Solid edge создание детали в сборке
Обновлено: 06.07.2024
Одно из самых востребованных нововведений Solid Edge ST10 – это возможность создания одного тела по сборке. Эта функция представляет собой не какую-то новую команду или кнопку, а некоторые расширенные функции существующих инструментов.
Давайте сначала поговорим, почему эта функция так востребована. Предположим, вы проектируете и производите двигатели, которые затем продаете в крупную автомобильную компанию. Им необходимо знать, где в моторном отсеке нужно сверлить отверстия, чтобы они соответствовали монтажным отверстиям ваших двигателей. Вы хотите передать только некоторые габариты двигателя, но без тех ноу-хау, которые вы внедрили при проектировании. Поэтому нужно передать модель как одно твердое тело – без внутренних компонентов, без внутренних полостей, только форму. Это и есть цель новой опции. Кроме того, эту функцию можно применить для уменьшения размера файла и сложности большой сборки.
Чтобы создать тело по сборке, откройте новую деталь, выберите команду Копия детали и в диалоговом окне открытия файла выберите сборку.
Если окно параметров копии детали не появилось, нажмите соответствующую кнопку в меню команды. В зависимости от выбранной сборки, это может занять некоторое время, поскольку Solid Edge объединяет детали на фоне, чтобы показать предварительный просмотр.
Убедитесь, что вы выбрали опции Исключить многосвязность и объединить и Удалить пустоты. Также при необходимости можно использовать опции масштабирования.
В нашем примере, воздухозаборник был открыт, поэтому опция Удалить пустоты оставила цилиндры.
Кроме того, в ST10 у команды Удалить грани появилась новая опция выбора – Внутренние пустоты (только для обычной среды).
В результате мы получаем одно твердое тело, представляющее двигатель. Такое представление защитит конструкцию от обратного инжиниринга и не утяжелит большую сборку.
На протяжении нескольких версий в Solid Edge® улучшается функционал по созданию массивов, копированию и размещению дополнительных экземпляров компонентов в сборке. Примеры таких улучшений: команды Заменить деталь, Создать дубликат компонента и Массив вдоль кривой. Эти команды позволяют значительно повысить производительность в среде сборки Solid Edge. Дополнением этого функционала в Solid Edge ST10 является команда Клонировать компонент.
Обратите внимание, что под компонентом понимается не только деталь, но и сборочный узел, а также множество деталей/подсборок. Кроме того, эта команда использует распознавание геометрии, поэтому необязательно использовать обычные (параметрические) массивы – в качестве основы для позиционирования компонентов можно также использовать синхронные и импортированные детали.
Параметры - Открывает диалоговое окно "Параметры клонирования компонентов" для задания нужных параметров клонирования.
Выбрать компоненты - Позволяет выбрать компоненты для клонирования.
Выбрать грани - Позволяет выбрать грани, задающие вспомогательную геометрию для распознавания, чтобы разместить клонированные экземпляры.
Выбрать целевые компоненты - Позволяет выбрать один или несколько целевых компонентов для поиска ссылочной геометрии, определяющей ориентацию и размещение клонированных экземпляров.
Активировать деталь - Активирует неактивную деталь.
Адаптивно - Создает экземпляры в расположениях, которые похожи, но возможно не точно, на ссылочные грани в выбранных целевые компонентах. Используйте этот параметр, когда требуется больше гибкости.
Точно - Создает экземпляры в расположениях, которые точно соответствуют ссылочным граням в выбранных целевые компонентах. Используйте этот параметр, когда требуется точная геометрия.
Панель инструментов "Компонент"
Оставить/исключить экземпляры - Оставляет или удаляет выбранные экземпляры.
Предыдущая ориентация - Отображает предыдущую ориентацию.
Следующая ориентация - Отображает следующую возможную ориентацию.
Поменять - Отображает противоположную ориентацию.
