2.1. Ограничения двухмерного проектирования

В настоящее время большинство пользователей САПР основывают свою работу на двухмерных, то есть плоских технологиях. В этом случае электронный чертеж составляется из отдельных геометрических примитивов (отрезков, окружностей, дуг и т.д.). При вводе геометрических объектов, образующих вычерчиваемую деталь, конструктор может использовать знания и навыки, приобретенные при работе на кульмане, так как логика черчения в обоих случаях имеет много общего.

Несмотря на то, что 2D-системы позволяют вполне успешно решать стоящие перед большинством пользователей задачи, по мере развития новых технологий, все отчетливее проявляются серьезные ограничения, присущие плоскому проектированию.

Основной недостаток 2D-систем заключается в том, при создании плоского чертежа конструктору приходится мыслить не в терминах проектируемой детали — основание, отверстие, ребро жесткости, а в терминах упомянутого выше традиционного набора геометрических примитивов. Например, для построения тонкостенной трубки на изображении детали Патрубок, показанной на рисунке 1, конструктор должен разложить ее на отдельные отрезки и дуги и построить проекции этих элементов на всех необходимых видах детали. Эта работа не несет в себе творческого начала.

Если возникает необходимость внести в деталь какие-либо изменения, то их необходимо заново отобразить на всех видах детали, что опять связано с большими затратами времени.

Частично эту проблему можно решить за счет создания параметрических плоских чертежей. Однако не все современные 2D-системы обладают такими возможностями. К тому же, создание сложного параметрического чертежа является далеко не простой задачей.

Рисунок 1

Ограничения 2D-систем особенно наглядно проявляются, когда поверхность детали имеет сложную форму (рисунок 2), или необходимо построить аксонометрическую проекцию (рисунок 3).

                     

                                          Рисунок 2                                            Рисунок 3

Большая трудоемкость построения сложных поверхностей и аксонометрических проекций может заставить конструктора отказаться от их изображения или упростить форму детали. В первом случае это затрудняет понимание проекта, во втором — снижает привлекательность изделия с точки зрения потребителя.

Список ограничений двухмерного проектирования можно продолжить и дальше. В него можно включить сложность понимания взаимного положения и взаимодействия деталей в сборочных единицах, сложность или невозможность передачи данных в системы инженерного анализа и подготовки управляющих программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Приведенные выше примеры позволяют сделать вывод, что использование только лишь двухмерных систем как средства проектирования и подготовки чертежей порождает серьезные проблемы и замедляет выпуск новых изделий.