Объектно-ориентированное конструирование

Объектно-ориентированное конструирование (Feature-Based Modeling) основано на том, что конструктивные элементы геометрии (features) представляют собой объекты с предопределенным поведением и структурой данных. Это один из под­ходов ассоциативного конструирования, с помощью которого определяется пове­дение геометрической формы при дальнейших изменениях.

Этот подход реализован на основе определенного набора правил и атрибутов, задаваемых при выполнении базовой операции, в дополнение к уже заданным связям и ассоциативной геометрии. Базовые операции являются высокоэффек­тивным инструментом для создания геометрической модели конструкции, инже­нерного анализа или изготовления.

Объектно-ориентированное моделирование предоставляет в распоряжение пользователя макрофункции, ранее определенные как последовательность дей­ствий, использующих булевы операции. Например, сквозное отверстие может быть представлено как булева операция вычитания и цилиндр достаточной дли­ны, большей, чем текущая толщина детали. Но если модель станет толще, то ци­линдр уже не будет обладать достаточной длиной и отверстие превратится в «сле­пое». Однако под сквозным отверстием понимается дополнительное правило, которое определяет сквозной проход в указанном месте через тело модели, неза­висимо от того, изменилась форма модели или нет. Базовые операции также могут иметь и дополнительные атрибуты, которые используются в других приложени­ях, таких как анализ и изготовление. Обязательные требования к базовым опера­циям при объектно-ориентированном моделировании:

1. Используемая базовая операция должна быть полностью определена. После выполнения базовой операции ее топология должна сохраняться и распо­знаваться как базовая операция (отверстие, паз и т. д.), а также предостав­лять возможность изменения определяющих ее геометрических парамет­ров (диаметр, глубина, и т. д.);

2. Определение базовой операции должно включать в себя правила, опреде­ляющие поведение геометрической формы, а также средства контроля за соблюдением этих правил после выполнения базовой операции. Например, сквозное отверстие должно оставаться таковым, в то время как форма моде­ли подвергается изменению;

3. Для повышения эффективности процесса параллельной разработки прило­жения для инженерного анализа и изготовления должны иметь доступ к описанию объекта, не требуя при этом от пользователя информации об объекте, использованной ранее при выполнении базовой операции.

Рис. 4.6. Конструирование отверстия как специального объекта построения

На рис. 4.6 показано добавление к детали объекта «Крепежное отверстие». В рабочее поле программы вынесена панель для задания свойств объекта.

Уже существующие типы конструктивных элементов могут быть использова­ны для создания новых типов путем наследования всех свойств исходных объек­тов и добавления новых атрибутов и поведения. Обязательным компонентом объектно-ориентированного конструирования являются механизмы создания конструктивного элемента и его обновления путем изменения данных каждого элемента. Запуск механизма обновления при изменении данных автоматически инициирует операцию его создания, а так как эти механизмы наследуются всеми конструктивными элементами от базового типа, обеспечивается совместимость структур данных для всего набора элементов. Конструктивные элементы включе­ны в общий цикл обновления, таким образом, любое изменение данных приводит к автоматическому обновлению модели в соответствии с правилами построения и данными для каждого элемента.

Лекция 8

D CAD «Электронный кульман»

Проектирование с помощью компьютера (Computer-Aided Design, CAD) – тер­мин, используемый для обозначения широкого спектра компьютерных инстру­ментов, которые помогают инженерам, архитекторам и другим профессионалам в осуществлении проектирования. Являясь ключевым инструментом в рамках концепции управления жизненным циклом изделия (PLM), системы CAD вклю­чают в себя множество программных и аппаратных средств – от систем двумер­ного черчения до трехмерного параметрического моделирования поверхностей и объемных тел.

По областям применения автоматизированное проектирование традиционно подразделяется на архитектурно-строительное (АЕС CAD), механическое (MCAD), проектирование электронных приборов и устройств (EDA).

Исторически CAD-системы начались с 2D-программ, обеспечивающих созда­ние традиционных чертежей в электронном виде. Это значительно снизило тру­доемкость создания и особенно модификации и тиражирования конструкторской документации. 2D CAD остаются достаточно популярными и в настоящее время, они используются и как самостоятельные системы, и как вспомогательные прило­жения к ЗD-системам, обеспечивая оформление чертежной документации. Чер­тежные CAD-системы являются универсальным инструментом, так как их изоб­разительные возможности годятся для выполнения как машиностроительных, так и архитектурно-строительных чертежей, электрических и гидравлических принципиальных схем, планов местности и т. п.

