмоделей электронных компонентов до целых электронных модулей и ячеек.

CADmaster

Главная » CADmaster №5(78) 2014 » Машиностроение Solid Edge ST7

Программный продукт Solid Edge от компании Siemens PLM Software присутствует на рынке уже 18 лет. За это время у него менялись владельцы, однако неизменной оставалась его базовая концепция — создать трехмерную САПР для моделирования и разработки изделий, работающую в среде ОС Windows. За почти два десятка лет, в течение которых возникали и исчезали самые разнообразные маркетинговые инициативы, система обрела массу поклонников.

С появлением синхронной технологии в 2008 году решение получило широкую известность на волне интереса к инструментам прямого редактирования геометрии. С течением времени технология постепенно совершенствовалась, углублялась ее интеграция с традиционными средствами моделирования на основе «дерева» построения. При этом и сегодня система Solid Edge продолжает оставаться в центре внимания. С выпуском каждой новой версии интересно проследить направления развития этой САПР для машиностроения. Давайте этим и займемся.

Общие улучшения

Начнем с изменений в новейшей версии, которые будут полезны практически каждому пользователю, независимо от отрасли и применяемых процессов проектирования.

Пользовательский интерфейс системы Solid Edge развивается на протяжении последних пяти или шести версий. Время существенных изменений прошло, но реализованы некоторые улучшения и дополнения, упрощающие жизнь и повышающие производительность труда нынешних пользователей системы (новые пользователи, разумеется, не заметят никакой разницы).

Пожалуй, наиболее полезные нововведения появились в инструментах измерений. В любой САПР предусмотрены средства для измерения и параметров геометрических тел, и расстояний между ними. Иногда такие средства сложно найти, а иногда они мешают, загораживая изображение. Это относилось и к системе Solid Edge до версии ST7.

Начиная с версии ST7, инструменты измерений выводятся на экран только при необходимости, что упрощает выполнение измерений расстояний между объектами. Полученные результаты можно суммировать и сохранять окно с необходимыми значениями на экране пока в этом есть потребность.

Еще одно нововведение, которое понравится многим, — возможность создания 3D-эскизов с помощью расширенного множества объектов и без построения вспомогательной геометрии (плоскостей и пр.)

Фактически каждый элемент строится на динамически размещаемой плоскости, а затем эта плоскость перемещается далее, позволяя добавлять дополнительные элементы эскиза уже в другом направлении. В качестве элементов могут применяться и отрезки, и дуги, благодаря чему можно строить скругления.

Для инженеров, проектирующих трубопроводы, жгуты электропроводки и аналогичные узлы, такой функционал — просто манна небесная. Разумеется, вы по-прежнему можете строить сплайны сложной формы, проходящие через точки, не лежащие в одной плоскости. Это делается при помощи более сложных инструментов, которые присутствуют в системе уже много лет.

Появился и ряд улучшений в базе данных свойств материалов, встроенной в систему Solid Edge. База данных была переработана и теперь содержит гораздо больший объем информации по каждому материалу, а число представленных материалов значительно выросло. Интересно, что разработчики предусмотрели возможность добавления описаний материалов из онлайновых библиотек, в частности — из MatWeb.

В плане соблюдения стандартов были переработаны инструменты построения отверстий. Если в предыдущих версиях крепеж и отверстия под него создавались отдельно, то теперь это делается более интеллектуальным способом. В диалоговом окне создания отверстий задаются и параметры крепежных элементов, которые будут вставляться в новое отверстие. При этом форма резьбы задается в соответствии с основными международными стандартами, включая DIN, ISO и ANSI.

Последнее заметное улучшение общего характера заключается в появлении возможности задания длины отдельного элемента эскиза (или группы элементов). Это особенно удобно при работе со стандартизированными трубами, ремнями , однако, я уверен, что и другие пользователи будут применять эту команду.

Работа со сборками

В плане работы со сборками помимо общих нововведений (которые нередко относятся к режимам построения и деталей, и сборок), были переработаны и инструменты, предназначенные именно для сборок.

