Сегодня поговорим о форматах предоставляющих возможность сохранять, передавать и просматривать 3D модели и 2D чертежи без потери какой-либо информации.
Эволюция инженерной графики - это богатая историческая тенденция: от древних египтян, которые использовали угловые линейки, до древней Греции, где стилус и иглы были инструментами, необходимыми для создания надписей. Изобретение протракторов, регулируемых угловых линейок, рентгенографических карандашей и открытие различных проекционных объектов в конце 18-го века привело к революционизированию инженерного проектирования. Инженерное моделирование сегодня является результатом всех этих тенденций, и с появлением программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD) в двух измерениях (2D) и трех измерениях (3D) произошел отход от традиционного стиля черчения. Во всех этих исторических тенденциях графического изображения цель оставалась: создание языка, который передает информацию в технических и графических терминах от одного человека к другому.
Во некоторых отраслях промышленности проекты, чертежи и другая документация все еще пишутся на бумаге. У многих компаний есть архаичные методы и все еще используют бумажные системы регистрации.
В современном цифровом мире это уже не жизнеспособный метод работы. Научные открытия и связанные с ними технические достижения, повлекшие за собой столь удивительные перевороты в промышленности и давшие такие громадные толчки быстрому и массовому накоплению капиталов, с ясностью показывают, как важен для целей капитализации процесс САПР проектирования. Мы живем и работаем во все более сознательном мире, где важна переработка отходов. Перенос бумажных документов и документов в цифровую систему является отличным способом сделать это. Более того, ожидается, что предприятия минимизируют свой углеродный след и уменьшат ущерб окружающей среде.
Помимо уменьшения воздействия на окружающую среду, переход на цифровую систему также помогает улучшить бизнес-процессы и повысить эффективность. Файлы могут храниться на компьютерах и облачных хранилищах для мгновенного доступа. Кроме того, чертежи, диаграммы и конфиденциальная информация могут обрабатываться и редактироваться с использованием передового программного обеспечения вместо ручной замены. Эти новые типы программ первоначально назывались приложениями (или прикладными программами).
Основное различие между 3D-моделированием и 2D-проектированием заключается в том, что механическое оборудование моделируется, а не рисуется. 3D-моделирование действительно стало стандартным инструментом, используемым в инженерных разработках, особенно в области машиностроения.
Для этого используется формат файлов САПР, который позволяет хранить и обмениваться проектами и данными между приложениями САПР.
Форматы файлов чрезвычайно важны при рассмотрении дизайна САПР. При создании любого типа документа с помощью компьютера его необходимо сохранить в виде файла. Преобразование файлов является неотъемлемой частью проектирования САПР. При использовании программного обеспечения, такого как Kompas 3D, SolidWorks, CATIA или Autoвesk, ваши 2D и 3D проекты создаются в разных форматах файлов. Формат файла - это информация и инструкции, относящиеся к тому, как документ читается и отображается. Этот источник содержит всю информацию, касающуюся документа и того, как его следует обрабатывать и визуализировать.
Разное программное обеспечение использует разные проприетарные или непатентованные форматы файлов. Из-за этого множества различных форматов файлов и программного обеспечения, САПР часто приходится конвертировать.
- У бизнеса может быть набор проектов или планов, но у них может не быть программного обеспечения для их просмотра.
- Формат файла обычно относится к тому, какая программа использовалась для создания документа; например, файл *.xls является родным для Microsoft Excel.
- Версия файла Компас 3D V12 не сможет открыть версию созданную в более новом выпуске програмного продукта Компас 3D V21, наоборот возможно.
Преобразования файлов CAD играют жизненно важную роль
САПР - дизайн работает практически так же. Например, документ Kompas 3D сборка или файл *.a3d будут содержать информацию о содержимом количестве деталей модели и ее привязках. При использовании таких программ, как AutoCAD или Компас 3D, вы создаете цифровой документ. Этот документ затем сохраняется как определенный тип формата файла. Формат файла определяет, какую программу вы можете использовать для просмотра документа. Кроме того, он также будет диктовать, что содержится в документе. Для файла CAD это означает сам дизайн.
