[Qzma]

Доброго времени суток.
Уважаемые форумчане! требуется Ваша помощь.
Учусь в аспирантуре и по совместительству работаю ассистентом на кафедре технологии машиностроения, и вот в рамках данной работы возникла серьезная проблема - непонимание методик обучения системам автоматизированного проектирования (Машиностроительные САПР среднего уровня). Суть проблемы заключается в том, что все учебники, статьи и иные труды о САПР по сути представляют собой наборы действий, необходимых для выполнения той или иной операции при построении моделей. При этом в них не описывается теория, например, необходимость при построении трехмерных моделей следовать принципам совмещения баз, а уж о том, что необходимо минимизировать количество вводимых параметрических переменных при моделировании вообще ни слова.
Также не смог найти систематических сведений о процессе и применяемых, в твердотельном моделировании, принципах построения моделей вне зависимости от используемой САПР.
В связи с этим возник вопрос: как Вам преподавали системы автоматизированного проектирования (Интересны любые направления и специальности), и есть ли у кого достойные примеры, опираясь на которые можно было бы разработать собственный курс.
Заранее благодарю за потраченное на меня время и извиняюсь за ошибки при написании данного текста.

[7Александр]

Сам не могу, а другого научу?

[Liukk]

Сообщение от Qzma Машиностроительные САПР среднего уровня

Уточните, с какими программами сталкивались.

[Bull]

Эти моменты уже относятся не к изучению САПР, а к оптимизации работы в нем. Т.е. вопросы как бы "в продолжение".

Сообщение от Qzma необходимость при построении трехмерных моделей следовать принципам совмещения баз,

Поскольку погрешностей построения модели как бы нету (модель всегда "в ноль"), то данный момент можно и исключить вообще. Ест-но, координатная система должна быть одна, с этим вопросов нет (локальные плоскости и оси не в счет, если они завязаны с МСК). Но вытягивать бобышку, например, совсем необязательно от плоскости, от которой на чертеже задан размер.

PS К тому же, то и дело на разных форумах возникают попытки создать некий стандарт порядка проектирования моделей и даже удобного для всех расположения примитивов по слоям. Но всегда такие темы не приходят к одному знаменателю и затухают. В конечном счете, вся "стандартизация" заканчивается пределами одного предприятия.

[Qzma]

Сообщение от 7Александр Сам не могу, а другого научу?

Как раз наоборот могу, а что самое главное хочу. Данная тема необходима для расширения собственного кругозора о методиках преподавания, которые возможно в будущем будут использованы при создании курса по машиностроительным системам автоматизированного проектирования качественно иного уровня.
Например, при конструировании деталей в САПР существует возможность использования типовых конструктивных элементов, таких как фаски, сопряжения, отверстия и т.д., но в учебниках просто констатируется факт их наличия и расписываются правила построения без объяснения критериев оптимальности выбора того или иного варианта. Так внешне одинаковую фаску можно построить несколькими путями, а вот математическое описание модели будет различным, в одном случае будет задан одинаковый отступ от скашиваемого ребра, в другой отступ и угол, а это разные наборы переменных, следовательно и разные возможности последующего использования модели в различных пакетах.
Обучать же студентов по имеющимся учебникам хоть и можно, но на мой взгляд несколько не правильно. Собственно так и возникла идея данной темы, как места обмена опытом при преподавании и изучении САПР как машиностроительного так и любого другого.

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Liukk Уточните, с какими программами сталкивались.

Autodesk Inventor, AutoCAD, КОМПАС.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Bull Поскольку погрешностей построения модели как бы нету (модель всегда "в ноль"), то данный момент можно и исключить вообще.

Как раз таки есть, пользователь сам может выставлять какой размер ему использовать: один из предельных, номинальный, или средний.

Сообщение от Bull Но вытягивать бобышку, например, совсем необязательно от плоскости, от которой на чертеже задан размер.

А как же последующая автоматизация технологической подготовки?

