Трехмерное параметрическое моделирование на персональном компьютере

AutoSurf R3.1, а также транслятор IGES R13.1.

4.2.1 AutoCAD Designer R2.1

AutoCAD Designer, будучи специализированной программой, предназначена

для пользователей, работающих в основном в машиностроении и смежных

отраслях, и призвана автоматизировать процесс создания КД деталей и

сборочных единиц. У пользователей может возникнуть законный вопрос, нужно

ли вообще заниматься параметрическим трехмерным твердотельным

моделированием, если КД представляет собой набор двухмерных чертежей, и

нужно ли платить дополнительно за Designer, если в AutoCAD R13 есть

встроенные функции генерации сложных трехмерных твердых тел? Однако для

повышения производительности труда инженеров, получения надежного, гибкого

и простого в применении средства для оптимизации процесса проектирования

механических деталей и сборочных единиц и, наконец, объединения задач

CAD/CAM в одной среде трехмерное моделирование просто необходимо.

Оптимизация процесса проектирования достигается за счет создания

оптимальной среды на всех этапах конструирования: от эскизного

проектирования до готовой КД изделия. Каким образом достигнута такая

оптимальность? Во-первых, оригинальным подходом к построению твердых тел в

AutoCAD Designer, позволяющим проектировать модели на основе конструкторско-

технологических элементов, оперируя привычными для конструкторов терминами

(сопряжение, фаска, отверстие и т.д.), тогда как в традиционных программах

трехмерного моделирования их приходилось подменять специфическими

геометрическими понятиями (дуга, линия, окружность и пр.). Во-вторых,

параметрическими свойствами проектируемых в AutoCAD Designer моделей и

сборочных единиц, обеспечивающими возможность их корректировки практически

на любой стадии проектирования, в чем заключается основное преимущество

перед традиционными трехмерными моделями, как правило статичными и с трудом

поддающихся редактированию (например, твердые тела, созданные стандартными

средствами AutoCAD). При этом трехмерные модели деталей проектируются как

бы в два этапа: сначала создается характерный профиль детали на плоскостном

эскизе, а затем добавляется третье измерение. Будучи трехмерным,

моделирование тем не менее проходит на плоском экране монитора; такой

подход выгодно отличается от традиционных методов, где пользователю

предлагается спроектировать трехмерный объект одной командой, контролируя

одновременно все три пространственные координаты. Далее моделирование

сборочной единицы также максимально приближено к реальности и практически

полностью автоматизировано - пользователю нужно задать только

параметрические связи между существующими объектами, ограничивающими

количество степеней их свободы. И, наконец, возможностью контроля процесса

проектирования моделей и сборок по их проекционным видам, генерирующимся

автоматически. При этом постоянная действующая двунаправленная

ассоциативная связь «модель-чертеж» в сочетании с параметрическими

свойствами дает возможность вносить коррективы как в самой модели, так и в

ее проекционных видах путем простого изменения существующих размеров, а

встроенные функции анализа взаимопересечения деталей в сборочных единицах

полностью гарантируют пользователя от ошибок, неизбежно возникающих при

создании независимых проекций сложных сборочных единиц средствами

двухмерной графики. Таким образом, параметрические свойства,

двунаправленная ассоциативная связь «модель-чертеж», а также моделирование

на основе конструкторско-технологических элементов, позволят пользователям

проектировать трехмерные объекты и сборки концептуально, не привязываясь

изначально к конкретным размерам деталей и составу сборок и оптимизируя

модели по мере их создания, что в полной мере адекватно реальному процессу

проектирования в мировой конструкторской практике.

4.2.2 AutoSurf R3.1 и транслятор IGES R13.1

AutoSurf R3.1 - специализированная прикладная программа,

предназначенная для трехмерного моделирования абсолютно гладких

поверхностей произвольной сверхсложной формы, что особенно актуально в авиа-

, автомобиле-, и судостроении. Для изделий (например, фюзеляжей самолетов,

корпусов кораблей и автомобилей) этих отраслей типичны чрезвычайно сложные

поверхностные формы, для анализа которых, как правило, недостаточно

проекционных видов и сечений, а требуется построение трехмерных моделей.

