SolidWorks 2013: эффективен, как никогда

Михаил Малов

Снова осень, и снова мы радуемся выходу новой версии SolidWorks. В последние годы развитие системы идет с упором на реализацию запросов ее пользователей, и в SolidWorks 2013 более 90% новых функций и изменений включено по таким запросам. Основной акцент в развитии системы сделан не только на повышении эффективности использования существующей продуктовой линейки, но и на расширении спектра специализированных модулей и инструментов проектирования. Самому интересному в новой версии SolidWorks и посвящена данная статья.

Общие рабочие механизмы, влияющие на все аспекты работы с системой

В моделях деталей и сборок появился новый объект — точка центра тяжести — со своим графическим представлением и разными возможностями использования. Актуальное положение этой точки всегда будет видно в интересующих вас моделях, ее можно отобразить на чертеже; в сборке можно высветить и центры тяжести отдельных компонентов. Сама точка, естественно, вычисляется автоматически и никакому воздействию не подвергается, но в модели детали вы можете создать в любых точках дерева конструирования «частные» точки, соответствующие положению центра тяжести на данном этапе создания модели, и привязывать к ним свои построения.

Селектор видов позволяет сориентировать модель на экране одним щелчком мыши

Манипуляции видами модели на экране можно выполнять и с помощью нового инструмента выбора видов. Выглядит этот селектор видов как прозрачный куб с фасками, вызывается на экран горячей клавишей и позволяет щелчком мыши по грани предельно наглядно выбрать новую ориентацию модели.

Много сделано в плане повышения производительности системы. Это и новые настройки режима просмотра больших проектов, позволяющие исключить автоматический запуск проверки актуальности ссылок документов друг на друга, и дальнейшее распараллеливание работы между несколькими ядрами или процессорами, и более эффективное использование графического процессора при прорисовке неаналитических поверхностей, и упор на ускорение режима отображения закрашенной модели с высвеченными кромками. Одним из самых эффективных внутренних механизмов ускорения работы является возможность назначения конфигурациям модели правил их обновления и сохранения. Вы можете в явном виде указать, какие конфигурации надо принудительно обновлять при сохранении модели для ускорения ее будущего открытия, а для каких надо выкинуть лишние буферные данные для сокращения объема файла.

Коники в эскизе SolidWorks

По многочисленным просьбам пользователей в SolidWorks вводится функционал по обратной совместимости версий. Это стало возможным благодаря тому, что SolidWorks ведет параллельную  разработку нескольких новых версий системы. Например, одновременно с релизом SolidWorks 2013 разрабатываются перспективные версии 2014 и 2015, причем SolidWorks 2014 готовится к первому показу на форуме  SolidWorks WORLD в январе следующего года. Функционал по обратной совместимости версий призван существенно упростить постепенный переход предприятия на новую версию системы без потери производительности. В частности, SolidWorks 2012 SP5 сможет открывать модели, созданные в SolidWorks 2013. Их можно будет не просто посмотреть, но и применить в сборках старой версии, оформить на них чертежи.

Работа с моделями деталей

Главное изменение в эскизе — возможность создания коник. Они могут управляться заданием касательности к соседним сегментам эскиза, явным заданием значения дискриминанта, размерами контрольного треугольника.

В моделях сварных конструкций SolidWorks автоматически создает трехмерный габаритный параллелепипед, плотно охватывающий каждый сегмент конструкции и передающий значения всех трех габаритных размеров в свойства этого сегмента конструкции. Для деталей конструкции, созданных не на основе библиотеки сварных профилей или вообще не инструментами работы со сварными деталями, такие габаритные «ящики» тоже создаются и даже позволяют автоматически сформировать описание этих компонентов, нужное в спецификации или на чертеже. Габаритный параллелепипед любой детали можно выровнять относительно любой плоскости или плоской грани для наиболее точного учета потребности в материалах.