[ETCartman]

для преподавания общих принципов возьмите классическую программу (какой нибудь CAD начала 90х) или открытую типа Salome-Platform или Freecad и изучайте базовые действия на которых работают все 3д ядра - в том числе и коммерческие. Изучение ISO на формат STEP (стандарт CAD геометрии) тоже будет helpful.
Также может быть можно взять за основу библиотеку OpenCascade и спецификацию к ней, написать какой то модуль.
В сущности цель обучения - объяснение принципов, как оно рабоает. Чтобы на старших курсах они легко осваивали любой коммерческий CAD

[Громов Владимир]

САПР сдохла в 70-ых годах прошлого века, поэтому САПР - это миф. Нужна новая терминология. Без слова "Система", потому что система типа "список" - это не система типа "процесс".

[Liukk]

Сообщение от Qzma Autodesk Inventor, AutoCAD, КОМПАС.

Как работать в 3D AutoCAD"e - вообще не понимаю, не понимаю как строители в нём работают, да ещё и нахваливают.
Учебники по компасу действительно довольно странные. У меня перед компасом был SolidWorks, но всё равно изучать пришлось методом "тыка" и постоянно теребить коллег по работе. Хороших видеоуроков скачать тоже не получилось.
В Inventor'e практически не работал, но по Inventor'у есть очень хорошие видеокурсы от компании Lynda.com, они на английском, но методика очень хорошая.
По Solidworks'у (в дополнение к Lynda.com) очень понравился курс Solidprofessor.
Думаю, что из вышеперечисленной троицы лучше остановиться на инвенторе, иначе у студентов мозги точно набекрень съедут, ибо в разных программах для выполнения одних и тех же действий требуется нажимать разные клавишы.
Ну а если просто для знакомства студентов с 3D моделированием, то попробуйте SketchUP - вот уж проще не бывает и интуитивно всё понятно. (уроки от Линды также есть)

[Qzma]

Сообщение от Liukk Думаю, что из вышеперечисленной троицы лучше остановиться на инвенторе

Обучение в любом случае будет идти в применением Inventor'а, так как для студентов и учебных заведений autodesk выдает бесплатные лицензии, к тому же после изучения одной из программ переход на другую труда обычно не составляет.
А по поводу трехмерного моделирования в autocad'е я полностью солидарен с Вами.

[ETCartman]

Про инвентор не скажу (говорят что простой довольно), но Солидворкс не желателен для обучения, потому что довольно сложная программа и много функций, отчасти дублирующих друг друга. Отчасти это плюс для работы (потому что по мере накопления знаний и опыта вопрос о сложности не стоит, а вопрос эффективности и многообразия путей актуален всегда).
Тут дело по моему не в программе а в основных принципах (вытяжка-рез, булевы операции, сборки, работа сверху вниз и снизу вверх, коллективная работа, специфические операции типа гибки-развертки). Компас вроде бы получил функции для работы сверху вниз (что несомненно важно) - в последней версии.
Автокад конечно вообще не 3д и никогда не был им в полной мере.

[Qzma]

Сообщение от ETCartman Тут дело по моему не в программе а в основных принципах

В том то и дело, что моя дисциплина называется "Твердотельное моделирование в машиностроении" (60-56 ак. часов практических работ), а основной идеей, которую хочу вложить в данный курс, является изучение принципов и основных правил моделирования, где в качестве примера их реализации используется Inventor.
Следуя данной идее и начал готовить курс из нескольких разделов в которые входят: Модели; Сборки; Чертежи.
Сейчас работаю над первым разделом куда уже включил:
Типы моделей, и САПР;
Общий алгоритм построения твердотельных моделей;
Типы операций;
Общие правила построения эскизов (их определенность, параметризация;
частные случаи кинематической операции: выдавливание и вращение, и специфика подготовки эскизов для них;
Вспомогательная геометрия;
Типовые конструктивные элементы;
Ну и план на две ближайшие темы есть.

