Unigraphics требования

Комплекс средств автоматизации конструкторского проектирования для NX

Требования к операционной системе:

  • Windows 7/ Windows 8/ Windows 10.
  • Требования к аппаратной конфигурации компьютера определяются программой NX.

Необходимо наличие установленного программного обеспечения:

Универсальный клиент IPS

Аппаратные требования:

  • Intel i3 (AMD Ryzen 3), 512 Mb RAM, HDD 80 Gb. Рекомендуется Intel i5 (AMD Ryzen 5), 2 Gb RAM, 500 Gb HDD.
  • При выборе аппаратных средств также следует учитывать требования операционной системы и программ для просмотра и редактирования документов.

Операционная система:

  • Windows 7/ Windows 8/ Windows 10.

Сервер приложений IPS

Аппаратные требования:

  • 1 ядро процессора типа Xeon класса Silver или выше на 5-15 пользователей системы.
  • 1 Gb оперативной памяти на 5-15 пользователей системы (+объем памяти, рекомендуемый для используемой ОС).
  • Диски SATA 7200rpm общим объёмом от 512 Gb.

Операционная система:

  • Windows Server 2008 R2 или выше.

Аппаратные требования:

  • 1 ядро процессора типа Xeon класса Silver или выше на 10-20 пользователей системы.
  • 1 Gb оперативной памяти на 10-20 пользователей системы (+объем памяти, рекомендуемый для используемой ОС).
  • Диски SAS или SATA 10000 rpm. суммарным объемом не менее 1 Tb. При большом количестве одновременно работающих пользователей для хранения системной базы данных (без файловых шкафов) рекомендуется использовать SSD-диски корпоративного класса суммарным объемом 500Gb и выше.

Операционная система и СУБД:

  • Windows Server 2008 R2 или выше.
  • MS SQL Server 2008 R2 или выше, Oracle 11.2 или выше, PostgreSQL 9.5 или выше.

Аппаратные требования:

  • 1 ядро процессора типа Xeon класса Silver или выше на 50-100 пользователей системы.
  • 1 Gb оперативной памяти на 50-100 пользователей системы.
  • Диски SAS или SATA 7200 rpm. суммарным объемом не менее 1 Tb.
  • В целях масштабирования системы допускается использование произвольного количества серверов документов в сети предприятия.

Операционная система:

  • Windows Server 2008 R2 или выше.

Аппаратные требования:

  • 1 ядро процессора типа Xeon класса Bronze или выше на 500 пользователей системы.
  • 100 Mb оперативной памяти на 500 пользователей системы.
  • Специальных требований к дисковой подсистеме нет.

Операционная система:

  • Windows Server 2008 R2 или выше.

Unigraphics требования

Многофункциональное приложение для автоматизации конструкторского проектирования в области машиностроения и приборостроения
для NX (Unigraphics)

Cadmech UG расширяет возможности NX (Unigraphics), позволяя значительно ускорить проектирование 3-х мерных конструкций, и просто незаменим там, где требуется проектирование и создание конструкторской документации в соответствии с отечественными стандартами.

Возможности Cadmech UG

Библиотека стандартных изделий

Всю информацию, необходимую для отрисовки стандартных деталей, система получает из единой конструкторско-технологической базы данных IMBase (более 3000 ГОСТов), входящей в состав Cadmech UG. В библиотеке стандартных и прочих изделий информация о типах элементов, типоразмерах, исполнениях представлена в виде иерархической структуры для удобства выбора и применения. Пользователям предлагается широкий набор болтов, винтов, подшипников (более 25 типов), гаек, шайб, шпилек, штифтов, который может расширяться самим пользователем без привлечения программистов.

Генерация крепежных соединений и отверстий

Cadmech UG предоставляет проектировщику эффективные и интуитивно понятные инструменты для расчета, вставки и редактирования пакета крепежных соединений:

  • Диалог формирования крепежного соединения, включающего крепежную деталь (болт, винт и т.д.) и, при необходимости, шайбы, гайки, шплинты.
  • Выбор параметров крепежного элемента из базы данных предприятия IMBase, исключающий ошибки на стадии проектирования.
  • Автоматическое формирование крепежных отверстий (с учетом применяемого ряда проходных отверстий, типа, формы и размеров крепежного элемента: резьбовые или гладкие, проходные или глухие, с цековкой или зенковкой).
  • Возможность генерации массивов.
  • Различные варианты позиционирования элементов на плоских и концентрических гранях: от двух ребер, соосно, радиально, круговой массив, прямоугольный массив, свободная вставка.
  • Автоматическое создание сборочных связей между всеми элементами (винтами, шайбами, гайками и др.) и отверстиями в соединяемых деталях.
  • Быстрое редактирование крепежного соединения с возможностью изменения любого из его параметров.

