Što je SolidWorks?

Od crteža prema modelu

Tehnički crtež star je koliko i strojarstvo. Na papiru se predmet prikazuje s nekoliko strana, a onaj tko ga čita u glavi sastavlja prostorni oblik iz dvaju ili triju pogleda. Prvi računalni alati za konstruiranje samo su preselili taj posao sa stola na zaslon: linija je ostala linija, a pogled je i dalje trebalo nacrtati ručno, svaki za sebe.

Volumno modeliranje mijenja polazište. U računalu se izgradi tijelo, dakle ispunjen obujam s poznatim rubovima i plohama, a pogledi, presjeci i izometrija poslije se iz njega samo izvode. Razlika se najbolje vidi na trima načinima prikaza koji su se povijesno smjenjivali.

Jedino volumni model može odgovoriti na pitanje koliko dio teži i gdje mu je težište, jer jedini zna razliku između unutrašnjosti i vanjštine. Zato je upravo on postao temelj suvremenog konstruiranja: iz njega se izvodi i nacrt za radionicu i program za CNC stroj i datoteka za 3D ispis.

Uzmimo dio kojim ćemo se koristiti kroz cijelo područje: P-12 nosač ležaja, ploča 120 × 80 × 12 mm sa zaobljenjima R8 na uglovima, četirima provrtima Ø9 mm na razmaku 96 × 56 mm, središnjim provrtom Ø40 mm i rebrom debljine 8 mm. Na papiru je to pet pogleda i dvadesetak kota. U SolidWorksu je to jedan model iz kojega se svih pet pogleda dobije u nekoliko poteza.

Volumno parametarsko modeliranje

Riječ parametarsko dodaje modelu drugo svojstvo. Model nije skup zamrznutih ploha nego niz koraka, a svaki korak ima svoje brojeve. Debljina ploče nije zapisana kao položaj dviju ploha u prostoru nego kao parametar dubina izvlačenja = 12 mm. Kad se taj broj promijeni u 16, program ponovno izvede sve korake i model se sam prepravi.

Koraci se nazivaju značajkama. Kod nosača P-12 to su redom: izvlačenje ploče, zaobljenja uglova, središnji provrt, uzorak četiriju provrta i rebro. Svaka od njih ima nekoliko parametara, a njihov popis i redoslijed vidljivi su u stablu značajki. To je bitna razlika prema crtanju: kod crteža se vidi samo rezultat, kod modela se vidi i put kojim je rezultat nastao.

Geometrijska jezgra koja u pozadini računa presjeke ploha, zaobljenja i logičke operacije nad tijelima zove se Parasolid. Istu jezgru koristi više programa, pa se modeli među njima razmjenjuju bez gubitka točnosti kad se izvezu u odgovarajući format. To je i razlog zašto uvezeni model zadržava točan oblik, ali gubi stablo značajki: prenosi se rezultat, a ne postupak.

Tri vrste dokumenata

SolidWorks poznaje tri vrste dokumenata i za svaku ima svoj nastavak datoteke. To nije administrativna sitnica nego podjela posla: u jednom se dokumentu opisuje geometrija, u drugom odnosi među dijelovima, u trećem podaci potrebni za izradu.

Uz te tri vrste postoje i predlošci, s nastavcima .PRTDOT, .ASMDOT i .DRWDOT. Predložak je prazan dokument s unaprijed postavljenim jedinicama, normom kotiranja i pismom; iz njega se otvaraju svi novi dokumenti. Uređen predložak ušteda je koja se osjeti od prvog dana, jer se postavke ne ponavljaju na svakom modelu.

Kako su dokumenti povezani

Veza među trima dokumentima naziva se asocijativnost. Sklop ne sadrži kopije dijelova nego upute gdje se koji dio nalazi na disku; nacrt ne sadrži nacrtane linije nego uputu koji model i pod kojim kutom prikazati. Kad se promijeni debljina ploče u dijelu P-12, sklop S-4 pri sljedećem otvaranju pokazuje deblju ploču, a nacrt sam premješta kotu i ispisuje novu mjeru.

Veza radi i u obratnom smjeru. Kota u nacrtu nije natpis nego prikaz stvarnog parametra modela, pa se dvoklikom može promijeniti upravo ondje. Model će se prepraviti, a sklop za njim. Zbog te dvosmjernosti nema onoga što je na papiru bilo najskuplje: razilaženja crteža i stvarnog dijela.

Iz iste veze proizlazi i uredan način rada u skupini: dok jedan konstruktor mijenja dio, drugi na sklopu vidi posljedicu čim ga osvježi. U većim se tvrtkama datoteke zato drže u sustavu za upravljanje dokumentima, koji vodi evidenciju inačica i sprječava da dvije osobe istodobno spremaju isti dio.

Gdje se SolidWorks koristi

Alat je nastao za strojarstvo i ondje je i danas najjači, ali područje primjene znatno je šire. Nekoliko tipičnih skupina poslova:

• Strojogradnja i proizvodnja opreme — nosači, kućišta, prijenosnici, transportne trake, cijeli strojevi u sklopu s nekoliko tisuća komponenti.
• Alatnice — kalupi, naprave za stezanje, škare i alati za lim, gdje se geometrija alata izvodi izravno iz geometrije proizvoda.
• Limarija i zavarene konstrukcije — poseban skup alata koji iz modela izračunava razvijeni oblik lima i popis rezanja profila.
• Proizvodi široke potrošnje — kućišta uređaja, ergonomija, prikaz proizvoda prije izrade prototipa.
• Škola i izobrazba — brz put od zamisli do modela i do 3D ispisa, bez potrebe za dugim uvođenjem u alat.

U svim tim poslovima model rijetko ostaje u SolidWorksu. Iz njega izlaze nacrt za radionicu, datoteka za 3D ispis, geometrija za CAM i lasersko rezanje te lagani prikaz za produženu stvarnost. Upravo tim putem vodi i posljednji dio ovog područja.

Inačice, licencije i radno okruženje

Program se izdaje u trima razinama. Standard pokriva modeliranje dijelova, sklopove, nacrte, limove i zavarene konstrukcije — sve što je potrebno za gradivo ovog područja. Professional dodaje knjižnicu normiranih dijelova, provjeru sudara i alate za suradnju. Premium dodaje proračun čvrstoće, analizu gibanja i alate za vođenje cijevi i kabela.

Zapis datoteke vezan je uz inačicu i prema starijim se inačicama ne može vratiti. Ako model otvorite u novijem programu i spremite ga, u starijem ga više nećete otvoriti. U školi i u radu s vanjskim suradnicima zato vrijedi jednostavno pravilo: dogovorite se o inačici prije nego što krenete, a za razmjenu s drugim alatima koristite neutralne formate STEP ili Parasolid.

Za rad je potrebno računalo s grafičkom karticom koja podržava OpenGL i dovoljno radne memorije; velik sklop troši mnogo više memorije od pojedinačnog dijela. Prije prve skice uvijek se provjeravaju mjerne jedinice dokumenta, o čemu govori jedinica 1.4.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.