Наиболее типичным представителем семейства чертежных редакторов являет­ся AutoCAD (см. рис. 5.1), который, несмотря на появившиеся позднее ЗD-возможности, часто используется именно как «электронный кульман». Облегченная версия AutoCAD LT целевым образом предназначена только для 2D-черчения. На его примере и рассмотрим типичную для 2D-системы функциональность.

Чертежные инструменты

В составе развитого 2D-пакета традиционно существуют инструменты по­строения типовых геометрических элементов: линий, дуг, окружностей, эл­липсов, сплайновых кривых. Для ускорения процесса черчения также автома­тизированы построения прямоугольников, многоугольников, заливка области различными типами штриховок. При построении широко используются так называемые объектные привязки – автоматическое определение координат ба­зовых точек построения по уже существующим в чертеже объектам: концу или середине отрезка, ближайшей точке на контуре, центру дуги или окружности и т.д.

Специализированные инструменты обеспечивают создание текстовых эле­ментов, выносок и аннотаций. Автоматизированная простановка размеров обес­печивает быстрое образмеривание чертежей в соответствии с национальными и отраслевыми стандартами.

Рис. 5.1 Рабочая сессия AutoCAD

Иерархия объектов

Традиционно иерархия объектов в 2D CAD основана на парадигме слоев (layers). При таком подходе чертеж как бы складывается из стопки прозрачных листов, для которых возможно управление видимостью, доступом к редактированию, об­щими параметрами для всех объектов слоя – типом, цветом линий и т. п. Таким образом, различные элементы чертежа можно и нужно располагать на своих сло­ях, например на плане здания так можно разделить контуры стен, элементы элек­тропроводки, трубопроводов.

Внутри слоя объекты можно собирать в группы (groups), ведущие себя при ба­зовом редактировании (перемещения, повороты, масштабирование) как единый цельный объект.

Отдельной сущностью являются так называемые блоки (blocks), представляю­щие собой отдельный чертеж, загруженный в отдельную область памяти, а их вставки (inserts) в основной чертеж представляют собой лишь ссылки на блоки, снабженные информацией о месте вставки, угле поворота и масштабе. Этот меха­низм позволяет существенно экономить ресурсы компьютера и время на создание типовых и часто встречающихся элементов. Применение блоков показано на рис. 5.2.

Блоки могут быть оформлены и как внешние ссылки на непосредственно файлы чертежей (external reference). В этом случае обеспечиваются базовые возможности коллективной работы, когда от­дельные элементы чертежа создаются разными разработчиками.

Рис. 5.2 Использование блоков обозначений электротехнических компонент в AutoCAD Electric

Интерфейс пользователя в системах 2D-черчения является в достаточной сте­пени устоявшимся и чаще всего повторяет интерфейс AutoCAD. Он основан на использовании системы команд, которые можно вводить в командную строку, а также продублирован набором меню и пиктограмм, которые по сути автоматизировано исполняют те же команды. Указание координат может производиться как путем их ввода в командную строку, так и путем позиционирования перекре­стья курсора в поле чертежа. Этим же курсором элементы чертежа могут выби­раться как индивидуально, так и групповым методом. При выборе геометриче­ских элементов появляются рукоятки (handles), обеспечивающие возможность детального редактирования объектов, а также предоставляются панели парамет­ров (property sheets), дающие возможность настраивать числовые и текстовые па­раметры объектов.

Специализированные модули

Для повышения эффективности работы в конкретных прикладных областях на базе универсальных редакторов принято создавать наборы специализированных модулей, ускоряющих выполнение типовых чертежных операций: построение стен, трубопроводов, крепежных элементов и т. д. Такие программные модули, как правило, дополняются обширными наборами библиотек типовых конструк­тивных элементов.

Таким образом, на базе универсальной платформы AutoCAD созданы несколь­ко специализированных линеек продуктов: AutoCAD Architecture для архитек­турно-строительного проектирования, AutoCAD Civil 3D – для проектирования инфраструктуры, AutoCAD Electrical для работы с электротехническими проек­тами, AutoCAD Мар 3D для создания и управления картографическими данны­ми, AutoCAD Mechanical для выполнения машиностроительных чертежей, AutoCAD МЕР для проектирования инженерных систем зданий, AutoCAD Raster Design для обработки ранее наработанной бумажной документации, позволяю­щий подчищать, редактировать и создавать чертежи, состоящие из смешанных растровых и векторных данных, а также преобразовывать отсканированные чер­тежи в векторную форму.

