Einführung in Parametrisch Modellierung

Die Funktionen zur parametrischen Modellierung verschaffen Ihnen eine besonders hohe Flexibilität, wie sie mit herkömmlichen 3D-Funktionen kaum erreichbar ist. Durch parametrische Modellierung können komplexe Elemente problemlos bearbeitet werden, ohne dass sie manuell neu erstellt werden müssen. Zum Beispiel können die Parameter, die zum Erstellen eines Objekts verwendet werden, später geändert werden, um somit ein anderes Ergebnis zu erzielen, ohne dass das Element manuell neu erstellt werden muss. Modifikationen an Elementen lassen sich in Form von interaktiven Änderungen durch die Auswahl und Anwendung von Ziehpunkten vornehmen, oder durch Änderung der Parameter des Objekts im Dialogfeld Eigenschaften des Elements.

Das allgemeine Verfahren der parametrischen Modellierung umfasst die Erstellung eines Profils mithilfe von 2D-Entwurfsfunktionen und das Extrudieren oder Drehen des Profils in ein Volumenelement oder eine Oberfläche unter Verwendung der 3D-Erstellungsfunktionen. Durch verschiedene weitere Schritte lässt sich ein komplexer Entwurf erzielen. Beispielsweise können Sie durch die Anwendung von Funktionen auf das 3D-Element komplexe Maschinenteile entwerfen. Zur Vereinfachung des Arbeitsablaufs lassen sich Constraints auf die 2D-Profile und auf die parametrischen 3D-Elemente anwenden. Dieser Arbeitsablauf erfasst die Entwurfslogik und ermöglicht die Wiederverwendung generierter parametrischer Komponenten, die als parametrische Zelle platziert werden können. Der allgemeine Arbeitsablauf umfasst die folgenden Stufen:

Erstellen einer parametrischen 2D-Skizze (Profil)
Anwenden von Constraints auf das parametrische 2D-Profil
Erstellen eines parametrischen 3D-Elements mithilfe des 2D-Profils
Ändern des 3D-Elements unter Verwendung von Ziehpunkten oder durch Ändern der Parameter
Anwenden von Constraints auf die parametrischen 3D-Elemente
Anwenden von variablen-gesteuerter Features zur Erstellung komplexer Entwurfskomponenten
Wiederverwenden der vollständigen Komponente durch ihre Platzierung in einem anderen Entwurf als parametrische Zelle

Parametrische Elemente zeichnen auf, wie Objekte erstellt wurden. Wenn Sie Parameter im Element ändern, wird das Element automatisch aktualisiert. MicroStation führt die Operationen, die zum Erstellen des Objekts verwendet wurden, mit den aktualisierten Eingaben erneut aus, um ein neues Ergebnis zu generieren.

Die parametrische Modellierung bietet mehrere Vorteile:

Designalternativen – Testen Sie verschiedene Größen oder Parameter, um zu bestimmen, welche bzw. welcher am besten geeignet ist, indem Sie einfach die Modellparameter anpassen und jedes Mal ein neues Ergebnis erhalten.
Anpassen von Änderungen – Sparen Sie Zeit, indem Sie ein Teil bearbeiten, ohne es neu erstellen zu müssen.
Verwalten der Komplexität – Erstellen Sie komplexe, durch Variablen gesteuerte Teile mit Beziehungen, die für eine manuelle Verwaltung zu komplex sind.

Parametrische Elemente werden durch Hinzufügen oder Entfernen von Material generiert. Beim Hinzufügen werden 3D-Teile anhand von profilbasierten Funktionen wie Extrudieren und Drehen generiert. Beim Entfernen wird das Volumen von Volumenelementen durch Funktionen wie Abrundung, Fase und Loch reduziert.

In ein 3D-Volumenelement extrudiertes 2D-Profil

In ein 3D-Volumenelement gedrehtes 2D-Profil

Mithilfe eines 2D-Profils wird ein Schnitt in einem Volumenelement erzeugt

Bei der parametrischen Modellierung werden Entwürfe durch Eingaben – Eigenschaftswerte, Profile und zu ihrer Erstellung verwendete Operandenobjekte – gesteuert, die stets mit den Ausgaben in Verbindung stehen. Sie müssen nicht beim ersten Versuch das perfekte Ergebnis erzielen. Spezifische Werte lassen sich später einfach ändern. Ein Objekt muss nur die ungefähre Größe und Form des zu erstellenden Design-Elements aufweisen, da Bemaßungen angepasst oder Constraints nachträglich hinzugefügt werden können, um mit der Geometrieänderung die gewünschte Form zu erhalten.

Wenn Sie beispielsweise eine parametrische Entität wie ein Loch an eine andere Stelle eines Volumenelements verschieben, richtet sich das Loch selbst korrekt relativ zum Volumenelement aus, das es zerschneidet. Im Anschluss an die Verschiebung wird das Volumenelement automatisch aktualisiert, um den Änderungen Rechnung zu tragen.

Links: Das Loch wählen | Mitte und rechts: Beim Verschieben richtet sich das Loch von allein an der nächstliegenden Oberfläche aus (die durch eine besondere Strichstärke hervorgehoben wird).

Bemerkung: Es ist daher wichtig, jedes Teil vor der Modellierung zu analysieren und zu planen, um die effizienteste Sequenz zum Erstellen eines komplexen Elements zu bestimmen. Schlechte Modellierungsstrategien führen zu Teilen, deren Erstellung länger dauert und die sich nur schwer bearbeiten lassen. Fertig hergestellte Elemente sollten so erstellt sein, dass sie maximale Teileflexibilität und -varianten ermöglichen. Anstatt das fertig hergestellte Objekt als ein umfangreiches Element anzusehen, muss es als eine Zusammensetzung angesehen werden, oder als Teile, die wahrscheinlich veränderlich sein werden.