От редакции сайт: Эта публикация стала возможной благодаря решающей поддержке московского офиса компании Siemens PLM Software и любезному разрешению авторитетного автора - главного редактора и со-основателя журнала DEVELOP3D, в котором опубликован оригинал статьи .
Несмотря на 30-летнюю историю развития, в системе NX от компании Siemens появляется все больше инноваций. Ал Дин (Al Dean) рассматривает нововведения в версии NX11, рассказывает об оптимизации топологии, новой платформе визуализации и обсуждает будущее ядра Parasolid.С чего начать разговор о такой системе, как NX от компании Siemens? Ее история начинается в 1970-е годы с компании Unigraphics и объединения с I-DEAS. Все последние годы идет оптимизация решения, направленная на повышение удобства пользования системой.
В NX 11 появился новый вариант уже существующего модуля визуализации Ray Traced Studio. Теперь модуль построен на
современном визуализаторе Iray компании LightWork Design Iray, создающем высококачественные изображения в соответствии с законами оптики
В версии NX 11 компания Siemens PLM Software умело добавила инновации и улучшения в весьма совершенную систему.
Новое в базовом функционале
За последние годы принципы взаимодействия пользователя с системой NX подверглись значительной переработке. В результате получился свежий, понятный и удобный интерфейс.Хотя в рассматриваемой версии подобных изменений нет, ряд обновлений архитектуры системы заметит практически каждый пользователь. Поэтому сначала мы поговорим именно о них.
Самое существенное изменение, о котором пользователи NX скорее всего уже слышали - это замена ранее применявшегося модуля создания фотореалистичных изображений (также называемого визуализатором) на новый модуль iRay от компании LightWorks.
Инструменты визуализации и раньше отличались высоким качеством, но теперь они вышли на принципиально новый уровень. В новой версии появились самые современные средства создания фотореалистичных изображений на основе законов оптики.
Модуль iRay (или вариант iRay+) использует центральный процессор компьютера для просчета хода лучей. Чтобы получать изображения выдающегося качества, рекомендуется установить чипсет NVIDIA.
В комплекте с модулем iRay+ идет набор готовых к использованию материалов в открытом формате MDL, разработанном компанией LightWorks. Внешний вид материалов при этом задается по слоям.
Например, окраска кузова автомобиля состоит из металлической подложки, слоя обычной краски, слоя краски с отливом и верхнего слоя прозрачного лака. Такой подход позволяется создавать реалистичные материалы, а не их неточные и некачественные модели.
В стандартную поставку входит и набор фоновых изображений с расширенным динамическим диапазоном (HDR), ускоряющих и облегчающих процесс настройки освещения. В системе есть как богатая библиотека готовых HDR-изображений, так и инструменты для работы с освещением, в частности -HDRLightStudio.
Интересно, что в версии NX 11 компания Siemens предлагает и облачный сетевой визуализатор. Это бесплатное решение компании Siemens, которое, однако, требует наличия сервера NVIDIA iRay от компании NVIDIA.
Вы сможете выполнять распределенную визуализацию на нескольких сетевых компьютерах сразу. Ходят разговоры о появлении облачного сервиса визуализации, но обсуждать этот вопрос пока рано.
Последнее замечание по интерфейсу: все вышеупомянутые инструменты визуализации встроены в имеющийся модуль Ray Trace Studio и, следовательно, доступны всем пользователям (за исключением сетевого распределенного визуализатора). На разрешение создаваемых изображений не накладывается никаких ограничений. Для презентаций можно хоть круглосуточно просчитывать изображения формата 4K.
Точки и фасеты
Одно из основных новшеств в этой версии - существенно расширенная поддержка работы с облаками точек и фасетами.В NX и раньше имелись инструменты для работы с фасетами и преобразования сеток в поверхности (традиционный подход «обратного инжиниринга»).
В новом модуле NX Topology Optimisation реализован ожидаемый порядок действий. Пользователь задает пространство поиска проектных решений. При этом указывается, какие конструктивные элементы следует сохранить, какие участки геометрии подлежат оптимизации (на следующем рисунке они отмечены прозрачным розовым цветом), а какие нельзя трогать вообще (помечены желтым на том же рисунке). Затем вводятся граничные условия: нагрузки, ограничения, свойства материалов и пр.
Компания Siemens приобрела лицензию на средства оптимизации топологии у компании Frudtrum и встроила их непосредственно в NX
Наконец, задаются параметры процесса оптимизации, например, целевая масса изделия (поэтому требуется указать свойства материала, а не просто требуемое снижение массы в процентах).
Предусмотрено указание симметричных элементов (на предыдущем рисунке такой элемент есть), а также скорости и шага процесса оптимизации. В результате мы получаем именно то, что должен делать современный модуль оптимизации топологии: деталь наилучшей формы, идеально решающую поставленную конструктором задачу.
Интересно, что уже появляется второе поколение подобных инструментов.
Вместе с новыми инструментами объединенного моделирования вы получаете замечательную рабочую среду для конструкторско-технологической подготовки производства деталей и узлов, изготавливаемых аддитивными методами и отличающихся исключительно малой массой.
Однако эти же инструменты обладают огромным потенциалом и в подготовке традиционного производства, хотя создание модели детали, получаемой литьем или механической обработкой, на основе сетки - немного более сложный процесс.
Построение разверток
В последних версиях NX появился ряд инструментов, ориентированных на конкретные отрасли, и в первую очередь - на авиационно-космическую промышленность.В версии NX 10 особое внимание уделялось проектированию лонжеронов и нервюр крыла. Данная тенденция продолжена и в NX 11. В частности, появились средства проектирования соединений лонжеронов с нервюрами и построения фланцевых вырезов в нервюрах.
Кроме того, в этой версии введены инструменты построения разверток поверхностей двойной кривизны, причем они не зависят от технологии изготовления и применяемого материала (ткань, пластик, металл).
Уже несколько лет NX позволяла строить развертки одной или нескольких сложных поверхностей, получая тем самым модель заготовки. Но это был сложный процесс, выполняемый в САЕ-модуле, поэтому разработчики в Siemens решили создать аналогичный инструмент в среде конструирования.
Новые инструменты построения разверток работают по-другому - без привлечения CAE-подхода и метода конечных элементов. В них применен не зависящий от свойств материала алгоритм расчета минимальных деформаций. Он дает практически такие же результаты, но работает в несколько раз быстрее. На подготовку расчета уходят секунды, а не часы.
Достаточно выбрать одну или несколько разворачиваемых поверхностей, указать точку в пространстве, через которую будет проходить развертка, выбрать основное направление разворачивания -и все готово!
Предусмотрены и инструменты анализа, в частности - построения диаграм кривизны поверхности, показывающих потенциальные точки защемления и места надрывов.
