Тривимірне параметричне моделювання на персональному комп'ютері

План:

1) Стан ринку САПР, або що змінилося на що працює промисловому підприємстві. 2) Новітні кошти конструкторcкого твердотельного моделювання SolidWorks 3) SolidWorks 97: від і по. 3.1) Новітня системи тривимірного проектування, дає конструктору якісно «нові можливості. 3.2) SolidWorks «підриває» ринок CAD/CAM 3.3) Користувальницький інтерфейс SolidWorks 3.4) Создaние эскизa 3.5) Создaние твеpдотельной пapaметpической моделі 3.6) Бібліотеки стaндapтных елементів 3.7) Створення збірок 3.8) Управління моделлю з допомогою Дерева Побудов (Feature Manager) 3.9) Генерація креслень 3.10) Підтримка технології OLE 3.11) Імпорт і експорт даних 3.12) Додатка до SolidWorks 4) Спеціалізовані інженерні докладання. Autodesk Mechanical Desktop. 4.1) Основні прийоми роботи у середовищі Autodesk Mechanical Desktop. 4.2) Складові AMD та його відмінні риси 4.2.1) AutoCAD Designer R2.1 4.2.2) AutoSurf R3.1 і транслятор IGES R13.1 4.3) Спільне використання Designer і AutoSurf в AMD 4.4) Інтерфейс і функціональні модулі AMD 4.5) Параметрическое моделювання тривимірних твердотільних об'єктів в AutoCAD Designer R2.1 (модуль PARTS) 4.5.1) Створення профілів формообразующих елементів 4.5.2) Способи завдання й побудови конструкторсько-технологічних елементів 4.5.3) Редагування тривимірних моделей 4.6) Сервисно-информационные можливості та обмін даними в AutoCAD Designer R2.1 4.7) Розрахунок массово-инерционных характеристик і візуалізація тривимірних моделей 4.8) Генерація робочих креслень параметричних моделей в AutoCAD Designer R2.1 (модуль DRAWINGS) 4.9) Двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж» 4.10) Створення проекційних видів 4.11) Редагування проекційних видів 4.12) Запровадження довідкових розмірів, анотацій і осьових ліній 4.13) Перетворення креслення моделі у двомірний креслення 5) Моделювання складальних одиниць й створення складних поверхонь серед Аutodesk Мechanical Desktop. 5.1) Параметрическое моделювання складальних одиниць на AutoCAD Designer R2.1 (модуль ASSEMBLIES) 5.1.1) Основні етапи конструювання складальних одиниць на AutoCAD Designer R2.1 5.1.2) Фундаментальна обізнаність із кількома моделями щодо одного файлі 5.1.3) Поняття компонента складальної одиниці 5.1.4) Використання зовнішніх посилань визначення компонентів складання 5.1.5) Вставка компонентів в складальну одиницю 5.1.6) Накладення і редагування перетинів поміж компонентами 5.1.7) Складання компонентів і аналіз складальної одиниці 5.1.8) Використання подузлов під час моделювання складних виробів 5.2) Створення складального креслення 5.2.1) Створення сцен-схем 5.2.2)Создание специфікацій 5.3) Створення складних поверхонь в AutoSurf R3.1 5.3.1) Класи поверхонь в AutoSurf і їх побудови 5.3.2) Елементарні (базові) поверхні 5.3.3) Поверхні руху 5.3.4) Поверхні натягу 5.3.5) Похідні поверхні 5.4) Загальні властивості поверхонь 5.4.1) Уявлення поверхонь AutoSurf на екрані 5.4.2) Напрям поверхні 5.5) Базові поверхні, і поверхні з неоднорідним контуром 5.6) Кривизна поверхонь і лінії з векторами збільшень 5.7) Сплайны і їх построения.

1. Стан ринку САПР, або що змінилося на що працює промисловому предприятии.

Останні 7−8 років промисловими підприємствами нагромаджено чималий автоматизації локальних служб конструкторських і технологічних підрозділів. Попри обмежений застосування коштів САПР у реальному роботі, результат очевидний — рівень володіння нові технології, знання різних прикладних систем, набутий реальний досвід роботи плюс сотні (тисячі) розроблених креслень, управляючих програм, моделей тощо. Практично кожному підприємстві використовуються мережі, поширюється застосування телекомунікаційних технологій (електронної пошти, ИНТЕРНЕТ).

Автоматизовані системи проектування поступово, проте стає звичним і звичним інструментом конструктора, технолога, расчетчика. Конкурувати інакше тільки у умовах, коли терміни є основним вимогою замовника, неможливо. І хоча психологічно керівнику вітчизняного промислового підприємства важко звикнутися з думкою, що дискети з тими програмами можуть коштувати дорожче устаткування, це анітрохи дивно, бо інтелектуальний продукт є результатом багаторічних наукових, дослідницьких мереж і практичних робіт цілого колективу та колосальних фінансових вливань. Слід усвідомити, що українці апаратні, а й програмні кошти комп’ютеризації є так само найважливішими частинами і ресурсами науково-виробничого процесу, як персонал, сировину чи электроэнергия.

Стрімко розвиваючись комп’ютерна індустрія і вихід новітніх операційними системами WINDOWS 95 і WINDOWS NT 4.0 явно позначили новий виток гонки інформаційних технологій. За видимої частиною айсберга (змінений інтерфейс, пиктограммные меню, зручна і наочний роботу з файлами) треба бачити головне — WINDOWS не обмежується гарним оформленням, це якісно нового рівня роботи користувача, архітектури комплексу, тісний інтеграція різнорідних систем, вбудовані мережні можливості і багато іншого. Тут стали реальністю багато завдань, вирішення яких в середовищі DOS у принципі не уявлялося возможным.

Намітилося явна зміна структури ринку САПР. Придбання потужних дорогих систем, потребують високого рівня персоналу, не вирішує всіх проблем конструкторських і технологічних служб. Теза «ми купимо 7 великих пакетів і ми більше не треба» не виправдовується, а витрачені кошти найчастіше окупаються. Вихід бачиться знов-таки на інтеграції, що дозволяє при цьому виконувати завдання в мінімумі вкладень. Поява останнім часом нової генерації систем середнього класу типу SolidWorks, тісно інтегрованими з креслярської графікою, існуючими технологічними і розрахунковими додатками, дозволяє говорити, що 50−80% завдань можна вирішити при якісно менших видатках. Можна прогнозувати переділ ринку CAD/CAM, захоплення певної його частину, що належить виключно важким системам, і навіть потеснение балансуючого між і середнім класом AutoCAD.

2. Новітні кошти конструкторського твердотельного моделювання SolidWorks.

Яскраво виражена полярність систем програмного забезпечення САПР, існувала довгі роки, пропонувала вплинув на вибір чи потужні дорогі «важкі» системи (класу CATIA, EUCLID, CADDS5, Pro/Engineer, Unigraphics) чи «легкі» продукти, переважно відповідальні за випуск чертежноконструкторської документації чи щоб забезпечити обмежений твердотельное моделювання. Що З’явилися протягом року над ринком новітні системи конструкторського моделювання заповнюють цей вакуум і пропонують потужні рішення середній рівень в ціновому діапазоні $ 6000-$ 8000 за робоче місце. Одна з найбільш помітних програмних продуктів, які стосуються нової генерації, є SolidWorks, розроблений американської компанією SolidWorks Corporation, яка на меті створення масової системи кожному за конструктора під гаслом «останні розробки у сфері CAD/CAM за кожен робочий стіл». У цьому потужний функціонал продукту по можливостям конструювання наближає його до систем класу Pro/Engineer і дозволяє створювати досить складні тривимірні деталі сборки.

Твердотельное параметрическое моделювання деталі виходить з створенні дерева побудов, відбиває етапи її формоутворення. Вихідні примітиви, що додаються до поточної моделі чи вычитаемые з її, формуються з урахуванням плоского ескізу (плоского замкнутого контуру без самопересечений), виконаного в довільно орієнтованої площині. До них належать тіла обертання і витискування, тіла, отримані сполученням довільно орієнтованих перетинів чи зрушенням. Потужний апарат накладення розмірних і геометричних зв’язків (обмежень) на геометричні елементи забезпечують побудова параметричної моделі із можливістю зміни довільного параметра, зв’язування його з значенням іншого параметра тощо. Зберігається нерозривна зв’язок ескіз — тверде тіло, що дозволяє при необхідності коригувати модель через зміна її эскиза.

Можливості моделювання включають й у себе побудови тривимірних фасок і скруглений, ребер жорсткості і ливарних ухилів, створення різними способами порожніх (тонкостінних) тіл, використання потужного апарату побудови допоміжних площин і осей. У версії SolidWorks-97 з’явилися можливості оперувати тривимірними сплайнами і складними поверхнями, які можуть слугувати обмеженням що за різних формообразующих операціях чи кордоном відсікання частини тіла, а деталей однієї товщини виконувати розгорнення. Ведення файла протоколу дозволяє відстежувати процес створення тривимірної моделі і вносити до нього необхідні змін. Можна змінити будь-який параметр моделі і за кілька секунд побачити результати повної перебудови модели.

Широкі можливості візуалізації і шляхом створення фотореалістичних зображень з допомогою додаткові джерела освітлення і регулюванням характеристик поверхні матеріалу (відбиток чи поглинання їм світла, випромінювання і шорсткість поверхні) дозволяють працювати у режимі реального часу з тонованим зображеннями модели.

Створені деталі можуть об'єднуватись у складання із завданням обмежень взаємного розташування будь-яких деталей друг щодо друга (співвісність, фіксація, збіг крапок і площин й багато іншого) і регулюванням характеристик кожної детали.

За підсумками тривимірного об'єкта можливо автоматичне створення креслення деталі, що складається з основних та допоміжних видів, складних розрізів і перетинів. Підтримка численних форматів обміну дозволяє вживати будь-який чертежно-графический редактор. Взагалі слід зазначити потужні інтеграційні можливості системи, які забезпечують інтерфейс із головними технологічними і розрахунковими додатками, а існуючі кошти розробки додатків дозволяють стыковать прикладні системи з геометричних ядром SolidWorks. Нова генерація систем може помітно потіснити дорогі інтегровані системи та істотно знизить кількісну потреба їх застосування. Запропонована зв’язка SolidWorks і КОМПАС-ГРАФИК 5 забезпечить потужне конструювання і досить ефективний випуск креслярської документации.

3. SolidWorks 97: від і до.

Новейшая системи тривимірного проектування, дає конструктору якісно «нові возможности.

3.1 SolidWorks «підриває» ринок CAD/CAM.

1995 рік став зламом для світового фінансового ринку систем CAD/CAM масового застосування. Вперше за довгий час пакети твёрдотельного параметрического моделювання з промисловими можливостями стали доступні користувачам персональних комп’ютерів. Один із кращих рішень цього рівня змогла запропонувати американської компанії SolidWorks Corporation. Створена 1993 року, ця фірма вже двох років, у листопаді 1995;го, випустила з урахуванням геометричного ядра Parasolid свій «перший програмний продукт. Пакет твёрдотельного параметрического моделювання SolidWorks 95 відразу зайняв провідні позиції серед продуктів цього, буквально ввірвавшись у світову «табель про ранги» систем CAD/CAM.

На середину 90-х багато конструктори і технологи в усьому світі водночас дійшли однаковому висновку — у тому, щоб збільшити ефективність своєї праці і якість розроблюваної продукції, необхідно терміново переходити з посади в змішаної середовищі двумерной графіки і тривимірного моделювання для використання чималеньких за обсягом моделей, як основних об'єктів проектування. У пошуках максимально підходить рішення поставленого завдання системи користувачі визначили вимоги до ній — стандартний і інтуїтивно зрозумілий користувальницький інтерфейс, можливість ефективного твёрдотельного моделювання на промисловому рівні, і, звісно, найбільш приваблива ціна за високої ефективності пакета.

Творці системи SolidWorks врахували всі вимоги, отже, дозволили десяткам тисяч конструкторів використати в своїх персональних робочих місць новітні досягнення науки у сфері технологій CAD/CAM.

3.2 Користувальницький інтерфейс SolidWorks.

На відміну від інших додатків САПР, створених до роботи на графічних станціях з ОС UNIX вже згодом переписаних під Windows, SolidWorks є першою системою твёрдотельного параметрического моделювання, спочатку настановленим використання персональних комп’ютерах під керівництвом найпоширеніших операційними системами Windows 95 і Windows NT. У цьому можливості твёрдотельного моделювання, реалізовані системі, цілком порівнянні зі можливостями систем «важкого» класу, працівників платформі UNIX.

SolidWorks 97 «грає» точно за усталеними в Windows правилам, до числа яких можна віднести многооконный режим роботи, підтримка стандарту «drag and drop», налагоджуваний користувачем інтерфейс, використання буфера обміну і повна підтримка технології OLE Automation. Будучи стандартним додатком Windows, SolidWorks простий у використанні та, що особливо важливо, лёгок до вивчення. І розробники системи цілком виправдано заявляють, що «коли вже знаєте Windows, то можете сміливо починати проектування з допомогою SolidWorks».

Найголовніше, що дає конструктору SolidWorks 97 — це можливість працювати у спосіб, як і звик, не підлаштовуючись під особливості використовуваної комп’ютерної системи. Процес моделювання починається з вибору конструктивної площині, у якій будується двомірний ескіз. Згодом цей ескіз можна тим чи іншим способом легко перетворити на твердий тіло. Під час створення ескізу доступний повний набір геометричних побудов і операцій редагування. Немає жодної необхідності відразу точно витримувати необхідні розміри, досить приблизно дотримуватися конфігурацію ескізу. Пізніше, якщо знадобиться, конструктор може змінитися значення будь-якого розміру й накласти зв’язку, обмежують взаємне розташування відрізків, дуг, окружностей тощо. Ескіз конструктивного елемента то, можливо легко відредагований будь-якої миті роботи над моделью.

Користувачу надаються кілька різних коштів створення чималеньких за обсягом моделей. Основними формотворчими операціями в SolidWorks 97 є команди додавання і зняття матеріалу. Система дозволяє вичавлювати контур з різними кінцевими умовами, зокрема на задану довжину чи до зазначеної поверхні, і навіть крутити контур навколо заданої осі. Можливо створення тіла по заданим контурам з допомогою кількох їхнім виокремленням кривих (так звана операція лофтинга) і видушуванням контуру вздовж заданої траєкторії. З іншого боку, в SolidWorks 97 надзвичайно легко будуються ливарні ухили на вибраних гранях моделі, порожнини в твердих тілах із завданням різних толщин щодо різноманітних граней, скругления постійного і перемінного радіуса, фаски і отвори складної формы.

