|
||||||||||||||||||||
| / Главная / Публикации / Проектирование 2,5D | ||||||||||||||||||||
|
Проектирование 2,5D - неизбежный гибрид современной технологииН.Пиликов, фирма "Глосис"RM Magazine №3, 2000
Лет 10 назад, когда Автокад был критерием технической образованности конструктора, вряд ли у кого-то возникали сомнения в том, что реализуемая Автокадом компьютерная технология плоского черчения в чем-то несовершенна. В этой технологии объектом проектирования был чертеж, работа над чертежом стала сосредоточием всех усилий разработчиков: программировались расчетные макросы и подпрограммы для автоматизированного получения тех или иных плоских проекций, разрабатывались библиотеки 2D нормализованных элементов, совершенствовались средства выдачи геометрии 2D во внешнюю среду.
В результате формировался чертеж, за которым не стояла объемная модель изделия, а это значит, что реальная проверка корректности такого проекта могла быть осуществлена только на производстве. Это - чисто технология 2D, когда в результате работы конструктора можно было получить только чертежи. Все неизбежные проблемы 3D, такие как подготовка программ для станков с ЧПУ, изготовление моделей и прототипов, проектирование деталей формообразующей оснастки - все перекладывалось на технологов, рабочих модельщиков, конструкторов оснастки. Эта ситуация создавала даже некоторый парадокс, когда наиболее продвинутыми специалистами в объемном проектировании были не конструкторы, а технологи, вынужденные готовить программы объемной обработки. Нет необходимости критиковать этот процесс проектирования в силу его принципиальной ограниченности, изобилия геометрических ошибок и идейного сходства с обычным ручным проектированием на кульмане.
Пожалуй, фирма PTC была первой, совершившей революционный прорыв в классическую технологию 3D. Система Pro/Engineer была основана на новом для того времени построении процесса проектирования.
В чем конкретно состоит технология 3D:
Технология 3D дала фантастический скачок в производительности и корректности конструкторской работы. По примеру системы Pro/Engineer параметрическую технологию начали реализовывать одна система за другой, наиболее последовательными из которых стали SolidWorks, SolidEdge, CATIA.
Но внедрение технологии 3D, в которой чертеж иначе не получить, кроме как с объемных моделей, оказалось непростым. Для реализации нормального черчения потребовались важнейшие условия, смысл которых в локальной адаптации этих систем к российским инженерным стандартам:
Такая адаптация параметрических CAD-систем к российскому деловому окружению может быть сделана и делается российскими разработчиками. Наиболее последовательны в этом направлении усилия инженерной фирмы Глосис из Санкт-Петербурга (www.glosys.ru), которая создала систему Технорма и Сервис-Комплект конструктора. Система Технорма обеспечивает базами данных нормалей ГОСТ и других популярных в России стандартов все наиболее развитые параметрические CAD-cистемы. Надо сказать, что такие системы как SolidWorks и SolidEdge получили русскоязычную локализацию и, в принципе, совместно с такими разработками как Технорма открывают российским конструкторам путь к освоению технологии 3D.
Но значит ли это, что внедрение новейшей технологии пошло в России? В реальности, возможно, обусловленной особенностями российского рынка, четкого разделения работы конструкторов на технологию 2D и 3D все-таки не произошло. Появилась и стала массовой некоторая разновидность технологии, которая сочетает в себе признаки и того и другого типа. Работа, как правило, идет на стыке 2-х систем по этапам:
Такая технология может носить название "технологии 2.5D". Что получается при ее использовании? Действительно, с одной стороны, основные объекты чертежа генерируются автоматически, так как объемная модель все-таки есть. Это прогрессивно, то есть, это все-таки шаг вперед. Но с другой стороны, как и прежде чертеж выпускается в системе 2D, а это значит, что какая-либо связь между исходной объемной моделью и сформированными проекциями теряется безвозвратно. Так работают системы 2D, которые не предусматривают никакой объемной модели в качестве источника геометрической информации. Импортированные через интерфейс DXF, DWG, IGES в систему жестко-размерные графические векторы не "помнят" откуда они сформировались. Потеря самой основной связи "родитель-потомок" является вещью фатальной для самой идеи параметрического моделирования, так как в случае внесения изменений в объемную модель, проекции нужно подготавливать заново, заново передавать их в систему 2D и, самое страшное - полностью перечерчивать чертеж. Такая процедура работы достаточно тяжела, поэтому и здесь срабатывает "фактор лени" и реально объемное построение используется только там, где без объемной модели не обойтись в принципе - чаще всего на деталях с произвольными поверхностями, предназначенными для фрезерования на станках с ЧПУ, или сборках со сложной пространственной компоновкой.
Почему же технология 2.5D распространилась? Ее возникновение обусловлено несколькими причинами. Прежде всего, это то, что технология 3D - сравнительно новое явление и далеко не все объемные CAD-системы имеют хорошо работающий модуль ассоциативного черчения, то есть, это фактор традиционного подхода к проектированию как к черчению. Не все CAD-системы оснащены базами данных отечественных нормалей, которые должны активно использоваться в работе. Сказывается также и фактор пиратства, состоящий в том, что российскому конструктору несложно на компьютере иметь бесплатно сразу несколько систем: одну для 3D-построений, другую для черчения. Сказывается о общий уровень грамотности конструкторов. Далеко не все конструкторы понимают и ценят новую технологию. Некоторые из них даже возмущаются тем, что в SolidWorks, например, нельзя начать черчение детали если не построена ее объемная модель.
Независимо от объективных причин, есть, конечно, и сознательные противники технологии 3D, которые могут высказывать такие аргументы:
Однако, аргументы 1 и 4 со временем теряют почву с ростом производительности компьютеров, удешевлением устройств памяти. CAD-системы, реализующие проектирование 3D, тоже развиваются и обязательно предусматривают раздельное от исходных моделей редактирование чертежа, то есть, объемные модели, генерирующие проекции, вызываются только тогда, когда действительно произошло существенное изменение проекций. Если конструктор занят только оформлением чертежа, модель не подключается и операции протекают быстро.
Проблема же большого количества простых деталей должна решаться постепенным внедрением стандартизации. Система Технорма фирмы Глосис, активно используя параметрические возможности, позволяет заготавливать чертежи нормалей заранее прямо в базе данных. В этом случае каждая объемная нормаль имеет специальную заготовку чертежа, где размеры получают сохраняемый атрибут - квалитет. Как только нормаль включается в проект с выбранными значениями параметров ее размеры получают значения, квалитеты преобразуются в отклонения по таблице ЕСДП и чертеж регенерируется под выбранный типоразмер нормали. Эта технология позволяет получать чертеж детали автоматически, то есть, конструктор не тратит время на подготовку чертежа простой детали вообще.
Остается действительно самая реальная проблема - это подготовка кадров, которую надо решать самыми энергичными усилиями, так как переход от 2D к 3D является самым фундаментальным капитальным вложением средств. Именно этот переход создаст для предприятия перспективу дальнейшего роста в сложной рыночной экономике.
Резюмируя, можно отметить, что технолгия 2.5D сформировалась как некоторый неизбежный эволюционный этап постепенного подъема от технологии 2D. Но если этот шаг произошел в неподготовленную рабочюю среду, то дальнейшего движения в классическое 3D не будет. Работа так и зафиксируется на уровне объемного построения самых сложных деталей и тотального "автокадовского" черчения. В этом случае конструктор все-таки затрачивает ресурсы на объемное моделирование, но полноценного выигрыша не получает.
[ Написать автору ]
|
|||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||