Система автоматизованого проектування SolidWorks

Система автоматизованого проектуванняSolidWorks (SolidWorks Corp., США) створена для використання на персональному комп'ютері в операційному середовищі Microsoft Windows.

Тривимірне моделювання виробів дає масу переваг перед традиційним двовимірним проектуванням, наприклад, виключення помилок збирання виробу ще на етапі проектування, створення електронної моделі деталі керуючої програми для обробки на верстаті з ЧПУ. За допомогою програми SolidWorks можна побачити майбутній виріб з усіх боків в обсязі та надати йому реалістичне відображення відповідно до вибраного матеріалу для попередньої оцінки дизайну.

Тривимірна деталь SolidWorks виходить у результаті комбінації тривимірних примітивів. Більшість елементів засновані на плоскому ескізі, яким створюється базовий тривимірний об'єкт. Послідовне нарощування 3D об'єктів дозволяє в результаті отримати бажаний результат.

Двоспрямовані асоціативні взаємозв'язки між деталями, складаннями та їх кресленнями SolidWorks гарантують відповідність моделі та креслення, тому що всі зміни зроблені в деталі автоматично передаються пов'язану з нею складання та креслення.

Опціональні модулі SolidWorks дозволяють розширити базові можливості додатковими функціями:

Інструменти та можливості базового модуля

Інтерфейс користувача

Інтерфейс програми SolidWorks, документація та функціональні інструкції перекладені компанією-розробником українською мовою. З огляду на це та інтуїтивно зрозумілі принципи проектування в SolidWorks потрібно зовсім небагато часу на освоєння програми та отримання кінцевої конструкторської документації.

Права панель є графічною областю, в якій виконуютьсярізні операції над деталлю, збиранням або кресленням.

У лівій частині вікна SolidWorks відображається інформація про дерево побудови Feature Manager, параметри функцій та конфігурації моделі.

Послідовність побудови моделі фіксується у дереві Feature Manager. Дерево проектування Feature Manager дозволяє керувати елементами побудови моделі вносити зміни до конструкції деталі на будь-якому етапі проектування, не перебудовуючи деталь заново з нуля.

Менеджер властивостей PropertyManager відображає інформацію про всі можливі параметри безлічі таких функцій, як ескізи, заокруглення, побудова твердотільного елемента, поверхні, сполучення складання і т.д.

Бібліотека матеріалів SolidWorks дозволяє визначати матеріал деталі для масових характеристик, специфікацій та розрахунків у COSMOSXpress чи COSMOSWorks. База даних може бути поповнена користувачем і містить інформацію про фізичні властивості матеріалу та властивості видимості (колір деталі, штрихування, текстура матеріалу).

Є можливості отримання статистичної інформації, характерні лише для тривимірного твердотільного моделювання, наприклад, вимірювання відстаней і кутів просторової моделі, визначення масових характеристик, визначення кількості компонентів у збірці.

Для зручності вибору елементів у SolidWorks існують фільтри, що дозволяють вибирати заздалегідь певні елементи моделі.

Функція Print3D одним клацанням миші дає користувачам, підключеним до мережі Internet, прямий доступ до найефективніших технологій швидкого прототипування в промисловості, включаючи стереолітографію (SLA), нанесення термопластів (FDM – Fused Deposition Modeling), лазерне спікання порошків (SLS – Selective Laser) та ін.

Інструментстворення макросів дозволяє створювати власні функції. Зберігши певну послідовність дій, по одній команді можна відтворити автоматично.

SolidWorks відкрита система для написання програм користувача на Visual Basic і Visual C++.

Стандартні функції Windows забезпечують роботу з файлами (відкриття, збереження, …), друк ескізів 3D моделі з екрану та креслень SolidWorks здійснюється на будь-який плоттер чи принтер.

Проектування деталей

Тривимірний об'єкт ґрунтується на плоскому або тривимірному ескізі, для побудови ескізу існує велика кількість різних інструментів, що діють у сукупності з "розумними" прив'язками і дозволяють будувати:

прямі, кола та сплайни;
обрізати та подовжувати лінії;
дзеркально відображати та копіювати об'єкти;
робити заокруглення та фаски;
будувати різні масиви об'єктів та ескізи тексту;
проставляти розміри в автоматичному чи ручному режимі;
накладання геометричних взаємозв'язків;
проектування на ескіз контурів вибраних елементів тощо.

Інструмент побудови тривимірних твердотільних елементів:

Інструмент побудови поверхонь:

витягуванням або обертанням профілю;
витягуванням профілю вздовж траєкторії;
за перерізами між профілями;
еквідистанта до поверхні;
відсікання поверхні площиною, ескізом або іншою поверхнею;
зшивання поверхонь;
роз'єм між деталями;
перетворення замкнутого обсягу поверхонь на тверде тіло і т.д.

