双实体内核的优势在于IRONCAD

双实体内核的优势在于IRONCAD
埃米尔·林德尔

埃米尔·林德尔

乔纳斯·布林特森

乔纳斯·布林特森

亨里克·安德森

亨里克·安德森

2023-09-08

5分钟阅读
埃米尔·林德尔

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乔纳斯·布林特森

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亨里克·安德森

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2023-09-08

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ParasolidACIS -IRONCAD 同时使用两个实体内核,这在日常工作中并不会引起注意。除了 "在引擎盖下 "简化某些复杂步骤而不被普通用户察觉之外,这还意味着程序可以很好地处理来自其他完全不同的 3D CAD 系统的模型。不过,在某些情况下,您可能需要在两种系统之间进行切换,这只需按下简单的按钮即可完成。

什么是稳固的核心

几何建模核心(通常称为实体核心)是三维 CAD 系统中使用的软件组件(代码),用于定义如何构建三维几何体。为了生成 "正确拓扑的三维模型",实体核心用于对三维模型的外观进行数学描述。

最初,几何实体是由每个 3D CAD 系统自行管理和计算的,但到了七八十年代,实体内核开始商业化,对许多开发人员来说,实体内核成了一种现成的组件,可以通过授权 "嵌入 "到自己的 3D CAD 系统中。如今,有多家公司(甚至多个国家)开发了各种相互竞争的实体内核,并被许多知名或不太知名的 3D CAD 系统所使用,其中IRONCAD 在同类产品中独树一帜,因为它同时使用(授权)两个并行的实体内核!这两个实体内核是

PARASOLID

它由西门子数字工业软件公司拥有和开发,如今已成为大多数 CAD 和 CAM 系统的主流选择。Parasolid本身最初是在英国剑桥开发的,1988 年首次发布,是对 1978 年发布的第一个商用实体核心ROMULUS 的进一步发展。

EICP

Spatial 公司(法国达索系统公司的一部分)拥有和开发。ACIS也是由同一批人在早期ROMULUS 的基础上开发出来的,将用于 Spatial 公司开发的新型美国 CAM 系统,该系统将于 20 世纪 80 年代末发布。

1989 年,ACIS 内核一经发布,惠普公司就迅速将其授权用于其 UNIX 系统和后来基于 DOS 的 HP ME 3D CAD 系统,该系统用于以完全革命性的方式处理 3D 模型,后来以各种方式成为今天IRONCAD 的重要组成部分。

举个简单的例子,Parasolid 和 ACIS 对角处半径的处理方式不同。


双内核和内核协作

在最初的版本中,IRONCAD 完全基于 ACIS 内核,直到IRONCAD 第 3 版(1999/2000 年),研发团队才同时开发了名为 "内核协作"的软件,并添加了 Parasolid 内核。稍后再详述。

要确定哪个实体核心应该是IRONCAD 中的 "主要 "实体核心,可以单击 3D 场景左下方的 "属性"选项卡,在两个实体核心之间切换。这将决定下一个新创建的part 的 "主要 "实体核心。但是,如果您导入的文件格式为 Parasolid (*.x_t) 或 ACIS (*.sat),则不适用此功能,因为它们将自动使用 "自己的 "实体核心。

点击 "属性"选项卡,可以快速切换两个实体内核中哪个为主。

随后,您还可以同时在一个或多个实体核心之间进行切换。这也适用于包含多个对象的一个或多个集合 (Assembly) 包含多个对象。

通过选择 PartAssembly),就可以在 "属性浏览器"中查看
当前使用的实体核心,并在必要时切换到另一个实体核心。

如果您在基于一种实体内核的 3D CAD 系统中工作,那么在接收和管理来自基于另一种实体内核的 3D CAD 系统的模型时可能会遇到问题。到目前为止,只有IRONCAD 可以同时使用 Parasolid 和 ACIS 内核,而以这种方式处理模型的技术,即内核协作,是由研发团队在 90 年代末开发的。

part 主要使用一个实体内核,但在某些情况下,程序会通过内核协作自动修复 "几何问题",而用户根本不会注意到。这种情况主要发生在创建或更改修改特征(如混合倒角外壳)或使用布尔运算命令(合并零件)以及使用直接面建模时。如果 Parasolid 遇到复杂的几何问题,ACIS 内核会立即接手并 "在引擎盖下 "解决该问题。