Действительно, моделируя сложные поверхности на плоских чертежах,

конструктор задает граничные контуры поверхности, ее характерные линии,

направляющие и образующие, сечения поверхности на дискретных интервалах и

т.д., но при этом не видит саму поверхность! Естественно, в этом случае

спор о преимуществах двухмерного или трехмерного моделирования просто

неуместен.

Полностью интегрированная с AutoCAD R13 программа AutoSurf R3.1

предоставляет высокоэффективные и в то же время простые в применении

средства моделирования поверхностей на основе использования неоднородных

рациональных B-сплайновых численных методов (NURBS). Ее расширенные

возможности построения и редактирования геометрических форм органично

дополняют встроенные функции среды AutoCAD по моделированию трехмерных

объектов. Благодаря этой мощной комбинации пользователи могут

конструировать и моделировать - начиная от пресс-форм и крепежных элементов

турбин и заканчивая любыми компонентами изделий автомобильной и

аэрокосмической отраслей, а также компонент для потребительских товаров и

медицинского оборудования.

Поставляемый с пакетом AutoSurf R3.1 транслятор IGES (AutoCAD IGES

Translator R13.1) предназначен для корректного и полного обмена информацией

с высокоуровневыми программами САПР, что дает возможность использовать в

работе с AutoSurf форматы других прикладных программ, применяемых вашей

компанией либо вашими партнерами. Причем, поскольку поверхности в AutoSurf

описываются численными методами NURBS в рамках базы данных AutoCAD ( формат

.DWG), полученные модели объектов могут корректно передаваться между

прикладными программами САПР высокого уровня, затем обрабатываться в

AutoSurf и далее передаваться в аналитические прикладные программы или в

средства генерации управляющих программ для станков с ЧПУ, замыкая

разорванную в настоящее время цепочку задач CAD/CAM.

4.3 Совместное использование Designer и AutoSurf в AMD

Cпециализированные программы, как правило, не отвечают конкретным

запросам пользователей в смежных областях. В частности, программы AutoCAD

Designer и AutoSurf имеют свои ограничения в использовании. С одной

стороны, Designer предоставляет высокоэффективное средство для

моделирования трехмерных объектов, формообразующие элементы которых

отличаются сравнительной простотой. Однако, в действительности даже в

изделиях общего машиностроения многие детали имеют в своем составе

поверхности произвольной формы. С другой стороны, AutoSurf позволяет

строить поверхности произвольной формы, а также пространственные объекты

любой степени сложности, однако максимальная эффективность при применении

AutoSurf достигается только в случаях, когда моделируемое изделие имеет

достаточно много поверхностей произвольной формы, как, например, в авиа-

или автомобилестроении. Но и в этих отраслях существует широкий спектр

изделий, которые чрезвычайно просто и быстро можно смоделировать средствами

AutoCAD Designer, в то время как в AutoSurf построение поверхностных

оболочек подобных объектов может оказаться более трудоемким. В свете

вышесказанного становится очевидным, что наилучший результат в трехмерном

моделировании реальных конструкций может быть достигнут при совместном

использовании обеих этих программ. С помощью Autodesk Mechanical Desktop

можно вводить поверхности произвольной формы в качестве формообразующих

элементов параметрических моделей и применять в дальнейшем полученные

модели для конструирования сборочных единиц.

4.4 Интерфейс и функциональные модули AMD

Поскольку AMD является интегрированным пакетом прикладных программ для

AutoCAD R13, он органично вписывается в интерфейс этой графической

оболочки, обеспечивая доступ ко всем функциональным возможностям AutoCAD.

Доступ к командам AMD аналогичен доступу к стандартным командам AutoCAD и

осуществляется посредством падающего меню, панели инструментов или

командной строке. При этом оригинальная концепция данного программного

обеспечения в сочетании с дружественным интерфейсом AutoCAD делают AMD

чрезвычайно простым в изучении и применении. Говоря об интерфейсе AMD,

необходимо выделить четыре функциональных модуля этого пакета:

. модуль параметрического твердотельного моделирования (меню PARTS или

Детали);

. модуль параметрического моделирования сборочных единиц (меню ASSEMBLIES

или Узлы);

. модуль моделирования поверхностей произвольной формы (меню SURFACES или

Поверх);

. модуль генерации двумерных чертежей (меню DRAWINGS или Чертеж).

