12 - 2005

Solid Edge. Чертеж

Лев Донковцев, Константин Костромин

Поддержка традиционных плоских построений

Поддержка чертежей больших сборок

Поддержка стандартов

Поддержка блоков и построения схем

Этой статьей мы продолжаем цикл публикаций о системе проектирования Solid Edge.

Цель данной публикации — дать читателям представление о возможностях построения чертежей в Solid Edge и опровергнуть ошибочное мнение о том, что выпускать чертежи в 3D-системах не столь удобно, как в двумерных системах проектирования, особенно в соответствии с российской ЕСКД.

Рассмотрим характерные особенности плоского и трехмерного видов проектирования.

Вопрос о преимуществах и недостатках в этом случае многогранен и не только лежит в технической плоскости, но и затрагивает как самые основы организации производства в комплексе, так и основы проектирования в частности. В общих чертах остановимся на некоторых организационных проблемах.

Чертеж представляет собой основной документ и базовый элемент системы передачи технической информации на предприятии. На чертеже ставятся подписи, свидетельствующие о завершении этапа проектирования, после чего информация становится доступной другим подразделениям предприятия или партнерам. Именно за чертежи отвечают разработчик и специалисты, утверждающие их. С одной стороны — это преимущество, если иметь в виду, что твердые копии, несомненно, более надежны в хранении и удобны для чтения, поскольку не требуют ни особого оборудования, ни специально настроенного программного обеспечения. Более того, язык чертежа понятен любому образованному специалисту. Если конструкции несложные и не требуют построения поверхностей сложной формы, то строить плоские чертежи бывает и проще и быстрее, чем моделировать 3D-изделия. Большинство высококвалифицированных специалистов привыкли мыслить и работать с плоскими проекциями.

С другой стороны — именно чертеж, являясь единственным законным источником информации, становится одним из наиболее труднопреодолимых препятствий в повышении эффективности проектирования и запуска в производство новых изделий. До тех пор пока не подписан и не сдан чертеж (комплект документации), дальнейшая работа технологов, производственников, экономистов и других специалистов не может быть начата. Анализ наиболее эффективно развивающихся и технологичных предприятий показывает, что для сокращения сроков разработки и выпуска изделий в разы или даже в десятки раз необходима параллельная работа всех служб и обмен информацией между ними на возможно более ранних этапах работы того или иного подразделения. Такую возможность предоставляют только системы трехмерного моделирования, позволяющие быстро и наглядно оценивать конструкцию многим специалистам одновременно и использовать данные о еще не спроектированном до конца изделии всем подразделениям предприятия: технологам для разработки оснастки и инструмента, менеджерам — для закупки комплектующих и материалов, экономистам — для расчета себестоимости и эффективности, рекламному отделу — для раскрутки новой продукции, руководителям — для контроля исполнения проекта. Параллельная работа, помимо сокращения сроков, позволяет обнаруживать ошибки на ранних стадиях, что многократно снижает издержки на выпуск новой продукции. Для реализации такой работы необходима реорганизация большинства производственных отношений, с тем чтобы модели могли законно использоваться наряду с чертежами. Эффективное использование цифровых моделей изделий станет возможным после введения их нормоконтроля, выработки общих стандартов, таких же как для чертежей, чтобы инженерные службы однозначно понимали информацию, содержащуюся в объемных цифровых макетах, и пользовались общими правилами в оформлении и построении.

Зачастую для конструктора 2D-моделирование оказывается предпочтительным в том случае, когда результатом его труда считается чертеж, особенно при отсутствии связи с производством. В этом случае его не волнует, как будет производиться спроектированное изделие и будет ли оно вообще изготовлено. Таким образом, он экономит свои затраты на построение объемной модели. В то же время, если речь идет о сложном изделии или о массивной сборке, трудозатраты на построение плоского чертежа оказываются больше, чем на построение модели. В этом случае закономерным выбором конструктора будет 3D-система проектирования. Другой случай, когда предпочтение следует отдать «трехмерке», — необходимость снижения количества ошибок при компоновке и деталировке и упрощение внесения изменений. Выгода от применения трехмерных технологий проектирования наиболее значительна для предприятия в целом, причем на всех этапах — от проектирования до производства, соответственно заказчиком на ее внедрение должно быть руководство предприятия, а не отдельно взятый конструкторский коллектив.

