¿Qué son los parámetros técnicos de diseño?
Con base en los antecedentes de las aplicaciones anteriores, se han realizado muchas investigaciones sobre el diseño paramétrico en el país y en el extranjero. En la actualidad, la tecnología paramétrica se puede dividir a grandes rasgos en los siguientes tres métodos: (1) métodos matemáticos basados en restricciones geométricas; (2) métodos de inteligencia artificial basados en principios geométricos (3) métodos de modelado basados en modelos de características; Entre ellos, los métodos matemáticos se dividen en métodos elementales y métodos algebraicos. Los métodos elementales utilizan algoritmos preestablecidos para resolver algunas restricciones geométricas específicas. Este método es simple y fácil de implementar, pero solo es aplicable cuando solo hay restricciones horizontales y verticales; las leyes algebraicas convierten las restricciones geométricas en ecuaciones algebraicas, formando un sistema de ecuaciones no lineal. Debido a la dificultad de resolver el sistema de ecuaciones, su aplicación práctica es limitada. El método de inteligencia artificial utiliza sistemas expertos para comprender las relaciones geométricas y las restricciones en los gráficos, y utiliza principios geométricos para derivar nuevas restricciones. Este método es lento e interactivo. Los métodos de modelado de características son un desarrollo de técnicas de modelado de sólidos tridimensionales que actualmente están en discusión.
El diseño paramétrico tiene un mecanismo impulsor, que se basa en el funcionamiento de datos gráficos. A través del mecanismo controlado por parámetros, los datos geométricos de los gráficos se pueden modificar de forma paramétrica, pero al mismo tiempo, se deben cumplir las restricciones de los gráficos. El método impulsor para la asociación entre restricciones es el enlace de restricciones, que se realiza a través de. relación entre restricciones. Para un gráfico, las posibles restricciones son muy complejas y numerosas. Sin embargo, el usuario solo controla realmente unos pocos parámetros, es decir, se pueden cambiar de forma independiente y se denominan parámetros primarios o restricciones primarias, y otras restricciones pueden estar determinadas por las características estructurales del gráfico o tener una relación definida con ellos; las restricciones primarias y se denominan restricciones secundarias. Las restricciones de primer nivel no se pueden simplificar, mientras que las restricciones de segundo nivel se pueden simplificar mediante la vinculación de características gráficas y la vinculación de parámetros relacionados.
El llamado vínculo de características gráficas es para garantizar que las restricciones secundarias se impulsen mientras la relación de extensión gráfica permanece sin cambios, es decir, para garantizar que la continuidad, la tangencia, la verticalidad y el paralelismo permanezcan sin cambios. Reflejado en el proceso de conducción de parámetros, las entidades y sus datos geométricos que tienen la relación extendida mencionada anteriormente con el punto pasivo se identifican en función de varios criterios de asociación geométrica, y se calculan nuevos datos geométricos garantizando al mismo tiempo que la relación original permanezca sin cambios. Estos datos geométricos se denominan puntos conductores. De esta manera, las limitaciones del punto de conducción están relacionadas con los parámetros de conducción. De acuerdo con esta relación, el punto impulsor impulsa el punto impulsado y el mecanismo impulsor amplía el alcance de acción.
El llamado vínculo de parámetros relacionados consiste en establecer la relación numérica y lógica entre las restricciones de segundo nivel y las restricciones de primer nivel. En el proceso de control de parámetros, esta relación siempre debe mantenerse sin cambios. El método de vinculación de parámetros relevantes establece una conexión entre algunos puntos impulsores y puntos impulsados que no se pueden juzgar a través de relaciones de extensión. Cuando se utiliza este método, a menudo se introduce un árbol de conducción para establecer una representación de árbol de la relación de restricción entre el punto de conducción y el punto conducido, lo que facilita el juicio intuitivo de las condiciones de conducción y restricción del gráfico.
Debido a que el controlador de parámetros se basa en la operación de datos gráficos, el proceso de dibujar un diagrama consiste en establecer un modelo paramétrico. El sistema de dibujo asigna gráficos a una base de datos de gráficos, establece estructuras de datos para entidades gráficas y llena estas estructuras con contenido diferente a medida que los parámetros se controlan para producir los gráficos requeridos.
La unidad de parámetros puede verse como el contenido de la base de datos operativa a lo largo del árbol de unidades. Los diferentes árboles de unidades determinan diferentes operaciones de la unidad de parámetros. Dado que el árbol impulsor se construye en función de las características gráficas y los parámetros relacionados del modelo paramétrico, al dibujar el modelo paramétrico, podemos usar conscientemente las características gráficas y marcar los parámetros relevantes de acuerdo con las necesidades reales, de modo que podamos dominar la base de datos cuando Conducir los parámetros de operación, controlar los cambios de gráficos. El trazador no sólo puede definir la estructura gráfica, sino también controlar el proceso de parametrización, al igual que la programación en un lenguaje informático, definiendo datos y controlando el flujo del programa. Este método de establecer modelos gráficos, definir estructuras gráficas y controlar el flujo del programa se denomina programación gráfica.
En la parametrización de gráficos, la programación de gráficos se basa en mecanismos controlados por parámetros, vinculación de restricciones y árboles de controladores. Los mecanismos controlados por parámetros se utilizan para operar datos gráficos, y el funcionamiento del mecanismo de control está controlado por enlaces de restricción y árboles de control. A diferencia de los métodos paramétricos anteriores, esto no convierte la gráfica en otras expresiones como ecuaciones, símbolos, etc.
