нженеру использование такой модели представления инженерных данных – «трехмерная модель – чертеж – спецификация»!
В папке Examples\Глава 4\Ассоциативный чертеж (спецификация) прилагаемого к книге компакт-диска находятся файлы ассоциативного чертежа (Чертеж.cdw) и его спецификации (Спецификация.spw), а в папке Examples\Глава 4\Редуктор (спецификация) – файл трехмерной сборки редуктора, с которого формировался ассоциативный чертеж (_РЕДУКТОР.a3d).
Специальные возможности редактора спецификаций КОМПАС-3D
В последних версиях системы КОМПАС-3D появилась очень удобная возможность копирования объектов спецификации при копировании графических элементов чертежа. Чтобы включить эту функцию, необходимо в окне настроек нужного вам стиля спецификации установить соответствующий флажок. Для открытия этого диалога выполните команду меню Сервис → Библиотеки стилей → Стили спецификаций. В появившемся окне выберите требуемый стиль, например Простая спецификация ГОСТ 2.106—96, после чего нажмите кнопку Редактировать стиль.
На экране появится еще одно окно – Стиль спецификации (рис. 4.22). На первой вкладке данного окна и находится упомянутый выше флажок – Копировать объекты спецификации при копировании геометрии.
Рис. 4.22. Окно для включения функции копирования объектов спецификации
Добавилась возможность для раздела или блока разделов спецификации задавать однотипную марку – текст, который автоматически будет вставляться перед номерами позиций базовых объектов раздела. Чтобы задать марку, необходимо перейти на вкладку Разделы окна Стиль спецификации, в котором выделить один из разделов (например, Детали) и нажать кнопку Редактировать. В открывшемся окне необходимо установить флажок Марка, после чего, в размещенном рядом текстовом поле ввести требуемую марку (рис. 4.23).
Рис. 4.23. Добавление марки в раздел спецификации
Кроме того, есть возможность формировать название спецификации на листе. Название спецификации – это текст, который отображается над спецификацией, размещенной на листе чертежа. Название создается с помощью команды Название контекстного меню спецификации, размещенной на листе.
В десятой версии программы КОМПАС-3D появилась очень удобная функция, позволяющая сохранять документ-спецификацию в виде файла Excel. Для этого откройте одну из ранее сформированных спецификаций, например для трехмерной модели редуктора, и выполните команду меню Файл → Сохранить как. В появившемся окне (рис. 4.24) в списке Тип файла выберите пункт Excel (*.xls) и нажмите кнопку Сохранить.
Рис. 4.24. Сохранение документа спецификации в виде Excel-файла
В результате все данные из документа будут перенесены в таблицу Excel (рис. 4.25).
Рис. 4.25. Спецификация, сохраненная в Excel
В папке Examples\Глава 4\Редуктор (спецификация) прилагаемого к книге компакт-диска находится данный Excel-файл (Спецификация.xls).
Резюме
Данная глава посвящена проектированию спецификаций в системе КОМПАС-3D.
В начале главы рассказывается о принципах работы с редактором спецификаций. Затем последовательно изложены три примера разработки спецификаций: отдельно для сборочного чертежа, отдельно для трехмерной модели и на основе ассоциативного чертежа, созданного с трехмерной модели. Глава не содержит почти никакой теоретической информации – акцент делается на практических примерах разработки спецификаций.
Все примеры основываются на материалах, разработка которых описана в гл. 2 и 3. Однако при желании вы можете использовать готовые файлы, размещенные на прилагаемом к книге компакт-диске.
Цель этой главы – показать, насколько упрощается процесс выпуска конструкторской документации и уменьшается объем рутинной работы при использовании ассоциативных связей с применением редактора спецификаций КОМПАС-3D V10.
Глава будет полезна всем, кто в своей работе сталкивается с созданием сборочных чертежей, а также с подготовкой к ним различной сопровождающей документации.
Глава 5Прикладные библиотеки
• Конструкторские приложения
• Бесплатные библиотеки
• Резюме
Нередко между пользователями различных отечественных и зарубежных программных пакетов для трехмерного моделирования возникают споры, какая же система лучше и удобнее. Каждый пытается доказать, что именно та, с которой он работает, предоставляет проектировщику наибольший выбор функций и методов для скорейшего достижения поставленной цели. Как правило, такие споры ограничиваются попытками убедить оппонента, что с помощью такой-то системы можно построить такую-то деталь проще, быстрее, применяя меньшее количество операций и т. д. Однако ведь дело не только в скорости построения отдельного компонента (детали).
