Разрешите представиться — SolidWorks 99

Александр Антонов, Елена Мурованная

Продолжение. Начало в «САПР и графика» № 1’2000.

Оформление чертежей

Дополнительные возможности

Визуализация проекта

Совместная работа над проектом

Решение инженерных задач

Оформление чертежей

Основой для чертежа является объемная модель (сборка или деталь). Так же как и сборки, чертежи в SolidWorks ассоциативны. Отображаемая на них информация имеет единую природу, а через отображаемые размеры можно управлять и самой моделью. Соответствие графики на всех видах при любых изменениях модели обеспечивается автоматически. SolidWorks поддерживает многостраничные чертежи. Возможно хранение в одном файле чертежа полного комплекта документации по сборке и ее деталировке.

Как же происходит создание чертежа? Сначала пользователь определяет параметры будущего чертежа. Может быть вызвана стандартная форматка либо чистый лист требуемого размера. Они играют роль подложки. Если их придется менять в будущем, это не скажется на самом чертеже. В стандартной форматке обычно имеется скрытый условный код для автоматического отображения стандартных параметров детали (обозначение, наименование, конструктор и т.п.).

Определив в меню тип основного вида или сразу заказав три проекционных вида, пользователь просто указывает ту модель, с которой делается чертеж. При формировании вида система в соответствии с настройками сама определяет толщину и тип линий (при дальнейшей работе пользователь может либо гасить линии, либо изменять их параметры в ручном режиме). При работе над чертежом сборки возможна индивидуальная настройка типа линий для каждой из деталей. Если отображается длинномерная деталь (сборка), возможно введение вертикальных или горизонтальных разрывов. В этом случае при отображении или простановке размеров будут отображаться истинные габариты детали. На основе основного вида создаются дополнительные, проекционные, местные виды и сечения (ступенчатые, развернутые). Возможна корректировка местоположения вида и его параметров: замена масштаба, подмена отображаемого исполнения детали, корректировка параметров штриховки и др. Возможен перенос вида с одного листа чертежа на другой. При работе с очень громоздким чертежом некоторые виды, которые не используются в данный момент, могут быть погашены. Эта операция позволяет повысить скорость обработки активных видов.

Простановка размеров на чертеже возможна двумя способами. Основным вариантом является вызов «управляющих» размеров из базы данных модели. Это те самые размеры, которые конструктор назначает при создании детали или сборки. Для удобства работы существует несколько вариантов вызова размеров: от «всех сразу» до размеров конкретного шага на указанном виде. Дальнейшей задачей пользователя является расстановка и выравнивание размеров на видах чертежа. Возможен даже перенос размеров с вида на вид. Хотя «управляющие» размеры могут быть удалены, система о них постоянно помнит. Этот тип размеров позволяет менять их значение. В этом случае после пересчета модель на всех видах приводит геометрию в соответствие с изменением. При этом изменяется и сама модель, а также отрабатываются ссылки на нее во всех приложениях. Вторым типом размеров являются «управляемые». Эти размеры проставляются в технике, аналогичной работе в эскизе. На чертеже они тонируются, а при выводе ничем не отличаются от «управляющих». Этот тип размеров строго отслеживает существующую геометрию и не может ее изменять. Если при рисовании эскиза не все размеры были проставлены, то «управляемый» размер можно перевести в «управляющий», не выходя из чертежа.

Существует ряд операций, которые не относятся к моделированию, но должны присутствовать в проекте. Это операции по назначению баз, отклонения форм, шероховатость поверхности, допуски на размеры, пояснительные тексты. Создание таких элементов может производиться как на чертеже, так и на модели, там, где это наиболее удобно пользователю. Кроме стандартных элементов оформления пользователю доступен весь арсенал двухмерного эскизного рисования. При перемещении вида такие элементы следуют за ним. При необходимости пользователь может создать свою библиотеку плоских стандартных изображений — блоков (символов). Подобной библиотекой при оформлении чертежей может пользоваться любой участник рабочей группы. Раскладка чертежа по слоям, назначение цвета и типа линий могут помочь в чтении его с экрана или в решении других вопросов.