Пожалуй, наиболее полезной окажется возможность копирования элементов сборки вдоль кривой. Эта функция работает так же, как в эскизе, но управляет размещением не конструктивных элементов одной детали, а разных деталей в сборке.

Например, можно взять деталь (или подсборку) и разместить ее копии вдоль кривой (либо группы кривых).

Представьте себе подсборку гусеницы землеройной машины или, скажем, составной ремень либо цепь сложной конструкции. Вместо того, чтобы создавать отдельные экземпляры каждого звена такой цепи, их можно скопировать по заданной траектории. Они сохраняют положение и ориентацию, как если бы на них были наложены сопряжения, но при этом в случае проведения изменений не придется выполнять огромный объем вычислений.

Еще одно нововведение в инструментах построения сборок продолжает новации, сделанные в версиях ST5 и ST6, и заключается в расширенной поддержке упрощенных представлений больших и сложных сборок.

Проблема заключалась в том, что хотя подобные упрощенные представления и позволяли более эффективно загружать и просматривать сложные модели, однако при этом терялась связь с составом и метаданными, связанными с деталями исходной сборки.

В новой версии стало возможно получать эту информацию (в виде состава сборки, в том числе и при создании спецификации на упрощенную сборку в среде чертежа) без загрузки полного представления сборки.

Еще одно значительное нововведение в среде построения сборок версии ST7 относится к управлению проведением изменений. В системе Solid Edge предусмотрены инструменты управления данными (мы скоро о них поговорим) на основе платформ SharePoint или Teamcenter, но групповое управление изменениями без наличия формализованного подхода к управлению данными было невозможно.

Новые инструменты позволяют отслеживать изменения деталей или подсборок (выше или ниже текущего уровня), которые могут привести к полному перестроению модели.

Это помогает выявлять такие случаи (при загрузке модели или выделении различных частей сборки) и выборочно определять, была ли изменена сборка.

Нововведения в синхронной технологии

Ни одна версия системы Solid Edge не обходилась без улучшений в синхронной технологии. Синхронная технология появилась довольно давно (шесть лет назад), и времена существенных изменений в ней уже прошли, но постоянное совершенствование, направленное на повышение интеллектуальности имеющихся инструментов и эффективности работы пользователей, продолжается.

Среди значительных изменений в новой версии — функция поиска массивов конструктивных элементов внутри других массивов, что позволяет при необходимости редактировать параметры как всего массива в целом, так и его отдельных элементов.

Кроме того, в системе появились команды создания геометрических примитивов: призм, цилиндров и сфер. Разумеется, такое построение можно было выполнять и в предыдущих версиях, но новые средства работают гораздо быстрее. Перетащите элемент, вытяните его, создавая нужную форму — и готово.

Еще одно нововведение в синхронной технологии относится к распознаванию фасок. Как и ранее, построение и редактирование фасок и скруглений обычными инструментами прямого моделирования затруднительно, особенно когда речь идет о достаточно сложной геометрии.

Новая функция предварительно распознает ребра и грани, образующие фаски (или, наоборот, не являющиеся фасками), что позволяет затем отредактировать определение фаски как конструктивного элемента, задать или изменить его размеры и пр.

Проектирование деталей из листового металла

Система Solid Edge всегда являлась эффективным средством для работы с листовыми деталями. При этом интеллектуальные средства построения листовых тел появились в ней гораздо раньше, чем в конкурирующих системах моделирования общего назначения. Разработчики не собираются почивать на лаврах: в новой версии среда моделирования и редактирования листовых тел существенно обновлена.

Как ни странно, первое из рассматриваемых нововведений во многих других системах существует уже некоторое время. Речь идет о построении внешней формы листового тела на основе твердотельной модели, а затем ее преобразовании в листовую модель.

