Вариационное проектирование. Новые инструменты параметрического черчения

В новой версии получили своё дальнейшее развитие механизмы параметрического проектирования, которые являются основой функциональности системы.

В течение долгого времени единственным механизмом параметризации в T-FLEX CAD являлся механизм на основе истории построений. Для формирования геометрии чертежа использовались линии построения и параметры этих линий.

Теперь наряду с этим механизмом пользователям доступен механизм вариационной параметризации. Новый механизм позволяет задавать геометрические и размерные зависимости непосредственно на элементах чертежа.

В первую очередь механизм удобно использовать для быстрого создания профилей будущих 3D‑моделей.

Для поддержки нового механизма параметрического черчения была проделана большая доработка всего набора команд черчения, которые раньше предназначались для непараметрического черчения.

Вариационное проектирование. Новые возможности параметризации

Новые функции вариационного проектирования встроены в существующие механизмы и инструменты параметризации, предоставляя пользователям ещё более гибкие параметрические возможности.

Благодаря инструментам вариационного проектирования появилась возможность задавать связи между геометрическими элементами (линиями, окружностями, кривыми и т.д.) посредством ограничений —геометрических и размерных отношений.

Использование ограничений позволяет устранить зависимость от порядка построений, предоставляя проектировщику большую свободу при работе над проектами. Задать или удалить ограничения между элементами, изменить значения параметров модели можно в любой момент проектирования.

Свобода в задании ограничений также позволяет иметь дело с циклическими зависимостями. Геометрические элементы не имеют жёсткой иерархической связи и поэтому ограничения могут свободно назначаться между ними в любом порядке.

Пользователю предоставляется возможность работы с не полностью определёнными параметрическими чертежами.

Кроме того, вариационное проектирование позволяет создавать параметрические чертежи и задавать исходные данные для трёхмерного моделирования без использования элементов построения.

При этом необходимо отметить, что и “классический” для T-FLEX CAD механизм параметризации на основе линий построения, и новый, на основе ограничений, имеют свои отличительные достоинства и особенности, которые необходимо учитывать при использовании.

Обе технологии можно комбинировать в одной модели и даже на одной странице, используя при этом единые дополнительные инструменты параметризации: переменные и выражения, базы данных, пользовательские диалоги, параметрические и адаптивные фрагменты и т.д.

Ограничения (геометрические и размерные) можно также создавать между линиями построения и линиями изображения.

Геометрические ограничения

Разберём основные моменты работы с новым механизмом на простом примере.

 

Для начала нужно создать основные геометрические элементы будущей модели с помощью команд группы Эскиз.

Так как механизм не зависит от последовательности построений, не обязательно сразу задавать отношения между элементами чертежа.

Ограничения и размеры для создаваемых элементов можно создавать автоматически. Автоматически созданные размеры и ограничения можно заменять на другие. Способ для их создания будет описан далее по тексту.

Для создания отношений служат ограничения. Они определяют, какие элементы параллельны, какие имеют равный радиус и т.д. Тем самым ограничения задают геометрию модели и позволяют ей управлять.

 

Для создания ограничения его нужно выбрать в панели Лента или вызвать команду SC: Ограничение и указать элементы, для которых ограничение будет создано. Однотипные ограничения создаются непрерывно, т.е. нужно только выбирать новые элементы для создания ограничений.

Например, для создания касания нужно указать отрезок и окружность.

Для создания совпадения двух линий нужно навести курсор на линию, а затем выбрать точку, которая будет совпадать с точкой другого элемента. Это важный момент для создания некоторых ограничений, т.к. если выбрать две линии, система не сможет точно определить будущую геометрию.

Реализован механизм привязки к характерным точкам элементов. Характерные точки можно использовать для создания ограничений. Например, зафиксировать окружность, выбрав характерную точку её центра.

Описание можно прочитать в главе Привязки.

В примере созданы ограничения горизонтальности , вертикальности , перпендикулярности , совпадения и касания . Они все отображены на чертеже в виде иконок, рядом с элементами.

Команда SC: Ограничение позволяет не только создавать ограничения, но и даёт информацию о чертеже

В поле Число степеней свободы показано, сколько степеней свободы осталось у элементов чертежа.