Массив с параметрическим изменением экземпляров. На нижней грани виден еще один результат работы новой опции

Библиотеки конструктивных элементов поддерживают теперь многотельные детали. Можно создать библиотечный элемент, являющийся в исходной модели отдельным телом и создающий также отдельное тело при своем применении в новых моделях.

Инструмент создания массивов приобрел возможность изменения отдельных экземпляров массива как по расположению, так и по размерам относительно исходного элемента. Причем можно как задать шаг такого изменения для всего направления массива в целом, так и изменить отдельные элементы. Опция доступна и в линейных, и в круговых массивах.

Обновлен и усилен инструмент работы с тонкостенными элементами. Теперь один элемент можно создать на основе сразу нескольких незамкнутых контуров, в том числе и пересекающихся.

Вверху исходное состояние: поверхности и тело пересекаются весьма прихотливо. Внизу слева — процесс, справа — результат. Достаточно одной операции

Появился и совсем новый инструмент моделирования. Он сочетает в себе возможности сразу нескольких классических инструментов моделирования: булевых операций, взаимной обрезки поверхностей, заполнения замкнутых объемов материалом, обрезку тел поверхностями, подмену граней поверхностями. Благодаря столь широкому ассортименту соединенных воедино инструментов он будет крайне эффективен при создании изделий сложных форм в технике гибридного моделирования. Используя одновременно в одной операции и тела, и поверхности, и даже плоскости, он позволяет быстро скомбинировать из них конечную модель, не задумываясь о технике работы с трехмерными примитивами и забыв о дереве конструирования и связанных с ним особенностях классического 3D­процесса. Инструмент сам создаст фрагменты материала во всех замкнутых областях, образованных всеми выбранными объектами всех типов в любых комбинациях, и даст возможность выбрать, какие же части должны войти в конечную модель, а какие следует выбросить.

Обратимся к сборкам

Наиболее значимое развитие получил механизм конвертов. Он стал более простым, прозрачным, интуитивно понятным и вместе с тем более эффективным. Любой компонент — деталь или подсборку — в любой момент можно превратить в конверт и обратно. Теперь это делается простым переключением определенной настройки в свойствах компонента. Сделать это можно и с компонентом подсборки. Исчезли специальные объекты в менеджере конфигураций — компонент, являющийся конвертом, просто получает специальную иконку в дереве конструирования. Конверты автоматически исключаются из расчета массово­инерционных характеристик, в том числе не учитываются при расчете положения нового объекта SolidWorks — центра тяжести сборки. Также по умолчанию они исключаются из спецификаций, но при необходимости это можно и отменить.

Выделение корректного резьбового соединения. Справа крупно показана эта же зона в разрезе: классически здесь была бы найдена интерференция компонентов

Механизм поиска интерференций между компонентами также повысил свою эффективность. Если вы хотите исключить из проверки некоторые компоненты, то можете просто указать их для временного или постоянного исключения из расчета. Но самое важное — это корректный учет и специальная обработка элементов с условными обозначениями резьбы. Напомним суть дела: болты моделируются обычно по наружному диаметру резьбы, гайки — по внутреннему, и их соединение неизбежно определялось системой как конфликт двух моделей. Теперь в случае, если условные обозначения резьбы, а также оси болта и гайки совпадают, то такое соединение попадет в специальную папку. Это относится к любой паре элементов с наружной и внутренней резьбой. Причем в анализе учитывается не только номинальный диаметр резьбы, но и ее шаг, а также длина резьбы в зоне перекрытия болта и гайки.

Еще одна новинка — возможность создания нескольких разнесенных представлений для одной конфигурации сборки. Ограничений на их число нет. При отображении разнесенного состояния на чертеже вы можете для каждого вида выбрать, какую именно «разнесенку» надо в нем показать. Кроме того, если вы создаете серию исполнений одного изделия и для нескольких его конфигураций нужно сделать примерно (или абсолютно) одинаковые разнесенные представления, вы можете копировать созданные разнесенные состояния, по одному или группой, между конфигурациями модели. Разумеется, каждую копию при необходимости можно индивидуально отъюстировать.

