nanoCAD Механика PRO: принципы параметрического моделирования и автоматизации создания машиностроительной документации

Николай Петров,
инженер САПР, ООО «Центр Программного Обеспечения»

nanoCAD Механика PRO — российская система автоматизированного проектирования (САПР) для машиностроения [1]. Она разработана на основе отечественного ядра 3Dмоделирования и, в отличие от ранее созданных компонентов Платформы nanoCAD — «3D» и «Механика», представляет собой отдельное решение (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид интерфейса nanoCAD Механика PRO

Традиционные методы 2Dпроектирования или использование базовых 3Dмодулей в машиностроении сопряжены с рядом критических проблем:

•  отсутствие параметрической точности: модели, созданные без полных геометрических и размерных зависимостей, остаются недоопределенными, что приводит к непредсказуемым изменениям геометрии при модификации;
•  неэффективное управление данными: использование единого формата файла (*.dwg) для деталей и сборок усложняет параллельную разработку, поскольку в нем сохраняется лишь местоположение исходного файла (внешняя ссылка);
•  высокая трудоемкость оформления конструкторской документации (КД): ручное создание чертежей и спецификаций, а также проверка соответствия элементов отраслевым стандартам (ГОСТ, ОСТ, ЕСКД) требует значительных временных затрат.

Проблема решается внедрением специализированной отечественной САПР, которая обеспечивает всестороннее параметрическое управление и автоматизацию рутинных процессов.

Интерфейс nanoCAD Механика PRO удобен и хорошо знаком пользователю [2]. Программа, построенная на Платформе nanoCAD, объединяет базовые инструменты классического 2Dпроектирования и 3Dмоделирования.

Ключевые технические особенности, повышающие эффективность:

•  структурированное хранение данных: используются индивидуальные типы файлов: *.dwp для параметрических деталей и *.dwa для сборок. Разделение форматов способствует оптимизации командной работы и упрощает управление версиями;
•  дисциплина проектирования (эскиз): в режиме «2Dэскиз» реализована функция определенности эскизной геометрии (рис. 2). Геометрия полностью определенного эскиза, отображаемая черным цветом, гарантирует точность и устойчивость конструкции;
•  параметрическое управление: доступны широкие возможности работы с параметрами модели. Пользователь может управлять полями допусков и назначать отклонения выбором из таблицы допусков;
•  ассоциативность модели и чертежа: чертежи полностью ассоциативны с моделями. При изменении модели чертеж, включая разрывы и местные вырезы, автоматически обновляется.

Рис. 2. Пример полностью определенного и неопределенного 2D-эскиза

Программа продолжает активно развиваться. В версии 2.0 реализованы следующие возможности:

- работа с растровыми изображениями: появилась отдельная вкладка Растр, позволяющая загружать, редактировать и обрабатывать растровые подложки без обращения к стороннему ПО.

Доступны инструменты регулировки яркости, контрастности, прозрачности, обрезка изображения, а также полуавтоматическая векторизация линий.

Функционал особенно востребован при оцифровке бумажных чертежей и архивных материалов;

- 3Dпроектирование трубопроводов: добавлен специализированный модуль, выполненный в формате Мастера, который обеспечивает автоматическую прокладку трасс и расстановку арматуры.

Поддерживаются основные типы трубопроводов: сварные, конические, резьбовые, а также варианты с развальцовкой;

- проектирование сосудов и аппаратов: реализован отдельный инструмент для трехмерного моделирования сосудов и аппаратов.

В рамках одного диалога собраны все ключевые элементы: обечайки, днища, штуцеры, люки, фланцы и опоры, что позволяет быстро формировать целостную модель;

- болтовые соединения: появился новый инструмент для создания стандартных крепежных узлов. Он формирует как одиночные болтовые соединения, так и массивы болтов, винтов, шпилек по ГОСТ и ISO.

Система автоматически подбирает длину крепежа, создает отверстия и формирует полный комплект элементов: гайки, шайбы и т.д. [3].

nanoCAD Механика PRO позволяет конструкторам работать по отраслевым стандартам — ГОСТ и ОСТ:

•  машиностроительное проектирование (3D): поддерживается разработка деталей и сложных сборок с использованием четырех режимов 3Dпроектирования: «Параметрическая деталь», «Листовая деталь», «Сборка» и «Модель свободной формы»;
•  создание библиотек компонентов ТИМ: продукт систематизирует знания, поддерживая создание библиотек параметрических компонентов;
•  инструменты КД: программа включает обширную базу стандартных элементов в соответствии с ГОСТ, ОСТ, DIN и ISO [2].

