С каждой версией в КОМПАС-3D появляются новые возможности, совершенствуются и становятся удобнее инструменты, доступные ранее. Многие конструкторские задачи, для решения которых прежде существовали только обходные пути («костыли»), теперь можно реализовать напрямую и гораздо быстрее. В процессе поиска оптимальных вариантов разработчики общаются с пользователями, изучают обращения в техподдержку и отзывы на форуме, а также самостоятельно проверяют сценарии работы на реальных изделиях. Об одном из таких примеров рассказывает ведущий инженер-аналитик Центра разработки АСКОН в Коломне Никита Батьянов.

Тестировать функционал можно и на кубиках, но мы стараемся смотреть на продукт глазами пользователя, который работает не с кубиками, а со своими изделиями. Поэтому аналитики конструируют, моделируют, чтобы понять, какие задачи решаются удобно, а какие нет. Возникает повод подумать, как классифицировать выявленную проблему — как частую или, наоборот, нетипичную, заниматься ли доработкой функционала КОМПАС-3D или созданием отдельного приложения.

В одной из моих работ стояла задача проверить некоторые решения по простановке размеров, для чего в качестве объекта моделирования я выбрал потенциометр.

В итоге он «оброс» электрогитарой — о ее моделировании я задумывался еще в начале своей работы в АСКОН летом 2016 года, когда мне показали новую операцию по сечениям в 17-й версии КОМПАС-3D.

Я нацелился сделать модель электрогитары правильно, вплоть до того, чтобы её можно было изготовить. Отсюда возникло условие — сохранить возможность внесения изменений в любой компонент, всё как в настоящем производстве. Поэтому при моделировании широко использовалась компоновочная геометрия и, почти в каждой детали, копирование геометрии.

Копирование геометрии

Компоновочная геометрия особенно выручила при моделировании пружины для тремоло-машинки (приспособление, которое позволяет изменить натяжение всех струн во время игры и придать эффект вибрирующего звучания). Необходимо было учесть, что из-за того, что сёдла разной высоты, винты, которые подпирает пружина, тоже будут расположены на разной высоте.

Тремоло-машинка

Сёдла, винты и пружина

Получалось, что в данном случае я не могу использовать копирование из сборки, т.к. в эту же сборку я буду вставлять деталь с копией. Это вызовет бесконечное перестроение сборки (вставка в сборку изменяет сборку, что, в свою очередь изменяет копию геометрии, которая изменит вставку, которая… правильно, изменит сборку). Компоновочная геометрия служит как раз для того, чтобы вынести опорную геометрию на «внешний уровень» и уже по ней создавать и детали, и сборку.

Компоновочная геометрия для тремоло

Компоновочная геометрия в файле пружины. По этим отрезкам потом будет сделана операция «сгиб по линии»

Полученная в результате пружина. По этой компоновочной геометрии создавались сёдла и основа. В сборке их уже не надо было размещать, так как их системы координат совпадали.

Забегая вперёд, мне кажется, и я, и КОМПАС-3D отлично с этим справились: я несколько раз изменял форму деки и расположение тремоло, даже менял мензуру — всё остальное осталось на своих местах после перестроения, мне не пришлось исправлять какие-то ошибочные сопряжения или потерянные связи.

Но больше всего я «попотел» с гитарными ладами — ведь они все разные, их достаточно много, а мне очень хотелось сделать лады максимально точно. Это был своеобразный вызов — сделать 24 похожих, но всё же разных лада в базовом функционале КОМПАС-3D, а потом разместить их в нужных местах, при этом избегая повторяющихся действий.

Конструкция грифа электрогитары

Накладка грифа имеет сложную форму — у нее разный радиус кривизны у головы грифа и у деки гитары. Ширина накладки также меняется по её длине.

Лады, расположенные на накладке, изначально представляют собой что-то вроде специальной проволоки, нарезаются кусками по ширине накладки в том месте, где они будут стоять, и немного изгибаются, а затем забиваются молотком в пропилы в накладке грифа. В момент забивания лад окончательно принимает кривизну накладки в том месте, куда его забили. Таким образом каждый лад немного «кривее» предыдущего, если считать от деки до головы грифа (R24 > R1).

Ниже привожу своё решение для моделирования ладов — возможно, не единственное верное, но в итоге я только в двух случаях использовал «ручной» труд.

Рассчитываем в электронной таблице координаты ладов.

Сохраняем координаты в текстовый файл и с помощью команды «Группа точек из файла» импортируем в КОМПАС-3D. Чтобы точки шли от верхнего порожка, ставим локальную систему координат в нужном месте.

Используем эти точки, чтобы сделать пропилы массивом по точкам.

В качестве задела на будущее делаем копию геометрии до пропилов, чтобы использовать её при создании ладов.

Копируем геометрию и точки в новый файл, где будут лады.

Траекторию лада берем усреднённую — можно пренебречь изменением кривизны на ширине лада. Чтобы получить траекторию, делаем плоскость, перпендикулярную оси грифа, и этой плоскостью рассекаем поверхность копирования.

Приступаем к созданию формы лада. Для удобства различные профили лада сохранены в пользовательскую библиотеку элементов. Создаем первый эскиз и привязываем вставленный элемент к проекции начала траектории.

Второй эскиз будет расположен так же, но на конце траектории. Для него используется тот же контур лада.

По этим двум эскизам и траектории создаём элемент по сечениям. Далее делаем обработку и зубцы, и зеркальное отражение тела.

Для второго лада создаём зависимое исполнение. Снимаем зависимость с перпендикулярной плоскости, на которой строили траекторию лада, и редактируем её так, чтобы она была построена на второй точке. После перестроения получаем точно такой же лад, только в новых координатах и по новой траектории — с другим изгибом, в соответствии с кривизной накладки на новом месте.

Повторить действие по выбору новой точки придётся 24 раза. После вставки в сборку необходимо сделать массив с нулевым шагом — 24 экземпляра. Затем останется поменять всем экземплярам исполнения. Да, к сожалению, 24 раза, благо, что команда расположена рядом, хотя это хорошая пища для размышлений — сделать исполнения управляемыми переменными.

На примере электрогитары мы не только увидели проблемные места при создании сложных поверхностей, но и проверили саму методику применения компоновочной геометрии в том виде, как ее закладывали разработчики. Обнаружились некоторые ошибки, которые будут или уже исправлены.