Entwickler von Softwarekomponenten sind in der Regel weit entfernt von den Endbenutzern der Produkte, in denen ihre Komponenten eingesetzt werden. Kürzlich haben wir uns jedoch direkt mit einem KOMPAS-3D MCAD-Benutzer verbunden, um ein Problem mit dem Formenbau zu lösen. Es scheint, dass 3D-Modelle falsch in Datenaustauschformate wie STP, X_T und SAT exportiert wurden. Die Ursache lag unglücklicherweise in unserem geometrischen Modellierungskern C3D Modeler. So haben wir das Problem schnell gelöst.

Schimmel unter Bedrohung

Aleksei Grekov ist der leitende Konstrukteur im Instrumentenwerk Swerdlowsk. Er hat 36 Jahre lang Formen entworfen, die letzten 15 Jahre mit KOMPAS-3D. Als solcher ist er äußerst gewissenhaft. Er übernimmt Verantwortung für seine Arbeit und überwacht den Zustand seiner Kreationen bis zur Produktion. Aus diesem Grund befindet sich Aleksei Grekov häufig in der Produktion des Werks.





Neben der Herstellung eigener Produkte werden in der Fabrik Formen für externe Kunden hergestellt. Ein solcher Kundenauftrag führte dazu, dass das Werk in Swerdlowsk um Unterstützung für ein rätselhaftes Problem bat, was schließlich zu unserem technischen Support von C3D Labs führte. Das Instrumentalwerk Swerdlowsk musste ein 3D-Modell in einem Datenaustauschformat liefern, da der Kunde KOMPAS-3D nicht verwendete. Nach dem Export- und Importvorgang wurde das Ergebnis als Oberfläche und nicht als fester Körper angezeigt. Oberflächen können nicht zur Herstellung von Formen verwendet werden, sodass der Kunde das 3D-Modell nicht verwenden konnte.


Falsche Oberfläche durch Filetierfehler

Das Problem trat auf, als die Konstruktionsabteilung eine neue Version von KOMPAS-3D bereitstellte. Der Verdacht der Mitarbeiter wurde geweckt, nachdem sie, wie sie es ausdrückten, "nicht nur die Benutzeroberfläche geändert, sondern auch die Exportfunktion zerstört haben!"

Aleksei Grekov erzählt, was passiert ist:

Unser Kunde verwendete KOMPAS-3D nicht und benötigte das Modell nicht nur zum Anzeigen, sondern auch für die Bearbeitung und anschließende Montage in der Werkstatt. KOMPAS Viewer wäre ausreichend gewesen, wenn das Modell nur angezeigt werden müsste. Die Export- / Importfunktion musste korrekt funktionieren, um das Volumenmodell und kein Oberflächenmodell bereitzustellen. In den vorherigen Versionen von KOMPAS-3D funktionierte die Übersetzungsfunktion besser, und wir hatten selten Probleme beim Erstellen von Zwischenformaten.

Nach der Analyse des Problems stellten die KOMPAS-3D-Entwickler fest, dass der Kern des Problems in der Mathematik lag. Von außen schien die Form geschlossen zu sein, und KOMPAS-3D behandelte sie so, als ob es so wäre. In Wirklichkeit waren die Kanten des Modells nicht ausgerichtet, so dass sie sich geteilt hatten, was den Körper in ein Oberflächenmodell verwandelte. Zur Lösung des Problems waren spezielle Fachkenntnisse erforderlich, da die Standardalgorithmen des geometrischen Modellierungskerns C3D Modeler (auf dem KOMPAS-3D basiert) das Problem nicht lösen konnten.

Zunächst schlugen die Entwickler eine Problemumgehung vor, um das Modell ordnungsgemäß zu erstellen: Ändern Sie die Geometrie, um die Kanten auszurichten. Wie sich herausstellte, war das Ändern der Geometrie keine Option, da Präzision von größter Bedeutung war. Die vorgeschlagene Problemumgehung hat nicht funktioniert.

