Знакомство с САПР Аскон Компас


Труд сегодняшнего инженера существенно отличается от того, каким он был лет 10-20 назад. Все реже на рабочем месте встречается кульман, зато все чаще — компьютер со специализированным программным обеспечением — САПР конструктора. Одним из наиболее распространенных на российских рынках продуктов в этой области считается разработка компании «Аскон». По данным независимых исследований решения этой компании занимают свыше четверти рынка.

Чем же так понравилось это решение пользователям, что привлекает в нем, какие особенности оказывают влияние на результаты выбора? Попробуем разобраться.

Основные составляющие системы Компас-3D

Система проектирования, разработанная компанией «Аскон», является системой модульного типа. Если собрать основные программы вместе (КОМПАС-3D, Компас-График, ЛОЦМАН:PLM, Вертикаль), то они позволяют «закрыть» вопросы не только конструкторской, но и технологической подготовки производства, планирования производства, материально-технического снабжения, обслуживания и ремонта. Но каждая из них может применяться и независимо, обеспечивая выполнение отдельных производственных задач.

Основой системы САПР конструктора является — «Компас-3D». Это система трехмерного моделирования. Ее новая, выпущенная совсем недавно 12-я версия, существенно расширена в части работы с моделированием поверхностей, в дополнение к давно уже реализованному твердотельному моделированию. Для обеспечения полного цикла конструкторской разработки в состав «Компас-3D» включена программа Компас-График, предназначенная для выпуска конструкторской документации, и подсистема проектирования спецификаций.

Аскон Компас

Что дает проектировщику поверхностное моделирование? Большая свобода в обращении с поверхностями. Возможность формирования таких форм, которые при твердотельном моделировании представить невозможно. Такой способ моделирования обычно применяется в промышленном дизайне, разработке изделий сложной формы, в том числе получаемых по расчетным или сканированным массивам точек построения, концептуальном проектировании, работе с импортированной геометрией. Разработчики системы сравнивают эти работы как работу модельера, формирующего что-то из отдельных лоскутков, с работой скульптора, высекающего фигуру из некоторого объема.

Новые возможности 12-й версии

Об основных возможностях программы было написано уже много. Поэтому остановиться следует на тех новинках, которые были добавлены в последнюю версию и сделали ее значительно более мощным инструментом в руках проектировщика. В первую очередь — это новые команды для построения поверхностей. Их несколько:

  • Линейчатая поверхность;
  • Поверхность по сети точек;
  • Поверхность по пласту точек;
  • Поверхность по сети кривых;
  • Эквидистанта поверхности;
  • Усечение поверхности;
  • Продление поверхности.

В каких случаях используются эти команды? Линейчатая поверхность создается при движении прямой по двум направляющим кривым (одна из них может выродиться и в точку). Такой способ построения используется, к примеру, при проектировании корпусов судов (плавные обводы получаются как раз таким способом проектирования).

Аскон Компас

Построение поверхности по сети точек предполагается по точкам, условно образующим сеть и расположенным в несколько рядов с одинаковым количеством точек в каждом. Этот же метод, а также метод построения поверхности по пласту точек, можно использовать для построения по заранее подготовленному массиву данных, которые могут быть получены с использованием специальных средств (3D-сканеров).

Эквидистанта поверхности позволяет построить новую поверхность, равноудаленную от указанной или совокупности поверхностей. Способ можно использовать для построения тонкостенных деталей, «наращивая» толщину стенок как внутрь, так и вовне исходной поверхности. К примеру, этот способ проектирования можно использовать для формирования полости литьевых форм по уже подготовленной поверхности отливаемых деталей с учетом усадки. Для задания толщины можно использовать и дополнительные возможности, например, инструментарий «Придать толщину». Он создает тело на основе созданной ранее поверхности, что позволяет удачно комбинировать поверхностное и твердотельное моделирование.

Чем сложнее поверхность, тем больше затраты на ее прорисовку. Поэтому в новой версии включена поддержка OpenGL (в предыдущих версиях использовалось лишь GDI). В результате процесс прорисовки сократился в несколько раз, а для отображения моделей используется только OpenGL.

Аскон Компас

Перечисленные выше новинки предназначены для трехмерного моделирования. Но изменения коснулись и более привычной для конструктора области — работы в двухмерном пространстве. Эти изменения коснулись работы с переменными и стилями линий, возможностей команд редактирования графических объектов и измерений, специальных обозначений для строительства. Предполагается, что эти возможности пригодятся проектировщикам, использующим разнообразное количество стилей линий для обозначения объектов.

Использование системы для двухмерного проектирования

Вернемся к основным возможностям системы. Она ориентирована на полную поддержку стандартов ЕСКД. При этом она обладает возможностью гибкой настройки на стандарты предприятия. Средства импорта/экспорта графических документов (поддерживаются форматы DXF, DWG, IGES, eDrawings) позволяют организовать обмен данными со смежниками и заказчиками, использующими любые чертежно-графические системы. Весь функционал системы КОМПАС подчинен целям скоростного создания высококачественных чертежей, схем, расчетно-пояснительных записок, технических условий, инструкций и прочих документов.

