Дударева Н.Ю., Загайко С.А. - SolidWorks 2011 на примерах (2011) (Лабы 4-5), страница 4

Простота изложения делает пособие понятным даже новичкам в автоматизированном проектировании. Однако дляизучения курса SolidWorks 2011 необходим опыт работы с Windows-приложениями.В процессе ознакомления с SolidWorks 2011 вы убедитесь в следующих утверждениях: SolidWorks 2011 достаточно прост в использовании; делает трехмерное (3D) проектирование простым и наглядным; охватывает весь процесс проектирования — от создания эскизов до выпускаконструкторской документации.Однако в небольшом объеме книги невозможно рассказать обо всем. SolidWorks —серьезная программа с широким набором средств. Кроме того, для этого пакета раз-Введение8работан ряд приложений, расширяющий его в направлении инженерного анализа,автоматизации производства и управления технологическими процессами.

К такимприложениям, например, относятся SolidWorks Simulation 2011 — прочностнойрасчет деталей методом конечных элементов, SolidWorks Motion 2011 — расчеткинематики и динамики механизма, SolidWorks FloWorks 2011 — расчет теченийгаза или жидкости, SolidWorks Toolbox — библиотека стандартных деталей,SolidWorks Sustainability — оценка влияния проекта на окружающую среду в течение всего срока эксплуатации изделия и др. Применяя SolidWorks 2011 в комплексес этими и другими приложениями, вы получите контроль над всей производственной цепочкой, от общих набросков до изготовления реальных изделий.Что такое САПРТермин "САПР для машиностроения" в нашей стране обычно используют в техслучаях, когда речь идет о пакетах программ, которые в англоязычной терминологии называются CAD/CAM/CAE.

Другими словами, это программное обеспечениедля автоматизированного проектирования и конструирования (CAD — computeraided design), подготовки производства (CAM — computer aided manufacturing) иинженерного анализа (CAE — computer aided engineering). Существуют САПР идля других областей — разработки электронных приборов, строительного проектирования и т. п.Широкий спектр CAD-программ (а именно к этому классу САПР относитсяSolidWorks 2011), предлагаемых различными разработчиками, как правило, вызывает у пользователя некоторое замешательство при выборе того или иного программного продукта. В самом деле, чтобы сделать правильный выбор, необходимознать возможности всех предлагаемых программ.

А это практически невыполнимое условие. Но если вы имеете точное представление о том, какие перед вами стоят задачи в настоящее время и какие задачи вам предстоит решить в ближайшембудущем, то выбор программного обеспечения значительно упрощается. Чтобыпомочь пользователю сделать выбор, рассмотрим классификацию существующихСАПР.По традиционной классификации все САПР подразделяют на три уровня: нижний, или легкий уровень. Представителями этого уровня являются такиеСАПР, как AutoCAD, CADdy, CADMECH Desktop, MasterCAM, T-FlexCAD,OmniCAD, Компас.

Ценовой диапазон этих САПР составляет 500−2000 долларов за рабочее место; средний уровень. Представителями этого уровня являются такие САПР, какSolid Edge, SolidWorks, Autodesk Inventor, Cimatron, Form-Z, CAD SolidMaster и,все еще продолжающий развиваться, Mechanical Desktop, DesignSpace. Ценовойдиапазон этих САПР составляет 2000−20 000 долларов за рабочее место; верхний, или тяжелый уровень. Представителями этого уровня являются такиеСАПР, как ADAMS, ANSYS, CATIA, EUCLID3, Pro/ENGINEER, UniGraphics.Цена этих САПР составляет более 20 000 долларов за рабочее место.Введение9Легковесные САПРПрограммы данной категории служат для двумерного черчения, поэтому их обычноназывают электронной чертежной доской. К настоящему времени они пополнилисьнекоторыми трехмерными возможностями, но не имеют средств параметрическогомоделирования, которыми обладают тяжелые и средние САПР. Эти программы позволяют сократить время проектирования и улучшить качество документации только за счет устранения ручного труда.

При этом они не защищают вас от ошибок,характерных для ручного проектирования — при помощи кульмана, карандаша иластика. Относительно невысока и стоимость таких программ, поэтому они пользуются спросом, несмотря на нынешний экономический кризис. Именно из-за ихпростоты и дешевизны "легкие" системы стали самым распространенным продуктом автоматизации проектирования, своего рода "рабочей лошадкой" мира САПР.И если вы не выполняете сложных проектов и вас не "поджимают" сроки, то вашвыбор можно ограничить такими программами.САПР среднего уровняПрограммы данной категории позволяют не только исключить ошибки, возможныепри проектировании с помощью программ "нижнего" уровня, но и выполнить различные проверочные расчеты деталей и сборок вашего изделия, посчитать их массогабаритные характеристики и пр., что характерно для программ "тяжелого" уровня.

