Тема 4 Характерні особливості системи PowerSHAPE

PowerSHAPE - це інструмент для роботи зі складними формами і для підготовки CAD-моделей для виробництва. Вона володіє вичерпним набором функцій спеціально для проектування складної технологічної оснастки, прес-форм, штампів та ливарних моделей, для виробів з криволінійними твірними, у яких важливе значення має зовнішній вигляд. Часто ефективніше починати опрацювання дизайну і виконувати всі моделювання прямо в PowerSHAPE

Конструктор виробів при проектуванні часто не враховує особливостей, необхідних для виготовлення оснастки, наприклад радіусів скруглення гострих кромок, поверхонь ухилу і рознімання. Ці елементи доводиться вводити в модель на наступних етапах виробництва. Причому виробники оснащення можуть працювати з різними даними: паперовим, електронним кресленнямцьому випадку можна використовувати готові контури для моделювання), з поверхневою або твердотільною моделлю виробу, де не враховані технологічні особливості конструкції.

PowerSHAPE має інструменти для імпорту даних з інших CAD-систем або через стандартні формати обміну, такі як IGES, VDA-FS, Parasolid і STEP, або через прямі інтерфейси до наступних систем: CADDS, SolidWorks, CATIA, Unigraphics, ProEngineer.

Характерні особливості та функції PowerSHAPE можна розділити на кілька груп, що описані нижче

  1.  Перетворення моделі

Для зручності подальшої роботи корисно з'ясувати, з яких об'єктів складається модель (їх тип, використовуваний шар і колір), перевірити цілісність моделі і якість поверхонь.             Забарвлення гладкості використовується для перевірки поверхні на наявність складок і зламів, а також гладкості сполучень. У цьому режимі поверхні можна редагувати, результат відображається негайно.

Автоматичний поділ на матрицю і пуансон - ця функція забезпечує поділ моделі, що складається з поверхонь або тіл на дві частини, які згодом можуть бути поміщені на різні шари і використані для створення оснастки (матриці і пуансона).

          Зсув множини поверхонь або єдиного тіла дозволяє задати постійну товщину стінки або призначити припуск.

         Автоматичне виявлення дублювання геометрії поверхонь і каркасних об'єктів дозволяє зменшити розмір моделі і полегшити подальше доопрацювання моделі.

 

  1.  Виправлення та доводка моделі

Часто в моделях, що передаються виробнику оснастки, є втрачені поверхні. Іноді зберігаються тільки кромки поверхні, але немає самої поверхні. Це часто трапляється через обмеження конструкторської системи. PowerSHAPE надає інструменти для виправлення та доопрацювання моделі.

            Динамічне позиціювання та редагування дозволяють динамічно задати будь-яку точку поверхні. Нові криві можуть бути додані на поверхні, щоб полегшити редагування.

 

            Динамічне керування дотичними на поверхні здійснюється переміщенням кінця спеціального керуючого вектора.

 

 

            Гібридність - це багаторазовий перехід від групи поверхонь до єдиного тіла і назад без втрати інформації. Часто при обміні моделями між системами тверді тіла сприймаються як група поверхонь, і далеко не завжди вони без проблем знову об'єднуються в тіло. У PowerSHAPE з цим складнощів не виникає.

 

 

 

            Редагування зазорів і накладень. PowerSHAPE може здійснювати "зшивання" поверхонь, тобто вирівнювання не тільки позиції, але і дотичних на приграничній кромці. Зшивання можливе і від поверхні до кривої.

 

 

            Редагування меж дозволяє перевизначати обрізку поверхонь. Так можна тимчасово виключити з поверхні отвір, що не потрібне на конкретній операції, або повністю перевизначити контур обрізки.

            Інтерактивне вимірювання. Інтелектуальний курсор може використовуватися для точного вимірювання елементів моделі. Крім відстані між точками, можна вимірювати площу, об'єм, радіус, кут нахилу, товщину стінки.

 

 

            Каркасний конструктор PowerSHAPE має всі необхідні інструменти як для створення нової геометрії, так і для доопрацювання "чужих" моделей.

 

Інтелектуальний курсор дозволяє робити точні побудови з мінімальною участю клавіатури. Він забезпечує прив'язки до точок, зміщення на кут і довжину, розпізнає перетини, дотичність до об'єктів і т.п.

            Побудови на поверхні. Можлива прив'язка до будь-якої точки поверхні, а не тільки до опорних точок.

  1.  Створення поверхонь.

1. Поверхні можуть створюватися з каркасних об'єктів різними способами, зокрема: з окремих твірних, з сітки твірних, по направляючій та твірній.

             2.Нові поверхні можна створювати безпосередньо з кромок існуючих поверхонь або групи поверхонь. Якщо потрібно, то нові поверхні відразу сполучаються по дотичній.

             3. Можливість створення поверхонь-примітивів (циліндр, конус, сфера, паралелепіпед, тор), а також поверхні витягування та обертання.