Интересно и то, что новый подход позволил реализовать ряд дополнительных возможностей. В частности, на развертке можно построить эскиз (выреза, ребра жесткости или дополнительного слоя композитного материала), и новые элементы автоматически перенесутся на исходную «свернутую» модель.
Появились новые средства проецирования 3D-эскиза на поверхность (для создания выреза), причем геометрия выреза будет соответствовать форме поверхности (а не проекции на плоскость). Это очень удобно, например, при построении иллюминаторов и других отверстий в фюзеляже.
В NX 11 команды, созданные для проектирования нервюр, теперь доступны при моделировании листовых тел. К ним относятся «Вырез с фланцем» (строится на развертке) и «Облегченный вырез» (фланец с повышающей жесткость отбортовкой, отогнутой на заданный угол). Кроме того, можно построить плоскость, по базовым поверхностям, что применяется при построении наружной и внутренней геометрии пресс-форм.
Нужно упомянуть и об определенных изменениях в комплектации различных вариантов системы. Теперь все средства работы с листовыми телами для авиационно-космической промышленности перенесены в модуль расширенного проектирования листовых тел. Все они собраны в одном месте, и их не придется покупать по отдельности.
В NX 11 появились новые быстрые средства построения разверток сложных поверхностей, не использующие CAE-подход
Поверхности переменного смещения
Мы редко освещаем какую-то одну новую функцию в системе автоматизированного проектирования. Но, по моему мнению, данная функция заслуживает отдельного упоминания. Она показывает, насколько совершенными стали современные интеллектуальные системы, и сколь большое влияние пользователи оказывают на направление их дальнейшего развития.Итак, поговорим о функции «Поверхности переменного смещения».
Предположим, что у нас имеется набор поверхностей - скажем, описывающих наружную сторону двери автомобиля. Теперь представьте внутреннюю часть двери, привариваемую к наружной.
Эта внутренняя часть сильно отличается по конструкции. На ней имеются усиливающие элементы, необходимые для снижения массы, а также множество других элементов, обеспечивающих доступ внутрь двери, установку различного оборудования и панелей облицовки.
Проектирование внутренней части двери - сложная задача. Как правило, при ее решении используются смещения относительно единственной наружной поверхности. Появившаяся в NX 11 новая операция «Переменное смещение» позволяет в виде единого элемента создавать базовую геометрию и задавать смещения в указанных областях.
Рассмотрим следующий рисунок.
Новая операция «Поверхность переменного смещение» создает сложные и легкие конструкции на основе единого набора поверхностей
На нем показано, как на базе одной поверхности создается новая поверхность, не только отстоящая от нее на равное расстояние, но и содержащая все необходимые усиливающие элементы.
Вы полностью управляете процессом, задавая величины смещений и выбирая способ построения перехода для каждого смещения, причем вся операция выполняется на основе одного эскиза и одного конструктивного элемента.
Конструкторско-технологическая информация и 3D-элементы на чертежах
Последнее нововведение в NX 11, которое мы рассмотрим, относится не к моделированию или созданию чертежей по отдельности, а к комбинации этих двух процессов.Проставляемая на чертежах конструкторско-технологическая информация (PMI) или 3D-элементы оформления активно обсуждаются уже несколько лет.
В ряде отраслей эти элементы не получили широкого распространения, а в ряде других были успешно внедрены.
Одна из трудностей состоит в том, что во многих случаях элементы PMI проставляются непосредственно на модели, а затем переносятся в 3D-чертеж. Обратная последовательность действий применяется крайне редко. Это разумно, если проектирование выполняется с нуля. Но если имеются накопленные за годы и десятилетия материалы, то процесс переноса крайне важных размерных и геометрических допусков со старого чертежа на 3D-модель оказывается длительным и очень трудоемким.
Для решения данной проблемы в NX 11 можно создать модель изделия, ассоциированную с чертежами и основными размерными и геометрическими допусками. Затем сложные алгоритмы переносят информацию с чертежа обратно на 3D-модель.
Возможности новых средств проектирования авиационно-космических конструкций расширились, а их распределение по модулям системы упростилось
Заключение
Мне всегда сложно писать об NX.В мире 3D-проектирования система стала легендарной. Она уже более десяти лет существует в своем нынешнем виде, а ее корни уходят в 1970-е годы, во времена I-DEAS и Unigraphics.
Столь богатое прошлое проявляется и в широте возможностей системы, и в ее пользовательской базе. В NX спроектирован ряд самых сложных в мире изделий. Она способна решать задачи, к которым другие средства проектирования даже не подступаются.
Кликните для увеличения
Несмотря на уже достигнутое высокое совершенство, в каждой версии добавляются все новые инновации. В этой версии стоит отметить появление методики объединенного моделирования, встроенной в ядро Parasolid, которое принадлежит компании Siemens и развивается силами ее специалистов.
Хотя совместная работа с сетками, поверхностными и твердотельными моделями не является абсолютно новой концепцией, а в некоторых системах это было реализовано годы (если не десятилетия) назад, появление подобного функционала в такой популярной среде, как NX, ясно показывает, чего можно достичь даже на ранних этапах разработки.
Другие новшества - это средства оптимизации топологии, которые вызывают все больший интерес. Это связано с ростом применения технологий 3D-печати из металла, хотя оптимизация топологии применима и во многих других областях.
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ NX Вводный урок. Часть 1.
✪ Фрезерная обработка в NX CAM
✪ Фрезерная обработка плиты в NX CAM
✪ ВЕРТИКАЛЬ Технология, демонстрация. САПР для разработки технологических процессов.
✪ Siemens NX 8.5 - 03 - Эскиз и создание модели
Субтитры
История создания
Первоначально система носила название «Unigraphics» и была разработана американской компанией United Computing. В 1976 году компания McDonnell Douglas (сегодня Boeing) приобрела United Computing и впоследствии была образована McDonnell Douglas Automation Unigraphics Group. Компания EDS приобрела данный бизнес в 1991 году . После приобретения EDS компании Structural Dynamics Research Corporation в 2001 году , продукт Unigraphics был объединен с САПР I-DEAS, разработанной SDRC. Постепенное добавление функциональных возможностей I-DEAS в основной код системы «Unigraphics» стало основой существующей линейки продуктов NX.
Дополнительные функциональные возможности продукта «Imageware» были интегрированы в систему NX с целью развития функционала по обработке сканированных данных (облаков точек и данных в формате STL) для поддержки процессов реверс-инжиниринга .
Решения NX
Проектирование (CAD)
Набор приложений, входящий в пакет NX CAD, позволяет решать задачи разработки полного электронного макета всего изделия и его составных частей для последующего использования в процессах технологической подготовки производства.
Функционал приложений позволяет автоматизировать этапы проектирования изделия и выпуска конструкторской документации в различной форме представления. Поддерживаются технологии проектирования как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз» с возможностью построения сквозных процессов разработки от требований к изделию до этапа выдачи данных для производства.
