1 - 2000

Разрешите представиться — SolidWorks 99

Александр Антонов, Елена Мурованная

Окружение Windows

Среда моделирования

Эскиз

Сборки

Окружение Windows

В отличие от других систем, SolidWorks изначально разрабатывался так, чтобы максимально использовать все преимущества 32-разрядных систем Microsoft Windows (95/98/NT сейчас и 2000) . Пользователь, который работал хотя бы в одном из многочисленных Windows-приложений, не будет испытывать неудобств при работе в SolidWorks. Можно сказать больше: он уже наполовину его знает. Все те особенности работы, к которым вы привыкли, работая в Microsoft Office, — сopy-and-paste, drag-and-drop, использование функций OLE 2.0 и пр., — теперь доступны и в полномасштабной CAD-системе. Необходимо отметить тесный контакт функциональностей SolidWorks c Microsoft Office. Для создания спецификации или таблицы исполнений подгружается Excel; текстовый документ Word может быть использован как технические требования к чертежу и т.п. В любой документ SolidWorks для пояснения может быть встроен рисунок или анимационный ролик. Поддерживаются все TrueType-шрифты. Через ресурсы Windows подключаются периферийные устройства и сетевые ресурсы, обеспечивается работа устройств печати.

SolidWorks полностью русифицирован (в том числе подсказка и документация). Основные инструменты, которыми пользуется конструктор при моделировании, отображены в виде понятных пиктограмм, но и они имеют всплывающую подсказку. Команды объединены в группы, которые по желанию пользователя могут быть дополнены или сокращены и размещены в удобном для него месте экрана. Обеспечена индивидуальность настроек каждого пользователя.

В начало В начало

Среда моделирования

Создатели системы создали высокоэффективный инструмент твердотельного моделирования для каждого конструктора, независимо от его специализации. Максимальная простота моделирования, интуитивность в работе, возможность в любой момент внести изменения, обеспечение однозначности информации по всему проекту — вот далеко не полный перечень возможностей, предлагаемых SolidWorks.

Элементарным звеном всего проекта является «твердотельная» деталь. Она может создаваться как отдельно, так и в обстановке сборки. Деталь создается по шагам (так называемый фичерный метод — Feature Based Modeling). Каждый такой шаг имеет целью добавление или вычитание материала детали. Этот способ моделирования зарекомендовал себя как наиболее естественный, понятный конструкторам; практически он является стандартом де-факто для всех новых разработок. Набор команд и способов построения позволяет каждому конструктору создавать модели в соответствии со своими представлениями. Отсутствие строгого порядка при вводе параметров, система одноуровневых диалоговых окон позволяет пользователю максимально сосредоточиться на творческом процессе. Доступность проведения любой корректировки модели вплоть до изменения топологии и порядка создания, уверенность в том, что любое изменение в модели будет отработано в соответствии с конструкторской логикой, что система предупредит, даст пояснение и подскажет место ошибки при некорректной модификации, позволяют конструктору двигаться вперед, не дожидаясь окончательной отработки технического решения. В то же время возможность быстрого перебора альтернативных решений позволяет выбрать наилучший вариант. SolidWorks дает возможность вносить изменения в проект вплоть до последнего момента работы над ним.

Всякий шаг при построении детали находит отражение в «дереве модели» (Feature Manager). Поиск, получение справочной информации, редактирование шага построения часто гораздо удобнее делать именно через дерево модели (хотя это легко сделать и непосредственно выбором на модели). Функциональности Feature Manager являются ноу-хау и подтверждены патентом США. История построения модели может быть легко изменена простым передвижением нужного шага в новое место. Перемещение полосы откатки по дереву позволяет вернуться назад по истории. Новый шаг, сделанный в этот момент, меняет историю создания детали. К функциям дерева модели отнесено и управление исполнениями модели.

На базе одной созданной детали вы можете получить целое семейство, где детали будут отличаться друг от друга не только размерами, текстовыми параметрами, но и шагами построения. Предусмотрены два режима создания таких исполнений: индивидуальная корректировка и через заполнение таблицы Excel. Каждый член такого семейства может быть востребован в сборке независимо, а одно исполнение заменено на другое без повторения сборочных операций (на старое место).