У цьому система дозволяє відредагувати будь-якої миті часу якось побудований елемент твердотельный модели.

Важливою характеристикою системи є можливість отримання развёрток для спроектованих деталей з листового матеріалу. За необхідності в модель, розташовану за развёрнутом стані, може бути додано нові місця згину й різні конструктивні елементи, які з якихось причин не міг створити раньше.

Під час проектування деталей, виготовлених литьём, дуже корисною виявляється можливість створення разъёмных ливарних форм. Якщо роботи необхідно використовувати будь-які часто повторювані конструктивні елементи, допоможе приходить здатність системи зберігати примітиви як бібліотечних элементов.

Крім проектування твёрдотельных моделей, SolidWorks 97 підтримує і можливість поверхового уявлення об'єктів. Працюючи з поверхнями використовуються самі основні способи, що й за працювати з твёрдыми тілами. Можливо побудова поверхонь, эквидистантных до обраним, і навіть імпорт поверхонь з деяких інших систем з допомогою формату IGES.

Значно спрощують роботу численні сервісні можливості, такі як копіювання вибраних конструктивних елементів лінією чи з колу, дзеркальне відображення як зазначених примітивів чи модели.

При редагуванні конструктор може повернути модель до стану, попереднє створенню обраного елемента. Це може знадобитися для виконання будь-яких дій, неможливих в поточний момент.

3.3 Создaние эскизa.

Пpоцесс создaния моделі у SolidWorks нaчинaется з постpоения опоpного телa і наступного добaвления чи вычитaния мaтеpиaлa. Для постpоения телa пеpвонaчaльно стpоится ескіз констpуктивного элементa нa площині, згодом пpеобpaзуемый тим чи іншим способом в твёpдое тіло. SolidWorks пpедоствaляет пользовaтелю повний нaбоp функцій геометpических постpоений і опеpaций pедaктиpовaния. Основне тpебовaние, пpедъявляемое системою до ескізу пpи paботе з твёpдыми телaми — це зaмкнутость і відсутність сaмопеpесечений у контуpa.

Пpи создaнии контуpa не потрібно точно выдеpживaть тpебуемые paзмеpы, сaмое глaвное нa цьому этaпе — зaдaть становище його елементів. Зaтем, блaгодapя з того що создaвaемый ескіз повністю пapaметpизовaн, можна устaновить для кaждого элементa тpебуемый paзмеp. Кpоме того, для елементів, які входять у контуp, може бути зaдaны огpaничения нa paсположение та з дpугими элементaми.

3.4 Создaние твеpдотельной пapaметpической модели.

SolidWorks содеpжит високоефективні сpедствa твеpдотельного моделиpовaния, основывaющиеся нa поступове добaвлении чи вычитaнии бaзовых констpуктивных тіл. Ескіз щоб одержати бaзового телa то, можливо постpоен нa пpоизвольной paбочей плоскости.

Типовые инстpументы щоб одержати бaзовых тіл дозволяють выполнить:

. выдaвливaние зaдaнного контуpa із можливістю укaзaния углa нaклонa обpaзующей;. вpaщение контуpa вокpуг осі;. создaние твёpдого телa, огpaничивaемого повеpхностью пеpеходa між зaдaнными контуpaми;. выдaвливaние контуpa вздовж зaдaнной кpивой;. постpоение фaсок і скpуглений paзличного видa;. постpоение ухилів;. создaние paзличного типa отвеpстий;. отримання paзвёpтки тіл paвномеpной толщины.

Основні методи создaния твёpдого телa сочетaют у собі тaкже можливість комбинaции всіх пеpечисленных способів кaк пpи добaвлении мaтеpиaлa, тaк і пpи його зняття. Природний поpядок paботы констpуктоpa без тpудa дозволяє создaвaть складні твёpдотельные моделі, які з сотень констpуктивных елементів. Пpи необхідності у вpемя paботы можливо запровадження вспомогaтельных площин і осей для использовaния в дaльнейших постpоениях.

Пapaметpы всіх создaнных констpуктивных елементів доступні для зміни, тaк що у будь-яку момент paботы можна змінити пpоизвольный пapaметp эскизa чи бaзового телa і зaтем повну пеpестpойку модели.

Кpоме создaния твёpдых тіл, в SolidWorks є можливість постpоения paзличных повеpхностей, котоpые може бути использовaны кaк для вспомогaтельных постpоений, тaк і сaмостоятельно. Повеpхности може бути импоpтиpовaны з зовнішньої системи чи постpоены тими самими способaми, що і твёpдые телa (выдaвливaние, вpaщение, пеpеход між контуpaми тощо.). Допускaется отримання слепкa кожній із повеpхностей вже постpоенного твеpдого телa.

Pежимы визуaлизaции отриманої моделі дозволяють пpосмaтpивaть її кapкaсное чи pеaлистичное изобpaжение. На підвищення кaчествa тониpовaнных изобpaжений можуть змінитися фізичні хapaктеpистики повеpхности детaли (текстуpы) і нaзнaчены додаткові джерела светa.

3.5 Бібліотеки стaндapтных элементов.

SolidWorks пpедостaвляет можливості создaния бібліотек стaндapтных твеpдотельных моделей. Пpи цьому слід создaть упpaвляющую тaблицу з пapaметpaми постpоенной моделі. Стpочки тaблицы содеpжaт нaбоpы пapaметpов для paзличных типоpaзмеpов. Пізніше щоб одержати конкpетной детaли тpебуемого типоpaзмеpa достaточно буде выбpaть потрібне знaчение з спискa.

3.6 Створення сборок.

SolidWorks 97 пропонує конструктору досить гнучкі можливості створення вузлів і збірок. Система підтримує створення складання способом «знизу вгору», тобто. з урахуванням вже наявних деталей, кількість яких може досягати сотень і тисяч, і проектування «згори вниз».

Проектування складання починається з завдання взаємного розташування деталей друг щодо друга, причому забезпечується попередній перегляд накладываемой просторової зв’язку. Для циліндричних поверхонь може бути задано зв’язку концентричности, для площин — їх збіг, паралельність, перпендикулярність чи кут взаємного расположения.

Працюючи зі складанням, можна за мері необхідності створювати нові деталі, визначаючи їх розміри і місцезнаходження у просторі щодо інших елементів складання. Накладені зв’язку дозволяють автоматично перебудовувати всю складання за зміни параметрів кожній із деталей, які входять у вузол. Кожна деталь має матеріальними властивостями, тому існує можливість контролю збирання складання. Для проектування виробів, одержуваних з допомогою зварювання, система дозволяє виконати об'єднання кількох свариваемых деталей в одну.

3.7 Управління моделлю з допомогою Дерева Побудов (Feature Manager).

Для спрощення роботи з тривимірної моделлю будь-якою етапі проектування і підвищення її наочності в SolidWorks 97 використовується Дерево Побудов (Feature Manager) у стилі Провідника Windows 95. Воно є своєрідну графічну карту моделі, послідовно що відбиває усі геометричні примітиви, які було використано під час створення деталі, а також конструктивні осі й допоміжні площині, у яких створювалися двухмерные ескізи. Працюючи ж у режимі складання Дерево Побудов показує список деталей, які входять у складання. Зазвичай Дерево Побудов відображається у частині вікна SolidWorks, хоча її становище можна у будь-якій момент изменить.

Feature Manager надає потужні кошти редагування структури моделі чи вузла. Він дає змогу перевизначати порядок прямування окремих конструктивних елементів або цілих деталей, створювати не більше деталі чи складання кілька варіантів конфігурації будь-якого елемента і т.д.

3.8 Візуалізація проектованих изделий.

Використовувана в SolidWorks 97 технологія OpenGL дозволяє конструктору практично миттєво отримати високоякісні тоновані зображення деталей чи збірок, і навіть динамічно крутити в режимі реального часу. Причому цей доступно без установки на комп’ютер дорогих додаткових графічних ускорителей.

З іншого боку, спеціальне додаток PhotoWorks дає можливість створювати фотореалистические зображення побудованих об'єктів. Таким чином, рекламних зображень майбутнього вироби цілком можливо підготувати ще до його моменту її виготовлення. А, аби уявити виріб найнаочніше (наприклад, для підготовки презентаційного фільму), можна показати що входять до нього деталі чи складання рассечёнными кількома площинами, залишивши у своїй незмінними їх геометричні параметры.

3.9 Генерація чертежей.

Потому, як конструктор створив твёрдотельную модель деталі чи складання, може автоматично отримати робочі креслення з зображеннями всіх основних видів, проекцій, перетинів і розрізів, ні з проставленими розмірами. SolidWorks підтримує двонаправлену асоціативну зв’язок між кресленнями і твердотільними моделями, отже за зміни розміру на кресленні автоматично перебудовуються все пов’язані з цим розміром конструктивні елементи в тривимірної моделі. І навпаки, будь-яка зміна, внесена у твердотельную модель, потягне у себе автоматичну модифікацію відповідних двовимірні чертежей.

У SolidWorks 97 підтримується випуск креслень відповідно до стандартами ANSI, ISO, JIS та низку інших. Для оформлення чертёжноконструкторської документації у повній відповідності з ЕСКД рекомендується використання застосування SolidWorks що з потужним чертёжно-графическим редактором КОМПАС 5 для Windows.

3.10 Підтримка технології OLE.

Як мовилося раніше вище, в SolidWorks 97 повністю підтримується технологія компанії Microsoft, відома як OLE (зв'язування та убудовування об'єктів). Ця програмна технологія дозволяє пов’язувати твёрдотельные моделі, складання креслення, створені з допомогою SolidWorks 97, з файлами інших додатків, що розширює можливості автоматизації процесу проектирования.

З допомогою технології OLE можна використовувати інформацію, отриманий прибуток у інших додатках Windows, керувати моделями і кресленнями SolidWorks. Наприклад, розміри моделі можна розрахувати у спеціальних математичних додатках й передані в SolidWorks. Можна управляти розмірами деталей з допомогою таблиць Microsoft Excel, задаючи різні по конфігурації і габаритам варіанти (тобто формувати таблиці стандартизованих виробів). Електронні таблиці також можна використовувати упорядкування специфікації на складальну единицу.

3.11 Імпорт і експорт данных.

Моделювання й одержання чертёжно-конструкторской документації - це лише з етапів по дорозі від рішення про проектування вироби до випуску готової продукції. Тому необхідно забезпечити доступ інших додатків CAD/CAM до створеної SolidWorks твёрдотельной модели.

Система підтримує обміну інформацією через такі стандартні форматы:

. IGES, найпоширеніший формат обміну між системами объёмного моделювання;. X_T, формат обмінюватись з системами объёмного моделювання, використовуючи геометричне ядро Parasolid;. SAT, формат обмінюватись з системами объёмного моделювання, використовуючи геометричне ядро ACIS;. STL, формат обмінюватись з системами швидкого прототипирования.

(стереолитографическими системами); DXF обмінюватись даними з різними чертёжно-графическими системами; DWG обмінюватись даними з AutoCAD; VRML обмінюватись даними проектування через Internet.

3.12 Додатка до SolidWorks.

SolidWorks Corporation тісно співробітничає з іншими компаніями, чиї продукти доповнюють SolidWorks 97. Продукти третіх фірм дають користувачеві можливість, наприклад, розрахувати прочностные характеристики майбутньої деталі з допомогою методу кінцевих елементів або ж підготувати управляючу програму для устаткування з ЧПУ, не залишаючи звичну йому середу SolidWorks.

До партнерів SolidWorks Corporation ставляться такі компанії - розробники CAD/CAM/CAE рішень, як ANSYS, Delcam plc., Surfware Incorporated, Structural Research & Analysis Corporation, The MacNeal-Schwendler Corporation і ще. Наприклад, для аналізу прочностных характеристик конструкції з допомогою методу кінцевих елементів можна використовувати спеціальна версія системи COSMOS — COSMOS/Works для SolidWorks. У цьому не потрібно імпортувати геометрію деталі в це расчётное додаток, бо вона використовує таку ж математичну модель, як і сам SolidWorks 97.

Так (тобто без конвертування даних) може виконуватися підготовка управляючих програм в обробці створених у SolidWorks моделей на устаткуванні з ЧПУ.

4. Спеціалізовані інженерні приложения.

Autodesk Mechanical Desktop.

Програмний продукт, який би у собі кошти конструювання деталей, вузлів і моделювання поверхностей.

До пакета Autodesk Mechanical Desktop охоплює практично всі необхідні інженеру — конструктору кошти моделювання геометричних об'єктів. Він об'єднує у собі можливості новітніх версій відомих програмних продуктів компанії Autodesk:

. Autocad Designer 2 для конструювання деталей і складальних вузлів.. AutoSurf 3 для моделювання складних тривимірних поверхонь з допомогою NURBS — геометрії.. Автокад як загальновизнаною графічної середовища САПР.. IGES Translator обмінюватись файлами коїться з іншими системами САПР.. Плюс новий спосіб організації взаємодії Autodesk Mechanical.

Desktop коїться з іншими машинобудівними додатками — система меню MCAD.

Дополнительные можливості Autodesk Mechanical Desktop.

Параметрическое моделювання твердих тіл з урахуванням конструктивних элементов.

Конструктивные элементы.

Самовільні конструктивні елементи можна моделювати шляхом витискування, обертання і зсуву плоского ескізного контуру, і навіть шляхом відсікання фрагментів від твердотільних об'єктів довільними поверхностями.

У конструкцію можна включати стандартні елементи: поєднання (галтели), фаски і отвори (зокрема з зенковкой, розгорненням і резьбовые).

Параметричні возможности.

. Будь-який розмір то, можливо переменным.

. Змінні можна використовувати в математичних формулах.

. Перемінними можна управляти глобально з допомогою таблиць параметров.

Моделювання поверхонь довільній формы.

. Моделювання примітивних поверхонь (конус, кулю, циліндр) і складних поверхонь довільній формы.

. Моделювання трубчастих поверхонь, поверхонь натягу, вигину, переходу; плавне поєднання довільних поверхностей.

. Розрахунок площі поверхні, і объема.

Розрахунок масс-инерционных характеристик і аналіз взаємодії моделей.