             4. PowerSHAPE дозволяє створювати поверхню всередині складного неплоского контуру, що корисно при заповненні отворів.


            Вставка кривої. PowerSHAPE може редагувати поверхню шляхом заміни твірної на нову криву або додаванням нової кривої на край поверхні.

            Динамічне редагування. У PowerSHAPE можливе динамічне редагування дротяних об'єктів, поверхонь і тіл шляхом захоплення мишею спеціальних маркерів і перетягування їх для зміни форми. Інтелектуальний курсор дозволяє робити це з дотриманням розмірів.

  1.  Скруглення поверхонь

 PowerSHAPE має дуже потужні команди створення поверхонь скруглення. Вони задовольняють будь-яким запитам користувачів.

            Підтримуються скруглення постійного, змінного радіусів, вони виконуються для необмеженого числа поверхонь, при цьому добре виконуються розгалуження і виродження заокруглень.

            Можливість скруглення від поверхні до кривої. PowerSHAPE може створювати зкруглення між групою поверхонь і кривою, в цьому випадку з боку кривої, очевидно, не підтримується дотичність.


            Скруглення кутів дозволяє додатково скругляти зони, де сходиться кілька заокруглень (навіть зі змінним радіусом). Ступінь скруглення піддається регулюванню.

 

  1.  Моделювання оснастки

 Коли модель самого виробу закінчена або виправлена, необхідно перейти від виробу до оснастки. Тут треба врахувати деякі технологічні особливості виробу при виготовленні його, наприклад, у прес-формі: форма повинна мати ухили і поверхню рознімання.

            Масштабування (для рохрахунків усадки або заданого об'єму) можна застосовувати як пропорційне (однакове по всіх осях), так і непропорційне (свій коефіцієнт для кожної осі). Масштабування заданого об'єму є дуже корисним при створенні тари та упаковки.

            Динамічне продовження поверхні. Поверхню можна продовжити від кромки на задану відстань перетягуванням, витримуючи дотичність або кривизну. Ця операція можлива і для групи поверхонь. Інтелектуальний курсор дозволяє робити це з дотриманням необхідних розмірів.

            Автоматичне створення поверхонь ухилу. Виріб з вертикальними стінками досить складно витягнуто з прес-форми. Вертикальні стінки повинні бути замінені на похилі. Поверхні ухилу додаються до вибраних поверхонь, при цьому задається тільки кут нахилу, при створенні ухилу витримується дотичність до вихідних поверхонь. Ухил створюється або до координатної площиниразі плоского роз'єму), або до попередньо заданої поверхні роз'єму (одиночної або складної).

PowerSHAPE дозволяє створювати і двосторонні ухили. При цьому зустрічні поверхні ухилу автоматично обрізаються, створюючи чітку лінію рознімання.

            Поверхня роз'єму. PowerSHAPE дозволяє автоматично генерувати лінію роз'єму для групи поверхонь. Лінія роз'єму задається положенням точок поверхні, де нормаль горизонтальна. Ця лінія визначає лінію переходу видимої частини поверхні в невидиму (при заданому напрямку погляду - роз'єму) і тому називається лінією горизонту. Поверхня роз'єму створюється зміщенням отриманої лінії по нормалі до вихідних поверхонь у кожній точці. Цей механізм дозволяє швидко отримувати складні неплоскі роз'єми. Лінію роз'єму можна створити і вручну з набору різних кривих або можна комбінувати автоматичний і ручний способи. Лінію роз'єму можна створити і з крайок поверхонь. Потужний засіб пошуку крайок дозволяє робити це швидко і ефективно. Отримана лінія може використовуватися і для створення ухилів.

  1. Твердотільне моделювання

             PowerSHAPE дозволяє ефективно поєднувати поверхневі, твердотільні та булеві операції (додавання, віднімання, перетин).

            Твердотільні отвори в PowerSHAPE можуть створюватися у твердотільної моделі напівавтоматично. Програма містить бібілотеки отворів, підтримується параметризація. Ісля завершення створення моделі, геометрія отворів може бути передана в PowerMILL для обробки.

            Тонкостінна оболонка може створюватися з твердого тіла шляхом зміщення вибраних граней і віднімання нового тіла.

            Безперервність поверхні. Більшість твердотільних систем моделювання при імпорті можуть об'єднати поверхні в тверде тіло тільки в тому випадку, якщо поверхні не мають зазорів. Для цього вони використовують невиправдано велику точність. PowerSHAPE використовує реальну точність і для поверхневих, і для твердотільних операцій, що дозволяє вільно переходити від одного представленя до іншого. Якщо модель не конвертується в тверде тіло із заданим допуском, PowerSHAPE дозволяє швидко знайти і закрити зазори.

            Дерево операцій. Всі твердотільні операції зберігаються в дереві операцій. У будь-який момент вони можуть бути перевизначені (параметрично) або видалені.