Для служебного пользования.

Существующие программы двумерного проектирования машиностроительных чертежей предлагают разнообразные возможности отрисовки деталей, их редактирования, проведения расчетов и интеграции с другими приложениями. В этой статье рассматриваются критерии оценки приложений для машиностроителей, работающих с двумерной графикой.

Распознавание символов

Зачем нужно распознавание символов?

  • Приведение чертежей к общему стандарту предприятия.
  • Редактирование старых чертежей.
  • Обмен чертежами между предприятиями.

Не секрет, что огромное количество машиностроительных чертежей было выполнено или проектируется в AutoCAD (формат DWG). Естественно, многие производители CAD-систем стараются поддерживать его в своих программах — с тем, чтобы пользователи могли обмениваться информацией и использовать свои старые наработки. Как происходит преобразование таких чертежей в формат DWG? Графические объекты типа «линия», «окружность», как правило, транслируются корректно. Трудности возникают с обозначениями отклонений формы, сварных швов, технических требований, шероховатости. Решение задачи распознавания и исправления «некорректно сконвертированных» обозначений — один из важных критериев при выборе приложения. Причем распознать объект — лишь половина дела: необходимо вернуть распознанным объектам характерные им свойства для редактирования.

Распознавание символов предлагается проводить в полуавтоматическом режиме (при автоматическом распознавании пользователь затратит больше времени на проверку результата). Ниже приводится несколько примеров выполнения команды распознавания символов на чертеже, реализованных в приложении MechaniCS.

Рис. 1. Исходное изображение - обозначение символа шероховатости (текст не горизонтальный, линии под разными углами)
Рис. 1. Исходное изображение - обозначение символа шероховатости (текст не горизонтальный, линии под разными углами)
Рис. 2. Указание объекта для распознавания
Рис. 2. Указание объекта для распознавания
Рис. 3. Просмотр исходного и распознанного обозначений
Рис. 3. Просмотр исходного и распознанного обозначений
Рис. 4. Результат распознавания и редактирования
Рис. 4. Результат распознавания и редактирования
Рис. 5. Распознавание обозначения базовой поверхности. Справа - результат распознавания
Рис. 5. Распознавание обозначения базовой поверхности. Справа - результат распознавания
Рис. 6. Результаты распознавания и редактирования обозначений показаны в нижней части фрагментов рисунков

Для настройки параметров распознавания предлагается специальное диалоговое окно:

Рис. 7. Окно настройки символов распознавания
Рис. 7. Окно настройки символов распознавания

Если на чертеже есть созданная в AutoCAD спецификация, можно распознать все ее листы и передать их содержание в Excel.

Какие объекты распознает MechaniCS?

  • Форматы.
  • Листы спецификаций.
  • Символы шероховатости.
  • Обозначения отклонений формы.
  • Обозначения видов, разрезов, сечений.
  • Текстовые выноски.

Динамическое редактирование

Критерии оценки

  • Объектно-зависимая геометрия деталей.
  • Задание свойств поведения детали.
  • Управление «уровнем» проекции детали — Z-уровень.

Объектно-зависимая геометрия деталей

Что под этим подразумевается? На деталь можно назначить параметры, описывающие ее взаимодействие с другими деталями. Например, для детали «компенсатор» подшипникового узла можно задать условия, что торцы компенсатора должны касаться подшипника, а его наружный диаметр совпадает с внешним диаметром подшипника. В этом случае при редактировании типоразмера подшипника произойдет автоматическое обновление размеров компенсатора. Использование такой технологии позволяет просмотреть различные варианты конструкции и выбрать подходящий простым изменением одной детали (в нашем примере — подшипника).

Рис. 8. Пример подшипниковой опоры, состоящей из объектно-зависимых деталей: два подшипника, вал, компенсатор, стакан, запорная крышка с уплотнением
Рис. 8. Пример подшипниковой опоры, состоящей из объектно-зависимых деталей: два подшипника, вал, компенсатор, стакан, запорная крышка с уплотнением
Рис. 9. Изменим диаметры ступеней вала. В результате автоматически изменились следующие детали: два подшипника, компенсатор, стакан, запорная крышка с уплотнением
Рис. 9. Изменим диаметры ступеней вала. В результате автоматически изменились следующие детали: два подшипника, компенсатор, стакан, запорная крышка с уплотнением

Конструктивные размеры детали вращения могут быть изменены индивидуально. Исключение составляют технологические элементы (канавки выхода шлифовального круга, буртики и т. д.) — они корректируются автоматически.

Задание физических свойств поведения детали

Многие приложения включают в себя расчетную часть из курса «Детали машин».Общее для всех — это диалоговые окна с полями ввода исходных данных для расчета. Некоторые приложения позволяют просмотреть результат расчета в диалоговом окне с графическим представлением детали. Ввод параметров завершается отрисовкой рассчитанной детали в сборочном чертеже или отдельном файле. Для редактирования детали снова вызывается диалоговое окно и вводятся новые параметры. Подход неудобен тем, что деталь редактируется отдельно от ее окружения в сборочном чертеже.

Есть приложения, в которых контуры деталей строятся по вспомогательным конструкционным линиям и их редактирование приводит к изменению геометрии сопряженных деталей. На геометрические объекты накладываются зависимости с различными параметрами.

А что если, в противовес существующим приемам, при вставке стандартной детали получить возможность в динамике просмотреть ее типоразмеры из ряда значений? При этом программа цветом сообщит о достижении прочностных характеристик? Выбор типоразмера детали в этом случае происходит непосредственно в сборке.

