تحديات النمذجة "المستحيلة" التي تم حلها بواسطة SOLIDWORKS PowerUsers الجزء 8 — فصل الأسلاك عن الجسم المستورد

0

هذه هي الحلقة الثامنة من SOLIDWORKS Power User Challenges (SWPUC). يمكنك استخدام هذه الروابط لقراءة مقالات أخرى في سلسلة SWPUC:

خلفية

هل سبق لك أن تساءلت عن عدد الشركات المختلفة التي شاركت في تصميم وتصنيع المنتجات التي تمتلكها؟ نظرًا لأن سلاسل التوريد ديناميكية كما هي اليوم ، فمن الصعب تقدير إجابة دقيقة.

من الأصعب تقدير عدد منصات CAD المختلفة التي استخدمتها هذه الشركات لتصميم المنتجات. البعض يفضل CATIA ، بينما يفضل البعض الآخر NX. يستخدم الكثيرون حلول SOLIDWORKS أو Inventor أو Solid Edge أو حلول CAD الأخرى.

نظرًا لأن جميع هذه الشركات تتناوب على أنها مورد وعملاء في سلسلة التوريد ، فمن المحتمل جدًا أن تنتقل بيانات CAD من شركة إلى أخرى كملفات محفوظة في تنسيقات محايدة مثل IGES أو STEP. إعتبرهم مترجمين عالميين بين “لغات CAD” المختلفة.

في مقال سابق ناقشنا بالتفصيل نوع المشاكل التي يمكن أن تظهر عندما تكون “الترجمة” غير كاملة. قمنا أيضًا بتغطية واحدة من أفضل الأدوات لاستكشاف أخطاء الاستيراد وحلها في SOLIDWORKS.

سوف تركز هذه المقالة على مشكلة استيراد خاصة تواجهها عادة شركات التصنيع التي توفر حلول ثني الأسلاك: التحدي المتمثل في فصل الأسلاك الفردية الموجودة في نموذج تم استيراد هندسته كجسم صلب واحد كما هو موضح في الشكل 1.

الشكل 1. لماذا لا يوجد سوى جسم صلب واحد؟

التحدي

ما هي البيئة الأفضل للعصف الذهني لأفضل الحلول للمشاكل التي يصعب حلها من منتدى SOLIDWORKS ؟ هذا هو المكان الذي يستضيف SOLIDWORKS Power User Challenges ، أو SWPUC .

طلبت الطبعة السابعة والعشرون من SWPUC من المشاركين تقديم أفضل حل لفصل الأسلاك عن هيئة واحدة مستوردة.

كان المصمم الذي ابتكر النموذج المستخدم في هذا التحدي أكثر تركيزًا على المنتج النهائي منه على عملية التصنيع. تم استخدام برنامج CAD مختلف لإنشاء اللحام عبر الأسلاك الناتج عن 14 هيكل سلك مختلف. نحن نعلم أنه قبل أن يجمع المصمم أجسام الأسلاك معًا ، كان هناك 35 تداخلاً بينها (انظر الشكل 2). لسوء الحظ ، احتوى ملف IGES الذي كان علينا التعامل معه على المنتج النهائي فقط ، بعد عملية اللحام ، التي كانت جزءًا من جسم أحادي.

بالنسبة لعملية ثني الأسلاك ، من الضروري استخراج أجسام صلبة فردية لجميع الأسلاك.

الشكل 2. جسم مستورد مع مثال على أحد الأماكن الـ 35 حيث يتم ربط الأسلاك باللحام عبر الأسلاك.

تلقينا ستة حلول مختلفة ، كل منها يحتوي على جواهر الأصالة. تجمع هذه المقالة بين أفضل الأفكار من جميع الحلول التي تم تلقيها في منهجية متسقة خطوة بخطوة لفصل الأسلاك.