Если вы используете САПР на регулярной основе, вы, вероятно, знаете о связанных типах файлов - это даст вам гибкость при отправке проектов другим сотрудникам и клиентам. Благодаря наличию международных кодов и стандартов во всех областях машиностроения BSI, ANSI, ISO, CSN, GB, DIN и др., соответствие этим стандартам в процессе проектирования систематизирует 3D-моделирование. Дизайн может быть создан в другой стране или на другом языке, отличном от его предполагаемого рынка, и он все еще будет универсально понятным для R&D департамента.
Основной целью графических изображений в машиностроении является коммуникация. 3D-моделирование расширяет возможности обмена идеями не только с инженерами, но и с неинженерным персоналом. За последние несколько десятилетий в междисциплинарной коммуникации в дизайне был пробел. Инженеру трудно объяснить геометрические расчеты маркетологу, а маркетологу сложно объяснить это потребителю. С 3D-моделированием, разрыв ликвидируется.
Зачем использовать 3D-моделирование
Кажется, что у людей есть сильная тенденция связывать трехмерное моделирование только с архитектурным дизайном. Это не совсем неправильно, но 3D-моделирование можно использовать практически в любой отрасли, включая потребительские товары, проектирование одежды и даже в образовательных целях, например в школах на уроках геометрии. То же самое относится и к другим областям исследований, таким как биология или химия, где трехмерные модели используются в качестве визуальных представлений органов тела или химической структуры атома. Получение визуального представления объекта - только одно преимущество. В дополнение к получению точного рендеринга объекта, 3D-моделирование (по крайней мере, с инженерной точки зрения) дает много технических деталей с почти нулевыми ошибками, если таковые вообще имеются. Это означает, что автоматизированное проектирование и составление чертежей (CAD) может помочь профессионалам создавать 3D-модели как для теоретических (в случае прототипов), так и для существующих объектов (таких как 3D-модель человеческого сердца), с гораздо большей детализацией. Студенты и любители могут поиграть с 3D-моделированием, чтобы ознакомиться с дизайном или даже создать простые предметы, такие как мебель, игрушки, предметы домашнего обихода и другие творческие проекты.
Важные особенности 3D и 2D CAD файлов
3D-моделирование - это математический, систематический и графический метод представления, используемый для создания цифрового представления объекта с помощью программного обеспечения САПР. Модель отражает наиболее важные черты всего, что моделируется. Он поддерживает понимание дизайна в его упрощенной форме и в основном представляет собой конечное представление компонентов и процессов.
Документация является очень важной частью любого процесса проектирования. Прежде чем мы рассмотрим фактические типы файлов, важно понять их различные свойства. Различные типы файлов могут позволять вам просматривать чертеж САПР по-разному. Более того, некоторые типы файлов САПР могут быть ограничены только 2D-дисплеями, подходящими для демонстрации дизайна конечному пользователю. Ниже приведены некоторые основные функции форматов файлов 3D и 2D CAD:
Фирменный или нейтральный
Существует два основных типа файлов: собственный и нейтральный. Все программы проектирования САПР используют собственный тип файла. Этот тип файла специфичен для этой программы - как правило, его можно просматривать только в той же программе, в которой он был создан. Если вы попытаетесь отправить кому-то запатентованный файл CAD, и у него не будет той же программы, ему будет трудно открыть его. Нейтральные файлы, с другой стороны, можно просматривать на множестве программ - они предназначены для взаимодействия.
При выборе типа файла вы должны подумать, кто будет его использовать - это внутрифирменный документ, к которому другие инженеры-механики получат доступ? Некоторые программы CAD используют собственные форматы файлов. Это форматы файлов, которые были созданы исключительно для использования в этой программе. Если вы попытаетесь открыть частный файл в другой программе, вы получите сообщение об ошибке. Файл отформатирован и закодирован таким образом, что его можно открыть только с помощью программы, которая его создала.
Собственные форматы файлов САПР будут содержать все от оригинального дизайна. Эти документы можно обмениваться, хранить и легко дублировать. Система автоматически записывает каждый компонент или материал, использованный в реестре, тем самым автоматически подготавливая спецификацию инженерного материала без помощи дизайнера. Этот тип файла полезен для обмена проектами внутри компании - каждый пользователь будет иметь доступ к одним и тем же программам. Если это так, можно использовать собственный файл. Поэтому нейтральный формат файла не требуется. В качестве альтернативы, если документ распространяется среди клиентов, у которых необязательно имеется программное обеспечение САПР, следует использовать нейтральный формат файла.