Очень много времени экономит доступное через правую кнопку мыши контекстное меню. Через него осуществляется быстрый доступ к командам, логически связанным с выполняемой операцией. Благодаря этому сервису существенно сокращается даже траектория движения мышки по экрану.

При работе с деталями из листового материала используется ряд специальных подходов и команд. Конструктор может выбрать либо преобразование модели в деталь из листа с получением развертки, либо, идя от развертки, получать деталь. Распознание гибов, резы с сохранением выравнивания кромок, прорези для снятия напряжения — все это автоматические функции, используемые для преобразования модели в деталь из листа. Такая деталь может иметь одно или несколько промежуточных состояний развертки и соответствующих им согнутых состояний. Каждый гиб в развертке отражается границами перехода, геометрия которых соответствует аналитическим законам или таблицам гибов. Простой, но мощный инструмент форм позволяет моделировать сложные выдавки и просечки. Специфика работы с листовым материалом позволяет создавать исполнения детали, соответствующие шагам ее изготовления, и использовать их при оформлении технологической документации .

Кроме твердотельного моделировщика как вспомогательные предусмотрены элементы каркасного и поверхностного моделирования, а также справочная геометрия (плоскости, оси, системы координат и т.п.).

В начало В начало

Эскиз

Основой большинства операций твердотельного построения является плоский эскиз. Кроме того, эскиз может использоваться как техническое задание на всю сборку или механизм. При этом не важно, создается ли он непосредственно в сборке или состоит из одной или нескольких деталей-эскизов. Все элементы проекта моделируются с использованием перекрестных ссылок на 2D-геометрию или ее копируют. В этом случае вся сборка, как по кинематике, так и по характерным размерам элементов, управляется этим эскизом. Через него ведущий специалист управляет всем проектом.

Эскиз является полноправным объектом проекта. Эскизы могут копироваться из модели в модель, записываться, переноситься на другие плоскости и пр., в любой момент они открыты для редактирования.

Инструмент плоского рисования един для создания эскизов и для оформления чертежа. Разработчикам системы удалось ограничиться минимальным набором команд, которые умещаются на одном уровне меню. Весь спектр геометрии получается за счет сочетания геометрических элементов и логических взаимосвязей между ними (касательность, перпендикулярность, соосность и т.п.). Активная подсказка на курсоре не только отражает текущую операцию, но и позволяет интуитивно назначать многие взаимосвязи «на лету» без выполнения дополнительных действий. Если делается ссылка на внешнюю геометрию, система никогда не перепутает порядок и место этого выбора.

Подсказка пользователю о состоянии геометрии осуществляется через цветовую подсветку. Благодаря этому инструменту можно понять полноту определения элемента, недостаток или избыточность взаимосвязей и размеров, определить причину ошибки при перестроении.

Эскиз не является статической геометрией, это изначально параметрическое изображение. При отсутствии размеров геометрия с учетом наложенных взаимосвязей может управляться курсором. Но все-таки простановка размеров является наиболее корректным способом определения геометрии эскиза. Благодаря тому что система в зависимости от порядка указания и типов объектов сама определяет тип проставляемого размера, этот процесс не занимает много сил и времени. Размеры являются параметрами для управления геометрией, они доступны для изменения всегда, из любого места проекта (если пользователем специально не устанавливается ограничений).

В начало В начало

Сборки

Сборка в SolidWorks составляется из ассоциированных деталей и узлов. Это означает, что в файле сборки содержание файлов деталей не копируется. Хранится только информация о том, с какого диска или компьютера нужно брать этот компонент и каким образом позиционировать его в сборке.

Сама сборка подобна реальному процессу. Пользователь может по шагам управлять установкой детали, указывая соединяемые пары и тип связи между ними (соосность, совпадение, на расстоянии и пр.) или воспользоваться функцией автосопряжения. Автосопряжение (Smart Mate) является уникальной функциональностью, предоставляемой SolidWorks. Пользователь не указывает тип соединения: система сама, по типу выбранного элемента геометрии, определяет возможные способы. При указании ответной позиции рядом с курсором возникает условное обозначение предлагаемого типа соединения. Если пользователь согласен, новые параметры сопряжения принимаются к исполнению. При наложении каждой из взаимосвязей устанавливаемый компонент теряет степени свободы, но сохраняет возможность движения, в соответствии с оставшимися. Каждая деталь, сохраняющая подвижность, помечается специальным идентификатором, который исчезает при ее полной фиксации. Существует возможность искусственно зафиксировать положение детали в пространстве — такое состояние тоже обозначается специальным идентификатором и может быть отменено в любой момент.