الخطوة 1 - فصل الوجوه لكل سلك

نصيحة رقم 1 : تايلور دوران و مايكل الرب المقترحة لمسة لاختيار أدوات تقليم من ميزة تقسيم. مجرد استخدام الوجوه الموجودة ككيانات تقسيم.
هذا هو عبقرية نقية!

  1. لتحديد أداة القطع ، استفد من الشدة بين وجوه كل سلك كما هو موضح في الشكل 3.

الشكل 3. “حدد Tangency” هو أداة فعالة.

  • لأتمتة عملية التقسيم وتقليل الحاجة إلى إدخال المستخدم ، سنستخدم ثلاث ميزات لعملية التقسيم. الأول يتطلب الحد الأدنى من المدخلات من المستخدم.
  • استخدم Select Tangency ست مرات لتحديد وجوه الظل الأفقي (انظر الشكل 4).

الشكل 4. حدد Tangency المستخدمة ست مرات.

  • تأكد من عدم استهلاك هيئات القطع .
  • انقر على أيقونة المقص (انظر الشكل 5).
  • انقر على قص الجزء .

الشكل 5. قص الجزء.

  • بعد ميزة الانقسام الأولى ، ستنتج 11 هيئة مميزة. لاحظ أنه لا يزال هناك ثلاثة أزواج من الأسلاك متصلة (انظر الشكلين 6 و 7).

الشكل 6. لا يزال اثنين من أزواج من الأسلاك انضم. تقسيمها يتطلب المزيد من إدخال المستخدم.

الشكل 7. هذا هو الزوج الثالث من الأسلاك التي لا تزال مرتبطة.

  • قم بعزل الهيئتين الموضحتين في الشكل 6. ولن يؤدي هذا إلى تدهور مساحة الرسومات فحسب ، بل سيوضح أيضًا نطاق ميزة الانقسام التالية. سيتم تجاهل جميع الهيئات الخفية.

نصيحة رقم 2 : إخفاء العناصر التي تريد استبعادها من نطاق الميزة.

الشكل 8. عزل هو أداة رائعة لفك ترميز منطقة الرسومات.

  • انقر فوق Cut Bodies وحدد أيقونة Scissors مع التأكد من عدم تحديد خيار Consume Cut Bodies .

الشكل 9. نظرًا لقوة وضع العزل ، لا يلزم إدخال أي إدخال آخر من المستخدم.

  • الخروج من عزل لإظهار جميع الهيئات.
  • عزل الزوج الأخير من الأسلاك المرتبطة.

الرقم 10. عزل مرة أخرى لتوفير الوقت.

  • تشغيل ميزة سبليت واحدة أخرى. هذه المرة ، حدد فقط الوجه المجاور للمفصل (انظر الشكل 11).

الشكل 11. اختيار فقط الوجه المتاخم للمفصل.

  • انقر فوق قص الأجسام وحدد أيقونة المقص مع التأكد من عدم تحديد هيئات استهلاك الأجسام .
  • والنتيجة هي الفصل الكامل بين الأسلاك 14.

الخطوة 2 - عزل كل الجسم وفحص المناطق المشتركة السابقة

  1. بالنسبة لكل مفصل سابق ، قامت ميزة Split بعمل رائع في معالجة العيوب الموجودة في أحد الهيئات المشاركة في المفصل (انظر الشكلين 12 و 13 للاطلاع على الصور قبل وبعد ، على التوالي). لقد فوجئنا جدًا برؤية مدى فعالية هذه الأداة. وقد تم نصف الترقيع بالنسبة لنا.

الشكل 12. قبل ميزة الانقسام ، تنتمي حافة التقاطع إلى كلا الوجوه المتقاطعة.

الشكل 13. بعد الانقسام ، يكون وجه الجزء السفلي من الجسم نظيفًا. لا توجد حافة تقاطع سابقة. وجه الجزء العلوي من الجسم “حصل” على الحافة.

  • عزل جسم صلب من السلك المحيط الكبير وأربعة من الأسلاك الأفقية. لا توجد علامة على المناطق المشتركة السابقة. هذه الهيئات نظيفة (انظر الشكل 14).