Сегодня класс современного редактора трехмерной графики определяется не только предложенным пользователю набором команд для создания и редактирования трехмерных моделей или чертежей, и даже не возможностями и функционалом каждой отдельно взятой такой команды. Ведь базовые подходы к созданию моделей (выдавливание, вращение, операция по сечениям и пр.), как и их реализация, практически не отличаются в большинстве нынешних инженерных систем моделирования. Да, где-то какие-то операции реализованы лучше, интерфейс приятней, но в целом спорить о каких-либо значимых преимуществах среди программ одного уровня не имеет смысла. Можно, конечно, придумать большое количество модификаторов геометрии, таких как в программах 3ds Max или Maya, которые дадут возможность создавать модели немыслимых форм, но для инженера это все будет бесполезно.
По этой причине важнейшей характеристикой любой современной CAD-системы, наряду с инструментальными средствами моделирования, является возможность автоматизации различными вспомогательными средствами процессов создания типовых элементов и их последующего использования. Другими словами, это, во-первых, наличие подсистем, расширяющих стандартные возможности программы, которые позволяют ускорить проектирование собственно объекта (агрегата, механизма, здания), а не отдельно взятой его детали или составляющей. Чаще всего такие подсистемы представляют собой подключаемые модули (библиотеки), функционирующие только в среде «родительского» графического редактора и позволяющие на основе его базовых функций быстро создавать и использовать различные стандартные элементы. Во-вторых, это возможность реализации таких подсистем самим пользователем с учетом специфики конкретной отрасли промышленности. Ведь какой бы многочисленной и профессиональной ни была команда разработчиков программного обеспечения, все равно им не под силу охватить все существующие направления в машиностроении, строительстве, энергетике и удовлетворить запросы всех покупателей. Всегда найдутся недовольные потребители, требующие большего от системы. Но ведь возможности разработчиков не безграничны, поэтому они формируют архитектуру приложения таким образом, чтобы любой пользователь мог без труда максимально приблизить ее к своим требованиям. Во многом именно этот вопрос, касающийся настройки и расширения функционала системы моделирования с учетом особенностей конкретного производства, и определяет популярность системы на рынке.
Возьмем, например, моделирование обычного редуктора. В среднем, в одноступенчатом редукторе 12–15 уникальных деталей и около 30–40 стандартных крепежных элементов (болтов, винтов, шайб и гаек). Сколько было бы потрачено времени на создание трехмерной сборки, если бы каждый болт или гайку приходилось создавать и размещать вручную и если бы не было под рукой библиотеки крепежа? А такое возможно, если бы вы взялись проектировать редуктор, допустим, в 3ds Max. Хотя в этой программе и можно создать модель болта всего за одну операцию! Теперь, думаю, становится очевидным, что не только базовые инструментальные средства определяют качество любого приложения, предназначенного для трехмерного инженерного моделирования. Зачастую как раз наоборот – чем больше дополнительных разноплановых программ, предназначенных для данного приложения и ускоряющих разработку чертежей и документации, тем выше котируется среди предприятий-заказчиков такая система.
Цель этой главы – познакомить вас с широким набором таких утилит для системы КОМПАС-3D, позволяющих решать самые разные задачи. Мы рассмотрим многие библиотеки КОМПАС, а также выясним, чем они помогают конструктору в повседневной работе и как могут облегчить проектирование.
Конструкторские приложения
Многие из конструкторских приложений мы уже неоднократно использовали в практических примерах второй и третьей глав. Это, в частности, конструкторская библиотека, которая содержит более 200 параметрических двухмерных изображений различных типовых машиностроительных элементов – болтов, винтов, гаек, заклепок и другого крепежа, подшипников, профилей, конструктивных мест, элементов соединений трубопроводов, манжет и т. д. В данном приложении предусмотрено также создание и размещение на листе готовых крепежных соединений (пакетов), состоящих из болтов (винтов или шпилек), гаек и шайб, что еще более ускоряет создание сборочных чертежей (такой крепежный элемент использовался для создания на чертеже редуктора изображения болтов, гаек и шайб, соединяющих корпус и крышку на фланцах и бобышках). Библиотечный элемент легко редактировать, а также с помощью характерных точек перемещать по чертежу или изменять угол его наклона, его не нужно удалять с листа или фрагмента, если вы желаете заменить его другим (так называемое редактирование по двойному щелчку).