Проектирование изделий возможно различными способами. Наиболее привычный для проектировщиков — разработка конструкций в виде чертежей, иначе говоря — двухмерное (2D) проектирование. Как и при привычном, ручном проектировании, разработчик пользуется при построении чертежей обычными примитивами — точкой, отрезком линии, дугой, прямоугольником и несколькими простейшими фигурами. Каждый построенный элемент имеет набор характеристик (параметров), которые можно вводить при построении, а затем изменять в процессе работы. Хотя примитивов немного, но из них и происходит построение чертежей. Примитивы объединяются друг с другом, сопрягаются, производится их взаимное расположение (например, центрирование). Для выполнения этих действий можно использовать как инструментальную панель, так и команды меню. Многие команды доступны также из контекстных меню элементов, что упрощает процесс работы.

Аскон Компас

КОМПАС-3D предоставляет разнообразные возможности привязок к характерным точкам (пересечение, граничные точки, центр и т. д.) и объектам (по нормали, по направлениям осей координат). Это значительно упрощает работу проектировщика, оставляя за ним лишь выбор точки привязки и выполнения конкретного построения. Как и при работе на кульмане, конструктор может использовать вспомогательные линии построения, которые легко удалить после завершения работы (для этого надо лишь использовать для таких построений специальный тип линий).

Проектирование выполняется либо в рамках создания «фрагмента» — это тип документа, который не содержит элементов оформления чертежа (рамки, надписи и т.д), служащий для хранения эскизных прорисовок, типовых разработок для использования в других чертежах. Либо в рамках чертежа, содержащего дополнительно к фрагменту изделия стандартную рамку, надпись и другие вспомогательные элементы.

Инструментальные панели самонастраиваемые, их наполнение зависит от того, с каким типом документа вы работаете. А также, какой вариант проектирования применяется (например, при работе с чертежами отсутствуют команды для работы с телами или поверхностями, а при работе с моделью отсутствуют команды для работы с видами). Панели можно «свернуть», что высвобождает дополнительное пространство для работы над чертежом (как и «Ленту» в офисных продуктах).

Завершение работы над чертежом — наложение штриховки, заливки тонкостенных деталей, простановка размеров и дополнительных обозначений. Если места на одном листе чертежа не хватает, в него можно включить и дополнительные листы требуемого формата.

Это — традиционный способ работы с чертежами, только перенесенный с кульмана на экран монитора. Однако использование компьютерной техники позволяет переходить на иной уровень проектирования — проектирования на уровне трехмерных моделей.

Твердотельное моделирование в системе Компас-3D

Основной недостаток 2D-систем заключается в том, при создании плоского чертежа конструктору приходится мыслить не в терминах проектируемой детали — основание, отверстие, ребро жесткости, а в терминах традиционного набора геометрических примитивов — отрезок, дуга, окружность. Ограничения 2D-систем особенно наглядно проявляются, когда поверхность детали имеет сложную форму или когда необходимо построить аксонометрическую проекцию.

Поэтому все чаще и все больше при работе с системами САПР, в том числе и с Компас-3D, применяют метод твердотельного моделирования или моделирования поверхностей, способ с еще большими возможностями, о чем говорилось в этой статье ранее.

Аскон Компас

Создание модели начинается с построения эскиза. Эскиз представляет собой сечение объемного элемента либо является траекторией перемещения другого эскиза. Лучше всего пояснить этот способ проектированием несложной детали типа ступенчатого вала или иного тела вращения. Можно использовать два варианта построения. Первый заключается в создании эскиза в виде окружности с дальнейшим «выдавливанием» его на определенный размер. Затем — «приклеивание» выдавливанием следующего элемента от одного из образованных на первом этапе торцов, и так далее. Второй вариант построения заключается в прорисовке одной из сторон контура будущего вала с дальнейшим вращением его вокруг своей оси.

Аналогичным образом — путем создания эскиза и его «выдавливания» можно создавать и иные детали, например, корпуса. А создав необходимый комплект исходных деталей для будущего изделия, из них можно создать сборочную единицу, то изделие или его часть, которую вы проектируете. У процесса моделирования есть много интересных возможностей. Например, можно временно «удалять» детали из сборки, делая их прозрачными. Это удобно использовать при проектировании корпусных сборок, когда можно сделать прозрачным корпус. Или такая возможность, как построение разнесенной сборки, когда видны все ее компоненты.

В системе Компас-3D можно задавать параметрические связи и ассоциации как между отдельными элементами деталей, так и между деталями в сборочных единицах. Это позволяет быстро вносить изменения в проект, создавать различные варианты как отдельных деталей, так и всего изделия в целом.

Аскон Компас

По трехмерной модели детали система легко определяет ее физические характеристики: площадь поверхности, объем, координаты центра тяжести и т. д. Трехмерные твердотельные модели включают в себя всю геометрическую информацию, необходимую для работы систем инженерного анализа. Такая модель может быть использована для выполнения инженерных расчетов: напряжений и деформаций, частотного анализа, тепловых расчетов и связанных с ними температурных деформаций и напряжений. Если модель представляет собой сборочную модель какого-либо механизма, то для нее может быть выполнен кинематический анализ с определением координат, скоростей, ускорений и сил взаимодействия отдельных ее звеньев.

Созданная объемная деталь или сборка будет служить основной для автоматизированной подготовки чертежей. От конструктора зависит выбор основного вида, указание необходимых разрезов, дополнительных видов, простановка размеров, формирование спецификации.

Безусловно, трехмерное моделирование в системе Компас-3D значительно сложнее, чем обычное двухмерное проектирование, и сложнее в освоении. Но освоив этот способ конструирования изделий, можно существенно сократить сроки подготовки производства и повысить качество разрабатываемых проектов.

Приобрести Компас-3D можно у партнеров 1Софт.



Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.