10 - 2007

SolidWorks 2008: качественно, удобно, функционально!

Андрей Борисов, Эдуард Ермаков, Антон Долгополов

Работа со сборками

Чертежи и оформление

И многое другое

И еще пара слов в заключение

Продолжение, начало в предыдущем номере.

Работа со сборками

SolidWorks Corp. продолжает уделять особое внимание повышению производительности работы с большими сборками. Очевидно, что пользователь значительную часть времени работает не со всей сборкой, а только с некоторыми ее компонентами, при этом остальные компоненты данной сборки ему не нужны. Для того чтобы еще больше повысить производительность работы, в SolidWorks 2008 появилась возможность выборочно открывать отдельные компоненты сборки. Выбрать нужную в данный момент область можно при предварительном просмотре открываемой сборки. Заметим, что после открытия сборки остальные ее компоненты присутствуют в дереве проектирования, но их загрузка в память не производится — они будут автоматически погашены и скрыты. Однако, несмотря на отсутствие компонентов в оперативной памяти, все сопряжения остаются активными и подвижная сборка будет вести себя так, как будто все компоненты, определяющие взаимными сопряжениями ее кинематику, загружены. Оставшиеся же данные при необходимости всегда можно загрузить. При открытии сборки автоматически создается новое состояние отображения. Благодаря этому достигается заметное повышение производительности работы и экономия ресурсов рабочей станции.

Проектирование сборки на основе компоновки

Одним из усовершенствований SolidWorks 2008 является механизм проектирования сборки на основе компоновки, позволяющий переключаться между режимами проектирования сверху вниз и снизу вверх. При этом можно создавать, редактировать и удалять детали и блоки на любом этапе проектирования без каких-либо ограничений. Это особенно удобно при концептуальном проектировании, когда часто приходится экспериментировать и вносить изменения в структуру и компоненты сборки. Принципиальным новшеством в новой версии SolidWorks является механизм виртуальных компонентов. При создании таких компонентов в контексте сборки они сохраняются в файле самой сборки, что позволяет сразу приступать к моделированию изделия. Виртуальные компоненты можно переименовывать в дереве сборки, отрывать отдельные экземпляры от других, превращая их в новые виртуальные компоненты, использовать их наравне с компонентами реальными. Позднее любые виртуальные компоненты можно удалить или сохранить во внешних файлах. В результате в ходе экспериментов с конструкцией и структурой сборки лишние файлы деталей образовываться не будут и папка, в которой сохранена сборка, не будет содержать неиспользуемых файлов деталей и сборок.

Выравнивание отверстий

Одной из новых и очень полезных команд в SolidWorks 20008 является команда выравнивания отверстий, позволяющая проверить сборку на наличие несоосных отверстий. При ее использовании возможно задание анализируемого расхождения центров. Например, если задать отклонение в 1 мм, то в результате будут найдены все пары отверстий на смежных деталях, чьи оси расположены в пределах 1 мм друг от друга, но не выровнены. Для каждого случая будет отображено значение отклонения между центрами (рис. 1). Это позволяет меньше задумываться над точным расположением крепежных отверстий в смежных деталях при их проектировании и редактировании и при этом избежать ошибок, критичных для собираемости изделия, причем ошибки будут найдены все и полностью автоматически.

Рис. 1. Выравнивание отверстий

Рис. 1. Выравнивание отверстий

Сопряжения

Работать с сопряжениями стало намного удобнее, а отображение сопряжений в дереве проектирования стало более информативным. Теперь в дереве проектирования сопряжение каждого типа имеет свой значок, что упрощает визуальное его восприятие при поиске в дереве для редактирования. Кроме того, при копировании любого компонента в SolidWorks 2008 появилась возможность скопировать также и его сопряжения, автоматически применив их для нового экземпляра.

