Новые возможности системы КОМПАС-3D V12 видны в буквальном смысле на поверхности. Вот на них, поверхностях, мы и остановимся. Исторически КОМПАС-3D развивался как твердотельная система, поскольку моделирование изделия в виде твердого тела решает большинство задач и является оптимальным подходом при создании моделей. Но часто для изготовления изделия или технологической оснастки достаточно иметь только его поверхность, по которой может быть выполнена обработка и проведен контроль. Использование при моделировании поверхностей в ряде случаев позволяет быстрее и проще получить результат, особенно если форма изделия сложная, что характерно для современного промышленного дизайна. Приглашаю как давних пользователей КОМПАС-3D, так и конструкторов, работающих с другими САПР, ознакомиться с новыми возможностями КОМПАС-3D V12 в работе с поверхностями.

Нельзя сказать, что такой функционал ранее отсутствовал в КОМПАС-3D. Но он носил скорее вспомогательный характер, служил лишь дополнением для выполнения операций с телами. Для поверхностного или гибридного моделирования требуются более специализированные инструменты, да и сама идеология работы в этом случае отлична. Конструктора, работающего с поверхностями, можно сравнить с модельером, отрезающим и подшивающим лоскуты материи, в то время как при твердотельном моделировании конструктор — скорее, скульптор,высекающий фигуру из камня. Что же конкретно было сделано в КОМПАС-3D V12?

В контексте выбранной темы невозможно обойти стороной развитие функционала пространственных кривых и точек, ведь такие объекты часто служат основой для построения и изменения различных поверхностей. В КОМПАС- 3D V12 для работы с пространственными кривыми и точками появилось восемь новых команд и множество доработок. Команды, о которых пойдет речь, можно найти на панели инструментов Пространственные кривые (любители работать с выпадающим меню могут заглянуть в раздел Операции →Пространственные кривые).

Итак, появился новый тип сложного составного объекта — Группа точек. Это объект, включающий несколько точек, который можно редактировать как единое целое. Всего существует три разновидности групп точек, что определяется способом их построения. Группа точек из файла может быть получена путем чтения файла с координатами точек. Импорт возможен из текстовых файлов (расширение имени файла TXT), электронных таблиц Microsoft Exсel (расширение имени файла XLS) и электронных таблиц OpenOffice.org Calc (расширение имени файла ODS).Таким образом, КОМПАС может принять результаты расчетов или измерений.

Вторая разновидность — группа точек по поверхности. В процессе создания этой группы необходимо указать опорную грань, на которой в зависимости от установленных параметров будет построено не которое количество точек. С группой точек по поверхности связана одна важная и интересная возможность — выгрузка координат точек группы во внешний текстовый файл. Команда Информация об объекте (на панели Измерения (3D) или в меню Сервис) может вывести в окно Информация координаты всех точек выбранной группы. Остается воспользоваться в этом окне командой меню Файл —> Сохранить и указать желаемое место создания файла. Вот так можно выгрузить в дискретном точечном виде информацию о любой грани. Возможность, думается, не лишняя.

Ну и последняя — группа точек по кривой. Она строит заданное количество точек на указанной пространственной кривой или на ребре твердого тела. Если после построения любая из групп точек не нужна вам как составной объект, ее можно разрушить. После разрушения объект Группа точек... удаляется из дерева, а все входившие в него точки сохраняются и располагаются в дереве модели как самостоятельные объекты.

Наверняка многие используют в работе массивы. На основе одного объекта несколькими кликами мыши можно построить регулярную структуру с заданной конфигурацией и числом компонентов. В предыдущих версиях КОМПАС-3D такая возможность была недоступна для кривых и точек, но в версии V12 эта вопиющая несправедливость устранена. Возможно построение массивов точек и кривых по параллелограммной сетке, по концентрической сетке, вдоль кривой и зеркальных массивов.

Опции новой команды Эквидистанта кривой чрезвычайно гибкие. В результате можно построить кривую, эквидистантную исходной, задав смещение в определенном направлении. Интересная возможность — построение эквидистантной кривой смещением по поверхности. То есть если исходная кривая принадлежит указанной поверхности, то и ее эквидистанта будет принадлежать той же поверхности.

И последнее в данной статье по порядку, но не по важности замечание о кривых. В КОМПАС-3D V12 выполнена необходимая во многих случаях доработка объекта Сплайн. Если начальная и (или) конечная вершины сплайна принадлежат существующему объекту, то можно задать сопряжения сплайна с ним. При создании или редактировании сплайна соответствующие опции доступны на вкладке Сопряжения панели свойств. Возможны сопряжения по касательной, перпендикулярно и гладкое сопряжение. Гладкое отличается от касательного тем, что в точке сопряжения кривизна сплайна становится равной кривизне объекта, с которым производится сопряжение. В качестве объекта для сопряжения со сплайном могут быть выбраны вспомогательные и координатные

плоскости, грани тел и поверхностей, ребра, пространственные кривые, контур эскиза. На рис. 1 показано сопряжение сплайна По касанию с кривой пересечения поверхностей. Подводя промежуточный итог, можно сказать, что в настоящее время функциональность КОМПАС-3D позволяет построить каркасную модель практически любой сложности. При необходимости элементы каркаса могут быть нужным образом состыкованы и увязаны сопряжениями. Имея весь необходимый функционал пространственных кривых и точек, самое время приступать к созданию поверхностей.