В качестве примера на рис. 5.3 показан интерфейс AutoCAD Land Desktop, предшественника AutoCAD Civil 3D.

Рис. 5.3 Проектирование инфраструктуры в AutoCAD Land Desktop

Клоны и аналоги AutoCAD

Среди западных компаний – разработчиков САПР обозначилась тенденция вы­пускать «облегченные» бесплатно распространяемые 2D-версии чертежных ре­дакторов своих ЗD-систем. По мнению разработчиков, это должно стимулировать рынок к более быстрому переходу с технологий двумерного проектирования на объемное параметрическое моделирование. Такие приложения выпустили Das­sault SolidWorks (DWGseries, см. рис. 5.4), Siemens PLM Software (бывшая Unigraphics – Solid Edge 2D Drafting).

Solid Edge 2D Drafting облегчает переход с двумерного черчения в AutoCAD при помощи мастеров импорта, совместимых шрифтов и цветовых схем, поддерж­ки внешних ссылок типа XREF и работы в пространстве листа/модели, а также многих других функций. Освоение системы упрощается за счет наличия встроен­ной системы поиска команд Command Finder – пользователю нет необходимости запоминать эквиваленты команд AutoCAD.

Рис. 5.4 SolidWorks DWG Editor построен на платформе IntelliCAD

В последнее время стали популярны недорогие или бесплатные клоны AutoCAD, базирующиеся на платформе IntelliCAD, альтернативной базовой программе для компьютерного черчения и простейшего ЗD-моделирования. Владельцем кода IntelliCAD является международная организация (консорциум IntelliCAD Technology Consortium, ITC). Целями организации явля­ются разработка и поддержка DWG-совместимой программной платформы. Участники консорциума «надстраивают» и адаптируют платформу, а так­же занимаются продвижением системы под собственными торговыми марками. САПР IntelliCAD строится на программной библиотеке DWGdirect, разрабо­танной некоммерческой организацией Open Design Alliance. Основным «рабочим» форматом файлов IntelliCAD является DWG. Интерфейс систем на базе IntelliCAD очень похож на интерфейс AutoCAD. Средства пользовательской адаптации IntelliCAD совместимы с аналогичными средствами AutoCAD. К достоинствам этих систем можно отнести невысокую стоимость – в пределах 10-20% от стои­мости полного пакета AutoCAD. Однако есть и недостатки, среди которых – прежде всего ограниченная совместимость с оригинальным форматом файлов DWG от Autodesk. Наиболее частой и типичной причиной проблем совместимо­сти является случай, когда файл был создан в одном из вертикальных приложений на базе AutoCAD и содержит специфические элементы. В силу этих особенностей обмениваться данными между AutoCAD и IntelliCAD следует с достаточной сте­пенью осторожности.

Лекция 9

На российском рынке достаточно широко также распространены чертежные редакторы отечественной разработки, такие как КОМПАС-График компании АСКОН, T-FLEX CAD 2D компании «Топ Системы» и др. Их отличительной особенностью можно назвать полную поддержку требований ЕСКД и СНиП, а также высокую степень параметризации чертежной геометрии. Создание чертежа в КОМПАС-График показано на рис. 5.5.

Рис. 5.5 Выполнение чертежа в КОМПАС-График

2D-системы с момента их появления пробрели огромную популярность в силу ряда объективных и субъективных причин:

o они безусловно снизили трудоемкость оформления качественной конст­рукторской и технологической документации, так как отпала сама надоб­ность в такой штатной единице, как чертежник;

o упростилась и удешевилась процедура архивирования чертежей;

o мощные возможности модификации и переиспользования уже существую­щих чертежей многократно повысили эффективность труда конструкторов;

o появилась возможность более быстрого обмена информацией при коллек­тивной работе над проектами;

o благодаря очевидной аналогии с работой на кульмане 2D-системы доста­точно просто внедряются и легко осваиваются инженерами при минимуме затрат на обучение;

o чертежные системы эффективно работают на недорогом оборудовании, по­этому затраты на их внедрение относительно невелики;

o внедрение 2D CAD-систем не требовало изменений в существующую про­изводственную структуру.

Тем не менее, уже практически с самого начала внедрения и использования 2D-систем были видны и их недостатки, препятствующие более полной автоматизации инженерного труда, повышению его эффективности, переходу к автоматизированному производству. Дело в том, что чертеж – документ, по своей сути предназначен­ный для восприятия человеком, то есть схематическое, порой неточное, символьное изображение проектируемых изделий. Неточность изображений восполняется обилием специализированных символов: размеров, выносок, условных обозначе­ний, надписей и т. д. Для полной автоматизации нужна информация, адапти­рованная именно для компьютерной обработки и интерпретации. Этой задаче 2D-чертежи в их классическом виде не отвечают, для этого требуются полноцен­ные пространственные (3D) и даже пространственно-временные (4D) данные.