На рис. 5.1 показан пример размещения характерных точек на изображении болта, вставленного из конструкторской библиотеки (напомню, что характерные точки появляются после одинарного щелчка кнопкой мыши на графическом объекте). Точка 0 отвечает за размещение графического объекта на чертеже (точка вставки или привязки); точка A – при ее перетаскивании изображение библиотечного элемента будет поворачиваться вокруг точки O; точка Dr – с ее помощью вы можете изменять диаметр болта, не вызывая окно настройки элемента (диаметр изменяется дискретно); точка L – характерная точка, которая позволяет изменять длину болта.
Рис. 5.1. Характерные точки библиотечного элемента
Для различных других стандартных элементов набор характерных точек может быть другим.
Важно то, что любые детали, создаваемые с помощью конструкторской библиотеки, тесно связаны с модулем проектирования спецификаций. Следовательно, вам не нужно будет вручную заполнять несчетное количество граф, содержащих информацию о крепеже сборки, – библиотека все проделает за вас сама.
Часть задач, которые при двухмерном рисовании можно выполнить с помощью конструкторской библиотеки, при трехмерном моделировании решаются с использованием библиотеки крепежа (мы уже знакомы с ней). Она содержит трехмерные параметрические модели всех основных крепежных элементов: болтов, винтов, гаек и шайб, охватывая при этом более шестидесяти ГОСТ.
Начиная с КОМПАС-3D V8 Plus конструкторская библиотека и библиотека крепежа хоть и не исключены из стандартной поставки, но заменены новым, более мощным по функционалу приложением – библиотекой стандартных изделий (ее мы также использовали в примерах предыдущих глав). Эта библиотека содержит обширную базу моделей и графических изображений подшипников, крепежа, осей, трубопроводной арматуры, элементов трубопроводов и пр.
Однако кроме вышеперечисленных система КОМПАС-3D располагает еще целым рядом библиотек, помогающих инженеру при создании моделей или чертежей. Некоторые из них рассмотрены ниже.
КОМПАС-SHAFT 3D
Система проектирования и трехмерного твердотельного моделирования тел вращения и механических передач КОМПАС-SHAFT 3D – без сомнения, самый мощный вспомогательный модуль, предоставленный компанией «АСКОН» для работы с трехмерными моделями. Простой и удобный интерфейс, богатый функционал, позволяющий строить ступени вала различной конфигурации (конические, цилиндрические, многогранные), встроенный модуль расчета зубчатых передач внешнего и внутреннего зацепления, по результатам которого нажатием всего одной кнопки можно получить готовую 3D-модель прямозубого колеса, – все это делает библиотеку КОМПАС-SHAFT 3D незаменимой при создании машиностроительных сборок любой сложности и назначения. Все модели, рассчитанные и выполненные с помощью этого модуля, доступны для редактирования стандартными средствами КОМПАС.
Познакомимся с этим приложением подробнее.
Откройте менеджер библиотек, в котором найдите и запустите библиотеку КОМПАС-SHAFT 3D (она находится в разделе Расчет и построение). В правой части окна менеджера появится список команд библиотеки (рис. 5.2).
Рис. 5.2. КОМПАС-SHAFT 3D (режим отображения – Большие значки)
Построим с помощью этой библиотеки трехмерную модель какого-нибудь вала.
Примечание
Библиотека КОМПАС-SHAFT 3D позволяет также рассчитывать зубчатые колеса (специально для этого в нее встроен модуль расчета механических передач КОМПАС-GEARS) и даже строить трехмерную модель прямозубых зубчатых колес.
Для начала следует создать документ КОМПАС-Деталь, после чего можно перейти к построению.
1. Выполните команду библиотеки Внешняя цилиндрическая ступень. В строке состояния при этом должна отобразиться подсказка: Укажите плоскость или плоскую грань. В дереве построения выделите плоскость ZX. Появится диалог параметров цилиндрической ступени (рис. 5.3). В соответствующие текстовые поля введите величину диаметра ступени – 50 мм, ее длину – 100 мм и нажмите кнопку OK. В результате библиотека построит цилиндр с указанными параметрами с основанием на плоскости ZX.
