Modelowanie bryłowe; wybrane zagadnienia metodologiczne; cz. 1

: Opublikowano: 24 czerwca 2013

W systemach klasy Feature-Based Design, czyli takich, w których model bryłowy jest „składany” z cech konstrukcyjnych (Feature), wydaje się, że zastosowanie operacji logicznych na bryłach cząstkowych nie jest potrzebne. Dlaczego? Dlatego, że każda cecha konstrukcyjna ma zdefiniowany kształt i „z góry zadaną” polaryzację. Przecież wybór cechy konstrukcyjnej, na przykład pryzma (Pad), bryła obrotowa (Shaft), wybranie (Pocket), żebro (Rib) czy kanałek (Slot lub Groove) „z góry określa”, czy materiał ma być dodany czy odjęty od aktywnej bryły roboczej. W przypadku mało skomplikowanych modeli bryłowych zastosowanie typowych cech konstrukcyjnych (z automatycznym dodawaniem lub odejmowaniem) jest w zupełności wystarczające. Ale czy taki sposób modelowania jest poprawny i wystarczający dla modeli bryłowych skomplikowanych geometrycznie części? Moim zdanie nie i dlatego…

Andrzej Wełyczko

Obserwując poczynania użytkowników systemu CATIA V5 dochodzę do wniosku, że niektórzy z nich nie korzystają w pełni z możliwości, jakie daje modelowanie bryłowe. Dotyczy to zwłaszcza zastosowania operacji Boole’a, których zastosowanie jest często zupełnie pomijane. A tymczasem struktura modelu bryłowego ma olbrzymie znaczenie dla jego przejrzystości, stabilności oraz łatwości wprowadzania modyfikacji. Na przykład dla części pokazanej na rysunku 1 najgorsza z możliwych struktura modelu jest pokazana po lewej stronie.

O takiej strukturze mówimy, że jest liniowa, bo cechy konstrukcyjne są w takim modelu definiowane jedna po drugiej. Struktura pokazana po prawej stronie tego rysunku z pewnością nie jest liniowa, bo cechy konstrukcyjne są w niej pogrupowane i mogą być definiowane równolegle (czyli niezależnie). Zwykle dla części tego typu można zdefiniować bryłę definiującą kształt zewnętrzny (tu MainBody), kształt wewnętrzny (tu InnerBody) oraz model obróbki końcowej (Machining). Każda z tych „gałęzi” może mieć swoją własną strukturę: liniową, złożoną lub mieszaną. Na przykład bryła MainBody ma z początku strukturę liniową (Pad.1, Draft.1, EdgeFillet.1,…), do której dodane są dwie bryły: CentralBody i T-Body. Dzięki takiej lub podobnej strukturze można łatwiej zrozumieć sposób budowy modelu oraz zidentyfikować co, gdzie i jak należy zmodyfikować w przypadku konieczności wykonania zmiany konstrukcyjnej.
Zastosowanie operacji Boole’a, czyli projektowanie wieloobiektowe (Multi-Body Design) nie jest konieczne w przypadku definiowania relatywnie prostych modeli bryłowych. Na przykład model bryłowy filiżanki może być wykonany jako pojedyncza bryła (Rys. 2), w której podstawą definicji kształtu mogą być trzy kontury płaskie: Sketch.1 (kontur obrotowy definiujący zewnętrzny kształt filiżanki), Sketch.3 (kształt ucha) i Sketch.5 (przekrój ucha). Kształt ucha jest tu powiązany z konturem Sketch.1 (patrz Offset=-28mm). Jeśli podstawowy kształt zostanie zdefiniowany jako cienkościenna bryła obrotowa (Shaft.1 + Shell.1), to pozostaje do rozwiązania problem odrzucenia „zbędnej” części ucha (tu Rib.1) wewnątrz projektowanej filiżanki.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 6 (69) czerwiec 2013