Рисунок 1

На своих местах все имевшиеся ранее команды: Поверхность выдавливания, Поверхность вращения, Поверхность по сечениям, Кинематическая поверхность, Заплатка. А вот и новенькое — команда Линейчатая поверхность. Такая поверхность образуется движением прямой линии по двум направляющим кривым. Их можно было строить и в предыдущих версиях КОМПАС-3D, например как кинематические поверхности. Но в новой версии КОМПАС-3D V12 с появлением специальной команды это стало гораздо проще, быстрее и удобнее. После вызова команды требуется только указать две направляющие кривые, впрочем в качестве одной из направляющих может служить точка. Несмотря на кажущуюся простоту, линейчатые поверхности крайне разнообразны и достаточно широко распространены в практике конструирования (рис. 2).

Рисунок 2

На очереди одна из самых необходимых команд поверхностного моделирования — Поверхность по сети кривых. Она предназначена для того, чтобы создать поверхность по одной или двум пересекающимся группам кривых, формирующим сеть. Вместо крайних кривых в одном из направлений допустимо указывать точки. Можно использовать заранее подготовленный пространственный каркас (вот где очень пригодится улучшенный функционал точек и кривых!) или же эскизы, ребра имеющихся граней (рис. 3). В последнем случае большое значение имеет возможность задавать вдоль границ со смежными поверхностями сопряжения, например касательность или перпендикулярность. В поверхности по сети кривых так замечательно сочетаются простота и удобство работы с огромными возможностями, что она с высокой вероятностью станет одной из самых часто применяемых при поверхностном моделировании в КОМПАС-3D.

Рисунок 3

Поверхность по сети точек и Поверхность по пласту точек — похожие названия, похожие значки на кнопках. Обе команды предналенных параметров производится попытка автоматически выделить в указанной совокупности точек ячейки, разобрать «пласт» точек на сеть и на основе этой сети построить поверхность. Чудес, конечно, ждать не стоит. Например, если точки равномерно заполняют какой-то объем, то вероятность корректного распознавания будет невысока. «Вкусная» возможность обеих команд — построение поверхности на основе координат точек, импортированных из внешнего файла. Импорт возможен из текстовых файлов (расширение имени файла TXT), электронных таблиц Microsoft Exсel (расширение имени файла XLS) и электронных таблиц OpenOffice.org Calc (расширение имени файла ODS). Для построения поверхности по сети точек в исходном файле должны быть выделены ряды, для поверхности по значены для построения поверхности по совокупности точек, но между ними есть и различия. Поверхность по сети точек (рис. 4) подходит для случая, когда имеется несколько рядов с одинаковым количеством точек в каждом. То есть пользователь четко видит и осознает этот порядок и может указать в процессе построения все точки, принадлежащие каждому ряду. Для создания поверхности по сети точек можно использовать уже имеющиеся в модели точки, при необходимости дополняя их новыми без прерывания выполнения команды. Если точек много, можно попробовать поручить работу искусственному интеллекту команды Поверхность по пласту точек. В данном случае под термином «пласт» понимается любая совокупность точек, подаваемая на вход команды. С учетом установленных параметров производится попытка автоматически выделить в указанной совокупности точек ячейки, разобрать «пласт» точек на сеть и на основе этой сети построить поверхность. Чудес, конечно, ждать не стоит. Например, если точки равномерно заполняют какой-то объем, то вероятность корректного распознавания будет невысока. «Вкусная» возможность обеих команд — построение поверхности на основе координат точек, импортированных из внешнего файла. Импорт возможен из текстовых файлов (расширение имени файла TXT), электронных таблиц Microsoft Exсel (расширение имени файла XLS) и электронных таблиц OpenOffice.org Calc (расширение имени файла ODS). Для построения поверхности по сети точек в исходном файле должны быть выделены ряды, для поверхности по пласту точек это необязательно. Вряд ли имеет смысл дальше рассматривать требования к файлам координат — интересующимся данным вопросом лучше заглянуть в справочную систему КОМПАС-3D и самим всё попробовать.

Рисунок 4

Прежде чем продолжить рассказ, упомянем еще об одной интересной возможности команды Поверхность по сети точек — построение новой поверхности на основе грани твердого тела или другой поверхности путем ее сплайновой (NURBS) аппроксимации. Можно, например, построить поверхность

по грани твердого тела и отредактировать ее желаемым образом, применяя всю мощь инструментов поверхностного моделирования. А затем удалить из тела исходную грань (команда Удалить грань) и заменить ее на отредактированную

поверхность (команда Сшивка). Далее на очереди Эквидистанта поверхности. В качестве основания для построения эквидистанты могут быть выбраны грани поверхностей или тел. Расстояние эквидистанты, например, может соответствовать такой сущности, как толщина материала детали. Вообще, типичными примерами применения данной команды можно назвать получение «внутренних/ внешних» поверхностей смещением от «теоретической», модели-

рование «накладок» и «вставок», моделирование деталей со стенками разной толщины, копирование поверхностей в сборке при моделировании «сверху вниз».