Рис. 5.3. Диалог параметров цилиндрической ступени вала
2. Пользуясь этой же командой, добавьте еще по две внешние цилиндрические ступени с каждой стороны от уже созданной, выбирая в качестве опорной для каждой новой ступени верхнюю плоскую грань предыдущей. Диаметры и длины ступеней примите равными:
· справа от первой ступени: диаметр – 45 мм, длина – 40 мм для первой и диаметр – 40 мм, длина – 90 мм для второй;
· слева от первой ступени: диаметр – 56 мм, длина – 5 мм для первой и диаметр – 45 мм и длина 40 мм для второй.
В результате вы должны получить следующую модель (рис. 5.4).
Рис. 5.4. Результат применения команды Внешняя цилиндрическая ступень
3. Активизируйте панель инструментов Редактирование детали и с помощью команды Фаска постройте две фаски 2,5 x 45° на плоских гранях крайних ступеней вала.
4. Вернитесь к менеджеру библиотек и вызовите команду Шлицы прямобочные. Система запросит указать цилиндрическую поверхность, поэтому вам следует щелкнуть кнопкой мыши на крайней ступени вала справа (той, что длиннее). На экране появится диалог настройки параметров шлицев (рис. 5.5). Оставьте все параметры заданными по умолчанию, кроме длины шлицев. Уставите ее равной 75 мм.
Рис. 5.5. Диалог Шлицы прямобочные
5. Задав длину шлицев, нажмите кнопку Указать грань. Диалоговое окно исчезнет, система перейдет в режим ожидания действий от пользователя, в котором нам необходимо в окне представления модели выделить плоскую торцевую грань крайней правой ступени. После этого окно Шлицы прямобочные должно вновь появиться, на этот раз с активной кнопкой OK. Нажмите эту кнопку, чтобы создать шлицы.
6. Выполните команду Шпоночный паз под призматическую шпонку, чтобы добавить в модель вала этот конструктивный элемент. В качестве опорной укажите цилиндрическую поверхность средней ступени (той, с которой начиналось построение). После щелчка на поверхности появится окно настроек параметров шпоночного паза (рис. 5.6). Установите длину паза равной 80 мм, а расстояние от края ступени – 10 мм. Нажмите кнопку Указать грань и выделите в модели правую боковую грань средней ступени. После этого можете сформировать шпоночный паз.
Рис. 5.6. Диалог настроек параметров шпоночного паза
7. С помощью команды Скругление постройте скругления во всех местах перехода одной ступени в другую. В результате вы должны получить вал, как на рис. 5.7.
Рис. 5.7. Вал, сформированный только с помощью библиотеки КОМПАС-SHAFT 3D
В арсенале системы КОМПАС есть еще одна интересная библиотека, существенно упрощающая построение различных конструктивных элементов на валах. Эта библиотека размещена в разделе Машиностроение менеджера библиотек и называется Библиотека канавок для КОМПАС-3D.
Откройте эту библиотеку и запустите, например, команду Канавка трапециевидная. В качестве базовой укажите цилиндрическую поверхность крайней левой ступени вала. Настройте произвольным образом параметры канавки и создайте ее (рис. 5.8).
Рис. 5.8. Канавка на валу
Данная библиотека позволяет строить на телах вращения конструктивные канавки самых разнообразных форм: прямоугольные, сферические, для выхода долбяка или шлифовального круга и т. п.
Примечание
Все модели, выполненные с помощью двух названных библиотек, ничем не отличаются от любых других трехмерных моделей системы КОМПАС-3D. Имеется в виду, что эти модели или их составляющие можно редактировать и с помощью библиотеки, и используя обычные трехмерные элементы, созданные вручную.
Модель спроектированного вала находится в файле Shaft3D.m3d, который располагается в папке Examples\Глава 5.
