Поверхностное моделирование в SOLIDWORKS

SOLIDWORKS позволяет строить детали не только при помощи твердотельного или параметрического моделирования, но и с использованием операций с поверхностями. Еще одним плюсом является наличие возможности импорта трехмерных объектов из других программ, как САПР так и объемного сканирования, и настроек импорта файлов.

Импорт трехмерных объектов

Не секрет что SOLIDWORKS довольно неплохо справляется с импортом трехмерных объектов и их преобразованием в твердотельные элементы. Проверим как это работает.

Откроем модель сохраненную в формате STL. В диалоге открытия файлов, выбираем модель и жмем на кнопку Параметры.

Для файлов STL программа предлагает три вида импортирования, выбор единиц измерения и создания тел сетки. Попробуем сходу импортировать модель в твердое тело. SOLIDWORKS предупредит о количестве полигонов в модели и возможных затратах времени на открытие.

для файлов stl, stp и igs доступны разные настройки импортирования

Для этой модели открытие не заняло много времени и произошло без ошибок. Сетка была заполнена автоматически и можно начать работать с твердотельной моделью.

Но провести импорт в твердое тело удается не всегда, могут возникать ошибки построения или открытые участки, как бывает при объемном сканировании. На примере простой детали заполним набор представленных поверхностей чтобы получить твердое тело.

«…занятно, что операция придающая объем поверхностям находиться не в разделе операций Поверхности….»

В меню Вставка выберем Бобышка/Основание и активируем инструмент Придать толщину

Можно задать толщину и положение стенки, относительно поверхностей, а можно выбрать пункт создать твердое тело из замкнутого объема. Так и поступим. В древе построение появиться команда Придать толщину и внутренний объем детали будет заполнен.

Построение эквидистанты к поверхности

SOLIDWORKS 2020 подсвечивает ошибки при построении

При построении эквидистанты к поверхности SOLIDWORKS начал подсвечивать поверхности, построение которых при указанных параметрах невозможно. В версии 2018, к примеру, этого не было, команда выдавала ошибку и искать нужную поверхность приходилось самостоятельно. Казалось бы мелочь, а приятно.

Для чего это нужно. К примеру, с помощью операции построения эквидистанты можно получить внутренние части рамы монокок, использующейся как несущий элемент в современной технике.

Поверхностное моделирование

одни и те же объекты можно создать как твердотельным моделированием, так и плоскостями

Довольно часто для решения повседневных задач работку КБ хватает твердотельного моделирования, но иногда случается так что какой-то объект хоть и можно реализовать с его помощью, но процесс больше напоминает шаманство и борьбу с системой. Возьмем к примеру геометрию крыла. В примере я не буду выдерживать размеры и пропорции, покажу принцип.

Крыло представляет собой два криволинейных профиля разного размера и формы, соединенные двумя траекториями, сложными или не очень, зависит от расчетов. Для примера подойдет простой вариант.

Эскизы на скриншоте образуют верхнюю поверхность крыла. Создадим ее, это не займет много времени.

Выбираем инструмент Поверхность по сечениям, указываем два профиля и траекторию, подтверждаем операцию и поверхность готова, можно добавить ей объем, преобразовать в сборку с переборками крыла, сделать нижнюю поверхность, закончить моделирование самолета, если нужно. Отвлекся, извиняюсь 😉

Использование инструментов поверхностного моделирования

Представим, что это крыло радиоуправляемой модели самолета, выполнено оно будет из пенополистирола, а наша задача провести расчет прочности и массы. Соответственно, нужна твердотельная модель.

Замыкаем эскизы начального и конечного сечения крыла.

Результатом станут две поверхности, верх и низ крыла, соответственно. На данном этапе заполнить элемент не выйдет, так как геометрия должна быть замкнута.

Выберем инструмент Заполнить и укажем кромки поверхностей.

Теперь нужно сшить поверхности для заполнения. Соответствующая команда находиться в том же меню работы с поверхностями.

После того, как поверхности сшиты можно применить Придание толщины.

Теперь можно работать с деталью, как с твердотельным объектом, применить материал и провести анализ с помощью добавлений.

Поверхность вращения, по траектории и отсечение поверхностей

в 1997 году, если мне не изменяет память, в 3d Studio MAX в набор примитивов был добавлен чайник. Мотивировалось это, тем что программа на столько хороша что может создавать настолько сложные объекты.

А чем мы хуже, создадим сферический чайник в вакууме средствами моделирования поверхностями в SOLIDWORKS, за одно рассмотрим работу еще нескольких инструментов.

Создаем эскиз наружной формы, ось вращения и применяем Поверхность провернуть.

Результатом будет, как вы догадались, поверхность будущего чайника. Создадим эскиз и траекторию для формирования носика чайника и используем инструмент Поверхность по траектории либо можно использовать поверхность по сечениям, как в примере с крылом.

В результате получилась еще одна поверхность, но ее вид нас не устраивает, используем инструмент Отсечь для удаления лишних кусков поверхности и формирования отверстия в стенке изделия. Интерфейс инструмента прост, нужно только правильно указывать какую поверхность чем отсекать и что оставить.

Таким образом, можно модифицировать одну поверхность другой, получая различные сечения. Сошьем поверхности и добавим объем.

Резюме

Данное изделие конечно нельзя назвать высокохудожественным, но на примере построения должно быть понятно, что поверхностное моделирование в SOLIDWORKS имеет место быть и является не самым сложным инструментом из доступных для этой САПР.