Wie Onshape das parametrische CAD grundlegend verbessert hat

Seit über 30 Jahren ist die merkmalsbasierte parametrische Modellierung der Goldstandard für die Erstellung komplexer Teile und Baugruppen. Es wird täglich von Hunderttausenden von Unternehmen weltweit in der Produktion eingesetzt.

Was ist Parametrische Modellierung?

Bei der merkmalsbasierten parametrischen Modellierung erstellen Ingenieure Volumenmodelle mit einer geordneten Liste verständlicher Modellierungsmerkmale (Skizze, Extrusion, Rundung, Schale usw.). Wenn Sie Bemaßungswerte ändern oder Elemente hinzufügen, bearbeiten, neu anordnen oder löschen, werden die Geometrie eines Teils und alle zugehörigen nachgelagerten Ergebnisse, wie Baugruppen und Zeichnungen, automatisch aktualisiert. Dies spart viel Zeit und hilft, Konstruktionsfehler zu reduzieren.

Wie funktioniert parametrische 3D-Modellierung?

Wenn Sie das Innenleben eines parametrischen Modells verstehen, können Sie besser verstehen, warum manchmal etwas schief gehen kann. Sie denken vielleicht, Sie nehmen eine scheinbar unschuldige Änderung vor, als plötzlich Ihre Gesichtszüge wie ein Weihnachtsbaum aufleuchten und Ihr gesamtes Modell explodiert. Dies muss der frustrierendste Aspekt der parametrischen Modellierung sein, daher lohnt es sich zu wissen, wie man ihn vermeidet.

Featurebaum oder Weihnachtsbaum? Niemand will so ein Geschenk.

Das Wesentliche: Hinter den Kulissen hat jedes Geometrieteil, das mit einem parametrischen Modellierungssystem erstellt wurde, eine eindeutige ID-Nummer. Diese Zahl wird von nachfolgenden Skizzen, Elementen, Baugruppenverknüpfungen und Zeichnungen verwendet, um zu bestimmen, wo Objekte relativ zum Rest des Modells platziert werden sollen. Wenn diese ID-Nummer also nicht mehr existiert, weiß die Funktion nicht, was zu tun ist, und schlägt fehl. Wenn eine Konstruktionsänderung dazu führt, dass eine Kante oder Fläche verschwindet oder die Topologie Ihres Modells dramatisch verändert wird, werden einige Downstream-Features wahrscheinlich ausfallen.

Eine andere Art, es sich vorzustellen, ist das Rezept, nach dem das Modell gebaut wurde. Im Laufe Ihres Entwurfs können Sie neue Funktionen hinzufügen, die auf den bereits vorhandenen Funktionen aufbauen, um weitere Details hinzuzufügen. Dies macht parametrische Modellierungssysteme so leistungsstark, dass Sie die Konstruktionsabsicht einbauen können, sodass Ihre Modelle konsistent und vorhersehbar aktualisiert werden.

Die Vor- und Nachteile der parametrischen Modellierung

Hier ist ein schneller und praktischer Spickzettel, in dem erklärt wird, was zu tun ist und was NICHT, wenn Sie ein parametrisches Modell erstellen:

• Verwenden Sie eine Layout-Skizze, um viele Elemente über mehrere Bauteile hinweg abzubilden.
• Bemaßen Sie vorhandene Skizzenelemente, Ebenen und den Ursprung.
• Geben Sie die wichtigsten Fahreigenschaften früh in die Feature-Liste ein.
• Fügen Sie zu Beginn des Entwurfs Entwurfselemente hinzu und gegen Ende Rundungen.
• Bemaßen Sie Flächen, die senkrecht zum Bildschirm stehen, wenn keine Ebenen oder Skizzen vorhanden sind.
• Halte deine Skizzen einfach.
• Benennen Sie Ihre Skizzen und Features, damit sie leichter auffindbar sind.
• Definieren Sie Ihre Skizzen vollständig, sobald Ihr Konzeptdesign abgeschlossen ist.
• Teilen Sie komplexe Skizzen in mehrere einfache auf.
  
  
• Bemaßen Sie nicht an einer Kante, die durch eine Rundung oder eine Fase erzeugt wurde.
• Verkomplizieren Sie Ihre Skizzen nicht.
• Extrudieren Sie einen Schnitt " nicht blind ", wenn er " durch ganz " erstrecken sollte.
• Verwenden Sie keine Direktbearbeitungsfunktionen, wenn das Problem durch die Bearbeitung einer früheren Funktion behoben wird.
• Modellieren Sie keine unnötigen Merkmale wie Fäden (es sei denn, Sie drucken in 3D).

