17.1. Краткий обзор зарубежных cad-систем

В последние годы на рынке получили большое распространение системы проектирования, относящиеся к классу инженерных САПР, - так называемые системы « среднего» уровня. Они используются как второй уровень в « тяжёлых» CAD-системах при комплексной автоматизации либо как база процесса проектирования и производства на небольших и небогатых предприятиях. Несколько лет назад функциональные возможности, обеспечиваемые современными системами среднего уровня, пользователь мог получить только вместе с « тяжёлой» CAD-системой и рабочей станцией. К таким системам относятся Autodesk Mechanical Desktop, Solid Edge, Solid Works, MicroStation Modeler, PT/Modeler и другие.

Принципиально системы среднего уровняможно разделить на две группы: созданные как приложения к давно известным системам низкого уровня (AutoCAD, MicroStation) и абсолютно новые продукты. Возможности программного обеспечения сходных классов приблизительно равны. Отличие лишь в многофункциональности того или иного продукта и в перечне технологических задач, которые он призван решать.

 

Autodesk Mechanical Desktop

Представляемый программный продукт обеспечивает интегрированное решение в области трехмерного твердотельного моделирования, разработку сборочных единиц и моделирование поверхностей:

быстрая и надежная разработка механических компонентов и конструирование сборочных единиц;

доступный по цене программный продукт, использующий стандартную концепцию проектирования, готовый к использованию целой командой разработчиков;

сквозное проектирование от чертежа к технологическому процессу в ускоренные сроки.

Весь инструментарий создания геометрических образов и возможности работы в рабочих группах, которые Вам когда-либо были необходимы, интегрированы в пакет Autodesk Mechanical Desktop. Он объединяет в себе усовершенствованные функциональные возможности (включая моделирование сборочных единиц и возможность сечения твердотельных объектов поверхностями) новых версий нескольких программных продуктов компании Autodesk, уже апробированных на рынке:

AutoCAD Designer 2 для моделирования трехмерных твердотельных объектов и сборочных единиц.

AutoSurf 3 для моделирования однородных и неоднородных трехмерных поверхностей AutoCAD.

Транслятор AutoCAD IGES для обмена файлами данных с другими системами САПР.

Плюс новый программный интерфейс MCAD API, позволяющий адаптировать Mechanical Desktop под конкретные приложения пользователя.

Гибкость

Пакет Autodesk Mechanical Desktop испоьзуется для задания геометрических, относительных и размерных связей между конструкторско-технологическими элементами (например отверстие, экструзионная поверхность и т.д.), функциональное назначение которых всегда "понимается" программой так же, как и в стандартной инженерной практике, и которые могут быть отредактированы простым изменением размеров.

В отличие от других систем параметрического моделирования, требующих работы с моделями, имеющими полный набор связей (что имеет смысл только в случае, когда у проектировщика уже есть абсолютно четкое представление о разрабатываемой модели), Mechanical Desktop поддерживает работу с объектами, имеющими неполный набор связей. Таким образом, можно выполнять концептуальное эскизирование, с легкостью прорабатывая альтернативные варианты в процессе оптимизации модели. Затем система профилирует эскиз, автоматически вводя необходимые связи. Или же пользователь может ввести необходимые связи самостоятельно.

Простота

Многие системы параметрического твердотельного моделирования с трудом поддаются изучению и сложны в применении, но только не Autodesk Mechanical Desktop. Он выглядит так же, как и всемирно известная среда AutoCAD. Вы можете использовать уже знакомые средства, а также множество дополнительных функций.

Прежде всего, самое простое - это автоматизированная инсталляция. Затем графический интерфейс, разработанный специально для инженеров-механиков и использующий знакомые инженерные термины, что позволяет с легкостью оперировать со встроенными функциями системы. Кроме того, Вы можете выполнять множество мощных операций путем одного-двух щелчков мыши.

Программный продукт Mechanical Desktop также прост в изучении. К примеру, оригинальные версии под Microsoft Windows имеют демонстрационно-обучающую утилиту с 26 экранами-подсказками, что позволяет ознакомиться с наиболее важными процедурами, а также всеверсии поставляются с полным комплектом технической документации, включая детальные учебные пособия.

Если Вы намерены использовать параметрическое моделирование, то не ищите программу более простую в обучении и использовании, чем Autodesk Mechanical Desktop.