Предназначенные для этого инструменты удобны и просты: все делается одной командой Преобразовать деталь в листовое тело. При этом пользователь задает параметры материала (радиус сгиба, обработку углов и пр.), а затем указывает основание тела (первый элемент листа).

Модель создается выбором ребер, превращаемых в сгибы, а после нажатия клавиши R выбираются ребра, «разрываемые» при построении развертки тела.

По завершении выполнения команды создается интеллектуальная модель листового тела, которая сохраняет связь с исходной твердотельной моделью (что позволяет быстро проводить изменения) и которую можно преобразовать в развертку с созданием рабочей документации, передаваемой в производство.

Еще одно нововведение в работе с листовыми телами относится к построению разверток на основе твердотельных, а не листовых моделей. Вы можете взять тонкостенную деталь со стенками одинаковой толщины (построенную в Solid Edge либо импортированную) и развернуть ее, указав всего несколько параметров.

В результате получается 2D-контур. Он может иметь некоторые погрешности на границах, но вполне пригоден для решения разнообразных задач оптимизации раскроя, идет ли речь о раскрое тканей или о штамповке металла. Эта функция отлично согласуется с инструментами штамповки, появившимися в версии ST6, которые позволяют «вдавить» формообразующий инструмент и получить штампованную или кованую деталь проще, чем при использовании обычных методов построения твердотельных моделей.

Технология визуализации KeyShot

Уже около десяти лет в системе Solid Edge имеются встроенные средства построения фотореалистичных изображений. Они были основаны на созданном компанией модуле Lightworks, отличавшемся несколько избыточной сложностью (побочный эффект встраивания в пользовательский интерфейс, предназначенный для решения конструкторских задач, а не для визуализации). Эта проблема является общей практически для всех современных 3D CAD-систем.

В версии ST7 эта проблема решена. Используемые ранее инструменты остались, но теперь, судя по всему, компания Siemens PLM Software будет предоставлять своим заказчикам доступ к технологии KeyShot, созданной компанией Luxion.

Большинство читателей знакомы с технологией KeyShot, значительно упростившей получение фотореалистичных изображений и анимаций с использованием простого перетаскивания, а не задания многочисленных параметров в сложных диалоговых окнах.

Если вы используете версии Solid Edge Premium или Classic, то теперь у вас появится доступ к модулю KeyShot. В интерфейсе Solid Edge появилась пара новых значков, при помощи которых текущая модель отправляется в модуль KeyShot для построения фотореалистичного изображения. Разумеется, предусмотренная в модуле KeyShot технология LiveLinking поддерживает созданную связь, поэтому все изменения в конструкции передаются в изображения.

Модуль KeyShot в системе Solid Edge выполняет визуализацию в реальном времени (размером 2,1 мегапикселя, что соответствует изображению 920×1080 пикселей), а также автономно с построением изображения любого требуемого пиксельного размера. При этом модуль может учитывать выбранные в системе Solid Edge материалы деталей. В модуле отсутствуют средства создания анимаций, имеющиеся только в версии KeyShot Pro, но он может визуализировать отдельные кадры, создаваемые встроенными в систему Solid Edge средствами анимации

Стоит отметить еще ряд моментов. Во-первых, модуль KeyShot следует устанавливать на рабочем месте, привязанном к лицензии Solid Edge. Во-вторых, несмотря на привязку к лицензии, при выпуске обновлений модуля KeyShot их разрешено загружать и устанавливать.

Нужно сказать и о том, что пакетная лицензия на модуль KeyShot не включает в себя трансляторы для импорта файлов из различных систем. Передача данных выполняется средствами системы Solid Edge. Наконец, если вы уже используете систему KeyShot, то у вас появится дополнительная лицензия и возможность обмена файлами в формате BIP (собственный формат модуля KeyShot) между двумя модулями.

Построение чертежей

В завершение рассмотрим еще две области, которые пусть и не являются самыми главными для пользователей, не менее важны, чем упомянутые ранее средства моделирования.

