3D модели деталей

Сейчас, когда наука и техника развиваются очень стремительными темпами, намного быстрее, чем когда бы то ни было ранее, разработчики различных машин, механизмов, устройств и агрегатов уже просто не могут представить свою профессиональную деятельность без использования САПР (систем автоматизированного проектирования). Многие современные промышленные изделия настолько сложны, что конструкторам при их разработке совершенно необходимо сочетать реальные прототипы с использованием эффективных методик изучения тех особенностей поведения, которые наиболее характерны для этих моделей.

Практически все машиностроительные детали сейчас проектируются с обязательным применением достижений современных компьютерных технологий, в том числе и такого из них, как 3D-графика. Такая технология, как трехмерное моделирование, дает возможность создавать изображения практически любых деталей таким образом, чтобы они получались максимально реалистичными. 3D-моделирование дает возможность визуализировать те детали, которых еще в действительности не существует и которые еще только находятся в разработке.

Для того чтобы зрительно воссоздавать трехмерные модели различных деталей, на основе которых производятся различные математические расчеты и делается визуальная оценка, используются специализированные пакеты прикладного программного обеспечения. Их создатели сумели добиться того, чтобы любое изменение хотя бы одной из трех координат 3D-модели, автоматическим образом приводило к соответствующим изменениям во всей остальной конструкторской и проектной документации.

Как показывает практика, сейчас трехмерное моделирование успешно используется во многих областях современной техники, однако наилучшие результаты оно дает тогда, когда производится проектирование размещения разнообразного заводского оборудования, создаются чертежи высокой сложности, проектируются различные строительные конструкции, трубопроводные системы. Кроме того, 3D-моделирование практически незаменимо тогда, когда требуется обеспечение наиболее точного (то есть с минимальными зазорами) сопряжения разнообразных деталей и компонентов, а также необходимо гарантированно соблюсти наиболее жесткие технические требования.

Современные компьютерные технологии располагают таким инструментарием трехмерного моделирования, который позволяет производить имитацию функционирования роботов и генерировать траектории движения инструмента. Благодаря этому трехмерное моделирование уже стало одной из неотъемлемых частей современного производства.

Следует отметить, что подавляющее большинство современных систем трехмерного моделирования располагают средствами автоматического анализа таких физических характеристик, как моменты инерции и вес, располагают разнообразными средствами, позволяющими решать геометрические проблемы, возникающие при создании сложных сопряжений, а также при различных интерпретациях.

3D-моделирование особенно полезно в тех случаях, когда требуется многократно редактировать трехмерный объект практически на всех этапах его проектирования. Дело в том, что в системах трехмерного моделирования имеется автоматическая связь между теми данными, которые имеют различные геометрические виды изображений.

 

 

Типы трёхмерных моделей

Трёхмерные модели подразделяются на три типа по функциональному назначению:

Наиболее простыми из них являются каркасные модели, которые, по сути дела, являются наборами соединенных между собой в трехмерном пространстве линий и сегментов дуг. Между ними не существует никакой зависимости, они описывают только кромки объектов и их использование весьма ограничено.

Под поверхностными моделями понимаются наборы поверхностей, соединенные в пространстве таким образом, что образуют трехмерный объект. В отличие от каркасных моделей они несут в себе информацию о силуэте и контурах поверхностей. Поверхностные модели достаточно широко используются в компьютеризованных производственных системах.

Твердотельные модели являются наиболее совершенными, поскольку несут в себе информацию не только о кромках и плоскостях, но и о внутреннем объеме. Их можно использовать не только для визуализации, но и для проведения различных вычислений.