Методы создания пространственных геометрических моделей и их графических изображений

Обработка графических данных н ЭВМ как область прикладной информатики означает формирование моделей графических изображений и пространственных геометрических моделей, их хранение, отображение, отображение и преобразование можно представить в виде геометрического информационного потока.

Можно выделить два основных вида геометрических объектов:

Постоянный – с постоянными размерами и геометрической формой, например, стандартное изделие с постоянными параметрами.

Параметрически заданный – с переменными размерами и геометрической формой, например, конструктивные элементы типовых деталей и т.д.

Постоянные могут быть сформированы с помощью ACAD.

Методы описания параметрически заданных геометрических образов – создание моделей изделий характеризуются большими затратами на формирование внутри машинного представления. Чтобы сократить эти затраты, пользуются методами: вариантным или генерирующим.

Вариантный метод основан на том, что для определенного класса изделий выявляется модель – представитель, с помощью которой можно получить все геометрические формы этого класса изделий. Представителя класса изделий называют типовой моделью (или комплексной моделью), а полученные из нее формы – вариантами (исполнениями).исполнение изделия определяется заданными параметрами, обнуление которых приводит к исключению составления элементов геометрических объектов. В простейшем случае изменяют только размеры, а конструкция отдельных вариантов семейства изделий остается неизменной. Такой вид конструирования называется принципиальным (т.е. с сохранением принципа конструкции). При принципиальном конструировании данные технологической документации не подготавливаются каждый раз заново, а закреплены за уже имеющимися принципиальными чертежами. Применение такого метода предполагает, что уже сделан выбор геометрии для проектируемого изделия. Областями применения является проектирование отдельных деталей (например, пружин), комплексных функциональных узлов (например, подшипников), готовых изделий (например, трансформаторов). Затраты на описание типовой модели велики по сравнению с затратами на получение вариантов, поэтому многие системы используют принцип вложенности моделей. Один раз типовые модели используются для описания других типовых моделей в качестве макрокоманд.

Применительно к технологии обработки в этом случае можно говорить о типовом технологическом процессе. В случае необходимости обновления комплексной информации о типовом техническом процессе или чертеже на группу изделий в систему вводятся новые варианты сочетаний различных исходных параметров.

При генерирующем методе определяются различные сочетания конструктивных и технологических элементов и выбирается наилучшее решение. Принцип работы основан на разделении геометрических образов на элементы и создание новых геометрических образов из имеющихся элементов. Различают группы элементов основные (функциональные), вспомогательные (конструктивные геометрические и элементы формы) и технологические. С помощью основных элементов создаются геометрическая форма детали (наружные и внутренние поверхности), проточки (внутренняя и наружная). Это дает прежде всего общее описание детали. С помощью вспомогательных элементов, которые непосредственно связаны с основными, осуществляется более подробное описание детали, что позволяет полностью передать ее геометрическую форму. Технологические элементы или характеристики относятся и к основным, и к вспомогательным. Они также влияют на простановку размеров. Работающие по генерирующему принципу САПР обладают высокой гибкостью и пригодны для решения различных задач. Использование этого метода эффективно, так как большинство конструкторских разработок, называемых новыми конструкциями, создается путем ранее неиспользовавшегося сочетания элементов, давно известных как по принципу функционирования, так и по исполнению.