Информационный обмен между CAD-системами

Информационный обмен между CAD-системами

Л.И. Райкин,

А.Д. Филинских,

доц., к.т.н., alexfil@yandex.ru,

М.Н. Субботина,

зам. дир., ОНЦ Autodesk,

НГТУ им. Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород

Проанализированы способы решения задачи обмена между CAD-системами: Autodesk Inventor Professional, SolidWorks от Dassault Systemes, КОМПАС-3D от АСКОН, NX от Siemens PLM Software, Pro/ENGINEER и CreoElements/Pro от PTC. Установлено, что CAD-системы по-разному осуществляют экспортные и импортные операции. CAD-системы проранжированы по суммарному показателю информационного обмена в форматах: .igs и .stp, .x_b и .x_t .

Analyzed ways to solve the problem of exchange between CAD-systems: Autodesk Inventor Professional, SolidWorks from Dassault Systemes, KOMПAС-3D from AСКОН, NX from Siemens PLM Software, Pro / ENGINEER and CreoElements / Pro from PTC. It was found that CAD-systems in different ways perform export and import operations. CAD-systems are ranked by the total index data exchange formats: .igs, .stp., .x_b and .x_t .

Для пользователей профессиональных CAD-систем зачастую проблематичен обмен геометрической и топологической информации между цифровыми моделями, созданными на технологических платформах разных вендоров. Аналогичная проблема возникает, когда предприятие переходит к очередной новой версии CAD-системы одного и того же производителя.

В отечественных организациях применяются CAD-системы как зарубежных, так и отечественных вендоров [1].

Известен ряд способов, позволяющих решать задачи обмена между CAD-системами:

o использование встроенных в CAD-систему трансляторов, реализующих функции импорта/экспорта, когда данные из формата одной системы конвертируются в формат другой;

o импорт файлов с помощью промежуточных (стандартных) форматов, таких как IGES, STEP, JT и др.;

o специализированные системы трансляции данных.

Авторами проведён сравнительный анализ эффективности передачи информации между моделями, выполненными в CAD-системах некоторых вендоров. В качестве объекта экспорта выбрана кухонная мойка, 3D-модель которой была разработана в Autodesk Inventor Professional (рис.1).

Рис.1. 3D-модель кухонной мойки

При моделировании использовались параметрические зависимости, был назначен материал и физические свойства. Модель передавалась в SolidWorks от Dassault Systemes [2], в КОМПАС-3D от АСКОН [3], в NX от Siemens PLM Software [4] и в Pro/ENGINEER от PTC [5]. Для оценки передачи были выбраны следующие характеристики: материал, плотность, масса, площадь, центр тяжести, точность геометрической модели, соблюдение зависимостей и дерево построения модели.

Установлено, что модель, разработанная в Autodesk Inventor Professional и передаваемая в рассмотренные четыре программные продукта, удовлетворительно передается в КОМПАС-3D и SolidWorks (соответственно 30 и 25 положительных оценок из 104 возможных). Передача этой же модели в Pro/ENGINEER неудовлетворительна (6 положительных оценок), а в NX - полностью отсутствует.

Процедура построения модели была разбита на 6 шагов:

- «Эскиз» — только 2D-построения.

- «Выдавливание» — первая 3D-операция.

- «Углубление» — появление операции вычитания.

- «Ребристость» — усложнение модели.

- «Готовая геометрия» — появление операций «сопряжение» и «оболочка».

- «Готовая деталь» — назначение материала и плотности.

На каждом шаге производилось сохранение в разные форматы, причем из рассмотрения были исключены те, которые не открылись в рассматриваемых CAD-системах, а также форматы, которые не смогли сохранить геометрию.

При оценке информационного обмена в качестве критериев выбраны:

o точность геометрической модели;

o сохранение дерева построения;

o твердотельность модели (не каркасность);

o возможность модификации;

o возможность сохранения модификаций;

o характеристики детали (материал, плотность, масса, площадь, объем и центр масс).

Результаты исследования технологии обмена данными в CAD-системах приведены в табл.1.

Таблица 1

Результаты исследования технологии обмена данными в CAD-системах

Примечание: В табл.1 знаком (+) отмечен положительный результат обмена, знаком (-) – отрицательный.

При исследовании сохранения модели в форматах: .igs, .stp, .x_b и .x_t были исключены те форматы, которые не открылись в рассматриваемых CAD-системах, а также форматы, которые не смогли сохранить геометрию. Результаты исследования экспорта/импорта в CAD-системах по каждому из четырех форматов представлены в табл.2-5, а в табл.6 - обобщенные показатели экспорта/импорта. При этом балл «1» присвоен факту передачи параметров, в противном - присвоен балл «0».

Таблица 2

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .igs

Таблица 3

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .stp

Таблица 4

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .x_b

Таблица 5

Показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием формата .x_t

Таблица 6

Обобщенные показатели экспорта/импорта в CAD-системы с использованием

форматов .igs, .stp, .x_b и .x_t

В результате проведенных исследований установлено, что:

o Свойства материала и дерево построения не удалось передать ни в одном из форматов.

o Разные форматы по-разному реализуют экспорт/импорт в CAD-системы. Наилучшие результаты показали .igs и .stp , в 1,5 раза превысив возможности x_b и .x_t.

o CAD-системы по-разному осуществляют экспортные и импортные операции. По степени повышения суммарного показателя информационного обмена в форматах .igs и .stp рассмотренные CAD-системы расположились в следующей последовательности: Inventor (10), NX7 (12), SolidWorks (13), Creo (14), КОМПАС (15).

Литература

1. Об эффективности обмена информацией между САПР // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Райкин Л.И. [и др.]. 2014. № 2 (3). URL: http://7universum.com/en/tech/archive/item/1034.

2. SolidWorksRussia / [Электронный ресурс]. — URL: http://www.solidworks.ru/ (дата обращения: 2.12.2013).

3. АСКОН — комплексные решения для автоматизации инженерной деятельности и управления производством. CAD/AEC/PLM / [Электронный ресурс]. - URL: http://ascon.ru (дата обращения: 02.12.2013).

4. NX: Siemens PLM Software - РОССИЯ / [Электронный ресурс]. – URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ru_ru/products/nx/ (дата обращения: 02.12.2013).

5. PTS — Продуктивные технологические системы. Программные продукты PTC. Обзор пакетов Pro/ENGINEER / [Электронный ресурс]. — URL: http://www.pts- russia.com/products/proengineer.htm (дата обращения: 02.12.2013).