Полнота

Autodesk Mechanical Desktop предлагает мощные средства для моделирования твердых тел, сборочных единиц и поверхностей, однако, с тем чтобы наиболее полно удовлетворить Ваши потребности, мы заблаговременно установили надежные связи со многими партнерами в рамках инициативы "Mechanical Applications Initiative" (MAI/"Инициатива Механических Приложений").

Наши партнеры в рамках инициативы MAI являются промышленными лидерами в таких областях, как конечно-элементный анализ, проектирование пресс-форм и анализ процессов литья, программирование станков с ЧПУ, анализ механизмов и пр.

Наша цель - обеспечить совместимость первоклассных механических приложений САПР с системой Autodesk Mechanical Desktop. Используйте программные приложения MAI совместно с Mechanical Desktop для оптимизации процесса сквозного проектирования.

Вы также можете самостоятельно адаптировать или расширить возможности Autodesk Mechanical Desktop через интерфейс MCAD API, обеспечивающий беспрецедентный доступ к элементам, функциям и атрибутам механических объектов.

В случае если Вы работаете также с другими видами САПР, Mechanical Desktop поддерживает ряд файловых форматов, а модуль IGES обеспечивает точную передачу данных в рамках смешанных систем.

Ряд других программных продуктов компании Autodesk также дополняют Mechanical Desktop.

Дополнительные возможности Autodesk Mechanical Desktop.

Параметрическое моделирование твердых тел на основе конструктивно-технологических особенностей.

Конструктивно-технологические элементы

Эскизные конструктивные элементы включают формообразование экструзией профиля, его вращением, перемещением вдоль направляющей, пересечением объектов, а также автоматическое задание литейных уклонов.

Технологические элементы включают скругления, фаски и отверстия (сквозные и глухие гладкие, зенкованные, под головку впотай, резьбовые).

Параметрические элементы

• Любой размер может быть переменным.

• Переменные могут использоваться в математических выражениях.

• Возможно использование переменных из глобальных параметрических таблиц.

Моделирование поверхностей произвольной формы

• Создание базовых, квадратических поверхностей и поверхностей произвольной формы.

• Экстраполяция офсетных поверхностей, скругление пространственных углов и плавное сопряжение до 4-х произвольных поверхностей.

• Расчет площади поверхности и объема.

Анализ массовых параметров и взаимовлияния

• Расчет площади поверхности, массы и объема деталей и сборочных единиц.

• Расчет моментов инерции.

• Анализ взаимовлияния в сборочных единицах.

• Геометрические связи

• Поддержка объектов с полным и неполным набором геометрических связей.

• Используются следующие варианты привязки геометрических элементов: горизонтальная, вертикальная, параллельная, перпендикулярная, колинеарная, концентрическая, проекционная, а также привязка по касательной и размерно-координатная (радиус, x,y-координаты).

• Символьная индикация имеющихся геометрических связей.

Средства для создания эскизов

• Использование всех средств создания геометрических контуров в среде AutoCAD.

• Копирование эскизов на другие грани и модели.

• Создание нового эскиза на любом виде имеющейся модели.

Генерирование рабочих чертежей

• Поддержка двунаправленной ассоциативно-параметрической связи "модель-чертеж".

• Автоматическое удаление штриховых и невидимых линий.

• Поддержка международных промышленных стандартов ANSI, ISO, DIN, JIS.

• Поддержка параметрических аннотаций, включая аннотации к отверстиям, выноски и размеры.

Моделирование сборочных единиц

• Организация и манипулирование сборочными единицами графически или логически.

• Организация чертежей деталей и подсборок.

Геометрические связи деталей в сборочной единице

• Ассоциативное расположение деталей по отношению друг к другу, используя ребра, оси или грани.

• Поддержка свободно-координатного позиционирования.

• Графическая индикация степеней свободы.

Документирование сборочных единиц

• Разбивка сборочной единицы на детали и их ассоциативное расположение для документации (изометрический сборочный чертеж "в разобранном виде").

• Включение трехмерных твердых тел и поверхностей в виды сборочной единицы.

• Генерирование ассоциативных выносок на сборочных чертежах и спецификаций.