Но самое главное — в SolidWorks 2008 появилось пять новых типов сопряжений:

  • блокировка сохранение взаимного расположения двух компонентов.Один компонент полностью ограничен другим, и наоборот. Действие сопряжения блокировки подобно формированию неподвижной подсборки из двух компонентов;
  • линейная муфта — установление связи между перемещениями двух компонентов. Задается направление поступательного перемещения каждого из компонентов, а также коэффициент пропорциональности их перемещений;
  • сопряжение пути — совпадение выбранной точки компонента с траекторией его перемещения (рис. 2). Для определения пути в сборке выбирается один или несколько объектов. Можно задать параметры движения компонента по этому пути;

Рис. 2. Добавление сопряжения «винт»

Рис. 2. Добавление сопряжения «винт»

  • винт — ограничение тех же степеней свободы, что и при сопряжении концентричности, с добавлением шагового отношения между вращательной и поступательной степенями свободы на оси (рис. 3). В соответствии с заданным отношением линейное перемещение одного компонента вызывает вращение другого, и наоборот;

Рис. 3. Добавление «сопряжения пути»

Рис. 3. Добавление «сопряжения пути»

  • универсальный шарнир — вращение одного компонента (выходного вала) вокруг своей оси обусловлено вращением другого компонента (входного вала) вокруг своей оси.

Прочие улучшения в сборках

Упомянем еще некоторые улучшения SolidWorks 2008 в работе со сборками. Самые важные из них — это, пожалуй, изменения в работе с массивами компонентов и с конфигурациями, а также появление нового инструмента анализа производительности сборки AssemblyXpert.

Производные массивы компонентов строятся теперь по массивам любых типов, причем можно пропускать любые экземпляры в производном массиве. Кроме того, на все компоненты массива можно распространить визуальные свойства исходного компонента. Теперь нет нужды заботиться о том, чтобы поместить первый экземпляр в соответствии с положением исходного элемента управляющего массива, — для производного массива можно указать, относительно какого экземпляра управляющего массива нужно выровнять массив компонентов.

Выбор нужной конфигурации вставляемой в сборку детали существенно упрощен. В SolidWorks 2008 для деталей с несколькими конфигурациями можно создать свою страницу PropertyManager, с помощью которой можно выбрать конфигурацию детали при помещении детали в сборку (процесс похож на выбор деталей Toolbox при перетаскивании на сборки).

Наконец, еще один новый компонент из инструментария SWIFT — AssemblyXpert — поможет поднять производительность системы при работе с данной сборкой. Эта функция SolidWorks проанализирует сборку и выдаст рекомендации, способные дополнительно улучшить быстродействие системы при работе с ней. В результате пользователь может принять решение, какие из советов системы использовать.

Исследование движения механизмов

Для исследования движения механизмов в SolidWorks 2008 появился новый инструмент — MotionManager. Он создан на основе классических для SolidWorks способов управления сборкой и инструментария физического моделирования, а также модулей Animator и COSMOSMotion (рис. 4 и 5). Интерфейс его предельно прост, основан на принципах работы аниматора и использует в работе механизм кадров и временной шкалы. В результате анимация моделей SolidWorks доступна теперь и в базовой комплектации SolidWorks, а не только в вариантах SolidWorks Professional или Premium.

Рис. 4. Анализ сопряжений и подготовка данных для COSMOSMotion

Рис. 4. Анализ сопряжений и подготовка данных для COSMOSMotion

 

Рис. 5. Исследование движения

Рис. 5. Исследование движения

Набор функциональных возможностей зависит от выбранного типа исследования. Возможно исследование простого движения сборки, исследование физической динамики и применение богатых возможностей COSMOSMotion. Результаты эксперимента можно сохранить в виде файла анимации. Причем подготовка к использованию COSMOSMotion может начинаться уже при создании сборки: SolidWorks позволяет добавить в сборку дополнительные ограничения, подобные сопряжениям, учитываемые при работе COSMOSMotion, но игнорируемые SolidWorks и поэтому не переопределяющие сборку.

Для анализа COSMOSMotion к сопряжениям сборки SolidWorks можно добавить, даже не подключая COSMOSMotion, следующие свойства:

  • грани с рабочей нагрузкой — связь дополнительных граней и сопряжения для определения поверхностей, несущих одинаковую нагрузку;
  • трение — можно указать коэффициент трения для данного сопряжения или выбрать контактирующие материалы;
  • втулка — можно указать жесткость при смещении и кручении, демпфирование, силу и крутящий момент.
В начало В начало

Чертежи и оформление

Можно зафиксировать положение линий разрыва вида относительно любого объекта в виде. Для этого необходимо указать размер от кромки детали до линии разрыва. Теперь при изменении размера детали линии разрыва будут оставаться на месте. Размеры до линий разрыва не отображаются на чертеже.

На разрезах деталей, выполненных в плоскости ребра жесткости, сами ребра более не штрихуются. Причем этим поведением можно управлять, выбирая, к каким ребрам применить данный механизм.

Можно связать объекты эскиза, созданного в одном виде, с геометрией в других чертежных видах. На рис. 6 показана линия эскиза, нарисованная на виде сверху и привязанная к точке виртуального пересечения линий на главном виде.

Рис. 6. Взаимосвязь объектов эскизов разных видов

Рис. 6. Взаимосвязь объектов эскизов разных видов

Создан новый редактор таблиц, позволяющий оформить любую таблицу практически на уровне хорошего табличного редактора. Причем оперировать можно стилями оформления текстов, ячеек, столбцов и строк, а также помещать в таблицы уравнения и даже пропорционально сжимать текст по длине, чтобы уместить длинный текст в короткую ячейку. Последняя возможность, впрочем, доступна для всех заметок чертежа SolidWorks.

В начало В начало

И многое другое

Наконец, мы расскажем о нескольких совершенно новых инструментах SolidWorks, а также о наиболее важных изменениях в модулях, входящих в варианты SolidWorks Professional и Premium.

DFMXpress

В SolidWorks 2008 появилась новая утилита, проверяющая технологичность спроектированной детали. С помощью DFMXpress можно найти все элементы геометрии, представляющие трудность и требующие больших затрат или недоступные для обработки. Это позволит на самых ранних стадиях проектирования избежать последующей доработки конструкции.

С помощью DFMXpress можно выявить места, соответствующие следующим настраиваемым правилам проверки моделей, призванным выявить пригодность модели для фрезерной и токарной обработки:

  • соотношение глубины и диаметра отверстия;
  • наличие недоступных для обработки или требующих применения специального инструмента элементов;
  • наличие в модели допусков, не соответствующих заданным правилам;
  • проверка возможности фрезерной обработки карманов, наличия в них острых трехгранных углов и поднутрений;
  • проверка снятия напряжений на концах у отверстий с глухой расточкой;
  • проверка глубины обрабатываемых фрезерованием карманов на соответствие заданным параметрам;
  • проверка перпендикулярности входных и выходных поверхностей просверленных отверстий их осям для предупреждения отклонения сверла и появления заусенцев;
  • проверка формы дна глухих отверстий — плоское или конусообразное — для упрощения последующей обработки;
  • проверка скруглений в выточенных элементах заданным радиусам режущих инструментов;
  • проверка соответствия отверстий в модели стандартным размерам сверл;
  • проверка наличия скруглений наружных кромок, которые можно заменить фасками;
  • проверка наличия отверстий, пересекающих полости.

DriveWorksXpress

Данный инструмент предназначен для автоматического проектирования изделия и автоматического создания моделей сборок, деталей и чертежей SolidWorks на основе существующего набора моделей и задаваемых проектных параметров. Причем для подготовки базовых моделей к повторному использованию никаких навыков программирования не потребуется.

Рис. 7. Подготовка формы ввода данных для DriveWorksXpress

Рис. 7. Подготовка формы ввода данных для DriveWorksXpress

Кратко последовательность работы можно описать примерно так. Сначала создается первый проект — основа для дальнейших модификаций, затем — входящие в него детали и сборки, оформляются чертежи, задаются свойства документов. Если какие-то составные части могут заменяться в ожидаемых модификациях другими — создаются и они. Далее с помощью DriveWorksXpress (рис. 7) указываем, какие документы следует создавать при автоматическом воспроизведении процесса проектирования. При этом генерируется специальная форма ввода данных, связанная с этим проектом. Указывается, какие проектные параметры мы будем задавать и как именно: вводить управляющие размеры и значения свойств с клавиатуры или выбирать из списка, задаются ограничения на значения параметров и т.д. Наконец, при необходимости создать вариант модели просто запускаем DriveWorksXpress, вводим проектные параметры в знакомую форму, нажимаем «одну большую красную кнопку» — и через несколько секунд (или минут — в зависимости от числа и сложности создаваемых документов) новый проект готов! В результате модели будут соответствовать новым параметрам, чертежи будут оформлены — можно запускать изделие в производство (рис. 8). Отличаться новый вариант может чем угодно: размерами отдельных компонентов, комплектацией, свойствами, материалами… При этом, как уже говорилось, никаких навыков программирования не требуется!

Рис. 8. Автоматически созданные варианты проекта

Рис. 8. Автоматически созданные варианты проекта

Фактически эта функция реализует возможности моделирования поведения систем, характерные для так называемых систем проектирования на основе баз знаний (Knowledge Based Engineering, KBE), только предлагаются они всем пользователям SolidWorks без требования какой-либо дополнительной платы.

SolidWorks Explorer

В новой версии изменился механизм предварительного просмотра файлов моделей — он приближен к технологиям Windows Vista (рис. 9).

Рис. 9. Новый механизм предварительного просмотра и выбора файлов

Рис. 9. Новый механизм предварительного просмотра и выбора файлов

Обмен данными

Новая версия популярного средства просмотра и рецензирования документов eDrawings напрямую открывает файлы Pro/ Engineer. Также распознаются и используются состояния отображения SolidWorks. Открываются и файлы формата STL. А еще в eDrawings внедрен один из стандартных механизмов Windows Vista, позволяющий сохранять документы в формате XPS и просматривать их с помощью XPS Viewer, штатно входящего в состав Windows Vista.

SolidWorks поддерживает импорт и экспорт документов Adobe Illustrator и Photoshop.

Проектировщики деталей из листового металла более не обязаны создавать временный чертеж для сохранения развертки в формате DXF для передачи контура в систему обработки листа. Теперь это можно сделать одной командой прямо из файла модели детали.

COSMOSFloXpress

Новая версия SolidWorks включает подмножество функционала модуля аэрогидродинамического анализа COSMOSFloWorks. Теперь на ранних этапах проектирования любой конструктор может оценить движение газа или жидкости внутри проектируемого изделия, узнать поля скоростей, увидеть линии тока. Так можно оценить, например, достаточность вентиляционных устройств, установленных на корпусе прибора. Полный и подробный анализ можно, как и прежде, выполнить силами модуля COSMOSFloWorks.

SolidWorks Professional

К элементам импортированной геометрии, которые может распознавать модуль FeatureWorks, добавился элемент листового материала «Каемка». Программа FeatureWorks может распознавать все типы каемок, используемые SolidWorks. Распознаются также ребра-кромки, причем как находящиеся на основной части детали, так и «сидящие» друг на друге. Другим изменением в FeatureWorks стала функция интерактивного распознавания базового элемента по траектории с внутренними контурами.

PhotoWorks поможет в создании сцен, используемых функциями RealView (см. начало статьи). Кроме того, теперь можно задавать отдельным объектам сборки свойства эмиссии света, имитируя таким образом различные лампочки, светодиоды, светящиеся надписи и прочие подобные объекты.

Модуль SolidWorks при сравнении сборок оперирует теперь такими дополнительными свойствами, как уникальные детали и узлы, решенные и погашенные компоненты, совокупность тел. Примечания для замены можно искать в разного рода таблицах чертежа. Команда упрощения детали теперь может оперировать сразу несколькими существующими конфигурациями. Появилась и принципиально новая функция — проверка симметричности детали.

При добавлении крепежа из Toolbox размеры вставляемых компонентов автоматически подстраиваются под размеры отверстий детали. Причем библиотечным моделям можно назначить диапазоны применимости размеров данной стандартной детали к диапазонам размеров деталей уникальных. Более того, при изменении размера отверстия будут автоматически заменены и крепежные детали — также в соответствии с настройками автоматического подбора размера.

SolidWorks Professional

Программа ScanTo3D теперь может объединять несколько сеток и автоматически находить и удалять перекрывающиеся дублирующие части для получения единой корректной модели. Кривые по сетке можно создавать новым способом: не по раскиданным в пространстве по всем трем осям точкам, а в выбранной плоскости, пересекающей сетку. Таким образом будет получен не трехмерный, а классический плоский эскиз. А из файлов 3D Studio теперь импортируются связанные с сетками текстуры. Добавлены некоторые виды анализа отклонений: выбранной кривой или поверхности от сетки и одной сетки от другой (рис. 10). Добавлен инструмент сглаживания краев сетки, а упрощение можно выполнять не для всей сетки, а для выбранной области. Добавлены и помощники создания по сетке кривых и поверхностей, существенно упрощающие эти процедуры.

Рис. 10. Анализ отклонения от сетки в ScanTo3D

Рис. 10. Анализ отклонения от сетки в ScanTo3D

Модуль работы с трубопроводами теперь позволяет задать стандартную длину трубы в состоянии поставки и при превышении создаваемым участком трубопровода этой величины автоматически создаст несколько кусков трубы и автоматом же добавит соединяющие муфты. При желании длину стандартной трубы для сборки можно изменить.

Еще одним новшеством стало приложение TolAnalyst, предназначенное для выполнения анализа размерных цепей и определяющее, какое воздействие окажут те или иные размеры и допуски на расположение компонентов сборки.

TolAnalyst работает на основе размеров и допусков, добавленных инструментом DimXpert (см. выше). Работа с ним предельно проста, и реализован он в виде помощника, ведущего пользователя через четыре простых действия: выбор замыкающего размера, составление размерной цепи, назначение ограничений на детали и собственно расчет. Расчет выполняется для наихудшего случая, и результатами его являются максимальный и минимальный зазоры между выбранными элементами, а также размер возможного перекоса элементов в сборке (рис. 11).

Рис. 11. Результаты работы TolAnalyst

Рис. 11. Результаты работы TolAnalyst

Таким образом, приложение TolAnalyst продолжает линейку встроенных приложений SolidWorks, таких как COSMOSXpress и COSMOSFloXpress, помогающих конструктору самому производить упрощенные расчеты создаваемых моделей и вносить соответствующие коррективы на самых ранних стадиях проектирования.

В начало В начало

И еще пара слов в заключение

Постоянное совершенствование и расширение функциональных возможностей САПР закономерно приводит к тому, что с каждой новой версией начинающим пользователям становится все сложнее осваивать программные продукты. SolidWorks Corp. всегда лидировала и продолжает быть первой среди западных компаний, представляющих свои продукты на российском рынке, в поддержке русского языка и отечественных чертежных стандартов. Простота изучения — это сокращение затрат на освоение продукта и в конечном счете на внедрение системы. Русская документация SolidWorks среди пользователей САПР всегда считалась лучшим образцом описания технических возможностей системы, и с каждой новой версией системы документация становится все более информативной, оставаясь при этом понятной и удобной для восприятия. SolidWorks 2008 не стал исключением из этого правила.

Качество, удобство, функциональность — вот основа концепции 2008-й версии. При разработке SolidWorks 2008 максимальное внимание было уделено не только информационному содержанию электронной документации (алфавитный указатель, текст, гиперссылки и т.п.), описывающей функциональные возможности системы, но и иллюстрациям, видеоряду и общему дизайну справочных и обучающих руководств. В SolidWorks 2008 были полностью переработаны «Интерактивное руководство пользователя» и «Учебное пособие», куда помимо подробных указаний последовательности команд и иллюстраций добавлены дополнительные комментарии, поясняющие назначение и необходимость применения той или иной команды. Теперь учебные пособия разбиты на категории и стали еще более дружественными и интуитивно понятными.

***

Более подробно о новых возможностях, реализованных в SolidWorks 2008, можно прочесть в учебном пособии «Новые возможности» или в одноименном разделе электронного «Интерактивного руководства пользователя», которые поставляются вместе с программным продуктом. Подробный перечень новых возможностей, реализованных в SolidWorks 2008, опубликован на сайте компании SolidWorks Russia (www.solidworks.ru). С новыми возможностями интегрированных модулей инженерного анализа COSMOSWorks/Motion/FloWorks 2008 мы познакомим вас в следующих публикациях.

В начало В начало

САПР и графика 10`2007