D CAD

Как уже говорилось в предыдущей главе, системы двумерного черчения далеко не в полной мере удовлетворяют требованиям автоматизации проектной, конструк­торской деятельности, задачам технологической подготовки производства. Чаще всего на машиностроительных предприятиях, и не только, решается следующий круг конструкторских и производственных задач:

o проработка внешнего вида и внутренней компоновки узлов и агрегатов;

o анализ и оптимизация напряжений, перемещений, колебаний, тепловых и температурных режимов;

o подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ;

o подготовка анимации сборок, реалистичных изображений изделия для пре­зентаций, технической документации (инструкций по сборке) и т. п.;

o контроль качества изделий при помощи лазерных измерительных устройств или координатно-измерительных машин;

o создание физических образцов методами быстрого прототипирования;

o создание спецификаций, оценки стоимости, закупок и планирования ресур­сов производства.

Все эти задачи требуют, чтобы проектировщик перенес задуманный им в его воображении образ будущего изделия не виде схематической записи, а в виде вир­туальной пространственной модели, описывающей не только геометрию, но и ме­ханические, физические, оптические и другие свойства материалов.

Так появились 3D CAD-системы. Первой считается CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application), выпущенная французской компанией Dassault Systemes в 1981 году. За ней последовали такие системы, как поныне ус­пешно используемые Unigraphics, Pro/Engineer и др., теперь уже по разным при­чинам сошедшие со сцены. Первые ЗD-системы использовались в основном в аэрокосмической, автомобильной и других машиностроительных отраслях, по­этому для них стал использоваться термин MCAD (mechanical computer aided de­sign). Так как работа с ЗD-данными требует существенных вычислительных мощ­ностей, изначально все эти системы работали на мощных специализированных рабочих станциях под управлением ОС Unix. Подобные решения имели высокую стоимость как закупки лицензий ПО и самого оборудования, так и сопровожде­ния в процессе использования. Так продолжалось до конца 1995 года, когда вы­шла первая версия системы SolidWorks, изначально созданная одноименной ком­панией для работы на относительно недорогих ПК под управлением ОС Windows. Система имела чрезвычайно дружественный пользовательский интер­фейс. В течение первого года SolidWorks приобрела очень высокую популярность – 3D MCAD стала доступна сотням тысяч инженеров. Следом за SolidWorks появи­лись и другие продукты для ПК – Autodesk Inventor, SolidEdge, отечественные КОМПАС 3D, T-FLEX CAD, а существующие на рынке игроки начали спешно переносить свои системы из среды рабочих станций Unix на ПК с Windows. К кон­цу 90-х годов практически не осталось реально используемых MCAD-систем для других платформ. Тем временем SolidWorks, пользуясь позицией технологиче­ского лидера, постоянно совершенствуется, новые версии выпускаются ежегодно, и система по сей день остается лидирующей массовой 3D MCAD в мире. Остальные вновь появившиеся массовые системы во многом идут по ее стопам, а сущест­вовавшие ранее, позаимствовав многое у SolidWorks, большей частью в интер­фейсе, в основном сосредоточились на автоматизации крупных корпораций и производств. Архитектура 3D MCAD, реализованная в SolidWorks, стала по сути классической, большинство продуктов этого класса устроены аналогично, поэто­му, рассматривая устройство современной 3D MCAD-системы, будем ориентиро­ваться на этот образец, при необходимости оговаривая особенности, реализован­ные в тех или иных продуктах.

Практически все современные 3D MCAD состоят из трех основных модулей:

o редактора геометрии деталей;

o редактора сборок;

o ассоциативного генератора чертежей и спецификаций.

На практике эти модули дополняются всевозможными встроенными сервисны­ми компонентами: системами экспресс-расчетов, верификации данных, доступа к библиотекам внешних компонент, мастерами построения типовых и стандартных элементов геометрии, подсистемами реалистичной визуализации, сопряжения с системами документооборота (PDM), обмена данными с другими системами и т. п. и т. д. Для начала рассмотрим основные модули.