Предоставим право делать выводы из вышеизложенного читателю и перейдем к обещанному описанию функциональности.

Поддержка традиционных плоских построений

Solid Edge поддерживает любой способ проектирования — как 2D, так и 3D. В рамках этой системы проектирования пользователь не ограничен той или иной технологией разработки. Конструктор может работать традиционным способом — делая плоские проекции, может моделировать объемные конструкции, а может параллельно использовать оба подхода в совместной разработке изделий — когда одни проектировщики работают на плоскости, а другие — в объеме.

Для параллельной работы с плоскими и объемными данными разработаны специальные инструменты виртуальных сборок. В Solid Edge существует инструментарий, позволяющий компоновщикам выполнить плоские построения в пространстве, используя существующие модели или их проекции. В проекциях можно использовать связи для анализа взаимодействия в сборке. Компоновщик связывает построенные эскизы с деталями, создавая дерево будущей сборки. А после завершения компоновки Solid Edge автоматически создает файлы деталей и сборок, помещая в них необходимые эскизы. В этом случае компоновщик работает с плоскими эскизами, по которым деталировщики создают модели (рис. 1). Оставим детальное описание этой технологии для отдельной статьи и сконцентрируемся на чертежах.

Рис. 1. Гибридное 2D/3D-проектирование в Solid Edge

Рис. 1. Гибридное 2D/3D-проектирование в Solid Edge

Для поддержки тех, кто привык работать на плоскости, в модуле черчения Solid Edge предусмотрены две среды: плоский вид (пространство модели) и лист чертежа (пространство листа) (рис. 2). Многие узн а ют в этом знакомый принцип AutoC ad и будут совершенно правы. Пространство модели предназначено для разработки плоских проекций в масштабе 1:1, только, в отличие от вышеупомянутого продукта компании Autodesk, построение здесь может быть параметрическим, а также могут использоваться проекционные связи (рис. 2). Построения, выполненные на плоском виде, применяются в качестве проекций на чертежном листе в произвольном масштабе. В дополнение к этому Solid Edge позволяет разместить плоские проекции как эскизы для построения по ним 3D-моделей (рис. 3). Благодаря этим возможностям пользователи, работавшие в двумерных системах, могут без труда перейти в Solid Edge, не меняя своих принципов и постепенно привыкая к объемным построениям.

Рис. 2. Плоский вид и чертежный вид, проекционные связи в плоском виде

Рис. 2. Плоский вид и чертежный вид, проекционные связи в плоском виде

Рис. 3. Автоматическое расположение плоских видов для построения модели

Рис. 3. Автоматическое расположение плоских видов для построения модели

В начало В начало

Поддержка чертежей больших сборок

При разработке чертежей больших сборок возникают специфические проблемы. Прежде всего речь идет о жестких требованиях к характеристикам компьютерного оборудования, обусловленных необходимостью очень быстро обрабатывать огромные объемы информации (многие наши заказчики работают со сборками объемом более 500 Мбайт, содержащими десятки тысяч деталей). Solid Edge имеет эффективные алгоритмы работы с большими объемами геометрической информации. Задача получения общих сборочных видов упрощается тем, что в массивных конструкциях не обязательно точно отображать каждую деталь, а невидимые детали можно вообще не задействовать в вычислениях до тех пор, пока они не потребуются. Solid Edge грамотно использует ресурсы компьютера и делает только те вычисления, которые необходимы в конкретном случае, что значительно снижает время работы с чертежными видами больших сборок. За пользователем всегда сохраняется право управлять глубиной детализации того или иного вида либо даже отдельных деталей или подсборок.

