Parametryzacja modeli części w Technologii Synchronicznej

Podczas ostatniej wizyty u klienta zetknąłem się z opinią, że modelowanie synchroniczne "odstaje"
od sekwencyjnego z uwagi na brak parametryczności. Bez najmniejszych wątpliwości pomyślałem, jakże nieprawdziwe jest to stwierdzenie... Zapytałem klienta zatem, w jakich obszarach modelowania w trybie synchronicznym przejawia się brak możliwości wprowadzania parametrów. To pytanie chyba wydało się zbyt trudne, gdyż w odpowiedzi usłyszałem: " (...) no, nie zachowują się tak jak powinny..." Sądzę, że podczas spotkania udało mi się rozwiać (przynajmniej niektóre) wątpliwości, gdyż po pokazie kilku prostych działań w Solid Edge, klient umówił się na szkolenie... W niniejszym artykule chciałbym przedstawić aspekty parametryzacji modeli synchronicznych szerszej grupie użytkowników Solid Edge with Synchronous Technology.

Zacznijmy zatem od tego, czym jest parametryczność/parametryzacja/parametryczne modelowanie. Jak zawsze, istnieje wiele definicji tych pojęć (potraktujemy je tutaj jako jedno), mniej lub bardziej trafnych, ale we wszystkich można odszukać informacje na temat sterowania geometrią z wykorzystaniem parametrów, "intencji projektu", inteligencji czy szybkiego wprowadzania zmian. Wszystkie te informacje są oczywiście prawdziwe, gdyż właśnie w parametryzacji chodzi o to, aby po wprowadzeniu i zmianie odpowiednich parametrów, można było zachować intencję konstruktora, przejawiającą się w inteligencji zmian geometrii modelu. W modelowaniu klasycznym, polegającym na sekwencyjnym wykonywaniu działań odzwierciedlonych w tzw. drzewie operacji, duża część parametrów wprowadzana jest na poziomie szkiców operacji. Nikt z doświadczonych konstruktorów CAD nie będzie miał wątpliwości, że parametrami będą wymiary sterujące, a więc zmienne wymiarowe, które sąprzez nich definiowane niemal"odruchowo". Wątpliwe stają się w tej ocenie relacje 2D albo zmienne wynikające z operacji, szczególnie nie "szkicowanych" (np. Otwór, Szyk itp.), Oczywiście, zarówno zmienne, jak i relacje 2D są parametrami! W projektowaniu z historią operacji parametryzacja jest tak oczywista, że nikt się nie zastanawia nad tym, dlaczego wymiar ma być sterujący, po co łączymy dwie linie czy dlaczego stosujemy polecenie Szyk, zamiast ręcznie powielać geometrię. Skąd zatem wynika przekonanie o braku parametryczności modeli synchronicznych?

Przede wszystkim stąd, że (poza kilkoma wyjątkami) w wyniku przeciągnięcia czy obrotu profilu w przestrzeni powstaje geometria, która nie jest sterowana przez szkic. A więc wszystkie relacje typu Współosiowość, Styczność itp. przestają funkcjonować w modelu (mogą działać ponownie w szkicu, po jego "przywróceniu" poleceniem Odtwórz. Zniknięcie szkicu powoduje, że również sposób edycji geometrii odbywa się inaczej (bezpośrednio, a nie pośrednio przez szkic). Czy to jednak oznacza, że modelu nie można edytować, a zmian jego geometrii nie będzie można przewidzieć? Otóż będzie można go kontrolować i to w sposób bardziej elastyczny, niż tradycyjnie! Brak parametru w postaci trwałej relacji oznacza nie tylko przyspieszenie przeliczania modelu, ale również możliwość dokonywania szybkich i dowolnych modyfikacji na każdym etapie modelowania. Za "poprawną" i przewidywalną edycją geometrii modelu stoją Reguły, które w czasie rzeczywistym odnajdują i utrzymują odpowiednie zależności geometryczne (Rys. 1). Oczywiście nie zawsze możliwe jest "czyste" swobodne modelowanie bez wykorzystania parametrów, jednak warto korzystać z "inteligencji wykrytej", gdyż mimo iż zależności muszą być odnalezione i przeliczone, to jednak eliminuje to czas poświęcony na "ręczną" parametryzację geometrii 3D i daje dużą swobodę w wyborze wariantu rozwiązania.