Редактор деталей

Модули создания и модификации деталей современных 3D MCAD-систем пред­ставляют собой гибридные редакторы, обеспечивающие создание твердотельной геометрии тела, поверхностей и объемных эскизов, построенных на основе стан­дартных геометрических ядер. Наиболее часто используются ядра Parasolid (NX, SolidEdge, SolidWorks) либо ACIS (Inventor, SpaceClaim, Keycreator). Некоторые системы, такие как САТIА и Pro/Engineer, используют геометрические ядра соб­ственной разработки. В свою очередь, редактор детали, как правило, состоит из двух важнейших компонент:

o редактора эскизов;

o редактора ЗD-геометрии.

Редактор эскизов служит для построения параметризованных 2D-контуров, используемых затем в качестве исходных и вспомогательных каркасов.

Пользователю доступны инструменты построения линий, дуг, эллипсов, сплай­нов, многочисленные способы установления взаимосвязей между ними и создания сопряжений. В качестве плоскости построения эскизов могут быть использованы базовые координатные плоскости, произвольные плоскости, определенные самим пользователем, либо плоские грани уже построенной ранее геометрии.

Затем по созданному эскизу строится собственно объемная геометрия – твер­дое тело или поверхность, одним из типовых способов:

o выдавливание контура с различными конечными условиями, в том числе на заданную длину или вдоль другого контура;

o вращение контура вокруг заданной оси;

o по заданным контурам с использованием нескольких образующих.

Пример создания выступа на корпусе путем выдавливания плоского эскиза показан на рис. 6.1.

Рис. 6.1 Редактирование эскиза бобышки на плоскости стенки детали корпуса

Лекция 10

В качестве дополнительных, но де-факто обязательных средств построения геометрии служат инструменты создания фасок, скруглений постоянного и пе­ременного радиуса, отверстия сложной формы, сопряжения поверхностей, пре­вращения поверхностей в листовое тело и т. д.

Для повышения эффективности и снижения трудоемкости работы созданы также многочисленные мастера создания сложных, но часто употребляемых эле­ментов геометрии: резьбы, зубчатые колеса, винтовые поверхности, типовые про­фили и т. п.

Последовательность операций по созданию геометрии, их контекст и па­раметры хранятся в дереве построений, которое отображается также в виде дре­вовидной структуры в пользовательском интерфейсе. Таким образом, чтобы отредактировать какой-либо элемент, нужно выбрать его в дереве построений, модифицировать, и эти изменения автоматически распространятся вниз по дере­ву построений. Это общепринятая во всех современных 3D MCAD технология редактирования. Пример корпуса редуктора, редактируемого с помощью дерева построений, показан на рис. 6.2.

Рис. 6.2 Редактирование детали корпуса

Однако в 2007 году компания Siemens PLM Software в своих продуктах NX6 и SolidEdge ST в дополнение к такому подходу реализовала так называемую синхронную технологию редактирования, позволяющую вносить изменения не только от корня дерева, но и от его конца, что существенно расширило возможности систем.

Модуль создания деталей обеспечивает сохранение всей информации в еди­ном файле, ее экспорт в распространенные форматы обмена данными либо им­порт из них заготовок для дальнейшей проработки. Зачастую импортированная геометрия не содержит информации о дереве построений, а только геометриче­ские данные о гранях и ребрах, определяющих тело, что затрудняет работу. Чтобы обойти эту проблему, используются различные системы распознавания сущно­стей (feature recognition), позволяющие в автоматическом или полуавтоматиче­ском режиме определить тела вытягивания, вращения, отверстия, скругления, фаски и т. п.

Редактор сборок

Мощным средством моделирования изделий является создание сборок. С точки зрения сборки, детали представляют собой уже готовые конструктивные элемен­ты, для которых необходимо лишь задать положение в пространстве и добавить ограничения подвижности согласно выполняемым ими в изделии функциям. Поэтому сборочная модель в понятиях 3D CAD – это файл, содержащий несколько отдельных моделей деталей, с описанием того, как они расположены относитель­но друг друга. Для получения данного файла в 3D СAD могут использоваться два принципиально отличающихся метода проектирования.

Проектирование «снизу вверх». Общий принцип создания сборочной модели по данному методу полностью соответствует реальному производственному про­цессу сборки. То есть предварительно требуется создать модели деталей (причем модели могут создаваться независимо), а затем объединить их в единую конст­рукцию путем наложения ограничений на пространственное положение объек­тов. Для цилиндрических поверхностей могут быть заданы связи концентрично­сти, для плоскостей – их совпадение, параллельность с расстоянием между ними, перпендикулярность или угол взаимного расположения.

