В большинстве случаев, особенно когда клиент предоставил только описание или 2D-чертеж детали, первым шагом в процессе обработки является построение цифровой модели желаемой детали. Эта модель будет точным виртуальным трехмерным представлением размеров, плоскостей и контуров детали. В программировании САПР (системы автоматизированного проектирования) существует три основных типа моделей: каркасные, поверхностные и твердотельные. У каждого есть свои сильные и слабые стороны. Следите за тем, как в этом блоге описывается, что такое каркасные, поверхностные и твердотельные модели, а также как их использовать.
Что такое каркасные модели?
Каркасные модели — самая старая из трех перечисленных технологий, но они ни в коем случае не устарели. Часто самая первая модель любой обрабатываемой детали создается в каркасном виде. Каркасная модель — это цифровое представление трехмерного объекта, но только по его краям, а именно там, где встречаются две смежные, но разные плоскости. Эти края обозначаются линией, как если бы конструкция представляла собой модель детали из металлической проволоки. Представьте себе, как вы рисуете прозрачный куб. Это каркасная модель.
Преимущество использования каркасной модели заключается в том, что вы можете точно и точно рассчитать основную структуру детали. В интерфейсе Mastercam все каркасные модели можно вращать, сжимать, увеличивать и редактировать простым щелчком мыши. Каркасные модели исключительно эффективны в узкоспециализированном использовании управления инструментом.
Что такое модели Surface?
Следующим в линейке является поверхностное моделирование: более исчерпывающее, чем каркасное, но немного более простое, чем твердотельное моделирование. Поверхностные модели, в отличие от каркасных, представляют собой «оболочку» детали. Если вы окрасите распылением объект и все его полости, отверстия и впадины, краска будет представлять собой поверхности, покрывающие все особенности детали. Однако эта модель не будет включать информацию об объеме, толщине или о том, как каждый окрашенный распылением элемент соотносится друг с другом. По сути, это полая оболочка, представляющая деталь.
Это дает пользователю преимущество, когда внешнюю форму необходимо отрегулировать так, как это невозможно при использовании полной твердотельной модели. Например, если грани детали необходимо построить одну за другой, моделирование поверхности является идеальным решением, поскольку к грани не требуется прикреплять какую-либо другую геометрию. Если бы вы попытались сделать это с твердотельной моделью, вам пришлось бы строить несколько граней одновременно. Моделирование поверхности даст вам гораздо больше свободы в отношении контура и направления. Хотя можно построить полную модель, используя только методы поверхностного моделирования, программирование CAM обычно основано на сочетании с твердотельным моделированием. Из-за математической основы их конструкции существуют также очень сложные формы, которые легче всего моделировать как поверхность.
Что такое твердотельные модели?
В то время как каркасные и поверхностные модели показывают определенные участки детали, твердотельные модели по сути являются точными копиями детали в цифровом пространстве. Это означает, что его внутренние особенности и точная толщина граней точно воспроизводятся внутри модели, а также края и поверхности. Твердотельную модель автомобильного двигателя можно разрезать на части, чтобы показать подробные поперечные сечения под любым углом. Поскольку твердые тела представляют собой полную трехмерную версию детали, отдельные элементы можно перемещать, изменять, дублировать или удалять, а затронутые области также будут меняться без необходимости отдельно моделировать каждую секцию, как это было бы с поверхностями.
Как комбинируются каркасы, поверхности и тела?
Большинство поверхностных и твердотельных моделей обычно начинаются с какого-либо каркасного объекта. Эта первая модель дает программисту возможность по-настоящему понять структуру, лежащую в основе детали. Часто этот вид дает им первое представление о том, как будет обрабатываться деталь. Однако обратите внимание, что некоторые твердотельные модели не будут иметь каркаса, если они будут сохранены как «кирпичи». Однако это не сделает деталь невозможной для обработки или модель нередактируемой.
Из каркасной модели можно построить последующую поверхностную или твердотельную модель. В тех случаях, когда часть конструкции выражена в виде поверхностной модели, а часть — в виде твердотельной модели, Mastercam позволяет пользователям выбрать обе модели вместе и обработать их как единое целое.