PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

PTC Creo 3.0 usnadňuje práci s různorodými CAD daty

Když se PTC společnost rozhodla opustit zavedenou značku Pro/Engineer, bylo to pro mnohé uživatele a odborníky velkým překvapením. Čas ale rychle ubíhá a nyní přichází na trh už třetí generace systému Creo, který na Pro/Engineer úspěšně navázal.

Od 90. let byl Pro/Engineer respektovaným a oblíbeným systémem u velkého množství uživatelů a vzorem pro vývojáře konkurenčních CAD systémů. Proč tedy vlastně došlo k jeho přerodu na Creo? Rozhodně ne proto, že by Pro/Engineer nezvládal složitou, komplexní geometrii a sestavy, jak by si přáli někteří jiní dodavatelé CAD systémů.

Creo 3.0 načítá nativní data běžných CAD systémů, nemusíte se proto zabývat exportováním a importováním tzv. neutrálních formátů.

Creo 3.0 načítá nativní data běžných CAD systémů, nemusíte se proto zabývat exportováním a importováním tzv. neutrálních formátů.

V roce 2010, kdy byla zahájena přeměna značky, Creo přineslo zcela nové, přepracované uživatelské rozhraní. Ale možná ještě důležitější bylo představení nových technologií PTC. Ať už je to větší schopnost pracovat s daty třetích stran, přímé modelování, které dostalo nový impuls akvizicí firmy CoCreate v roce 2007 nebo nová technologie pro volné modelování komplexních, organických ploch.

PTC Creo v současné době představuje rodinu deseti samostatných, provázaných aplikací, přičemž původní Pro/Engineer se stal základem aplikace pro parametrické modelování. Z dalších aplikací jmenujme třeba Creo Direct pro přímé modelování, Creo View pro prohlížení dat nebo Creo Simulate pro pevnostní výpočty. Zajímavá pro celou řadu uživatelů je také aplikace Creo Option Modeler usnadňující tvorbu variant a konfigurací výrobku a aplikace Creo Illustrate, která výrazně usnadňuje a urychluje tvorbu 2D a 3D technických ilustrací a animací použitelných jak v návodech k použití, tak i v interních výrobních podkladech – například montážní instrukce pro finální montáž výrobku nebo servisní návody.

Pojďme se tedy podívat, kam směřoval a co přinesl vývoj nové verze PTC Creo 3.0. Nejlepší bude asi začít jedním z hlavních vylepšení Creo 3.0 – Unite Modeling.

Cizí data nemusíte převádět

Při uvedení systému Creo v roce 2010 byla představena technologie AnyData Adoption. Jejím základem je jednoduchá myšlenka: než pracně importovat data z jiných systémů, bude lepší přímo načíst nativní 3D data z různých systémů a dál je použít v Creo (tj. původní data bez překladů do neutrálních formátů). Tato nová technologie je poprvé implementována v Creo 3.0 pod názvem Unite Modeling.

Model návnady – wobleru pro lov mořských ryb na udici vytvořený pomocí nástrojů volného modelování.

Model návnady – wobleru pro lov mořských ryb na udici vytvořený pomocí nástrojů volného modelování.

Pro správné pochopení přínosů této technologie je potřeba znát tradiční postup práce s daty z jiných systémů. Data jsou obvykle přenášena prostřednictvím tzv. neutrálních, standardních formátů – mezi nejpoužívanější patří STEP a IGES. Tato data jsou pak importována do používaného systému. Kvalita výsledného importu je závislá na kvalitě převodníků, použité přesnosti a dalších faktorech, které se dají méně či více řídit. Navíc se přenosem ztrácí také celá řada negeometrických informací – například parametry modelů. Výsledkem importu jsou pak nativní součásti a sestavy, které obsahují importovanou geometrii.

Jak je patrné z tohoto stručného popisu, jedná se o zdlouhavý proces a ne vždy s požadovanou kvalitou 3D modelů. Co se stane, když vám partner několikrát provede změnu na datech? Obvykle celý proces opakujete znovu. Dalším aspektem je také růst objemu dat – najednou máte stejnou geometrii dvakrát, jednou jako neutrální soubor, podruhé jako nativní soubory s importovanou geometrií, což může způsobit potíže se správou dat a nalezením správné, aktuální verze nebo při změnovém řízení. Co Unite Technology umožňuje, je to, že nepotřebujete provádět převod do neutrálních dat, ale v reálném čase můžete načítat přímo nativní data z jiných systémů. Zjednodušeně řečeno, v Creo 3.0 můžete soubory ze systémů SolidWorks, NX a Catia načíst přímo z disku do aktuálního modelu. Tento způsob otevření souborů nevytváří nativní data systému Creo a udržuje spojení (link) na originální data. To přináší celou řadu výhod.