Дополнительные возможности

При работе над однотипными деталями или при создании их на основе прототипа всегда приходится выполнять множество подобных, часто повторяющихся рутинных операций. SolidWorks предлагает целый ряд способов для упрощения этой задачи. В SolidWorks могут быть включены приложения, написанные пользователем на языках C++ или Visual Basic. Причем возможности программирования с использованием API вы получаете бесплатно при поставке SolidWorks. Эта возможность является уникальной, поскольку написание собственных прикладных программ, а также использование апробированных на предприятии приложений является серьезной проблемой для большинства САПР. Чаще всего средства программирования поставляются в виде отдельного модуля — и отнюдь не дешевы. SolidWorks в стандартной поставке дает возможность не только конструкторам, но и программистам (радуйтесь, программисты!) реализовать свой творческий потенциал. Кроме программирования рядовой пользователь может облегчить себе работу, создавая макрокоманды или назначая «горячие клавиши». Ряд команд может быть запомнен как макрос. Процесс создания макроса уже не требует от пользователя знаний программирования. При выполнении команд на экране автоматически пишется программа на Visual Basic. Такой пакет команд может применяться многократно или использоваться как задел под написание приложения.

Кроме программного способа решения проблем в самом SolidWorks существуют более простые способы. Во-первых, всегда можно просто скопировать элемент или группу элементов, перетащив их мышью из модели-прототипа на новое место. При этом надо просто переопределить потерянные связи.

Удобным инструментом является создание стандартного пользовательского элемента: на уже существующей модели выбирается ряд элементов, которые записываются как библиотечный элемент. При большом количестве ссылок система будет вызывать родительскую деталь и подсвечивать те элементы модели, подобные которым вы должны будете указать на новой модели. При одной внешней ссылке группа просто перетаскивается при помощи мыши на подходящее место, производится запрос размеров, необходимых для построения, и нужный элемент конструкции появляется на детали. Некоторые подобные группы предлагаются при поставке системы. Сложные отверстия, например, просто являются одной из рабочих команд.

Детали могут использоваться в качестве заготовки для других. Стандартные детали выделяются в отдельную область, и для них организуется специальная упрощенная процедура вызова в сборку.

Существует целый ряд библиотек стандартных элементов и деталей, разработанных сторонними фирмами. Они могут поставляться к SolidWorks опционально. Пользователи могут дополнять библиотеки или создавать на их основе собственные. Все типы библиотек допускают совместное использование рабочей группой по сети Intranet и Internet.

Визуализация проекта

Реальное отображение предмета разработки на экране является одной из наиболее известных особенностей твердотельного моделирования. Многие фирмы уже оценили то, что они могут обсуждать вопросы дизайна с заказчиком уже на этапе проектирования изделия. При работе над проектом в SolidWorks вы можете получать уже достаточно качественное изображение. Возможен подбор цвета детали в пределах всей цветовой гаммы. Учитываются эффекты: насыщенности цвета, поглощения света, а также способность бликовать, зеркальность, прозрачность. По умолчанию цвет детали в сборке сохраняется. Но при необходимости любой компонент может быть перекрашен. В реалистичности изображения немалую роль играет подсветка. Вы можете создать необходимое количество источников (света и цвета) трех основных типов: рассеянный, удаленный, точечный (световой конус). Этими средствами могут имитироваться даже световые источники и внутренняя подсветка проекта. В качестве фона рабочего окна может быть использован любой рисунок (*.tif). Если вы достигли на экране желаемого, то изображение через OLE может быть вставлено в любой документ или сохранено в TIFF-формате (параметры настраиваются).

Для более тщательной проработки изображения предназначен опциональный модуль PhotoWorks. В качестве исходных материалов могут быть приняты цветовые параметры деталей из SolidWorks или назначены дополнительные — с использованием библиотек материалов и структур. При работе со сценой также может быть использован задел из библиотек. Данное изображение учитывает все подсветки, отражение деталей и стен сцены друг в друге. Получаемое изображение может быть сохранено на экране или в одном из типов растровых файлов с параметрами, которые могут задаваться.

Другой опциональный модуль — Animator, позволяет уже создавать анимационные ролики. Процесс сборки или принцип работы механизма может быть показан со всей детальностью проработки цвета, фактуры, отражения. Задачам создания видеоролика на основании модели, созданной в SolidWorks, служат и другие программы, например: Immersive Designer, MSC Working Model Animator.