MicroStation - это профессиональная, высоко производительная система для 2D/3D - автоматизированного проектирования при выполнении работ, связанных с черчением, конструированием, визуализацией, анализом, управлением базами данных и моделированием. Она обеспечивает практически неограниченными возможностями проектировщиков и конструкторов на платформах DOS, Windows и компьютерах различных типов. MicroStation 95 особенно полезна для рабочих и расчётных групп, использующих общие данные проектов (архитекторов, инженеров, проектировщиков и др.), чей успех полностью зависит от степени автоматизации их труда. MicroStation 95 - система коллективной работы, дающая всем участникам группы гарантию взаимного согласования независимо от аппаратного развития платформ. Мощные инструментальные средства 2D-черчения, исчерпывающее 3D-поверхностное моделирование и визуализация в сочетании с эффективной помощью позволяют претворить идеи пользователей в реальность.

 

Система автоматизированного проектирования фирмы PTC (США) - PT/Products

Американская фирма Parametric Technology Corporation (PTC) - разработчик программных средств для проектирования механических конструкций - выпустила PT/Products, новое семейство программных продуктов для конструирования и изготовления, специально созданное для рынка CAD/CAM среднего уровня.

Семейство программ PT/Products основано на широко известном в мире программном продукте - Pro/ENGINEER (R 17.0) и является его сокращенной версией, оно разработано для нужд заказчиков, которые "чувствительны к цене", с одной стороны, а с другой, реально переходят от малопроизводительных "плоских" систем к системам трехмерного моделирования.

В режиме чертежа PT/Modeler имеет возможность прямого чтения записи DWG-файлов AutoCAD, а также DXF-файлов.

Созданные на базе Pro/ENGINEER PT/Products могут работать с операционными системами Windows 98xи Windows 2000/XP.

PT/Products располагает большей частью возможностей параметрического моделирования (исключая работу с поверхностями и расширенные сбособы построения твердого тела) , имеющихся в Pro/ENGINEER, инструментарием для создания параметрических сборок, возможностями для создания чертежей, соответствующих требованиям к конструкторской документации и управляющих программ для станков с ЧПУ.

Структура меню PT/Products аналогична Pro/ENGINEER.

Файлы с описанием моделей и сборок, созданные в PT/Products, могут свободно передаваться в Pro/ENGINEER.

PT/Products сочетает в себе высокий уровень показателя "цена / производительность" с самым широким диапазоном функциональных возможностей, предлагаемых заказчикам на рынке CAD/CAM-систем среднего уровня.

"Комплекс программ PT/Products для конструирования и изготовления предоставляет компаниям-изготовителям прекрасную возможность подняться над их малопроизводительными системами механического CAD. Заказчики при автоматизации процесса разработки изделия смогут не только ощутить преимущества технологии proven (на основе которой создан этот программный продукт), но и через некоторое время, когда их потребности вырастут, инвестиции в PT/Products защитят их от лишних затрат, так как PT/Products полностью совместимо с Pro/ENGINEER и свободно расширяется до него ." - сказал C. Richard Harrison, президент и управляющий директор РТС.

Разработанное специально для операционных систем Windows NT и Windows 95 семейство PT/Products работает на основных Intel-, Alpha- и MIPS-платформах.

Семейство программных продуктов PT/Products включает в себя следующие функциональные модули:

PT/ModelerT - трехмерное параметрическое твердотельное моделирование;

PT/MillT 2,5 - осевое черновое и профильное фрезерование, 3-х осевое финишное фрезерование на станках с ЧПУ;

PT/TurnT - 2-х осевая токарная ЧПУ обработка (черновая и чистовая);

PT/RenderT - создание фотореалистичных изображений;

PT/ImporToolsT - инструмент для импорта и модификации геометрии в форматах IGES, Neutral file Pro/E;

PT/LibraryAccessT и PT/BasicLibraryT - библиотеки стандартных деталей;

PT/Developer's ToolkitT - инструментарий разработчика.

Как основной конструкторский модуль нового продукта, PT/Modeler, надежный, объектно-ориентированный параметрический твердотельный моделерОн включает поддержку OLE-технологии и двунаправленное (чтение/запись) использование чертежей AutoCAD. Расширенные возможности обеспечиваются рядом полностью ассоциативных, дополнительных модулей, которые позволяют создавать управляющие программы для оборудования с ЧПУ, фотореалистические изображения, осуществлять обмен данными и интегрировать дополнительные прикладные программы.