2.11. Идеология систем объемного моделирования

Идеология систем объемного моделирования базируется на объемной мастер-модели. Здесь речь идет уже не просто о фрагментарно точной модели поверхности, когорую обеспечивает плазово-шаблонный метод для эксклюзивных сечений, но и о каждой точке поверхности.

Однозначность модели по сравнению с чертежом несет в себе залог безошибочного взаимодействия всех участников процесса проектирования и подготовки произ­водства Кроме того, обмен данными на базе этой мо­дели позволяет избежать повторного ввода информации, которым так страдают традиционный производства, пусть даже и оснащенные «электронными кульманами»

Итак, объемная модель, в отличие от чертежного и плазово-шаблонного метода, призвана однозначно Оп­ределять геометрию всей спроектированной поверхности. А не значит ли это, что и конструктор должен предложить несравнимо большие усилия для ее создания.

Очевидно, что работа в Пространстве требует несколько иных навыков, нежели традиционное черчение, но это совсем не означает, что для получения поверхности тре­буется рассчитать и ввести в компьютер координаты каждой ее точки. Если бы это было так, то сама идея объём­ного моделирования оказалась бы несостоятельной.

2.12. Особенности поверхностного моделирования

Системы объемного моделирования базируются на методах построения поверхностей на основе плоскихи неплоских профилей. В общем случае профиль — это объект, описываемый отрезками, дугами и кривыми. Для конструктора профили — это сечения, виды, осе­вые линии

Иными словами, современные методы проектирова­ния поверхностей позволяют строить объекты, основы­ваясь на минимальном количестве исходных данной. Например, одним из наиболее распространенных мето­дов, которым можно описать широкий класс объектов, является движение профиля вдоль направляющей.

Математический аппарат объемного моделирования сегодня находится примерно на той же стадии развития, что и плоский в начале 80-х. То есть научная база достаточна для создания эффективных инструментов инженера. Да и массовые технические средства сегодня достигли уровня, необходимого для поддержки трехмерной математики.

Как и в случае плоских CAD-систем, объемное мо­делирование развивалось в двух направлениях. Первое — поверхностное моделирование, второе — твердотельное.

В поверхностном моделировании (яркий представитель — Cimatron) основными инструментами являют­ся поверхности, а базовыми операциями моделирова­ния на их основе — продление, обрезка и соединение. Таким образом, конструктору предлагается описать изделие семейством поверхностей

При твердотельном способе (например, SolidWorks) основными инструментами являются тела, ограниченные поверхностями, а главными операциями, при этом, являются: буле­вы объединение, дополнение, пересечение. В этом слу­чае конструктор должен представить изделие семей­ством простых (шар, тор, цилиндр, пирамида и т. п. ) более сложных тел.

Каждый их этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Поверхностное моделирование популярно в первую очередь в инструментальном производстве, а твердотельное — в машиностроении

Современные системы, как правило, содержат и гот и другой инструментарий. Например, CAD/CAM ADEM позволяет работать как с телами, так и с от­дельными поверхностями, используя булевы и поверхностные процедуры.

С модели может быть получена не только инфор­мация о координатах любой точки на поверхности, но и другие локальные характеристики (нормали, кривизны и т д) и интегральные характеристики (объем, пло­щадь поверхности, моменты инерции и тд). На ее ос­нове всегда можно получить плоские модели виды, се­чения и разрезы, не прибегая к услугам разработчика или плазового отдела. В отличие от чертежа модель является однозначным представлением геометрии и количественного состава объекта. Если в сборочном чертеже болт представляет­ся несколькими видами, то в объемной сборке — од­ним объектом, моделью болта