První výhodou je, že v kombinaci s existujícími nástroji systému Creo, které umožňují otevřít jen strukturu výrobku bez plné geometrie, můžete načíst potřebná data a pracovat s nimi v rámci sestavy. Další výhodou je automatická aktualizace cizích dat v sestavě při změně zdrojových dat. Creo uživatele informuje, že je k dispozici nová verze zdrojových dat, v závislosti na nastavení proběhne automatická nebo uživatelem spuštěná aktualizace. Pokud není provedena razantní změna topologie, Creo automaticky přesměruje reference na novou geometrii a provede aktualizaci navazujících dat, například změnu polohy. Pokud je změna topologie natolik velká, že není možná automatické přesměrování, systém zobrazí chybějící reference pro vytvoření navazující geometrie a umožní vyřešit změnu geometrie. Protože systém neprovádí žádné masivní konverze dat, je stejná funkčnost dostupná pro komponenty nebo celé podsestavy v závislosti na zdrojových datech.

Nový nástroj Design Exploration pomáhá vytvořit různé varianty návrhů a snadno je pak prezentovat.

Nový nástroj Design Exploration pomáhá vytvořit různé varianty návrhů a snadno je pak prezentovat.

Například použijete model převodovky od dodavatele a pracujete s ním – vytvoříte navazující příruby a držáky pro montáž. Dodavatel vám pošle nový model převodovky. Obvykle to znamená znovu přepracovat již vytvořené modely. Dobrá zpráva je, že Creo je natolik inteligentní, že když je změněno jen jedno soukolí v sestavě, Creo aktualizuje pouze toto soukolí v hlavní sestavě. Tradičně bylo nutné reimportovat celou sestavu, což vyžadovalo čas a zvýšené úsilí.

Unite Technology má důsledky do správy změnového řízení v řízeném vývojovém prostředí. Pokud budeme uvažovat o importu sestavy, řekněme z automobilového průmyslu, data zahrnují soubor hlavní sestavy, soubory případných podsestav a soubory dat každé součásti. Celkový součet souborů se obvykle pohybuje v řádu desítek či spíše stovek. Tradiční přístup vyžaduje konverzi všech dat do systému Creo a snadno může dojít i ke zdvojnásobení objemu dat. Pokud dojde ke změně, opět jsou data znásobena pro každou revizi. Při využití Unite Modeling v Creo 3.0 (a pravděpodobně Windchill) spravujeme pouze zdrojová data a to je vše.

A co se stane, pokud budeme chtít editovat otevřená data? Systém vás upozorní, že provádíte editaci nenativních dat a po odsouhlasení provede konverzi na nativní data systému Creo. Na těchto datech můžete pokračovat ve své práci – editovat geometrii pomocí přímého modelování (Flexible Modeling) nebo vytvářet nové konstrukční prvky.

Od verze Creo 3.0 uživatelé díky technologii Unite mohou přímo otvírat data z CAD systémů SolidWorks, Catia, NX, Solid Edge a Autodesk Inventor bez nutnosti převodu do neutrálních souborů.

Komplexní tvary

Pro ty, kteří se podílejí na návrhu geometrie se složitými povrchy, je velkým přínosem v Creo zavedení nástrojů pro volné modelování ploch. Základní sada nástrojů pro editaci, stlačování a protahování základních primitiv do požadovaného tvaru, která byla představena v Creo 1.0, se během posledních dvou verzí vyvinula ve výkonnou sadu nástrojů pro vytváření komplexní geometrie. Pracují způsobem, který byste očekávali a jsou integrovány do modelového stromu jako explicitní objekt, což znamená, že parametricky řízená geometrie může být ovlivněna také volnoplošnou geometrií.

Novinkou ve verzi Creo 3.0 je možnost napojit volnoplošnou geometrii na stávající parametrickou geometrii pomocí tečného nebo normálového napojení. To znamená, že uživatel má možnost integrovat dva typy geometrie s řízeným způsobem napojení. Samozřejmostí je automatická adaptace volnoplošné geometrie při změně napojené parametrické části.