Промышленный дизайн
Инженерный анализ (CAE)
Набор средств инженерного анализа в системе NX представляет собой приложение пре- и постпроцессинга (Pre/Post) и подключаемых к интерфейсу расчётных решателей . В качестве решателей может выступать как пакет NX Nastran, так и программные пакеты других разработчиков. Среда инженерного анализа может работать как независимо, так и в интеграции с PLM системой Teamcenter . В последнем случае все расчетные данные сохраняются в PLM системы и управляются с точки зрения прав доступа, ревизионности, процессов выпуска и согласования, и т.д.
Приложение пре/постпроцессинга построенно на базе общей платформы приложений NX CAD и использует все возможности геометрического ядра Parasolid . Расчётные модели связаны с исходными 3D моделями, и при необходимости внесения каких-то изменений или упрощений у пользователя есть возможность редактировать ассоциативно связанную геометрию, не влияя на оригинальную модель, но отслеживая все изменения.
Функционал инструментов входящий в пакет инженерного анализа NX позволяет проводить анализ статического нагружения конструкции, поиск собственных частот (динамика), аэродинамический и тепловой анализ, а также решать ряд прикладных специализированных задач.
Проектирование оснастки
В дополнение к приложениям, отвечающим за конструкторскую проработку самого изделия, система NX CAD предлагает ряд решений, отвечающих за проектирование средств технологического оснащения:
- Mold Wizard - пакет проектирования элементов пресс-форм для изделий, получаемых литьем.
- Progressive Die Wizard - пакет проектирования штампов последовательного действия.
- Die Engineering и Die Design - модули проектирования штампов и структуры штампов.
- One Step Formability - одношаговый анализ формуемости для оценки возможности получения листовой детали методом холодной штамповки.
- Electrode Design - модуль проектирования оснастки для электроэрозионной обработки.
Приложения созданы с учётом принципа мастер-модели и обеспечивают ассоциативную связь как с изделием (CAD), так и с проектом обработки оснастки в CAM.
Программирование станков с ЧПУ (CAM)
Поддерживает различные виды обработки: токарную обработку , фрезерную обработку на 3-5-осевых станках с ЧПУ, токарно-фрезерную, электроэрозионную проволочную обработку . Система NX CAM поддерживает прогрессивные виды обработки и оборудование: высокоскоростное фрезерование, обработку на основе элементов, токарно-фрезерные многофункциональные станки. Содержит встроенный модуль симуляции обработки на станке, работающий в кодах управляющей программы (G-кодах), который используется для анализа УП и обеспечивает контроль столкновений.
Ассоциативная связь между исходной моделью и сформированной траекторией инструмента обеспечивает автоматическое обновление данных при внесении изменений.
Программирование координатно-измерительных машин и анализ данных измерения
Модуль по программированию координатно-измерительных машин (КИМ) обеспечивает подготовку управляющих программ для КИМ и анализ данных измерения, в том числе сравнение данных измерения с 3D-моделью. Программа проведения измерений может быть создана с использованием объектов PMI – информации о допусках размеров и отклонений форм и поверхностей. В этом случае снижается объем ручного ввода данных, и программа контроля может быть ассоциативно связана с исходной моделью и, соответственно, отслеживать изменения. Поддерживается симуляция процесса измерения на КИМ на основе кода УП (обычно DMIS ).
Средства расширения функционала системы
Система NX предоставляет набор механизмов , позволяющий расширять стандартный функционал и разрабатывать собственные средства автоматизации на базе платформы NX. Для разработки могут быть использованы основные языки программирования , такие как .NET , C++ , Python , Java . Также система предоставляет возможность использовать внутренний KBE (knowledge based engineering) язык программирования.
Синхронная технология
Разработанная Siemens синхронная технология моделирования впервые была реализована в версии NX 6, выпуск которой состоялся 30 июня 2008 года. Эта технология позволяет работать с топологическим описанием геометрии модели, не учитывая параметрические зависимости или их отсутствие. Традиционные средства параметрического моделирования имеют ряд известных ограничений при работе с непараметризованной геометрией или при наличии сложных параметрических зависимостей. Синхронная технология даёт возможность работать с такими моделями и редактировать их, автоматически распознавая геометрические элементы и связи между ними.
Применение
NX широко используется в машиностроении, особенно в отраслях, выпускающих изделия с высокой плотностью компоновки и большим числом деталей (энергомашиностроение, газотурбинные двигатели, транспортное машиностроение и т. п.) и/или изготавливающих изделия со сложными формами (авиационная, автомобильная и т. п.). В частности, систему используют такие крупные компании, как Daimler , Chrysler , Boeing , Bosch , NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) , Land Rover BAR , Red Bull Racing , ММПП «Салют» , «ОКБ им. Сухого» , «МВЗ им. Миля» , ПАО «КАМАЗ» , «ГКНПЦ им. Хруничева» , ОАО «Авиадвигатель» , ОАО «Метровагонмаш» , ОКБ «Аэрокосмические системы» , НПО «Сатурн» , ПКО «Теплообменник» , ООО «Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий» (ВНИЦТТ) и др. NX широко используется компаниями, производящими товары народного потребления, медицинское оборудование, электронику .
Примечания
- (unspecified title) - 2019.
- Review: Siemens PLM NX 11 // Develop3D. - 9 мая 2016.
- Ал Дин. Обзор: Siemens PLM NX 11 // isicad.ru. - 10 ноября 2016.
- Siemens NX стал доступен для Mac OS X // CADpoint.ru: Пресс-релиз. - 14 июня 2009.
- Benefits of integration with NX // Digital Process LTD..
- Siemens PLM Software’s new machine design solution to improve development time and quality // Design World Online. - 14 сентября 2010.
- Гончаров П. С., Артамонов И. А., Халитов Т. Ф., Денисихин С. В., Сотник Д. Е. NX Advanced Simulation. Инженерный анализ . - М.: ДМК Пресс.. - 2012. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
- Р. Буш. Основы обеспечения долговечности конструкций средствами NX // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - № 1 (37) . - С. 30-33 .
- Компания Siemens представляет решение Simcenter для прогнозирования технических характеристик и необходимого поведения изделия в процессе его разработки // isicad.ru. - 17 июня 2016.
- Vynce Paradise. Какую систему симуляции обработки вы применяете? // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - № 3 (39) . - С. 51-54 .
- ISO 22093:2011 Industrial automation systems and integration - Physical device control - Dimensional Measuring Interface Standard (DMIS) // ISO. - 2011.
- Siemens PLM Software выпускает САПР NX 6 : PC Week. Новости. - 11 августа 2008.
- Siemens PLM вносит в САПР свежую струю : PC Week. Новости. - 13 мая 2008.
- Александра Суханова. «Наш бизнес в России - это яркая история успеха Siemens PLM Software» // CAD/CAM/CAE Observer. - 2011. - № 1 (61) . - С. 10-20 .