Все это становится возможным благодаря переходу от двумерного проектирования к трехмерному, "объемному" моделированию. Применение таких программпри разработке изделий средней сложности позволяет значительно сократить времяразработки и уменьшить количество ошибок в конструкторской документации.Такие пакеты появились в мире САПР совсем недавно — в середине 90-х годов.

Доэтого существовало только два полюса — на одном мощные (читай, "тяжелые")системы, работающие на UNIX-станциях (впрочем, тогда их было гораздо больше,чем сейчас), а на другом — простые (читай, "легкие") программы двумерного черчения для персонального компьютера.

Но как только персональный компьютер обрел достаточную мощность, а Windows стала многозадачной и более устойчивойоперационной системой, разработчики смогли создать системы автоматизированного проектирования, которые заняли промежуточное положение между "тяжелыми" и "легкими" продуктами. От первых они унаследовали возможности трехмерного твердотельного и поверхностного моделирования, а от вторых — невысокуюцену, удобный графический интерфейс и ориентацию на платформу Windows.

Новинки произвели настоящий переворот в мире САПР, позволив многим конструкторским и проектным организациям перейти на трехмерное моделирование.Важную роль в становлении среднего класса сыграли два ядра твердотельного параметрического моделирования — ACIS и Parasolid, которые появились в начале90-х годов и сейчас используются во многих ведущих САПР. Геометрическое ядрослужит для точного математического представления трехмерной формы изделия иуправления этой моделью. Полученные с его помощью геометрические данные используются системами CAD, CAM и САЕ для разработки конструктивных элемен-10Введениетов, сборок и изделий. В настоящее время Parasolid принадлежит фирме EDS, аACIS — компании Dassault, которые продают лицензии на их использование всемжелающим.

Таких желающих немало — эти ядра составляют основу более сотниСАПР, а число проданных лицензий перевалило за миллион. Успех понятен — ведьиспользование готового ядра избавляет разработчиков системы от решения трудоемких задач твердотельного моделирования и позволяет сосредоточиться на пользовательском интерфейсе и других функциях. Впрочем, это не значит, что всеСАПР среднего класса построены на базе этих механизмов. Многие компании ценят независимость и предпочитают разрабатывать собственные "движки".В числе лидеров "среднего" сегмента — система SolidWorks одноименной компании (в настоящее время — подразделение Dassault Systemes), пакет Solid Edge (разработан фирмой Intergraph, теперь принадлежит EDS), а также программа Inventorот Autodesk. Кроме них в данном сегменте работает множество компаний, в томчисле и российских.

Их популярность среди пользователей постоянно растет, иблагодаря этому данная область динамично развивается. В результате по функциональным возможностям средний класс постепенно догоняет своих более дорогостоящих конкурентов. Например, будучи изначально средствами твердотельногомоделирования, эти системы в ходе эволюции обрели функции поверхностного моделирования, подготовки производства, инженерного анализа и даже управленияинженерными данными.

Однако далеко не всем пользователям требуется такоеразнообразие возможностей. Видимо, именно этим объясняется то, что переход сдвумерных систем на трехмерные еще не завершился, и многие пользователи досих пор предпочитают программы легкого класса.Тяжеловесные САПРПрограммы данной категории позволяют реализовать проект сложного технического устройства, выполнить необходимые расчеты и проверки и получить на выходеконструкторскую, технологическую документацию и программы для станков с числовым программным управлением для изготовления деталей. Такие программыявляются тяжеловесными и в ценовой категории.В настоящее время на рынке осталось лишь три САПР верхнего ценового класса —Unigraphics NX компании EDS, CATIA французской фирмы Dassault Systemes (которая продвигает ее вместе с IBM) и Pro/Engineer от РТС (Parametric TechnologyCorp.).

Раньше мощных системы было больше, но после череды слияний и поглощений компаний число пакетов сократилось. Главная особенность "тяжелых"САПР — обширные функциональные возможности, высокая производительность истабильность работы — все это результат длительного развития. Все названныепрограммы включают средства трехмерного твердотельного и поверхностного моделирования, а также модули структурного анализа и подготовки к производству,т. е. являются интегрированными пакетами CAD/CAM/CAE. Кроме того, все трипоставщика предлагают для своих САПР системы управления инженерными данными (PDM — project data manager), позволяющие управлять всей конструкторскотехнологической документацией и предоставлять дополнительные данные, экспортированные из других корпоративных систем, из справочников и нормативных ис-Введение11точников.