. Розрахунок площі, поверхні, є і обсягу деталей і складальних узлов.

. Розрахунок моментів инерции.

. Аналіз взаємодії деталей в складальних узлах.

Геометричні зависимости.

. Передбачено такі типи залежностей між елементами: горизонтальність, вертикальності, паралельність, перпендикулярність, коллинеарность, концентричность, проекція, дотик до інших, рівність радіусів і координат Х і Y.

. Наочне позначення накладених залежностей спеціальними символами.

Кошти роботи з эскизами.

. Побудова і редагування начерків стандартними засобами Автокада.

. Копіювання ескізів інші межі і модели.

Виконання робочих чертежей.

. Двунаправленная асоціативна зв’язок між моделлю і його чертежом.

. Автоматичне видалення штрихових і невидимих линий.

. Відповідність стандартам ANSI, ISO, DIN, JIS і ЕСКД.

. Асоціативне нанесення ж розмірів та выносок.

Конструювання складальних узлов.

Складання деталей в узлы.

. Графічне і логічне уявлення ієрархічної структури складального узла.

. Організація деталей і подузлов як зовнішніх ссылок.

Накладення залежностей на компоненти узлов.

. Завдання розташування деталей щодо одне одного з їхньої ребрах, осях чи граням.

. Можливість свободно-координатного розташування деталей.

. Графічна індикація ступенів свободи компонентов.

Виконання складальних чертежей.

. Виконання схем сборки-разборки.

. Проставление номерів позицій на складальних кресленнях і автоматичний випуск спецификаций.

4.1 Основні прийоми роботи у середовищі Autodesk Mechanical Desktop.

. Складові AMD та його відмінні риси. Додатка для Autodesk Mechanical desktop, розроблені в рамках.

Mechanical Application Iniciative. AutoCAD Designer R2.1. AutoSurf R3.1 і транслятор IGES R13.1. Спільне використання Designer і AutoSurf в AMD. Інтерфейс і функціональні модулі AMD. Параметрическое моделювання тривимірних твердотільних об'єктів в.

AutoCAD Designer R2.1 (модуль PARTS) o Створення профілів формообразующих елементів o Способи завдання й побудови конструкторскотехнологічних елементів o Редагування тривимірних моделей. Сервисно-информационные можливості та обмін даними в AutoCAD Designer.

R2.1. Розрахунок массово-инерционных характеристик і візуалізація тривимірних моделей. Генерація робочих креслень параметричних моделей в AutoCAD Designer.

R2.1 (модуль DRAWINGS). Двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж». Створення проекційних видів. Редагування проекційних видів. Запровадження довідкових розмірів, анотацій і осьових ліній. Підтримка міжнародних стандартів. Перетворення креслення моделі у двомірний чертеж.

Праця у середовищі Autodesk Mechanical Desktop R2.1 (далі AMD), покликаного забезпечити автоматизації проектних, конструкторських і технологічних робіт у підрозділах машинобудівного комплексу. З огляду на, що це продукт орієнтовано моделювання параметричних твердотільних збірок деталей, вузлів, агрегатів, виробів, автоматизований випуск конструкторської документації (КБ), массово-инерционный аналіз готового вироби, він безперечно привернуть увагу всіх фахівців, бажаючих збільшити ефективність свого труда.

Реальний процес проектування грунтується двома підходах: при проектуванні «згори донизу» робота починається від начерка вироби загалом до начерка деталей, складових вихідне виріб; під час проектування «знизу вгору» спочатку робиться начерк деталей, та був з урахуванням спроектованих деталей моделюється виріб. У AMD прийнято другий підхід, а весь процес конструювання розбитий сталася на кілька етапів, включающих:

. створення начерка базового елемента (етап ескізного проектування);. накладення геометричних і розмірних залежностей;. побудова базової деталі;. редагування деталі з допомогою конструкторсько-технологічних елементів;. отримання деталировочных креслень змодельованих деталей;. створення збірок агрегатів, вузлів, виробів;. модифікація збірок (за необхідності);. отримання конструкторської документації;. аналіз массово-инерционных характеристик (за необхідності);. експорт деталей і збірок на програми аналізу та обработки.

4.2 Складові AMD та його відмітні особенности.

Autodesk Mechanical Desktop — інтегрований пакет, працював у середовищі AutoCAD R13, і включає прикладні програми AutoCAD Designer R2.1, AutoSurf R3.1, і навіть транслятор IGES R13.1.

4.2.1 AutoCAD Designer R2.1.

AutoCAD Designer, будучи спеціалізованої програмою, призначена для користувачів, які працювали переважно у машинобудуванні і галузях, і покликана автоматизувати процес створення КБ деталей і складальних одиниць. У користувачів може виникнути законний питання, потрібно взагалі займатися параметрическим тривимірним твердотельным моделюванням, якщо КБ є набір двомірних креслень, і чи потрібно платити додатково за Designer, тоді як AutoCAD R13 є вбудовані функції генерації складних тривимірних твердих тіл? Проте задля підвищення продуктивність праці інженерів, отримання надійного, гнучкого і простого при застосуванні кошти на оптимізації процесу проектування механічних деталей і складальних одиниць і, нарешті, об'єднання завдань CAD/CAM лише у середовищі тривимірне моделювання конче необхідно. Оптимізація процесу проектування досягається з допомогою створення оптимальної середовища всіх етапах конструювання: від ескізного проектування до готової КБ вироби. Як досягнуто така оптимальність? По-перше, оригінальним підходом побудувати твердих тіл в AutoCAD Designer, що дозволяє проектувати моделі з урахуванням конструкторскотехнологічних елементів, оперуючи звичними для конструкторів термінами (поєднання, рівний, отвір тощо.), тоді як у традиційних програмах тривимірного моделювання їх доводилося підміняти специфічними геометричними поняттями (дуга, лінія, окружність тощо.). По-друге, параметрическими властивостями проектованих в AutoCAD Designer моделей і складальних одиниць, забезпечують можливість їх коригування практично про всяк стадії проектування, у чому основна перевага перед традиційними тривимірними моделями, зазвичай статичними і ніяк не піддаються редагування (наприклад, тверді тіла, створені стандартними засобами AutoCAD). У цьому тривимірні моделі деталей проектуються як в два етапу: спочатку створюється характерний профіль деталі на площинному ескізі, та був додається третього виміру. Будучи тривимірним, моделювання тим щонайменше проходить на пласкому екрані монітора; такий підхід вигідно відрізняється від традиційних методів, де користувачеві пропонується спроектувати тривимірний об'єкт однієї командою, контролюючи водночас і всі три просторові координати. Далі моделювання складальної одиниці також максимально наближена до реальності й практично повністю автоматизовано — користувачеві потрібно поставити лише параметричні зв’язок між існуючими об'єктами, обмежують кількість ступенів їх свободи. І, нарешті, можливістю контролю процесу проектування моделей і збірок з їхньої проекційним видам, генерирующимся автоматично. У цьому стала діюча двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж» разом із параметрическими властивостями дає можливість вносити корективи як у самій моделі, і у її проекційних видах шляхом простої зміни існуючих розмірів, а вбудовані функції аналізу взаимопересечения деталей в складальних одиницях повністю гарантують користувача від власних помилок, неминуче які виникають за створенні незалежних проекцій складних складальних одиниць засобами двомірної графіки. Отже, параметричні властивості, двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж», і навіть моделювання з урахуванням конструкторсько-технологічних елементів, дозволять користувачам проектувати тривимірні об'єкти і складання концептуально, не прив’язуючись спочатку до конкретних розмірам деталей і складу збірок і новий турбогенератор оптимізує моделі в міру їхнього створення, що у повною мірою адекватно реальному процесу проектування у світовому конструкторської практике.

4.2.2 AutoSurf R3.1 і транслятор IGES R13.1.

AutoSurf R3.1 — спеціалізована прикладна програма, призначена для тривимірного моделювання абсолютно гладких поверхонь довільній надскладній форми, що особливо на часі в авіа-, автомобілі-, і суднобудуванні. Для виробів (наприклад, фюзеляжів літаків, корпусів кораблів і автомобілів) цих галузей типові надзвичайно складні поверхневі форми, для аналізу яких, зазвичай, недостатньо проекційних видів тварин і перетинів, а потрібно побудова тривимірних моделей. Справді, моделюючи складні поверхні на пласких кресленнях, конструктор задає граничні контури поверхні, її характерні лінії, направляючі і що утворюють, перерізу поверхні на дискретних інтервалах і т.д., та заодно вбачає саму поверхню! Природно, у разі суперечка переваги двовимірного чи тривимірного моделювання просто неуместен.

Повністю інтегрована з AutoCAD R13 програма AutoSurf R3.1 надає високоефективні й те водночас прості при застосуванні кошти моделювання поверхонь з урахуванням використання неоднорідних раціональних B-сплайновых про чисельні методів (NURBS). Її розширені можливості побудови і редагування геометричних форм органічно доповнюють вбудовані функції середовища AutoCAD із моделювання тривимірних об'єктів. Завдяки цій потужної комбінації користувачі можуть конструювати і моделювати — починаючи з прес-форм і кріпильних елементів турбін і до будь-якими компонентами виробів автомобільної і аерокосмічній галузей, і навіть компонент для споживчих товарів хороших і медичного оборудования.

Поставлений з пакетом AutoSurf R3.1 транслятор IGES (AutoCAD IGES Translator R13.1) призначений для коректного і сповненого обміну з высокоуровневыми програмами САПР, що дозволяє залучити до працювати з AutoSurf формати інших прикладних програм, застосовуваних вашої компанією або вашими партнерами. Причому, оскільки поверхні в AutoSurf описуються численними методами NURBS у межах бази даних AutoCAD (формат .DWG), отримані моделі об'єктів можуть коректно передаватися між прикладними програмами САПР високого рівня, потім оброблятися в AutoSurf і далі передаватися у аналітичні прикладні програми чи кошти генерації управляючих програм для верстатів з ЧПУ, замикаючи розірваний нині ланцюжок завдань CAD/CAM.

4.3 Спільне використання Designer і AutoSurf в AMD.

Cпециализированные програми, зазвичай, не відповідають конкретним запитам користувачів в суміжних областях. Зокрема, програми AutoCAD Designer і AutoSurf мають обмеження використання. З одним боку, Designer надає високоефективне засіб для моделювання тривимірних об'єктів, формотворні елементи яких відрізняються порівняльної простотою. Проте, насправді навіть у виробах загального машинобудування багато деталей мають у своєму складі поверхні довільній форми. З іншого боку, AutoSurf дозволяє будувати поверхні довільній форми, і навіть просторові об'єкти будь-якого рівня складності, проте максимальна ефективність при застосуванні AutoSurf досягається лише у випадках, коли моделируемое виріб має досить багато поверхонь довільній форми, як, наприклад, в авіачи автомобілебудуванні. Та й у цих галузях існує широкий, спектр виробів, такі це й швидко можна змоделювати засобами AutoCAD Designer, тоді як і AutoSurf побудова поверхневих оболонок подібних об'єктів може виявитися більш трудомістким. У цьому світлі вищесказаного стає зрозуміло, що найкращий результат в тривимірному моделюванні реальних конструкцій може бути досягнуто за спільної використанні обох цих програм. З допомогою Autodesk Mechanical Desktop можна вводити поверхні довільній форми як формообразующих елементів параметричних моделей і запровадити у подальшому отримані моделі для конструювання складальних единиц.

4.4 Інтерфейс і функціональні модулі AMD.

Оскільки AMD є інтегрованим пакетом прикладних програм для AutoCAD R13, органічно вписується в інтерфейс цієї графічної оболонки, забезпечуючи доступ всім функціональними можливостями AutoCAD. Доступ до командам AMD аналогічний доступу до стандартним командам AutoCAD і здійснюється з допомогою падаючого меню, панелі інструментів чи командної рядку. У цьому оригінальна концепція даного програмного забезпечення у поєднані із дружнім інтерфейсом AutoCAD роблять AMD надзвичайно простим до вивчення і застосування. Говорячи про інтерфейсі AMD, необхідно виділити чотири функціональних модуля цього пакета:

. модуль параметрического твердотельного моделювання (меню PARTS или.

Деталі);. модуль параметрического моделювання складальних одиниць (меню ASSEMBLIES чи Вузли);. модуль моделювання поверхонь довільній форми (меню SURFACES или.

Поверх);. модуль генерації двовимірні креслень (меню DRAWINGS чи Чертеж).

Перші дві модуля є складові програми Designer; модуль поверхонь включає функції AutoSurf із моделювання абсолютно гладких поверхонь довільній форми; останній модуль є універсальним і застосуємо для генерації креслень стандартних тривимірних об'єктів AutoCAD і комбінацій різнорідних тривимірних объектов.

4.5 Параметрическое моделювання тривимірних твердотільних об'єктів в AutoCAD Designer R2.1 (модуль PARTS).

Основні понятия.

Зазвичай, навіть складні машинобудівні деталі формуються з порівняно простих елементів. Понад те, багато формотворні елементи є стандартними конструкторско-технологическими елементами, наприклад: площина, поєднання, отвір. Інші елементи, відрізняючись простотою їхнім виокремленням поверхонь, тим щонайменше мають досить довільній формою, а й у цьому вони мають чи більш типових профілів на одній із проекцій чи сечении.

Процес моделювання в AutoCAD Designer таки зводиться до того що, щоб спочатку поставити на площині типовий профіль, та був надати йому просторові властивості, побудувавши так звану базову форму, та був додавати до неї нові конструкторсько-технологічні елементи (стандартні чи описувані типовими профілями). Створення типових профілів формообразующих елементів в AutoCAD Designer відбувається у два етапу (при цьому що їх дії максимально наближені до операцій, здійснюваним конструкторами у повсякденній практиці): спочатку будується на так званої эскизной площині концептуальний ескіз профілю, та був на його елементи накладаються геометричні зв’язку й вводяться параметричні розміри. За умовчанням під час створення базової форми як эскизной площині використовується площину XY користувальницької системи координат, проте завдання профілів інших конструкторських елементів може здійснюватися й у площинах, відмінних вихідної. І тут слід визначити нову эскизную площину з допомогою команди AMSKPLN (опція Sketch Plane в меню Parts, підміню Sketch чи опція Площину побудов в меню Деталі, підміню Ескіз). Для орієнтації эскизной площини у просторі можна використовувати як безпосередньо межі існуючої моделі, і спеціальні неформообразующие конструкційні елементи — робочі площині. Крім робочих площин в AutoCAD Designer для прив’язки формообразующих елементів під час моделювання також ефективні інші неформообразующие конструкційні елементи: робоча вісь і робоча точка.