Чертежи — это наше всё!

И в них тоже есть множество изменений.

Первое, что бросается в глаза, — совершенно новый инструмент создания разрезов. В дополнение к привычному процессу «эскиз линий разреза — разрез» появился и новый, простой и быстрый в использовании инструмент, вообще исключающий явное взаимодействие пользователя с инструментами эскиза. Вызываем команду, выбираем тип разреза: простой, выровненный или совмещенный с частью вида — и указываем на родительском виде чертежа расположение линии разреза. При необходимости сразу появляется панель специальных инструментов, позволяющая добавить в любой сегмент линии разреза ступеньки, местные выступы, смещения по дуге. Опять же не требуется рисовать в явном виде никакие линии эскизов: просто указываете центры отверстий, вершины и кромки, определяющие положение всех частей линии разреза, и SolidWorks сам выполнит всю техническую работу. Наконец, показываете, где надо поместить созданный разрез. Разумеется, старый способ работы также сохранен.

Создание линии разреза. Здесь создается выровненный разрез со смещением одной из ветвей линии разреза по дуге

Предварительный просмотр результата: разрез выровнен по выбранной линии, границы всех ступенек и изломов скрыты

Еще одно ожидаемое изменение — возможность гибкого редактирования позиций командой их автоматической простановки. Выберите вид с проставленными позициями, и SolidWorks позволит автоматически переупорядочить их номера, а в случае изменения состава сборки добавит недостающие.

Но есть в чертежах и два совсем новых механизма. Первый — возможность сохранения любого вида как файла формата DXF или DWG. Это позволяет создавать разного рода эскизы для различной документации или, например, выделять необходимые виды чертежа для пересылки их смежникам, не имеющим средств просмотра чертежей SolidWorks.

Еще один совсем новый инструмент — замена вида чертежа блоком или эскизом. Если вид превращен в блок, то его можно, разумеется, поместить в библиотеку блоков и использовать в других чертежах. Например, при разработке какой­то стандартной для предприятия детали можно создать блок с ее изображением для вставки в виде иллюстративного материала в различные документы. А при замене вида эскизом вы получите неограниченный доступ к любым изменениям в этом виде, включая и такие, проведение которых при работе с кромками отображенной модели крайне неэффективно по соображениям затрат времени и производительности результата.

На виде много тесно расположенных линий? Замените вид эскизом и раздвиньте их удобным образом!

Заметки eDrawings в чертеже SolidWorks

Как говорится, дьявол кроется в деталях, и этим мелким деталям рабочего процесса в SolidWorks 2013 также уделено большое внимание.

В дереве конструирования теперь можно создавать не только папки, но и подпапки в них, что позволяет более гибко сгруппировать элементы дерева модели или компоненты дерева сборки. Дерево модели детали теперь можно отобразить и в новом представлении, так называемом плоском — с раскрытием почти всех элементов, поглотивших эскизы и кривые, и с их отображением в едином неиерархическом списке в порядке создания всех элементов и эскизов. Любые элементы в дереве построения детали, а следовательно,  и компоненты в сборке можно поместить в специальную папку часто используемых объектов. Она всегда висит в верхней части дерева (и фактически хранит ссылки на выбранные объекты дерева), так что если ваша деталь включает многие десятки элементов, а, доводя проект до ума, работаете вы в основном лишь с несколькими из них, то больше нет необходимости искать их на дереве — они всегда будут под рукой. В чертеже упрощен доступ к его слоям. Во­первых, в контекстные меню чертежа добавлена новая команда, открывающая окно работы со слоями. Во­вторых, в контекстное меню объектов, допускающих перемещение между слоями, добавлена команда смены слоя, выдающая лишь их краткий список в весьма компактном представлении. Наконец, в настройках шаблона добавлены новые настройки для автоматического помещения объектов некоторых типов на предустановленные шаблоном слои. Новые уравнения и глобальные переменные теперь можно добавлять не только в специальном окне управления уравнениями или их вводом в окне изменения значения размера, но и в любом поле ввода размера в менеджере свойств сразу в процессе создания конструктивных элементов. В сборке упрощено создание, обновление и использование конфигураций SpeedPak любых подсборок. Теперь можно автоматически создать такое быстрое представление любой подсборки, не открывая ее в отдельном окне, а также из головной сборки запустить обновление всех таких представлений сразу для всех использованных в данной сборке подсборок. А в окне открытия файлов появился специальный фильтр, скрывающий все документы в данной папке, кроме головных сборок — тех, которые не входят ни в какие другие сборки в данной папке. Так что теперь, имея в папке любое число документов, вы всегда мгновенно найдете главный документ проекта.