- «Технологии Siemens PLM Software используются большинством компаний, представившими новые модели на Североамериканском автошоу» // Портал машиностроения. - 28 января 2012.
- «Chrysler отказывается от CATIA в пользу NX» // CAD/CAM/CAE Observer. - 2010. - № 4 (56) . - С. 24 .
- «Boeing подписал соглашение с Siemens PLM Software сроком на 10 лет» // Авиатранспортное обозрение. - 2012.
- «Победители и побежденные: промышленный гигант Bosch стандартизирует CAD и PLM» // CAD/CAM/CAE Observer. - 2016. - № 3 (103) .
- «Siemens „приложил руку“ к старту работы научной лаборатории Curiosity» // i-Mash.ru. - 15 августа 2012.
- Марк Кларксон. «На пути к Марсу!» // isicad.ru. - 30 августа 2012.
- «Решения Siemens для марсохода NASA» // Журнал «Компания». - август 2012.
Система автоматизированного проектирования NX 7.5 от компании Siemens PLM Software
Эл Дин (Al Dean) изучил новейший релиз лидирующего ПО для разработки изделий от компании Siemens PLM Software и убедился, что продукт NX 7.5 тщательно проработан и доведен до совершенства во всех областях проектирования, производства, моделирования и за их пределами.
Интересна судьба NX от компании Siemens PLM Software после слияния фирм Unigraphics и Ideas несколько лет назад. Система взяла на себя роль ведущей 3Dсистемы моделирования изделия, унаследовав наработки компании Unigraphics, одного из основных в мире производителей механической обработки, а с внедрением NX Nastran представила действительно «пуленепробиваемые» инструменты моделирования и анализа.
В последнее время система NX подверглась серьезным модификациям в своей основообразующей архитектуре и способах взаимодействия с пользователем. Конечный результат - абсолютно современная система, применимая в различных отраслях промышленности и позволяющая использовать разнообразные платформы - она является одной из немногих систем трехмерного моделирования, совместимых с операционными системами Mac OS X и Linux. В этом месяце вышла новая версия системы NX - 7.5, следующая за версией 7.0, выпущенной в октябре 2009 года. Итак, давайте рассмотрим ее особенности.
Облегченное представление и производительность
Прежде чем мы изучим новые возможности моделирования и разработки изделия, стоит бегло взглянуть на то, что «под капотом». Компания Siemens разрабатывает и развивает формат JT, получивший широкое применение в автомобильной промышленности в качестве формата обмена данными. Он также используется в системе NX для отображения моделей в упрощенном формате, позволяя без труда загружать большие сборки на стандартном автоматизированном рабочем месте.
В предыдущих версиях в каждой модели создавался специальный ссылочный набор, содержащий облегченное представление, который сохранялся в саму модель в формате JT. В новой версии система в явном виде не создает такой ссылочный набор, но при этом для каждого ссылочного набора, содержащего твердотельную геометрию, создается облегченное представление. По умолчанию загрузка модели происходит в облегченном виде при любом текущем ссылочном наборе, содержащем геометрию.
Как и в случаях со всеми подобными технологиями, всегда возникает необходимость загрузить точное описание геометрии, но с каждой версией потребность в этом снижается. При использовании системы NX 7.5 пользователи могут загружать, рассматривать, создавать сечения, измерять и выполнять параметрические обновления - и всё это без необходимости загружать точное представление модели. И если это не окажет существенного влияния на тех, кто работает с небольшими сборками, то тем, кто имеет дело с десятками тысяч деталей, это значительно облегчит работу.
Эффективность эскизов
Пользовательский интерфейс прорисовки эскизов был упрощен для облегчения перехода от начальной идеи к геометрическим элементам и модели. Например, теперь пользователь не должен выходить из эскиза прежде, чем построит геометрическую фигуру, - он просто рисует эскизы, активирует режим 3D - и готово! Процесс работы с эскизами стал проще, чем в предыдущих версиях, размеры определяются автоматически. Это дает пользователю возможность работать непосредственно с ключевыми данными и при необходимости формализовать геометрию. Интересно отметить, что эти размеры не являются ограничениями. Для преобразования их в управляющие размеры нужно добавить данные вручную. Это означает, что точные геометрические характеристики можно записать на «бумагу» намного быстрее.
Система NX теперь может работать с областями в пределах эскизов, благодаря чему исключается потребность в создании полностью определенных контуров, что намного ускоряет работу. Еще один фактор увеличения скорости - это новая функция библиотеки повторного использования данных (NX Reuse Library), которая предоставляет пользователям возможность сохранять профили и эскизные геометрические характеристики, а затем быстро получать их из библиотеки и применять там, где это необходимо.
Синхронная технология
Для тех, кто еще не знаком с синхронной технологией, сообщаю, что два года назад о ней заявила компания Siemens, что дало импульс к распространению инструментов проектирования без использования истории построения. В то время как моделирование с применением конструктивных элементов оставалось основной частью процесса, добавление возможности работы с ними без использования истории построения модели стало началом нового движения.
Несмотря на то что большие усилия были предприняты для вндерения синхронной технологии в Solid Edge от Siemens PLM Software, система NX также получила большой набор инструментов. Многие эксперты промышленности не заметили обновления системы NX, так как эти новшества уже нашли свое применение в Solid Edge. Система NX в течение некоторого времени поддерживала свободную модификацию геометрии, и изменения были едва различимы. В дальнейшем синхронная технология в NX предоставила больше свободы в использовании новых инструментов моделирования с возможностью применения метода как с историей построения модели, так и без нее. Она была интегрирована в существующий технологический процесс моделирования и в процесс взаимодействия с пользователем.
В нескольких первых версиях синхронная технология применялась для создания и модификации призматической геометрии, позволяя использовать комбинацию динамически примененных геометрических фильтров и прямых инструментов редактирования. Для системы NX 7.5 функции были расширены до создания и модификации моделей произвольных форм.
Синхронная технология и моделирование поверхностей
В течение многих лет система NX позволяла с высокой степенью точности работать непосредственно с поверхностной геометрией. Вместо использования только традиционной сетки кривых при создании геометрии поверхностей система позволяет управлять их формой, нажимая и перетягивая векторы, линии и т.д. Это тот тип работы с поверхностями, который традиционно разделяет системы твердотельного/объемного моделирования и настоящие системы работы с поверхностями.
Для данной версии системы NX эти инструменты были модифицированы под использование синхронной технологии и позволяют пользователям применять их, сохраняя историю построения модели и каждое изменение в качестве отдельных характеристик, или работать в свободном формате. Эти инструменты встроены в две ключевые операции.