Проектирование «сверху вниз». С точки зрения процесса конструирования, это идеологически более правильный подход, так как модели всех деталей разрабаты­ваются в контексте одной сборки, то есть на основе геометрических элементов других деталей (проще говоря, привязываются к их граням, ребрам или верши­нам). В соответствии с данным методом первоначально создаваемая сборка явля­ется исходной информацией для выполнения последующей деталировки. Работая со сборкой в таком стиле, можно по мере необходимости создавать новые дета­ли, определяя их размеры и расположение в пространстве относительно других элементов сборки.

В обоих случаях наложенные связи позволяют автоматически перестраивать всю сборку при изменении параметров любой из деталей, входящих в узел. Каж­дая деталь обладает материальными свойствами, поэтому существует возмож­ность контроля собираемости сборки. Для проектирования изделий, получаемых с помощью сварки, система позволяет выполнить объединение нескольких свари­ваемых деталей в одну.

При добавлении детали или подсборки в иерархическом дереве сборки авто­матически появляется объект с именем компонента. Дерево сборки отображается в окне проектирования. Любой элемент сборки может быть закрепленным или свободным. Закрепленные компоненты не переносятся операциями перемеще­ния. Свободный компонент может быть перенесен с учетом назначенных связей или без их учета.

Пример трехмерной сборки редуктора показан на рис. 6.3.

Генератор чертежей

Каков бы ни был уровень развития трехмерного моделирования, конструктор­ская документация в виде чертежей, спецификаций и технических условий еще долгое время будет оставаться основным документом на производстве. По этой причине модули для ее создания присутствуют в любой CAD-системе. Процесс создания 2D-чертежей как документальной основы проекта практически полно­стью автоматизирован. Однако это не означает, что конструктор не в состоянии повлиять на конечный результат. В большинстве 3D CAD предусмотрены два способа получения чертежей: автоматическое генерирование и интерактивный режим.

Рис. 6.3 Редактирование сборки. Верхняя крышка редуктора для наглядности скрыта

В первом случае все построения ведутся на основе твердотельной модели дета­ли или сборки, а во втором – используются инструменты, аналогичные инстру­ментам для создания эскизов, или традиционные офисные приложения (напри­мер, Excel). К информации, обрабатываемой подобным образом, относятся:

o изображения конструкции (виды, разрезы, сечения);

o размерная информация;

o текстовая информация.

Процесс получения всего этого и представляет собой полный цикл разработки конструкторской документации.

Если чертеж выполняется по уже существующей ЗD-модели, то естественно, что получение любого изображения полностью автоматизировано. Вид – это все­го лишь проекционное изображение одного из бесчисленных пространственных положений модели. Виды делятся на следующие группы: основные, дополнитель­ные и местные. Однако отдельные виды, как геометрические конструкции, можно создавать несколькими способами, поэтому обычно предусмотрен целый набор соответствующих команд. Пример чертежа, сгенерированного по 3D-модели, показан на рис. 6.4.

Простановка размеров является самым важным шагом в построении чертежа. Дело в том, что положение каждого геометрического объекта необходимо одно­значно задать в пространстве. Делать это в абсолютной системе координат для инженера неудобно как с точки зрения изготовления, так и с точки зрения контро­ля пространственного положения поверхностей, поэтому используется относи­тельная система координат (например, задание расстояния между двумя верши­нами). Численные значения подобных расстояний и называются размерами.

Рис. 6.4. Ассоциативный чертеж, автоматически созданный по 3D-модели детали

Поскольку современная 3D CAD – это параметрическая система, то за каж­дый размер отвечает отдельная переменная. Именно по этой причине объекты чертежа автоматически увеличатся или уменьшатся в соответствии с изменения­ми, вносимыми в ЗD-модель, независимо от того, какая их длина была изначально изображена на чертеже. В системах с двунаправленной ассоциативностью возмо­жен и обратный режим – изменения на чертеже повлекут за собой модификацию соответствующих элементов ЗD-модели.

Можно также создать чертеж, используя и только двухмерные геометрические фигуры, без ссылки на существующие модели или сборки. Нарисованные геомет­рические фигуры могут управляться взаимосвязями (параллельность, касательность и т. д.), а также параметрическими размерами. Инструменты и взаимосвязи эскиза работают в документе чертежа таким же образом, как и в документе детали или сборки. Единственным отличием является то, что вместо рисования на поверх­ностях или гранях модели рисование осуществляется непосредственно на листе чертежа или в активном проекционном виде.

Лекция 11