Первые два модуля представляют собой составные части программы

Designer; модуль поверхностей включает функции AutoSurf по моделированию

абсолютно гладких поверхностей произвольной формы; последний модуль

является универсальным и применим для генерации чертежей стандартных

трехмерных объектов AutoCAD и комбинаций разнородных трехмерных объектов.

4.5 Параметрическое моделирование трехмерных твердотельных объектов в

AutoCAD Designer R2.1 (модуль PARTS)

Основные понятия

Как правило, даже сложные машиностроительные детали формируются из

сравнительно простых элементов. Более того, многие формообразующие элементы

являются стандартными конструкторско-технологическими элементами, например:

фаска, сопряжение, отверстие. Другие же элементы, отличаясь простотой

образующих поверхностей, тем не менее обладают достаточно произвольной

формой, но и в этом случае они всегда имеют один или более типичных

профилей в одной из проекций или в сечении.

Процесс моделирования в AutoCAD Designer как раз и сводится к тому,

чтобы сначала задать на плоскости типовой профиль, а затем придать ему

пространственные свойства, построив так называемую базовую форму, а затем

добавлять к ней новые конструкторско-технологические элементы (стандартные

или описываемые типовыми профилями). Создание типовых профилей

формообразующих элементов в AutoCAD Designer происходит в два этапа (при

этом выполняемые действия максимально приближены к операциям,

осуществляемым конструкторами в повседневной практике): сначала строится на

так называемой эскизной плоскости концептуальный эскиз профиля, а затем на

его элементы накладываются геометрические связи и вводятся параметрические

размеры. По умолчанию при создании базовой формы в качестве эскизной

плоскости используется плоскость XY пользовательской системы координат,

однако задание профилей других конструкторских элементов может

производиться и в плоскостях, отличных от исходной. В этом случае следует

определить новую эскизную плоскость при помощи команды AMSKPLN (опция

Sketch Plane в меню Parts, подменю Sketch или опция Плоскость построений в

меню Детали, подменю Эскиз). Для ориентации эскизной плоскости в

пространстве можно использовать как непосредственно грани существующей

модели, так и специальные неформообразующие конструкционные элементы -

рабочие плоскости. Помимо рабочих плоскостей в AutoCAD Designer для

привязки формообразующих элементов при моделировании также эффективны

другие неформообразующие конструкционные элементы: рабочая ось и рабочая

точка.

4.5.1 Создание профилей формообразующих элементов

Геометрия эскиза может быть любой сложности. Однако в AutoCAD Designer

существует единственное ограничение - эскиз профиля должен иметь только

один замкнутый контур, именно этот контур используется при последующем

задании третьего измерения. Наряду с замкнутым контуром допускается

использование незамкнутых линий, которые могут служить осями при

последующем введении параметрических размеров и связей. Поскольку AutoCAD

Designer полностью интегрирован в среду AutoCAD, геометрические построения

на плоскости выполняются командами рисования и редактирования двухмерных

объектов в AutoCAD. В отличие от обычной работы в AutoCAD, где требуется

абсолютная точность построения моделей, здесь при построении эскиза не

нужно соблюдать большую точность ни в отношении предполагаемых размеров, ни

в отношении относительного расположения элементов эскиза (параллельность,

перпендикулярность и т.д.). Забудьте про режимы ШАГ, СЕТКА и ОРТО и функции

объектной привязки. Проектируйте концептуальный эскиз так, как если бы в

вашем распоряжении были только лист бумаги и карандаш, а затем AutoCAD

Designer осуществит профилирование вашего эскиза, уловив заложенную в нем

концепцию, и придаст ему более четкие очертания. Профилирование эскиза

производится командой AMPROFILE (или опцией Контур в меню Детали из подменю

Эскиз). При выполнении данной операции Designer автоматически накладывает

геометрические связи на созданные двухмерные объекты, обеспечивая (в

зависимости от установок):

. горизонтальность почти горизонтальных линий;

. вертикальность почти вертикальных линий;

. параллельность почти параллельных линий;

. перпендикулярность почти перпендикулярных линий;

. замкнутость почти замкнутых линий;

. концентричность почти концентричных дуг и т.д.

