Складальне креслення меблевого виробу — це важлива частина комплекту конструкторської документації. У системі БАЗИС реалізовано його автоматизоване формування з урахуванням ієрархічної структури виробів,що має безпосередній вплив на скорочення термінів реалізації проєктів. У статті розповідається про розроблені спеціальні методи, алгоритми та технології, які враховують усю специфіку меблевого виробництва.
Як відомо, складальне креслення — це зображення складальної одиниці, достатнє для її виготовлення. Зазвичай меблеві вироби постачають у розібраному вигляді, тому складальне креслення додатково може виконувати функції інструкції із самостійного їх збирання. Відповідно, складальне креслення має давати повне та зрозуміле уявлення про взаємне розташування всіх елементів виробу один відносно іншого.
Для цього креслення повинно містити:
• наочне зображення складальної одиниці, яке дозволяє зрозуміти алгоритм складання та контролю;
• довідкові розміри;
• номери позицій компонентів, що входять у складальну одиницю, і специфікацію на всі деталі та вузли.
Номер позиції реалізує сполучну функцію між зображенням на складальному кресленні та специфікацією, в якій перераховані складові елементи та їх основні характеристики. У системі БАЗИС складальне креслення формується автоматизовано на основі налаштувань, що задаються користувачем, які враховують організаційно-технічні особливості виробництва.
Система БАЗИС, як спеціалізоване програмне забезпечення, працює з об’єктно-орієнтованими моделями, які повністю відображають реальну структуру корпусних меблевих виробів, а також методику їх проєктування та виготовлення. Вона включає кілька типів складових (структурних) об’єктів (рис. 1). Деякі об’єкти можуть довільним чином входити один в одного, що показано стрілками червоного кольору на рис. 1. Ряд об’єктів є «надбудовами» над раніше визначеними об’єктами. На рис. 1 до них спрямовані стрілки зеленого кольору від раніше визначених об’єктів. Під терміном «надбудова» розуміється надання деякому об’єкту додаткових властивостей, що відображають його призначення та роль в структурі моделі. Наприклад, із блоку можна виділити фрагмент, якщо надати йому властивість еластичності.
Рис. 1. Складові об’єкти моделі
У системі БАЗИС реалізовано такі складові об’єкти:
Розглянемо приклад. На деякій фабриці є окремий підрозділ з виготовлення фасадів рамко-тахлевої конструкції. Отже, фасад меблевого виробу є блоком, оскільки необхідно змінювати його геометричні розміри, проводити розкрій погонажу та матеріалу, з якого виготовлятимуть тахлю, формувати керівні програми для верстатів з ЧПК і виконувати інші технологічні операції. Однак уже виготовлений фасад з точки зору виробу в цілому — це стандартний елемент, який не вимагає редагування, оскільки встановлюється на строго визначене місце;
Позиція — це номер, що присвоюється кожному елементу моделі виробу, який формується автоматично при виконанні команди розстановки позицій. У разі необхідності позицію будь-якого елементу можна змінити, але робити це не рекомендується з двох причин. По-перше, може бути порушено логічний зв’язок між різними ділянками виробництва. По-друге, при повторному застосуванні команди розстановки позицій номери позицій, які були змінені користувачем, будуть видалені або замінені на прийняті значення за замовчуванням.
У системі БАЗИС налаштовано алгоритм порівняння деталей за заданими критеріями (рис. 2), тобто деталі, що мають однакові значення по всій множині порівнюваних параметрів, будуть вважатися однаковими. У зазначену множину порівнюваних параметрів на постійній основі входять контури деталей і матеріал. Інші параметри порівняння користувач включає за необхідністю. На цій основі реалізовано принцип ієрархічної розстановки позицій.
Рис. 2. Вікно налаштування параметрів розстановки позицій
При ієрархічній розстановці позицій кожному об’єкту присвоюється номер позиції (унікальний ідентифікатор у межах складальної одиниці) та позначення (унікальний ідентифікатор у межах моделі). Обидва ідентифікатори формуються автоматично, якщо включено опцію ієрархічної розстановки позицій.
Позначення можна редагувати, проте, як і у випадку з номерами позицій, робити цього не рекомендується з аналогічних причин. Суть позначення в тому, що об’єкти, які мають однаковий набір порівнюваних властивостей, матимуть однакові позначення, незалежно від того, в який складовий елемент виробу вони входять.
Це дозволяє значно спростити видачу завдань операторам верстатів, а також зробити їх більш зрозумілими. У результаті зменшуються кількість помилок і час виготовлення виробу. Можна провести таку аналогію. При роботі на комп’ютері повне ім’я файлу (наприклад, С:/Проекти/Шкафи/Купе.bЗd або С:/Проекти/Кухня/Кухня_угловая.bЗd) точно і зрозуміло вказує на те, де шукати конкретний файл. Позначення також точно і зрозуміло показує, в яку підзбірку якої збірки входить та чи інша деталь.