Перекрытие клонированных экземпляров - Удаляет клонированные экземпляры, если их базовые грани частично перекрываются с базовыми гранями выбранных экземпляров.
Посмотрим на пример сборки двигателя. Помещение сборок шатуна является одной самых сложных составляющих проектирования. Для позиционирования сборок шатуна, клапана и пружины была использована команда Клонировать компонент. Видно, что у двигателя два блока цилиндров, поэтому компоненты необходимо поместить в две детали с различным расположением.
Процесс использования команды Клонировать компонент следующий:
Изначально были блок двигателя (красный), головки блоков цилиндров (серые) и шатуны/клапаны. На шаге выбора компонентов я выбрал детали в Навигаторе и в графической области. Чтобы подтвердить выбор, нужно нажать правой кнопкой мыши. Здесь же можно кликнуть по детали с нажатой клавишей Ctrl, чтобы отменить выбор, или очистить выделение, нажав соответствующую кнопку в меню команды.
На шаге выбора граней я выбрал цилиндрические грани, в которых размещены клапан и пружина. Это так называемые ссылочные грани. Подтверждение выбора осуществляется нажатием ПКМ.
Если вы запутались в шагах, посмотрите на строку подсказок внизу. На шаге выбора целевых компонентов подсказка звучит так: «Выберите целевые компоненты для поиска ссылочной геометрии. Нажмите ПКМ или клавишу Enter для подтверждения». Здесь необходимо выбрать детали, где будет произведено распознавание граней, аналогичных ссылочной геометрии, выбранной на предыдущем шаге. Здесь я выбрал две серые головки блоков цилиндров и подтвердил выбор.
Обратите внимание, что команда Клонировать компонент размножила все шатуны, по два на каждый цилиндр на двух головках блоков. Команда работает на основе распознавания геометрии, а не на размещении компонентов в существующих массивах, поэтому клонируемые компоненты могут иметь произвольную ориентацию. В результате мы получили группу в Навигаторе сборки, где каждый экземпляр имеет собственные связи с целевыми компонентами. Это позволяет показать движение или различные положения экземпляров.
Рассмотрим основные операции по созданию сборки в программе Solid Edge. В качестве примера рассмотрим подобную сборку.
Сборка состоит из 9 деталей и нескольких стандартных изделий. Покажем работу с приложением Библиотека деталей.
Создаем ЕСКД Сборку.
Переходим на вкладку Главная и выберем команду Вставить компонент. Открывается панель Библиотека деталей.
Необходимо найти путь до папки, где находятся детали сборки. Щелкнем правой копкой мыши по полю данной панели и всплывающем списке выберем пункт Тип файлов.
В данном меню можно выбрать, какой тип деталей можно видеть в меню выбора.
Выделим первую деталь и удерживаю ее левой кнопкой мыши, перетащим на рабочее поле сборки.
Деталь автоматически выставится относительно центра координат и зафиксируется.
О фиксации или других связях можем узнать, если выбрать деталь и в левом нижнем углу узнаем о применимых к данной детали связях.
Выберем следующую деталь, перетащим ее в поле сборки. Автоматически будет активирована кнопка Собрать компоненты и появится соответствующая плавающая панель.
Связи можно назначать 2 способами:
- Автоматически, т.е. выберем нужную грань детали и нужную грань ответной детали, к которой необходимо установить связь.
- Вручную, на вкладке Собрать компоненты – Тип связей. Выберем нужный тип связи и укажем необходимые грани деталей для привязки.
Проделаем подобные операции со всеми деталями. Связи, которые программа не распознает автоматически или есть необходимые зазоры, устанавливаем вручную.
Выбираем следующую делать, выберем Соосность, выставим зазор в 10,5 мм.
Выбираем следующую делать, выберем Соосность, выставим размер между гранями деталей в 91 мм.