4.5.1 Створення профілів формообразующих элементов.

Геометрія ескізу може бути будь-якою складності. Однак у AutoCAD Designer існує єдине обмеження — ескіз профілю повинен мати не лише один замкнутий контур, саме такий контур використовується при наступному завданні третього виміру. Поруч із замкнутим контуром допускається використання незамкнутых ліній, які можуть слугувати осями при наступному введенні отриманих параметричних ж розмірів та зв’язків. Оскільки AutoCAD Designer повністю інтегрований у середу AutoCAD, геометричні побудови на площині виконуються командами малювання і редагування двомірних об'єктів в AutoCAD. На відміну від звичної роботи у AutoCAD, де потрібно абсолютна точність побудови моделей, тут при побудові ескізу не слід дотримуватися велику точність ні з відношенні гаданих розмірів, ні щодо відносного розташування елементів ескізу (паралельність, перпендикулярність тощо.). Забудьте про режими КРОК, СІТКА і ОРТО і функції об'єктної прив’язки. Проектируйте концептуальний ескіз бо коли в вашому розпорядженні були лише аркуш паперу й олівець, та був AutoCAD Designer здійснить профілювання вашого ескізу, вловивши закладену у ньому концепцію, і додасть понад чітких обрисів. Профілювання ескізу виробляється командою AMPROFILE (чи опцією Контур в меню Деталі з підменю Ескіз). За виконання цієї операції Designer автоматично накладає геометричні зв’язку створеним двухмерные об'єкти, забезпечуючи (в залежність від установок):

. горизонтальність майже горизонтальних ліній;. вертикальності майже вертикальних ліній;. паралельність майже паралельних ліній;. перпендикулярність майже перпендикулярних ліній;. замкнутість майже замкнутих ліній;. концентричность майже концентричных дуг і т.д.

«Майже» у разі означає, що взаємне розташування об'єктів відповідає заданим лінійному і кутовому допускам, значення яких доступні в діалоговому вікні під час запуску команди AMPARTVARS (Parts/Preferences чи підменю Установки… меню Деталі). У цьому кутовий допуск (за умовчанням 4°) управляє орієнтацією (паралельність чи перпендикулярність) лінійних елементів ескізу стосовно осях системи координат та між ними, а лінійний допуск, визначається розміром курсорумішені, — взаємним розташуванням характерних точок елементів ескізу (кінців відрізків, центрів дуг і окружностей і т.д.).

Після профілювання вузлові точки ескізу (кінці відрізків і центри дуг) відзначені на екрані хрестиками, та якщо з вузлів — хрестиком на тлі. Цей вузол, званий фіксованою точкою, при наступному внесенні змін у ескіз залишиться незмінною конструкторської базою. За бажання фіксовану точку можна перевизначити й інші вузлі ескізу командою AMFIXPT (Parts/Sketch/Fix Point чи опцією Фіксувати крапку у меню Деталі, підміню Ескіз). Накладені програмою зв’язку можна відобразити на екрані командою AMSHOWCON (Parts/Sketch/Constraints/Show чи опцією Показати в меню Деталі з підміню Ескіз, підменю Залежності). У цьому кожен примітив в ескізі позначається номером в гуртку, а наші зв’язки демонструються умовними символами поруч із примітивом з номерами парного об'єкта, котрій діє дана зв’язок. Якщо програма неадекватно сприйняла запропоновану концепцію і запровадила зайві зв’язку, їх можна видалити командою AMDELCON (Parts/Sketch/ Constraints/Delete чи опцією Видалити в меню Деталі з підміню Ескіз, підміню Залежності). Відсутні зв’язку вводяться вручну командою AMADDCON (Parts/Sketch/ Constraints/Add чи опцією Накласти в меню Деталі з підміню Ескіз, підменю Залежності). Якщо ж програма адекватно інтерпретує обрану концепцію чи необ-хідно самостійного входження у ескіз геометричних зв’язків, в діалоговому вікні команди AMPARTVARS треба відключити опцію Apply Constraint Rules (чи опцію Накладати автоматично в меню Деталі з підменю Установки…). З використанням ескізу із точною геометрією і розмірами в діалоговому вікні слід відключити опцію Assume Rough Sketch (чи опцію Вважати начерк черновым).

У перелічених вище випадках користувачем повністю контролюється процес запровадження зв’язків і параметричних розмірів, оскільки після кожної операції над ескізом програма повідомляє, скільки зв’язків чи розмірів потрібно здобуття права профіль був однозначно визначено. У цьому однозначне визначення профілю перестав бути обов’язковим і AMD забезпечує функції формоутворення. Проте за редагуванні моделі, заснованої на ескізі з неповних набором зв’язків, виникатимуть помилки у процесі моделирования.

Запровадження параметричних розмірів — найважливіша операція наступних етапів роботи, оскільки параметричні розміри забезпечують редагування моделі. Простановка параметричних розмірів на ескізі принципово не відрізняється від аналогічної процедури, здійснюваної стандартними засобами AutoCAD, проте є «інтелектуальної» проти останньої. Для запровадження всіх типів параметричних розмірів застосовується єдина команда AMPARDIM (Parts/Sketch/Add Dimension чи опція Розмір в меню Деталі з підміню Ескіз), у своїй тип розміру (лінійний, кутовий, радіальний тощо.) фіксується автоматично залежно від послідовності і розташування зазначених конструктором точок. Далі, після простановки кожного розміру програма як і видає повідомлення про тому, скільки связей/размеров треба ще запровадити для однозначності ескізу. Якщо ж через помилку замикається розмірна ланцюг або вказується конфликтующее значення розмірів (наприклад, значення куди входять розміру менше, ніж значення охоплюваного розміру), Designer видає відповідне попередження, перейти до наступним етапах роботи можна, лише видаливши надлишкові геометричні зв’язку чи размеры.

Крім цього, при помилковому запровадження параметричні розміри можна видалити, як і і геометричні зв’язку, але рекомендується утриматися від команди UNDO: дані команди, групові, тому, видаляючи помилково запроваджені зв’язку чи розміри можна втратити його й вірно певні зв’язку. Замість команди UNDO варто використовувати команду AMDELCON (Parts/Sketch/Constraints/Delete чи опцію Видалити в меню Деталі з підміню Ескіз, підміню Залежності) для зв’язків і команди ERASE для параметричних размеров.

Як було зазначено, реальний процес конструювання характеризується тим, що остаточні значення розмірів деталей, зазвичай, заздалегідь невідомі і підлягають додатковому уточненню (включаючи «проводку» аркушів сповіщень). Звідси випливає необхідність редагування параметричних розмірів, виконуваного за наявності активного ескізу командою AMMODDIM (Parts/Change Dimension чи опцією Змінити розмір в меню Деталі з підміню Эскиз).

Слід зазначити, що це значення параметричних розмірів виражаються перемінними, чиї імена генеруються автоматично всім знову створюваних розмірів: d0, d1, d2 тощо. За умовчанням на екрані відбиваються чисельні значення, проте командою AMDIMDSP (Parts/Display/Dim Display чи опцією Розміри в меню Деталі з підменю Зображення) можна поставити індикацію значень розмірів на екрані як імен змінних або у вигляді рівнянь. Завдання змінних значень розмірів можливо двома способами:

с використанням імен змінних. Дуже часто розміри на кресленні логічно взаємопов'язаними. Найпростіший приклад: при простановке розмірів на симетричному ескізі відстань від контуру ескізу до осі симетрії одно половині габаритного розміру; у разі при запиті значення розміру можна запровадити математичне вираз, наприклад d0/2 або заради будь-якого іншого випадку d1*2+d2; з допомогою глобальних параметрів. Оскільки проектируемая модель деталі згодом органічно входить у складальну одиницю, її розміри залежить від інших деталей; так, діаметри валу і отвори чопи, яка встановлюється цей вал, повинні бути однаковими. Отже, у тому разі за простановке розмірів доцільно запровадити перемінний глобальний параметр, приміром, із ім'ям diameter, командою AMPARAM (Parts/Parameters чи підміню Параметри з меню Деталі) і приписати йому якесь чисельна значення чи рівняння, та був, створюючи моделі валу і чопи, при простановке відповідних параметричних розмірів вказати ім'я параметра замість чисельного значення. Ця операція дозволить редагувати обидві моделі, змінивши лише глобальний параметр.

4.5.2 Способи завдання й побудови конструкторсько-технологічних элементов.

На основі профільованого ескізу які з набором зв’язків (далі «профіль») можна побудувати базову форму такими способами:

выдавливанием; обертанням; переміщенням вздовж криволінійної двомірної направляющей.

Новые конструкторсько-технологічні елементи до базової формі додають або однією з названих вище способів, або введенням стандартних елементів, а именно:

отверстий (3 типу); фасок; сопряжений.

Осуществляя формоутворення слід, що тривимірні об'єкти у AutoCAD Designer є тверді тіла, і формоутворення виробляється з допомогою булевых операцій над просторовими множинами: об'єднання, вирахування та пересічення. Так, цілком природно, що додавання отвори до моделі веде до віднімання обсягу, а завдання фасок і сполучень — до віднімання або додаванню залежно від конкретного випадку. Додавання стандартних конструкторсько-технологічних елементів відбувається автоматично, тому користувачеві не потрібно вникати у математичну сутність що відбуваються операций.

Что саме стосується формоутворення з урахуванням профілів, то тут користувач зобов’язаний явному вигляді поставити тип булевой операції, яка потрібна на досягнення бажаного результата.

Для полегшення формоутворення базової моделі і його модифікації, як уже відзначалося вище, використовують робочу площину, робочу вісь і робочу точку. Робоча площину, що є неформообразующий конструкторскотехнологічний елемент, застосовується для прив’язки ескізних площин, якщо цих цілей неможливо скористатися одній з граней існуючої моделі. Робітники площині створюються командою AMWORKPLN (Parts/Features/Work Plane чи опцією Робоча площину… в меню Деталі з підміню Елемент), після виклику якої у діалоговому вікні слід зазначити два модифікатора з наявного набору варіантів (наприклад «по ребру» і «перпендикулярно площині»). У цьому можна поставити як параметричні робочі площині, які змінювати своє становище при редагуванні визначальних їх елементів, і непараметричні (чи статичні) робочі площині. Для прив’язки робочих площин, і навіть інших конструкторсько-технологічних елементів застосовуються робочі осі, автоматично створювані у просторі моделі командою AMWORKAXIS (Parts/Features/Work Axis чи опцією Робоча вісь в меню Деталі з підменю Елемент) при вказуванні одній з циліндричних, конічних чи тороидальных поверхностей.

Помимо названих вище неформообразующих конструкторсько-технологічних елементів в AutoCAD Designer використовуються робочі точки, які застосовуються лише заради наступного завдання розташування отворів чи центрів кругових масивів. Робоча точка моделюється зазначенням її приблизного розташування на активної эскизной площині з наступним завданням двох параметричних размеров.

Рабочие площині, осі і точки — незамінне засіб для прив’язки формообразующих елементів, проте їх присутність на екрані, зазвичай, небажано при візуалізації. Саме це випадок у Designer передбачені функції відключення видимості цих об'єктів на екрані: AMPLNDSP, AMAXISDSP і AMPTDSP відповідно (Parts/Display/Work Plane & Work Axix & Work Point чи опції Робітники плоскости&Рабочие оси&Рабочие точки в меню Деталі з підміню Изображение).

Формообразование видушуванням профілю проводиться у разі нормальний до эскизной площині на заданий відстань й під заданим уклоном.

Ця операція викликається командою AMEXTRUDE.

(Parts/Features/Extrude чи опцією Вичавити… в меню Деталі з підменю Елемент), у своїй управління режимами відбувається у діалоговому вікні, де необхідно вказати явно глибину витискування або обмежувальну поверхню, і навіть ухил. При додаванні конструкторсько-технологічного елемента до наявної моделі необхідно явно вказати тип булевой операції. Природно, що тільки після завдання режимів все геометричні побудови виконуються автоматически.

Формообразование обертанням профілю здійснюється командою AMREVOLVE (Parts/Features/Revolve чи опцією Крутити… в меню Деталі з підменю Елемент) і з процедурі аналогічна з описаним вище методом, проте відрізняється від цього тим, що потребує наявності осі обертання, як якої можуть виступати такі объекты:

одно з ребер існуючої моделі; робоча вісь; одне з ліній, яка є елементом профілю, але з яка перетинає замкнутий контур профілю. У разі, якщо лінія не частина кордону профілю, перед профилированием ескізу їй потрібно наказати тип лінії, відмінний від інші елементи ескізу. У іншому формоутворення обертанням виробляється аналогічно витискуванню: в діалоговому вікні задається тип булевой операції, кут обертання чи обмежувальна плоскость.

Формообразование переміщенням профілю поперечного перерізу вздовж траєкторії вимагає наявності як профільованого ескізу перерізу, і профилированной траєкторії. Спочатку командою AMPATH (Parts/Sketch/Path чи опцією Траєкторія в меню Деталі з підміню Ескіз) створюється профилированная траєкторія. Принципово війни операція нічим не відрізняється від побудови звичайного профілю крім те, що траєкторія то, можливо незамкнутої, і тоді необхідно вказати початкову точку траєкторії. Після цього, у одній з точок отриманої траєкторії необхідно побудувати робочу площину, і зробити його эскизной. Робоча і эскизная площині автоматично вкладаються у задану раніше початкову точку по нормальний до траєкторії при виборі відповідних опцій в діалоговому вікні команди AMWORKPLN. Далі на эскизной площині малюється необхідний профіль описаним вище способом, а потім командою AMSWEEP (Parts/Features/Sweep чи опцією Зрушити в меню Деталі з підміню Елемент) виконується формоутворення методом переміщення. Причому у діалоговому вікні можна вказати тип булевой операції, обмежувач і орієнтацію профілю за його переміщенні: або за нормальний до траєкторії, або паралельно эскизной площині профиля.

Как зазначалось, крім формоутворення з урахуванням поставлених користувачем профілів в AutoCAD Designer є функції автоматичного створення стандартних конструкторсько-технологічних елементів, саме: сполучень, фасок і отверстий.

