Nedávné rozšíření možností CAD systémů o prvky umožňující real-time modelování se zachováním vazeb na původní model tělesa vyústil v rozšíření možností úprav pomocí prvků „direct geometry“ založených na systémech používajících parametrické modelování založené na historii.
Tyto vylepšení položily nový základ pro další revoluční technologický skok – SYNCHRONNÍ TECHNOLOGII – průkopnické řešení v interaktivním 3D objemovém modelování, představenou společností Siemens PLM Software. Kombinací zevrubného posouzení geometrie modelu, uživatelem definovaných vztahů a parametricky řízených rozměrů, spolu s následnou lokalizací závislostí v reálném čase, nabízí synchronní technologie to nejlepší z obou přístupů.
Kontrola nad editací poddefinovaného modelu
Na jednom konci stupnice mějme model, který je zcela poddefinovaný, tj. nemá pro svou geometrii žádné vazby. Často jsou takové modely produktem překladů mezi různými CAD systémy. Takovýto model neobsahuje žádné geometrické vazby, ani parametrické podmínky pro rozměry.
Obrázek č. 1
Obrázek 1 nám znázorňuje model lože čepu, které je zcela poddefinované. Uživatel musí provést změnu , která posune zvýrazněný válcový otvor o danou hodnotu směrem nahoru. Jelikož je model zcela poddefinovaný, nejsou zde žádné řídící rozměry, které by umožnili uživateli parametrickou modifikaci polohy válcového otvoru.
Obrázek č. 2
Vzhledem k absenci vazeb dojde posunutím otvoru pouze k posunutí otvoru čepu, avšak tím získáme cela neuspokojivý výsledek (viz obr. 2), jelikož model ztrácí nepsanou avšak očekávanou podmínku zachování konstantní tloušťky lože. Každý konstruktér si umí na první pohled domyslet, že lože čepu má zůstat soustředné s jeho vnějším povrchem a že boční zkosené hrany mají zůstat k tomuto vnějšímu povrchu tečné.
Obrázek č. 3
Uživatel v tomto případě mohl při výběru prvků pro posunutí vybrat i vnější plochu čepu, tak, aby se tyto posouvaly zároveň, avšak bez přidání trvalých vazeb nemůže dosáhnout zachování požadovaného zkosení hran, jak je znázorněno na obrázku 3.
Obrázek č. 4
S použitím synchronní technologie může být stejná úprava prováděna na zcela poddefinovaném modelu s tím rozdílem, že nyní systém zcela automaticky rozezná v reálném čase výše zmíněné silné geometrické vazby a zachová jak soustřednou vazbu obou válců, tak tečnost zkosených hran (viz. obr.4). Uvědomme si, že tato změna byla provedena pouze posunutím vnitřní válcové díry, zároveň bychom pak dosáhli stejného výsledku uchopením a posunutím pouze vnějšího povrchu čepu.
Editace plně definovaného modelu
Nyní se podívejme na druhý konec stupnice, a prozkoumejme chování synchronní technologie v rámci parametrického, plně definovaného modelu.
Obrázek č. 5
Obrázek 5 zobrazuje model s referenční kótou mezi dvěma dírami umístěnými v základně. Tato kóta je zároveň řídící kótou pro vzdálenost středu lože čepu, která je parametricky dána jako 0,75 násobek vzdálenosti mezi dírami v základně. Tento vztah tedy reprezentuje parametrickou závislost, která musí být zachována, přestože model projde změnou.
Obrázek č. 6
Obrázek 6 ukazuje, že konstruktér může použít přímý posun pro zaoblení na konci základny a synchronní technologie současně rozezná, že soustředná díra tvoří se zaoblením soustřednou vazbu a tuto díru automaticky přidá do výběru k posunutí. Posun je realizován pomocí prvku move face přímého modelování. Tak jako se bude zvětšovat základna, bude se posouvat i soustředná díra v základně a zároveň zůstane zachován vztah mezi základnou a ložem čepu, který se bude současně měnit v závislosti na posunu základny a díry.
Obrázek č. 7
Obrázek 7 zobrazuje výsledek tažení konce základny o 30 mm. Všimněme si, že parametrický vztah určený rovnicí byl zachován a je tak demonstrováno propojení synchronní technologie s parametrickými vazbami zadanými uživatelem.
Synchronní technologie v sobě ukrývá mnoho zajímavých možností pro vlastní modelování:
- Propojením řešičů pro 2D a 3D prostředí v systém, který řeší úlohu zároveň, nám umožňuje přímé 3D skicování. Pohledem na sekvenci obrázků č. 8 vidíme skicování ve 3D prostředí, následné tažení skici, aniž by byla uzavřena, pomocí dynamických úchopů, usnadňujícím uživateli práci se vznikajícím tělesem. Logika systému je připravena automaticky rozeznat, jedná-li se při tažení tělesa o přidání, resp. odebrání materiálu (v tomto případě je možno materiál pouze přidávat). Vzniklé těleso může být řízené kótou, nebo vazbami na jiná tělesa.
Obrázek č. 8
- K definici profilu je možné použít otevřenou 2D skicu navázanou na 3D geometrii. I v tomto případě získáme jednoduchým tažením horní část lože hřídele, jak je naznačeno na obr.9.
Obrázek č. 9
- Oblasti pro další operace mohou být též vytvořeny jako jednoduché křivky, rozdělující povrch. Na obrázku 10 rozděluje povrch jediná přímka, umožňující nám přímé úpravy jednotlivých částí povrchů.
Obrázek č. 10
- Díry jsou většinou umísťovány na rovných plochách, avšak občas je nutné díru umístit na plochu zakřivenou, jak je tomu u díry pro pojistný šroub na obrázku 11. Synchronní technologie umožňuje tuto díru umístit přímo na zakřiveném povrchu a to tak, že její orientace je řízena normálou tohoto povrchu.
Obrázek č. 11
- Materiál je možno též přidávat, odebírat, rotovat přímým výběrem sady povrchů a jejich řízením pomocí geometrických dynamických úchopů. Možný výsledek je vyobrazen na obr. 12.
Obrázek č. 12
Tak jako budou společnosti zabývající se vývojem výrobků objevovat sílu a rychlost synchronní technologie, budou si zároveň uvědomovat tržní výhody které jim přináší, což se stane hnací silou k jejímu plnému prosazení. Poté již nebude třeba vracet se k modelům výrobků zaplaveným geometrickými vazbami. Synchronní technologie sama rozezná geometrické podmínky modelu a zachová je v průběhu úprav. |