Стаття Як я робив курсовий проект із журналу CADmaster №1(11) 2002 (січень-березень)
Як я робив курсовий проект
Завантажити статтю у форматі PDF - 696 Кбайт
Я навчаюсь в одному з тих вузів, де ще викладають сопромат, техміх, теорміх, теорію машин і механізмів та ще безліч інших неймовірно захоплюючих та пізнавальних дисциплін. Де ще можна отримати завдання спроектувати одноступінчастий редуктор, як не на кафедрі основ конструювання машин? (Маленька ремарка: моя майбутня спеціальність - прикладний математик.) "Ну так ось, - подумав я, - чому б не зробити цей редуктор не олівцем на аркуші ватману формату А1, а мишкою в якийсь САПР!". Причому не в простій (та й не золотій), а тривимірній системі. Нові знання ніколи не зашкодять (навіть якщо знаєш AutoCAD та SOLIDWORKS і здається, що будь-яка збірка по коліно). Тим більше, що під рукою опинилися аж три демонстраційні диски з різними системами — T-Flex, Компас 3D та ознайомлювальний курс Autodesk Inventor.
T-Flex. Перше враження — так собі: непродуманий інтерфейс, дивна організація меню, надумані піктограми («драбинка» означає команду «Скасувати», «ножиці» — команду «Змінити» та ін.). Дуже не сподобалася організація введення цифрових даних (координати та інші параметри), зате порадувало наявність булевих операцій та лінійка RGB-квітів (не ліниві були творці). Але найцікавіше почалося приблизно після півтори години роботи. Я вирішив поєднати «неприємне» з «некорисним» — відкрив додаток AVerMedia TV Tuner «поверх решти вікон», після чого й так добряче Т-Flex видав попередження, що йому «катастрофічно не вистачає ресурсів», і запропонував AVerMedia TV Tuner закрити. No, «OK». Далі мене попросили закрити MS Office, Explorer та з десяток інших програм.
Після перезавантаження та щеоднієї години роботи я відкрив медіа-програвач - потішити себе Offsprig`ом. Той самий результат.
«Давно я не робив гарної шестерні», — подумав я і вирішив зробити зубчасте колесо. Що у шестерні головне? Правильно зуб. Я вирішив, що зуб у мене буде дуговий (ну не у мене, звичайно, а у шестерні). Хвилин п'ятнадцять не міг упоратися зі сполученням дугової поверхні та зовнішнього кола — при зміні модуля колеса центр дуги залишався на місці, хоча він був на перетині двох допоміжних прямих, положення (вірніше, кут) яких змінювалося залежно від модуля. Потім я боровся із круговим масивом. Масив з профілів зуба вийшов відразу, більше того — все колесо видавилося без проблем (ні незамкнутого, ні контуру, що самоперетинається, не виявилося). Ну, а далі не обійшлося без приколу - зі збільшенням діаметра колеса, навіть при незмінному модулі, виходила лисина - кількість зубів на кресленні змінювалося, а в деталі залишалося колишнім. Справа в тому, що в T-Flex видавлювання відбувається не як у всіх (вибрав собі плоский ескіз, поставив висоту - і радуйся красивій об'ємній фігурці). Тут треба спочатку створити штрихування або 3D-профіль, вказавши або послідовність точок, або ланцюжок ліній - і тільки потім можна видавлювати. Але при збільшенні діаметра збільшується кількість зубів, а значить і кількість елементів полярного масиву, кількість ліній і точок, не включених до 3D-профілю. Виходів я вигадав два. По-перше, зробити 3D-профіль з колеса з гігантською кількістю зубів (близько 100) - при зменшенні значення параметрів все працювало. Ну, а якщо потрібна справді ВЕЛИКА шестірня? Друге рішення більш універсальне - видавити один зуб і зробити тривимірний полярний масив... Результат: "Програма T-Flex CAD 3D виконала неприпустиму операцію". Довелосязадовольнятися стозубою шестернею. Приємно здивувало об'єднання фаски та заокруглення в одне діалогове вікно. Але ці іконки — вони як на космічному кораблі з сузір'я Стрілок-Ножиць. Незрозуміло, чому два концентричні кола не можна видавити в кільце - виходить два циліндри один в іншому (та й взагалі незручно робити отвори).