В режиме моделирования деталей и сборок в деталях можно формировать различные типы отверстий: глухие, сквозные (гладкие и резьбовые) включая и конические. Предоставляется возможность генерации массивов и различные варианты позиционирования.

Библиотека типовых конструктивных элементов

При проектировании сложных деталей на поверхности модели часто требуется строить повторяющиеся конструктивные элементы: бобышки, выступы, отверстия, пазы и вырезы. Эту задачу решает модуль построения типовых геометрических элементов. Все параметры, необходимые для построения и размещения элемента на поверхности, указываются в одном диалоговом окне. Проектировщик создает прямоугольные и круговые массивы элементов, динамически меняет параметры уже существующих. Все это в значительной мере сокращает количество шагов построения, а значит, сокращает время на разработку изделия.

Проектирование деталей типа «тело вращения» и зубчатых передач

В состав комплекса Cadmech UG входит модуль для проектирования деталей типа «тело вращения» (валы, втулки, вал-шестерни и др.). Данный модуль позволяет:

  • последовательно либо в произвольном порядке генерировать трехмерные параметрические элементы различных участков тела вращения, включая цилиндрические, конические (с различными способами задания размеров конической части), сферические, резьбовые, шлицевые, зубчатые и другие внешние и внутренние элементы;
  • изменять типы и размеры элементов вала или втулки, удалять или добавлять элементы как в процессе проектирования, так и после его завершения;
  • автоматически генерировать необходимые технологические элементы (различные типы канавок для выхода шлифовального круга, резьбонарезного инструмента, выход фрезы для нарезания шлицев, центровые и смазочные отверстия и т.д.);
  • автоматически подбирать параметры технологических элементов в зависимости от диаметра шейки вала или отверстия во втулке.

Модуль проектирования зубчатых передач позволяет создавать зубчатые колеса с прямозубым, косозубым, коническим и шевронным зацеплением, червячные и цепные передачи.

Cadmech UG содержит в своем составе расчетный центр, который позволяет производить инженерные расчеты зубчатых передач, пружин, балок, разъемных соединений и пр. По рассчитанным параметрам система автоматически генерирует 3-х мерные детали, что значительно повышает скорость проектирования.

Оформление в среде 3D модели

Система позволяет конструктору непосредственно на поверхностях модели указывать требования к шероховатости, геометрические отклонения формы и расположения, покрытия, твердость и т.д. При этом обеспечивается ассоциативная связь свойств модели с чертежом. При изменении свойств поверхностей на модели соответствующие изменения будут автоматически проведены и в чертеже.

Функциональное оформление — уникальная технология, позволяющая системе автоматически определять целый ряд параметров элемента, необходимых для его изготовления (точность, шероховатость, покрытие, твердость, отклонения и т.д.), исходя из его функционального назначения. Применение данной технологии позволяет во много раз увеличить производительность оформления чертежа и сделать его качественным и правильным, независимо от квалификации разработчика.

Оформление чертежей по ЕСКД

Cadmech UG позволяет оформлять чертежи в соответствии с требованиями ЕСКД. К Вашим услугам:

  • Различные форматы и штампы: с разбивкой на зоны; с поддержкой кратности форматов; с возможностью генерации нестандартных форматов.
  • Различные формы записи размерного текста (в прямоугольнике, подчеркнутый размер, размер с пояснением под размерной линией, с возможностью вставки спецсимволов, с допусками и посадками).
  • Генерация на чертеже технических требований с выбором пунктов из библиотек типовых технических требований. Возможность вставки в текст ТТ значков диаметра, шероховатости, допуска формы, дробей, верхнего и нижнего индексов и пр.
  • Простановка символов шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей.
  • Возможность определения формы записи допусков для указания предельных отклонений. Все типы допусков рассчитываются системой автоматически в соответствии с выбранным квалитетом и номиналов размера.
  • Генерация обозначений неразъемных соединений.

Cпецификации и ведомости

Cadmech UG позволяет генерировать спецификации на основании модели сборки или сборочного чертежа. Данные в спецификацию заносятся путем автоматического считывания состава изделия из электронной модели сборки. Далее информация передается в редактор текстовых конструкторских документов AVS для формирования и оформления спецификации.

