Суббота, 01 Январь 2022 15:27

Программное обеспечение САПР для 3D-моделирования

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

Узнайте о различиях между различными типами программного обеспечения САПР для 3D-моделирования (твердотельное моделирование, моделирование поверхностей) и сможете выбрать подходящий инструмент для своей задачи.

Введение

3D-моделирование или САПР (автоматизированное проектирование) позволяет инженерам и конструкторам создавать реалистичные компьютерные модели деталей и сборок. Эти модели можно затем напечатать на 3D-принтере или обработать на станке с ЧПУ, а также использовать для выполнения сложных симуляций. До создания каких-либо физических моделей можно смоделировать широкий диапазон параметров, таких как прочность или термостойкость, что позволяет значительно ускорить и удешевить процесс производства деталей.

 

 

3D-модель турбины реактивного двигателя

 

Твердотельное моделирование

При твердотельном моделировании создаются твердые трехмерные модели, как если бы они были реальными деталями. На этих моделях можно проверять технологию изготовления, которую используют для изготовления детали. Некоторые из этих операций включают операции экструзии, сверления и нарезания резьбы. Твердотельные модели могут пересекаться, соединяться и вычитать объекты друг из друга для создания нужной детали.

Еще одним преимуществом твердотельного моделирования является то, что оно обычно является параметрическим, что означает, что изменения или параметры сохраняются на каждом этапе процессов моделирования и могут быть отредактированы в любой момент во время проектирования. Это очень полезно, поскольку позволяет быстро изменять элементы модели без необходимости создавать деталь с нуля.

Моделирование сборки также является важным этапом твердотельного моделирования, позволяя собирать отдельные детали вместе, формируя сложные модели. Сборки могут использоваться для вставки стандартных элементов, таких как крепежные детали или подшипники, которые были куплены непосредственно у производителей. Могут применяться к сборкам элементы движения, что позволяет использовать подробный анализ движения для оценки механических характеристик конструкции.

 

 

Процесс твердотельного 3D-моделирования с использованием Fusion 360

 

Моделирование поверхности

Моделирование поверхности обычно используется для более эстетичных характеристик продукта. С помощью этого типа программного обеспечения САПР намного проще создать более органичную и произвольную геометрию. Многие из ограничений, обнаруженных при твердотельном моделировании, не являются проблемой при моделировании поверхностей, это происходит за счет меньшей точности моделирвоания.

Как следует из названия, моделирование поверхностей содержит только поверхности детали, а внутреннее твердое тело отсутствует. Однако, как только у детали будет достаточно поверхностей, чтобы закрыть ее, ее можно заполнить, а затем использовать для 3D-печати. При разработке проектов с использованием моделирования поверхности трудно вернуться и внести изменения, потому что обычно это не параметрический процесс.

 

Каждый тип программного обеспечения для моделирования имеет свои преимущества и недостатки, в зависимости от типа создаваемой конструкции, которые необходимо учитывать. Иногда необходимо использовать как твердотельное, так и поверхностное моделирование, чтобы объединить преимущества каждого из них.

 

Моделирование поверхности произвольной формы

 

 

Органическое моделирование

Органическое моделирование в основном используется для создания поверхностей произвольной формы с замысловатыми деталями, такими как персонажи, украшения или органические формы, встречающиеся в природе, такие как деревья или скальные образования.

Программные пакеты для скульптинга, такие как ZBrush от Pixologic или Mudbox от Autodesk, были разработаны с учетом классической скульптуры. Они позволяют цифровым скульпторам начинать с моделирования глиняного шара и использовать чувствительный к давлению планшет для рисования или монитор, чтобы манипулировать своим объектом с помощью кистей, которые отражают классические инструменты скульптуры, добавления или удаления материала с объекта.

Используя эти инструменты, художники создают скульптуры, состоящие из десятков миллионов деталей, которые фиксируют все замысловатые детали лица персонажа, чтобы они ожили в фильмах.

 

Создание персонажа с помощью ZBrush

 

 

Программное обеспечение САПР

Существует широкий спектр программного обеспечения САПР с различными пакетами, доступными для различных отраслей.

В ходе опроса, разосланного Hubs более 750 профессиональным клиентам, конструкторам и инженерам задали вопрос, какое программное обеспечение САПР они используют в настоящее время. Результаты представлены на рисунках ниже.


Результаты исследования программного обеспечения САПР, используемого инженерами

Результаты исследования программного обеспечения САПР, используемого инженерами

 

 

Результаты исследования программного обеспечения САПР, используемого конструкторами

Результаты исследования программного обеспечения САПР, используемого конструкторами

 

Опрос показал, что большинство инженеров и дизайнеров используют Solidworks для проектирования САПР. Затем инженеры предпочли AutoCAD, Inventor и Fusion 360 (единственный бесплатный профессиональный программный пакет САПР в списке), в то время как Rhino оказался вторым по популярности инструментом моделирования для дизайнеров. Интересно отметить, что Rhino не фигурировал в списке инженеров, хотя он был высоко оценен дизайнерами.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии