SolidWorks98 - cea mai nouă versiune a pachetului de programe de proiectare mecanică produs de SolidWorks Corp. - continuă să se mențină în poziția de lider al pieței MCAD, oferind utilizatorilor ușurința de utilizare a Windows și capabilități unice de modelare solidă.
Cronologic, modelatoarele de suprafețe au fost primele unelte utilizate în proiectarea mecanică tridimensională. Acestea permiteau generarea de corpuri cu geometrie complexă, ce aveau în componență suprafețe neuniforme (NURBS). Cu aceste suprafețe, odată generate, se puteau efectua operații de tăiere sau extindere (trim, extend), reunire (blend) ș.a. Unul din marile dezavantaje în folosirea acestor modelatoare era modul de lucru greoi cu un număr mare de curbe și suprafețe și deci o perioadă de învațare lungă.
Odată creat modelul 3D, acesta urma să fie folosit pentru calcule cu elemente finite (CAE) sau pentru generarea programelor pentru mașini cu comandă numerică (CAM). Programele de calcul cu elemente finite lucrează cu solide, un solid reprezentând volumul cuprins între mai multe suprafețe. Modelul 3D poate prezenta mici goluri la intersecția între suprafețe, aceste goluri ducând la erori în programele CAE, atunci când se încerca generarea solidului mărginit de aceste suprafețe sau generarea rețelei de elemente finite. Utilizatorul trebuia să revină și să "peticească" modelul, astfel încăt suprafețele să "închidă" perfect volumul cuprins între ele.
Modelatoarele de solide nu întâmpină aceste inconveniente, utilizatorul lucrând de la prima până la ultima operație cu un corp solid. Apărute în anii '80, aceste modelatoare de solide nu aveau capabilitățile de modelare a suprafețelor neuniforme. Dezvoltarea ulterioară a acestor modelatoare a condus la consacrarea lor ca soluție viabilă în domeniul MCAD. Totuși, nu s-a renunțat la modelatoarele suprafețelor în totalitate, acestea fiind folosite de unele programe pentru generarea de NURBS și efectuarea de operații topologice între aceste suprafețe și solide.
Modelul solid este cel mai complet tip de model folosit în CAD. Acesta conține toată geometria necesară pentru a descrie complet fețele și muchiile unui model. În plus, față de informațiile geometrice, solidul conține și informațiile topologice ce leagă această geometrie. Un exemplu de informație topologică ar fi muchia (curba) după care se întîlnesc aumite fețe (suprafețe) . Acest tip de informație face ca operații ca cea de racordare să se execute foarte ușor prin selectarea respectivei muchii și specificarea mărimii razei de racordare.
SolidWorks a optat, încă de la început (versiunea SolidWorks95 lansată în noiembrie 1995) pentru kernelul Parasolid, dovedindu-se în timp că aceasta a fost o alegere strategică.
Unele firme din industria MCAD au optat pentru utilizarea unui kernel propriu, pentru a dezvolta apoi uneltele de import - export cu fișiere generate de alte sisteme MCAD.
În 1995, cel mai folosit kernel pe piața "mid range" era ACIS produs de Spatial Technology Inc. și folosit de firme ca Bentley, Autodesk, Integraph ș.a.
SolidWorks a adoptat Parasolid produs de firma EDS, datorită superiorității acestuia în modelarea solidă (racordări complexe, solide cu pereți subțiri, sweep, loft) cât și pentru a ușura schimbul de fișiere cu programe ce folosesc același kernel (SolidWorks poate exporta atât solide cât și ansamble de solide în format Parasolid).
Superioritatea kernelului Parasolid a fost dovedită de faptul că, în acest moment, este adoptat de firme atât din domeniul CAD (Bentley, Intergraph) cât și din domeniul CAM/CAE (Teksoft, SRAC, McNeal-Schwendler, Mechanical Dynamics).
Modelatorul parametric de solide, dezvoltat de echipa de la SolidWorks Corporation, prezintă capabilități de modelare a corpurilor cu geometrie complexă, similare cu cele ale sistemelor "high-end" la un cost câteva ori mai mic decat al acestora din urmă.
SolidWorks98 este singurul sistem de pe piață care combină puterea modelării avansate "free form" cu modelarea solidelor în contextul unui ansamblu. În cele ce urmează, vom prezenta modelarea unui suport pentru un display cu cristale lichide.
Pentru modelarea acestui suport sunt folosite operațiile de sweep, loft, fillet și shell. Se începe prin generarea bazei suportului cu ajutorul operației "sweep", care constă în obținerea unui bosaj sau a unei tăieri prin măturarea unei traiectorii de către o secțiune. În figura 1, elipsa din plan orizontal va urmări traiectoria semicirculară constrânsă de o curbă de ghidare, ce este jumătatea de elipsă din plan vertical.
Forma obținută (figura 2) poate fi modificată prin adăugarea unei constrângeri schiței elipsei din plan orizontal. Se impune ca linia ce unește punctul de rază maximă cu cel de rază minimă să aibă o înclinație fixă față de orizontală (figura 3). Astfel, se poate controla forma obținută dupa operația de sweep, ca în figura 4.
În continuare, se execută operația "loft", ce constă în generarea unui bosaj sau a unei tăieri definite de un număr de secțiuni prin care acesta trece. Modul de trecere de la o secțiune la alta poate fi controlat prin curbe de ghidare și a unei curbe de traiectorie. Dacă la operația "sweep" secțiunea este una singură, și mătură o traiectorie eventual constrânsă de curbe de ghidare, operația de loft poate trece printr-un număr nelimitat de secțiuni ce vor mătura o traiectorie dată, cu posibilitatea de a constrânge forma obținută cu curbe de ghidare. De menționat că, în cazul ambelor operații, atât traiectoria cât și curbele de ghidare pot fi curbe spline 3D (figura 5).
Suportul este obținut prin loft între 3 secțiuni de formă eliptică, ce sunt constrânse de o curbă de ghidare, care este o curbă spline 3D. Prin editarea formei celor 3 secțiuni se obțin diverse forme ale suportului. Pentru obținerea unei geometrii plăcute, la intersecția dintre baza obținută prin sweep și operația de loft se adaugă o racordare prin selectarea muchiilor unde cele două operații se intersectează (figura 7).
Acest suport este modelat în contextul ansamblului suport- display. SolidWorks permite modelarea unor entități ale pieselor componente prin atribuirea unor relații între aceste entități și entități deja create la celelalte componente ale ansamblului. În exemplul nostru, se va crea o articulație sferică pentru asamblarea suportului cu display-ul (a se vedea figura 8).
Se va folosi schița care a generat o tăiere în display pentru a genera pe suport sfera ce se asamblează în respectiva tăiere. Astfel, se va stabili o legatură între sferă și tăietura din display.
Efectul acestei legături este faptul că, la mărirea distanței orizontale dintre diplay și suport, geometria suportului se modifică dupa cum se observă în figura 10.
SolidWorks98 prezintă o ușurință de utilizare tipică Windows permițând operații de "copy&paste" și "drag and drop". Un exemplu în acest sens este posibilitatea ca în contextul unui ansamblu să fie copiate operații ce aparțin unei piese pe fețele altei piese. După cum se poate observa în figura 11, prin simplul "drag&drop" al unei găuri de pe partea frontală a displayului se poate obține o gaură similară pe o față a suportului.
SolidWorks98 poate modela parametric suprafețe ce pot fi folosite ca geometrie de referință pentru alte operații sau pot fi folosite la operații topologice cu solide ( tăierea unui solid cu o suprafață ). În figura 12, se observă cum solidul este tăiat cu un profil, tăierea efectuându-se până la o suprafață de referință construită de utilizator.
Modelarea suprafețelor beneficiază de aceleași facilități ca și solidelele (operații ca sweep, loft) putând fi generate suprafețe complexe .
Una din capabilitățile importante la un modelator de solide este aceea de a crea forme complexe cu ajutorul racordărilor. Solid Works98 oferă posibilități de a executa racordări complexe, neegalate decât de programe care sunt de câteva ori mai scumpe și care au o interfață grafică tipică UNIX. Una din opțiunile de racordare este aceea de a limita o racordare până la una sau mai multe curbe (figura 13).