Когда в товарищах согласья нет…

Дальнейшее подробно отражено баснописцами. И чтобы такого не произошло при проектировании, SolidWorks предлагает множество разных средств организации взаимодействия между проектировщиками и проверяющими инстанциями. Одно из них — eDrawings, инструмент просмотра и рецензирования документов SolidWorks. Теперь заметки, добавленные в чертежи SolidWorks в среде eDrawings, видны и в главной системе комплекса. Таким образом, конструктор будет всё время работать только с наиболее привычным ему инструментом — SolidWorks, даже читая замечания начальства, нормоконтроля, технологических служб…

Кстати, в чертежнике SolidWorks также создан новый инструмент, позволяющий выделить облачным контуром любую область, требующую повышенного внимания.

Окончательно закрепился в SolidWorks и инструмент поэлементного просмотра моделей деталей Part Reviewer. Он выполняет показ хода построения модели детали, поэлементно высвечивая по шагам всё дерево конструирования или останавливаясь лишь на элементах с добавленными к ним комментариями, а также позволяет создавать и редактировать эти комментарии на лету. Инструмент этот служит для анализа процесса построения модели и комментированного его обсуждения и нужен прежде всего не столько в отлаженном производстве, сколько при «вводе в бой» новых кадров, лишь начинающих работу с системой.

Экспресс-анализ себестоимости токарно-фрезерной обработки

Анализ процесса заполнения пресс-формы в SolidWorks Plastics

Но главным инструментом взаимодействия всех участников процесса разработки изделия остается SolidWorks Enterprise PDM, в который также внесено много существенных изменений. О некоторых из них мы вкратце расскажем.

Создан механизм оповещения о задержке документа на любом этапе его жизненного цикла. Для каждого документа можно назначить предельно допустимое время пребывания в том или ином статусе. При задержке документа в таком состоянии дольше положенного система начнет рассылать оповещения об этом факте указанным адресатам и с настраиваемыми интервалами.

Создан и запрошенный пользователями системы механизм параллельных переходов между состояниями документа в процессе его согласования. Для таких переходов можно назначить список участников процесса, чье суммарное подтверждение требуется для смены статуса документа. При этом до тех пор, пока документ окончательно не перешел на следующий жизненный этап, любое уже санкционировавшее этот переход лицо может отменить свое и только свое решение. Разумеется, каждому участнику такого параллельного процесса согласования документа даны все классические возможности по отправке и получению уведомлений об изменениях. А в списке допустимых переходов постоянно отображается общее число обязательных участников процесса и число уже давших «добро» на этот переход.

Полностью переработан редактор процессов документооборота SWE­PDM. Детально описывать его словами бесполезно, просто поверьте, что стал он проще и эффективнее в настройке, особенно при работе с большими и запутанными многоходовыми схемами бизнес-процессов. Среди главных улучшений упомянем лишь механизмы масштабирования схемы на экране, визуальное разделение состояний и переходов по разным их типам, упрощение и большее единообразие доступа ко всем атрибутам и настройкам состояний и переходов.