Следующая деталь – Пружина. Если при загрузке детали в сборку, положение детали надо поменять, можно использовать Колесо управления. Оно появляется при выборе детали. При удержании за стрелки колеса, деталь перемещается в плоскостях, при удержании за окружность происходит вращение детали.
Привяжем данную деталь.
Для измерения расстояний в сборке используем группу инструментов, находящихся на вкладке Измерения.
Здесь же можем померить любые размеры детали или узнать физические свойства детали, если назначен материал.
Вставим следующую деталь с наложением необходимых Связей.
Выберем следующую делать, выберем Соосность, Совместить и добавим параллельность граней.
Таким же образом вставим еще одну деталь.
При добавлении параллельности граней, обязательно выбираем Плавающее.
Добавим последнюю деталь в сборку.
Для вставки стандартных изделий выберем боковую панель Библиотека деталей и на всплывающей панели нажмем вкладку Стандартные детали.
Открывается следующее приложение. В версии ST10 наименование выполнено на английском языке по причине недоработки программы, в последующем разработчики обещают вернуть русский язык.
Для сборки нам необходима шайба М8. Ищем соответствующую панель, выбираем нужный ГОСТ и необходимый диаметр шайбы.
Нажимаем кнопку Place или Вставить. Шайба генерируется в среде сборки. Выбираем нужные грани шайбы и привязываем к детали.
Если подобная деталь встречается часто в сборке можно на всплывающей панели выбрать кнопку Выбрать связи и поставить галочку у пункта Автоматически запоминать связи. Так не придется каждый раз выбирать грани у повторяющейся детали, если привязка одна и та же.
Вторую шайбу скопируем из дерева построения.
По такому же принципу выбираем стандартную гайку М16.
Дополнительно в сборке можно сделать разрез для облегчения вида сборки. Для этого переходим во вкладку Атрибуты, выбираем команду Разрез.
Выберем нужную плоскость для построения эскиза, укажем направление выреза и подтвердим операцию, разрез готов.
Если необходимо отключить деталь, выберем ее название в Дереве построения и снимем галочку.
Разработка упрощенных сборок и деталей помогает значительно облегчить взаимодействие инженеров с большими сборками. Важно, что методы упрощения деталей и упрощения сборок отличаются. Для начала давайте разберемся со с упрощением именно деталей.
В процессе работы пользователю не придется разрабатывать упрощенные версии всех деталей. В данном случае нужно делать упор на минимизацию времени, которое пользователь потратит на обработку всех ребер и граней каждой из возможных тысяч запчастей в сборке или на чертеже. Естественно, лучше всего выполнить упрощение самых сложных деталей, которые приходится часто использовать. Именно они замедляют работу со сборкой. Занимаясь проектом в среде, в которой много пользователей работают в одной библиотеке, все усилия, которые вкладываются в упрощение, станут полезными для каждого из работников проекта.
Иногда придется упрощать всего одну деталь с достаточно высокой сложности, которая присутствует разве что в одном экземпляре сборки. Так, это может быть крановая стрела с десятками трубчатых элементов или же листовая деталь с огромным количеством отверстий.
Прежде, чем начать полноценное обсуждение разработки упрощенных элементов, давайте разберемся с этим понятием и определим, в каких именно случаях стоит их использовать.
Упрощенные детали
Упростить можно немало примеров геометрии:
- резьба;
- массивы, на которые нанесено множество элементов;
- выдавленный текст;
- накатка;
- грани с практически микроскопическим радиусом;
- огромное количество скруглений.
Наиболее простым видом граней являются плоские. В целом, можно упростить немало граней, но наибольшую пользу это действие принесет таким граням:
- плоские;
- цилиндрические;
- конические или поверхности по направляющим сферические;
- тороидальные;
- спиральные;
- общие NURBS-поверхности.
Также разберемся в особенностях ребер, поскольку они могут отобразиться в графической области детали и сборки, а также на общем чертеже.
- большое число ребер;
- ребра, очень малые по сравнению с размерами модели;
- ребра со сложной кривизной.
Чтобы создать упрощенную деталь в рамках данной программы, нужно взять обычный или синхронный элемент, перейти в среду упрощенной детали и добавить соответствующие элементы. Этими элементами можно как добавлять, так и удалять материал. Таким образом удается минимизировать количество граней и ребер, а также сделать тип граней более простым и читабельным. Так, поверхность спирального типа можно сменить на цилиндрический. Так, само упрощение зависит исключительно от пользователя и от того, что он готов сделать со своей запчастью. Примерно таким же образом функционирует автоматическое управление точностью отображения, представленное на скрине снизу.
Для примера перейдем в среду упрощенной детали и попробуем добавить туда элементов. Сначала минимизируем резьбу к цилиндру меньшего диаметра. Это позволяется сделать всего двумя концентричными окружностями, и материал, располагающийся между ними, будет удален.
У указанного выреза есть только два эффекта. Так, удалили сложную поверхность, которая была моделью резьбы. Скорость отображения при этом ощутимо увеличится. Также это помогает удалить пересечение в соединении резьбы. Резьба в любом случае будет с чем-нибудь пересекаться. Однако, если эти результаты будут удалены из анализа, н проверку самого чертежа уйдет намного меньше времени. Более того, все пересечения на сборочном чертеже могут приводить к отказу к отображению некоторых линий на центральных деталях.
Резьбу рекомендуется создавать именно в трехмерном режиме по таким причинам:
- обработка изделия с помощью концевой фрезы;
- 3D-печать;
- виртуальные испытания с использованием реальной геометрии;
- чтобы получить максимально реалистические рисунки;
- высокоточные расчеты массы.
Если в приоритете у пользователя поставлено улучшение производительности программы при взаимодействии с большими сборками, не появится необходимость отображения спиральной резьбы по всей крепежной библиотеке. На деле, данный элемент всегда будет выглядеть весьма выразительно. Впрочем, эта самая выразительность будет ухудшать скорость работы над остальными частями чертежа. На деле, крепеж всегда лучше моделировать с упрощенными поверхностями и моделями в целом. Так удается оставить всю библиотеку крепежей неизмененной на более простые версии в сборках.
Если перед пользователем стоит цель в упрощении версии детали в сборке, ему просто нужно кликнуть по такому элементу ПКМ и найти там меню упрощенной детали. Там же можно найти другие доступные способы для того, чтобы выбрать сразу несколько компонентов из навигационной панели или на графической области. Так можно организовать применение упрощенной версии.
Построение электрических и трубопроводных схем и диаграмм в Solid Edge основано на стандартных блоках, при этом нет необходимости в отдельной Навигатор сборки использует специальный значок с небольшим синим треугольников, которым помечают упрощенные детали.
Упрощенные сборки
Важно, что, вызывая меню при помощи клика правой кнопки мышки, допускается применение упрощённой сборки. Используются они по тем же принципам, что и упрощенные детали, но сам процесс сведения сборок к более простым является несколько другим.
Чтобы создать упрощенную сборку, можно смоделировать ее стандартными способами, или же сгенерировать автоматически с использованием зримых граней.
Образец моделирования обычными способами – разработка нескольких деталей выдавливания. Они похожи между собой по габаритам и по форме, и могут выступать в качестве заполнителей места. Впрочем, в это же время они помогают сэкономить ресурсы компьютера и время, потраченное на вычисления. Такие элементы будут отображены одной деталью, а не несколькими.
Чтобы работать в варианте с видимыми гранями, в схеме не должно быть упрощенного тела, которое будет построено инструментами моделирования. Если же такое тело присутствует, рациональнее его удалить из упрощенной сборки навигатора.
Если кликнуть по кнопке «выполнить», на экране появится интерфейс изменения результата.
Пользуясь меню упрощенной сборки, вы можете активировать и выключать отображение деталей, но сами детали удалять невозможно. Для того, чтобы удалить детали, понадобится заново перейти в рабочую сборку. Остальные команды (например, анализ движения), также будут недоступными в упрощенной сборке. Нужно учитывать, что главной целью упрощения сборки является упрощение поведения программы на высших уровнях сборки. Пользователь может работать со сборками, в которых упрощены сразу несколько деталей. Анализировать рабочую сборку с упрощенными деталями, наоборот, вполне возможно.
Обзор инструментов по работе с большими сборками в Solid Edge
Главная » CADmaster №3(82) 2015 » Машиностроение Обзор инструментов по работе с большими сборками в Solid Edge
Введение
В настоящее время перед компаниями стоит задача производства все более сложных изделий, что влечет за собой изменения в процессе моделирования, более высокую нагрузку на проектировщиков, а также на компьютерные ресурсы.
Solid Edge, система автоматизированного проектирования от компании Siemens PLM Software, обеспечивает эффективность работы с большими сборками, содержащими десятки и даже сотни тысяч деталей. Встроенные инструменты Solid Edge позволяют увеличить производительность работы компьютера и тем самым значительно сократить сроки создания проектов. Рассмотрим данные инструменты подробнее.
Скрытие и деактивация деталей
Стандартные инструменты Solid Edge в среде сборки позволяют гибко управлять отображением деталей или вспомогательных элементов (базовые плоскости, атрибуты, эскизы Детали, не используемые в данный момент, можно скрывать в графическом окне при помощи команд из контекстного меню Навигатора.
При редактировании детали в сборке по месту пользователь может управлять отображением окружающих ее деталей. Если есть необходимость использовать окружающую геометрию, ее можно оставить полупрозрачной. В ином случае ее можно скрыть полностью (рис. 1).
Если необходимо оставить только графическое представление детали, ее можно деактивировать. При этом из оперативной памяти компьютера выгружается точное математическое представление (BREP) — остается лишь фасетное изображение детали в графическом окне программы.
Упрощенные детали и упрощенные сборки
Solid Edge позволяет создавать и хранить в одном файле рабочие и упрощенные версии деталей. С помощью встроенных инструментов пользователь может упрощать деталь, удаляя и добавляя элементы для уменьшения числа поверхностей (рис. 2). Особенно эффективны эти инструменты для деталей, которые содержат множество мелких элементов (отверстия, фаски, скругления влияющих на графическую производительность в сборках.
Аналогично можно создать упрощенное представление сборки. Принцип упрощения остается тем же, что и у деталей — уменьшение числа поверхностей в модели. Для этой цели можно исключить внутренние детали сборки (рис. 3) или создать прообраз множества деталей, которые нет смысла отображать в большой сборке (рис. 4).
Кроме того, состав всей сборочной единицы, сколь бы сложной она ни была, заменяется всего одной деталью (телом) — упрощенным представлением. Очевидно, что это кардинально снижает нагрузку на процессор и оперативную память в момент загрузки сборки с упрощенными представлениями вложенных подсборок.
Конфигурации
Обычно, проектируя большую сборку, конструктор продолжительное время работает с ограниченным числом ее компонентов. Для управления набором отображаемых деталей и элементов сборки служит инструмент Конфигурации. Создавая различные конфигурации сборки, конструктор может быстро переключаться между тем или иным набором деталей, который он использует в данный момент (рис. 5).
В некоторых случаях удобно управлять отображением с помощью зон — наборов деталей, занимающих объем в форме параллелепипеда, в который этот набор входит (рис. 6). Команды контекстного меню зоны позволяют показать, скрыть и выбрать компоненты, находящиеся в ее пределах.
