Коли мова заходить про вибір САПР програмного забезпечення для контрольно-вимірювальних приладів і машинобудування, більшість з нас відразу згадує такі програми, як: SOLIDWORKS, COMPASS і Autodesk Inventor. Деякі навіть пам’ятають такі програми, як Catia, T-FLEXCAD і навіть піонер Pro/Engineer.
Однак все частіше я став чути від вас питання, що стосуються програми Solid Edge.
Досвідчені користувачі знають, що в параметричному проектуванні існує ряд труднощів, які досить ускладнюють роботу. Наприклад, такі, як:
- Труднощі в розумінні чужих проектів, тривале вивчення будівельного дерева.
- Необхідність внесення істотних змін в модельне дерево при зміні концепції дизайну, а іноді, і повної перебудови моделі.
- Складність пошуку необхідного елемента в будівельному дереві.
- Необхідність зміни моделі тягне за собою внесення змін в ескіз.
- Повна втрата історії збірки при перенесенні в інші САПР.
Суцільний край
Solid Edge – сапр-система для машинобудування від Siemens PLM Software, яка поряд з параметричним моделюванням (як і в традиційних САПР) реалізує так зване варіаційне пряме моделювання. Цю технологію називають «синхронною технологією» або «синхронним моделюванням».
Що таке синхронна технологія і які її основні переваги
- Керування 3D-розмірами
При традиційному підході створення/редагування простого 3D-елемента виконується шляхом покрокового зазначення/зміни геометрії його 2D ескізу та параметрів побудови. Синхронна технологія реалізує принципово інший підхід – побудова 2D ескізу відбувається безпосередньо в середовищі 3D-моделювання, тобто ескіз побудований в 3D просторі моделі, і тут накладаються геометричні обмеження.
Побудована на основі такого ескізу, 3D-геометрія як би «вбирає» ескіз, а зазначені в ній розміри мігрують на 3D-модель і стають так званими керуючими 3D-розмірами, за допомогою яких можна безпосередньо і динамічно управляти геометрією 3D-моделі, не звертаючись до вже не потрібного 2D ескізу.
Ця мініатюра поміщається в спеціальну колекцію “Використані мініатюри”, звідки її можна видалити або взяти для повторного використання. Ескіз, таким чином, вже не контролює побудований конструктивний елемент.
Керуючі 3D-розміри поділяються на фіксовані (виділені червоним кольором) і вільні (виділені синім кольором). Обидві ці групи розмірів можуть бути відредаговані користувачем, але перша не може бути змінена в результаті зовнішнього контролю, наприклад, рухомих граней.
Поєднання використання розмірів цих двох типів дозволяє гнучко управляти геометрією і при цьому зберігати задум конструкції, залишаючи контрольовані розміри фіксованими. При цьому історія побудови моделі і місце створеного/ видозмінюваного конструктивного елемента в ній не мають значення, тобто порядок додавання розмірів і зв’язків залишається виключно на розсуд проектувальника. Величинні значення можуть бути задані безпосередньо на моделі, а також взяті з рівнянь і зовнішніх таблиць.
- 3D-комунікації
На конструкцію моделі, включаючи імпортну геометрію, можна накласти 3D-з’єднання, повністю схожі на 2D (симетрія, копланарність і т.д.). Група цих відносин поміщена в спеціальну сукупність «Зв’язків» синхронної моделі. Завдяки таким з’єднанням здійснюється параметризація будь-якої геометрії в необхідному обсязі, не накладаючи зайвих обмежень.
- Вдосконалені механізми для роботи з імпортною геометрією
Різноманіття завдань і напрямків проектування продукції, а також існуючих на ринку і використовуваних на різних підприємствах САПР і, відповідно, форматів даних часто ставить завдання для конструкторів, маючи на увазі імпорт в їх САПР моделі продукції в сторонньому форматі – тобто в форматі замовника або, наприклад, аутсорсингової компанії.
Робота з даними такого стороннього формату в САПР розробника, як правило, неможлива – потрібна процедура перетворення даних в «рідний» формат, при якій інформація про конструктивних елементах і дереві конструкції неминуче повністю або частково втрачається.
Синхронна технологія дозволяє імпортувати сторонню геометрію з різних форматів і працювати з нею, адаптуючи її під необхідні вимоги, так само легко, як і з геометрією, створеної в «рідній» системі.
Оскільки строгих обмежень на утримання дерева моделей і ієрархії конструктивних елементів немає, імпортна геометрія розглядається системою як своя, з невеликими обмеженнями.
- Технологія автоматичного пошуку та підтримки з’єднань в 3D-моделі – «Поточні правила»
Дана технологія є однією з основ синхронного моделювання. Користувачеві не потрібно вказувати геометричні з’єднання вручну – система буде їх шукати і буде відстежувати при зміні 3D-геометрії моделі.
Це дозволяє автоматично зберігати задум конструкції, підвищує гнучкість редагування і позбавляє користувача від необхідності накладати на модель очевидні геометричні обмеження (наприклад, копланарність граней при переміщенні однієї з них.
За замовчуванням підтримується пошук і відстеження таких зв’язків, як горизонтальність/вертикальність, копланарність, дотична, концентричність, симетрія.
При необхідності набір зв’язків може бути розширений (додаються паралелізм, перпендикулярність, рівність радіусів і т. Д.). Важливо, що цей принцип працює і з імпортними даними. Автоматичне розпізнавання зв’язків значно полегшує, зокрема, редагування геометрії груп елементів – виконання дії на одному з елементів групи автоматично застосовує її до решти.
- Зберігання елементів конструкції в колекції
Синхронна технологія передбачає зберігання конструктивних елементів, які представляють собою набір граней не в дереві моделі, а в колекції.
Це призводить до ще однієї важливої особливості синхронної технології – можливості локальної перебудови моделі (змінювати порядок, перетягувати грані, змінювати значення 3D-розміру) тільки там, де це необхідно, без повного перерахунку моделі.
Це дає дизайнеру можливість зосередитися на задумі дизайну, а не на пошуку найбільш ефективного способу модифікації моделі.
Той факт, що при перерахунку моделі враховуються не всі обмеження і зв’язки, присутні в ній, а тільки ті, які беруть безпосередню участь в видозмінюваних елементах конструкції, значно скорочує час оновлення моделі.
- Процедурні будівельні блоки
Для побудови складних конструктивних елементів, що вимагають певного рівня параметризації, в рамках синхронної технології існує механізм процедурних елементів.
До таких елементів відносяться, зокрема, отвори, тонкостінні раковини, масиви, фаски / накруги і так далі. Такі елементи будуються за допомогою діалогового процесу установки параметрів, а не безпосереднього моделювання.
Наприклад, для отвору встановлюються його тип, розмір і розташування, для оболонки – товщина, для округлення – радіус і т.д. Отримані елементи, однак, не пов’язані один з одним батьківсько-дочірніми відносинами, тому їх редагування не призводить до перебудови всієї моделі, і вона може оновлюватися локально.
Підводячи підсумок, синхронна технологія дозволяє забезпечити більш природний підхід до проектування, ніж традиційне параметричне проектування. Це дає можливість вводити в конструкцію обмеження і накладати геометричні і розмірні зв’язки в міру побудови моделі, залишаючи непотрібні на даному етапі зв’язки і розміри невизначеними. Дизайнеру не обов’язково мати повну дизайнерську ідею на початковому етапі проектування – ця ідея може реалізовуватися поступово, за умови змін і гнучко трансформуватися в широкому діапазоні безпосередньо під час проектування.
* Матеріал взято з книги, завантажити яку ви можете за цим посиланням.