КОМПАС-SHAFT 2D
Аналогом КОМПАС-SHAFT 3D для двухмерного проектирования служит библиотека КОМПАС-SHAFT 2D (хотя не совсем двухмерного – с помощью КОМПАС-SHAFT 2D также можно генерировать и трехмерные модели). Модуль КОМПАС-SHAFT 2D обеспечивает параметрическое построение чертежей шлицевых, резьбовых и шпоночных участков на ступенях моделей, построение валов и втулок, цилиндрических и конических колес, червячных колес и червяков. С помощью данной библиотеки могут быть созданы и другие конструктивные элементы – канавки, проточки, пазы, лыски и пр. Эта библиотека, как и КОМПАС-SHAFT 3D, включает в себя модуль расчета механических передач КОМПАС-GEARS, который позволяет провести геометрические и проверочные расчеты всех известных механических передач (цилиндрических и конических зубчатых, цепных, червячных, ременных). И что самое главное – КОМПАС-SHAFT 2D поддерживает связь с КОМПАС-3D, предоставляя возможность по построенным чертежам автоматически создавать трехмерные модели. Таким образом, без каких-либо особых усилий со стороны пользователя можно получить, например, модели шкивов для ременных передач или звездочек для приводных цепных передач по их плоскому чертежу (сам чертеж, разумеется, тоже создается с помощью инструментов КОМПАС-SHAFT 2D). Хорошо продуманный способ общения с пользователем посредством коротких диалогов и отлично развитая система помощи обеспечивают быстрое освоение пользователем библиотеки КОМПАС-SHAFT 2D.
Запустите библиотеку (она, как и КОМПАС-SHAFT 3D, находится в разделе Расчет и построение). В ней содержатся всего три команды: Настройка, Построение модели и Расчеты механических передач. Рассмотрим небольшой пример построения чертежа вала с использованием этой библиотеки.
Сначала создайте новый документ КОМПАС-Чертеж, измените его формат на А3, а ориентацию на горизонтальную. Сохраните чертеж на жесткий диск и перейдите к построению.
1. Выполните команду Построение модели, в результате чего на экране появится диалоговое окно, разделенное на две части: в верхней будет отображаться процесс построения внешних ступеней тела вращения, в нижней – внутренних ступеней (то есть полостей). Нажмите кнопку Новая модель
чтобы начать построение вала. Возникнет окно (рис. 5.9), в котором необходимо выбрать тип отрисовки вала. Поскольку в нашем примере на валу не предполагается делать шестерни или внутренние участки, то разрезы нам ни к чему. По этой причине установите переключатель в положение Без разреза и нажмите кнопку OK.
Рис. 5.9. Диалог Выбор типа отрисовки модели
2. Нажмите кнопку Простые ступени на панели инструментов в левой части главного окна библиотеки. Возле кнопки раскроется меню со списком возможных вариантов построения ступеней (рис. 5.10). Выберите пункт Цилиндрическая ступень.
Рис. 5.10. Начало построения ступени вала в КОМПАС-SHAFT 2D
3. Появится окно с параметрами цилиндрической ступени (рис. 5.11), в котором кроме длины и диаметра ступени можно задать параметры различных конструктивных элементов на краях ступени (фаски или галтели). Установите длину и диаметр ступени равными 40 и 50 мм соответственно, слева ступени задайте фаску с катетом 2 мм и углом 45°, а справа – галтель наружу, радиусом также 2 мм. Нажмите кнопку OK, чтобы построить ступень (рис. 5.12).
Рис. 5.11. Настройка параметров цилиндрической ступени
Рис. 5.12. Первая цилиндрическая ступень вала
Примечание
Вы можете не вводить значение диаметров, радиусов скруглений или катетов фасок, а выбирать из стандартного ряда (в котором, как правило, сразу выделяется рекомендуемое значение). Список этих значений вызывается щелчком на кнопке Выбрать значение из базы
которая расположена справа от каждого текстового поля, отвечающего тому или иному параметру.
4. Самостоятельно постройте еще несколько ступеней вала, произвольно выбирая их размеры.
5. С помощью команд группы меню Дополнительные элементы ступеней (рис. 5.13) добавьте на различные ступени те или иные конструктивные элементы. Порядок добавления следующий:
1) выделите в дереве модели (в окне библиотеки) нужную ступень;
2) выполните команду библиотеки (например, Дополнительные элементы ступеней → Канавки → Канавка под стопорное кольцо или Дополнительные элементы ступеней → Шпоночные пазы → Под призматическую шпонку ГОСТ 23360—78);
3) в появившемся окне настройте параметры конструктивного элемента;
4) создайте элемент.