Инструмент xForm (Трансформация) в течение некоторого времени уже существует в системе NX (а до этого - в системе Unigraphics) и использует каркасную «клетку» вокруг поверхности для придания ей (с помощью алгоритма draganddrop) необходимой формы. Инструмент iForm - новый вариант, который использует контрольные точки и изолинии непосредственно самой поверхности. Оба метода подходят для решения различных задач и являются взаимозаменяемыми. Что действительно впечатляет, так это то, как эти инструменты теперь можно использовать в комбинации с широким диапазоном интеллектуальных инструментов моделирования, таких как симметрия или управляемые синхронной технологией инструменты Face Finder (Поиск грани) и Replace Face (Заменить грань), чтобы производить модификации, интеллектуально связанные с окружающей геометрией. Благодаря работе методом «свободы от ограничений использования истории построения модели», согласно которому работают все инструменты на основе синхронной технологии, любые последующие геометрические элементы (такие как скругления, слои и т.д.) остаются активными и предварительный просмотр во время редактирования демонстрирует эффект, распространяемый на целую деталь, а не одно изменение на определенной поверхности.
Инструмент Replace Face (Замена грани) - совершенный инструмент синхронной технологии
Я редко заостряю внимание на отдельной функции системы моделирования, но сейчас хочу сделать исключение. В процессе прямого редактирования впечатляют интеллектуальные инструменты алгоритма draganddrop с cинхронной технологией, а, возможно, самый полезный инструмент для проектировщика - это команда Replace Face (Замена грани). Данный инструмент позволяет пользователям применять уже существующую геометрию и быстро адаптировать ее под новые требования и области применения. Сделайте захват геометрической конструкции, сопоставьте поверхности, перенесите на новую позицию - и всё готово.
Новая версия включает опцию With Offset (Со смещением). Она расширяет потенциал самого инструмента и позволяет работать со сложными геометрическими конструкциями и использовать инструмент Replace Face (Замена грани) в комбинации с фильтрами инструмента Face Finder (Поиск грани), чтобы адаптировать их для новой комплексной формы. Целесообразно комбинировать всё это с новой, более легкой в эксплуатации Библиотекой повторного использования данных.
Библиотека повторного использования и крепеж
Повторное использование данных - это ключевое направление новой версии. Начиная с более эффективной 2Dбиблиотеки профилей и метода позиционирования система не только стимулирует пользователей к повторному применению данных, но и облегчает создание таких активов. Система уже имеет стандартные профили и сечения, что облегчает создание собственного набора профилей, обычно используемых как для размещения геометрических элементов, так и для построения общих элементов.
Для создания объекта в Библиотеке повторного использования пользователь просто производит захват геометрических фигур (2D или 3D), копирует их в буфер обмена (клавиши CTRL+C), вставляет в новое диалоговое окно, добавляет необходимые детали (такие как изображение предварительного просмотра, указатели координат для позиционирования) - и всё готово.
Наряду с этим была изменена семантика работы пользователей с крепежом. Вместо того чтобы создавать отверстие в сборке и затем добавлять к нему крепеж, пользователь создает крепеж в нужном месте и этот пакет (болты, гайки, шайбы и т.д.) делает соответствующее отверстие под себя. К примеру, это может быть ряд сквозных отверстий или отверстий с резьбой.
Технология HD3D
Технология High Definition 3D была представлена в прошлом году вместе с релизом системы NX 7.0. Она объединила опыт компании Siemens в визуализации легких и упрощенных данных (формата JT) и в управлении данными (с помощью системы Teamcenter) и создала среду, в которой пользователи могут графически исследовать разрабатываемый продукт и анализировать все виды данных. Это могут быть сведения о статусе выполнения проекта, материалы о поставщиках или информация о расположении различных подузлов с точки зрения графика реализации проекта.
Эти визуальные отчеты позволили пользователям графически отображать данные. Наряду с визуальными отчетами, данная система применялась для отчетов приложения Check Mate для выявления того, отвечают ли детали и подузлы всем видам стандартных геометрических и топологических проверок (таких как требования к качеству геометрии) или внутренним требованиям, а также дополнительным специальным или пользовательским проверкам, например «эта деталь прошла испытания методом имитационного моделирования с помощью средств CAE?».
В NX 7.5 компания Siemens расширила применение технологии HD3D в двух ключевых областях. Вопервых, она объединена с системой Teamcenter, благодаря чему пользователь может применять весь объем управляемых метаданных в качестве основания для запросов и узнавать, где, когда и каким образом произведены изменения в процессе разработки изделия. Например, данные (такие как требования по массе или объему) теперь можно загрузить из раздела Teamcenter Requirements и система будет осуществлять проверки автоматически по каждой версии модели. Вовторых, инструменты на основе технологии HD3D теперь намного более адаптивны в среде системы NX. Раньше визуальные отчеты могли использоваться только с соответствующим диалоговым окном, а теперь они реализуются с помощью навигатора сборки.
Моделирование и анализ
Рассмотреть все обновления в системе NX 7.5, касающиеся моделирования, в одной статье просто невозможно, но не могу не обратить внимание читателей на набор инструментов, решающий огромный спектр задач моделирования и промышленной специализации.
Отметим несколько основных новшеств. Первое - усиленная поддержка системы Multibody Dynamics (Динамика мультител). Теперь пользователи могут включить адаптивную динамику тела в моделирование сборки, позволяя и твердым и пластичным телам быть скомбинированными в однойединственной модели движения в инструменте NX Motion. Кроме того, для тех, кто работает над моделированием системных уровней, может быть создана динамическая связь между инструментами NX Motion и MATLAB/Simulink, предоставляющая возможность передачи данных между ними для более точного моделирования.
Второе важное улучшение - Durability (Ресурс прочности). Анализ усталости (конструкций, материала) становится всё более распространенным во многих инструментах моделирования, но процесс интеграции циклической нагрузки в модельный прогон является трудоемкой задачей. Приложение Durability Wizard (Мастер анализа усталостной прочности) проводит пользователей через процессы установки и получения отчетов и позволяет удостовериться в правильном формате информации там, где это необходимо.
Благодаря тому что в основе системы NX лежат облегченные методы визуального изображения формата JT, она обеспечивает пользователям быструю и эффективную работу с огромным количеством данных
И последняя область, которую хотелось бы отметить, - это введение улучшенных инструментов для комбинирования цифрового моделирования с результатами физических испытаний. При использовании этих новых инструментов цифровая среда может применяться для планирования процессов испытаний (контрольные точки, параметры настройки датчиков и т.д.), а результаты физических испытаний в формате обратной связи могут быть помещены в среду моделирования и скомпонованы с цифровой моделью. Это дает пользователю возможность коррелировать результаты цифровых и физических испытаний, производя более значимые эксперименты, а тем, кто желает сократить количество физических испытаний, обеспечивает более высокую достоверность и возможность тонкой настройки процесса моделирования.
Наконец, стоит отметить тот факт, что обновления, касающиеся среды моделирования, также чрезвычайно важны для самого процесса моделирования и синхронная технология может принести сконцентрированному на моделировании пользователю большую пользу. Вместо того чтобы полагаться на традиционные методы моделирования для абстракции моделей, искажения и изменения параметров, пользователи могут внести необходимые правки без детального знания истории построения модели детали и сборочного узла. Это делает весь процесс более эффективным.