Можно выделить все элементы, которые недоопределены, с помощью опции Показать недоопределённые линии.

 

При наведении курсора на иконку, подсветятся связанные ограничением элементы. Удалить ограничение можно выбрав иконку и нажав клавишу <Delete>.

Для упрощения процесса проектирования на панели фильтров доступна опция Автоматическое создание ограничений . Если она активна, то основные ограничения, такие как параллельность, перпендикулярность и касание, будут созданы системой автоматически.

Ограничения позволяют частично определить положение элементов. Если попробовать переместить элементы, они не изменят положение друг относительно друга, однако их размер изменится.

Параметрические размеры

Для того, чтобы полностью определить чертёж, помимо геометрических ограничений следует создать размерные ограничения.

Размерные ограничения создаются с помощью команды D: Размер.

Для повышения удобства создания размеров добавлена возможность сразу редактировать номинал размера не выходя из команды. Для этого в параметрах размера должна быть активна опция Редактировать значение при создании размера.

Когда размер создан, можно войти в редактирование номинала размера, кликнув по нему.

Для работы с механизмом вариационного проектирования был введён «Управляющий размер». Он отвечает за формирование геометрии, поэтому при его изменении изменяется элемент, на котором проставлен размер.

Значения управляющих размеров выделены фоном. Цвет фона размерного числа показывает различные состояния размера и геометрии в целом:

Система не определена – фон жёлтый. Если система не определена, значит у некоторых элементов ещё остались степени свободы, а значит их можно изменять и тем самым воздействовать на общую геометрию модели.

Система определена – фон зелёный. Если система определена, то у элементов не осталось степеней свободы, и полученная геометрия не может быть изменена. Когда работа над чертежом окончена, рекомендуется, чтобы система была определена.

Система переопределена, либо имеется ошибка задания значения управляющего размера – фон красный. Это случай, когда пользователь создал лишние управляющие размеры для элемента, либо задал размеры, значения которых не могут быть обеспечены.

Опция позволяет всегда создавать управляющие размеры в команде D: Размеры.

 

Также для линий доступен тип «Вспомогательный размер» Вспомогательные размеры могут одновременно быть управляющими, но при этом они не выводятся на печать и могут быть скрыты в сцене.

Изменить тип размера можно в его контекстном меню. При ручном задании значения размера он автоматически становится управляющим.

Пользователь также может создать размер относительно начала координат чертежа. Иногда это необходимо, чтобы полностью определить чертёж.

С помощью управляющих размеров пользователь может управлять параметризацией чертежа. Для этого нужно задать в качестве значения размера переменную или выражение. Имя введённой переменной выводится перед значением номинала размера.

Размеры для создаваемых элементов могут быть проставлены автоматически. Для этого нужно включить опцию Автоматическое создание размеров на панели фильтров.

 

Добавлены новые типы размеров, которые позволяют управлять параметризацией с помощью нового механизма. Подробнее об этих размерах можно прочитать в разделе Размеры.

Обновлённый набор команд и инструментов черчения

Вспомогательными могут быть не только размеры, но и другие элементы (линии, окружности). Они также не выводятся на печать и могут быть скрыты с помощью опции Погасить построения .

Важно помнить, что вспомогательные линии являются полноправным элементом чертежа, и для них создаются ограничения и размеры.

При необходимости все ограничения и фон для управляющих размеров можно скрыть опцией Погасить/показать ограничения .

Для завершения чертежа можно воспользоваться командой Обрезка , чтобы удалить все лишние построения.

Для обрезки также доступен фильтр автоматического создания ограничений и размеров.

 

Ограничения для готового чертежа можно создать автоматически. Для этого нужно воспользоваться командой Поиск ограничений . Это удобный инструмент для быстрого создания большого числа ограничений.

В команде отображается число степеней свободы и можно выделить недоопределённые элементы цветом.

В разделах Ограничения и Размеры можно вручную указать, какие ограничения и размеры будут созданы автоматически.

Для размеров можно назначить приоритет создания. Опция Вспомогательные позволяет сделать все создаваемые размеры вспомогательными, а опция Создавать размеры от нуля разрешает системе использовать начало координат для создания размеров.

В диалоге Установки доступна вкладка Ограничения и размеры, на которой пользователь может задать параметры автоматического создания ограничений.