Сообщение от ETCartman сверху вниз и снизу вверх

Сверху-вниз это построение деталей в рамках сборки и задание свойств адаптивности, или же построение принципиальной схемы в виде эскиза и последующая проработка деталей?
Сколько не пытался (хотя скорее всего так пытался) так и не смог пока разобраться с нисходящим проектированием в системах, когда в качестве основы выступает эскиз будущего механизма, если сможете подсказать буду очень признателен.

[ETCartman]

Сообщение от Qzma Сверху-вниз это построение деталей в рамках сборки и задание свойств адаптивности, или же построение принципиальной схемы в виде эскиза и последующая проработка деталей? Сколько не пытался (хотя скорее всего так пытался) так и не смог пока разобраться с нисходящим проектированием в системах, когда в качестве основы выступает эскиз будущего механизма, если сможете подсказать буду очень признателен.

И так и эдак по идее. Тут главное по моему дать понятие как нужно собирать модели чтобы части были зависимы между собой по минимуму. И при этом модель оставалась в целом гибкой для изменений. Это довольно сложно постигнуть без понимания функциональных зависимостей, которые напрямую к CAD не относятся. Главное дать понятие какие функции CAD в целом служат этой функции, и именно гибкости проектирования и минимуму усилий при перестроении модели. Можете дать пример типа коробки передач с разными передаточными отношениями и даже разным количеством зубчатых колес. Пример какой нибудь сборной (на болтах) металлоконструкции будет работать хорошо. Как например построить модель, чтобы конструкцию было легко (изменением нескольких параметров) поменять - ширину, длину, сечения элементов. Сами детали-сборки это практически очень неэффективный метод, требует перестроения всего с нуля при изменении модели. А параметризация должна обязательно учитывать отношения и зависимости деталей в сборке (иначе "проектирование" в 3д отпадает как таковое в принципе - придется проектировать на бумажке и строить каждый раз модели с нуля)
В результате студенты должны понять смысл и основную идею CAD и почему именно computer aided design (потому что просто 3д модели к этому термину отношения не имеют, этой цели вообще служат иные типы программ - вроде 3д макс, блендер и так далее - принципиально разные по сути, форматам представления геометрии и так далее). По идее смысл образования как раз не забивать голову деталями, а сделать так чтобы человек сев за любую программу сразу задавал вопрос "а где тут эта функция?" и находил соответствующий ответ (от функционального понимания - к кнопочкам и интерфейсам а не наоборот).
Но то что я выше писал - о CAD геометрии, форматах и принципах описании тоже было бы полезно по моему дать. Хотя бы создайте куб, сохраните в STEP и покажите как открыть текстовым редакторам и что там внутри. Хотя бы представление о сеточной и CAD геометрии должно быть (и в чем отличия) - это очень поможет им потом на практике.

[Liukk]

Сообщение от Qzma Сколько не пытался (хотя скорее всего так пытался) так и не смог пока разобраться с нисходящим проектированием в системах, когда в качестве основы выступает эскиз будущего механизма

Не вполне уверен как это в Инвенторе, но в SW делается примерно так - создаётся эскиз, потом он сохраняется как новая деталь (или наоборот, но не суть) и далее работам уже с деталью, причём можно не выходить из сборки, видны все сопрягаемые детали. Я работаю в SW 12 и обычно вчерне создаю деталь, вставляю её в сборку и редактирую деталь не выходя из сборки. (компас 15, в отличие от 13, позволяет так работать, SW 12 тоже (в более поздних не работал, может там удобнее))

[Bull]

Сообщение от Qzma Поскольку погрешностей построения модели как бы нету (модель всегда "в ноль"), то данный момент можно и исключить вообще. Как раз таки есть, пользователь сам может выставлять какой размер ему использовать: один из предельных, номинальный, или средний. Но вытягивать бобышку, например, совсем необязательно от плоскости, от которой на чертеже задан размер. А как же последующая автоматизация технологической подготовки?

Неудивительно слышать такое, если опыт только с этими тремя пакетами был. И при этом нет опыта на производстве.