Процедура генерації сполучень надзвичайно проста. Вона викликається командою AMFILLET (Parts/Features/Fillet чи опцією Поєднання в меню Деталі з підміню Елемент); користувачеві треба лише вказати сопрягаемые ребра моделі (їх може бути будь-який кількість) і радіус поєднання. Причому у ролі значення останнього можна запровадити глобальні параметри, щоб полегшити наступне редактирование.

Процедура генерації фасок виробляється командою AMCHAMFER (Parts/Features/ Chamfer чи опцією Банальний… в меню Деталі з підміню Елемент) і має таку ж послідовність дій, що й за виконанні сполучень. Проте вибором ребер моделі користувачеві пропонується поставити спосіб зняття фаски, вказавши одне або двоє відстані або ж відстань і угол.

При генерації отворів (зокрема резьбовых) можна використовувати не лише гладкі отвори, а й рассверленные під потайголовку і зенкованные. Тип отворів і параметри їхнім виокремленням їх елементів задаються в діалоговому вікні при виклик команди AMHOLE (Parts/Features/Hole чи опції Отвір… в меню Деталі з підменю Елемент). Але тут задається глибина отвори і загальнодосяжний спосіб розташування отвори на модели:

концентрично які є циліндричним поверхням; перпендикулярно межі моделі на деякій відстані від двох ребер; на робочої точке.

Как уже відзначалося вище, багато деталей в машинобудівних виробах можуть мати за їхнім виокремленням елементів поверхні довільній форми. Такі поверхні мало параметризуются, оскільки з їхньою форма описується численними методами NURBS. Проте їх доцільно використовувати як січних поверхонь для параметричних моделей. Для цього він в Designer запроваджено новим типом формотворного елемента під назвою Surfcut (відсікання поверхнею), який генерується командою AMSURFCUT (Parts/ Features/Surface Cut чи опцією Відсікання поверхнею в меню Деталі з підміню Элемент).

Говоря з приводу створення формообразующих елементів, слід зупинитися на розширених функціях генерації формообразующих елементів в AutoCAD DesignerR2.1, які полегшують роботу поза счет:

создания масивів конструкторсько-технологічних елементів з допомогою команди AMARRAY (Parts/Features/Array чи опції Масив… в меню Деталі з підменю Елемент); копіювання однієї з існуючих ескізів в активну эскизную площину з збереженням геометричних зв’язків і параметричних розмірів, виконуваного командою AMCOPYSKETCH (Parts/Sketch/Copy Sketch чи опцією Копіювати в меню Деталі з підміню Ескіз); можливості мати у кресленні одночасно кілька эскизов.

4.5.3 Редагування тривимірних моделей.

Редагування тривимірних моделей, являющее найважливішої операцією, здійснюється єдиною командою AMEDITFEAT (Parts/Edit Feature чи опцією Редагувати елемент з меню Деталі), при виклик якої користувачеві пропонується одне із трьох вариантов:

редактирование конструкторсько-технологічного елемента шляхом зміни параметричних розмірів. І тут після вибору потрібного елемента поверх моделі подсвечивается вихідний ескіз чи з’являється діалогове вікно для стандартних елементів. Необхідно тільки вказати редагований величину і змінити його значення; редагування вихідного ескізу. І тут надається повний доступом до вихідної геометрії профілю: можна змінювати чи вводити нові параметричні розміри і геометричні зв’язку, застосовуючи всі засоби роботи із начерками, розглянуті вище; редагування елементів Surfcut. Параметрическое редагування поверхонь AutoSurf та його розташування щодо інші елементи твердотільної моделі неможливо, оскільки вони теж мають довільної форми. Проте, обравши необхідну опцію у команді AMEDITFEAT (Ескіз чи Відсікання), можна отримати роботу доступом до вихідної січною поверхні, і навіть перемістити її стандартними засобами AutoCAD і відредагувати з допомогою «ручок» чи функцій AutoSurf. Після редагування конструктивного елемента слід виконати команду AMUPDATE (Parts/Update чи опцію Обновити з меню Деталі), аби модель автоматично перебудувалася відповідно до зробленими змінами. За необхідності видалення конструкторсько-технологічних елементів треба скористатися командою AMDELFEAT (Parts/Features/ Delete чи опцією Видалити в меню Деталі з підменю Елемент). Ця операція надзвичайно проста, однак за його виконанні треба мати у вигляді, що у базі удаляемого елемента були створено інші елементи. І тут будуть віддалені всі ці елементи. Після відходу елементів моделі необхідні команду АМUPDATE.

Редактирование масивів виробляється аналогічно описаним вище випадків, проте, виконуючи ці команди, слід пам’ятати, що масив сприймається як єдиний об'єкт, тож необхідно виділити два можливі варіанти редактирования:

редактирование геометрії елементів масиву. На виконання цієї операції в у відповідь запит команди AMEDITFEAT необхідно вибрати базовий елемент масиву і відредагувати його однією з доступних способів. По виконанні команди АMUPDATE все елементи масиву перестроятся відповідно до зробленими змінами; редагування параметрів масиву. Для зміни параметрів масиву треба вибрати одне із похідних елементів масиву й у діалоговому вікні змінити кількість елементів та його відносне расположение.

4.6 Сервисно-информационные можливості та обмін даними в AutoCAD Designer R2.1.

Оскільки роботу з моделями відбувається у тривимірному просторі, дуже важливо вміти користуватися командами AutoCAD і Designer, забезпечують доступом до видовим екранам і переміщенню моделі у просторі для вибору зручного виду; у своїй на екрані монітора доцільно мати два (чи більш) видових екрана: сам із виглядом в проекції, інший — тривимірним зображенням. Конфігурація видових екранів, і навіть вибір ракурсу в тривимірному просторі не можуть вироблятися стандартними засобами AutoCAD, однак у AMD теж є команда AMVIEW, що дозволяє значно скоротити час виконання цих рутинних операцій. Ця команда, що є універсальної для Designer і AutoSurf, має низку опцій, згрупованих в панелі інструментів MCAD View, що забезпечує переміщення у просторі моделі одним клацанням мыши.

Любая модель проектується поетапно і складається з безлічі конструкторскотехнологічних елементів. Якщо модель складна, часто-густо доводиться з’ясовувати взаємозалежність її елементів та його «родинні» зв’язку, оскільки, наприклад, видалення базового елемента автоматично тягне видалення усіх її похідних. Перегляд історії створення моделі у Designer R2.1 здійснюється командою AMREPLAY (Parts/Utilities/Replay чи опцією Відтворити в меню Деталі з підменю Утиліти), що демонструє на графічному екрані весь процес моделювання, починаючи з завдання ескізу базової форми і до інформацією щодо виконаних операціях. Крім цього, дана команда має опцію Truncate, що дає змогу скасувати зміни, вироблені у процесі проектування, і тих самим повернутися в кілька кроків назад.

При допомоги команди AMLIST (Parts/Utilities/List чи опції Інформація в меню Деталі з підменю Утиліти) можна було одержати доступом до базової інформації про моделі, її конструкторсько-технологічних елементах, і навіть про проекційних видах на полі креслення. Ця інформація, відображувана в текстовому вікні, корисна під час роботи зі складними моделями.

4.7 Розрахунок массово-инерционных характеристик і візуалізація тривимірних моделей Расчет массово-инерционных характеристик виконується командою AMPARTPROP (Parts/Utilities/Mass Properties чи опцією Масс-характеристики в меню Деталі з підміню Утиліти), а при завданні діалоговому вікні щільності «матеріалу» розраховуються маса, обсяг, координати центру ваги, площа поверхні, і показники інерційних властивостей (моменти, і радіуси інерції і ін.) моделі. При редагуванні моделі зазначені дані обчислюються автоматически.

Визуализация тривимірних моделей в AutoCAD Designer здійснюється або стандартними засобами AutoCAD, або за допомоги прикладної програми AutoVision R2.1. Понад те, тепер для візуалізації моделей непотрібна ніяка попередня підготовка, а тонування відбувається у інтерактивному режиме.

4.8 Генерація робочих креслень параметричних моделей в AutoCAD Designer R2.1 (модуль DRAWINGS).

В AMD генерація креслень виробляється автоматично і відданість забезпечує доступ як до параметрическим моделям і поверхням AutoSurf, до стандартним тривимірним об'єктах AutoCAD, причому принципи роботи з усіма згаданими об'єктами немає істотної різниці. Автоматизація досягається з допомогою створеної двосторонній асоціативної зв’язок між моделлю і кресленням, і навіть можливістю редагування всіх проекційних видов.

4.9 Двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж».

«Пространство моделі» і «простір креслення» — стандартні поняття на AutoCAD, вперше які у AutoCAD R11. Між цими просторами можна переміщатися стандартним методом з допомогою системної перемінної TILEMODE, або команди AMMODE (Drawings/Drawing Mode чи опції Режим_Чертеж в меню Чертеж).

Нет потреби казати про важливості отримання креслень, адже випуск КБ є наслідком праці конструкторов-проектировщиков. У традиційному тривимірному моделюванні цю процедуру виконується після отримання готової моделі, і часто користувач змушений повертатися до попередніх етапах роботи, оскільки багато помилок виявляються лише з проекційних видах. Такі проблеми легко вирішуються на модулі генерації креслень Autodesk Mechanical Desktop, бо постійна двунаправленная асоціативна зв’язок «модель-чертеж» дозволяє поставити проекційні види на першому етапі проектування моделі, та був вони автоматично оновлюватися по мері додавання до моделі нових елементів. Понад те, використовуючи проекційні види у просторі креслення, можна лише вивіряти отримані елементи моделі, а й редагувати саму модель, оскільки застосовувані під час створення профілів параметричні розміри автоматично з’являються у проекційних видах на кресленні й володіють тими самими властивостями, що у просторі моделі. Редагування розмірів на полі креслення виробляється опцією CHANGE DIMENSION (чи опцією Змінити розмір). У цьому зміни, внесені до параметричні розміри на полі креслення, впливають як на проекції моделі, а й у саму модель. Протилежне також вірно. Команда АМUPDATE дозволяє перебудувати і модель, і його проекційні види в відповідності зі зробленими изменениями.

4.10 Створення проекційних видов.

Типи проекційних видів створюються командою AMDWGVIEW (Drawings/Create View чи опцією Створити вид… в меню Креслення), в діалоговому вікні якої задаються такі параметры:

тип проекційного виду (головний вид, ортогональна проекція, допоміжний вид, изометрическая проекція чи приватний вид); масштаб проекційного виду; вказівку до виконання розтину на проекционном вигляді й його типу (повний чи половинчастий); вказівку відобразити на проекционном вигляді невидимі линии.

Дальнейший процес моделювання креслення практично цілком автоматичний. Розглянемо докладніше особливості побудови кожного типу проекційних видов.

Главный вид. Проекційний вид, створюваний з першого зверненні до аналізованої команді, стає за умовчанням головним виглядом. На його побудови користувачеві досить вказати проекційну площину в просторі моделі, та був місце розташування виду у просторі чертежа.

Ортогональные проекції. При побудові ортогональної проекції користувач повинен зазначити вихідний вигляд і місце розташування новостворюваної проекції щодо вихідного виду, у своїй не потрібно вказувати, було б це вид зверху або вид зліва, оскільки програма автоматично визначає орієнтацію виду за вказаною стану просторі креслення. Одне клацання миші - і ортогональна проекція на чертеже!

Изометрические проекції. Ізометричні проекції будуються як і легко, як і ортогональные, і як і програма автоматично визначає орієнтацію изометрических осей відповідно до зазначеним становищем проекції на чертеже.

Вспомогательные види. Процедура побудови допоміжного виду кілька «ускладнюється» тим, що користувачеві необхідно додатково вказати розташування допоміжної проекційної площині, використовуючи при цьому ребра моделі (можна зробити цього разу вже існуючих проекційних видах).

Частные види. Для генерації приватного виду необхідно завдання крапки над початковому вигляді, рамки, яка обмежує область приватного виду, і важливе місце розташування виду на чертеже.

Разрезы. Перерізи генеруються разом з побудовою головного чи допоміжних видів, і навіть ортогональних проекцій. Процес повністю автоматизовано, і користувачеві потрібно лише вказати становище січною площині. На виконання східчастих (складних) розрізів що необхідно дати так звану січну лінію, яка була ламану, відтинки якої мають бути розташованими під прямим кутом, а початковий і кінцевий відрізок мали бути зацікавленими паралельними. Секанс лінія має параметрическими властивостями, тобто змінює свою розташування при редагуванні моделі, а процес її створення аналогічний побудові параметризованных профілів, лише профілювання використовується особлива команда AMCUTLINE (Parts/Sketch/Cutting Line чи опція Лінія перерізу в меню Деталі з підміню Ескіз). Редагування січних ліній здійснюється за допомогою тієї ж команд, як і редагування профилей.

4.11 Редагування проекційних видов.

Редагування проекційних видів зведено до необхідного мінімуму. Так, командою AMMOVEVIEW (Drawings/Edit View/Move чи опцією Перенести в меню Креслення з підменю Редагування виду) можна перемістити вид на полі креслення, командою AMDELVIEW (Drawings/Edit View/Delete чи опцією Видалити в меню Креслення з підміню Редагування виду) — видалити його, і навіть змінити в діалоговому вікні його атрибути: масштаб, текстову мітку, режими відображення невидимих ліній тощо., викликавши команду AMEDITVIEW (Drawings/Edit View/Attributes чи опцію Атрибути в меню Креслення з підменю Редагування вида).

4.12 Запровадження довідкових розмірів, анотацій і осьових линий.

Параметричні розміри — могутній засіб редагування тривимірних твердотільних моделей, проте, попри остаточному етапі підготовки КБ деякі проекційні види може бути надмірно захаращені уведеними раніше параметрическими розмірами, інші проекціїутримувати мінімум розмірної інформації, і деякі розміри, задававшиеся на етапі побудови профілю, неправильні з конструкторської чи технологічної погляду. Оскільки параметричні розміри містять інформацію про геометрії об'єкта, їх можна видалити, однак відключити або знову зробити видимими на екрані з допомогою команд AMHIDEDIM (Drawings/Dimension/Hide чи опцією Приховати в меню Креслення з підміню Розміри) і AMSHOWDIM (Drawings/Dimension/Show чи опцією Показати в меню Креслення з підміню Розміри), і навіть перемістити не більше ґатунку або між видами командою AMMOVEDIM (Drawings/Dimension/Move чи опцією Перенести в меню Креслення з підменю Размеры).