الشكل 14. سلك المحيط نظيف.

الشكل 15. أربعة من الأسلاك الأفقية نظيفة أيضا. يركز العدسة المكبرة على واحدة من المناطق المشتركة السابقة. لا يوجد أي توقيع على أي عيب على السطح!

  • فحص بقية الأسلاك ، عيوب في المناطق المشتركة السابقة واضحة ، كما هو مبين في الأشكال 16-18.

نصيحة رقم 3 : يمكنك استخدام نوافذ متعددة من نفس الملف لرؤية مساحات مختلفة من نفس الجزء.

نصيحة رقم 4 : يمكن عرض كل نافذة بأسلوب مختلف (على سبيل المثال ، مظللة ، مظللة بحواف أو خطوط مخفية مرئية).

الشكل 16. عيوب ثلاثة على الأسلاك العمودية.

الشكل 17. عيوب على الأسلاك اليسرى واليمنى (سلك اليمين هو مبين).

الشكل 18. عيوب على الأسلاك “S”.

الخطوة 3 - لكل من الهيئات التي سيتم إصلاحها ، حدد الوجوه التي أنشأتها المفاصل السابقة

محاولة تحديد كل تلك الوجوه الصغيرة مرهقة للغاية. لحسن الحظ ، وجدت SOLIDWORKS PowerUsers ذكية اختصار سريع.

نصيحة رقم 5 : لتحديد جميع الوجوه بسرعة مع وجود عيوب ، استفد من أداتين لتوفير الوقت: تحديدات التحديد وخيارات عكس التحديد.

لتسريع عملية الاختيار لجميع الوجوه التي بها عيوب ، اتبع هذه الطريقة لكل هيئة:

  1. حدد وجهًا بزر الفأرة الأيمن ، واختر Select Tangency من القائمة كما هو موضح في الشكل 19.

الشكل 19. حدد تانجانس.

يتم الآن تحديد كل الوجوه المظللة للوجه المحدد.

  • انقر بزر الماوس الأيمن على المساحة الفارغة في منطقة الرسومات وحدد " عكس التحديد" كما هو موضح في الشكل 20.

الشكل 20. عكس التحديد.

الشكل 21. الوجوه المراد حذفها يتم اختيارها الآن.

الخطوة 4 - حذف وتصحيح العيوب

تعد ميزة Delete Face واحدة من أفضل أدوات الهندسة العكسية المتاحة في SOLIDWORKS.

عند استخدام خيار الحذف والتصحيح ، يقوم البرنامج بإجراء عمليات متعددة (انظر الشكل 22):

  1. حذف الوجوه المحددة.
  2. يحيد الوجوه المحيطة.
  3. إذا كانت بعض الوجوه المحيطة تتقاطع مع بعضها البعض أثناء العملية غير المقلقة ، فسيقوم البرنامج بإجراء تقليم متبادل عليها.
  4. يحبك كل الوجوه الناتجة.
  5. يصلب النتيجة.

الشكل 22. مثال على استخدام الخيار “حذف” و “تصحيح” لميزة “حذف الوجه”.

والنتيجة هي سلك نظيف (انظر الشكل 23).

الشكل 23. سحر ميزة حذف الوجه مع خيار الحذف والتصحيح.

الخطوة 5 - كرر الخطوتين 3 و 4 لكل هيئة

لاحظ أنه في بعض الأحيان يمكن أن يؤدي خيار الحذف والتصحيح إلى حدوث خطأ مثل الخطأ الموضح في الشكل 24. إذا واجهت ذلك ، فتابع الخطوة 6.

الشكل 24. عندما لا يعمل خيار الحذف والتصحيح ، استخدم خيار الحذف.

الخطوة 6 - حذف الوجوه باستخدام خيار الحذف

عندما لا يعمل خيار حذف الوجه مع خيار الحذف والتصحيح ، تحتاج إلى استخدام أدوات النمذجة السطحية. أولاً ، ستحتاج إلى حذف الوجوه ذات العيوب باستخدام خيار الحذف من ميزة حذف الوجه.