Перш за все, необхідно відзначити три моменти:
1. Ієрархічна розстановка позицій є опційною, тому позначення формуються тільки в тому випадку, якщо ця опція активована.
2. Позначення не присвоюються складовим об’єктам, які не мають ознаки складальної одиниці.
3. Для фурнітури як позначення використовується її найменування.
У всіх інших випадках позначення формується автоматично. Як і найменування будь-якого ідентифікатора, найменування позначення повинно однозначно характеризувати відповідний об’єкт і асоціюватися з ним. Виходячи з цього позначення формується з декількох елементів, кількість яких збігається з кількістю рівнів ієрархії елементів моделі. Його структура має вигляд PP.XX …. XX.DDD. Перший елемент позначення — префікс РР. Зазвичай це коротке позначення виробу. Наприклад, для кутової кухні можна вказати символи КУ (рис. 3). Вони і будуть використовуватися як префікс позначення.
Рис. 3. Параметри виробу
Наступні елементи містять номери складальних одиниць всередині моделі виробу. Якщо складальна одиниця містить іншу складальну одиницю (підзбірку), то формується черговий елемент позначення, що є номером цієї підзбірки. Подібним чином формуються всі елементи позначення, нумеруються складальні одиниці відповідно до їх ієрархії в моделі. Рівень моделі (найвищий рівень) має позначення вигляду РР.00 … 00.000. За замовчуванням під номери складальних одиниць відводиться два знаки, але за необхідності цю кількість можна варіювати від одного до п’яти (рис. 4).
Рис. 4. Параметри ієрархічної розстановки позицій
Останній елемент позначення — номер деталі. За замовчуванням він являє собою тризначне число, але кількість розрядів за необхідності може змінюватися в межах від одного до п’яти.
Додатково в параметрах формування позначень можна вказати три символи:
1. Роздільник позицій в позначенні, яким найчастіше виступає крапка (значення за замовчуванням).
2. Символ, на який замінюються «пробіли».
3. Символ, на який замінюються всі спеціальні символи, що зустрічаються в позначенні. Два останніх символи мають багато спільного:
• за замовчуванням їх значеннями є символ нижнього підкреслення;
• вони задаються опційно;
• необхідність їх запровадження обумовлена особливостями систем керування деяких верстатів з ЧПК.
«Пробіли» не сприймаються деякими моделями верстатів, а спеціальні символи, наприклад двокрапка або зірочка (*), неприпустимі в іменах файлів.
Розглянемо приклад формування позначення для деякої деталі. На рис. 3 як префікс вказано символи КУ, які й стануть першими елементами позначення, а на рис. 4 — прийняті параметри формування позначень.
Модель буде мати позначення КУ.00.000. Якщо в модель входить складовий об’єкт, який є складальною одиницею, то формується другий рівень ієрархії. Складальні одиниці цього рівня матимуть структуру позначення КУ.01.000, КУ.02.000 і т. д. Якщо до складу першої складальної одиниці цього рівня входять інші складальні одиниці, то формується наступний (третій) рівень ієрархії. Елементи цього рівня матимуть структуру позначення КУ.01.01.000, КУ.01.02.000 і т. д.
Аналогічним чином формуються позначення для всіх наступних рівнів ієрархії моделі. На рис. 5 показано модель шафи з антресолями та кутовими секціями, що вміщує декілька складальних одиниць (рівнів ієрархії), а на рис. 6 — приклад складального креслення. На ньому в таблиці специфікації добре видно, що кутова секція, як складальна одиниця, є елементом іншої складальної одиниці — антресолі, яка, своєю чергою, входить в структуру шафи, що представляє собою також складальну одиницю. Відповідно, панелі кутової секції автоматично отримують позначення вигляду ШК.01.01.001, ШК.01.01.002, ШК.01.01.003 і т. д.
Рис. 5. Модель виробу та його ієрархічна структура
Рис. 6. Приклад складального креслення
Номери позицій використовуються і при виконанні початкової технологічної операції виготовлення корпусних меблів — розкрою плитних матеріалів, яка реалізується модулем «БАЗИС-Раскрой» (про можливості даного модуля можна прочитати в журналах «САПР и графика» 2020. № 4 та «Оборудование и инструмент для профессионалов № 2–3/2020).
У даному модулі є свої можливості роботи з позиціями (рис. 7), проте використовувати їх потрібно тільки в тому випадку, коли в переданій моделі позиції не розставлено або модуль розкрою використовується автономно. Такі виробничі ситуації є досить рідкісними, оскільки більшість меблевих підприємств використовують конструкторські та технологічні модулі системи БАЗИС спільно, і позиції розставляються при проєктуванні виробів.