Полное відповідність креслення вимогам стандартів досягається нанесенням довідкових розмірів, анотацій і осьових линий.

Довідкові розміри вводяться командою AMREFDIM.

(Drawings/Dimension/Ref Dim чи опцією Контрольні в меню Креслення з підменю Розміри), а видаляються і переміщаються тими самими командами, як і параметричні розміри. За властивостями довідкові розміри ідентичні асоціативне розмірам в AutoCAD, тобто вони адекватно реагують на зміни у визначальною їх геометрії, проте застосовуються для редагування моделі. Для завдання стилів і редагування атрибутів всіх розмірів в кресленні слід користуватися стандартними засобами AutoCAD.

Аннотации, як й довідкові розміри, призначені на довершення доопрацювання креслення — приведення до вимог стандартів на оформлення конструкторської документації. Як анотацій можуть виступати будь-які двомірні об'єкти AutoCAD: текст, выноски тощо. У принципі так розробка анотацій перестав бути обов’язкової операцією, оскільки можна вільно створювати двухмерные графічні об'єкти у полі креслення. Проте за переміщенні параметричних проекційних видів моделі знадобиться додатково виконувати команду MOVE для відповідного переміщення непараметризованных анотацій. Щоб уникнути такого незручності, отримані об'єкти доцільно визначити як анотацій. У цьому вся разі їхню прихильність на кресленні щодо проекційних видів буде параметризовано, і всі анотації переміщуватимуть автоматично разом із проекційним виглядом. Перетворення двомірних об'єктів в анотації, додавання і видалення з анотацій окремих об'єктів виробляється єдиною командою AMANNOTE, проте пов’язані з цим командою опції перебувають у підміню Drawings/Annotation (чи підменю Пояснення в меню Креслення). Крім анотацій, довільно поставлених користувачем, існують стандартні форми для аннотирования отворів. Команда AMHOLENOTE (Drawings/Annotation/Hole Note чи опція Розміри отвори… в меню Креслення з підміню Пояснення) вводить такі анотації в проекційні види, а при допомоги команди AMTEMPLATE (Drawings/Annotation/Template чи опції Шаблони… в меню Креслення з підменю Пояснення) можна і редагувати шаблони анотацій до отверстиям.

Осевые лінії є з видів анотацій. Вводяться вони у проекційні види на кресленні командою AMCENLINE (Drawings/Annotation/Centerline чи опцією Осьові лінії в меню Креслення з підміню Пояснення). І тому користувачеві необхідно вказати або два дзеркально симетричних об'єкта, або одиночну лінію (вісь поділить її навпіл), чи окружність (дугу). Побудова осьової лінії відбувається автоматично, та її становище на проекционном вигляді відстежується із внесенням змін — у модель.

4.13 Перетворення креслення моделі у двомірний чертеж.

Модуль генерації креслень AMD підтримує роботи з тривимірними об'єктами різних типів, проте часто, наприклад під час обміну графічної інформацією з партнерами, зайві всі дані модель, досить передати лише її робочий креслення. Для цього служить команда AMDWGOUT (Drawings/Drawing Out чи опція У Автокад… в меню Креслення), що дозволяє перетворити проекційні види тривимірної параметричної моделі у набір стандартних двомірних примітивів AutoCAD. Природно, у цьому разі губляться якісь дані про вихідної тривимірної моделі, то такий креслення займає набагато менше дискового простору й то, можливо прочитаний користувачами, не які мали AMD.

5. Моделювання складальних одиниць й створення складних поверхонь серед Аutodesk Мechanical Desktop.

На початку було розглянуто основні прийоми конструювання деталей в Autodesk Mechanical Desktop (АМD). Як з деталей можна отримати роботу вузли, вироби і механізми? У масштабах сучасної проектної організації процес автоматизованого проектування вузлів та правових механізмів передбачає три різних підходи до конструированию:

«снизу-вверх» попри наявність усіх деталей, у тому числі компонується виріб. У цьому випадку проектування залежить від приватного до спільного, а розробка вузла чи вироби залежить від простому поєднанні всіх складових частин у єдину конструкцію; «зверху-вниз», коли деталі, у тому числі компонується виріб, як і саме виріб загалом, ще попереду сконструювати, а проектування залежить від загального до окремого із розробкою загальної логічного схеми вироби і принципових ескізів складових його компонентів, потім створюються моделі деталей, після чого виробляється складання вузлів і лише вироби; «комбінований», що передбачає разом із стандартними деталями в проектованому виробі користування та знову разрабатываемых.

AMD під час моделювання складальних одиниць дозволяє реалізувати все три подхода.

В загальному разі процес конструювання вироби складається з таких этапов:

1. побудова моделей деталей (див. частина I) чи вузлів; 2. перетворення деталей та вузлів на змалювання компонентів вироби; 3. складання компонентів в вузли і вироби; 4. накладення залежностей на компоненти вузлів і вироби; 5. редагування складальних вузлів і вироби; 6. контрольна перевірка і аналіз вузлів і вироби; 7. виконання складального креслення вузлів і вироби; 8. передача готового вироби в розрахункові програми для анализа.

Працюючи над будь-яким проектом необхідно організувати процес розробки моделі і проектної документації до неї. Тож у AMD рекомендується модель кожної деталі чи вузла, які входять у виріб, розташовувати в окремому файлі, що дозволить, по-перше, створити базі даних спеціалізованих деталей та вузлів, у — других, відбити зміни деталей, переважають у всіх вузлах і виробах, де їх використовуються (зокрема в розроблюваних іншими конструкторами), і, нарешті, по-третє, легко зберігати й управляти ними окремими деталями і вузлами з допомогою програм (менеджерів проектів) типу Autodesk WorkCenter. Ці програми забезпечують безперервний контроль змін — у проекті, автоматизацію документообігу всередині проектної групи, розподіл робіт з виконавцям, пошук необхідних документів та їхні рух, перевірку правильності складання документів і майже захист готового проекту несанкціонованого доступа.

Розглянемо основні можливості середовища AMD при конструюванні складних изделий.

5.1 Параметрическое моделювання складальних одиниць на AutoCAD Designer R2.1 (модуль ASSEMBLIES).

Параметрическое моделювання складальних одиниць є новою можливістю AutoCAD Designer R2.1. На відміну від попереднього версій, де параметричні властивості підтримувалися лише з рівні окремо взятому моделі, але з складальної одиниці, тут процес «складання» проектованого вироби можна повністю довірити програмі, які забезпечують моделювання з автоматизованої генерацією складальних креслень і навіть специфікацій, лише поставивши їй необхідні зв’язку, обмежують число ступенів свободи моделей деталей, вузлів і изделий.

5.1.1 Основні етапи конструювання складальних одиниць на AutoCAD Designer R2.1.

Как правило, у кожному виробі машинобудівної галузі існує один базовий компонент (наприклад, підставу), якого кріпляться й інші вузли і деталі, причому кожен подузел має власний базовий компонент. Іншими словами, будь-яке виріб має якусь ієрархічну структуру, де можна чітко бачити взаємозв'язок окремих компонентів і простежити послідовність складання. Процес моделювання складальних одиниць на AutoCAD Designer максимально наближений до реального процесу конструювання і складається з таких этапов:

1. визначення компонентів складальної одиниці; 2. вставка компонентів в складальну одиницю; 3. накладення і редагування перетинів поміж компонентами; 4. складання компонентів і аналіз складальної одиниці; 5. створення складального чертежа.

Рассмотрим кожен із етапів більш подробно.

Определение компонентів складальної единицы Поскольку будь-яка складання полягає як із двох деталей (інакше втрачається значення поняття), необхідно зробити пояснення, як можна створити кілька моделей щодо одного й тому самому файлі, і які об'єкти можуть в ролі компонентів складальних единиц.

5.1.2 Фундаментальна обізнаність із кількома моделями щодо одного файле.

Починаючи моделювати тривимірний об'єкт в знову відкритому файлі, конструктор має єдину модель, що є активної, і до котрої я додаються все конструкторсько-технологічні элементы.

Если ж основі заданого профілю створюється базова форма нової моделі, необхідно виконати команду AMNEWPART (Parts/Part/New чи опцію Нова з меню Деталі й підміню Деталь), у своїй нова модель автоматично стає активної наукової та наступні операції будуть впливати лише з нее.

Для перемикання між кількома моделями існує команда AMACTPART (Parts/Part/Active чи опція Активна з меню Деталі й підміню Деталь), яка просить користувача вказати жодну з існуючих моделей і робить її активной.

Следует відзначити, що у принципі, у ролі компонентів складальної одиниці можуть виступатимуть і проти тверді тіла AutoCAD, але з тих щонайменше рекомендується їх конвертувати в моделі Designer з допомогою вже названої команди AMNEWPART.

Как згадувалося, стандартні тверді тіла AutoCAD не піддаються редагування, на погляд їх використання у параметричних зборках виглядає зовсім нелогічним. Проте, приймаючи до уваги те що, що у реальних виробах використовується безліч стандартних і покупних деталей, явно що підлягали модифікації, використання таких твердих тіл стає виправданим і навіть бажаним, бо їх опис займає менше дискового простору проти параметрическими моделями, що особливо на часі під час моделювання реальних изделий.

Действительно, якщо, наприклад, моделюється електропривод, то двигун в вона найчастіше є покупним, тому, з одного боку, для економії дискового простору доцільно мати нередактируемую модель, але водночас, усвідомивши якось переваги параметрического моделювання в AutoCAD Designer, проектувальник навряд чи погодиться моделювати такий об'єкт з допомогою стандартних твердих тіл. Ця дилема вирішується надзвичайно просто. Створивши параметрическую модель стандартного вироби, можна «забути» її параметричні властивості, виконавши команду AMMAKEBASE (Parts/Utilities/Make Base чи опцію Базовий елемент з меню Деталі й підменю Утиліти) і перетворивши цю модель в так звану базовую.

5.1.3 Поняття компонента складальної единицы.

Створення кількох моделей деталей — це тільки підготовчий етап для створення складальної одиниці. Під час проектування кількох моделей щодо одного файлі Designer привласнює кожної нової моделі порядковий номер і того. Щоб розпочати складання, насамперед необхідно визначити компоненти, давши осмислені назви кожної моделі і створивши своєрідний перелік деталей.

Процедура визначення компонента складальної одиниці виконується командою AMNEW (Assemblies/Component Definitions/Create чи опцією Створити… з меню Вузли і підміню Опис), де у діалоговому вікні задається тип компонента (деталь чи подузел), потім вибирається одне з моделей (або вже існуючих подузлов) і присвоюється їй назва. Виконання даної команди аналогічно створенню блоків стандартними засобами AutoCAD. Після визначення компонента він зникає з екрана, проте зберігається у пам’яті для наступної вставки. Усі певні компоненти стають доступними при виклик команди AMCOMPMAN (Assemblies/Component Definition/Manage чи опції Диспетчер… з меню Вузли і підміню Опис), в діалоговому вікні якої надані додаткових можливостей роботи з зовнішніми ссылками.

5.1.4 Використання зовнішніх посилань визначення компонентів сборки.

Найчастіше у процесі конструювання стає доцільним і навіть кращим моделювання кожної деталі в окремому файлі, оскільки це полегшує створення робочих креслень і модифікацію моделей. Для включення подібних моделей в складальні одиниці рекомендується використовувати зовнішні посилання, завдання яких здійснюється опцією Attach (Додати…) в діалоговому вікні менеджера компонентів, викликуваному вже згаданої командою AMCOMPMAN. Дане діалогове вікно містить у лівої частини перелік компонентів, визначених у поточному файлі, а правій частині - список компонентів, певних з допомогою зовнішніх посилань. У цьому опція Externalize (Перейменувати) дозволяє винести локальний компонент у зовнішній файл, а опція Localize (Вставить) локализовать зовнішній компонент, повністю перенісши в поточний креслення параметрическое визначення модели.

5.1.5 Вставка компонентів в складальну единицу.

Визначення компонентів складальної одиниці задає лише опис доступних від використання деталей, як тим, щоб почати складальний процес, все компоненти необхідно явно вводити на використання («матеріалізувати»). Інакше кажучи, проводячи аналогію з рабочим-сборщиком, потрібно викласти на «верстак» все доступні компоненти, необхідні для складання. Вставка компонентів у робочий простір виробляється командою AMINSERT (Assemblies/Component Instances/Insert чи опцією Вставити… в меню Вузли і підміню Входження). Цю процедуру подібна уставці блоків в AutoCAD. У реальному виробі сама й той самий деталь можна використовувати кілька разів на різних комбінаціях, й у AMD вставка одного компонента може здійснюватися неодноразово. При впровадженні компонентів в складальне простір, слід дотримуватись певну послідовність гаданої складання, вводячи спочатку базові, та був «присоединяемые» до ним компоненти, причому відносне розташування орієнтація впроваджуються компонентів не відіграє ролі, оскільки подальше запровадження параметричних зв’язків дозволяє збирати в автоматичному режиме.

5.1.6 Накладення і редагування перетинів поміж компонентами.

У реальних конструкціях окремі деталі взаємозалежні, зазвичай, попарно (наприклад, вал-втулка, корпус-крышка), у своїй такі взаємні зв’язку завжди обмежують кількість ступенів свободи кожної деталі, введеної в складання. Саме принцип обмеження числа ступенів волі народів і був взятий в основі в AMD для моделювання складання. Запровадження зв’язків виробляється з допомогою команди AMCONSTRAIN (Assemblies/Constraints/Create чи опції Накласти… в меню Вузли і підміню Залежності), де у діалоговому вікні конструктору пропонується вибрати одне із чотирьох варіантів зв’язків, визначальних взаємну орієнтацію компонентов:

Mate (Поєднання — впритул) — вказівку які збігаються площин, ліній чи точок двох компонентів із завданням, за бажання, відступу між компонентами. Flush (чи Заподлицо) — орієнтація нормалей граней пари компонентів паралельно щодо одного напрямі. Align (чи Орієнтація) — орієнтація нормалей граней пари компонентів під заданим кутом зі збереженням загального напрями. Oppose (чи Напрям) — орієнтація нормалей граней пари компонентів під заданим кутом в протилежних направлениях.