No preguntes sobre el proceso de pintar, concéntrate en comprender la pintura en sí, tratándola como un modelo, una base paramétrica y un medio para "intercambiar" información con el pintor. El trazador "dice" sus intenciones al programa parametrizado a través de gráficos, y el programa parametrizado devuelve los gráficos requeridos por el trazador. Se centra en los gráficos, es decir, el contenido de la base de datos de gráficos, y los comprende y opera al mismo tiempo, por lo que su ejecución es simple y clara, y también es muy conveniente de implementar;
La unidad de parámetros es un nuevo método de parametrización, su característica básica es operar directamente la base de datos. Por lo tanto, tiene buena interactividad. Los usuarios pueden utilizar todas las funciones interactivas del sistema de dibujo para modificar los gráficos y sus propiedades, controlando así el proceso de parametrización. En comparación con otros métodos de parametrización, el método basado en parámetros es simple, conveniente y fácil de desarrollar. El uso y el desarrollo secundario se pueden llevar a cabo según el sistema de dibujo existente. También aplicable a problemas tridimensionales.
Método variable
Durante mucho tiempo, el método variable sólo se puede implementar en dos dimensiones, mientras que la tecnología variable tridimensional ha sido problemática para los fabricantes y usuarios de CAD debido a sus características técnicas. complejidad y lento progreso.
En la primera Exposición Nacional de Ingeniería de Aplicaciones CAD, una nueva tecnología atrajo la atención generalizada de los participantes. Esta nueva tecnología, aclamada por la industria como un avance revolucionario en el campo CAD en el siglo XXI, es VGX. Es un representante del método variable.
El nombre completo de VGX es Extensión de Geometría Variable, es decir, geometría supervariable. Es la tecnología central de un software CAD lanzado exclusivamente por SDRC Company. En el diseño mecánico y el diseño de procesos, siempre esperamos que las piezas se puedan construir y desmontar a voluntad, y que los trabajos de diseño tridimensional se puedan construir en pantallas planas. Esperamos conservar cada resultado intermedio para el diseño repetido y la optimización del diseño. VGX es consciente de tal idea. La tecnología VGX amplía la estructura variable del producto, permitiendo a los usuarios manipular directamente productos digitales 3D completos en tiempo real, desde modelado geométrico, procesos de diseño, características hasta restricciones de diseño. Para los diseñadores, usar VGX es como sostener un trozo de masa real al que se le puede dar forma a voluntad y, a medida que avanza el diseño, VGX puede retener información del producto en cada proceso de diseño intermedio. D.H.Brown, una conocida empresa estadounidense de consultoría y evaluación profesional, comentó sobre VGX: "VGX puede ser la revolución más llamativa desde el primer uso de tecnología de modelado sólido basada en características paramétricas hace 10 años". VGX proporciona a los usuarios un modelo operativo interactivo de un entorno tridimensional. A los diseñadores ya no les importa cómo la información de diseño bidimensional se vuelve tridimensional al definir relaciones en las piezas, simplificando así el proceso de modelado de diseño. La ventaja de usar VGX es que el modelo de entidad de entidad paramétrica original se ha mejorado enormemente en términos de editabilidad y facilidad de edición. Cuando los usuarios están listos para realizar modificaciones anticipadas del modelo, no es necesario comprender ni consultar en profundidad el proceso de diseño. En comparación con la tecnología variable bidimensional tradicional, los avances tecnológicos de VGX se reflejan principalmente en los dos aspectos siguientes.
En primer lugar, VGX proporciona una tecnología de control variable tridimensional sin precedentes. Se espera que esta tecnología se convierta en la primera opción para resolver problemas de dimensionamiento de larga data. Debido a que el software tradicional de modelado de sólidos orientado al diseño, ya sea variable, paramétrico, basado en características o basado en dimensiones, su método de dimensionamiento generalmente no se establece de acuerdo con las necesidades de procesamiento reales, sino que a menudo se basa en reglas determinadas por el software. Obviamente, en una era en la que los usuarios dominan la tecnología, esto inevitablemente hará que los usuarios se sientan insatisfechos. Utilizando la tecnología de control de variables tridimensionales de VGX, el método de dimensionamiento tridimensional se puede cambiar a voluntad sin tener que regenerar el modelo geométrico. Esto también proporciona una forma eficaz de buscar soluciones para DFM.
En segundo lugar, VGX combina las dos mejores tecnologías de modelado de descripción geométrica directa y descripción de árbol histórico, proporcionando así una característica que es más fácil de aprender y usar. Los diseñadores pueden editar y modificar directamente cualquier característica de la pieza, lo que hace que el diseño de productos 3D sea más intuitivo y en tiempo real. Los usuarios pueden capturar dinámicamente la intención de diseño, análisis y fabricación dentro del modelo maestro.
Esta tecnología ha sido utilizada en la nueva versión del software I-DEAS Master Series 5 anunciada por SDRC Corporation el 20 de junio de 1997. Y desde que este producto se anunció en los Estados Unidos, ha causado una gran conmoción en América del Norte, Europa y Asia-Pacífico. Ford Motor Company decidió aplicar el software I-DEAS Master Series 5 a todos los aspectos del desarrollo de prototipos digitales completos, creyendo que este producto, que contiene muchas tecnologías nuevas, era clave para lograr los objetivos "Ford 2000" de la empresa.
En julio del mismo año, en la primera Exposición Nacional de Ingeniería de Aplicaciones CAD en la Sala de Exposiciones de Beijing, el I-Deamaster Serie 5 volvió a causar revuelo y su tecnología VGX comenzó a mostrar su ventaja.