Редактор текстовых конструкторских документов AVS позволяет формировать следующие документы:

  • Единичная спецификация.
  • Групповая спецификация формы А, Б, В и Г.
  • «Зеркальная» спецификация.
  • Судостроительная спецификация.
  • Перечень элементов.
  • Ведомость покупных изделий.
  • Ведомость спецификаций.
  • Развернутая (общая) спецификация.
  • Ведомость состава изделия.
  • Другие конструкторские текстовые документы, разбитые на графы.

Вывод документов осуществляется как на печатающие устройства, так и путем их экспорта в форматы DBF, EMF, WMF, BMP, XML.

Unigraphics требования

Connect UG — специализированный программный модуль (утилита связи) ElectriCS, обеспечивающий совместную работу этой системы с модулем ug/wiring. Гибкая настройка конфигурационного файла ug/wiring предоставляет возможность использовать различные методы работы.

Требования к программному и аппаратному обеспечению определяются требованиями ElectriCS и Unigraphics.

В процессе проектирования решаются следующие задачи:

  • разработка в ElectriCS схемотехнической части проекта электрооборудования;
  • создание в среде ug твердотельных моделей устройств (ТМУ);
  • задание (при помощи модуля ug/wiring) для каждого устройства портов, определяющих места присоединений проводов или разъемов. Для разъемов задаются мультипорты, содержащие информацию о количестве и типе контактов;

  • организация ссылок на ТМУ в базе электрических устройств ElectriCS. При разработке проекта электрооборудования данные из базы поступают в проект и могут быть использованы в программе навигации ElectriCS. Технология позволяет полностью автоматизировать получение списка устройств, задействованных в проекте, и обеспечивает удобство их выбора для размещения в общей сборке изделия;
  • задание геометрических данных по проводам в библиотеке проводов ElectriCS. Для каждой марки провода помимо базовых данных указываются его внешний диаметр и масса погонного метра;
  • с помощью утилиты Connect UG формируются обменные файлы списка электрических устройств (в ug/wiring — компонентов) и проводов (список соединений). Эти данные передаются в Unigraphics. Технология позволяет передавать из ElectriCS как прямые связи между устройствами, так и связи через электросоединители (коннекторы);

  • настройка конфигурационного файла ug/wiring позволяет установить соответствие между полями базы данных проекта ElectriCS и ug/wiring, что обеспечивает гибкую настройку под принятые пользователем методы работы с модулем ug/wiring;
  • на общей модели изделия в среде ug/wiring проектировщик:

    • осуществляет автоматический поиск электрических устройств, используя переданные таблицы компонентов,
    • расставляет модели электрических устройств,
    • намечает пути прокладки трасс,
    • проводит связи, используя переданную таблицу соединений,
    • формирует трехмерный прототип прокладки жгутов и проводов,
    • создает твердотельные модели жгутов и проводов с контролем минимизации радиуса изгиба,
    • осуществляет по таблице соединений автоматическую проверку наличия всех необходимых связей;

  • передача в ElectriCS (с помощью Connect UG) данных о реальных длинах проводов;
  • выпуск спецификации с расчетом требуемого количества проводов и их общей массы.
  • Publish and share product designs more effectively via email

    eDrawings® Publisher for Unigraphics® allows you to publish eDrawings files directly from Unigraphics/NX software. You can reduce bandwith requirements more than 95% by publishing and emailing eDrawings files instead of CAD files. eDrawings Publisher for Unigraphics includes both publishing and viewing capabilities and is intended for Unigraphics/NX users who need to share product designs more effectively.

    Publish eDrawings files directly from Unigraphics/NX software to share 3D models and 2D drawings more easily.

    Download Free eDrawings for Unigraphics/NX

    «Ильюшин» выбрал поставщика Siemens PLM на 276 млн рублей

    В июне 2016 года «АК им. С.В. Ильюшина» подвел итоги аукциона [1] на поставку лицензий программного обеспечения Siemens PLM. Начальная цена договора составляла 290 млн руб. Победителем была выбрана компания «Авиационный Консалтинг–ТЕХНО», снизившая цену контракта до 276 млн руб. Помимо нее в торгах участвовала также компания «Борлас Секьюрити Системз».

    Исходя из данных, представленных на портале госзакупок, это рекордная по сумме единовременная закупка инженерного ПО для «Ильюшина». В 2015 году, например, эта компания закупала ПО Siemens PLM на сумму около 99 млн руб.

    В состав закупки входят более 1800 лицензий различного ПО Siemens, включая продукты NX для проектирования? и TeamCenter для управления данными об изделии в режиме реального времени на различных этапах его жизненного цикла более чем на 400 рабочих мест. ПО будет использоваться, например, для прочностного и кинематического анализа, проектирования деталей из листового метала, штамповок, систем электрожгутов и трубопроводов, для решения задач эскизного проектирования и др. Также планируется обеспечить формирование базы знаний в системах Siemens TeamCenter и NX.