Рис. 7. Позиції в модулі «БАЗИС-Раскрой»
Що відбувається в модулі «БАЗИС-Раскрой» при відсутності позицій у списку деталей, що підлягають розкрою?
Можливі три варіанти:
1. Позиції розставляються вручну.
2. Позиції розставляються автоматично починаючи з одиниці — для кожного матеріалу окремо або для всіх деталей.
3. Виконується розкрій без позицій. У цьому випадку позиції примусово будуть розставлені тільки у деталей з однаковими розмірами. Це зроблено для того, щоб розрізняти деталі з однаковими габаритними розмірами, але з різною орієнтацією структури або різними контурами. У всіх інших деталей номерів позицій не буде.
Якщо в списку панелей присутні деталі з однаковими позиціями, але з різними розмірами, то розкрій виконуватися не буде. Наявність однакових позицій у різних деталей є критичною помилкою, яка призводить до значного браку.
Розстановка позицій є дуже відповідальним моментом. Будь-яке креслення — це важливий конструкторський документ, в якому не повинно бути дрібниць і різночитань. У системі БАЗИС при формуванні креслень виконується обов’язковий аналіз моделі з точки зору коректності позицій, а при виявленні можливих помилок видається докладна діагностика (рис. 8).
Рис. 8. Діагностика помилок у позиціях
Основна перевага ієрархічної розстановки позицій полягає в тому, що вона, по суті, вводить додатковий рівень захисту від виникнення браку на виробництві, а також мінімізує витрати на виготовлення меблів.
РОЗГЛЯНЕМО КІЛЬКА ПРИКЛАДІВ:
1. При порівнянні панелей одним із критеріїв є їх найменування. Проєктується навісна полиця з накладною кришкою та накладним дном. Це дві абсолютно однакові деталі. Припустимо, що при формуванні креслень ознаку порівняння по найменуванню виключено. У результаті в цех надійде комплект креслень, в якому
буде креслення, де в штампі графи «Наименование» буде написано слово «Дно» (або «Крышка»), а в графі «Количество» — 2 штуки. Як відреагує працівник на полицю, у якій два дна і жодної кришки? Припустимо тепер, що зазначену ознаку увімкнено. У цьому випадку в комплекті буде два креслення, хоча і для абсолютно однакових деталей. Ніяких непорозумінь вже не буде.
2. На рис. 9 показано дві висувні шухляди, які відрізняються тільки фасадами. Припустимо, що ці дві шухляди встановлені в деякій секції. Природно, це різні збірки, але всі їхні однотипні деталі (наприклад, усі бокові стінки), крім фасадів, матимуть однакові позначення. Це означає, що при розкрої вони будуть сприйматися однаковими. Для обробки таких деталей на верстатах з ЧПК буде сформована єдина керівна програма.
Рис. 9. Приклад висувних шухляд
3. Розглянемо антресоль шафи, показаної на рис. 5. Очевидно, що бічні кутові секції, хоча і є різними збірками, складаються з однакових деталей, оскільки у ДСП обидві поверхні ідентичні. Як і в попередньому прикладі, однотипні деталі будуть мати однакові позначення з усіма позитивними наслідками, що випливають звідси.
4. Протилежна ситуація — деталі однакові, але мають різні позиції. Одним із параметрів порівняння деталей є напрямок наскрізних отворів, що, на перший погляд, суперечить здоровому глузду, але при свердлінні ДСП має значення. Справа в тому, що при виході свердла з матеріалу воно «виламує» деяку його частину. Припустимо, що дві однакові вертикальні деталі треба з’єднати єврогвинтами з горизонтальними деталями (рис. 10). Якщо свердлити наскрізні отвори в них «зліва направо», то деталі будуть мати однакові позиції, тобто стануть взаємозамінними. У результаті вийде таке: у верхній конструкції «виламане» місце на виході свердла з матеріалу може не закритися головкою єврогвинта, що не кращим чином позначиться на зовнішньому вигляді виробу. Натомість у нижній конструкції він гарантовано закриється панеллю, що примикає. Щоб уникнути подібних ситуацій, треба в критерії порівняння панелей додати ознаку урахування напрямку наскрізних отворів, і тоді розглядувані деталі будуть мати різні позначення.
Рис. 10. З’єднання панелей єврогвинтами
Система БАЗИС, як спеціалізована САПР, орієнтована на роботу з корпусними меблевими виробами, дозволяє домогтися максимального рівня автоматизації проєктування та технологічної підготовки виробництва. У ній реалізовано комплекс оригінальних рішень, характерних для виробів меблевої промисловості, одним з яких є автоматизоване формування складальних креслень і можливість ієрархічної розстановки позицій.