الشكل 25. حذف الوجوه سيخلق فجوات في الجسم الصلب ، ويحولها إلى جسم سطحي.

الشكل 26. جسم السطح ذو الفجوات (تسمى الحواف الزرقاء للفجوات بالحواف المفتوحة).

نصيحة رقم 6 : الحواف المحيطة بالفجوات ذات لون أزرق وتسمى الحواف المفتوحة. كل واحد منهم يحد وجه واحد.

الخطوة 7 - القضاء على الفجوات باستخدام ميزة حذف الفتحة

للقضاء على الفجوات ، لديك خياران:

  1. شفاء الوجوه المحيطة بالشكل.
  2. ملء الفجوات مع وجوه جديدة.

الخيار الأول هو الأكثر أناقة ، لذلك سنحاول ذلك أولاً.

لعلاج الوجوه المحيطة ، يمكنك استخدام ميزتين:

  1. سطح غير محكم.
  2. حذف هول.

من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه في بعض الأحيان ستعمل ميزة واحدة وستفشل الأخرى. لذلك ، الأمر يستحق المحاولة على حد سواء.

في هذه الحالة ، سأستخدم ميزة Delete Hole.

نصيحة رقم 7 : لتحديد جميع الحواف المفتوحة على الفور من هذا النص ، ما عليك سوى الضغط على CTRL + A. ستحدد SOLIDWORKS جميع الكيانات من النوع الذي تتطلبه الميزة. تعمل هذه التقنية مع العديد من ميزات SOLIDWORKS.

الشكل 27. ببساطة اضغط على CTRL + A لتحديد جميع الحواف المفتوحة تلقائيًا.

الآن تمت إزالة الحواف المفتوحة وتلتئم الوجوه ، لكن السلك لا يزال جسمًا سطحيًا.

الرقم 28. الوقت لتصلب الجسم.

الخطوة 8 - رشاقته الجسم السطح

تعد ميزة Thicken إحدى الطرق العديدة التي يمكن من خلالها تحويل الجسم السطحي إلى مادة صلبة. في هذه الحالة ، ستعمل ميزة Thicken بشكل جيد ، مع مراعاة أن الجسم السطحي متعدد الجوانب (انظر الشكل 29).

الرقم 29. ميزة رشاقته.

والنتيجة هي جسم صلب كما هو مبين في الشكل 30.

الشكل 30. السلك الآن “نظيف”.

للحالات التي تعطيك فيها ميزات Delete Hole و Untrim أخطاء (انظر الشكل 31) ، انتقل إلى الخطوة 9.

الشكل 31. في بعض الأحيان تكون الهندسة معقدة للغاية بالنسبة لميزة Delete Hole.

الخطوة 9 - ملء الثغرات

قبل إنشاء أسطح جديدة ، دعونا نحاول شفاء جزء من الفجوة. هذا هو المكان الذي تستطيع فيه ميزة Untrim Surface القيام بعمل رائع (انظر الشكل 32).

الشكل 32. ميزة Untrim.

لاحظ كيف تنظيف وجه الكوع الآن.

الشكل 33. بعد استخدام ميزة Untrim.

قد يكون من المغري ببساطة ملء الفجوة بميزة Fill Surface ، لكن السلك لن يكون صحيحًا هندسيًا إذا كنت تستخدم هذه الميزة.

لقد حان الوقت لمشاركة جوهرة أخرى من Michael Lord : استخدام ميزة Thicken لتحقيق النتيجة المتوقعة.

اتبع هذه الخطوات:

  1. قياس طول الفجوة.

الشكل 34. إذا كنت لا ترغب في استخدام المدخلات العددية ، فهناك خيارات أخرى.

  • حذف الوجهين في الجزء العلوي واليسار من الفجوة.

الشكل 35. حذف الوجهين.

  • إنشاء سطح مستو على الحواف المفتوحة.