Formformel

Detaillierte Diagnosen zeigten, dass das Modell mit einem Defekt erstellt wurde, der die Bearbeitung durch KOMPAS-3D nicht verhinderte, es jedoch mit dem Datenaustausch nicht kompatibel machte.

Der Anhaltspunkt für das Problem war die Beobachtung, dass sich die geschlossene Hülle beim Durchlaufen der Übersetzung öffnete. Die Ursache war das Hinzufügen von Grenzkanten, die aus einer Booleschen Operation stammten. Der CAD-Designer hatte eine Kontur auf einem Gesicht gezeichnet, extrudiert und dann mit dem übergeordneten Körper verbunden. Aufgrund der Besonderheiten der angewendeten Einschränkungen überschritt die Kontur jedoch geringfügig die Größe des Gesichts.


Der Pfeil zeigt eine Kontur an, die die Größe des Gesichts überschreitet

Dass die Kontur über die Kanten hinausragte, war an sich nicht unbedingt ein Problem. Das Problem trat auf, weil die Kontur nur geringfügig hervorstand, um einen Betrag, der der Toleranz entspricht. Daher verlief die Boolesche Operation entlang des Zweigs, der die Gesichtserstellung umging. Kleine Lücken sind für die Kernelmathematik kein so großes Problem wie Gesichter ähnlicher Größe - dies gilt für Modellierungsalgorithmen, aber nicht für den Modellaustausch, wie sich herausstellte. Nachdem unsere Programmierer das Problem festgestellt hatten, lösten sie es, indem sie die Kriterien optimierten, die entschieden, ob Gesichter erstellt werden sollten oder nicht.


Mathematische Lösung des Exportproblems

Aber dann wurde eine andere Quelle des Grenzkantenfehlers gefunden. Die Eingabeparameter der Verrundungsoperation umfassen den Verrundungsradius sowie eine Kette von Kanten, die durch neue Flächen ersetzt werden sollen. Oft ist eine Verrundungsoperation nicht streng lokal: Manchmal betrifft sie nicht nur die Flächen, die die Kanten der Verrundungskette berühren, sondern auch andere. An den Enden offener Ketten können schwierige Situationen auftreten, da für die korrekte Konstruktion von Filets die Flächen aller Kanten geändert werden müssen, die an die äußeren Eckpunkte angrenzen.

Wenn der Radius einer Verrundung größer ist als die seitliche Abmessung einer Fläche (in Bezug auf die Kante), müssen auch die Flächen geändert werden, die keine Nachbarn sind. Bestimmte Fälle wurden von den regulären Funktionen verarbeitet, die zum Ändern von Flächen an äußeren Scheitelpunkten entwickelt wurden. andere Gesichter wurden als Sonderfälle separat bearbeitet. Aufgrund der Anfrage des Instrumentenwerks Swerdlowsk haben wir die Anzahl der Sonderfälle erhöht, die erfolgreich bearbeitet werden.

Am Morgen im C3D-Kernel, abends in KOMPAS-3D

Die neue mathematische Lösung wurde sofort dem geometrischen Modellierungskern von C3D Modeler und anschließend KOMPAS-3D v17 als Express-Update hinzugefügt, das den Designern im Swerdlowsker Instrumentenwerk zur Verfügung gestellt wurde. Sie mussten lediglich den Befehl „Rebuild“ von KOMPAS-3D auf das Modell anwenden, es in das Austauschformat exportieren und das Ergebnis durch erneutes Importieren der Datei überprüfen.

Aleksei Grekov berichtet über das Ergebnis: „Unsere Fabrik produzierte eine äußerst komplexe Form für das Gießen, an der wir lange gearbeitet hatten. Dieses Projekt umfasste eine Reihe von Unterstützungsanfragen, die erfolgreich beantwortet wurden. Heute wurde die Ausrüstung dieses Projekts getestet und die Ergebnisse sind positiv. All diese Arbeiten waren die Zeit und Mühe wert, und ich füge Fotos des Endergebnisses bei. Vielen Dank an alle Mitarbeiter! “





von Alexander Spivakov, Leiter C3D Converter Development bei C3D Labs


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PS es ist Crosspost .