Projektowanie parametryczne

Przed przystąpieniem do parametrycznego projektowania 2D konieczne jest zdefi­niowanie i wyjaśnienie przynajmniej podstawowych pojęć.

Parametryczność

Rysunek (model 2D) w programie AutoCAD 2014 może być parametryczny. Jest to poważna zmiana jakościowa w stosunku do wersji 2009 i starszych, dająca użytko­wnikowi duże dodatkowe możliwości.

• Mówimy, że obiekt jest parametryczny, jeżeli jest opisany za pomocą parame­trów, których modyfikacja powoduje zmianę obiektu.

Obiekty (rysunki) są parametryczne dzięki systemowi więzów wymiarowych i geometrycznych.

Projektowanie parametryczne - Więzy i wymiary w CAD

Zgodnie z definicją formułowaną w mechanice więzy to zależności ograniczające swobodę ruchu obiektów zapisane w formie niezależnych równań. Prościej można po­wiedzieć, że:

• Więzy to zależności ograniczające swobodę ruchu obiektów (odbierające obiek­tom tzw. stopnie swobody).

Odcinek (sztywny) na płaszczyźnie ma trzy stopnie swobody (dwa przesunięcia i obrót). W modelu CAD dodatkowym stopniem swobody odcinka jest możliwość zmiany długości. W parametrycznych systemach CAD stosuje się powszechnie [1, 4, 5, 6, 7] podział więzów na:

− geometryczne,

− wymiarowe,

− montażowe.

W procesie projektowania 2D (na płaszczyźnie) wystąpią jedynie dwa pierwsze rodza­je więzów. W literaturze oba te rodzaje nazywa się zwykle więzami geometrycznymi. Pierwsze to więzy geometryczne postaciowe, drugie – geometryczne wymiarowe.

• Autor z przykrością stwierdza, że poprawne określenie „więzy” (Constraints), stosowane dość konsekwentnie w wersji 2010 programu, począwszy od wyda­nia 2011 zostało zastąpione dziwacznym terminem „wiązania”.

Więzy geometryczne w CAD

• Więzy geometryczne ograniczają swobodę ruchu obiektów (odbierają obiek­tom tzw. stopnie swobody).
• Możliwe jest odbieranie stopni swobody ruchu bezwzględnego obiektów (na przykład więzy poziomości) oraz ruchu obiektów względem siebie (np. więzy prostopadłości).

Niżej podano zestawienie narzędzi więzów geometrycznych występujących w pro­gramie AutoCAD 2014.

Symbole więzów geometrycznych są podobne do poznanych już symboli trybów lokalizacji OBIEKT (SNAP). Jednak między więzami i trybami lokalizacji jest zasadnicza różnica.

Na rysunku 1 pokazano narzędzia zarządzania więzami geometrycznymi. Na ry­sunku 2 dostępne tryby lokalizacji programu AutoCAD 2014.

Projektowanie parametryczne - Więzy wymiarowe w CAD

• Więzy wymiarowe ograniczają swobodę ruchu obiektów (odbierają obiektom tzw. stopnie swobody).
• Możliwe jest odbieranie stopni swobody ruchu bezwzględnego oraz ruchu względnego obiektów.
• Więzy wymiarowe są parametrami opisującymi w sposób dynamiczny stan obiektu (długość lub kąt) i pozwalającymi na zmianę tego stanu.

• Zmiana wartości więzów wymiarowych powoduje zmianę zwymiarowanej od­ległości lub kąta, a więc i zmianę geometrii obiektów.

• Tych długości i kątów w geometrii obiektu, na które nałożono więzy wymiaro­we, nie można zmienić inaczej niż przez zmianę wartości więzów.

Narzędzia nakładania więzów wymiarowych występujące w programie AutoCAD 2014 są widoczne na rysunku:

• Techniki nakładania i edycji więzów wymiarowych są analogiczne do sposobów tworzenia i modyfikacji wymiarów omówionych w części I podręcznika.

Projektowanie parametryczne - Wymiary w CAD

Wymiary zespolone, które poznaliśmy w pierwszej części podręcznika, to wymia­ry nieparametryczne. Będziemy na ich określenie używać po prostu pojęcia „wymiary”.

Przykład rysunku parametrycznego i nieparametrycznego

Na rysunku 1 pokazano nieparametryczny model 2D w kształcie ceownika zło­żony z niezależnych odcinków utworzonych za pomocą narzędzia LINIA (LINE). Obiekt 3 to wymiar.

Na rysunku 2 pokazano parametryczny model 2D w kształcie ceownika złożone­go z odcinków utworzonych za pomocą narzędzia LINIA (LINE). Odcinki te już nie są niezależne, a obiekt 4 to więzy wymiarowe.

Oba rysunki wyglądają identycznie. Poddajmy każdy z nich edycji w taki sam sposób. Będzie to rozciągnięcie za pomocą uchwytów pionowego odcinka o wektor 5-6.

Efekt edycji modelu nieparametrycznego jest widoczny na rysunku 7. Niezależny odcinek zmienił długość oraz położenie i oderwał się od sąsiedniego odcinka.

Parametryczny model po edycji jest widoczny na rysunku 8. Ceownik zachował swój wyjściowy kształt. Zmieniła się jedynie długość górnego ramienia. Na zmianę kształtu nie pozwoliły więzy wymiarowe i geometryczne widoczne na rysunku 9.

Więcej informacji na temat CAD znajdziesz na forum CAD.

Materiał opracowany na podstawie książki Andrzeja Jaskulskiego "AutoCAD 2014 / LT2014 / 360 (WS)+. Kurs projektowania parametrycznego i nieparametrycznego 2D i 3D", Wydawnictwo Naukowe PWN 2013,