الرقم 36. سطح مستو لسد الفجوة.

  • ثخن سطح مستو استنادا إلى القياس من الشكل 34 .

الشكل 37. رشاقته إلى جانب واحد.

عند هذه النقطة ، لدينا جسم سطحي وجسم صلب يحدد الفضاء. هناك العديد من الخيارات لترسيخ هذه المساحة ، وأحدها الأسرع هو استخدام أداة التقاطع كما هو موضح في الشكل 38.

الشكل 38. تقاطع - سكين الجيش السويسري من SOLIDWORKS.

والنتيجة النهائية هي مجموعة من 14 سلكًا مختلفًا كأجسام صلبة ، والتي يمكن معالجتها بشكل أكبر باستخدام برنامج ثني الأسلاك.

الشكل 39. استخدام برنامج ثني الأسلاك.

حل بديل

هذا هو مجرد واحد من العديد من الحلول لهذه المشكلة.

على سبيل المثال ، إذا كان المستخدم لا يحتاج إلى تصحيح الثغرات ، فيمكن إنشاء أجسام سطح مميزة بسرعة لكل سلك باستخدام إحدى الطريقتين التاليتين:

  1. إزاحة السطح مع إزاحة صفر (نسخ السطح).
  2. حذف الوجه مع خيار الحذف .

الشكل 40. إنشاء الأجسام السطحية متميزة لجميع الأسلاك. نعم ، لديهم ثغرات حيث توجد المفاصل السابقة.

من هنا ، وصف Justin Pires تقنية فعالة لتوفير الوقت تعمل على أتمتة معظم عملية سد الفجوات.

  1. استخدم أمر Move Body لفصل الأسلاك (يجب ألا تلمس ، وإلا فإن أداة Import Diagnostic ستقوم بإعادة شفائهم إلى جسم صلب فريد).

الشكل 41. نقل قيادة الجسم.

  • احفظ الملف باسم Parasolid.
  • استيراد ملف Parasolid في جزء SOLIDWORKS جديد.
  • قم بتشغيل أداة “استيراد التشخيص”.

الشكل 42. يجب دائمًا تشغيل Import Diagnostics مباشرة بعد استيراد ملفات STEP أو IGES أو Parasolid.

  • لا يحب تطبيق Import Diagnostics الأجسام السطحية كثيرًا ، لذلك سيشير بسرعة إلى كل الفجوات الموجودة في كل جسم سطحي. في هذا المثال ، لدينا ما مجموعه 74 فجوة (انظر الشكل 43).

الشكل 43. ببساطة اضغط على الزر Attempt to Heal All حتى لا يتم إدراج الفجوات.

الشكل 44. المهمة أنجزت - لم تبق ثغرات هنا.

النتيجة النهائية - 14 جسم صلب ، واحدة لكل سلك.

الشكل 45. يتم فصل جميع الأسلاك.

تكمن المشكلة الوحيدة في هذا الحل في سد الثغرات السابقة بما يعادل ميزات Fill Surface مع الاتصال. ومع ذلك ، يمكن للبرنامج الانحناء السلكي العمل مع هذه الهندسة.

الشكل 46. الوجوه المستخدمة لملء الفجوات بها ظروف تلامس بسيطة.

تعليقات على جميع الطلبات المقدمة في SWPUC 27

  1. استخدم Ravi Teja أداة Split بطريقة مثيرة للاهتمام لفصل الأسلاك.

شجرة تصميم FeatureManager قصيرة جدًا - مع ثماني ميزات فقط!

التعليق الوحيد حول أداة الانقسام هو أنه يتطلب الكثير من مدخلات المستخدم في تحديد ما يتم الاحتفاظ به وما يتم إزالته.

كان يمكن تحسين نموذج رافي عن طريق إصلاح الهندسة حول المناطق المنقسمة.

  1. استخدم تايلور دوران أيضًا أداة Split لفصل الأسلاك. شجرة تصميم FeatureManager الخاصة به هي أقصر من شجرة Ravi. من أجل تحقيق ذلك ، استخدم تايلور الوجوه الحالية ككيانات تقسيم. إنها طريقة مثيرة للاهتمام - شيء لم أره من قبل!

مثل رافي ، يمكن تحسين طرز تايلور عن طريق إصلاح الهندسة في المناطق المنقسمة.

  1. استخدم Michael Lord أيضًا أداة Split لفصل الأسلاك. لقد وفر المزيد من الوقت في التشغيل ببساطة عن طريق استخدام كل الوجوه ككيانات تقسيم. تذكر أن CTRL + A يسمح باختيار سريع لجميع الكيانات من نفس النوع.

قام مايكل أيضًا بتنظيف الهندسة. لقد استخدم خيار Delete Face وخيار Patch قدر الإمكان كأداة هندسية عكسية. كان لديه أيضا نهج مثير للاهتمام للغاية لإعادة هندسة معيبة. وجه الإزاحة متبوعًا بـ Thicken عبارة عن تحفة فنية ، حيث يمكن تشغيلها تلقائيًا بسهولة على شكل ماكرو.

سأستخدمها من الآن فصاعدًا ، في أي وقت لا تعمل ميزة Move Face.

عمل رائع يا مايكل !!! أيضا ، شكرا جزيلا للتعليق الكامل شجرة FeatureManager الخاص بك!

  1. في الماضي SWPUCs ، كنا مدللنا ، ويسعدنا ، الحلول غير التقليدية التي اقترحها Heiko Sohnholz . لم يخيب أملك هذه المرة أيضًا!

بالنسبة لعملية الاستيراد ، اختار استيراد كل وجه كهيئة سطح منفصلة. سمح له ذلك باختيار واختيار الوجوه التي ستكون جزءًا من كل جسم سلكي. وفقا لهيكو ، تم تسهيل عملية خياطة الأسلاك بواسطة أداة اختيار اللاسو.

لإزالة الثغرات الموجودة في الأجسام السطحية ، استخدم ميزة Delete Hole. هنا ، أوصي بتجربة اختصار CTRL + A ، لتحديد جميع الحواف المفتوحة بسرعة. سوف أسجل مقطع فيديو لإظهار هذه التقنية.

بمجرد إزالة جميع الفجوات ، استخدم ميزة ثخن لإنشاء أجسام صلبة.

مثل مايكل ، انتهى Heiko عن طريق تحسين الهندسة في المناطق التي لم تنجح فيها أساليب الهندسة العكسية.

الحل الأصلي ، كما هو الحال دائما! وظيفة كبيرة ، Heiko!

  1. قدم جاستن بيرس أحد أكثر الحلول الأصلية.

وسرعان ما فصل الجثث ، وحفظ الجزء الناتج في شكل محايد ، وأعاد استيراده.

بمجرد استيراد الجزء ، استفاد من وظيفة تصحيح الفجوة الممتازة داخل أداة استيراد التشخيص.

القبعات لمثل هذا النهج المبتكر ، جوستين!

  1. قرر Henk Bruijn De إعادة إنشاء الجزء. نحن نقدر حقيقة أنه قام بالتفصيل جميع الخطوات في مجلة التصميم. أوصي بشدة بقراءة المجلة لأن هنك رشها في العديد من النصائح والحيل!

الشيء الوحيد الذي أعجبني أكثر هو طريقة تصميم الرسومات ثلاثية الأبعاد لمسارات Sweep.

لقد ارتكب خطأ واحدًا فقط في افتراض أن الأسلاك الرأسية متطابقة. هم ليسوا.

الفائزين في SWPUC 27

كان اختيار الفائز مهمة صعبة. في النهاية ، قررت مكافأة الحلول التي تعلمت من خلالها معظم التقنيات الجديدة.

والفائزون هم مايكل الرب ، جوستين بيريس و هيكو Sohnholz .

الشكل 47 - نموذج لشهادة مستخدم الطاقة في SOLIDWORK