Solid Edge позволяет максимально быстро и качественно получать чертежные виды проектируемых изделий. Даже построение видов больших сборок из десятков, а порою и сотен тысяч деталей выполняется здесь сравнительно быстро. Для поддержки работы с чертежами массивных сборок предусмотрено множество команд и параметров. Выбирая модель для построения проекции, можно указать конфигурации отображения сборки, которыми пользуются при работе с 3D-моделью. Для удобной навигации в чертежах больших сборок предусмотрен механизм запросов для поиска деталей по атрибутам. При построении видов можно использовать упрощенные представления сборок и упрощенные детали. Можно делать быстрые проекции с контролируемым качеством (при этом возможность проставлять размеры на этих проекциях сохраняется). Такие проекции значительно сокращают время получения чертежей больших сборок, а при передаче чертежей партнерам позволяют скрыть некоторые секреты конструкции. Также можно пользоваться дополнительными параметрами, влияющими на детализацию и скорость построения видов (рис. 4).

Рис. 4. Средства управления детализацией чертежных видов

Рис. 4. Средства управления детализацией чертежных видов

Важно отметить, что в Solid Edge чертеж может существовать отдельно от модели, на основе которой он построен. Если переслать отдельно файл чертежа, то изображение проекции в нем не пропадет — программа выдаст сообщение, что модель не найдена, а в остальном все останется таким же, как и при наличии модели, — можно будет редактировать виды, проставлять размеры и пояснения. Это очень удобно при совместной работе нескольких предприятий — достаточно просто переслать один файл чертежа на согласование начальникам или смежникам, а потом получать его с пояснениями обратно (при этом связь с моделью можно восстановить).

В начало В начало

Поддержка стандартов

Для построенных видов можно выбрать множество параметров: управлять отображением компонентов, использовать вспомогательную геометрию — эскизы, поверхности, плоскости и пр., отображать детали как справочные (на чертеже они обозначаются прозрачными пунктирной или любой другой линией) (рис. 5). При выборе параметров отрисовки детали предусмотрено удобное средство предварительного просмотра и подсветка на виде (рис. 6). Каждая линия на проекции может иметь индивидуальный стиль, задаваемый пользователем согласно требованиям стандартов. Проекции модели могут быть закрашенными — черно-белыми или цветными (см. рис. 5).

Рис. 5. Отображение деталей и сборок на чертежных видах

Рис. 5. Отображение деталей и сборок на чертежных видах

Рис. 6. Инструментарий работы с параметрами отображения деталей на видах

Рис. 6. Инструментарий работы с параметрами отображения деталей на видах

Трудно представить чертеж, выполненный без разрезов. Среди наших пользователей есть такие, кто для одной детали делает более пятидесяти разрезов и сечений. Solid Edge обеспечивает вас инструментом, позволяющим производить любые разрезы и сечения — плоские, ступенчатые, с дуговыми сегментами в секущей, местные разрезы произвольной формы на плоских и изометрических проекциях. Разрез возможен по любому виду (включая выносные) и разрезу (рис. 7).

При оформлении чертежа согласно ЕСКД или любым другим стандартам очень удобно пользоваться таблицей стилей. Эта функциональность во много раз повышает производительность простановки размеров и обозначений, позволяя не заботиться о способе отображения каждого отдельного примитива, — Solid Edge автоматически применит нужные параметры, ссылаясь на настроенную таблицу. Это также важно при сохранении единых правил оформления на предприятии в целом — общая таблица стилей является простым и эффективным решением (рис. 8).

Рис. 7. Разрезы можно делать по любым видам и разрезам

Рис. 7. Разрезы можно делать по любым видам и разрезам

Рис. 8. Таблица стилей

Рис. 8. Таблица стилей

Для оформления чертежей в Solid Edge предусмотрены операции автоматической простановки осевых линий, центров, нанесения размеров, допусков, допусков формы, обозначения шероховатости, базы и многое другое. Каждый элемент обозначения, проставленный на чертеже, имеет большое количество атрибутов, оперируя которыми можно выполнить настройку на нужный стандарт, в том числе и ЕСКД. Стоит отметить, что разработчики данного программного продукта (г.Хансвилл, шт.Алабама, США) постоянно совершенствуют функции оформления чертежей с целью максимального соответствия стандартам. В связи с возросшим объемом продаж была принята программа поддержки российских пользователей. Результатом выполнения этой программы стали улучшения, сделанные в 18-й версии. 90% улучшений относятся к требованиям ЕСКД. Эта работа будет продолжена в следующих версиях. Вот лишь малая часть из них: управляемое положение стрелки на секущей линии разреза, полное соответствие символа шероховатости новым требованиям ГОСТ, выносное значение размера на полочке, стили линии разрыва и многое другое.