Experimentování s geometrií

Pokud jste zapojeni do prvních fází návrhu a hledáte způsob, jak experimentovat s tvarem a funkcí nového výrobku v řízeném vývojovém prostředí, je přesně pro vás rozšíření pojmenované Design Exploration (DEX). Umožňuje vzít sadu geometrie, která může být již součástí spravovaných dat a mimo změnový proces, revize a verzování provádět pokusy pro vyřešení konstrukčního problému nebo najít řešení pro nové inovace. S nadhledem řečeno, jedná se o takové pískoviště pro konstruktéry.

Vybraná geometrie, pokud existuje, se přesune do prostředí DEX. Zde je možné libovolně modelovat, editovat geometrii a experimentovat. V jakémkoliv stavu můžeme vytvořit kontrolní bod a použít ho pro dokumentaci vývoje návrhů a konceptů. Můžete přidat název, popis a klíčová slova pro lepší sledování těchto bodů. Můžete vytvořit několik takových bodů za sebou, nebo se vrátit o několik bodů zpět a vytvořit a uložit jinou variantu. To umožní vytvořit novou vývojovou větev pro různé verze návrhu.

Všechny tyto návrhy, kontrolní body a asociované modely jsou ukládány do separátního souboru s příponou TMZ. To má výhodu správy pouze jednoho souboru a možnost spolupráce s dalšími vývojáři. Po vybrání finálního návrhu dojde k uložení všech změn a nových souborů zpět do systému s novou iterací, podobně jako při standardní práci.

Pro lepší pochopení výhod DEX je opět důležité pochopit stávající způsob práce konstruktérů. Obvykle jsou jednotlivé návrhy vytvářeny tak, že výchozí data jsou rozkopírována do adresářů, kdy jednotlivý adresář představuje jednu verzi návrhu. Jistě si dovedete představit, jakým způsobem nabývá objem dat, jaká jsou rizika přepsání nebo záměny dat a jaké zvýšené nároky takový přístup má na správu dat. Pokud budeme prezentovat výsledky své práce v prostředí DEX – klikneme na kontrolní bod a zobrazí se nám pod ním uložený stav modelu. Mimo prostředí DEX to představuje přepnutí do patřičného adresáře, načtení dat, smazání dat z operační paměti, přepnutí do jiného adresáře, načtení dat a tak dále.

Flexibilní modelování

Flexibilní modelování, tzv. Flex Modeling, je specifický přístup k přímé editaci geometrie v parametrickém prostředí systému Creo namísto samostatné aplikace, připomínající postupy známé z aplikací jako je SpaceClaim nebo Inventor Fusion. Nástroje flexibilního modelování lze použít jak na importovanou geometrii, tak na běžný parametrický model. Je nutné podoktnout, že flexibilní prvky se ukládají do modelového stromu a původní parametrické prvky jsou zachované a plně editovatelné. Stejně tak lze přidávat další parametrické prvky na geometrii editovanou flexibilním modelováním.

Flexibilní modelování umožňuje přímou editaci geometrie včetně možnosti řídit okrajové podmínky. Flexible Modeling rozpozná a automaticky detekuje pole prvků a aplikuje na ně prováděné změny.

Flexibilní modelování umožňuje přímou editaci geometrie včetně možnosti řídit okrajové podmínky. Flexible Modeling rozpozná a automaticky detekuje pole prvků a aplikuje na ně prováděné změny.

Pokud jde o přímou editaci, její tajemství spočívá ve schopnosti řídit, jaký vliv bude mít editovaná část geometrie na své okolí. Aby bylo možné efektivně využít tento přístup, potřebujete systém, který kombinuje inteligenci a znalosti o editované geometrii. Například, pokud potřebujeme posunout plochu, která navazuje na zaoblení, sražení hrany nebo tečně navazuje na další plochy, očekáváte, že se vybraná plocha se posune společně se zaoblením či sražením a nevytvoří se pouhé odsazení plochy.

Flexibilní modelování v PTC Creo 3.0 dostalo novou technologii pro detekci geometrie a podmínek napojení jednotlivých prvků a zachování předvídatelného výsledku. Uživatel má samozřejmě možnost zvolit i jiné výsledky podle svého záměru. Vylepšené bylo také rozpoznání pole prvků (tzv. pattern). V Creo 3.0 je možné vytvořit pole prvků jako výplň vybrané oblasti. Zároveň systém automaticky prodlouží nebo ořeže kopírovanou geometrii v závislosti na tvaru okolní geometrie, na kterou je prvek pattern aplikován.

Flexibilní modelování je výkonná sada nástrojů, která výborně kombinuje výhody parametrického modelování s výhodami přímé editace. PTC Creo nabízí uživatelům dvě možnosti, jak využít výhody flexibilního modelování: použít Flexible Modeling pro přímou editaci parametrické a importované geometrie nebo využít aplikaci Creo Direct pro vytváření a editaci geometrie metodami přímého modelování bez zachování historie a vazeb pro konstrukci dílů a sestav.