SolidWorks может моделировать довольно сложные сборки-механизмы. Подвижность частей в сборке позволяет конструктору оценить функциональность будущего изделия и гарантировать отсутствие механических коллизий при его работе. Для любого промежуточного положения механизма возможно получение справочной информации: величины зазоров, общая масса, положение центра тяжести. Может быть выполнен автоматический поиск взаимопроникновения деталей. Возможен и такой режим проверки, когда при выборке зазоров между деталями система останавливает движение сборки и подсвечивает грани, вошедшие в соприкосновение (возможно звуковое сопровождение).

Очень удобен режим создания новой детали непосредственно в сборке. Видя обстановку, ссылаясь на соседние элементы как на базы, вы в значительно меньшие сроки и без ошибок создаете деталь, полностью отвечающую конструктивным принципам. Такая деталь автоматически добавляется в базу данных. Она может быть отображена и доработана в отдельном окне или применена в другой сборке. Любая деталь может быть отредактирована в любое время непосредственно в сборке.

В рамках сборки возможны такие операции, как вычитание одной или нескольких деталей из другой (с поправкой на усадку или с учетом зазора на электроэрозию) или, наоборот, их соединение. Результат слияния нескольких деталей может представлять эту сборку как подсборку в сборке более высокого уровня. Единство информации обеспечивается за счет того, что такая деталь отслеживает изменения в деталях, из которых она состоит. На уровне сборки возможно создание отверстия или паза в нескольких компонентах. Детали при этом сами по себе не меняются; именно на сборке они имеют этот вырез или отверстие. При моделировании сварных швов автоматически создаются их модели, которые входят в весовую сводку и могут использоваться при расчете на прочность.

Сборки, содержащие тысячи компонентов, являются обычным явлением при работе над проектом. Создание их в SolidWorks не требует сверхмощных компьютеров. Дело в том, что при работе с большими сборками системные ресурсы очень экономит технология «легковесных деталей». При вызове такой сборки система активизирует только часть информации о деталях, хотя все они отображены в рабочем окне и дереве модели. Полная информация о них будет востребована, только если к ним будет сделано прямое обращение или произведены какие-либо изменения, их затрагивающие.

Дерево сборки содержит полную информацию обо всех компонентах. Можно легко отыскать и отредактировать любой шаг создания детали и заменить ссылки. Существует несколько режимов его отображения: по входящим элементам, по зависимым элементам, по истории сборки. По дереву легко найти любой компонент или взаимосвязь, и, наоборот, указав любой компонент сборки на рабочем окне, его можно найти в дереве или открыть индивидуально. При создании новой подсборки можно использовать уже собранные компоненты. Простым перемещением компонентов мышкой по дереву можно изменить структуру проекта и наполнить подсборку содержанием или, наоборот, «распустить» ее.

Так же как и в деталях, дерево отвечает за работу с исполнениями сборок. На базе одной из них может быть собрано несколько вариантов сборок. По желанию инженера они могут отличаться принципами сборки, содержанием или отображением компонентов. Для каждого из таких вариантов может быть создан свой уникальный вид с «разбросанными элементами». Такая функциональность позволяет создавать технологические документы и ремонтную документацию. Предусмотрена свободная замена в сборке исполнений одной детали и специальная технология подмены абсолютно различных деталей.

Опциональный модуль Piping значительно упрощает процесс проектирования систем на основе трубопроводов . Инструмент пространственного эскиза (3D Sketch) позволяет задать траекторию будущей нитки трубопровода. На основании задаваемых параметров из специальной библиотеки предлагаются подходящие трубы, фланцы, переходники, колена. В таком полуавтоматическом режиме создается подсборка, все составляющие которой строго определены по геометрии и распознаны как исполнения. В результате все сегменты труб имеют точную обрезку и отверстия под подварку ответвлений.

«САПР и графика» 1'2000