«Почти» в данном случае означает, что взаимное расположение объектов

соответствует заданным линейному и угловому допускам, значения которых

доступны в диалоговом окне при запуске команды AMPARTVARS

(Parts/Preferences или подменю Установки... меню Детали). При этом угловой

допуск (по умолчанию 4° ) управляет ориентацией (параллельность или

перпендикулярность) линейных элементов эскиза по отношению к осям системы

координат и между ними, а линейный допуск, определяемый размером курсора-

мишени, - взаимным расположением характерных точек элементов эскиза (концов

отрезков, центров дуг и окружностей и т.д.).

После профилирования узловые точки эскиза (концы отрезков и центры дуг)

отмечены на экране крестиками, а один из узлов - крестиком в рамке. Этот

узел, называемый фиксированной точкой, при последующем внесении изменений в

эскиз останется неизменной конструкторской базой. При желании фиксированную

точку можно переопределить в другом узле эскиза командой AMFIXPT

(Parts/Sketch/Fix Point или опцией Фиксировать точку в меню Детали, подменю

Эскиз). Наложенные программой связи можно отобразить на экране командой

AMSHOWCON (Parts/Sketch/Constraints/Show или опцией Показать в меню Детали

из подменю Эскиз, подменю Зависимости). При этом каждый примитив в эскизе

обозначается номером в кружке, а имеющиеся связи показываются условными

символами рядом с примитивом с номерами парного объекта, для которого

действует данная связь. Если программа неадекватно восприняла предложенную

концепцию и ввела лишние связи, их можно удалить командой AMDELCON

(Parts/Sketch/ Constraints/Delete или опцией Удалить в меню Детали из

подменю Эскиз, подменю Зависимости). Недостающие связи вводятся вручную

командой AMADDCON (Parts/Sketch/ Constraints/Add или опцией Наложить в меню

Детали из подменю Эскиз, подменю Зависимости). Если же программа адекватно

интерпретирует выбранную концепцию или есть необходимость самостоятельного

ввода в эскиз геометрических связей, в диалоговом окне команды AMPARTVARS

надо отключить опцию Apply Constraint Rules (или опцию Накладывать

автоматически в меню Детали из подменю Установки...). При использовании

эскиза с точной геометрией и размерами в диалоговом окне следует отключить

опцию Assume Rough Sketch (или опцию Считать набросок черновым).

В перечисленных выше случаях пользователем полностью контролируется

процесс введения связей и параметрических размеров, поскольку после каждой

операции над эскизом программа сообщает, сколько связей или размеров

требуется для того, чтобы профиль был однозначно определен. При этом

однозначное определение профиля не является обязательным и AMD обеспечивает

функции формообразования. Однако при редактировании модели, основанной на

эскизе с неполных набором связей, могут возникнуть ошибки в процессе

моделирования.

Введение параметрических размеров - важнейшая операция последующих

этапов работы, поскольку именно параметрические размеры обеспечивают

редактирование модели. Простановка параметрических размеров на эскизе

принципиально не отличается от аналогичной процедуры, осуществляемой

стандартными средствами AutoCAD, однако является более «интеллектуальной»

по сравнению с последней. Для введения всех типов параметрических размеров

применяется единая команда AMPARDIM (Parts/Sketch/Add Dimension или опция

Размер в меню Детали из подменю Эскиз), при этом тип размера (линейный,

угловой, радиальный и т.д.) фиксируется автоматически в зависимости от

последовательности и расположения указанных конструктором точек. Далее,

после простановки каждого размера программа по-прежнему выдает сообщения о

том, сколько связей/размеров надо еще ввести для однозначности эскиза. Если

же из-за ошибки замыкается размерная цепь либо указывается конфликтующее

значение размеров (например, значение охватывающего размера меньше, чем

значение охватываемого размера), Designer выдает соответствующее

предупреждение, и перейти к последующим этапам работы можно, только удалив

избыточные геометрические связи или размеры.