Praktické drobnosti

Mimo velké změny a nové funkce přináší Creo 3.0 také celou řadu menších vylepšení, která ale také stojí za povšimnutí. Dobrým příkladem je vylepšená analýza tloušťky stěn. Předchozí verze využívaly metodu řezů, což poněkud zkreslovalo výsledky u komplexní geometrie. Creo 3.0 používá přepracovanou analýzu založenou na měření vzdálenosti povrchů. Uživatel zadá minimální a maximální hodnotu a systém zobrazí oblasti mimo zadané hodnoty. Analýzu je možné uložit jako prvek v modelovém stromě a při editaci modelu (například při použití flexibilního modelování) sledovat vliv editované geometrie na tloušťku stěny. Dalším drobným vylepšením je volba Chordal u rádiusů – jedná se o možnost zachování rádiusu s konstantní šířkou.

Vylepšený prvek Pattern automaticky prodlouží nebo ořeže násobené prvky a rozpozná návaznou geometrii, jako je v tomto případě sražení.

Vylepšený prvek Pattern automaticky prodlouží nebo ořeže násobené prvky a rozpozná návaznou geometrii, jako je v tomto případě sražení.

V Creo 3.0 došlo k vylepšení prvku Pattern – vytváření pole prvků. Uživatel má nově možnost přidat další prvky do existujícího pole (např. zaoblení), při vytváření pole prvků, využívající již existující pole prvků jako referenci, již není nutné vybírat první instanci, ale je možné vybrat jakýkoliv člen pole prvků. Stejně jako u flexibilního modelování i parametrického pole prvků byla přidána funkce automatického prodloužení/ořezání násobeného prvku.

Šroubové spoje v sestavě

Při vytváření sestav, hlavně v případech, kdy je potřeba použít spojovací materiál, najde uplatnění nová funkce v sestavách pro vytváření šroubových spojů. V Creo 3.0 představený nový nástroj Intelligent Fastener zrychluje a automatizuje vytváření šroubového spoje. Uživatel si vybere, zda chce vytvořit šroubový spoj v existující ose či bodu nebo v místě označeném kliknutím myšky. Systém si vyžádá určení plochy pro hlavu šroubu a druhou plochu, která značí plochu pro matici u průchozích otvorů nebo začátek závitu u slepého otvoru. Následně si z knihovny vybere typ šroubu, případně podložky a matici. Délku šroubu může vybrat systém automaticky na základě vybraných ploch nebo si uživatel délku zvolí výběrem z knihovny. K dispozici je také možnost vytvoření automatického zahloubení pro hlavu šroubu nebo matici.

Nový nástroj Intelligent Faster umožňuje snadno vytvořit a redefi novat šroubové spoje.

Nový nástroj Intelligent Faster umožňuje snadno vytvořit a redefi novat šroubové spoje.

Po dokončení výběru systém automaticky vytvoří vybrané šroubové spojení včetně všech potřebných otvorů. Pokud je vybrán bod nebo osa, které jsou součástí pole prvků, automaticky se vytvoří spojení pro všechny body nebo osy. Intelligent Fastener poskytuje také nástroje pro automatickou změnu délky šroubu, pokud se změní rozměry spojovaných součástí, při změně průměru šrouby jsou automaticky zaměněny podložky a matice za příslušný nový rozměr. Podobně jako šroubová spojení je možné vkládat do sestavy kolíky. Součástí Intelligent Fastener je knihovna šroubů, matic a podložek norem ISO/DIN a uživatel má k dispozici také jednoduché uživatelské prostředí pro zařazení svých standardů do knihovny.

Víc než Pro/Engineer

Nová verze Creo 3.0 potvrzuje, že se firmě PTC daří naplňovat vize představené zároveň s uvedením první verze Creo v roce 2010. Koncepce AnyData Adoption byla posledním ze čtyř plánů (AnyRole Apps, AnyMode Modeling, AnyData Adoption a AnyBOM Assembly), který zbývalo uvést do života. Že je Creo 3.0 vydařenou verzí, potvrzuje také velký zájem a kladné přijetí uživateli při představení nové verze na vzdělávací konferenci SUPro2014, která se konala v Plzni 24. a 25. června tohoto roku.

Prezentace společnosti AV Engineering. Napsal Luděk Rektořík.

www.aveng.cz

 

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!