Выводы
Каждый раз, работая в NX, я не перестаю удивляться и понимаю, что в то время, как многие разработчики утверждают, что их системы поддерживают весь промышленный техпроцесс, NX фактически реализует эту концепцию, причем внутри одной системы.
Компания Siemens продолжает расширять функциональные возможности NX, ведет постоянную работу по улучшению взаимодействия с пользователем - с точки зрения как рационализации функциональных возможностей, так и добавления новых инструментов для простого решения сложных задач. Отличный пример - развитие синхронной технологии, помогающей в создании и модификации сложных поверхностей. Независимость от истории построения модели с помощью инструментов прямого редактирования облегчает работу над сложными задачами.
В заключение отмечу, что улучшения в технологии HD3D упрощают работу с большим объемом данных. Эта технология не только совершенствует процесс проектирования, но и позволяет каждому вовлеченному в разработку изделия специалисту быть понастоящему заинтересованным в своей работе. В общем это еще одна выдающаяся версия данной системы.
Начало работы
NX - это интерактивная система, предназначенная для автоматизированного проектирования, изготовления и расчетов изделий. NX является системой трехмерного моделирования, в которой инженер может создавать изделия любой степени сложности. Для обозначения систем такого класса используется аббревиатура CAD/CAM/CAE.
Подсистема CAD (Computer-Aided Design) - проектирование с помощью компьютера. Предназначена для разработки проектно-конструкторской документации (моделирование деталей и сборок, чертежи, анализ, оптимизация конструкции и т.д.).
Подсистема CAM (Computer-aided manufacturing) - изготовление с помощью компьютера. Она предназначена для автоматизированной подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ на основе математической модели детали, созданной в CAD-подсистеме.
Подсистема CAE (Computer-aided engineering) - инженерный анализ. Эта подсистема позволяет при помощи расчетных методов (метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод конечных объемов) оценить, как поведет себя цифровая модель изделия в реальных условиях эксплуатации. Она обеспечивает симуляцию процессов и проверку работоспособности изделия без больших затрат времени и средств.
NX относится к так называемым системам высокого уровня автоматизированного проектирования и обладает широким набором инструментальных средств. NX широко распространена во всем мире и используется для разработки продукции ведущими мировыми производителями в наукоемких отраслях промышленности. Основная задача системы в конечном итоге состоит в сокращении стоимости создания изделия, улучшении его качества и сокращении сроков выхода на рынок.
Инженер-конструктор мыслит трехмерными образами деталей, узлов, готовых изделий. Для того чтобы перенести эти мысли на бумагу, было придумано проекционное (плоское) черчение, где при помощи специальных геометрических методов создавались плоские чертежи будущих изделий. Чертежи являются, в конечном счете, условными изображениями трехмерных деталей и изделий. Затем изготовители по этим чертежам воссоздают снова трехмерную деталь. Имеется еще метод для представления трехмерных изделий - макетирование, т.е. создается вручную макет изделия, а затем его переводят в чертежи.
С развитием информационных технологий и персональных компьютеров получили распространение системы трехмерного моделирования, к которым относится NX. Эти системы позволяют сразу создавать трехмерные объекты, а уже по ним - плоские чертежи. Таким образом, процесс разработки плоского чертежа в настоящее время практически полностью автоматизирован. В некоторых случаях стадия разработки чертежа вообще опускается, а при помощи CAM-программ производится генерация машинных кодов для станков с ЧПУ, на которых изготавливается конечное изделие. При таком способе проектирования инженер сразу видит будущее изделие, имеет возможность оценить его и т.д. Объединив детали в сборку, инженер может провести ее анализ на предмет пересечений деталей, определения зазоров и работоспособности всего механизма в целом еще до его изготовления.
Проектирование в NX осуществляется следующим образом: сначала создаются трехмерные модели всех деталей изделия, затем они объединяются в сборки, и таким образом получается трехмерная модель любого изделия - от самолета или космического корабля до игрушки. После этого производится расчет основных деталей и узлов методом конечных элементов, уточняются размеры деталей, материал, из которого они должны быть изготовлены, возможна оптимизация различных параметров будущего изделия. Затем выполняется кинематический и динамический анализ всего механизма и его узлов с целью проверки работоспособности машины. После этого из трехмерных моделей создаются рабочие чертежи всех деталей и узлов механизма.
Современные CAD/CAM/CAE-системы проектирования, к которым относится и NX, переводят процесс проектирования, конструирования и изготовления изделий на новый качественный уровень. Сегодня разработка нового изделия происходит в следующей последовательности: сначала разрабатывается трехмерная модель изделия, затем производится ее всесторонний анализ, вносятся необходимые изменения, при необходимости проводится оптимизация конструкции, выпускается проектно-конструкторская документация и разрабатываются технологические процессы изготовления деталей.
NX имеет модульную структуру, которая разделена на приложения и общие функции. Каждое приложение NX может быть вызвано из управляющего модуля, который носит название «Базовый модуль». Все данные, которые созданы в NX, могут использоваться в любом его приложении.
В NX используется концепция ассоциативности, которая позволяет связать между собой отдельные части информации об изделии для автоматизации процесса разработки и изготовления продукции. Например, в NX все объекты чертежа являются ассоциативными, т.е. при изменении геометрии модели все виды на чертеже, созданные на основе этой модели, обновляются автоматически. Модели, созданные в NX, являются полностью параметрическими, например, имеется возможность управлять всеми размерами созданной детали. Кроме этого с геометрическими объектами можно связать и любую другую информацию, которая описывает данное изделие. Эта информация заносится в атрибуты модели.
ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ МОДУЛЕЙ
Все инструменты NX сгруппированы в приложениях (модулях), в которых можно выполнять различные действия, такие как создание геометрии детали или сборки, чертежа, расчет модели и т.д.
Базовый модуль NX. Этот модуль открывается при первом запуске системы. Этот модуль является основным в системе. В нем не производится никаких геометрических построений или операций над моделями. Его главной функцией является обеспечение связи между всеми модулями NX, а также просмотр существующих моделей. Внешний вид окна модуля представлен на рис. 1.1. Здесь можно производить следующие действия: создать новый файл, открыть существующий файл или запустить одно из приложений NX.
Базовый модуль позволяет просматривать и анализировать существующие детали (а также выполнять динамические сечения, проводить измерения и т.д.).
Моделирование . Этот модуль предназначен для создания трехмерной модели детали. Он обладает широким набором инструментальных средств, при помощи которых можно построить геометрию любой сложности. Модуль
содержит такие основные функции, как создание базовых и ассоциативных кривых, построение эскизов и твердотельных примитивов. В модуле имеются базовые операции над твердыми телами, такие как построение тел вращения, вытягивания заметаемых тел, булевы операции, работа с листовым металлом, моделирование поверхностей и ряд других. Окно модуля представлено на рис. 1.2. Сборки . Этот модуль предназначен для конструирования сборочных единиц (узлов), моделирования отдельных деталей в контексте сборки (рис. 1.3).