…Редуктор вийшов так собі. Ливарні радіуси на верхній половині корпусу вийшли після шести хвилин і сорока трьох секунд дикого скрегота вінчестером, а на нижній половині він просто повис. Втім, мені поряд набридло боротися з вітчизняною САПР, і я запустив Inventor. Тут теж довелося повозитися з радіусами, але воно того варте. Три хвилини, два вали, два пружинні колеса, шпонка, дві шестерні, чотири підшипники, корпус (все, крім часу, з T-Flex`а) — і живе складання готове. У T-Flex ж поняття збирання зводиться до простого просторового розташування деталей — жодних тобі умов сполучення, а в результаті абсолютно мертве збирання (правда, я чув, що товариші над цим працюють).
Загалом T-Flex – непогана система для невеликих проектів. Великий плюс — всілякі штучки, що гостують: бланки специфікацій, креслярські формати, шрифти (я знаю, що існують цілі бібліотеки тривимірних гайок, болтів, шайб, гроверів, муфт, пружинних кілець тощо). Треба віддати належне - дуже добре попрацювали над параметризацією: не треба навіть таблиці Excel підключати (ввів замість значення величини ім'я змінної, описав її тип і значення - і міняй, скільки хочеш). Все ж решта, від інтерфейсу до алгоритму збереження файлів, носить відбиток необґрунтованого новаторства. Все одно, молодці хлопці-творці постаралися.
Inventor набагато кращий: зрозумілий і зручний інтерфейс, прості команди,інтуїтивно зрозуміле моделювання. Взагалі створюється відчуття, що творці прорахували всі можливі ситуації (від незамкнутості контуру до самоперетину найскладніших поверхонь), велике їм за це спасибі. Досить веселе відображення деталі в режимі shaded — не тільки грані, а й темніші ребра, як у диснеївському фільмі «Трон». У принципі спостерігається тяжіння САПР до якоїсь «кіношності» (плавне зумування і обертання, візуалізація моделі в робочому вікні аж до відображень і т.д.). Свій редуктор я забабахав десь за три години (звичайно, не довелося довго вникати в програму, підганяти розміри, боротися з глюками, кілька разів перезапускати комп'ютер. Offspring знову ж підбадьорював). Ось тільки для параметризації конструкції довелося підключати табличку Exсel зі значеннями параметрів (у моєму випадку моменту, що крутить, на вхідному валі редуктора). А можливості створення документації щодо готової збірки вищі за будь-які похвали — і тобі складальний креслення, і деталування, і ізометрія, і специфікація. Click – головний вигляд, click – вид збоку (згори, знизу, ззаду, звідки завгодно), click-click – розріз будь-якої складності, причому змінюєте на кресленні – змінюється і модель, хоча цим вже не здивуєш. Відкрив кумедну можливість перетягувати у складання не лише деталі, а й елементи деталей – складний отвір, наприклад. Виділяєш або на моделі, або в дереві потрібні елементи і тягнеш - в інший шматок деталі або взагалі в іншу деталь. Аналогічна функція є лише у кількох порядних CAD`ів. Здорово працювати з різьбленням: вибираєш циліндр - і все, на тривимірі з'являється більш-менш правдоподібна текстурка, а на кресленні всі потрібні позначення (хоча могли б не обмежуватися текстуркою, а зробити справжній гвинтовий лофт). Найцікавіше ж - збірки, справжні живі збірки! Щоправда,тут треба виявити кмітливість, тобто подумати, як зібрати ті чи інші деталі, як їх сховати, як призначити взаємозв'язки так, щоб усе працювало, рухалося, тішило око.
Inventor - той рідкісний випадок, коли і швидко, і якісно, і найголовніше, приємно. Мені дуже сподобалася ця система.
Ну а Компас 3D? Компас як компас – нічого особливого. Хороший, добре зроблений український CAD. До західних товаришів, щоправда, далеко - глюки не пускають (складні моделі вішають комп'ютер на раз). Ось тільки залишається якесь відчуття, що все це вже було і іконки, і зображення системи координат, площин, довідкової геометрії, і організація малювання ескізів, і набір команд. Загалом нічого нового я для себе не знайшов. Але працювати – і підтримувати вітчизняного виробника – можна.
"Зашибісь", - сказав я після закінчення рендерингу. «Заши… Здорово!» - сказав викладач, дивлячись на картинку. І поставив залік.