CC BY
128
УДК 514.18
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ В СРАВНИТЕЛЬНОМ АНАЛИЗЕ СИСТЕМ SOLIDWORKS, AUTODESK INVENTOR И КОМПАС 3D
Бондарева Т.П.1, Морозова Н.В.2 ©
1 2
, Старший преподаватель кафедры «Инженерная графика» Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана
Аннотация
В статье рассматривается анализ работы в системах SolidWorks, Autodesk Inventor и Компас 3D при выполнении эскизов, твердотельных операций и создания чертежей на примере изготовления гайки нажимной. Представлены примеры выполнения эскизов, модели и чертежей гайки нажимной в этих системах.
Ключевые слова: компьютерная графика, графический пакет, твердотельная модель, чертеж, деталь.
Keywords: computer graphics, graphical package, solid model, drawing, detail.
Сегодня проектирование изделий ведётся двумя основными способами — работа с их плоскими изображениями в двумерном пространстве и 3D-моделирование изделий с последующим выполнением при необходимости плоских изображений в автоматическом режиме. Первый способ проектирования сложился исторически, причём такое проектирование может вестись как с применением компьютера, так и без него. Основным его недостатком является трудоёмкость автоматизации подготовки конструкторской документации, расчётов проектируемых изделий. Процесс поиска оптимального решения требует внесения изменений на разных стадиях проектирования, что, как правило, требует переработку плоских изображений проектируемых изделий. Причём даже простейшая модернизация существующего изделия требует переработки всей конструкторской документации, что является трудоёмкой рутинной задачей, сопровождающейся неизбежными ошибками. Такую работу достаточно сложно автоматизировать.
При проектировании с использованием 3D-моделей разрабатываются непосредственно виртуальные образцы изделия, производятся необходимые с ними расчёты и в автоматическом режиме создаётся не содержащая типовых ошибок необходимая конструкторская документация. При модернизации изделия требуется только изменить требуемые параметры модели, а изменение конструкторской документации, может происходить в автоматическом режиме. В этом преимущество 3D-моделирования, хотя в некоторых случаях, связанных с разработкой принципиально новых изделий, оно оказывается менее быстрым и более трудоёмким типом проектирования. [2,3]
Среди систем автоматизированного проектирования (САПР) наибольшую популярность сегодня приобрели так называемые системы среднего класса в частности: SolidWorks, Autodesk Inventor и Компас 3D.
Трехмерные модели строят на основе эскизов, которые определяют размеры, формы контуров и траекторий.
Построение эскиза начинается с выбора плоскости, на которой строятся объекты геометрии. Плоскость, выбранная первой для рисования, определяет ориентацию детали.
Контур может быть замкнутым или разомкнутым. При разомкнутом строится тонкостенный элемент. В эскизе может быть один или несколько контуров, которые для создания твердотельной модели должны быть замкнуты.
© Бондарева Т.П., Морозова Н.В., 2017 г.
В системе БоНсГУУогкз один эскиз можно использовать для нескольких операций. Можно выбирать контуры эскиза и кромки моделей и применять к ним формообразующие операции. Это позволяет использовать неполный эскиз для создания элементов. [1,158]
При построении примитивов, автоматически отображаются используемые взаимосвязи. Команда "Автоматическое нанесение размеров" однозначно воспринимает конфигурацию любого примитива и позволяет проставлять размеры: отрезка, радиуса, угла, диаметра не выходя из команды. Правильность построения эскиза и его примитивов отображается черным цветом. [3] Для создания модели гайки нажимной используется операция "Повернутая бобышка", поэтому в эскизе должна находиться ось вращения, нарисованная примитивом Линия. Стиль осевой линии вращения в системе БоНсГУУогкз не имеет значения. Пример выполнения эскиза в системе БоНсГУУогкз приведен на рисунке 1.
Рис. 1
Основные требования к эскизу в системе Autodesk Inventor - его линии не должны иметь самопересечений или накладываться друг на друга. [1,226]
Зависимости применяются автоматически, при построении примитивов, но так же их можно добавить или удалить позднее. Для этого служит клавиша F8 или кнопка в Строке состояния " Показать все зависимости". Для создания всех типов размеров используется одна команда "Размеры". Правильность построения эскиза отображается в правом углу строки состояния выражением "Полностью определено". Для создания модели гайки используется операция "Вращение". Ось вращения может быть нарисована командой Отрезок. Стиль линии не имеет значения. Пример выполнения эскиза в системе Autodesk Inventor приведен на рисунке 2.
Рис. 2
В системе Компас 3Э при выполнении эскиза необходимо, чтобы контур отображался стилем линии Основная. Линии эскиза не должны пересекаться или накладываться. При этом невозможно отслеживать правильность построения примитивов т.к. на рабочем поле автоматически не отображаются взаимосвязи примитивов. Правильность построения примитивов эскиза можно отслеживать только командой "отобразить степени свободы", что требует дополнительных затрат времени и внимания. Для каждого примитива, своя команда размера (для окружности, угла, радиуса, диаметра и т.д.).[3] Для использования команды "Операция вращения", в эскизе должна находиться одна ось, изображенная в виде отрезка любой длины со стилем линии Осевая. Пример выполнения эскиза в системе Компас 3Э приведен на рисунке 3.
Рис. 3
Система Компас 3D - это отечественная разработка, которая изначально создавалась под российские стандарты. Компас 3D располагает целым рядом библиотек. Поэтому при создании эскиза гайки нажимной мы ограничились только основным контуром. Проточку можно сделать после выполнения команды "Операция вращения" используя Менеджер библиотек. В системах SolidWorks и Autodesk Inventor проточка вырисовывается вручную при создании эскиза.
В системах SolidWorks, Autodesk Inventor и Компас 3D резьба - лишь условное изображение на теле модели. Условное изображение резьбы, добавленное к 3D модели, автоматически переносится на все виды чертежа детали. На рисунке 4 представлены модели
сделанные в SolidWorks, Autodesk Inventor и Компас 3D.
Рас. 4
Трехмерные модели изделий создаются с целью получения конструкторской документации, в том числе чертежей изделий. В системах SolidWorks, Autodesk Inventor и Компас 3D имеется возможность создания ассоциативных чертежей трехмерных изделий. В таких чертежах все виды связаны с моделью так, что изменения в модели приводят к изменению изображения в каждом ассоциативном виде.
Оформление чертежа производится поочередно в отдельных видах и включает проведение осевых линий, нанесение размеров и выполнения необходимых надписей. На заключительном этапе заполняются графы основной надписи.
В системе Компас 3D можно задать свойства модели (наименование, обозначение, название материала, плотность материала, цвет и т.д.). Некоторые из свойств модели отображаются в основной надписи чертежей.
В настоящее время система SolidWorks еще не полностью адаптирована для построения чертежей в соответствии с ЕСКД. Поэтому необходимо сделать дополнительные настройки для изменения размера шрифта, стиля размеров, цвета, стрелок и других параметров оформления и создать шаблон на основе этих параметров.
В системах SolidWorks, Autodesk Inventor размеры ведут себя адекватно и при изменении модели перемещаются автоматом вместе с геометрией детали. Пример чертежа, созданного в системе SolidWorks, представлен на рис. 5.
Рис. 5
В Autodesk Inventor поддерживаются связи между моделями и чертежами. По умолчанию чертеж автоматически обновляется при редактировании модели и всегда отражает текущее состояние модели. Пример чертежа, созданного в системе Autodesk Inventor, представлен на рис. 6.
Рис. 6
В системе Компас 3Э до сих пор нет связи размерных линий на чертеже с геометрией модели. После изменения модели нужно корректировать чертеж и тратить время на изменение размеров, которые «слетели» и находятся в воздухе. Пример чертежа, созданного в системе Компас 3Э, представлен на рис. 7.
Рис. 7
Однозначно сказать, какая из систем лучше - трудно, многие расхваливают Компас 3D, кто-то хвалит SolidWorks, а кто-то Autodesk Inventor только потому, что привыкли пользоваться именно этим продуктом.
Не стоит так категорично относится к программам, а лучше комбинировать и применять по ситуации ту или иную программу, если такая возможность у вас есть. Допустим, если вы делаете простые детали и сборки, где много стандартизированных узлов, вы делаете большой объем чертежей, то здесь подойдет Компас 3D, если же работаете над созданием деталей со сложной геометрией и качество трехмерного изображения у вас на первом плане, то лучше и быстрее ее будет изготовить с помощью SolidWorks или Autodesk Inventor.
Литература
1. Большаков В., Бочков А., Лячек Ю. Твердотельное моделирование деталей в CAD-системах.-Издательский дом "Питер", 2015. - 473 с.
2. Бондарева Т.П., Морозова Н.В., Серегин В.И. - М. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2013. - 51с.
3. Мэлсбеков Н.М. Сравнительный анализ возможности двух CAD сред SOLIDWORKS и КОМПАС 3D их достоинство и недостатки. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: conf.sfu-kras.ru>sites/mn2013/thesis/s047/s047...