Rysunek 1: Model synchroniczny utworzony przez przeciągnięcie w pełni sparametryzowanego profilu– mimo braku trwałych relacji geometrycznych, odblokowania wszystkich wymiarów i utraty powiązania ze szkicem, model w trakcie edycji zachowuje się inteligentnie (zachowanie współosiowości otworów i styczności lic).

Ten artykuł nie ma jednak przekonać Państwa do korzystania z Reguł (choć one też w pewien sposób parametryzują model), ale pokazać, że w modelach synchronicznych jest możliwa "sztywna" parametryzacja i że zagorzali jej zwolennicy mogą ją stosować, nawet w sytuacjach, gdy nie jest ona potrzebna. Jak już wspomnieliśmy parametrami w modelowaniu sekwencyjny były: trwałe relacje 2D, wymiary sterujące wszelkie zmienne w tym zmienne i relacje z "operacji z procedurą" (więcej w artykule pt.: "Zestawy lic a operacje w Solid Edge ST"). W Solid Edge ST w trybie synchronicznym użytkownik ma analogicznie do dyspozycji następujące narzędzia do parametryzacji modelu:

• Zablokowane wymiary PMI

  • Smart Dimension

  • Odległość pomiędzy

  • Kąt pomiędzy

  • Średnica połówkowa

  • Współrzędne

  • Współrzędne kątowe

• (trwałe) Relacje lic
  

  • Współpłaszczyznowość

  • Współśrodkowość

  • Symetria

  • Prostopadłość

  • Styczność

  • Równoległość

  • Odsunięcie

  • Oś współpłaszczyznowa

  • Równy promień

  • Poziomo/Pionowo

  • Zestaw sztywny

  • Utwierdź

• Relacje specjalne (tworzone automatycznie, np. po przeciągnięciu profilu utworzonego poleceniem Wielokąt)

• Zmienne (wymiarowe, systemowe, użytkownika itd.)

• Operacje proceduralne*

Dlaczego na powyższej liście wyróżniono Operacje proceduralne? Otóż można się spierać, czy ich stosowanie jest stricte parametryzacją, gdyż użycie niektórych powoduje wprowadzenie tylko wybranych parametrów do Tabeli zmiennych (np. Otwór) lub nie umieszczenie ich w ogóle (np. Zaokrąglenie, Cienkościenność). Mimo że możliwe jest sterowanie poprzez ten parametr (po kliknięciu lica należącego do operacji wyświetlają się uchwyty z wartościami umożliwiające zmianę "ilościową"), to nie można go połączyć formułą z innym parametrem ze względu na brak występowania wśród zmiennych (Rys. 2).

Rysunek 2: Model synchroniczny z operacją Zaokrąglenie – mimo braku zmiennej pochodzącej z operacji, dostępny jest uchwyt umożliwiający zmianę geometrii.

Jednak mimo braku parametru w postaci zmiennej, nie da się ukryć, że operacje te wprowadzają z góry ustaloną przez użytkownika inteligencję i w trakcie edycji zachowują odpowiednie zależności wymiarowe lub geometryczne (Rys. 3 i 4). Dlatego też operacje proceduralne powinny być uważane jako element parametryzacji modelu.

Rysunek 3: Model synchroniczny z operacją Cienkościenność – mimo braku zmiennej pochodzącej z operacji, wyłączonych regułach i braku innych trwałych wiązań, grubość ścianki w trakcie edycji jest zachowywana.

Rysunek 4: Model synchroniczny z operacją Zaokrąglenie – mimo braku zmiennej pochodzącej z operacji, wyłączonych regułach i braku trwałego wiązania, styczność lic w trakcie edycji jest zachowywana (z możliwością wyboru dwóch wariantów rozwiązania).