OberflÀchenmodellierung bei der Arbeit mit CAD T-FLEX CAD 17

Autor: Sergey Timofeev, Programmierer und Entwickler von Top Systems CJSC.

Leiter: Igor Batyuchenko, Leiter der Entwicklungsgruppe bei ZAO Top Systems.



Der Artikel beschreibt die theoretischen Grundlagen neuer OberflÀchenmodellierungsoperationen in T-FLEX CAD 17 sowie deren Hauptzweck.



Produkte komplexer Formen



Die OberflĂ€chenmodellierung wird bei der Konstruktion einer Vielzahl von Industrieprodukten mit komplexen Formen verwendet: von HaushaltsgerĂ€ten und Autos bis hin zu Flugzeugen und Seeschiffen. Ein Ansatz fĂŒr diese Art der Modellierung besteht darin, eine Reihe von Referenzprofilen und Umrissen zu verwenden, auf deren Grundlage die ÜbergangsflĂ€chen konstruiert werden.



Die Verwendung von Standardoperationen zum Erstellen dieser Art von Geometrie ist jedoch hĂ€ufig unpraktisch und hinsichtlich des Zeitaufwands ineffizient. Bei der Lösung von Problemen beim Konstruieren von OberflĂ€chen mit bestimmten Merkmalen mĂŒssen Konstrukteure ein einziges Werkzeug verwenden, mit dem Sie verschiedene Optionen fĂŒr die Angabe der Anfangsdaten auswĂ€hlen können (z. B. OberflĂ€chen eines konischen Abschnitts). Aus diesem Grund haben wir einen Mechanismus zum Konstruieren dieser Art von OberflĂ€chen mit einem gemeinsamen Satz von Eigenschaften geschaffen, sofern dies zulĂ€ssig ist.



1. ÜbergangsflĂ€chen



In T-FLEX CAD 17 hat eine Operation, die eine Familie von OberflĂ€chen mit einem konischen Abschnitt enthĂ€lt, den generischen Namen "ÜbergangsflĂ€che". Zweck der Operation: Schaffung einer ÜbergangsflĂ€che zwischen zwei anderen FlĂ€chen (grĂ¶ĂŸtenteils), die jedoch bestimmte Randbedingungen aufweist, sowie eine spezifische, wenn auch möglicherweise in der "LĂ€nge" variable Querschnittsform (dazu spĂ€ter mehr).



Derzeit verfĂŒgt die Operation in ihrem Arsenal ĂŒber zehn Bauweisen, die je nach Art des Abschnitts in drei Gruppen unterteilt sind:



  • konisch, 4 Arten;

  • Kreis (Bogen), 4 Typen;

  • gerade, 2 Arten.



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Abbildung 1. OberflĂ€che eines sich verjĂŒngenden Abschnitts entlang einer gekrĂŒmmten Referenzkurve

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Abbildung 2. Definition der technischen Diskriminante und der OberflÀche ab Punkt

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Abbildung 3. Konstruktionszustand und OberflÀche durch einen keilförmigen Zwischenweg

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Abbildung 4. OberflÀche definiert durch das Diskriminanzdiagramm im Bereich (0,4; 0,8)

4. , (0.4; 0.8)





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2.



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Abbildung 5. Beispiele fĂŒr linierte FlĂ€chen (grĂŒne Linien - Hilfslinien)

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Abbildung 6. Verteilung der isoparametrischen Linien (Ausrichtungstyp - entlang der BogenlÀnge)

6. ( – )



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Abbildung 7. Linierte OberflÀche entlang der Referenzkurve

7.



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Abbildung 8. OberflĂ€chen "entlang der BogenlĂ€nge" und "entlang der StĂŒtzkurve"

8. « » « »



3.



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Abbildung 9. "Fortsetzung" der abgeschnittenen Kante einer zylindrischen FlÀche

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Abbildung 10. Zwei Optionen fĂŒr "Fortsetzung" fĂŒr die Bedingung "G1" und eine fĂŒr die Bedingung "G2"

10. «» «G1» «G2»



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Abbildung 11. Drei Arten von Bruchbehandlungen fĂŒr OberflĂ€chen

11.



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Abbildung 12. Kugel mit verschiedenen Profiltypen

12.



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Abbildung 13. Dicke angeben, Enden glÀtten und brechen

13. ,



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Abbildung 14. Ergebnis der Operation "Weiter gesetzlich"

14. « »



Die Neuberechnung dieses Beispiels auf einem modernen PC dauert weniger als eine Sekunde. Trotzdem sind die in diesem Beispiel beteiligten geometrischen Operationen im Hinblick auf die verwendeten Ressourcen (aufgrund der Vielseitigkeit der Operation) ziemlich "teuer". Trotzdem ist eine solche Operation in ihrer Art einzigartig.



Fazit



Wie am Anfang dieses Artikels erwĂ€hnt, wird der OberflĂ€chenmodellierungsansatz in vielen Branchen verwendet. Mit den grundlegenden CAD-Werkzeugen T-FLEX CAD sowie den oben beschriebenen VorgĂ€ngen können Sie Modelle beliebiger KomplexitĂ€t entwerfen, die alle Anforderungen an die Form des Produkts, seine Ergonomie und Ästhetik erfĂŒllen.




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