Обеспечение эффективности:

•  автоматизация массивов: использование команд 3Dпрямоугольный массив и 3Dкруговой массив эффективно для экономии времени при работе с повторяющимися элементами [3];
•  импорт/экспорт: для обмена 3Dданными поддерживаются форматы STEP (*.step; *.stp), C3D (*.c3D), JT (*.jt), IGES, Parasolid, ACIS, STL, Autodesk Inventor (*.ipt, *iam), SOLIDWORKS (*.sldprt, *.sldasm), NX (*.prt, *.asm).

Продемонстрируем практическую пользу применения программы на примере автоматизации создания резьбового отверстия и сборки крепежа.

1 Создание параметрического элемента «Отверстие» (повышение точности) — рис. 3.

Рис. 3. Диалоговое окно 3D-Отверстие с выбранными параметрами

Рис. 4. Панель База элементов с результатами поиска по ОСТ 31102-80

Для создания резьбового отверстия используется команда Отверстие [2] — табл. 1.

Таблица 1

2 Установка крепежного элемента с помощью зависимости Вставка (экономия времени).

Применение зависимости Вставка позволяет быстро разместить стандартное изделие (табл. 2).

Таблица 2

Ограничения:

•  фиксация компонентов: рекомендуется фиксировать только один базовый компонент (например, «Основание») с помощью команды Фиксация. Не следует фиксировать более одного тела или подсборки в сборке [6];
•  непараметрический импорт: при работе с импортированными файлами (например, *.step, *.IGES) тело, как правило, является непараметрическим и не имеет истории построений. Редактирование возможно только путем создания новых параметрических элементов и выбора подходящего шаблона импорта (Параметрическая деталь или Сборка).
•  целостность ссылок: при переносе проектов необходимо использовать функцию Сформировать архив, предварительно проверив, что все ссылки на внешние файлы настроены с использованием относительных путей в Диспетчере внешних ссылок.

Коротко подытожим.

nanoCAD Механика PRO — специализированная отечественная САПР для машиностроения, основанная на ядре C3D и Платформе nanoCAD [7].

Что сделано: реализовано структурированное проектирование с использованием раздельных форматов файлов для деталей (*.dwp) и сборок (*.dwa). Осуществляется полноценное параметрическое моделирование с контролем определенности эскиза и автоматизированными инструментами оформления КД по ГОСТ и ЕСКД (рис. 5).

Рис. 5. Сборка изделия «Тиски»

Чем полезно: обеспечиваются повышение точности и экономия времени (благодаря автоматизации создания сложных элементов и упрощению наложения сборочных зависимостей).

Где применять: программу рекомендуется задействовать при проектировании сложных механических узлов и формировании библиотек интеллектуальных компонентов для отечественных ТИМсистем [8].

О компании «Нанософт»

«Нанософт» — российский разработчик инженерного ПО: технологий автоматизированного проектирования (CAD/САПР), информационного моделирования (BIM/ТИМ) и сопровождения объектов промышленного и гражданского строительства (ПГС) на всех этапах жизненного цикла, а также сквозной цифровизации всех процессов в производстве. Флагманский продукт — Платформа nanoCAD — универсальная САПР для создания чертежей и 3D-моделей с прямой поддержкой *.dwg-формата (официальный сайт:
www.nanocad.ru).

Партнер «Нанософт»

ООО «Центр Программного Обеспечения» специализируется на поставках и внедрении инжинирингового программного обеспечения — систем автоматизированного проектирования, электронного документооборота, информационных систем, расчетно-сметных систем и прочего прикладного ПО.
Мы являемся фокус-партнером «Нанософт», что подтверждает высокую компетенцию специалистов и компании в целом. Мы регулярно повышаем свои профессиональные навыки для того, чтобы предоставлять услуги наивысшего качества клиентам (официальный сайт: www.цпо.рф).

Узнайте подробнее о nanoCAD Механика PRO

Источники:

1. nanoCAD Механика PRO. Источник: https://nanocad.ru/products/nanocadmekhanikapro/.
2. nanoCAD Механика PRO 2.0 — российская 3D САПР для машиностроения. Источник: https://nanocad.ru/products/nanocadmekhanikapro/.
3. nanoCAD Механика PRO: ключевые возможности. Источник: https://nanocad.ru/products/nanocadmekhanikapro/.
4. Руководство «Быстрый старт nanoCAD Механика PRO 1.1».
5. Курс «nanoCAD Механика PRO 1.0: Основные принципы 3Dпроектирования и моделирования».
6. Васильева Н. Изучаем nanoCAD Механика. Источник: www.cadmaster.ru/magazin/articles/cm_84_12.html.
7. Новый уровень проектирования в nanoCAD Механика PRO 2.0 — меньше кликов, больше контроля. Источник: https://habr.com/ru/companies/nanosoft/articles/970494/.
8. Шуршилин Е. Применение nanoCAD Механика PRO для разработки библиотек компонентов отечественных ТИМрешений. Источник: https://www.cadmaster.ru/magazin/articles/cm_105_06.html.