O alta capabilitate a SolidWorks este aceea de a crea linii de separație, acestea din urma putând fi chiar curbe 3D (vezi figura 14). Aceste linii de separație sunt foarte utilizate pentru a putea genera înclinări ale fețelor unei piese, importante în proiectarea pieselor turnate și a celor de plastic. Utilizatorii pot crea aceste linii de separație și apoi să realizeze studii asupra direcțiilor de înclinare a fețelor pentru a putea determina modul în care piesa se va separa de matriță. SolidWorks98 permite realizarea înclinării fețelor create prin utilizarea liniilor de separație 3D.
SolidWorks98 oferă posibilitatea de a crea automat o cavitate (amprenta unei piese), operație ce este utilă în cazul proiectării matrițelor sau pentru prelucrarea pe MUCN (figura 15). Faptul că SolidWorks98 are asociativitate bidirectională între piese, ansamble și desene, asigură proiectanții că orice modificare a piesei originale se va actualiza automat în forma cavității.
Între operațiile de modelare oferite de SolidWorks98 este aceea de a modela desfășurate. Modelarea desfășuratelor este inclusă în funcționalitățile SolidWorks, utilizatorii nefiind obligați să lucreze cu o altă aplicație dedicată (vezi figurile 16, respectiv17). Pentru anumite piese este mai ușor să fie modelate în forma desfășurată, pentru ca apoi să se adauge îndoirile. SolidWorks98 permite aceast mod de lucru, piesa în forma desfășurată cât și în forma îndoită fiind una și aceeași, nefiind necesare două fișiere pentru fiecare dintre forme.
SolidWorks este foarte flexibil în ceea ce privește obținerea desfășuratelor. Utilizatorii pot crea îndoirile prin desenarea unui arc in schița 2D sau prin adăugarea de racordări pe modelul 3D. Felul în care modelul 3D este obținut nu contează pentru a putea genera desfășurata. SolidWorks poate chiar importa piese create în alte sisteme CAD ( în format Parasolid, STEP sau IGES ) pentru a crea apoi desfășurata acestei piese. Deoarece SolidWorks98 este complet asociativ, este sigur că toate celelalte fișiere (ansamble, desene, desfășurate) sunt actualizate automat în momentul în care se operează o modificare a piesei îndoite sau desfășurate.
SolidWorks98 prezintă ușurința de utilizare cu care utilizatorii Windows sunt obișnuiți, dar neîntâlnite la alte sisteme MCAD. Utilizatorii SolidWorks pot executa operații "copy&paste" cu operații sau grupuri de operații prin simplul "drag&drop", atât pe modelul solid cât și între solide (figura 18). Schițele 2D pot fi de asemenea copiate de la un model la altul prin operații "drag and drop".
SolidWorks oferă posibilitatea ca operații sau modele să fie salvate și apoi reutilizate în Feature Palette, care permite accesul rapid la librării de operații sau piese direct din fereastra SolidWorks. Feature Palette poate fi utilizată de întreaga echipă de proiectare, eliminându-se reproiectarea operațiilor sau pieselor standardizate. Această capabilitate elimină ore intregi de proiectare, micșorând costurile și timpul de livrare pe piață al produselor. Prin "Solution Partners Program", inițiat de compania SolidWorks Corp., o serie de firme din domeniile CAD/CAM/CAE/PDM au încheiat parteneriate pentru a putea oferi soluții integrate în domeniile respective. Astfel, având ca suport SolidWorks98, utilizatorii pot beneficia de avantajele ingineriei concurențiale, folosind cele mai bune soluții oferite de firme cu statut de leader în domeniile respective. Aceste soluții integrate sunt diponibile tuturor beneficiarilor SolidWorks prin rețeaua de reselleri autorizați ai SolidWorks.
Relații suplimentare pot fi obținute contactând distribuitorul autorizat SolidWorks: firma CAD WORKS din Craiova tel/fax 051/419764, e-mail: cadworks@djx.topedge.co, www.topedge.com/home/cadworks