Nachdem wir die Vor- und Nachteile der parametrischen Modellierung verstanden haben, gehen wir zur Untersuchung über, wie die parametrischen Designtools von Onshape das Paradigma neu definieren und beispiellose Funktionen und Effizienz bieten.

6 Möglichkeiten, wie die parametrische CAD-Software von Onshape besser ist

Onshape ist relativ neu auf dem Markt und wird nicht durch jahrzehntelange " -Best Practices " und vorgefasste Ideen belastet. Bei Null anzufangen, hat es uns ermöglicht, anders zu denken und den Produktdesignprozess aus einer anderen Perspektive anzugehen.

In Onshape finden Sie alle Kernelemente der parametrischen Modellierung, wie Skizzen, Extrusionen, Rotationen, Rundungen, Schalen und Lofts. Onshape bietet auch in vielen Bereichen grundlegend bessere Modellierungsmöglichkeiten, wie zum Beispiel:

• Mehrteiliges Design
• Konfigurationen
• Standardinhalt
• Verwaltetes kontextbezogener Entwurf
• Simultane Blechwerkzeuge
• Benutzerdefinierte Features

Schauen wir uns das genauer an.

1. Mehrteiliges Design

Onshape hat die Leistungsfähigkeit der parametrischen Konstruktion von einem Teil nach dem anderen auf mehrere miteinander verbundene Teile ausgeweitet, die in Baugruppen, Stücklisten und nachgelagerten Anwendungen auf natürliche Weise unabhängig voneinander behandelt werden. Das mag subtil erscheinen, aber in der Praxis ist es ein großer Unterschied.

In den Multipart Part Studios von Onshape werden alle miteinander verbundenen Teile zusammen an einem Ort entworfen, wo es am sinnvollsten ist. Auf diese Weise können Sie die Leistung einer einzelnen parametrischen Historie nutzen, um robuste Beziehungen zwischen mehreren Teilen aufzubauen und eine echte Top-down-Konstruktion zu ermöglichen. Indem Sie gemeinsame Merkmale und Beziehungen zwischen Teilen an einer Stelle definieren — anstatt zwischen Dateien hin und her zu springen — können Sie sicherstellen, dass die Ergebnisse Ihrer Konstruktionsänderungen vorhersehbar und robust sind.

Mehrteiliges Design ist jetzt ein viel reibungsloseres Erlebnis.

2. Konfigurationen

Konfigurationen sind eine Möglichkeit, Variationen von parametrischen Modellen mit unterschiedlichen Parametersätzen und anderen Optionen zu erstellen, zwischen denen Sie sehr einfach wechseln können. Ein einfaches Beispiel wäre die Konfiguration eines Telefons in zwei Größen: Plus und Regular.

Bei dateibasierten CAD-Systemen müssen alle Konfigurationsoptionen in einer einzigen Tabelle mit Einträgen für jede denkbare Permutation dargestellt werden, was manchmal zu Tausenden von Zeilen in dieser einzelnen Tabelle führen kann. Da Konfigurationen mit mehr Optionen immer komplexer werden, wächst diese Tabelle exponentiell — was es praktisch unmöglich macht, sie zu verstehen, Fehler zu beheben oder zu verwalten.

Der Ansatz von Onshape macht es Benutzern leicht, die anspruchsvollen Konfigurationen zu erstellen und zu verwenden, die Designer häufig benötigen. Zu diesem Zweck können Sie mit Onshape komplexe Bauteilfamilien erstellen, indem Sie separate kleine Tabellen für jeden Satz unabhängiger Konfigurationsoptionen erstellen. Dadurch wird die Anzahl der erforderlichen Tabellenzeilen und -zellen drastisch reduziert. Keine Monstertische mehr.

3. Standard-Inhalt

Alle CAD-Anbieter bieten Erweiterungen für Standardbibliotheken für Verbindungselemente an, manchmal kostenlos, in der Regel kostenpflichtig.

Standardinhalte werden direkt im Onshape-Dialog zum Einfügen von Baugruppen angezeigt, sodass Sie nicht danach suchen, sie herunterladen, die Lizenz für das Add-In auschecken müssen usw. Sie müssen diese Bibliotheken auch nicht verwalten — sie sind einfach da und können bei Bedarf verwendet werden, und Sie können Ihre eigenen Firmenteilenummern und Beschreibungen hinzufügen.

Standardinhalte lassen sich jetzt einfach zusammenstellen und mit einem ganzen Team teilen.

4. Verwaltetes kontextbezogener Entwurf

Bei dateibasiertem CAD kann die Konstruktion im Kontext einer Baugruppe zu unvorhersehbaren Ergebnissen und schwer zu behebenden Fehlern führen, wenn Konstruktionsänderungen vorgenommen werden. Aus diesem Grund verbieten viele Unternehmen die Verwendung von kontextbezogenen Beziehungen zwischen Teilen in einer Baugruppe.

