Solid Edge: Cборки

 Статьи об инструментах работы со сборками

• Улучшение производительности при работе с большими сборами
• Новые возможности при работе со сборками. Автоматическое упрощение.
• Создание тела по сборке? команда Клонировать компоненты
• Работа с большими сборками
• Навигатор сборки, часть 1: настройки и символы
• Навигатор сборки, часть 2. Инструменты и функции
• Упрощение деталей и сборок
• Инструменты по работе с большими сборками

‍

С самого начала Solid Edge разрабатывалась как система для проектирования сборочных узлов и изделий. Разработчики Solid Edge поставили перед собой задачу создать лучшую в мире систему для работы со сборками и планомерно двигаются к этой цели.

Важную роль в достижении этой цели играет синхронная технология. Работа со сборками, состоящими из деталей, которые были созданы с применением инструментов    синхронной технологии,    значительно упрощена. Это касается всех аспектов работы с системой.

Например, конструктор может запросто редактировать деталь из сборки, даже не открывая её в отдельном окне и не активируя по месту. Используя привычные инструменты, такие как Рулевое колесо или управляющие 3D размеры и связи, можно редактировать деталь как независимо, так и в контексте сборки, опираясь на геометрию соседних деталей. По желанию пользователя, эти действия могут быть как ассоциативными, так и неассоциативными. Впечатляет и возможность одновременного редактирования нескольких деталей в сборке путём выбора их граней и перемещения или поворота. Всё это даёт конструктору свободу и гибкость в работе как со сборками, созданными в Solid Edge, так и любыми импортированными.

Увеличивает производительность и специальный механизм, призванный отслеживать сборочные связи при манипуляциях над деталями: Solid Edge автоматически распознает и предложит добавить необходимые сборочные связи при перемещении или копировании компонента.

Solid Edge позволяет конструктору работать со сборками, используя 2 основных подхода: сверху-вниз (нисходящее проектирование) и снизу-вверх (восходящее проектирование), а также комбинируя оба способа.

Для восходящего проектирования Solid Edge располагает широким набором сборочных связей, позволяющих смоделировать узлы любой сложности. Встроенные средства анализа кинематики позволят не только собрать узел, но и проанализировать его работу, задав движение ведущего элемента. Возможен и анализ физического движения механизма с поиском коллизий и соударений и наглядным их отображением.

Нисходящее проектирование вызывает наибольший интерес, и Solid Edge предлагает несколько вариантов реализации этого подхода. Во-первых, это использование технологии виртуальных компонентов, которая подразумевает создание схемы деления изделия в виде структуры сборки, а также компоновочного эскиза, в котором увязаны основные узлы изделия. Прорабатывая компоновочный эскиз, конструктор увязывает отдельные узлы изделия с эскизом компоновки. По завершении этого процесса, выполняется публикация виртуальной структуры и создание каждого отдельного узла компоновки в виде отдельного файла детали или сборки Solid Edge. Далее конструктор, отвечающий за тот или иной узел, продолжает его проектирование на основе геометрии компоновочного эскиза, скопированного в него в процессе публикации из общей компоновки.

Существует и другой метод, основанный на всё тех же компоновочных эскизах. В данном случае, компоновка также прорабатывается в виде одного или нескольких эскизов сборки. А затем ведущий конструктор создаёт структуру будущей сборки в виде деталей и сборочных узлов и копирует в них соответствующие части общего эскиза компоновки. Далее ведущий отдаёт на детальное проектирование узлы другим конструкторам, участвующим в процессе.

Благодаря ассоциативным связям, которые автоматически создаются в процессе копирования геометрии эскиза в контексте сборки, обеспечивается управление геометрией всего изделия. Кроме того, конструктор узла может добавлять и межмодельные ассоциативные связи, завязываясь на геометрию соседних узлов. Механизм отслеживания таких связей, которые называются в Solid Edge транзитивными, позволяет их замораживать. Другими словами, при внесении изменений в изделие, особенно если эти изменения существенные, существует возможность проводить их управляемо, не рискуя получить неконтролируемое распространение ошибок. Эта особенность всегда была присуща «тяжёлым» системам, но дальнейшее развитие Solid Edge оказалось невозможным без совершенствования механизма управления транзитивными связями.

Ещё одним способом проектирования изделия по методу сверху-вниз можно отнести использование многотельных деталей. В этом случае, проектирование сборочного узла начинается внутри одной детали. Каждое тело такой детали отражает определённый сборочный узел или компонент будущей рабочей сборки. На определённом этапе, когда достигнут нужный уровень детализации, выполняется публикация многотельной детали в сборку. Каждое тело такой детали записывается в виде отдельного файла, который ассоциативно связан с мастер-моделью детали. Таким образом, изменяя мастер-модель многотельной детали, можно легко изменять всю сборку. Примером применения такого подхода может служить, например, проектирование сварных конструкций, а также геометрически сложных изделий.

Нисходящее проектирование в Solid Edge доступно пользователям с любым уровнем подготовки и владения продуктом. В зависимости от требований, в процессе проектирования детали в контексте сборки можно задействовать и синхронную технологию. В этом случае, межмодельные ассоциативные связи не создаются, но зато достигается высокая скорость проектирования. Так, например, чтобы вычесть объём одного тела из другого, достаточно, не покидая самой сборки, выполнить соответствующую команду и указать тело-инструмент и целевое тело. Буквально за 3-4 клика мышью создаётся элемент булевой операции, который в других условиях требует гораздо большей трудоёмкости. А если нужно воспользоваться геометрией соседней детали для создания бобышки или выреза, конструктор просто указывает грань соседней детали и выполняет требуемую операцию. Всё очень просто и интуитивно понятно. Но стоит помнить, что в этом случае, ассоциативные связи созданы не будут.