Прежде всего, речь идет о построении чертежей. Ни одна новая версия трехмерной CAD-системы не может считаться полноценной без улучшений и дополнений в средствах построения чертежей.

Версия ST7 содержит усовершенствования в ряде областей. Во-первых, появились новые, полностью автоматизированные инструменты простановки и выравнивания ординатных размеров при выборе элементов рамкой: размеры автоматически перемещаются и аккуратно выравниваются.

Еще одно улучшение относится к инструментам аннотирования простановки размерных и геометрических допусков и конструкторских баз. В новой версии связь допуска с базой стала ассоциативной: при изменении базы текст в рамке геометрического допуска обновится.

Последние два нововведения касаются размещения видов на листе чертежа. Во-первых, улучшено отображение видов: при перемещении вида вместо прямоугольных границ выводится его полноценное изображение. Во-вторых, в многолистовые чертежи можно включать подсборки и детали из сборки. Благодаря этому вся чертежная документация на сборку хранится в одном файле, что заметно упрощает управление данными.

Управление данными

И наконец, поговорим об изменениях в инструментах управления данными. Как вы помните, встроенное в систему Solid Edge решение по управлению данными на основе системы SharePoint (Solid Edge SP) появилось в предыдущей версии.

Теперь можно выводить карточки со свойствами сразу для нескольких объектов, на которых представлены метаданные, связанные с этими объектами. Такие карточки имелись и в предыдущей версии, но в каждый данный момент времени было возможно просматривать лишь одну из них.

Еще одно заметное улучшение связано с тем, что при полном сохранении возможности создания формализованных рабочих процессов иногда приходится создавать и что-то нестандартное.

Теперь можно быстро и без сложной подготовки задать рабочий процесс коллективного выполнения задачи.

Полагаю, что эта статья — достаточно подробный обзор нововведений, обновлений и улучшений в версии Solid Edge ST7. Интересно, что разработчики анализируют имеющиеся инструменты и постоянно находят новые способы повышения их эффективности. Хорошим примером может служить работа, проведенная по улучшению ряда основных способов моделирования: это и 3D-эскизы, и работа с листовыми телами, и новые возможности синхронной технологии.

Кроме того, полностью переработан функционал ряда инструментов. Самый яркий пример — построение фотореалистичных изображений.

Внедрение модуля KeyShot — шаг в правильном направлении. И хотя воспользоваться им смогут лишь обладатели лицензий уровня Classic и Premium, это хорошее предложение, которое окажется полезным для очень многих клиентов.

В конце концов, построение фотореалистичных изображений уже не является исключительной прерогативой промышленных конструкторов и становится все более обыденным делом для инженеров самых различных отраслей промышленности.

В целом версия ST7 показывает, что развитие и совершенствование системы Solid Edge продолжается, а именно это и привлекает в ней многих пользователей.

Solid Edge — надежная система, которая не только помогает разрабатывать изделия и выпускать конструкторскую документацию, но и обеспечивает взаимодействие с другими этапами процесса проектирования, например, с численным моделированием (которое мы не рассматривали), визуализацией или элементами технологических расчетов.

Solid Edge: Листовой металл

Solid Edge по праву является признанным лидером среди средних САПР в области проектирования деталей из листового металла. Благодаря наличию синхронной технологии для проектирования таких деталей, конструктор может создавать геометрию, используя минимальный набор команд, большинство же действий выполняется мышью и манипулятором Рулевое колесо. 2D области эскиза легко вытягиваются мышью в 3D элементы, новые отгибы и фланцы создаются простым выбором ребра фланца и его вытягиванием в нужном направлении. А т.к. конструктивные элементы независимы, скорость редактирования первого добавленного элемента не зависит от времени его создания. Также, благодаря синхронной технологии, можно легко редактировать листовые модели, поступающие от партнёров и поставщиков, с такой же лёгкостью, как если бы они были созданы в Solid Edge.