Рис. 5.13. Дополнительные элементы ступеней
На чертеже вала (рис. 5.14) в данном примере были добавлены канавка под стопорное кольцо и два шпоночных паза.
Рис. 5.14. Чертеж вала и его дерево построения в библиотеке
Саму модель (чертеж) можно загрузить из файла Shaft2D.cdw, расположенного на прилагаемом к книге компакт-диске в папке Examples\Глава 5. Ее легко отредактировать средствами библиотеки (для чего достаточно дважды щелкнуть на изображении). Каждую из ступеней можно отредактировать (или просто просмотреть параметры, с какими она создавалась) с помощью команд контекстного меню дерева построений.
Но это еще далеко не все возможности КОМПАС-SHAFT 2D. Закройте окно библиотеки (на запрос о сохранении модели, разумеется, следует ответить утвердительно) и создайте линию разреза (команда Линия разреза на панели инструментов Обозначения). После этого запустите редактирование вала двойным щелчком и выполните команду меню библиотеки Дополнительные построения → Генерация сечений. В результате КОМПАС-SHAFT 2D автоматически создаст сечение вала в указанном месте (рис. 5.15).
Рис. 5.15. Сечение вала, сгенерированное библиотекой КОМПАС-SHAFT 2D
Кроме того, самым главным достоинством этой замечательной библиотеки является возможность по построенному чертежу тела вращения создавать трехмерную модель. Для этого предназначена специальная команда Дополнительные построения → Генерация твердотельной модели. Сгенерированная модель показана на рис. 5.16.
Рис. 5.16. Трехмерная модель вала, построенная библиотекой КОМПАС-SHAFT 2D
Трехмерная модель этого вала Shaft2D.m3d находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке Examples\Глава 5.
КОМПАС-SPRING
Еще одним мощным и многофункциональным расчетным приложением системы КОМПАС-3D является модуль проектирования пружин КОМПАС-SPRING (рис. 5.17).
Рис. 5.17. Библиотека КОМПАС-SPRING
Согласитесь, что создание сборочных чертежей или трехмерных сборок высокой сложности, которые имеют большое количество пружин, доставляет немало хлопот проектировщику. При этом сами пружины могут быть и не очень значимыми элементами сборки или сборочного чертежа, однако и без них не обойтись. Очень остро этот вопрос встает при формировании именно трехмерных моделей винтовых пружин. Мало того, что создание такой, казалось бы, невзрачной детали отнимает много времени (особенно когда количество рабочих витков не целое число, из-за чего придется подгонять размещение цилиндрических спиралей для опорных (поджатых) витков с обеих сторон пружины), так еще есть такие модификации пружин, которые не сразу-то и придумаешь, как смоделировать. Вы уже имели возможность убедиться в этом на собственном опыте при разработке трехмерных моделей различных пружин в гл. 3.
Библиотека КОМПАС-SPRING легко решает все эти проблемы. Она обеспечивает проектный и прочностной расчеты пружин растяжения и сжатия, конических и фасонных, тарельчатых и пружин кручения. Расчеты производятся согласно ГОСТ 13764—86, ГОСТ 13765—86 и ГОСТ 3057—90. Их результаты можно записать в файл и использовать для последующего построения чертежей или моделей. Отличительной особенностью библиотеки является возможность варьировать параметры пружины для получения наилучшего результата, а также есть гарантия того, что при проектном расчете вы получите несколько вариантов пружин с наименьшим весом и наилучшими критериями прочности для введенных вами исходных данных. Кроме двухмерных чертежей, в которых можно автоматически проставлять размеры, строить выносные виды и создавать диаграммы деформаций или усилий, почти для всех типов пружин КОМПАС-SPRING может генерировать трехмерные модели.
Система распознавания 3D-моделей
Огромное значение для любой системы трехмерного твердотельного моделирования имеет возможность обмена данными с другими САПР, используемыми предприятиями-заказчиками. Некоторые машиностроительные компании при проектировании и расчете особо сложных и больших объектов (транспортных средств, энергетических агрегатов) иногда применяют сразу несколько программных пакетов для моделирования. По этой причине, какой бы развитой и мощной ни была внутренняя структура отдельной программы, без возможности передачи данных в другие системы и чтения данных извне она обречена. Использовать ее будут разве что в узком кругу самих разработчиков и в таком же узком кругу предприятий, имевших неосторожность приобрести и установить такую систему.