Черчение . В этом модуле осуществляется построение различных видов чертежей деталей и сборок, сгенерированных из моделей, созданных в приложениях Моделирование и Сборки. Чертежи, созданные в модуле Черчение, полностью ассоциативны модели, на основе которой они построены. Пример чертежа показан на рис. 1.4.
Технические условия . Технические условия - это набор инструментальных средств создания надписей, которые можно использовать для описания изделий в трехмерных средах. Это позволяет задавать технологическую информацию на модели, которая затем может быть обработана различным инструментарием, например провести анализ допусков и размерных цепочек, использовать информацию при разработке программ для ЧПУ и т.д. Также при создании чертежей данная информация может наследоваться с модели на чертежные виды. Всѐ это даѐт возможность документировать модель на ранних стадиях разработки и вовлекать в процесс разработки других участников - технологов и расчѐтчиков, не дожидаясь пока модель будет полностью готова и будет оформлен чертеж.
Студия дизайнера. Это приложение предназначено для конструкторов-дизайнеров и включает в себя следующие базовые операции: концептуальное проектирование и визуализация будущего изделия, широкий набор функций для работы с поверхностями. Кроме того, в этом приложении доступны все функции модуля Моделирование.
Маршрутизация NX. Приложение Маршрутизация NX предназначено для проектирования деталей с сечением (электрические сечения, такие как провод, кабель, экран, или механические сечения, такие как труба, изоляция). Компоненты соединений (электрические компоненты, такие как соединители, устройства, или механические компоненты, такие как насосы, резервуары, клапаны). В стандартном приложении Маршрутизация NX доступны приложения Электрическая маршрутизация NX и Механическая маршрутизация NX.
Листовой металл NX . Приложение Листовой металл NX обеспечивает среду для разработки деталей из листового металла с последующей возможностью получения полной или частичной развертки детали.
Расширенная симуляция . Этот модуль предназначен для проверочных расчетов деталей и сборок на динамику и прочность, устойчивость, модального анализа, нелинейных расчетов, расчетов усталости/выносливости конструкции и тепловых нагрузок. В качестве решателя здесь используется NX Nastran, MSC Nastran,
Abaqus, ANSYS, LS-Dyna.
Симуляция движения. В этом приложении можно провести кинематический и динамический анализ механизма.
Рисунок 1. 1 | Рисунок 1.2 |
Рисунок 1.3 | Рисунок 1.4 |
Модули Расширенная симуляция и Симуляция движения связаны между собой. Динамические нагрузки, возникающие в узлах механизма, можно передавать для расчета отдельных деталей на прочность и устойчивость. В качестве решателя здесь используется RecurDyn или Adams.
Обработка. Это приложение состоит из нескольких модулей. Модуль токарной обработки предназначен для черновой и чистовой обработки цилиндрических деталей, нарезания резьбы.
Плоское фрезерование применяется к деталям с вертикальными стенками и плоскими островами. Набор средств получения траекторий для 3-осевой фрезерной обработки. Электроэрозионная обработка деталей проволокой в режиме 2-х и 4-х осей. Наблюдение за инструментом во время его движения, проверка правильности удаления материала заготовки. Преобразование исходной программы обработки в программу станка и использование процессора. Симуляция работы станка.
В NX есть еще ряд специализированных приложений, на которых мы останавливаться не будем. Следует отметить, что для использования того или иного приложения NX требуется лицензия.
Для запуска NX в Windows необходимо выбрать пуск > программы > UGS NX6.0 > NX6.0. После этого откроется окно, которое называется «Нет части». Здесь можно выполнить только три действия: создать новый файл детали (рис. 1.5), открыть существующий файл или выбрать ранее открытые детали. Если на рабочем столе имеется ярлык, то необходимо сделать на нем двойной щелчок левой кнопки мыши. Также NX можно запустить, сделав двойной щелчок кнопки мыши на файле с расширением.prt
Рисунок 1.5
СОЗДАНИЕ, ОТКРЫТИЕ И СОХРАНЕНИЕ ФАЙЛА ДЕТАЛИ
Выбор шаблонов
Рисунок 1.6 Для того чтобы создать новый файл детали, необходимо выполнить команду
Файл > Новый из строки меню или нажать кнопку. Для создания нового файла детали также можно
воспользоваться комбинацией Ctrl+N. После выполнения этой команды откроется диалоговое окно (рис. 1.6). Новый файл детали можно создать двумя способами: выбрать один из существующих шаблонов или выбрать пустой для того, чтобы новый файл был создан без использования стандартного шаблона.
В этом диалоговом окне имеются закладки, в которых объединены шаблоны
в зависимости от их назначения.
В закладке «Модель» имеются шаблоны для создания детали, сборки, студии дизайнера, детали из листового металла, детали из авиационного листового металла, логических трубопроводов, механических трубопроводов, электрической маршрутизации. В зависимости от выбора шаблона NX запустит соответствующее приложение.
В закладке «Чертеж» находятся шаблоны для создания чертежа детали или
В закладках «Симуляция» и «Обработка» собраны соответствующие шаблоны для выполнения численного анализа и обработки.
Здесь же можно выбрать единицы измерения (миллиметры или дюймы). Следует заметить, что в зависимости от выбора единиц измерения NX показывает доступные шаблоны. При выборе «Все» система покажет все шаблоны.
Кроме шаблонов, которые поставляются вместе с NX, имеется возможность создания собственных шаблонов, соответствующих стандартам вашего предприятия. Каждый шаблон будет обращаться к файлу, в котором хранятся цвет, тип и толщина линий и т.д.
Затем в поле «Имя» необходимо задать имя создаваемой детали (имя может состоять из латинских букв и цифр), а в поле «Папка» указать путь для сохранения детали и нажать ОК.
Пример 1.1. Создание нового файла Запустите NX.
Выполните команду Файл > Новый. Выберите вкладку «Модель». Выберите шаблон «Модель». Задайте имя детали Detal.
Выберите папку для сохранения и нажмите ОК.
Обратите внимание на то, что NX открыл приложение «Моделирование», так как мы выбрали шаблон «Модель».
Для того чтобы открыть существующий файл детали или сборки, необходимо выполнить команду Файл > Открыть или нажать кнопку. Для открытия файла также можно воспользоваться комбинацией Ctrl+O. После выполнения команды откроется диалоговое окно «Открыть» (рис. 1.7). Это стандартное окно Windows, поэтому подробно на его описании мы останавливаться не будем.
Рисунок 1.7 Пример 1.2. Открытие существующего файла Запустите NX.