Благодаря широкому набору команд для листовой штамповки, Solid Edge легко справляется с проектированием и достаточно сложных штампованных деталей. Особенно стоит отметить создание элементов штамповки произвольной формы, когда конструктор создаёт пуансон требуемой формы и конфигурации, и, используя всего лишь одну команду, получает его отпечаток на листе.

Очень часто конструктор, работая над какой-либо тонкостенной деталью (например, пластмассовой), создаёт полости, приливы и т.п., которые проще было бы смоделировать с помощью элементов штамповки среды Листовой детали, нежели используя обычные инструменты моделирования. В Solid Edge легко можно применять любые команды по работе с листовым металлом, проектируя обычную деталь: главное условие при этом - равномерная толщина стенок детали. Эта функция ещё больше расширяет возможности Solid Edge по проектированию сложных деталей.

Проектируя детали из листа в контексте сборки, конструктор довольно часто сталкивается с ситуацией, когда её проще начать создавать как твердотельную. Сначала требуется примерно обрисовать внешние контуры, опираясь на грани соседних деталей. Полученное тело затем необходимо преобразовать в листовую деталь. И здесь Solid Edge помогает конструктору быстро получить необходимый результат: необходимо всего лишь выбрать рёбра тела, которые будут преобразованы в сгибы и задать условия разгрузки углов с толщиной металла.

Создание развёртки листовой детали является заключительным этапом её создания. Для деталей, получаемых гибкой, развёртка вычисляется по уравнению развёртки с указанием коэффициента положения нейтрального слоя, одинакового как для всех сгибов детали, так и назначаемого индивидуально для каждого сгиба. Пользователь может вести проектирование даже с учетом особенностей конкретного станка, автоматически используя при построениях его таблицу сгибов (с параметрами материала, толщины, угла и радиуса сгиба). Данная таблица представляет собой файл Excel, заполненный особым образом. Само собой разумеется, что данный файл легко можно изменить в соответствии с имеющимся парком гибочного оборудования. Если и этого недостаточно, конструктор имеет возможность подключить свои собственные алгоритмы расчета развертки, использующие любые внешние данные.

Современное гибочное оборудование с ЧПУ требует для своей работы развёртки в общепринятом формате DXF. Solid Edge умеет записывать в этот формат развёртки с сохранением по слоям информации по сгибам. Это относится и к сложным листовым деталям, которые содержат цилиндрические или конические сгибы. В Solid Edge такие сгибы разбиваются на подсгибы с заданным шагом, аппроксимирующие основной сгиб.

Для расчёта развёрток (заготовок) деталей, получаемые объёмной штамповкой и глубокой высадкой, уравнение положения нейтрального слоя использовать нельзя в силу глубоких пластических деформаций в зоне штамповки. В этом случае Solid Edge позволяет рассчитать заготовку такой детали, используя физические свойства материала и математический аппарат метода конечных элементов. Наличие такого инструментария позволяет пользователям Solid Edge сэкономить существенные средства, т.к. специализированное программное обеспечение стоит немало.

Приятной особенностью Solid Edge является также наличие средств документирования технологического процесса гибки в виде специальных таблиц сгибов, которые можно создавать как на уровне детали, так и в процессе создания чертежа. В такую таблицу можно добавить любую информацию по сгибам (радиус, направление, угол и т.п.), а также вспомогательную информацию по оборудованию и инструменту.

Таким образом, Solid Edge является законченным решением по проектированию деталей из листового металла, начиная от 3D моделирования и заканчивая передачей развёртки на станок. Располагая инновационной синхронной технологией, Solid Edge позволяет это делать с минимальными временными и финансовыми затратами. Это выгодно отличает продукт от аналогичных решений и закрепляет за Solid Edge лидерство в этой области.