Кроме этого, при ошибочном введении параметрические размеры можно

удалить, так же как и геометрические связи, однако при этом рекомендуется

воздержаться от команды UNDO: данные команды, групповые, поэтому, удаляя

ошибочно введенные связи или размеры можно потерять и верно определенные

связи. Вместо команды UNDO следует использовать команду AMDELCON

(Parts/Sketch/Constraints/Delete или опцию Удалить в меню Детали из подменю

Эскиз, подменю Зависимости) для связей и команду ERASE для параметрических

размеров.

Как было сказано, реальный процесс конструирования характеризуется тем,

что окончательные значения размеров деталей, как правило, заранее

неизвестны и подлежат дополнительному уточнению (включая «проводку» листов

извещений). Отсюда вытекает необходимость редактирования параметрических

размеров, выполняемого при наличии активного эскиза командой AMMODDIM

(Parts/Change Dimension или опцией Изменить размер в меню Детали из подменю

Эскиз).

Следует отметить, что все значения параметрических размеров выражаются

переменными, имена которых генерируются автоматически для всех вновь

создаваемых размеров: d0, d1, d2 и т.д. По умолчанию на экране отображаются

численные значения, однако командой AMDIMDSP (Parts/Display/Dim Display или

опцией Размеры в меню Детали из подменю Изображение) можно задать индикацию

значений размеров на экране в виде имен переменных или в виде уравнений.

Задание переменных значений размеров возможно двумя способами:

с использованием имен переменных. Очень часто многие размеры на чертеже

логически взаимосвязанными. Простейший пример: при простановке размеров на

симметричном эскизе расстояние от контура эскиза до оси симметрии равно

половине габаритного размера; в этом случае при запросе значения размера

можно ввести математическое выражение, например d0/2 или для какого-либо

другого случая d1*2+d2;

с использованием глобальных параметров. Поскольку проектируемая модель

детали впоследствии органично входит в сборочную единицу, ее размеры

зависят от других деталей; так, диаметры вала и отверстия втулки,

устанавливаемой на этот вал, должны быть одинаковыми. Следовательно, в этом

случае при простановке размеров целесообразно ввести переменный глобальный

параметр, например с именем diameter, командой AMPARAM (Parts/Parameters

или подменю Параметры из меню Детали) и приписать ему какое-либо численное

значение или уравнение, а затем, создавая модели вала и втулки, при

простановке соответствующих параметрических размеров указать имя параметра

вместо численного значения. Данная операция позволит редактировать обе

модели, изменив всего лишь один глобальный параметр.

4.5.2 Способы задания и построения конструкторско-технологических

элементов.

На основе профилированного эскиза с полным набором связей (далее «профиль»)

можно построить базовую форму следующими способами:

выдавливанием;

вращением;

перемещением вдоль криволинейной двухмерной направляющей.

Новые конструкторско-технологические элементы к базовой форме добавляют

либо одним из выше перечисленных способов, либо вводом стандартных

элементов, а именно:

отверстий (3 типа);

фасок;

сопряжений.

Осуществляя формообразование следует помнить, что трехмерные объекты в

AutoCAD Designer представляют собой твердые тела и формообразование

производится при помощи булевых операций над пространственными множествами:

объединения, вычитания и пересечения. Так, совершенно естественно, что

добавление отверстия к модели ведет к вычитанию объема, а задание фасок и

сопряжений - к вычитанию либо сложению в зависимости от конкретного случая.

Добавление стандартных конструкторско-технологических элементов происходит

автоматически, поэтому пользователю нет необходимости вникать в

математическую сущность происходящих операций.

Что же касается формообразования на основе профилей, то здесь пользователь

обязан в явном виде задать тип булевой операции, необходимой для достижения

желаемого результата.

Для облегчения формообразования базовой модели и ее модификации, как

отмечалось выше, используют рабочую плоскость, рабочую ось и рабочую точку.