Введение

параметричних перетинів поміж компонентами полегшують піктограми індикації числа ступенів свободи кожного компонента, які можна зробити видимими з допомогою опції DOF в діалоговому вікні управління висновком на екран компонентів. Вікно викликається командою AMASSMVIS (Assemblies/ Assembly Instances/Set Visibility чи опцією Видимість… з меню Вузли і підменю Входження). Задавши тип зв’язок між компонентами необхідно вказати, яких компонентами застосовується задана зв’язок, після чого компоненти перебудовуються на екрані автоматично з урахуванням запроваджених зв’язків, імітуючи в такий спосіб процес складання. При помилковому введення деяких зв’язків їх можна відредагувати з допомогою команди AMEDITCONST (Assemblies/Constraints/Edit чи опції Редагувати… з меню Вузли і підміню Залежності) або видалити, викликавши команду AMDELCONST (Assemblies/Constraints/Delete чи опцію Видалити… з меню Вузли і підміню Зависимости).

5.1.7 Складання компонентів і аналіз складальної единицы.

Як відзначалося, після введення зв’язків компоненти автоматично перебудовуються на екрані. Автоматична складання контролюється системної перемінної AMAUTOASSEMBLE, яка доступна в командної рядку чи діалоговому вікні зі спільними установками, викликуваному командою AMASSMVARS (Assemblies/Preferences чи опцією Установки… з меню Вузли). У протилежність автоматичної складанні є можливість складання «вручну» при відключеною системної перемінної AMAUTOASSEMBLE. У цьому, природно, все перебудування на екрані також відбуваються автоматично, але їхнього ініціалізації необхідно викликати команду AMASSEMBLE (Assemblies/ Constraints/Assemble чи опцію Зібрати з меню Вузли і підменю Залежності). За виконання складання завжди виникла потреба аналізу масовоінерційних властивостей компонентів та його взаємовпливу в складальної одиниці. Для цього існують команди відповідно AMMASSPROP (Assemblies/Analysis/Mass properties чи опція Масс-характеристики з меню Вузли і підміню Аналіз) і AMINTERFERE (Assemblies/Analysis/Interference чи опція Взаємодія з меню Вузли і підменю Аналіз). Виконання першої команди аналогічно отриманню масових характеристик для активної моделі, а друга дає можливість окреслити в складальної одиниці просторові обсяги, одержувані внаслідок взаимопересечения окремих компонентов.

5.1.8 Використання подузлов під час моделювання складних изделий.

Зазвичай, будь-яке складне виріб має у собі подузлы, які характеризуються як і, як і полягала основна складання наявністю базового компонента, якого приєднуються інші деталі. Щоб полегшити роботи з множинними подузлами щодо одного файлі, в AMD введено нове поняття — мета. Так називається будь-яка складання (подузел), що є у робочому файлі. Створення нової мети відбувається автоматично щодо компонента складальної одиниці як подузла з допомогою команди AMNEW (описана вище). Фундаментальна обізнаність із кількома цілями в модулі Assemblies аналогічна працювати з кількома моделями в модулі Parts, та на відміну від останньої при працювати з конкретної метою решта об'єктів зникають з екрана, ніж захаращувати робоче простір. Кожна цільова складання в файлі має назва. Головна цільова складання називається під назвою файла, а всім подузлам імена даються за умовчанням в форматі SUB1, SUB2 тощо. чи призначаються користувачем. Перемикання між цілями ввозяться діалоговому вікні при виклик команди AMTARGET (Assemblies/Assembly Instances/Edit Target чи опції Об'єкт редагування… з меню Вузли і підменю Вхождения).

5.2 Створення складального чертежа.

Генерація складальних креслень мало відрізняється від створення робочих креслень моделей і виконується у тому модулі Drawings (меню Креслення), роботу з які вже було описано у частині. Проте тут є певні особливості, пов’язані переважно з вимогами західних стандартів зі створення конструкторської документации.

5.2.1 Створення сцен-схем.

Як відомо, складальний креслення за єдиною системі конструкторської документації (ЕСКД) є у випадку сукупність проекційних видів тварин і розрізів складальної одиниці, дозволяють усвідомити їх взаємне розташування. У принципі так створення не вимагає наявності изометрических видів, а на кресленні завжди показується в складеному вигляді. На відміну із російських норм західних стандартів визначають виконання изометрических проекцій складання, причому у так званому «разнесенном» вигляді (exploded view). Для таких проекцій в AMD є розширені можливості. Хоча використання таких видів не стандартизовано у Росії, вони можуть виявитися корисними у процесі моделювання, і навіть при створенні презентаційних матеріалів чи включень до керівництва зі складання і експлуатації проектованого вироби. Тому з їхньої створенні кілька докладніше, але спочатку потрібно дати визначення одному поняттю — сцена-схема. Простір сцены-схемы, є також підмножиною у просторі моделі, та його призначення відрізняється від простору мети. Даючи визначення компонентами складання і вводячи в використання, конструктор працює у просторі мети, у своїй йому доступні кошти редагування складу збірок і подузлов, і навіть зв’язку поміж їхніми компонентами. Переключаючись ж у простір сцены-схемы, він позбавляється доступу до командам редагування, проте набуває можливість ставити ступінь «рознесення» компонентів складання на подальше створення «рознесених» видів, причому кожна мета може мати кілька таких сценсхем. Створення і редагування параметрів сцен-схем виробляється командою AMSCENE (Assemblies/Scenes/Create & Manage чи опцією Диспетчер… з меню Вузли і підміню Схеми), з допомогою яких можна поставити назва нової сценисхеми та намагання встановити коефіцієнт разнесения-разборки компонентів. Команда AMSCENEUPDATE (Assemblies/Scenes/Update чи опція Обновити з меню Вузли і підменю Схеми) виконує відновлення сцены-схемы після вирощених ній змін, а команда AMTARGET дозволяє повернутися до редагування потрібної мети. Крім зазначених можливостей у меню Assemblies/Scenes (Узлы/Схемы) є команди завдання коефіцієнтів разнесения-разборки для індивідуальних компонентів, і навіть побудови про траєкторій складання. Після створення одній або кількох сцен-схем можна використовувати все згадані вище можливості модуля Drawings для генерації проекційних видів тварин і розрізів на складальному кресленні, і навіть додавати довідкові розміри і аннотации.

5.2.2 Створення спецификаций.

При генерації складальних креслень можна скористатися командами AMD для автоматичного моделювання специфікацій. І тому що необхідно дати форму специфікації з допомогою команди AMBOMSETUP (Assemblies/Scenes/Bill of Materials/Setup чи опції Налаштування… з меню Вузли підміню Схеми і Специфікації), потім з допомогою команди AMBALLOON (Assemblies/Scenes/Balloons чи опції Номери позиції з меню Вузли і підменю Схеми) створити виносні елементи до компонентами складання на видах креслення, після чого, викликавши команду AMBOM (Assemblies/Scenes/Bill of Materials/Create Table чи опцію Створити таблицю з меню Вузли, підменю Схеми і Специфікації), створити специфікацію на полі креслення чи вивести її в зовнішній файл. Специфікації моделюються підставі даних, поставлених користувачем у процесі моделювання складальної одиниці (назва компонента, їх кількість и.т.д.).

Таким чином, використання перелічених можливостей середовища AMD дозволяє конструктору проектувати досить складні параметричні твердотільні моделі складання вузлів і виробів. Проте зрослі вимоги до дизайну сучасних виробів, у яких необхідно створити абсолютно гладкі обводи контурів, особливо виробів авіаційно-космічної, автомобільної і суднобудівною промисловості, змушують конструктора настільки ускладнювати формотворні деталей проектованих виробів, що програмам параметрического моделювання який завжди вдається впоратися з поставленим завданням. Тому серед AMD цього служить AutoSurf.

5.3 Створення складних поверхонь в AutoSurf R3.1.

Перш ніж розпочати оповідання про засобах створення поверхонь різних типів в AutoSurf, зупинимося на засобах уявлення тривимірних моделей на екрані і розрахунку поверхонь лише на рівні програмного коду AutoSurf. Найбільш найпростіший спосіб уявлення тривимірних моделей — це звані «дротові каркаси», чи навіть каркаси, що дають незаперечні переваги проти моделюванням на площині, оскільки дозволяють ясніше визуализовать модель і більше надійно контролювати взаємне розташування з яких складається елементів. З іншого боку, каркаси можна використовувати й до створення проекційних видів. Недолік каркасного уявлення моделей у тому, що ваша програма неспроможна «побачити» все особливості поверхонь, визначених каркасами, і від цього неможливо побудувати точні перерізу. На відміну що від цього способу моделювання при допомоги поверхонь дозволяє визначити своєрідну «оболонку» тривимірного об'єкта, отже, отримати чітке уявлення про моделі і використовувати комп’ютерні дані як для візуалізації, а й в технологічними процесами (наприклад, для підготовки управляючих програм для верстатів з ЧПУ). Програма AutoSurf комбінує переваги цих двох способів. У внутрішньому форматі AutoSurf оперує поверхневими оболонками, які представляють контури, точно описувані математичними рівняннями. Однак у процесі моделювання поверхні виводяться на екран як каркасів, що дуже скорочує час регенерації зображення. З іншого боку, каркаси в AutoSurf використовують у ролі вихідних даних для побудови поверхонь довільній форми. Причому у ролі вихідних каркасних елементів можуть бути як стандартні геометричні примітиви AutoCAD (лінії, полилинии, дуги, сплайны), і специфічні елементи AutoSurf, як, наприклад, лінії з векторами приращений.

5.3.1 Класи поверхонь в AutoSurf і їх построения.

У AutoSurf існує чотири класи поверхонь залежно від способів їх получения:

элементарные поверхні (базові); поверхні руху (одержувані переміщенням елементів каркаса); поверхні натягу (одержувані натягом «оболонки» на статичний каркас); похідні поверхні (одержувані з урахуванням вже существующих).

Каждый з вище перерахованих класів може створюватися однією з шістнадцяти наявних у AutoSurf способів освіти поверхонь. Але, попри таке розмаїття способів створення, все поверхні без винятку видаються у внутрішньому форматі програми AutoSurf із застосуванням неоднорідних раціональних B-сплайновых про чисельні методів (далі NURBS). Використання методів NURBS дозволяє точно описувати більшість самих поширених типів поверхонь, як-от поверхні Кунса, Безьє і Bсплайновые, що вже казати про можливість вистави за виняткової точністю елементарних поверхонь. У цьому незалежно від типу вихідних каркасних елементів (реальний сплайн чи полилиния) результуючі поверхні виходять шляхом сплайновой апроксимації. Далі при розгляді способів побудови поверхонь використовуватимемо термін «каркасний елемент», розуміючи їх у широкому смысле.

5.3.2 Елементарні (базові) поверхности.

Клас елементарних поверхонь представлений поверхнями чотирьох типів. Ці поверхні є раціональними (тобто. описуються раціональними математичними рівняннями) і характеризуються постійної геометричній формою. До них належать конус (повний чи урізаний), циліндр, сфера і тор. Побудова зазначених поверхонь виконується єдиною командою AMPRIMSF (Surfaces/Create Primitives/Cone & Cylinder & Sphere & Torus чи опціями Конус/Цилиндр/Сфера/Тор з меню Поверх і підменю Створення примітивів) і потребує додаткових коментарях, оскільки послідовність завдання їх характерних розмірів стандартна. Всі ці поверхні є поверхнями обертання. За умовчанням використовується обертання на 360°, але припустимо створювати їх і за менших кутках обертання, задаючи значення кута в командної строке.

5.3.3 Поверхні движения.

У цьому класі є чотири типи поверхонь: обертання, зсуву, трубчасті і поверхні вигину (замітання), одержувані переміщенням набору криволинейных їхнім виокремленням перетинів вздовж криволинейных направляють. При створенні поверхонь кожного із зазначених типів необхідно завдання форми направляють (U) і/або їхнім виокремленням (V) ліній, у своїй результуюча поверхню виходить сплайновой аппроксимацией шляхом переміщення заданих вихідних елементів. Розглянемо кожен тип більш подробно.

Поверхности обертання (revolved) створюються командою AMREVOLVESF (Surfaces/ Create Surface/Revolve чи опцією Обертання з меню Поверх і підменю Створення поверхні) шляхом обертання існуючого каркасного елемента навколо заданої осі. Причому у ролі осі може бути інший каркасний елемент (прямолінійний), або може бути визначено шляхом вказівки двох точок. Вихідний каркасний елемент задає форму їхнім виокремленням ліній, а одержувані направляючі мають вигляд концентричних окружностей (чи дуг) залежно від заданого кута обертання. Отже, поверхні обертання завжди є раціональними, що ріднить його з елементарними поверхностями.

Поверхности зсуву (extruded) будуються командою AMEXTRUDESF (Surfaces/Create Surface/ Extrude чи опцією Зсуву з меню Поверх і підміню Створення поверхні) шляхом витискування вихідного каркасного елемента вздовж прямолінійною траєкторії. Як і попередньому разі, напрям і довжину траєкторії зсуву можна поставити двома точками, відстанню чи зазначенням прямолінійного каркасного елемента. Будуючи поверхні зсуву, можна використовувати кілька каркасних елементів одночасно, і навіть ставити ухил витискування, що корисно, наприклад, під час проектування литьевых виробів і пресс-форм.

Трубчатые поверхні (tubular) створюються командою AMTUBE (Surfaces/Create Surface/ Tubular чи опцією Трубчаста з меню Поверх і підменю Створення поверхні) шляхом завдання траєкторії труб та сталого діаметра. У ролі траєкторій труб можна використовувати сплайны, дуги, лінії полилинии. У цьому якщо за траєкторії виступає ламана лінія чи полилиния, необхідно вказати радіус прогибания або кожному за зламу траєкторії, або загальний. Слід зазначити, що трубчасті поверхні також завжди є рациональными.

Поверхности вигину (swept) моделюються з допомогою команди AMSWEEPSF (Surfaces/Create Surface/Sweep чи опції Вигину з меню Поверх і підменю Створення поверхні) шляхом переміщення однієї чи кількох каркасних элементов-сечений вздовж однієї чи двох направляють каркасних елементів. Перерізу може мати різнорідну форму, а результуюча поверхню виходить згладжуванням. Ставлячи додаткові параметри в діалоговому вікні, можна також ознайомитися управляти орієнтацією перетинів за її переміщенні вздовж однієї спрямовуючої (паралельно вихідному перерізу чи з нормальний до спрямовуючої) чи обирати спосіб масштабирования перетинів під час використання двох направляющих.

