10 - 2003

Преимущества адаптивного подхода перед параметрическим

Адаптивная сборка

Пример адаптивного подхода

Пример параметрического подхода

Какова цена технических изменений?

Адаптивные чертежи

Заключение

Autodesk Inventor поддерживает параметрическую философию проектирования на основе параметров и уравнений, но в то же время устраняет недостатки параметрических систем моделирования за счет адаптивной технологии. Это — первая действительно новая технология в механическом проектировании за 15 с лишним лет.

Адаптивная технология предлагает дополнительную гибкость в воплощении конструкторского замысла, в реорганизации и редактировании малых и больших сборок. Преимущество адаптивной технологии проявляется в той легкости, с которой можно задавать взаимоотношения между деталями, не полагаясь только на сложные математические вычисления или размеры. Вы просто указываете, как должны сочетаться детали, а механизм подгонки автоматически задает корректные размеры и позицию внутри сборки.

Адаптивная сборка

Адаптивная сборка позволяет задавать размеры и форму деталей в контексте сборки, не создавая при этом никаких проблем во внутренних взаимоотношениях. Это делает ненужным назначение параметров деталям, использование переменных и уравнений для определения размеров, формы и местоположения деталей.

В начало В начало

Пример адаптивного подхода

При адаптивном подходе размер и позиция шпинделя определяются отношениями сопряжения. Если изменится размер или позиция отверстия, шпиндель автоматически адаптируется к этому.

 

Чтобы указать, какие компоненты должны быть адаптивными, достаточно пометить их в браузере как адаптивные. Рядом с ними Autodesk Inventor помещает пиктограмму .

 

Преимущество адаптивной технологии проявляется и при внесении изменений в проект. Известно, что за изменения всегда приходится расплачиваться — либо затратами времени, либо вообще отказом от улучшения проекта. Допустим, в процессе развития проекта выясняется, что размер и местоположение шпинделя гораздо важнее, чем конфигурация отверстия. Значит, отверстие следует подогнать под шпиндель. Для этого достаточно указать, какие детали должны быть адаптивными, выделив их в браузере. Если мы теперь переместим шпиндель, то отверстие узла автоматически подстроится под него. Последовательность событий в Autodesk Inventor никак не влияет на процесс внесения в проект изменений.

Исследования показывают, что адаптивный метод помогает нашим клиентам адаптировать проект к техническим изменениям по крайней мере на 85% быстрее по сравнению с традиционными параметрическими системами. Таким образом, Autodesk Inventor поможет ускорить разработку и производство продукции.

В начало В начало

Пример параметрического подхода

Во многих параметрических системах для позиционирования деталей применяются вариационные связи, а для определения формы и размеров — параметрические. Если в сборке использовано то и другое, возникают сложности. При параметрическом подходе шпиндель сначала позиционируется согласно ограничивающим условиям сборки, а затем требуется добавить математическое уравнение, чтобы связать диаметр шпинделя и диаметр отверстия.

 

Последовательность действий, которая должна учитываться при параметрическом подходе, сковывает мобильность проектировщиков, поскольку для внесения изменений следует знать очередность, в которой производилась сборка деталей. Проблема усложняется еще и тем, что последовательность создания элементов часто бывает произвольной и не является частью плана. Мало того, все последующие компоненты (потомки) зависимы от компонентов, созданных прежде (родителей). Отношения родителей и потомков с трудом поддаются реорганизации, поэтому разорвать их очень сложно или вообще невозможно без того, чтобы не переделать компонент заново.

 

Некоторые параметрические системы, также поддерживают адаптивность. Например, в геометрию сопряженных деталей добавлены параметрические чертежные связи. Применительно к предыдущему примеру, такой подход добавляет корадиальное отношение, образующее параметрическую связь между окружностью (на чертеже шпинделя) и отверстием. Это предполагает редактирование параметрического чертежа и добавление параметрических связей. Подлинно адаптивная система позволяет легко добавлять связи и даже задавать потенциальное отклонение для зазора — только Autodesk Inventor предлагает простоту и гибкость адаптивной технологии.

 

Использование только параметрических связей порождает проблемы, связанные с затратами времени и недостаточной гибкостью при внесении изменений. Чтобы эффективно использовать параметрические связи, вы должны еще до вычерчивания геометрии знать, какие взаимоотношения будут заложены в проект. Например, в параметрической системе шпиндель создается на основе прямоугольника, которому сообщается вращение. Если же впоследствии вам понадобится адаптировать этот шпиндель под вновь созданное отверстие, то нет функций, которые позволили бы привязать в чертеже шпиндель к отверстию. Вот почему в Autodesk Inventor помимо параметрических возможностей реализована и адаптивная технология — чтобы устранить эти типичные для проектирования сложности.

 

Параметрическая система не позволяет посредством чертежных связей добавить в план проекта, скажем, зазор между шпинделем и отверстием, так что для решения таких простых задач приходится обращаться к параметрическим уравнениям.

Autodesk Inventor не требует создания геометрии особым способом: вы можете свободно совершенствовать и изменять план проекта. Любой непредвзято мыслящий пользователь параметрической системы признает, что создавать детали в определенном порядке — дело очень сложное, требующее опыта и тщательного планирования, иначе начинают возникать проблемы, особенно если сборка усложняется. В Autodesk Inventor у вас не будет таких трудностей, какой бы сложной ни была сборка.

В начало В начало

Какова цена технических изменений?

