Автоматизация плазовых работ

 

1.6.1. В целях уменьшения трудоёмкости и повышения точности плазовых работ на судостроительных предприятиях применяют различные автоматизированные системы технического обеспечения производства. Наиболее широкое распространение получили системы FORAN, TRIBON, Sea Solution, АТОПС, «Ритм-судно». Перечисленные автоматизированные системы (АС) позволяют решать специализированные задачи технологической подготовки производства на стадиях проектирования и постройки судов.

Перспективная отечественная система «Ритм-судно» состоит из графического ядра AutoCAD2002/2005, реляционной системы управления базами данных (СУБД) и функциональных программных средств, позволяющих решать следующие задачи:

▪ формирование информационной модели судна;

▪ разработка конструкторской документации (чертежи, спецификации и др.);

▪ разработка технологической документации (технолого-нормировочные и маршрутно-технологические карты, карты-эскизы, карты раскроя, комплектовочные ведомости и т. п.);

▪ проектирование технологической оснастки для изготовления деталей, узлов и секций.

1.6.2. В перспективной отечественной АС «Ритм-судно» информационная модель корпуса состоит из трёхмерной модели корпуса и реляционной базы данных (БД) проекта. Управление БД осуществляется модулем Проект-спецификация, функциями которого являются:

- ведение БД проекта (таблицы конструктивных моделей, деталей, чертежей, материалов, карт раскроя, деловых отходов);

- обмен данными по деталям и картам раскроя между рабочими местами пользователей;

- управление раскроем (формирование групп совместного раскроя, контроль полноты раскроя, ведения склада деловых отходов);

Рис. 1.7. Вид трёхмерной модели корпуса в системе «Ритм-судно»

- выпуск сводной документации по проекту.

Трёхмерная модель судна представляет собой каркас, состоящий из набора шпангоутов, ватерлиний и батоксов (рис. 1.7). В результате автоматизированной деталировки трёхмерная модель корпуса в дальнейшем заполняется твердотельными деталями: балками холостого и рамного набора, листами обшивки, настилами палуб, платформ и др.

1.6.3. Управление данными осуществляет модуль Модель, который выполняет инициализацию и настройку трёхмерной геометрической модели с автоматическим именованием линий, созданием систем координат, видов, видовых экранов, а так же обрабатывает двух- и трёхмерные каркасные модели, импортированные из систем FORAN, TRIBON и др. и, выводит на печать плазовую книгу.

Для создания геометрии трёхмерной модели используется набор программных модулей.

.1 Модуль Генерация и модификация ТЧ обеспечивает формирование уравнения судовой поверхности по 80 параметрам, описывающим главные размерения, форму шпангоутов, форму штевней (с подгонкой обводов под заданные гидростатические характеристики). Модуль обеспечивает возможность многовариантного проектирования.

.2 Модуль Конструкция производит автоматическое формирование линий притыкания и поперечных сечений внутренних перекрытий и горизонтальных конструкций (палуб, платформ, второго дна и пр.) с учётом разных форм погиби и седловатости (горизонтальных, наклонных и др.) на основе обобщённых проектных описаний. Выполняет построение промежуточных (практических) шпангоутов, стыков, пазов, линий притыкания набора к наружной обшивке, палубам, продольным переборкам. Формирует таблицы координат построенных конструкций. Генерирует линии чертежа растяжки наружной обшивки. Для многовариантного проектирования использует механизм версий и редакций. Легко перестраивает конструкции по изменившимся обводам или данным.

.3 Модуль Параметризатор отвечает за интерактивное и параметрическое описание элементов конструкций с помощью процедур проблемно-ориентированного языка. Формирует параметрические описания листовых деталей, расставляет в модели вырезы для прохода балок набора с учётом принятых закономерностей. Позволяет работать с типовыми деталями, параметрическими вырезами и другими элементами. Ранее созданные процедуры легко объединяются и адаптируются к особенностям нового проекта.

.4 Модуль Модель-Деталь осуществляет выполнение геометрических построений базовых элементов трёхмерной модели (точек, линий, поверхностей). Позволяет структурировать модель, выделять поверхности как именованные объекты. Имеет инструменты контроля формы и линий пересечения элементов. Генерирует объёмные твердотельные листовые и профильные детали конструкций, осуществляет развёртку листов сложной кривизны. Работает с иерархическими моделями чертежей, конструкций и деталей.

Рис. 1.8. Вид трёхмерной твердотельной модели корпуса в системе «Ритм-судно»

1.6.4. Создание конструкторской документациидля корпусных конструкций в соответствии с ЕСКД выполняется модулями Чертёж и Проект-Спецификация, решающими на основе трехмерной твердотельной модели корпуса (рис. 1.8) следующие задачи:

• компоновка чертежа, размещение рамок, штампов, видов и надписей на листах;

• вывод в чертёж специальных символов (мидель-шпангоута, разрезов, сечений и других), осей абсцисс с сеткой линий, штриховки монтажных стыков и пазов и произвольных линий;

• простановка в чертеже номеров позиций, размеров;

• определение недостающих корпусных элементов (вырезов, шпигатов, горловин и проч.);

• генерация таблиц весовой нагрузки.