Также стоит учесть, что собственные файлы в САПР не могут быть открыты в предыдущих версиях ( тоже касается и одинаковых версий программы но с разными версиями сервис паков). Максимум что нам предлагает например Компас 3D программа это сохранить как в формат предыдущей версии или в бесплатную облегченную версию 5,11 с рядом ограничений. В ситуации когда необходимо конвертировать пакет документов созданный в более новой версии чем ваша. Пересохранять каждый файл вручную трудозатратно и мало эффективно. Благодаря стараниям народных умельцев, конвертировать пакет Компас-3D документации можно в пару кликов.
Нейтральный формат файла не является исключительным для одной программы САПР, отсутствуют проблемы с версиями файлов. Стандартное программное обеспечение для 3D-моделирования дает пользователю возможность экспортировать и импортировать файлы для компонентов, макетов, изометрических чертежей и сборок деталей. Он считается независимым от производителя и может быть открыт в разных программах, которые могут его прочитать. Этот тип формата файла САПР кодируется таким образом, чтобы использовать общую информацию и стандартизированные протоколы, чтобы многие программы могли понять его содержание. Для проектов, которые охватывают такие области машиностроения, как электротехника, инженер-механик может легко отправить модель инженеру-электрику, который затем может загрузить проект в свое собственное программное обеспечение для 3D-моделирования электрической платы, чтобы завершить его.
Непатентованные или нейтральные форматы файлов САПР полезны, когда вам нужно обмениваться документами с внешними источниками. Вы можете, например, пожелать поделиться дизайном продукта САПР с клиентом - однако, он может не иметь доступа к программе САПР. Но, отправив дизайн как непатентованный формат, они все равно могут открыть файл. Я собрал для вас список самых популярных форматов файлов САПР. Этот список, конечно, не является исчерпывающим. Как говорится, существует больше форматов файлов САПР, чем программ проектирования САПР!
В следующем списке перечислены основные типы файлов, с которыми вы столкнетесь для совместного использования 3D и 2D файлов.
STEP AP203 , AP214 (файлы *.stp / *.step).
Наиболее требовательным в вычислительном отношении типом 3D-моделирования являются твердотельные 3D-модели. Это наиболее широко используемый формат файла CAD. STEP напрямую связан с ISO 10303. Это стандарт компьютерного представления информации о производстве продукции. STEP является одним из наиболее широко используемых форматов файлов CAD. ISO 10303 является стандартом для компьютерного представления информации о производстве продукции. Из-за своего статуса он общепризнан в качестве отраслевого стандарта. Большинство современных программ САПР поддерживает этот формат файлов. STEP может поддерживать как отдельные файлы, так и форматы сборок, а также может содержать спецификацию. Файлы STEP, однако, не разрешают редактирование, потому что нет дерева функций.
AP203 - конфигурируемые управляемые трехмерные конструкции механических деталей и сборок - применяется к механическим САПР в целом.
В версии 2 AP203 обеспечивает лучшую совместимость с AP214. Начиная с AP203 (издание 1), издание 2 добавляет, по модульному принципу:
- Цвета и слои.
- Текстовые аннотации, связанные с геометрией.
- Геометрические размеры и допуски (GD & T), с графическим представлением.
- Свойства проверки (глобальные, как объем, площадь, центр; локальные, как облака точек).
- История дерева построения в 3D.
- Определения для PDM также добавлены (особенно, управление конфигурацией).
AP214 - основные данные для процесса проектирования автомобильной механики - больше ориентирован на автомобильную промышленность.
Вся сфера включенной информации AP214 охватывает:
- Изделия как механические детали, узлы, инструменты, используемые при производстве.
- Информация для плана процесса, контроля конфигурации, применяемая на этапе проектирования.
- Данные, связанные с документацией процесса изменения дизайна, утверждения, безопасности.
- Геометрические данные как: каркас, поверхностные модели, граненые модели, поверхности коллектора и твердые тела (BREP), конструктивная геометрия твердого тела, гибридные модели.
- Ссылки на данные продукта, представленные в другом формате, чем STEP.
- Кинематические структуры.
- Данные о состоянии поверхности.
В отношении этого объема применяю