Рабочая плоскость, представляющая собой неформообразующий конструкторско-

технологический элемент, применяется для привязки эскизных плоскостей, если

для этих целей невозможно воспользоваться одной из граней существующей

модели. Рабочие плоскости создаются командой AMWORKPLN

(Parts/Features/Work Plane или опцией Рабочая плоскость... в меню Детали из

подменю Элемент), после вызова которой в диалоговом окне нужно указать два

модификатора из имеющегося набора вариантов (например «по ребру» и

«перпендикулярно плоскости»). При этом можно задать как параметрические

рабочие плоскости, которые будут изменять свое положение при редактировании

определяющих их элементов, так и непараметрические (или статические)

рабочие плоскости. Для привязки рабочих плоскостей, а также других

конструкторско-технологических элементов применяются рабочие оси,

автоматически создаваемые в пространстве модели командой AMWORKAXIS

(Parts/Features/Work Axis или опцией Рабочая ось в меню Детали из подменю

Элемент) при указании одной из цилиндрических, конических или тороидальных

поверхностей.

Помимо названных выше неформообразующих конструкторско-технологических

элементов в AutoCAD Designer используются рабочие точки, которые

применяются исключительно для последующего задания расположения отверстий

или центров круговых массивов. Рабочая точка моделируется указанием ее

приблизительного расположения на активной эскизной плоскости с последующим

заданием двух параметрических размеров.

Рабочие плоскости, оси и точки - незаменимое средство для привязки

формообразующих элементов, однако их присутствие на экране, как правило,

нежелательно при визуализации. На этот случай в Designer предусмотрены

функции отключения видимости этих объектов на экране: AMPLNDSP, AMAXISDSP и

AMPTDSP соответственно (Parts/Display/Work Plane & Work Axix & Work Point

или опции Рабочие плоскости&Рабочие оси&Рабочие точки в меню Детали из

подменю Изображение).

Формообразование выдавливанием профиля производится по нормали к эскизной

плоскости на заданное расстояние и под заданным уклоном.

Эта операция вызывается командой AMEXTRUDE

(Parts/Features/Extrude или опцией Выдавить... в меню Детали из подменю

Элемент), при этом управление режимами происходит в диалоговом окне, где

необходимо указать явно глубину выдавливания либо ограничительную

поверхность, а также уклон. При добавлении конструкторско-технологического

элемента к имеющейся модели необходимо явно указать тип булевой операции.

Естественно, что после задания режимов все геометрические построения

выполняются автоматически.

Формообразование вращением профиля осуществляется командой AMREVOLVE

(Parts/Features/Revolve или опцией Вращать... в меню Детали из подменю

Элемент) и по процедуре аналогична с описанным выше методом, однако

отличается от него тем, что требует наличия оси вращения, в качестве

которой могут выступать следующие объекты:

одно из ребер существующей модели;

рабочая ось;

одна из линий, являющаяся элементом профиля, но не пересекающая замкнутый

контур профиля. В последнем случае, если линия не часть границы профиля,

перед профилированием эскиза ей нужно предписать тип линии, отличный от

других элементов эскиза. В остальном формообразование вращением

производится аналогично выдавливанию: в диалоговом окне задается тип

булевой операции, угол вращения или ограничительная плоскость.

Формообразование перемещением профиля поперечного сечения вдоль траектории

требует наличия как профилированного эскиза сечения, так и профилированной

траектории. Сначала командой AMPATH (Parts/Sketch/Path или опцией

Траектория в меню Детали из подменю Эскиз) создается профилированная

траектория. Принципиально эта операция ничем не отличается от построения

обычного профиля за исключением того, что траектория может быть

незамкнутой, и тогда необходимо указать начальную точку траектории. После

этого в одной из точек полученной траектории необходимо построить рабочую

плоскость и сделать ее эскизной. Рабочая и эскизная плоскости автоматически

помещаются в заданную ранее начальную точку по нормали к траектории при

выборе соответствующих опций в диалоговом окне команды AMWORKPLN. Далее на

эскизной плоскости рисуется требуемый профиль описанным выше способом, а

затем командой AMSWEEP (Parts/Features/Sweep или опцией Сдвинуть в меню

Детали из подменю Элемент) выполняется формообразование методом

перемещения. При этом в диалоговом окне можно указать тип булевой операции,

ограничитель и ориентацию профиля при его перемещении: либо по нормали к

траектории, либо параллельно эскизной плоскости профиля.