1. Просто нормальная ситуация, когда модель сделана только по номиналу, а уж на станке потом через корректоры инструмента и сдвиг нуля программы смещают инструмент для получения допуска.

2. То, что бобышка идет от плоскости прилегания, например, а не от плоскости задания размера, не означает проблемы с последующей автоматизацией. Тем более что конечный размер можно задать и пересчетом, и через измерение (это тоже параметрический элемент), или ещё как-нибудь по-другому.

PS Я по опыту работы в NX говорю. И ещё неплохо будет заметить, что для практической пользы 3D в автокаде преподавать (по крайней мере машиностроителям) смысла не имеет. Компасом для этой цели тоже не очень хорошо пользоваться, хоть и лучше АКАДа. Inventor... Ну, в нем, говорят, уже можно работать. Но более распространенные системы это 3 кита, прежде всего - NX, Creo, CATIA и плюс всем известный SW. Если их нет в учебном процессе, то обучение будет постольку-постольку.

[Qzma]

Сообщение от Bull плюс всем известный SW

Так инвентор и солид друг от друга отличаются разве что видом иконок.

[Солидворкер]

Сообщение от Qzma Так инвентор и солид друг от друга отличаются разве что видом иконок.

Не совсем. Идеология некоторых модулей другая. Хотя базовые операции, естественно, одинаковые.

[ETCartman]

базовые операции есть даже во Freecad (хотя у него конечно фишка в пайтон интерфейсе)
1 Параметрические эскизы (кроме сплайнов)
2 вытяжка-резка-вращение-булевы операции - фаски и тд
3 элементы сборки (хотя основной сборочный модуль пока только в исходниках)
Практически можно создать много разных, практически любых деталей и собрать их (передав в STEP для обмена). Но основная фишка CAD все таки в получении "резиновых" параметрических моделей в сборке - а это как раз работа сверху вниз.
И конечно коллективная работа тоже - потому что сложно создать что то сложное одному специалисту. Но студентам по моему просто понятие можно иметь. Достаточно каких нибудь видеоуроков. Все равно фактическое обучение всегда происходит в процессе конкретной самостоятельной работы, но если человек начал без знания базовых вещей то это замедляет получение опыта.

[Qzma]

Сообщение от ETCartman Но основная фишка CAD все таки в получении "резиновых" параметрических моделей в сборке

Так эти же "резиновые модели" могут быть получены лишь в случае правильного задания наборов ограничений и параметрических переменных, а это отсылает к тому, что необходимо понимать не только как сделать тот или иной элемент, но и почему его требуется так делать именно так а не иначе.

[ETCartman]

Сообщение от Qzma Так эти же "резиновые модели" могут быть получены лишь в случае правильного задания наборов ограничений и параметрических переменных, .

Нет, в общем случае при работе сверху вниз с формулами заморачиваться не надо. Просто правильно наложить ограничения каркас-элементы. По параметрическим формулам так где угодно можно (вплоть до того что dxf сгенерировать в программе на экселе/бэйсике - то есть никакой CAD не нужен). Формулы и матмодели это отдельный разговор и конечно они зачастую дают преимущества - для этого пользовательские языки программирования и изучают на других курсах (и всякие матлабы - пайтоны-scilab-ы)
Простой пример - сборки: консоль и подпорка на болтах снизу. Меняете угол - сборка перестраивается автоматически, консоль удлиняется. Смысл же компьютерного дизайна - быстро варьировать модели и их параметры (попутно быстро определяя нужные вам потребительские свойства) чтобы сосредоточиться на проектировании а не 3д моделировании с черчением. Не человек для программы а программа для человека, если коротко.
В принципе серьезно изучать CAD без связки с расчетными программами (в случае машиностроения - программами симуляции движения, моделирования гидравлики и и тд) довольно нелепо. Это потому что перестроив модель вам надо ее быстро оценить. CAD это и есть набор модулей в принципе, в котором 3д моделирование и черчение играет вспомогательную роль а не главную. Но в вашем случае если студенты на начальных курсах - им конечно можно ограничиться базовыми операциями.