Компания «АСКОН» уделяет немалое внимание обеспечению такого обмена данными. В КОМПАС возможно чтение графических файлов форматов DXF, DWG и IGES; можно открывать и записывать файлы моделей форматов STEP, IGES, Parasolid; есть отдельное приложение – Библиотека поддержки формата model (CATIA), обеспечивающее чтение файлов model системы CATIA 4 в КОМПАС-График. Например, вы легко можете импортировать модель или поверхность, созданную в Solid Edge или Unigraphics, и использовать ее в своей сборке. Однако этого бывает недостаточно. Всегда ли модели, созданные другими конструкторами в других системах, неизвестно как давно и кем после того измененные, подходят для вашей сборки? Скорее всего, нет, и перед использованием их часто приходится редактировать. Как это сделать? Можно отредактировать модель в «родительском» редакторе, заново сохранить и потом перенести в КОМПАС. А если на рабочем месте проектировщика в данный момент нет того графического редактора, в котором эта модель создавалась? Тогда можно редактировать средствами КОМПАС, но, так как модель не имеет базовой операции, эскизов и пр., эта задача становится нелегкой и наверняка отнимет много времени. Вот в этом случае значительную помощь конструктору может оказать еще один подключаемый модуль для КОМПАС-3D —Система распознавания 3D-моделей.
Главное назначение этого приложения состоит в том, чтобы распознать элементы детали, импортируемой в среду КОМПАС-3D, на основе чего создать ее трехмерный аналог, сформированный инструментами моделирования КОМПАС. Проще говоря – отобразить дерево построения для импортированной детали. Система ориентирована на распознавание деталей средней сложности с учетом определенных ограничений (не распознаются тела с гранями, образованными NURBS-поверхностями, тела вращения должны иметь угол 360°, операции выдавливания не должны иметь уклона и пр.). Однако даже если система не может корректно отобразить все операции, то эскизы, параметры которых не удалось определить до конца, все равно будут отображены. Это позволит без проблем доработать деталь вручную.
Рассмотрим работу данной библиотеки на примере.
Предположим, что у нас имеется трехмерная модель ступицы роликовой обгонной муфты, созданная в каком-нибудь графическом редакторе и сохраненная в формат STEP (файл этой ступицы Nave.stp вы можете взять из папки Examples\Глава 5\Распознавание компакт-диска, прилагаемого к книге). Чтобы загрузить ее в КОМПАС, необходимо выполнить команду меню Файл → Открыть, после чего в диалоговом окне открытия файла в раскрывающемся списке Тип файла выбрать пункт STEP AP203 (*.stp, *.step). Система автоматически создаст новый документ-деталь, в который и будет помещена импортируемая деталь (рис. 5.18). Обратите внимание: модель в окне представления документа прочитана полностью, но в дереве построения нет ни одной операции – модель импортируется целиком, другими словами, без истории.
Рис. 5.18. Трехмерная модель ступицы, импортированная в систему КОМПАС через обменный формат STEP
Теперь зайдите в менеджер библиотек, раскройте раздел Прочие и щелкните на строке Система распознавания 3D-моделей.
Выполните команду Параметры, дважды щелкнув на соответствующей строке. В появившемся окне настроек библиотеки установите переключатель Документ модели в положение создать новую деталь/сборку (рис. 5.19). Нажмите OK для подтверждения внесенных изменений.
Рис. 5.19. Диалоговое окно Параметры распознавания
Проследите, чтобы документ с импортированной деталью был активен, и запустите команду Распознавание элементов. За считанные секунды библиотека проведет распознавание трехмерных элементов и по возможности подберет им замену среди формообразующих операций системы КОМПАС-3D. Конечно, сами операции и их порядок в дереве далеки от оптимального (рис. 5.20). Распознанная модель состоит из 24 формообразующих операций, 18 конструктивных плоскостей и 10 вспомогательных осей, тогда как точно такую же модель вручную можно создать, применив лишь 5 операций и 1 конструктивную ось. Однако распознать такую деталь всего за 3–4 секунды значительно проще, нежели создавать ее самому «с нуля». Более того, при распознавании все эскизы параметризируются, и вы теперь легко можете изменять и редактировать конфигурацию детали.