Также реорганизован и заново оформлен в стиле современных стандартов Microsoft внешний вид закладок Спецификация, Содержит и Где используется панели инструментов проводника PDM. Заодно переработан и механизм создания уведомлений в проводнике PDM. Кроме того, добавлен механизм просмотра и редактирования всех созданных пользователем уведомлений. Появилась возможность использования переменных, не зависящих от версии документа. Это позволяет менять какие­то атрибуты документа, не меняя его версию. Например, цена одного и того же покупного изделия может со временем меняться, тогда как само изделие (а значит, и учетный документ) остается неизменным.

Вспомним, что SWE­PDM обеспечивает взаимодействие людей друг с другом, а не только с бездушным хранилищем документов. Для достижения большего комфорта в таком взаимодействии создано специальное окно сведений о пользователе. Оно может содержать любую текстовую информацию, например должность человека и название подразделения, телефоны и адрес электронной почты, ссылки на веб­ресурсы, даже фотографию сотрудника. Также прямо из этого окна можно запустить голосовую связь по протоколу VoIP, отправить электронную почту или сообщения Microsoft Lync или Office Communicator. Окно доступно как в проводнике PDM, так и внутри SolidWorks.

Немного об узкоспециальных вопросах

Инструмент экспресс­анализа себестоимости детали SolidWorks Costing научился работать с токарными и многотельными деталями. Для токарных деталей он распознает элементы наружного и внутреннего контуров, канавки, отверстия и, разумеется, позволяет добавлять по мере надобности любые настроенные пользователем операции. Поддерживается и токарно­фрезерная обработка. В случае работы с многотельной деталью SolidWorks рассчитает себестоимость каждого тела отдельно, в соответствии с его типом.

Модуль проектирования трубопроводов SolidWorks Routing научился автоматом тянуть трубы с опорой на выбранную геометрию. Если раньше он просто ориентировал по ней местную систему координат эскиза маршрута, то теперь при запущенном инструменте автоматического построения маршрута достаточно просто указывать какие­то, скажем, стены здания, в направлении которых надо тянуть очередной сегмент трубопровода, и Routing будет создавать этот сегмент с заданными зазорами до этих стен.

Модуль создания фотореалистичных изображений научился использовать процессоры других компьютеров, доступных в локальной сети. Устанавливать на них SolidWorks не надо, достаточно поставить специальный клиент практически нулевого размера и настроить в нем расписание его доступности и объем выделяемой для таких расчетов оперативной памяти. Таким образом удается существенно сократить обсчет больших картинок высокого качества, особенно с многочисленными источниками света и активным применением эффектов переотражения и преломления света.

От схемы до сборки шкафа с SolidWorks Electrical

Нашего полку опять прибыло

Один из новых инструментов был предварительно анонсирован еще в конце весны, но истина не тускнеет от повторения. Это модуль SolidWorks Plastics, предназначенный для анализа процессов формования пластмассовых деталей при их изготовлении на термопласт­автоматах.

Другой инструмент представляет собой средство проектирования изделий электроавтоматики SolidWorks Electrical. Он позволяет получить полный проект всяческих электрических шкафов (это основная область его применения) и создает все документы — от блочной и принципиальной схем и до трехмерной модели шкафа.

Каждый из этих модулей заслуживает отдельного подробного рассказа, который мы предложим вниманию читетелей в ближайшее время.

За рамками данной статьи

Много нового сделано разработчиком и в модулях инженерного анализа SolidWorks Simulation  и Flow Simulation. Так много, что даже простое формальное перечисление новых возможностей оказалось бы недопустимо обширным для выделенного для данной статьи места. В одном из следующих номеров журнала будет помещена отдельная публикация, посвященная этим модулям.  

САПР и графика 9`2012