Как уже отмечалось, помимо формообразования на основе задаваемых

пользователем профилей в AutoCAD Designer имеются функции автоматического

создания стандартных конструкторско-технологических элементов, а именно:

сопряжений, фасок и отверстий.

Процедура генерации сопряжений чрезвычайно проста. Она вызывается командой

AMFILLET (Parts/Features/Fillet или опцией Сопряжение в меню Детали из

подменю Элемент); пользователю надо лишь указать сопрягаемые ребра модели

(их может быть любое количество) и радиус сопряжения. При этом в качестве

значения последнего можно ввести глобальные параметры, чтобы облегчить

последующее редактирование.

Процедура генерации фасок производится командой AMCHAMFER (Parts/Features/

Chamfer или опцией Фаска... в меню Детали из подменю Элемент) и имеет ту же

последовательность действий, что и при выполнении сопряжений. Однако перед

выбором ребер модели пользователю предлагается задать способ снятия фаски,

указав одно или два расстояния или же расстояние и угол.

При генерации отверстий (в том числе резьбовых) можно использовать не

только гладкие отверстия, но и рассверленные под потайголовку и

зенкованные. Тип отверстий и параметры образующих их элементов задаются в

диалоговом окне при вызове команды AMHOLE (Parts/Features/Hole или опции

Отверстие... в меню Детали из подменю Элемент). Здесь же задается глубина

отверстия и способ расположения отверстия на модели:

концентрично имеющимся цилиндрическим поверхностям;

перпендикулярно грани модели на некотором расстоянии от двух ребер;

на рабочей точке.

Как отмечалось выше, многие детали в машиностроительных изделиях могут

иметь в качестве образующих элементов поверхности произвольной формы. Такие

поверхности практически не параметризуются, поскольку их форма описывается

численными методами NURBS. Однако их целесообразно использовать в качестве

секущих поверхностей для параметрических моделей. С этой целью в Designer

введен новый тип формообразующего элемента под названием Surfcut (отсечение

поверхностью), который генерируется командой AMSURFCUT (Parts/

Features/Surface Cut или опцией Отсечение поверхностью в меню Детали из

подменю Элемент).

Говоря о создании формообразующих элементов, следует остановиться на

расширенных функциях генерации формообразующих элементов в AutoCAD

DesignerR2.1, которые существенно облегчают работу за счет:

создания массивов конструкторско-технологических элементов с помощью

команды AMARRAY (Parts/Features/Array или опции Массив... в меню Детали из

подменю Элемент);

копирования одного из существующих эскизов в активную эскизную плоскость с

сохранением геометрических связей и параметрических размеров, выполняемого

командой AMCOPYSKETCH (Parts/Sketch/Copy Sketch или опцией Копировать в

меню Детали из подменю Эскиз);

возможности иметь в чертеже одновременно несколько эскизов.

4.5.3 Редактирование трехмерных моделей

Редактирование трехмерных моделей, являющее важнейшей операцией,

осуществляется единой командой AMEDITFEAT (Parts/Edit Feature или опцией

Редактировать элемент из меню Детали), при вызове которой пользователю

предлагается один из трех вариантов:

редактирование конструкторско-технологического элемента путем изменения

параметрических размеров. В этом случае после выбора нужного элемента

поверх модели подсвечивается исходный эскиз или появляется диалоговое окно

для стандартных элементов. Необходимо лишь указать редактируемый размер и

изменить его значение;

редактирование исходного эскиза. В этом случае предоставляется полный

доступ к исходной геометрии профиля: можно изменять или вводить новые

параметрические размеры и геометрические связи, применяя все способы работы

с эскизами, рассмотренные выше;

редактирование элементов Surfcut. Параметрическое редактирование

поверхностей AutoSurf и их расположение относительно других элементов

твердотельной модели не возможно, поскольку они имеют произвольную форму.