Главная » CADmaster №3(82) 2015 » Машиностроение Solid Edge в приборостроении

Введение

Производителям приборов все острее требуется ускорять разработку инновационных, высококачественных, безопасных и простых в эксплуатации изделий. Использование САПР Solid Edge от компании Siemens PLM Software помогает повысить скорость проектирования приборов, позволяет проводить анализ и виртуальные испытания разработок, чтобы гарантировать соблюдение требований к их качеству. Рассмотрим подробнее возможности Solid Edge, позволяющие моделировать качественные изделия и сокращать время их вывода на рынок.

Синхронная технология, одно из главных преимуществ Solid Edge, сочетает в себе преимущества прямого и параметрического моделирования и компенсирует их недостатки.

Конструктивные элементы не зависят от порядка их создания в модели и по сути являются наборами граней, поэтому их редактирование или удаление влечет лишь локальный пересчет модели, а не ее перестроение в целом.

Редактировать геометрию можно либо непосредственно перемещая и вращая грани, либо задавая управляющие 3D-размеры (рис. 1).

Поскольку модель в синхронной среде Solid Edge представляет собой набор граней, а не строится на основе дерева модели, то для работы с геометрией, созданной в сторонних САПР, не требуется наличие дерева построения. Редактирование импортированной геометрии будет осуществляться с помощью тех же инструментов, что и для геометрии, созданной непосредственно в Solid Edge.

Важной частью современных приборов, помимо непосредственно электронной «начинки», являются корпуса, кожухи, шасси Solid Edge обеспечивает пользователей функционалом, необходимым для проектирования подобных деталей любой сложности.

Возможности синхронного моделирования доступны и в среде листовой детали, что позволяет проектировщику с легкостью создавать и редактировать геометрию, в том числе и импортированную.

а)

б)

Предусмотрены два режима ввода параметров проводки: ручной и автоматический. В ручном режиме проектировщик сам указывает начальные и конечные точки трасс проводников. В режиме автоматического создания трасс параметры берутся из файла XML, полученного из электротехнической САПР (в Solid Edge есть шаблоны для импорта файлов нескольких распространенных САПР: Bentley promis•e , Mentor Graphics VeSys , Zuken E3. series ). После создания трасс и определения параметров проектировщик создает провода, которые затем можно объединить в жгуты и кабели (рис. 9).

Для развертки пространственной электропроводки на плоскости служит инструмент Монтажный стол. Кроме вида электропроводки на монтажном столе возможно создание вида разъема, вставка таблицы контактов и таблицы проводников (рис. 10). Кроме того, есть возможность создать пользовательскую таблицу, содержание и структуру которой пользователь определяет самостоятельно.

Для создания разнесенных видов, иллюстрирующих порядок сборки, состав изделия и взаимосвязи между отдельными элементами, предназначена специальная среда Solid Edge Разнесение-Закраска-Анимация. С ее помощью пользователь создает разнесенные виды необходимой степени детализации, которые затем можно отобразить на чертежах (рис. 12). Кроме того, можно записать анимацию процесса сборки-разборки в видеофайл, что дает возможность упростить изготовление и сопровождение изделия.

С помощью приложения KeyShot, поставляемого вместе с Solid Edge, возможно создавать фотореалистичные изображения изделий, использующиеся в рекламных и маркетинговых материалах (рис. 13).

Ассоциативная связь между чертежом и моделью, по которой он был создан, позволяет быстро вносить изменения в документацию при изменении модели. Кроме того, чертеж можно выполнить «с нуля», независимо от трехмерных моделей, а также дополнить существующий чертеж построениями, не связанными с моделью детали или сборки.

Для обмена данными между САПР механической (MCAD) и электронной (ECAD) частей изделия используются форматы STEP (Standard for Exchange of Product model data — стандарт обмена данными модели изделия) и IDF (Intermediate Data Format — формат промежуточных данных).

а)	б)
Рис. 15. Импорт печатной платы из IDF: а) с упрощенными компонентами; б) с точными представлениями компонентов

Таким образом, Solid Edge включает в себя широкий набор инструментов для проектирования изделий приборостроения практически любой сложности: от 3D-моделей электронных компонентов до целых электронных модулей и ячеек.

Читайте также: