8.15. Графическое ядро

Геометрическое (графическое) ядро — важный компонент машиностроительных САПР, предназначенный для реализации основных операций и процедур геометрического моделирования.

Геометрические ядра могут создаваться как самостоятельные продукты, например, ядра Parasolid и ACIS, которые используются во многих CAD/CAM системах, или как неотъемлемая часть конкретной САПР.

Ядро Parasolid — продукт фирмы Unigraphics Solutions (UGS). Оно используется не только в системах самой UGS, но и в таких САПР, как Solidworks, Solid Edge, T-Flex.

Ядро ACIS разработано компанией Spatial Technology и наибольшую известность приобрело, благодаря построению на его основе продуктов компании Autodesk. В 2000 г. компания Spatial Technology и соответственно ее продукт ACIS приобретены компанией Dassault Systemes, хотя перевода своих систем на это ядро Dassault не осуществила. В то же время Autodesk разработала и использует свое ядро Shape Manager.

Лекция 9.

9.1. Структура cad/cam систем

Программное обеспечение

Как правило, машиностроительные САПР имеют многомодульную структуру. В составе развитых САПР имеются следующие подсистемы:

1. Геометрическое (графическое) ядро. Геометрическое ядро реализует основные операции и процедуры геометрического моделирования.

2. Подсистема двумерной (2D) графики, используемая прежде всего для получения чертежной документации.

3. Подсистема 3D твердотельного (объемного) моделирования. Именно в ней реализуются процедуры конструктивной геометрии с использованием базовых элементов формы.

4. Подсистема 3D поверхностного моделирования, используемая для проектирования деталей со сложными поверхностями (лопатки турбин, корпуса самолетов, автомобилей, кораблей и т.п.) и иногда называемая подсистемой промышленного дизайна.

5. Специализированные модули, ориентированные на проектирование изделий определенного типа, например, штампов, деталей из листовых материалов, литых изделий и т.п.

6. Подсистема САМ для проектирования технологических процессов, синтеза программ для оборудования с ЧПУ, моделирования механической обработки и т.п.

7. База данных, включая архивные и справочные подсистемы.

8. Подсистема инженерного анализа, включающая программы типа Ansys и Adams для моделирования изделий на микро- и макроуровнях.

9. Подсистема импорта и экспорта (обмена) данных с поддержкой ряда используемых графических форматов.

10. Подсистема PDM управления данными и проектированием.

9.2. Машиностроительные сапр верхнего уровня

Как правило, машиностроительные САПР имеют многомодульную структуру. Типично разделение модулей на группы программ конструкторского проектирования механических объектов, промышленного дизайна, инженерного анализа (функционального моделирования), технологического проектирования, обмена данными, визуализации.

В настоящее время (2006 г.) в мире остались три реально развивающиеся машиностроительные САПР верхнего уровня. Это Unigraphics (UGS - Unigraphics Solution), CATIA (Dessault Systemes), Pro/Engineer (PTC — Parametric Technology Corporation). До недавнего времени с ними конкурировали системы I-DEAS (SDRC), CADDS5 (Computervision) и EUCLID (Matra Datavision).

Dessault Systemes, работавшая в связке с IBM, распространяет систему CATIAv5, в которой использованы результаты разработок как CATIAv4, так и Euclid Quantum, полученные от Matra Datavision.

После приобретения компании SDRC корпорацией EDS последняя образовала в своем составе подразделение EDS PLM Solution, которое затем стало самостоятельной компанией Unigraphics Solution. Новая версия Unigraphics, получившая название Unigraphics NX, воплотила в себе лучшие свойства Unigraphics и I-DEAS. Например, в I-DEAS были развиты средства инженерного анализа, но в отличие от Unigraphics слабы средства CAM.

Компания Computervision вошла в состав PTC еще в 90-годы прошлого века, после чего развитие CADDS5 было прекращено. В настоящее время PTC осуществляет внедрение новой версии Pro/Engineer под названием Wildfire.

К числу тенденций в развитии CAD/CAM/CAE-систем следует отнести:

• развитие САПР, как составной части системы PLM, т.е. интеграция САПР с другими системами, поддерживающими жизненный цикл изделий;

• реализация возможностей совместного (коллаборативного) проектирования на базе использования Internet.

Лидирующее положение в классе САПР среднего уровня занимают системы Solid Works (Solid Works Corporation), Solid Edge (UGS), Inventor (Autodesk). Компания PTC также имеет САПР среднего уровня под названием Pro/Desktop. В России наравне с ними нашли распространение отечественные системы Компас (Аскон) и T-Flex CAD (Топ Системы), а также некоторые другие системы, в числе которых САПР компаний Autodesk, Beantly, Интермех, Bee-Pitron. Все эти системы ориентированы, в первую очередь, на платформу Wintel, как правило, имеют подсистемы конструкторско-чертежную 2D, твердотельного 3D геометрического моделирования, технологического проектирования, управления проектными данными, ряд подсистем инженерного анализа и расчета отдельных видов машиностроительных изделий, а также библиотеки типовых конструктивных решений.