Однако, выбрав требуемую опцию в команде AMEDITFEAT (Эскиз или Отсечение),

можно получить доступ к исходной секущей поверхности, а также переместить

ее стандартными средствами AutoCAD и отредактировать с использованием

«ручек» или функций AutoSurf. После редактирования конструктивного элемента

следует выполнить команду AMUPDATE (Parts/Update или опцию Обновить из меню

Детали), с тем чтобы модель автоматически перестроилась в соответствии с

произведенными изменениями.

При необходимости удаления конструкторско-технологических элементов надо

воспользоваться командой AMDELFEAT (Parts/Features/ Delete или опцией

Удалить в меню Детали из подменю Элемент). Данная операция чрезвычайно

проста, однако при ее выполнении нужно иметь в виду, что на базе удаляемого

элемента могли быть созданы другие элементы. В этом случае будут удалены

все эти элементы. После удаления элементов модели необходимо выполнить

команду АМUPDATE.

Редактирование массивов производится аналогично описанным выше случаям,

однако, выполняя эти команды, следует иметь в виду, что массив

рассматривается как единый объект, поэтому необходимо выделить два

возможных варианта редактирования:

редактирование геометрии элементов массива. Для выполнения такой операции в

ответ на запрос команды AMEDITFEAT необходимо выбрать базовый элемент

массива и отредактировать его одним из доступных способов. После выполнения

команды АMUPDATE все элементы массива перестроятся в соответствии с

произведенными изменениями;

редактирование параметров массива. Для изменения параметров массива надо

выбрать один из производных элементов массива и в диалоговом окне изменить

количество элементов и их относительное расположение.

4.6 Сервисно-информационные возможности и обмен данными в AutoCAD Designer

R2.1

Поскольку работа с моделями происходит в трехмерном пространстве, очень

важно уметь пользоваться командами AutoCAD и Designer, обеспечивающими

доступ к видовым экранам и перемещению модели в пространстве для выбора

удобного вида; при этом на экране монитора целесообразно иметь два (или

более) видовых экрана: один с видом в проекции, другой - трехмерным

изображением. Конфигурация видовых экранов, а также выбор ракурса в

трехмерном пространстве могут производиться стандартными средствами

AutoCAD, однако в AMD также существует команда AMVIEW, позволяющая

значительно сократить время выполнения этих рутинных операций. Данная

команда, являющаяся универсальной для Designer и AutoSurf, имеет несколько

опций, сгруппированных в панели инструментов MCAD View, что обеспечивает

перемещение в пространстве модели одним щелчком мыши.

Любая модель проектируется поэтапно и состоит из множества конструкторско-

технологических элементов. Если модель сложная, очень часто приходится

выяснять взаимозависимость ее элементов и их «родственные» связи,

поскольку, например, удаление базового элемента автоматически влечет

удаление всех его производных. Просмотр истории создания модели в Designer

R2.1 осуществляется командой AMREPLAY (Parts/Utilities/Replay или опцией

Воспроизвести в меню Детали из подменю Утилиты), демонстрирующей на

графическом экране весь процесс моделирования, начиная с задания эскиза

базовой формы и заканчивая информацией о выполненных операциях. Кроме

этого, данная команда имеет опцию Truncate, которая дает возможность

отменить все изменения, произведенные в процессе проектирования, и тем

самым вернуться на несколько шагов назад.

При помощи команды AMLIST (Parts/Utilities/List или опции Информация в меню

Детали из подменю Утилиты) можно получить доступ к базовой информации о

модели, ее конструкторско-технологических элементах, а также о проекционных

видах в поле чертежа. Данная информация, отображаемая в текстовом окне,

полезна при работе со сложными моделями.

4.7 Расчет массово-инерционных характеристик и визуализация трехмерных

моделей

Расчет массово-инерционных характеристик выполняется командой AMPARTPROP

(Parts/Utilities/Mass Properties или опцией Масс-характеристики в меню

Детали из подменю Утилиты), а при задании в диалоговом окне плотности

«материала» рассчитываются масса, объем, координаты центра тяжести, площадь

Страницы: 1, 2, 3