Простановка номеров позиций может выполняться в двух режимах: режим конструкторас формированием спецификации в БД после простановки позиций на поле чертежа и режим технолога с выборкой номеров позиций из БД и простановкой их в чертеже. Возможна автоматизация расчёта массогабаритных характеристик деталей (масса детали, габаритные размеры, центр тяжести).

1.6.5. Создание технологической документации на проект осуществляется на основе БД проекта и трёхмерной модели судна.

.1 Модуль Деталь обеспечивает формирование контуров деталей (см. рис. 1.9) по данным чертежей рабочего проекта или эскизов плаза. Модуль позволяет описать технологические особенности детали: фаски, припуски, гибы, линии разметки, обеспечивает формирование профильных деталей, в том числе гнутых, с автоматическим расчётом инверсных линий и данных для гибки.

Рис. 1.9. Вид развёртки листа двоякой кривизны в системе «Ритм-судно»

.2 Модуль Раскрой-Корпус предназначен для комплексного решения задач раскроя материала, расчёта управляющих программ для резки металла на станках с ЧПУ. Модуль обеспечивает:

• автоматический раскрой листового проката для тепловой (см. рис. 3.3) и механической резки;

• автоматический и интерактивный раскрой панелей;

• автоматический раскрой профильного проката;

• интерактивное формирование и корректировку карт раскроя листового проката (сдвиги, повороты, совмещение кромками, периодическое размещение, оперативное слежение за коэффициентом раскроя);

• проектирование и редактирование последовательности вырезки листовых деталей (точки пробивок и направлений реза, «перемычки», совмещённые резы, объединение деталей «мостиками» в один непрерывный контур и т. п.);

• автоматическое определение линий притыкания набора;

• выпуск управляющих программ резки и разметки металла для машин с ЧПУ («Кристалл», «Гранат», «Ритм-М», «ПеллаПЛЦ», «Комета» и другие).

.3 Модуль Технология-Детали обеспечивает автоматизированное проектирование технологических процессов изготовления деталей на основе их параметров и знаний технолога. Позволяет:

▪ описать технологические особенности детали (справочник технологических параметров);

▪ описать технологические операции и типовые маршруты;

▪ заполнить и протестировать базу знаний по формированию технологических процессов;

▪ выполнить расчёт значений технологических параметров и запись их в базу данных заказа;

▪ автоматически генерировать технологический процесс изготовления детали;

▪ редактировать технологический процесс, полученный автоматически;

▪ формировать выходные документы по технологическому процессу изготовления изделия.

.4 Модуль Технология-Сборки обеспечивает автоматизированное проектирование техпроцессов сборочно-сварочного производства на основе трёхмерной электронной модели корпуса, БД конструкции корпуса и БД по технологии корпусных работ. Позволяет:

• описывать корпусные конструкции произвольной сложности;

• задавать неограниченное множество параметров детали;

• формировать стратегию монтажа сборочных единиц;

• описывать связи между сборочными единицами;

• задавать неограниченное количество параметров связи;

• описывать типовую технологию изготовления изделия;

• описывать ресурсы, необходимые для выполнения технологических операций;

• описывать знания технолога по выводу рабочего технологического процесса из параметров сборочной единицы;

• выполнять графический ввод данных по сварным швам;

• формировать рабочие чертежи по предварительной сборке;

• генерировать сводный документ по технологическому процессу (с последовательностью выполнения технологических операций, пооперационной трудоёмкостью, требуемыми ресурсами, описанием сварных швов).

1.6.6. Технологическая оснастка для изготовления деталей и сборочных единиц в системе «Ритм-Судно» создаётся при помощи модуля Модель-Деталь, решающего следующие задачи:

▪ расчёт данных и выпуск документации для изготовления гибочной оснастки (шаблонов, каркасов) для изготовления неплоских листовых деталей;

▪ расчёт инверсных кривых для гибки профильных деталей;

▪ расчёт данных и выпуск документации для изготовления и настройки сборочно-сварочных индивидуальных и универсальных постелей (рис. 1.10);

Рис. 1.10. Результаты расчёта высоты лекал сборочно-сварочной постели в системе «Ритм-судно»

▪ расчёт данных и выпуск документации для разметки листов обшивки.

В состав расчётных данных по постелям входят схемы установки лекал, детали постелей, данные для настройки коксов.

В состав расчётных данных по секциям входят базовые и контрольные линии, контуровочные эскизы, малки установки шпангоутов, рёбер жёсткости, платформ, переборок и других элементов судовых конструкций.

1.6.7. Дополнительные модули и программы.

.1 Модули Трассировка и Трассы – твердотельное моделирование трубопроводов в помещениях судна с параметрическим описанием трубопроводных элементов или их вставкой из внешнего файла, автоматическое разделение трубопроводных трасс на трубы (установку соединений).

.3 Модуль Цена – оценка стоимости транспортных и рыбопромысловых судов на ранних стадиях проектирования.

.4 Модуль Цена-Оптим – определение цены постройки судна на этапах проектирования: коммерческое предложение, технический проект, рабочий проект.

.5 Программа Метролог – организация учёта средств измерений, используемых на предприятии.

.6 Программа Делопроизводство – учёт входящей и исходящей корреспонденции предприятия.

.7 Программа Собираемость – выполняет оценку собираемости судового оборудования и сборочно-монтажных единиц. Назначает оптимальные размерные характеристики отдельных звеньев расчётной цепи.

 

II. основные способы определения формы и размеров деталей