Mit seiner einzigartigen Datenbankarchitektur hat Onshape all diese Probleme gelöst. Mithilfe der Managed In-Context Design-Tools von Onshape werden Designs immer auf vorhersehbare, kontrollierte Weise anhand unveränderlicher historischer Schnappschüsse der Baugruppe aktualisiert.

Die Bewegung der Baugruppe wirkt sich auch nicht auf kontextbezogene Beziehungen aus. Sie können jetzt mehrere Baugruppenkontexte verwenden, um einzelne oder mehrere Teile zu bearbeiten und den Baugruppenkontext (den Zustand der Baugruppe) bei Bedarf zu aktualisieren. Und denken Sie daran: Selbst wenn Sie einen Fehler machen, können Sie mit Onshape zu jedem früheren Zustand Ihres Modells zurückkehren — etwas, das kein anderes CAD-System kann.

Es ist endlich sicher, das Verbot kontextbezogener Beziehungen zu beenden!

5. Gleichzeitige Blechwerkzeuge

Im Gegensatz zu dateibasierten CAD-Systemen, die flache, gefaltete und tabellarische Blechdarstellungen in drei nicht synchronisierten Ansichten berechnen, berechnet Onshape alle Darstellungen gleichzeitig und zeigt sie an. Wenn Sie eine Ansicht bearbeiten, werden die anderen beiden automatisch synchronisiert, wobei die parallele Rechenarchitektur von Onshape verwendet wird. Wenn Sie die flachen und gefalteten Ansichten nebeneinander sehen, können Sie Fehler und Interferenzen sofort visualisieren.

Da auch die Bearbeitung in der Tabellenansicht möglich ist, kann der Konstrukteur oder sogar der nachgeschaltete Hersteller Dinge wie Biegeradien und Biegereihenfolge schnell ändern oder sogar Biegungen in Risse umwandeln und umgekehrt. Wenn Sie eine Änderung an der Tabelle vornehmen, sehen Sie sofort, welche Auswirkungen dies sowohl auf flache als auch auf gefaltete Ansichten hat. Bei dateibasierten CAD-Systemen müssen Funktionen mühsam rückgängig gemacht, unterdrückt, gelöscht und hinzugefügt werden, um ähnliche Änderungen vorzunehmen und deren Auswirkungen zu sehen.

6. Benutzerdefinierte Funktionen

Automatisierung lohnt sich in vielerlei Hinsicht: Sie kann sich wiederholende Konstruktionsaufgaben reduzieren, unternehmens- oder branchenspezifische Logik oder Erfahrung einbauen und Fehler reduzieren. Automatisierung nützt jedoch nichts, wenn sie nur zum Zeitpunkt der Anwendung korrekt ist. Wenn die von einem Makro erstellten Funktionen nicht aktualisiert werden, wenn sich das Design ändert, sind sie von begrenztem Nutzen.

Onshape löst dieses Problem mit benutzerdefinierten Funktionen, die mit den Tools und der Open-Source-Programmiersprache erstellt wurden, mit denen die Entwickler von Onshape die integrierten Funktionen erstellen — " FeatureScript. "

Diese Programmiersprache ermöglicht es Benutzern, benutzerdefinierte Funktionen zu erstellen, die genau wie die integrierten Funktionen von Onshape aussehen und sich verhalten und als erstklassige Bürger behandelt werden. Dies gibt ihnen die Intelligenz, ihre Umgebung zu verstehen, sodass die Feature-Geometrie entsprechend aktualisiert wird, wenn Änderungen vorgenommen werden. FeatureScript macht es einfach, robuste, branchenspezifische CAD-Funktionen zu erstellen, die Sie normalerweise nicht als Standard in einem CAD-System finden würden. Und Sie müssen kein Programmierer sein, um eine benutzerdefinierte Funktion zu verwenden — wenn jemand anderes eine neue Funktion erstellt hat, können Sie sie einfach zu Ihrer Toolbar hinzufügen.

Mit FeatureScript ist es so, als hätte Onshape ein parametrisches Modellierungssystem nur für Sie entwickelt, mit Funktionen, die speziell für Ihre Arbeit entwickelt wurden. So sollten die Dinge sein. Das ist parametrische Modellierung auf Steroiden.

Parametrische CAD-Modellierung: Besser, schneller

Onshape hat die parametrische Modellierung nicht erfunden, aber wir haben viele veraltete und frustrierende Einschränkungen der dateibasierten, lokalen CAD-Software für parametrische Modellierung grundlegend verbessert. Und es wird noch mehr kommen.

Entdecken Sie mit uns die Leistungsfähigkeit von Onshape.