Рис. 10. Изменение цвета пружины при достижении граничных условий ее прочности из таблицы данных
Рис. 10. Изменение цвета пружины при достижении граничных условий ее прочности из таблицы данных

Управление «уровнем» проекции детали — Z-уровень

Во всех приложениях и программах говорится о возможности редактирования созданных объектов. Но 2D-проектирование имеет свои особенности: здесь работа идет с проекциями деталей. Контур одной детали может закрывать несколько деталей. Следовательно, и редактирование контура этой детали требует соответствующего изменения в контурах других. Каждым приложением эта задача реализуется по-своему. Одни предлагают удалить проекцию детали и сгенерировать новую, с иными исходными данными, другие — изменить только несколько параметров в контексте сборки с возможностью восстановления исходной геометрии сопряженных деталей. Как вернуть первоначальную геометрию деталей?

Предлагается ввести термин «Z-уровень» — величину уровня по высоте выбранного двумерного контура детали.

Результат редактирования Z-уровня одного из штуцеров показан на примере гидроузла. Эта задача решается многими программами. Что предлагается нового?

  1. В роли контура может выступать любой замкнутый набор объектов графики. Назовем его Z-область. Указываем Z-область и задаем новый Z-уровень для данной проекции. При удалении Z-области или изменении ее контура восстанавливается исходная графика деталей.
  2. Задание разной величины Z-уровня для одной детали. Решение показано на примере трубопровода:
Рис. 11. Пересечение 2D-изображения трубопроводов
Рис. 11. Пересечение 2D-изображения трубопроводов
Рис. 12. Изменение Z-уровня для отдельных участков трубопроводов с автоматическим восстановлением исходной графики деталей
Рис. 12. Изменение Z-уровня для отдельных участков трубопроводов с автоматическим восстановлением исходной графики деталей

Способность приложения восстанавливать проекции деталей, ранее скрытые другими деталями, — очень важный критерий при проектировании в 2D.

Проектирование гидропневмоэлементов

При проектировании гидропневмоузлов большинство разработчиков приложений, как правило, делают упор только на отрисовку собственно элементов схемы. Это все, что есть. Очевидно, в этой части все отдано объемному проектированию. Хотя можно посмотреть на задачу с другой стороны и предложить…

Новые критерии для оформления 2D-чертежей гидропневмоузлов

Автоматическое распознавание соединения

Рис. 13. Выбор отверстия
Рис. 13. Выбор отверстия
Рис. 14. Автоматическое определение номинала угольника и динамическое задание стороны отрисовки
Рис. 14. Автоматическое определение номинала угольника и динамическое задание стороны отрисовки

Разводка трубопроводов в контексте сборки

Рис. 15. Выравнивание участка трубопровода параллельно отрезку
Рис. 15. Выравнивание участка трубопровода параллельно отрезку

Расположение прямолинейных участков трубопроводов можно отредактировать по отношению к существующей геометрии, выбрав критерии: параллельно объекту, с отступом от объекта, перпендикулярно объекту.

Выбор материала трубопровода

После изменения материала и диаметра проходного отверстия трубопровода типоразмер концевых соединений корректируется автоматически.

Рис. 16. Окно параметров трубопровода
Рис. 16. Окно параметров трубопровода

Образмеривание трубопроводов

Автоматическое соединение концевых соединений

Рис. 17. Для соединения штуцера трубой вызывается контекстное меню, а в нем - строка «Соединить»
Рис. 17. Для соединения штуцера трубой вызывается контекстное меню, а в нем - строка «Соединить»
Рис. 18. Укажите на второй штуцер и выберите способ проведения трубопровода
Рис. 18. Укажите на второй штуцер и выберите способ проведения трубопровода
Рис. 19. Задание способа проведения трубопровода (три участка или пять участков)
Рис. 19. Задание способа проведения трубопровода (три участка или пять участков)

Конструкторский нормоконтроль

Функции нормоконтроля дополнены возможностью задания величины шероховатости в зависимости от квалитета размера и заданием величины отклонения формы в зависимости от квалитета размера.

Все дополнения носят рекомендательный, справочный характер. Для задания величины отклонения формы поверхности и ее шероховатости при их простановке необходимо указать на размер с проставленным квалитетом.

Рис. 20. Задание величины биения поверхности вала диаметром 20h7
Рис. 20. Задание величины биения поверхности вала диаметром 20h7

Работа с таблицами

При оценке приложения в плане создания и редактирования таблиц предлагаются следующие критерии:

  • Легкое и удобное форматирование таблицы с интерфейсом, привычным пользователю Microsoft:
    форматирование текста внутри текущей ячейки, выделенной колонки или строки;
    объединение ячеек;
    редактирование толщины границ.
  • Вставка растровых изображений.
  • Вставка пользовательских блоков из текущего и внешнего файлов.
  • Вставка блоков и объектов приложения для сбора информации по полям, указанным конструктором.
  • Присвоение полям таблицы свойства «Только для чтения»
  • Создание и сохранение пользовательских типов таблиц, бланков.
  • Автоматическая вставка начерченной в ячейке таблицы графики в диалоговое окно.

Предложенные критерии оценки не охватывают всего спектра задач проектирования конструкторской документации. Некоторые посчитают их субъективными. Но, уверен, многие пользователи ждут решения поставленных задач: обмена чертежами с возможностью распознавания символов, легкого и динамичного редактирования, многовариантности проектирования. MechaniCS 3.0 — приложение для машиностроителей — предлагает свое решение. Проверьте его в деле!