Проектування зварних деталей за тривимірним ескізом з компонуванням профілів із бази. Профіль у базі визначається застандарту, типу та розміру. Можна створювати власні профілі та додавати їх до бібліотеки. При обробці зварних конструкцій є інструмент:

відсікання та подовження, як інструментами обрізки;
побудови торцевих пробок;
побудови зварних швів;
елементів кутового з'єднання тощо.

Проектування деталей з листового металу в SolidWorks можливе як у прямому "від деталі до розгортки", так і в зворотному порядку "від розгортки до деталі". Для цього є інструменти:

побудови розгорток;
заокруглення кромки листової деталі у вигляді облямівки;
додавання згинів;
створення зазору між двома кромками тощо.

Моделювання тривимірних об'єктів рідко обходиться без побудови геометрії. SolidWorks має можливість побудови довідкової площини, осі, системи координат і точки, або вказати один з довідкових об'єктів.

Створення складання

Проектування збірок у SolidWorks здійснюється за двома основними методами: "знизу вгору" або "зверху вниз", а також їх поєднанням. При проектуванні "знизу вгору" спочатку створюються деталі, потім вони вставляються у складання та сполучаються відповідно до вимог проекту. Метод проектування "згори донизу" відрізняється тим, що робота починається в складанні. Проектування "згори донизу" в контексті складання дозволяє створювати посилання на геометрію вихідної моделі, таким чином, що якщо змінюється розмір вихідної моделі, пов'язана з нею деталь автоматично оновлюється.

Для підвищення продуктивності та зручності роботи з великими складаннями та їх кресленнями, що містять десятки тисяч деталей, у SolidWorks передбачений спеціальний режим, що дозволяє скоротити час завантаження файлу та раціональнорозподіляти ресурси комп'ютера за рахунок відображення скороченої інформації про компоненти збирання.

Інструменти для роботи зі складанням:

додавання існуючого вузла або деталі у складання;
переміщення та обертання компонентів складання;
сполучення компонентів складання, у тому числі за принципом симетричності, кулачка та редуктора;
створення видів із рознесеними компонентами;
приховування та відображення компонентів;
налаштування прозорості компонентів збирання;
перевірка інтерференції та вимірювання динамічного зазору між компонентами тощо.

При накладенні відповідних взаємозв'язків між компонентами збирання можливе моделювання кінематики механізму збирання. Для цього до одного з взаємопов'язаних компонентів, що має відповідні ступені свободи, прикладаються рушії, здатні імітувати поступальний або обертальний рух, привід від пружини або дію сил гравітації.

Створення креслень

Оформлення креслень у SolidWorks здійснюється відповідно до вимог ЕСКД.

В основі креслення лежить тривимірна модель деталі. Деталь і креслення мають взаємозв'язки, що автоматично оновлюють креслення при змінах деталі, це забезпечує постійну відповідність моделі та креслення. На креслення можна перенести стандартні види або будь-який інший вид з моделі, у тому числі ізометричний. Ступінь автоматичного наповнення креслярського вигляду з моделі регулюється настройками.

Для оформлення креслення є інструмент, який дозволяє:

автоматично одержувати суміщені види, місцеві види, розрізи та перерізи;
будувати розрізи по розрізу,
наносити розміри та позначення параметрів якості поверхні,
додавати примітки та технічніумови,
автоматично або вручну розставляти позиції,
автоматичне формування специфікації;
вказувати допуски та посадки із вбудованої бази даних;
автоматичне заповнення основного напису;
копіювати види та створювати багатолистові креслення тощо.

Експрес-аналіз міцності деталей

У базовий пакет SolidWorks входить модуль COSMOSXpress, який використовується для експрес-розрахунку деформації та визначення коефіцієнта запасу міцності деталі за заданими навантаженнями. В результаті COSMOSXpress дозволяє визначити концентратори напруги та досягти максимально ефективного використання матеріалу за рахунок зниження ваги елементів конструкції з надлишковим запасом міцності.

Обмін даними з іншими САПР

SolidWorks включає велику кількість трансляторів, як нейтральних: IGES (*.iges); ACIS (*.sat); STL (*.stl); STEP (*.step, .stp); VDAFS (*. vda); VRML (*. wrl); Parasolid (*.x_t, *.x_b, *.xmt_txt, *.xmt_bin), так для прямого імпорту даних з популярних CAD-систем: AutoCad (*.dxf, *.dwg) та д.р.