Кроме базовых средств работы со сборками, в Solid Edge есть ряд инструментов и технологий, позволяющих создавать максимально детализированный и соответствующий реальному изделию электронный макет. Среди них - библиотеки стандартных компонентов. Библиотека стандартных изделий для машиностроения включена в наиболее продаваемый пакет Solid Edge Classic и содержит десятки тысяч деталей по основным международным стандартам и российскому ГОСТ. К ним относятся широкая номенклатура крепежных деталей, стандартные прокатные профили, подшипники и т.п. Библиотека стандартных деталей поддерживает как однопользовательский режим работы, так и работу в сетевом окружении, когда единой базой пользуются все участники проектирования.

В последние несколько лет всё большую популярность набирают онлайн-каталоги комплектующих изделий от самых разных поставщиков. Поддержка Solid Edge заложена, например, на таких сетевых ресурсах, как CADENAS (Part Community) и TraceParts. Просматривая каталоги покупных изделий онлайн, можно в любой момент загрузить модели в формате Solid Edge и использовать их в своих проектах.

Динамические сборки позволяют создавать реалистичные модели движущихся узлов и механизмов, соблюдая при этом иерархию всей сборки в соответствии со спецификацией сборки верхнего уровня. Для динамической подсборки, сборочные связи её подвижного узла задаются не в этой подсборке, а на уровне сборки верхнего уровня. Это позволяет сохранить структуру этой подсборки для кинематического анализа и тратить лишнее время на создание вспомогательных сборок для задач анализа движения. Кроме того, у конструктора есть возможность переопределить сборочные связи любого узла из вложенных динамических подсборок в сборке верхнего уровня, что ещё более упрощает моделирование кинематики сложных механизмов.

Детали переменной формы дополняют возможности динамических сборок по созданию максимально реалистичных электронных макетов. Суть деталей переменной формы в том, что одна и та же деталь имеет разную форму в состоянии изготовления и в состоянии сборки. Форма в состоянии сборки определяется окружающими деталями и зависит от их формы и положения. Форма в состоянии изготовления необходима для создания деталировочного чертежа и всегда отличается от формы этой детали в состоянии сборки. Физически деталь переменной формы - это один и тот же файл. Примером таких деталей могут быть пружины, развальцовываемые детали, гибкие резиновые элементы, стопорные кольца и т.д.

Специальный набор команд «Моторы» позволяют задавать движение ведущим звеньям механизмов с целью реалистичной анимации работы всего механизма. Кроме стандартных мотора вращение и перемещения, интересна возможность использования Мотора из таблицы переменных, которая позволяет выбрать любую управляющую переменную в сборке и задать ей приращение, моделируя тем самым движение по сложным траекториям. Примером может быть моделирование работы цепной или ремённой передачи, или движение какого-либо подвижного элемента по сложной пространственной траектории.

Редактор анимации в Solid Edge имеет все необходимые возможности по управлению событиями движения, позволяет накладывать несколько разнородных событий в один промежуток времени, создавать зеркальные события (реверс движения мотора). Кроме того, конструктор имеет возможность выбирать разные режимы расчёта параметров сборки в процессе анимации. Это позволяет добиться в том числе и пересчёта деталей переменной формы и транзитивных связей с каждой итерацией движения мотора, что, в свою очередь, даёт возможность анимации работы пружин, уплотнений, реалистичного поведения гибких шлангов и т.д.

Само собой разумеется, Solid Edge поддерживает и работу с семействами (исполнениями) сборок и альтернативными заменами. Ассоциативные зеркальные массивы и копии сборки позволяют ещё больше автоматизировать работу по созданию электронного макета.

Разнесенные виды сборки, с участием всех или части её компонентов, дают возможность наглядно отобразить её конструкцию. Такие виды можно легко заимствовать для подготовки чертёжной и сопроводительной документации в среде Чертёж.

В Solid Edge возможно добавлять материал непосредственно на уровень сборки, что позволяет моделировать сварные конструкции. Существует целый набор конструктивных элементов, призванных облегчить работу со сварными изделиями. Среди них сварные швы, фаски, вырезы, отверстия, вырезы по направляющей. Эта возможность позволяет моделировать стадии проектирования сварной конструкции: подготовку к сварке и разделку кромок, добавление сварных швов и обработку после сварки. Благодаря параметру плотности сварного шва возможно вычисление его массы, а, следовательно, и общей массы всех сварных швов в сборке, что позволяет оценить общий расход электродов для сварки. Обозначение любого сварного шва, добавленного в сварную 3D-сборку, можно автоматически извлечь на сборочном чертеже. Естественно, при этом поддерживается ассоциативность обозначения: если конструктор меняет параметры шва в сборке, то они автоматически будут обновлены и на чертеже.

Для тех пользователей, кому удобнее моделировать сварные швы в отдельных деталях, предусмотрена и эта возможность. Среда Деталь содержит тот же набор элементов сварки, что и Сборка, но позволяет быстрее рассчитать массу израсходованных электродов и при необходимости отразить её в отчётах и спецификациях. Все операции сварных швов на уровне детали корректно отображаются на сборочных чертежах согласно требованиям чертёжных стандартов.

Заслуживает отдельного внимания добавление конструктивных элементов с удалением материала (вырезы, отверстия) с уровня сборки. У конструктора здесь широкий выбор опций: создавать ли элемент только на уровне сборки или транслировать его на уровень детали. Элементы уровня детали, управляемые из сборки, ассоциативно связываются с самой сборкой. Кроме того, работая с синхронными деталями, можно добавлять управляющие размеры в деталь с уровня сборки. Все эти возможности позволяет ещё более повысить производительность ежедневного труда конструктора.