    В обосновании закупки говорится, что ПО необходимо для создания новых автоматизированных рабочих мест опытного конструкторского бюро, отвечающих современным отраслевым требованиям. С помощью софта Siemens в компании рассчитывают обеспечить создание и сопровождение электронной конструкторской документации на всех этапах жизненного цикла нового изделия.

    В самом «АК им. С.В. Ильюшина» на момент публикации материала не ответили на вопросы TAdviser о закупке. В пресс-службе «Объединенной авиастроительной корпорации» (ОАК), в состав которой входит компания, заявили TAdviser, что корпорация активно участвует в программах импортозамещения инженерного ПО. В частности, расширяется использование пакетов инженерного анализа «Логос» разработки РФЯЦ-ВНИИЭФ, анализа аэродинамики Flowvision разработки компании «Тесис», анализа логистической поддержки и разработки эксплуатационной документации воздушных судов производства компании НИЦ «Прикладная логистика» и многими другими.

    Вместе с другими предприятиями промышленности отрабатывается стандартный порядок взаимодействия предприятий-потребителей с поставщиками инженерного ПО, позволяющий пользователям получить не просто работающее программное обеспечение, а программный продукт, включающий систему поддержки и дальнейшего развития, добавили в ОАК.

    В разработчике инженерного ПО «Аскон» полагают, что часть закупаемого АК им. С.В. Ильюшина софта можно было бы заменить на их продукты. NX — CAD-система тяжелого класса и более полно решает задачи авиастроения, продукт вырос из авиационной промышленности и отвечает специализированным требованиям проектирования изделий авиационной и космической техники, отметил в разговоре с TAdviser представитель «Аскон». В свою очередь, «Компас-3D» по своим функциональным возможностям относится к системам среднего класса и предназначен для решения универсальных общемашиностроительных задач.

    В компании привели в пример Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. Чаплыгина в Новосибирске, где рассматривают возможность использования САПР «Компас» для проектирования трехмерных моделей, в том числе, для расчетных исследований.

    Он добавил, что у «Компас» есть важное преимущество по сравнению с NX: при построении сплайна, координаты точек или полюсов хранятся в специальной таблице, которую можно редактировать в любой момент, в то время как в NX доступа к такой таблице нет. По словам инженера, в параметрических моделях крыльев часто возникает необходимость изменения или замены профилей на другие, и вышеуказанная особенность позволяет выполнять такую работу быстро и с минимальными затратами.

    Практическое применение EDS Unigraphics в авиастроении

    Подготовка специалистов и реорганизация Инструмент познается в работе Подготовка производства Проектирование сложных деталей Макетирование Черчение Инженерный анализ Открытость системы и создание своих приложений Заключение Более 50 лет ОАО «Авиадвигатель» занимается проектированием и изготовлением опытных образцов авиационных двигателей.

    Более 50 лет ОАО «Авиадвигатель» занимается проектированием и изготовлением опытных образцов авиационных двигателей. На двигателях разработки ОАО «Авиадвигатель» в СССР, а теперь в странах СНГ осуществляется 40% всех авиаперевозок. ТУ-134, ТУ-154М, ИЛ-62М, ИЛ-76, МиГ-31, ТУ-204, ИЛ-96-300 и ИЛ-76МФ — вот перечень самолетов, летающих на двигателях этого предприятия. В последние годы здесь проектируют и изготовляют газоперекачивающие агрегаты и энергетические газотурбинные установки. Широкий спектр проектных работ, сложность конструкции, сжатость сроков выполнения заказов, усиление конкурентной борьбы на рынке заставляют проводить работы на самом современном техническом уровне. Поэтому сегодня конструирование, анализ, технологическая подготовка производства осуществляется с использованием так называемых «тяжелых САПР», выбор и организация работы которых проходят в рамках единой концепции развития средств проектирования и технологической подготовки производства, способных решать поставленные перед фирмой задачи.

    При разработке концепции автоматизации прежде всего были подвергнуты ревизии методы и средства проектирования, существовавшие на предприятии. На тот период это были программы газодинамического, теплового и прочностного анализа собственной разработки, системы от других ведущих научных институтов страны, а также пакеты Anvil, AutoCAD и «Компас».