Одним из важнейших преимуществ параметрического трехмерного моделирования в Solid Edge является автоматическое внесение изменений в конструкцию изделия, в каждую деталь или сборку, на которые это изменение влияет. Соответственно изменения, внесенные в модель, отражаются в чертеже. Все изменения, автоматически произведенные в чертеже Solid Edge, выводятся в отдельном окне диспетчера изменений и обозначаются на чертеже для полного контроля пользователем (рис. 9).

Рис. 9. Контроль внесенных изменений

Рис. 9. Контроль внесенных изменений

Еще одна удобная функция автоматизации при оформлении чертежей — шаблоны. Единожды оформив чертеж, разместив на нем виды и разрезы, создав необходимые листы и настроив стандарты, технические требования, этот чертеж можно сохранить как шаблон. Теперь осталось поместить в этот шаблон деталь или сборку, и Solid Edge автоматически расположит виды детали и сделает разрезы (рис. 10). Такой способ позволяет очень быстро оформлять чертежи однотипных деталей и сборок, которые традиционно отнимают много времени и требуют выполнения рутинных операций.

Рис. 10. Шаблоны типовых чертежей

Рис. 10. Шаблоны типовых чертежей

Рис. 11. Блоки и схемы в Solid Edge

Рис. 11. Блоки и схемы в Solid Edge

В начало В начало

Поддержка блоков и построения схем

И наконец, рассмотрим еще одну удобную функцию Solid Edge — работу с блоками. Данная возможность появилась в 18-й версии продукта, уже поступившей в продажу. Уникальность этой функции состоит в том, что она полностью совместима с блоками в AutoCad, точнее блоки, сделанные в AutoC ad , напрямую доступны пользователям Solid Edge без дополнительных преобразований и даже без открытия файла. Если выбрать в навигаторе dwg-файл, Solid Edge выдаст список всех имеющихся в нем блоков и покажет в окне просмотра содержание любого выбранного блока. Для использования его в своих чертежах достаточно перетащить имя блока на поле чертежа. Вдобавок Solid Edge имеет собственную библиотеку, состоящую из более чем 2,5 тыс. блоков по электрике, механике, гидравлике (рис. 11). Блоки на чертеже можно связать в схему с помощью соединителей, которые будут отслеживать перемещение последних. Таким образом пользователь может строить полноценные схемы своих изделий, процессов и т.д.

Теперь время подвести итоги: какие конкретные преимущества получит предприятие, использующее в своих разработках решения компании UGS.

1. Solid Edge поддерживает работу проектировщика, имеющего дело как с плоскостью, так и с объемом.

2. Разработчиков, применяющих различные принципы проектирования, с помощью Solid Edge можно объединить в общем проекте, в работе над одним изделием.

3. Наработки, сделанные за многие годы использования «плоских» CAD-систем, не пропадут — их можно применять в новых разработках, сделав при этом переход на 3D более последовательным, не требующим революционных изменений.

4. Простой в применении механизм блоков позволяет эффективно использовать наработки, сделанные в AutoCad, и расширить их посредством Solid Edge.

5. Гибридные технологии, предоставляемые Solid Edge, позволяют значительно снизить затраты на переход к трехмерным технологиям проектирования.

6. Мощные средства построения проекций и разрезов дают возможность получать чертежи больших и массивных сборок в короткие сроки, а независимость чертежа от наличия модели обеспечивает свободный обмен чертежной информацией между разработчиками и заказчиками.

7. Любая проекция, полученная с объемной модели изделия, может быть оформлена в соответствии с требованиями предприятия и стандартов (ЕСКД, ISO, DIN и т.д.) — стиль любой линии или ее части доступен для редактирования и отображения.

8. Гибко настроить соответствие требованиям стандартов и одновременно автоматизировать оформление чертежной документации поможет таблица стилей.

9. Для автоматизации выпуска типовых чертежей можно создавать шаблоны, выполняющие большинство рутинных операций.

10. Набор операций оформления чертежей и большое число параметров каждого размера и обозначения позволяют оформлять документацию в полном соответствии с ЕСКД и другими стандартами.

В начало В начало

САПР и графика 12`2005