但是,在某些情况下,一个实体核心的限制(或者可能是一个错误)并不能直接自动处理,而是必须切换到另一个实体核心作为 "主要"。其中一个例子就是 "非manifold"。

拓扑问题 -非漫反射

Parasolid 内核有一个明显的局限性,即在修改几何图形时有时会遇到 "零厚度 "或 "非manifold "问题。例如,如果一个圆柱孔与一个平面相切或与另一个圆柱面相切。另一个例子是,一个图块上的边缘线与另一个图块上的边缘线相切。这意味着模型可能会突然出现 "空心 "或给出错误信息,或对导出或二维绘图产生负面影响。ACIS 内核最初是为了更好地处理非曲面而编写的,但 ACIS 内核也存在不同类型的限制或问题。

下面是一些使用一种或另一种实体核心的相同方的非实体示例;左边是 Parasolid,右边是 ACIS。

首先是一个圆柱形孔与另一个圆柱形孔的轮廓相接触,Parasolid 内核通常会显示类似part 的 "空心 "表面模型,而 ACIS 内核可以更好地处理这种情况。

一个圆柱形孔与另一个圆柱形孔的轮廓相接触,也称为 "非曲面"。左边使用的是
Parasolid,右边使用的是 ACIS。

在两个图块之间也可以看到同样的情况,即图块之间的边界相互接触。例如,在使用尺寸盒手柄拉动时,就会出现这种情况。然而,除了在添加更多特征或进行进一步修改之前暂时使用这种模式之外,实际建模时很少使用这种模式。这是因为由 "非模板 "本身组成的模型可能无法制造。因此,下面两个图块的示例以夸张的方式展示了错误是如何发生的。

使用命令 统计命令可以检查几何图形是否 "拓扑正确",如果几何图形不正确,就会出现明显的黄 色曲面、边和/或点。解决问题的方法因模型而异。

另一个例子是Loftfeature,其两侧的两个横截面(草图)都与其他特征相关联。Parasolid 内核在解决这个问题时经常会遇到问题,因为形状之间的距离太紧,而且很难处理称为 "切线系数"的属性(在 "弯曲 "到下一个截面之前,形状应 "向前推 "多远)。使用 ACIS 内核通常效果更好。

feature
如果出现问题,请记住切换实体核心(快捷键 [Ctrl] [K] )!

最后一个例子恰恰相反,Parasolid 内核可以固定一个形状,而 ACIS 内核却不能。这通常是由于属性的微小调整造成的,而在这种情况下,并没有明确的原因来说明是什么原因导致它起作用或不起作用。在这种情况下,您通常需要在两个实体内核之间进行切换并测试您的方法。ACIS 内核也不会显示线程feature 可以进行的所有设置。

线程feature可以在圆柱或圆锥表面周围创建 "线程几何体",
,Parasolid 内核(左)有时比 ACIS 内核做得更好。

TransMagic程序对这一问题以及如何处理这一问题以创建正确的固体有较长的技术描述。

TransMagic 的开发人员也试图简化这一概念(此处摘自他们的上述博文):Mifold是一个几何拓扑术语,意思是:允许不相连的块体存在于一个逻辑体中。那么 "非manifold "就意味着所有不相连的块体都必须是自己的逻辑体。当然,这个定义往往更容易让人混淆,所以也许流形和非流形的最佳理解方式是:流形本质上意味着 "可制造",而非流形意味着 "不可制造"。换句话说,流形的意思是:你可以加工出单块金属的形状......而非流形的意思是你不能用单块金属进行加工。

IronCAD 社区

在IronCAD 的用户论坛上有几个有趣的主题,一个较早的主题是 "内核协作意味着什么?和一个较新的主题,其中提供了一些双几何建模内核的示例- 内核协作(示例)




最后,请记住,这两种固态内核都在不断发展,曾经的真理可能不再适用。遇到问题时,即使在以前的版本中无法解决,可以考虑在两者之间进行切换。

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