    В новой концепции основной упор был сделан на добавление к уже существующему программному обеспечению средств трехмерного проектирования и анализа, способных работать в распределенной компьютерной сети и удовлетворяющих основным принципам параллельного проектирования. Связующим звеном, стержнем всей системы проектирования должна была стать интегрированная CAD/CAM-система, которой, после тщательного анализа, стал пакет EDS Unigraphics (UG). На этот выбор повлияло соответствие UG следующим, с нашей точки зрения, важным критериям:

    • гибридный моделлер;
    • развитые средства проектирования поверхностей и твердых тел;
    • хорошие средства параметризации;
    • полнофункциональные и надежно работающие модули CAM;
    • работа на большинстве компьютерных платформ;
    • разумная ценовая политика и хорошо организованная поддержка и обучение в России;
    • надежные средства обмена данными с системами CAE.

    В соответствии с принятой концепцией на предприятии развернута и в течение нескольких лет успешно функционирует компьютерная сеть, в которую входят две сотни ПК, рабочие станции Silicon Graphics, почтовый сервер, сетевые серверы управления производством и бухгалтерским учетом, сервер управляющих программ для станков с ЧПУ.

    После освоения системы, проведения серии абсолютно необходимых организационных мероприятий, написания ряда связующих программ была создана программно-аппаратная среда, отвечающая целям концепции. В этой среде UG является той осью, на которую опираются другие средства проектирования. Многие из этих средств по своей стоимости в несколько раз дороже UG, но их работа без использования функциональности CAD/CAM неэффективна. Сейчас с UG двунаправленной связью соединен пакет ANSYS, в котором проводятся тепловой и прочностной анализ наиболее ответственных деталей. С использованием аппарата user function в среде UG написан препроцессор, подготовки объемной сеточной модели для программы расчета течения в камере сгорания. Проведена опытная эксплуатация аппарата передачи данных из UG в пакет расчета трехмерных газодинамических течений. Отработан механизм взаимодействия UG с пакетом анализа заливки металла в пресс-форму.

    Для иллюстрации возможностей созданной интегрированной среды приведем несколько примеров и рассмотрим некоторые аспекты использования UG для задач, решаемых в двигателестроении.

    Подготовка специалистов и реорганизация

    Подготовка специалистов для работы в UG осуществлялась поэтапно. Первоначально обучение было проведено для специалистов отдела САПР, а затем, используя их как «учителей», была организована более широкая, постоянно действующая подготовка кадров на предприятии. Такой подход оправдал себя на практике. Он позволил определенному составу в короткий срок выйти на уровень реальной полноценной работы в UG. В основном эти люди разрабатывают различные прикладные инструментальные средства, выполняют срочные работы повышенной сложности для нужд конструкторских и технологических подразделений и обучают специалистов других отделов. На сегодняшний день с САПР UG на предприятии постоянно работает 30 человек. На рабочих станциях работа организована по двухсменному расписанию. Ввиду дефицита «машинного времени» в расписание включаются только наиболее приоритетные работы. Организована работа в ночное время и в выходные дни.

    Конструирование и технологическая подготовка производства

    Практическая эксплуатация системы началась с вопросов, касающихся технологической подготовки производства, а именно:

    • проектирование наиболее сложных элементов литейной оснастки для неохлаждаемых турбинных лопаток;
    • генерация необходимых постпроцессоров для станков с ЧПУ (с применением модуля GPM);
    • создание на языках Си и GRIP необходимых сервисных приложений;
    • разработка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ.

    При выполнении подобного рода работ формировались группы параллельного проектирования, где в одну команду объединялись все специалисты, участие которых необходимо для проектирования и изготовления конкретной детали. Например, при изготовлении оснастки для турбинных лопаток в такую группу входили: конструктор по детали, специалист по литью, конструктор по оснастке, технолог, расчетчик программ для станков с ЧПУ.

    Одновременная работа всех привлеченных специалистов, ежедневное обсуждение вносимых изменений в геометрические модели детали и оснастки позволили конструировать высокотехнологичные детали, исключили практику «перебрасывания документации через забор», что в итоге обеспечило значительное сокращение сроков проектирования и технологической подготовки производства и повысило качество изготовления.

    Возможности модуля CAM UG обеспечили обработку поверхностей с высокой чистотой, однако при этом увеличилось количество кадров перфоленты, поэтому большинство станков было дооборудовано компьютерным обеспечением и подключено к вычислительной сети предприятия.

    Постепенно область применения системы расширилась. Так был освоен процесс построения геометрической модели неохлаждаемых и охлаждаемых турбинных лопаток: отработаны методы построения замка, замкового соединения, полок и пера. Пример электронной модели охлаждаемой турбинной лопатки, полностью сконструированной в UG, представлен на рисунке 1.