Для формирования окончательных границ созданные поверхности часто необходимо модифицировать: удлинять или обрезать. Для удовлетворения таких насущных потребностей конструктора в КОМПАС-3D V12 добавлены команды Усечение поверхности и Продление поверхности. Первая позволяет обрезать поверхность целиком или ее отдельные грани. В качестве объектов — границ

усечения можно использовать другую поверхность, грани тела, вспомогательную плоскость, лежащую на усекаемой поверхности кривую, эскиз. Если эскиз не лежит на усекаемой поверхности, то контур усечения будет получен путем проецирования эскиза перпендикулярно его плоскости на усекаемую поверхность. После выбора усекаемых и усекающих объектов создается фантом, наглядно отображающий ту часть поверхности, которая останется в модели (рис. 5).

Рисунок 5

В каком-то смысле противоположная операция — Продление поверхности. Доступно три типа продления: той же поверхностью (новые грани не образуются), по касательной, по направлению.

 При построении моделей иногда удобно задействовать разные подходы, применяя методы как твердотельного, так и поверхностного моделирования — это так называемое гибридное моделирование. Здесь уже не обойтись без возможности создания на базе поверхностей твердых тел. Пользователям КОМПАС-3D предыдущих версий наверняка вспомнится уже знакомый метод — команда Сшивка поверхностей. Если при выполнении сшивки выбранные поверхности образуют замкнутый объем, то, включив опцию команды Создавать тело, мы получим заполняющее этот объем тело. А вот совершенно новый для КОМПАС способ теперь реализован в команде Придать толщину (рис. 6), кнопка которой расположена на панели Редактирование детали (команду также можно найти в выпадающем меню Операции). Для создания твердого тела необходимо указать исходную поверхность, направление придания толщины и собственно толщину. В действительности оказывается, что проделать всё это даже легче, чем описать словами. Если тело может быть построено на поверхности — оно будет вами построено с минимумом усилий.

Рисунок 6

Нельзя не упомянуть еще о нескольких улучшениях с большими возможностями. Была в КОМПАС-3D команда Зеркально отразить тело, а в версии V12 ее место заняла команда Зеркально отразить тело или поверхность (рис. 7). Сам по себе процесс не изменился, но теперь для зеркального отражения позволено выбирать не только тела, но и поверхности. Аналогичное изменение претерпела и команда Масштабирование. Недооценить необходимость такой функциональности крайне сложно, и упомянутые доработки органично поддерживают общий рывок КОМПАС-3D V12 в поверхностном моделировании.

Рисунок 7

В заключение рассмотрим улучшения во вспомогательном функционале. Такие часто кажущиеся незначительными доработки порой здорово облегчают конструктору движение вперед. Поскольку в большинстве случаев смысл нововведений понятен из названия команд, буду краток. Итак, появились новые способы построения вспомогательных плоскостей: Плоскость через плоскую кривую, Плоскость, касательная к грани в точке. Что касается вспомогательных осей, то добавлена команда Ось через вершину по объекту. Она служит для построения вспомогательной прямой, проходящей через выбранную вершину в направлении указанного объекта или вектора. Сама возможность построения направляющего вектора прямо в процессе какой-либо команды тоже новая, и появилась она, кроме упомянутого случая, еще в ряде команд:  Плоскость через вершину перпендикулярно ребру, ЛСК (локальная система координат), Точка (в способах построения Перенос и Проекция). Соответственно количество вызовов разных команд и вспомогательных построений, необходимое для создания упомянутых объектов, во многих случаях уменьшается.

Очень хочется продолжать, но по тематике данной статьи рассказ закончен. Не возьму на себя смелость очертить сферу применения всего, о чем я рассказал на этих страницах. Но при работе в любой области с новыми инструментами поверхностного моделирования у вас, без сомнения, будет возможность существенно ускорить и облегчить конструкторскую работу по созданию новых изделий. Еще один плюс — возможность унификации используемого программного обеспечения, если ранее из-за необходимости работы с поверхностями вы применяли параллельно с КОМПАС-3D другую систему. Каждый специалист способен составить собственное мнение о системе, поэтому предлагаю рассматривать эту статью как приглашение к личному знакомству с КОМПАС-3D V12. Самостоятельно оценив способности системы, вы легко решите вопрос о необходимости обновления или перехода с другой САПР. Сделайте первый шаг — обратитесь в ближайший офис компании АСКОН или к любому партнеру. Квалифицированные специалисты будут рады ответить на ваши вопросы, а для самостоятельного изучения пробная версия КОМПАС-3D V12 будет доступна без ключей и лицензий в течение 30 дней после первого запуска системы.