5.3.4 Поверхні натяжения.

Під час створення поверхонь натягу також потрібен наявність вихідних каркасних елементів, та на відміну від попереднього класу ці елементи залишаються статичними, а поверхню хіба що «натягається» ними. У цьому класі є чотири типи поверхонь: линейчатые (сполуки), планарные, поставлені набором направляють і поставлені набором направляють і образующих.

Линейчатые поверхні (ruled) будуються з допомогою команди AMRULE (Surfaces/Create Surface/Rule чи опції Сполуки з меню Поверх і підменю Створення поверхні) шляхом завдання двох каркасних елементів, службовців утворюючими; у своїй направляючі генеруються автоматично і завжди є прямі лінії (звідси назва типу поверхностей).

Планарные поверхні (planar) є приватним випадком поверхонь з неоднорідним контуром і є ділянки площині, обмежені довільним замкнутим контуром. Вони створюються командою AMPLANE, яка має дві варіанта побудови: них дозволяє будувати так звану базову планарную прямокутну поверхню завданням двох точок на площині (Surfaces/Create Surface/Planar чи опцією Пласке з меню Поверх і підміню Створення поверхні), а другий — планарную поверхню з неоднорідним контуром (усічену) з урахуванням завдання замкнутих каркасних елементів у площині (Surfaces/Create Surface/Planar Trim чи опцією Пласке усічена з меню Поверх і підміню Створення поверхности).

Поверхности, поставлені набором направляють (loft U) вимагають завдання набору кількох каркасних елементів, орієнтованих приблизно паралельно й не від перетинання між собою. У діалоговому вікні, викликуваному командою AMLOFTU (Surfaces/Create Surface/ LoftU чи опцією Натягу U… з меню Поверх і підменю Створення поверхні), можна уніфікувати напрям вихідних каркасних елементів, дати явне вказівку, щоб поверхню проходила точно по обраним котрі спрямовують чи вибрати оптимизационное побудова для автоматичного зменшення кількості аппроксимирующих поверхневих сегментів, у якому вихідні полилинии будуть перетворені на сплайны з урахуванням заданих лінійного і кутового допусків. З іншого боку, є можливість поставити автоматичний режим вирівнювання кордону поверхні у разі, якщо кінці каркасних елементів розташовані непропорционально.

Поверхности, поставлені набором направляють й утворюють (loft UV) проектуються як описаний вище методу з допомогою команди AMLOFTUV (Surfaces/Create Surface/Loft UV чи опцією Натягу UV з меню Поверх і підменю Створення поверхні) крім те, що як вихідних об'єктів необхідні два набору каркасних елементів (направляють і їхнім виокремленням). Лінії у кожному наборі повинні прагнути бути приблизно паралельними і перетинатися між собою. У цьому направляючі лінії обов’язково перетинають що утворюють лінії, створюючи щось на кшталт просторової ячеистой мережі, кожен із сегментів якої є бути «параметрически квадратним». Що Утворюють і направляючі необов’язково повинен мати «фізичне» те що, а можуть перехрещуватися, та заодно відстань з-поміж них в вузлах каркаса має задовольняти заданому допуску, який управляється системної перемінної AMJOINGAP. Виконуючи побудова таких поверхонь, можна контролювати відповідність вузлів каркаса даному допуску.

5.3.5 Похідні поверхности.

Похідні поверхні також є поверхнями довільній форми, однак у на відміну від поверхонь, описаних вище, може бути побудовано на основі вже існуючих поверхонь. У цьому вся класі також чотири типи поверхонь: переходу (сглаживающие), поєднання (на перетині двох поверхонь), кутового поєднання (з кінця трьох сполучень) і подоби (офсетные).

Поверхности переходу (blended), створювані командою AMBLEND (Surfaces/Create Surface/Blend чи опцією Переходу з меню Поверх і підменю Створення поверхні), будуються з урахуванням двох, 3 або чотирьох поверхонь, у своїй результуюча поверхню є дотичній до всім вихідним. При побудові поверхонь переходу можливо також використання кронштейна як вихідних даних всіх типів каркасних елементів, у своїй можна контролювати «вагу» кожного вихідного елемента, який визначає протяжність касательного ділянки поверхности.

Поверхности поєднання (fillet), створювані командою AMFILLETSF (Surfaces/Create Surface/Fillet чи опцією Поєднання… з меню Поверх і підміню Створення поверхні), дозволяють виконати поєднання постійного чи змінного радіуса або ж кубічне згладжування між двома пересічними поверхнями вздовж кордони їхнього перетину. Причому у діалоговому вікні можна поставити режим автоматичної обрізки одного чи обох сопрягаемых поверхонь або залишити вихідні поверхні незмінними. З іншого боку, діалоговому вікні можна поставити протяжність поверхні поєднання щодо кордонів вихідних поверхностей.

Поверхности кутового поєднання (corner), проектовані командою AMCORNER (Surfaces/Create Surface/ Corner Fillet чи опцією Кутового поєднання з меню Поверх і підменю Створення поверхні), створюють поверхню переходу з кінця трьох від перетинання поверхонь поєднання, у своїй можлива автоматична обрізка вихідних поверхностей.

Поверхности подоби (offset) проектуються командою AMOFFSETSF (Surfaces/Create Surface/Offset чи опції Подоби з меню Поверх і підміню Створення поверхні) і створюють паралельно наявної поверхні в позитивному чи негативному напрямі щодо неї нормальний на заданому відстані. Цю функцію можна використовувати одночасно до кількох поверхням, а ролі розширених можливостей можна автоматично видалити вихідні поверхности.

5.4 Загальні властивості поверхностей.

5.4.1 Уявлення поверхонь AutoSurf на экране.

Поверхні AutoSurf можуть бути на екрані або у тонированном вигляді, або за допомоги каркасів. Вочевидь, що тонированние поверхонь стоїть використовувати лише з останніх етапах роботи, наприклад для підготовки презентаційних матеріалів, однак у процесі моделювання каркасне уявлення поверхонь є найбільш виправданим. При цьому слід пам’ятати, що каркаси, використовувані до подання існуючих поверхонь, є лише допоміжним засобом й у загальному від каркасів, що були для побудови поверхонь. Звісно, вихідні каркаси багато чому визначають властивості поверхонь AutoSurf, проте створена поверхню існує у графічної базі AutoCAD як об'єкт і до неї застосовні все методи роботи так ж, як і решти об'єктах AutoCAD: управління її висновком на екран, вибір, копіювання, модифікація, редагування з допомогою ручок тощо. У той самий час вихідний каркас може бути видалений одразу після створення поверхности.

5.4.2 Напрям поверхности.

Як людина геометричний об'єкт, кожна поверхню в AutoSurf має початок і напрям. Вектор, поміщений у так званий початковий кут поверхні, називається нормалью яких і визначає як початок поверхні, а й позитивне направлення у просторі стосовно неї. З іншого боку, самісінькому поверхні існують два напрями, зумовлені направляючими і утворюючими лініями, які у термінології AutoSurf називаються відповідно U і V лініями. У цьому кількість направляють і їхнім виокремленням до подання поверхонь на екрані поставив у діалоговому вікні з допомогою команди AMSURFVARS (Surfaces/Preferences чи опції Установки… в меню Поверх). Щоб розпізнати напрям ліній U і V, варто використовувати «правило правої руки», а напрям поверхні можна змінити з допомогою команди AMEDITSF (Surfaces/Edit Surface/Flip Normal чи опції Замінити напрям нормальний з меню Поверх і підміню Редагування поверхні). За бажання, можна також ознайомитися поставити висновок на екран їхнім виокремленням з допомогою штрихових ліній, що відрізняти їхнього капіталу від направляють, що завжди виводяться на екран як безперервних ліній (як і, як граничні контури поверхностей).

5.5 Базові поверхні, і поверхні з неоднорідним контуром.

Більшість NURBS-поверхностей мають створюватися з допомогою чотирьох гладких граничних елементів. Якщо вихідні граничні каркасні елементи є неоднорідними (тобто. мають різкі зміни у напрямі кривизни), то результуючі NURBS-поверхности ні гладенькими й їх поведінка може бути непередбаченою. Та оскільки багато поверхні в реальному моделюванні мають неоднорідні граничні контури (як зовнішні, і внутрішні), то побудова таких поверхонь проходить як у два етапу: спочатку створюється базова безупинно гладка NURBS-поверхность, а потім виробляється її обрізка з допомогою неоднорідних граничних контурів. Щойно поверхню піддалася цієї операції, контури обрізки стають її невід'ємною частиною, але можна одержати доступ базової поверхні з допомогою команди AMDISPSF (Surfaces/Surface Display чи опції Зображення поверхонь… з меню Поверх). Поверхні з неоднорідним контуром характеризуються тим, що й кордон може мати довільної форми, отримувану обрізанням наявних поверхностей.

5.6 Кривизна поверхонь і лінії з векторами приращений.

Оскільки поверхні в AutoSurf є гладенькими NURBS-поверхностями, вони характеризуються кривизною у кожному окремо взятому точці. Для управління кривизною поверхонь в AutoSurf існує спеціальний геометричний об'єкт — лінія з векторами збільшень (augmented line). Такі лінії подібні полилиниям, однак за використанні їх для побудови поверхонь можна управляти кривизною результуючої поверхні, що проходить нормальний до векторах приращений.

Численные методи NURBS як засіб уявлення поверхонь в AutoSurf При побудові поверхонь AutoSurf можна використовувати каркасні елементи різних типів (сплайны, полилинии, лінії, дуги, окружності, еліпси, лінії з векторами збільшень), проте незалежно від типу вихідного каркасного елемента всі дані перетворюються програмою AutoSurf на підставі методу NURBS. У зв’язку з цим необхідно зробити деякі пояснення з приводу сплайнов й у рамках необхідного мінімуму визначитися в термінології, що надзвичайно важливо задля роботи з AutoSurf.

5.7 Сплайны і їх построения.

Реальний сплайн — це гладка крива, через поставлене набір точок. При побудові NURBS-сплайна завжди мається на увазі якийсь аппроксимируемый контур, що з прямолінійних сегментів, вершини яких дають визначення сплайна і називаються контрольними точками. Контрольні точки невеликі на екрані у звичайному режимі праці та, як правило, стають доступними лише за виконанні операцій редагування. Працюючи в AutoSurf, можна використовувати реальні сплайны, котрі почали невід'ємним об'єктом AutoCAD R13, що надзвичайно корисно в тому випадку, коли потрібно побудова довільній гладкою кривою, наприклад, що проходить через кінці наявного набору каркасних елементів. У загальнішому разі користувачам найчастіше доводиться поводитися з масивами координат, які є результатом розрахунків. Побудова полилиний з використанням розрахункових координат є перше наближення до побудові поверхонь, але такі полилинии є гладенькими. Тут допоможе приходить команда AMFITSPLINE (Surfaces/Edit Wireframe/Spline Fit чи опція Згладити сплайном… з меню Поверх і підменю Редагування каркаса), що виконує сплайновую апроксимацію полилиний та інших геометричних примітивів. Що ж до редагування сплайнов, то тут можна користуватися вбудованої командою SPLINEDIT, яка з’явилася на AutoCAD R13.

Порядок сплайна і сплайновые сегменти. Під порядком сплайна розуміється порядок найвищої експоненти в описывающем його математичному рівнянні плюс 1. У практичних термінах порядок сплайна визначає максимальне число випадків, коли кривизна сплайнового сегмента може змінити свою напрям. У AutoSurf його значення може варіюватися від 2 до 26, проте рекомендується використовувати 4-й лад із тим, щоб уникати ймовірних ускладнень під час застосуванні сплайнов вищого порядку. Часто при апроксимації полилиний більш точний такого результату досягають при використанні кількох ділянок сплайнов, званих сплайновыми сегментами, замість єдиного сплайна, який струменіє через поставлене набір точок. Сплайновые сегменти залишаються невидимими для користувача, проте до правильного завдання режимів апроксимації важливо знати їх, оскільки поняття порядку сплайна застосовується окремо до кожного сегменту, а чи не до сплайну в целом.

Аппроксимирующие поверхневі сегменти сплайновых поверхонь. Подібно тому, як і AutoSurf апроксимація полилиний здійснюється з використанням сегментів кубічних сплайнов, для апроксимації поверхонь застосовуються кубічні сплайновые поверхневі сегменти. Попри те що що це сегменти практично завжди залишаються невидимими, також важливо знайомитися з наявності й намагатимуться зводити їх кількість до мінімуму, бо від кількості використовуваних аппроксимирующих поверхневих сегментів безпосередньо залежить обсяг займаного дискового простору, і навіть швидкість прорахунку поверхонь. З іншого боку, загалом разі збільшення кількості поверхневих сегментів не веде до істотного поліпшення «якості» поверхні. Щоб зводити до мінімуму кількість використовуваних сегментів при апроксимації поверхонь, слід перетворювати полилинии в сплайны вочевидь на початок створення поверхні, і навіть ставити розумні значення допуску сплайновой апроксимації. Розглядаючи аппроксимирующие сегменти, слід також уточнити, що сегменти є гранями поверхні, що у загальному цьому випадку всі поверхні в AutoSurf безупинно гладкі, а то й задаються кути чи касательных.

Непрерывность сплайнов і сплайновых поверхонь. Розглянувши поняття порядку сплайна і сплайновых сегментів. необхідно зупинитися на одному властивості сплайнов і сплайновых поверхонь — безперервності, яка характеризує наявність або відсутність розривів в «гладкості» сплайнов і поверхонь. Усього існує три класу безперервності - С2, С1 і С0, і застосовуються вони, як до сплайнам, і до поверхням: У сплайнов і поверхонь з безперервністю за класом С2, є безупинно гладенькими, розриви кривизни повністю відсутні; сплайны і поверхні з безперервністю за класом С1 мають одне чи кілька змін радіуса кривизни, причому лінія, через яку проходить зміна радіуса кривизни, називається дотичній; сплайны і поверхні з безперервністю за класом С0 мають чи кілька розривів гладкості, які характеризуються різким зміною направленості кривизни (розрив безперервності характеризується наявністю угла).

AutoSurf R3.1 підтримувати не може роботу з сплайнами і поверхнями за класом безперервності С0. У той самий час вихідні полилинии може мати клас непрерыности С0, але за використанні їх, AutoSurf автоматично розбиває результуючий сплайн чи поверхню на чи кілька фрагментов.