    Рисунок 1.
    Охлаждаемая турбинная лопатка, полностью спроектированная в UG. (С разрешения ОАО «Авиадвигатель»).

    Применение UG в совокупности с другими организационными и техническими мероприятиями позволило сократить срок технологической подготовки производства для турбинных лопаток в среднем в 3 раза, при этом удалось повысить качество изготавливаемой литейной оснастки, избавиться от большей части ручного труда по доводке пресс-форм, перевести все трудоемкие операции на программные станки с ЧПУ, гарантировать повторяемость форм в дополнительных комплектах оснастки, уйти от необходимости изготавливать шаблоны для контроля литейной оснастки и используемых для ее изготовления электродов. К сведению, изготовление одного шаблона занимает 3-4 человеко-смены, а их для указанной выше оснастки требуется около 40 штук.

    Инструмент познается в работе

    Стало уже правилом начинать технологическую подготовку производства новых турбинных лопаток, не дожидаясь утверждения чертежа на деталь, а опираясь на построенную в UG модель. Чертежи на вкладыши пресс-форм выпускаются параллельно с построением геометрических моделей вкладышей, которые нередко передаются в бюро подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ еще до того, как разработают и утвердят окончательный вариант соответствующих чертежей на оснастку. Качественно новые возможности в технологической подготовке производства, предоставляемые UG, поставили перед производством задачи адекватного повышения точности изготовления и увеличение производительности. Для реализации этих возможностей были приобретены современные высокопроизводительные электропрошивочные, электроискровые и фрезерные станки.

    Параллельно шла работа над другим важным и не менее сложным направлением — проектирование и изготовление вентиляторных и компрессорных лопаток. Вентиляторная лопатка — это тонкостенная конструкция, состоящая из большого набора криволинейных поверхностей, которые должны очень гладко сопрягаться друг с другом и иметь плавное изменение второй производной. В местах сопряжения пера лопатки с полкой замка и с антивибрационной полкой приходится решать весьма нетривиальные задачи сопряжения по определенному закону поверхностей. В отличие от других деталей двигателя процесс проектирования вентиляторных лопаток предъявляет самые высокие требования к CAD-системе.

    Сначала этой задачей мы занимались в Anvil, а затем в UG. В Anvil большинство операций сопряжения поверхностей решалось методом создания каркаса кривых с требуемым радиусом и последующим построением поверхностей. В различных реализациях UG версии 10-я часть операций обеспечивалась командой BLEND, часть — командой FILLET, но в наиболее трудных местах по-прежнему приходилось строить сеточную поверхность. Начиная с версии 10.5 достаточно надежно стали работать «клифованные» сопряжения, и во всех версиях UG очень хорошо проявляли себя функции языка GRIP и библиотека user function для обеспечения интерфейса с программами на языках Си и Фортран. Вообще говоря, программирование в UG широко применялось для автоматизации построения профильной части компрессорных и турбинных лопаток на основе непосредственного доступа к аэродинамической базе данных.

    С появлением версии 11 технология построения лопаток значительно изменилась. Для построения поверхностей передних и задних кромок и обеспечения их плавного сопряжения с пером лопатки стали использоваться новые эффективные функции из раздела «поверхностное моделирование». Практически все операции сопряжения поверхностей с заданным радиусом сопряжения выполняются функцией BLEND. При этом хорошо обрабатываются ситуации, когда радиус не может полностью разместиться на сопрягаемых поверхностях традиционным образом. Отличительной особенностью этой версии UG стали операции твердотельного и поверхностного моделирования. В целом при переходе к версии 11, время построения геометрической твердотельной модели вентиляторной лопатки сократилось с трех недель до полутора.

    Для адекватного сокращения времени разработки технологических процессов был применен принцип типизации конструкции, созданы типовые чертежи лопаток вентилятора, компрессора и неохлаждаемой турбины. При этом был использован метод построения лопаток из типовых элементов. Такой подход позволяет, с одной стороны, заранее создать необходимый набор скетчей и программ для параметризации элементов детали и ее оснастки, разработать ассоциативно связанные чертежи, а с другой — ускорить формирование маршрутных карт на базе типовой технологии, ускорить расчет межоперационных размеров и проектирование оснастки второго порядка.

    Подготовка производства

    Использование модулей CAM UG позволило повысить качество и увеличить количество разрабатаваемых УП, применяемых для обработки самых разных деталей. Следует особо отметить, что возросло не просто количество разрабатываемых УП в единицу времени, а стало возможным перевести на станки с ЧПУ обработку начисто почти всех поверхностей обрабатываемых деталей.