Совместная работа над проектом

SolidWorks позволяет работать над проектом нескольким специалистам разного профиля. Наиболее полно такая работа реализуется с использованием специальных приложений, так называемых систем ведения проекта (PDM). Существует целый ряд партнерских приложений для выполнения подобных задач. В то же время некоторые функции, необходимые для совместной работы, непосредственно имеются в SolidWorks. Благодаря полной поддержке сетевых ресурсов Windows, возможности использования сетевых адресов отдельные элементы рабочего проекта могут выполняться на удаленных друг от друга местах. При одновременной работе над общей сборкой и входящим в нее узлом система обеспечивает раздельность доступа. То есть объект, над которым работает другой конструктор, меняется не постоянно, а по запросу. Права записи объекта сохраняются за тем, кто над ним работает. Все параметры, назначаемые для детали или сборки, становятся доступны просмотру и поиску средствами Windows. Можно легко найти все детали, выполненные одним конструктором. Работа с единой базой стандартных элементов, использование OLE и режима гиперссылок в документах позволяют группе работать с единой информацией. Для экспертной оценки проекта и наиболее ранней выдачи замечаний с успехом может быть применен SolidWorks Viewer — бесплатный просмотровщик файлов SolidWorks. Благодаря этой программе любой специалист, не знакомый с SolidWorks, может всесторонне рассмотреть модель или проверить чертеж.

Реальная работа над проектом подразумевает не только одновременную работу нескольких специалистов разного профиля, но и использование данных, выполненных на других системах. В стандартном пакете предусматривается наличие трансляторов: IGES, STEP, VDA, STL, VRML. Кроме передачи данных через стандартные трансляторы, возможна передача через геометрическое ядро Parasolid (бинарный и текстовый), ACIS. Существуют прямые трансляторы деталей из Unigraphics и Pro/Engineer. Плоские чертежи из AutoCad и в него передаются через файлы *.dwg и *.dxf. Для трансляции из других систем существуют прямые трансляторы, созданные другими разработчиками, например транслятор из CATIA в SolidWorks, созданный компанией DataKit. При передаче сборки из других систем в SolidWorks через стандартные трансляторы передается структура сборки и зафиксированные в пространстве детали, ее составляющие. Эти детали представляют собой объемы или поверхности, не содержащие параметров для модификаций. Несмотря на это, на основе переданного объема жесткой информации можно проделать ряд модификаций и доработок, пользуясь для этого средствами SolidWorks. На такие объекты можно оформить чертеж. Но самое главное — остается возможность замены результатов трансляции на другой вариант. Часть работы, проделанная в SolidWorks, при этом повторяет логику построений, но использует в качестве базы новую информацию. Назовем это «косвенной параметризацией».

При передаче деталей через прямые трансляторы, как правило, распознается история создания детали. Геометрия эскизов сохраняется, теряется лишь их размерная цепочка. Для распознования «жестких» результатов трансляции существует опциональный модуль FeatureWorks. Сочетая автоматический и ручной режим распознования элементов — как бы разбирая транслированную геометрию по элементам, можно получить результат как после прямой трансляции. Распознанные детали, естественно, могут использоваться и модифицироваться наравне с созданными в SolidWorks. Кроме того, подобные детали могут использоваться в транслированных сборках — для подмены.

Решение инженерных задач

Одновременно с выходом первой версии SolidWorks была объявлена программа партнерства (Solution Partners). Было предложено всем разработчикам специальных программ (ведение проекта, различные расчетные программы, механообработка, проливаемость форм и т.д.) использовать модели SolidWorks как исходную геометрию для своих задач. Было обещано максимальное содействие для обеспечения прямой передачи данных и последующего возврата результатов в SolidWorks. Такой подход оказался выгодным всем. Компании SolidWorks не требовалось скупать фирмы, набирать, обучать, содержать специалистов узкого профиля. Фирмы-разработчики из-за простоты подготовки модели расширяли круг потенциальных клиентов. Но самое главное — клиенты, экономя средства, имеют возможность выбора из целого ряда известных на рынке профессиональных программ. В настоящее время существует более 300 партнерских программ. Они охватывают весь спектр специальных задач. Более 20 из них, лучших в своем классе, практически являются опциональными приложениями SolidWorks (Gold Partners). Пользователь при работе в них практически не чувствует перехода в специальное приложение. Единый интерфейс, прямая передача данных в приложение и обратно, возможность проведения быстрой корректировки геометрии на основании предварительного расчета — это общие черты этих программ.

Таким образом, использование SolidWorks совместно с приложениями позволяет решать задачи комплексной автоматизации промышленных предприятий.

«САПР и графика» 2'2000