Иногда по мере развития проекта выясняется, что местоположение шпинделя определяется другой деталью. Изменение простое, но в параметрических системах оно часто вызывает немалые сложности.

В параметрической системе шпиндель приходится переделывать с учетом новой детали, то есть надо будет убрать прежнюю привязку к узлу внутри сборки и задать новую привязку к новой детали. С этой целью для отверстия в узле и диаметра шпинделя понадобится написать уравнение.

То, что поначалу представлялось простым изменением конструкции, превращается в сложную проблему, даже если в сборке всего три простых компонента. Для решения этой задачи приходится вместо одного математического уравнения использовать четыре. В параметрической системе для привязки позиции отверстия в узле к позиции новой детали приходится прибегать к многоступенчатому алгебраическому уравнению, поэтому даже простые изменения занимают довольно много времени. И если в параметрической системе на это уходит не менее 5 минут, в Autodesk Inventor требуется всего 30 секунд.

А теперь представьте, что у вас 300 деталей и каждая имеет по 20 свойств. Процесс упорядочивания всех взаимоотношений межу ними будет долгим и трудоемким. Autodesk Inventor предлагает более гибкий способ, помогающий клиентам экономить тысячи долларов на каждом проекте. Как отмечает Алфредо Бэнтивольо, президент компании Alpha Marathon Technologies, «Autodesk Inventor помог нам сэкономить почти миллион долларов, поскольку теперь резко сократилась необходимость в создании прототипов». И это благодаря адаптивной технологии, которую предлагает только Autodesk Inventor.

Параметрические системы ограничивают производительность еще и тем, что после того, как определен надлежащий порядок решения, модель становится фактически заблокированной. Как отмечал д-р Марк Халперн в Engineering Automation, «модель может редактировать только тот, кто ее делал». Чем сложнее и обширнее становится сборка, тем труднее изменять ее в параметрических системах. Начальный замысел проекта очень трудно поддается изменению, поэтому многие пользователи начинают все заново, повторяя уже проделанную работу.

Халперн далее говорит: «История создания 3D-модели в параметрической системе оказывается настолько сложной, что разобраться в ней и внести в модель сколько-нибудь серьезные изменения способен лишь тот человек, который ее создавал». Чтобы избежать проблем с взаимоотношениями в сборке, многие компании вообще не используют перекрестные связи между деталями.

Благодаря уникальной адаптивной технологии, реализованной в Autodesk Inventor, вы можете легко и эффективно создавать, изменять и редактировать любые сборки — малые и большие.

В начало В начало

Адаптивные чертежи

Недостатком параметрических систем является и невозможность определять функцию до формы (первичный чертеж). Вы вынуждены определять формы всех компонентов до тестирования функций конструкции, то есть сначала вы работаете в трехмерном пространстве, а затем переходите в двумерное, что противоречит самой идее конструкторской работы.

Конструкторы обычно используют концептуальные методы, вроде простых 2D-чертежей. Autodesk Inventor — единственная программа, позволяющая работать по такой методике с помощью модуля Adaptive Layout.

В Autodesk Inventor можно создавать концептуальные 2D-чертежи, где форма и позиция деталей будут адаптированы применительно к контексту сборки. После того как решены задачи, связанные с функциями, можно добавить 3D-свойства для решения задач, имеющих отношение к форме. Более того, для проверки конструкции можно использовать любую комбинацию 3D-моделей и 2D-чертежей. Вы можете протестировать диапазон отклонений сборки без создания ее полной 3D-модели. Autodesk Inventor позволяет проектировать именно так, как вам хотелось бы, — определять функции до форм.

Все это составляет уникальную особенность Autodesk Inventor, а параметрические системы вынуждают вас следовать другим путем: решать проблемы моделирования (формы) до решения задач функционирования.

В начало В начало

Заключение

В Autodesk Inventor детали создаются не изолированно, а проектируются для работы в контексте сборки, то есть свойства одной детали определяют форму и размеры другой. Для определения таких взаимоотношений традиционные САПР предлагают механизм перекрестных параметрических связей между деталями, который хорошо подходит для простых случаев, но часто оказывается непригодным в реальных условиях механических подсборок и при внесении непредвиденных изменений. Адаптивная технология преодолевает рамки параметрического моделирования, позволяя выполнять не только все то, что и параметрическая, но и многое другое.

Важно и то, что параметрические системы не могут быть дополнены адаптивностью, так как адаптивность должна составлять ядро архитектуры. Только Autodesk Inventor поддерживает адаптивную технологию.

Адаптивная технология устраняет «врожденные» недостатки параметрических систем, решая проблемы с взаимоотношениями межу деталями в сборке. Параметрические системы часто не помогают пользователю, а сковывают его производительность. Кроме того, нынешние параметрические системы моделирования предлагают всего лишь ограниченное подмножество адаптивной технологии, а благодаря адаптивной технологии вы можете свободно изменять изначальный замысел проекта, управлять связями и редактировать детали в контексте сборки. Это позволяет оперативно вносить любые изменения в конструкцию — даже в процессе выпуска.

Адаптивный подход помогает нашим клиентам на 85% ускорить процесс внесения технической правки. В целом Autodesk Inventor способствует эффективности и ускорению проектирования и производства продукции, обеспечивая экономию в тысячи долларов на каждом проекте.

Предлагая гибкий подход к проектированию, Autodesk Inventor поможет вам резко повысить производительность. С Autodesk Inventor работа станет легче и пойдет быстрее.

В начало В начало

«САПР и графика» 10'2003