    Технология механической обработки компрессорных лопаток претерпела значительные изменения. Раньше поверхности пера обрабатывались на станках с ЧПУ с припуском 1,5-2 мм, а профильные поверхности бандажных полок обрабатывались как цилиндрические поверхности с большим припуском. Доводочные работы занимали много времени и требовали большого напряжения и высочайшей квалификации от исполнителей. Теперь все поверхности пера и полок даже для тонкостенной компрессорной лопатки обрабатываются с припуском 0,2-0,3 мм. Время расчета такой УП для вкладыша размером 200х150 мм, содержащего 15-20 поверхностей, составляет 7-8 минут на станции SGI Indy. Время подготовки такой операции в UG составляет 20-30 минут. Для сравнения, время расчета УП, предназначенной для обработки пера компрессорной лопатки, в системе Anvil 5000 на VAX-11/780 и в UG на WS Indy составляют 2 часа и 5 минут, соответственно.

    Внимательно следят за нашими успехами соседи и партнеры — ОАО «Пермские моторы», совместно с ними были построены геометрические модели матриц и пуансона ковочного и калибровочного штампа для одной из компрессорных лопаток.

    Проектирование сложных деталей

    Система UG имеет неплохие возможности для проектирования и изготовления деталей любого уровня сложности. Так, с помощью модуля Surface Layout с первого рза были выполнены работы по развертке дефлекторов для сопловых лопаток. Раньше эта процедура носила итерационный характер и занимала у нескольких специалистов массу времени, требовала много ручного труда, теперь ее может выполнить один человек за день-два.

    Наиболее сложными, с точки зрения механической обработки, являются детали, которые можно изготовить только на 4-5 координатных станках. Для нас такими деталями были разделительный корпус для двигателя ПС-90А, крыльчатка центробежного компрессора, моноколесо. Применяемый в UG генератор постпроцессоров — GPM — позволил достаточно быстро сгенерировать 4-5 координатных постпроцессоров для станков с различной кинематической схемой. На рисунке 2 изображена крыльчатка для центробежного компрессора.

    Рисунок 2.
    Крыльчатка центробежного компрессора.

    Сильной стороной модуля CAM UG является то, что он позволяет использовать достаточно сложный профильный инструмент. На нашем предприятии с его помощью успешно применяются для 3-х координатной обработки дисковые, а для 5-ти координатной — конические фрезы. При этом обеспечивается полный контроль на зарезы.

    Другое исключительно важное, с нашей точки зрения, направление — создание в среде UG твердотельных электронных макетов авиационных двигателей, газоперекачивающих и энергетических газотурбинных установок. С помощью электронных макетов мы решаем следующие задачи.

    1) Размещение на двигателе агрегатов, трассировка трубопроводных и электрических коммуникаций между ними, контроль за удобством доступа к агрегатам и лючкам осмотра обслуживающего персонала. Пример такого электронного макета показан на рисунке 3, здесь приведен вариант компоновки узлов газотурбинной установки.

    Рисунок 3.
    Компоновка узлов газотурбинной установки. (С разрешения ОАО «Авиадвигатель»).

    2) Привязка двигателя к объекту: к газокомпрессорным станциям, электростанциям, мотогондоле самолета. Пример привязки двигателя к электростанции показан на рисунке 4.

    Рисунок 4.
    Макет энергоустановки ПАЭС-2500М со стендовой системой подготовки топливного газа.

    3) Разработка управляющих программ для трубогибочного станка.

    4) Подготовка аксонометрических проекций для инструкций по сборке и эксплуатации.

    До использования электронного макетирования трассировкой коммуникаций конструкторы занимались на натурном макете, а он появлялся, только когда все узлы уже были спроектированы и изготовлены, и внесение каких-то изменений было крайне болезненным делом. Сейчас проектирование обвязки в UG идет параллельно с проектированием узлов двигателя и уже не является сдерживающим фактором. Кроме того, очевидна экономия средств на создание натурного макета. Часть электронного макета, предназначенного для отработки обвязки, показана на рисунке 5.

    Рисунок 5.
    Часть электронного макета для отработки обвязки.

    Ввиду недостаточного количества рабочих мест, оснащенных системой UG, на нашем предприятии оформление большинства чертежей для построенных моделей осуществляется в системе AutoCAD, связь с которой производится через файлы в формате DXF. Модуль Drafting UG используется для расположения на листе чертежа нужных видов детали (сборки), в том числе с сечениями и выносными элементами. Затем, с помощью интерфейса UGtoDXF, из UG выводится заготовка чертежа в формате DXF для дооформления в AutoCAD. Обратный интерфейс DXFtoUG используется для ввода какой-либо геометрической или чертежной информации в UG. Русификация передаваемых из AutoCAD в UG текстов решена на уровне запуска специально разработанных для этой цели программ.