Рис. 5.20. Распознанная модель с полностью сформированным деревом построения
Примечание
Для данного примера специально выбрана деталь, которая была распознана полностью. Как правило, очень сложные детали не распознаются до конца. Однако, как уже было отмечено выше, вы можете без труда доработать их самостоятельно – это все равно сэкономит вам время.
Файлы ступицы, загруженной в КОМПАС (Ступица.m3d), и распознанной ступицы (Ступица (распознана).m3d) находятся на прилагаемом к книге компакт-диске в папке Examples\Глава 5\Распознавание.
Библиотека муфт
Ускорение процесса трехмерного проектирования и конструирования всегда является основной проблемой для разработчиков любой CAD-системы. Однако, несмотря на это, количество узконаправленных прикладных 3D-библиотек не так уж велико (их значительно меньше, чем аналогичных библиотек для двухмерного проектирования). В основном это приложения для автоматизированного моделирования тел вращения (валов, зубчатых колес) или технологической оснастки. И это учитывая тот факт, что 3D-моделирование при проектных работах на промышленных предприятиях с каждым годом используется все больше и больше.
Ни для кого не секрет, что построить большую трехмерную сборку определенного объекта часто бывает сложнее, чем создать сборочный чертеж того же объекта. При этом многие компоненты, входящие в сборку, не являются уникальными деталями, а их создание лишь отнимает время, замедляя проектирование. Такими компонентами могут быть пружины, болты, гайки, шпонки, словом, все, что уже давно описано в стандартах. Однако согласитесь, не только элементы крепежа или другие простенькие детали являются стандартизованными. Многие значительно более сложные механизмы изготовляются и собираются согласно требованиям ГОСТ, ОСТ, нормалей и т. п. Моделирование таких механизмов вручную всегда доставляет проектировщику немало хлопот, зачастую отнимая намного больше времени, чем разработка и построение моделей уникальных деталей. Описываемая здесь Библиотека муфт является приложением, позволяющим быстро создавать достаточно сложные модели машиностроительных муфт и использовать их в разрабатываемых сборках для соединения валов.
С помощью этого приложения можно создавать муфты следующих типов (рис. 5.21):
• глухие муфты:
· фланцевые по ГОСТ 20761—96;
· продольно-свертные по ГОСТ 23106—78 (ред. 1990 г.);
• муфты жесткие компенсирующие:
· зубчатые по ГОСТ Р 50895—96;
· с промежуточным подвижным элементом (со скользящим сухарем (крестовые) и кулачково-дисковые по ГОСТ 20720—93);
· шарнирные малогабаритные по ГОСТ 5147—80;
• муфты упругие компенсирующие:
· упругие втулочно-пальцевые по ГОСТ 21424—93;
· с резиновой звездочкой по ГОСТ 14084—93;
· с торообразной резиновой оболочкой по нормали МН 5809—65;
• другие конструкции:
· муфта роликовая обгонная (свободного хода) по ОСТ 27-60-721—84;
· предохранительная со срезным штифтом.
Рис. 5.21. Различные типы машиностроительных муфт, созданные с помощью библиотеки
Библиотека муфт может также оказать существенную помощь и для инженеров, работающих в КОМПАС-График. В этом случае проектировщику доступны все те же типоразмеры и конфигурации муфт, что и при трехмерном моделировании, но в чертеж или фрагмент муфта может вставляться в любом из трех видов (главный, сбоку, сверху). В библиотеке предусмотрена возможность автоматического создания вырезов на главном виде или на виде слева почти для всех типов муфт. При вставке чертежа муфты в графический документ можно выбирать точку привязки (точку, к которой будет привязано изображение в момент перемещения и вставки), а также запрещать или разрешать автоматическую простановку характерных размеров муфты на чертеже. Как и трехмерную модель, изображение муфты можно редактировать с помощью библиотеки вручную, а также используя перетаскивание за характерные точки (таких точек может быть от 1 до 4, в зависимости от типа муфты).
В обоих случаях (как для трехмерного моделирования, так и для плоского черчения) Библиотека муфт позволяет автоматически создавать объект спецификации.