Выполните команду файл > открыть.
Перейдите в папку Part\Shtamp и выберите файл 00_00_03_podushka.prt.
Откройте из этой папки файл 00_00_00_SB.prt.
Откройте из этой папки файл 00_00_17_xvostovikk.prt.
Выберите пункт меню окно, здесь вы увидите список открытых файлов. Вы можете выбрать любой из них, и он откроется в графическом окне NX. Отобразите файл
00_00_00_SB.prt.
Рисунок 1.8 Выберите команду окно > новое окно. После этого откроется окно (рис. 1.8), в
котором необходимо выбрать один из стандартных видов. Повторите эту процедуру три раза, выбирая каждый раз новый вид. Выполните команду окно > расположить горизонтально. Результат ваших действий показан на рис. 1.8(справа).
Для того чтобы сохранить свою работу, необходимо вы команду файл > Сохранить или нажать комбинацию клавиш Ctrl+S. Кроме этого можно воспользоваться командой файл > Сохранить как или нажать комбинацию клавиш Ctrl+Shift+A для того, чтобы выбрать папку и имя файла.
Для выхода из NX используется команда файл > выход. При этом появится предупреждение (рис. 1.10). Здесь имеются следующие варианты:
Нет - выход - выход из NX без сохранения изменений;
Отмена - отменить выход из NX и вернуться в текущую сессию.
Рисунок 1.10
В NX имеется возможность закрыть файлы во время сессии несколькими способами. Для того чтобы воспользоваться этими опциями, необходимо выполнить команду Файл > Закрыть. Здесь имеются следующие команды:
выбранные детали - закрыть выбранные из списка детали (рис. 1.11);
Рисунок 1.11 все детали - закрыть все открытые в сессии детали;
выход из NX. NX хранит историю ранее открытых файлов, для того чтобы их открыть, можно воспользоваться командой Файл > Ранее открытые детали и выбрать необходимую деталь из списка.
ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ОБЪЕКТОВ И ТЕРМИНОВ
Для эффективной работы в NX сначала необходимо познакомиться с основными терминами и определениями, которые используются в этой системе.
Рисунок 1.12
Как уже отмечалось, NX является полностью трехмерной системой проектирования. Работа ведется в трехмерном декартовом пространстве. В NX принята правая декартовая система координат, за начало координат принята точка пересечения осей координат (Х=0, Y=0, Z=0), изображение которой можно увидеть в левом нижнем углу графического экрана (рис. 1.12).
Триада вида, отображается в нижнем левом углу всех видов, представляет ориентацию абсолютной системы координат модели относительно вида или ориентации модели в пространстве. Для триады вида и для системы координат цвета векторов одинаковые: ось X - красная, ось Y - зеленая и ось Z - синяя.
Абсолютная система координат - это система координат, которая используется при создании новой модели. Эта система координат задает пространство модели и фиксирована в заданном положении.
рабочая система координат (рСк) - это любое количество других систем координат, чтобы создать геометрию. Однако только одна система координат в данный момент может использоваться для построения. Эту систему координат называют рабочей системой координат (рис. 1.13). Абсолютная система координат (является рабочей по умолчанию, если иное условие не задано в шаблоне) может также быть рабочей системой координат.
Для определения ориентации системы координат используется правило правой руки.
Единицами измерения длины принимаются миллиметры или дюймы.
Единицы измерения углов - градусы или доли градуса.
Положительные углы отсчитываются от оси Х или Y против часовой стрелки, отрицательные значения углов отсчитываются по часовой стрелке (рис. 1.14). Теперь рассмотрим виды объектов, которые можно создавать в NX. непараметрические модели характеризуются тем, что создаются в режиме History free (без истории). В данном способе создания модели используется весь функционал модуля моделирования, но с тем условием, что все выполняемые операции построения не сохраняются в хронологическом дереве модели. параметрические модели - это такие модели, геометрические параметры которых задаются в процессе построения модели, эти параметры можно изменять при редактировании. При построении таких моделей можно использовать только один простой примитив (в NX6 точка вставки примитива ассоциативная), а затем модифицировать его при помощи различных элементов построения (отверстие, бобышка, карман и т.д.). Здесь при построении задающего контура используют эскизы, которые полностью параметризованы и определены геометрически. Эта модель имеет существенные преимущества перед непараметризованной моделью, т.к. позволяет инженеру управлять геометрическими размерами детали, получать на основе одной детали-шаблона семейство деталей и т.д.
Гибридные модели - сочетают между собой свойства параметрических и непараметрических моделей.
тело - класс объектов, который состоит из твердых тел, имеющих объем, и листовых тел, имеющих площадь.
твердое тело - тело, состоящее из граней и ребер, которые вместе полностью замыкают объем.
листовое тело - тело нулевой толщины, состоящее из граней и ребер, которые вместе не замыкают объема.
Грань - часть внешней поверхности тела, окруженная ребрами. ребро - кривая, которая образуется при пересечении граней тела.
Элемент - общий термин, которым называются все команды построения примитивов (конус, цилиндр), типовых элементов на теле (отверстия, пазы, карманы и т.д.), дополнительных операций построений (скругление, фаска, тонкостенное тело и т.д.) и булевы операции на твердом теле.
кривые. Кривые строятся в трехмерном пространстве. Кривые в NX бывают двух типов - непараметрические и параметрические. К непараметрическим кривым относятся базовые кривые, такие как линия, дуга, окружность, сплайн. К параметрическим кривым относятся прямая, дуга, окружность, эллипс, спираль, сплайн-студии.
Рисунок 1.14 Эскизы. Эскизом называется именованный набор плоских кривых, лежащих в
заданной плоскости. В эскизе можно наложить геометрические и размерные ограничения, которые используются для задания формы кривых. Эскиз может затем многократно применяться для операций построения твердого тела, где в качестве исходных данных для построения используются кривые. Эскиз является параметрическим объектом NX.
Ссылочные элементы. К этому типу объектов относятся координатные плоскости, оси и ссылочные системы координат, которые используются для вспомогательных построений и для привязки и позиционирования объектов NX.
Элементы проектирования. Эти объекты используются для создания твердотельной геометрии. К ним относятся операции вытягивания, вращения, заметания, простые примитивы (блок, цилиндр, конус, шар), отверстие, карман, проточка и т.д.
Операции с элементами. Это средство моделирования NX, которое позволяет добавлять различные детали к существующей геометрии. При помощи этих операций можно добавлять фаски, скругления, осуществлять наклон граней, обрезку и разделение тела и др.
Сборка - совокупность деталей и подсборок, из которых состоит цифровая модель изделия.
компонент - это часть, входящая в сборку, с заданными расположением и ориентацией. Компонентом может быть подсборка, состоящая из других компонентов более низкого уровня.
чертеж - полностью ассоциативный с моделью объект. Чертежи в NX строятся на основе трехмерных моделей деталей или сборок.