    Тем не менее было бы неверно сказать, что выпуск конструкторской документации в UG не ведется. Модуль Drafting вполне удобен для работы и хорошо себя зарекомендовал. Для турбинных лопаток сложнейшие чертежи выпускаются в UG, а для определенного типа компрессорных лопаток разработана целая система автоматизированного выпуска чертежей.

    Инженерный анализ

    Серьезным шагом в деятельности нашего КБ стала организация расчетных цепочек из различных пакетов, с применением UG на определенных этапах. С использованием системы UG и ее модуля GFEM Plus, предназначенного для проведения прочностных и тепловых расчетов, были выполнены работы по оптимизации типа и формы внутреннего канала лопатки входного направляющего аппарата компрессора, подобран необходимый расход обогревающего воздуха, спроектирована литейная оснастка для его изготовления. Модуль GFEM Plus был использован при параметрическом анализе конструкции хвостовиков лопаток турбин. Более детальная оценка конструкции производится в пакете ANSYS.

    Интересные параметрические исследования с использованием модуля GFEM Plus были проведены при выборе способа крепления кольцевой камеры сгорания, испытывающей большие деформации под действием давления и тепловых нагрузок. Не менее интересная цепочка была организована из ряда газодинамических программ, систем UG и ANSYS для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) и характера обтекания лопатки вентилятора в полетных условиях. Для построения конечноэлементной модели была использована геометрическая модель, построенная в UG.

    На рисунке 6 приведены результаты тестовых расчетов с использованием специального пакета анализа процесса заливки и кристаллизации металла в керамической форме. Модель из UG была передана в пакет анализа заливки с применением прямого интерфейса.

    Рисунок 6.
    Тестовые расчеты процесса заливки металла.

    Открытость системы и создание своих приложений

    UG — это открытая система, позволяющая пользователям разрабатывать свои собственные приложения. Поэтому, параллельно с обычной интерактивной работой в системе UG, шла наработка своих приложений-функций и подсистем. Эти приложения написаны либо на языке GRIP, либо на языке Си с использованием библиотек User Function. Эти программы позволили автоматизировать нудную, рутинную работу. Примером такой подсистемы является комплекс программ проектирования турбинных лопаток, объединенных под одной оболочкой. Данный комплекс позволяет ввести результаты расчета после аэродинамического профилирования турбинной лопатки; строить модель пера лопатки и отливки пера с учетом литейных приливов и масштабировать с разными усадочными коэффициентами по всем осям; строить модель вкладышей пресс-формы.

    Примером более простого приложения может служить программа, осуществляющая интерполяцию значения газовых сил, заданных в узлах сетки лопаточного канала, в узлы конечноэлементной модели лопатки, лежащие на поверхности пера для расчетов в GFEM или ANSYS. Примером достаточно сложной программной системы, разработанной на базе UG, является препроцессор к задаче «Расчет течения двухфазной среды в камере сгорания», представляющий собой инструментарий для полуавтоматического или интерактивного построения регулярной конечноэлементной модели камеры сгорания.

    Таким образом, подводя итоги более чем трехлетнего опыта эксплуатации UG на нашем предприятии, можно сказать, что выбор базового CAD/CAM-пакета для системы автоматизированного проектирования и технологической подготовки был сделан правильный. UG показал себя как мощное средство моделирования поверхностей и твердых тел, удовлетворяющее потребностям ОАО «Авиадвигатель».

    Модули CAM UG представляют собой законченную, полнофункциональную и удобную в работе систему. Модули сборки позволили решить проблему создания электронных макетов наших изделий. Unigraphics хорошо интегрируется с пакетами анализа. Интерфейсы IGES, DXF и Parasolid обеспечивают необходимое взаимодействие UG с другими системами проектирования и анализа.

    Продолжительный опыт использования UG на нашем предприятии привел к необходимости разработки ряда нормативных документов, повышающих эффективность его применения. Так был выпущен стандарт предприятия, придающий юридический статус геометрическим, конечноэлементным и другим документам на магнитных носителях. Выпущен ряд приказов, обязывающих конструкторские и технологические службы при проектировании трудоемких деталей создавать и помещать в централизованную базу данных соответствующие геометрические модели.

    Сегодня к работе в среде UG привлекаются уже не только конструкторы, но и специалисты по газодинамике, расчетчики, технологи и художники.

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

    Читайте так же:  Образец заявления об ограничении выезда должника за границу