Поиск деталей в сборках
Если сборка содержит множество уникальных деталей, то поиск какой-то конкретной из них в Навигаторе или графическом окне может быть затруднителен. Для упрощения поиска деталей по заданным критериям служит инструмент Выбор по запросу, с помощью которого можно найти детали по быстрому запросу (рис. 7) или создать именованный запрос (рис. 8), если предполагается периодическое повторение поиска деталей, отвечающих определенным критериям.
Диалог открытия сборки
Для гибкого управления открытием сборок диалоговое окно Открыть файл содержит несколько параметров, позволяющих настроить открытие сборки необходимой конфигурации или зоны (рис. 9). Благодаря этим инструментам можно не загружать в оперативную память компьютера те детали, работа с которыми в данный момент не предполагается, а также сэкономить время на загрузке модели.
В этом же диалоге можно определить сборку как малую, среднюю или большую. Поведение модели при этом будет определяться глобальными настройками открытия сборки Solid Edge (см. раздел «Параметры Solid Edge»). Кроме того, здесь же есть параметр, позволяющий скрыть отображение всех компонентов, а после открытия вручную отобразить те, с которыми предполагается работать. Этот параметр используют в случае очень больших сборок или на машинах с недостаточным количеством оперативной памяти.
В новейшей версии программы, Solid Edge ST8, появилась еще одна возможность: показ в текущей папке только файлов сборки верхнего уровня (рис. 10). Эта опция будет полезна, если в одной папке находится множество файлов моделей, являющихся подсборками большой сборки.
Параметры Solid Edge
Настройки Solid Edge позволяют оптимизировать соотношение между качеством отображения и производительностью при работе со сложными моделями. Параметры, относящиеся к большим сборкам, находятся на вкладках Общие (рис. 11), Вид (рис. 12), Сборка (рис. 13) и Настройки открытия сборки (рис. 14).
На вкладке Общие можно отказаться от динамической правки профиля/эскиза. Это значит, что результат правки будет отображен после завершения операции изменения геометрии.
На вкладке Вид есть параметры, определяющие графическую производительность. Параметр Огрубление дает возможность аппроксимировать сложную геометрию при операциях изменения отображения сборки (поворот, сдвиг, масштабирование). Параметры Обработка невидимых линий при изменении вида и Показывать тени при изменении вида также существенно влияют на производительность при динамических операциях.
Параметры поведения компонентов сборки располагаются на вкладке Сборка. Здесь стоит отметить возможность автоматической деактивации деталей через промежуток времени, определенный пользователем.
На вкладке Настройки открытия сборки можно определить количество деталей в малую, среднюю и большую сборку и, таким образом, задать поведение модели сборки при ее открытии.
Создание чертежей
Настройки, управляющие созданием чертежей, содержатся в Мастере чертежных видов (рис. 15). Здесь можно задать создание быстрых проекций — видов чернового качества, содержащих только видимые линии. Тем не менее, набор возможностей при работе с этими проекциями остается достаточно широким: можно наносить обозначения и размеры, создавать спецификации
При открытии чертежа Solid Edge для печати или быстрого просмотра есть возможность деактивировать виды в диалоговом окне открытия файла (рис. 16). Это существенно сокращает время, необходимое для открытия документа чертежа.
Если модель большой сборки изменяется, то может быть затруднительно вручную отследить актуальность видов на сложном чертеже. Для обеспечения проектировщика информацией об актуальности чертежных видов служит Диспетчер обновлений. В диалоговом окне Диспетчер обновлений отображаются состояния всех чертежных видов документа, инструкции по обновлению и команда для обновления всех видов (рис. 17).
Для упрощения чертежей в Solid Edge можно уменьшить количество видимых линий изменением глубины отображения чертежного вида. Эта возможность может быть полезна при работе с большими сборочными чертежами. Глубина чертежного вида задается с помощью одноименной команды в контекстном меню вида (рис. 18).
Заключение
Таким образом, оптимизация работы с большими сборками в Solid Edge позволяет существенно повысить производительность процессов разработки изделий и уменьшить сроки проектирования.
Читайте также: