Семинар 1 Введение

1. Контактные данные преподавателей

Жаров Савелий Сергеевич
E-mail:zharov@bmstu.ru
Тел.: +79688972790
Telegram: @savushqa
24.01.2026
Гринин Валерий Алексеевич
E-mail:grinval@bmstu.ru
Тел.: +79772607869
Telegram: @Yavalik
zharov@bmstu.ru
1

2. Инженерная геометрия (на цифровых платформах)

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана»
(МГТУ им. Н. Э. Баумана)
Инженерная геометрия (на цифровых платформах)
Семинар 1. «Введение»
Составили
Ассистент кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»
Пикалов Никита Андреевич
Ассистент кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»
Жаров Савелий Cергеевич
Старший преподаватель кафедры «Колесные машины»
Прохоров Иван Владимирович
На основании курса доцента кафедры «Колесные машины», к.т.н.
Карташова Александра Борисовича
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
2

3. Литература и электронные ресурсы

Смирнов А. А. Трехмерное геометрическое моделирование : учеб. пособие по курсу «Основы
автоматизированного проектирования». – М. : Изд-во. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. – 37с.
САПР в автомобиле- и тракторостроении: Учебник для студ. высш. учеб.
заведений / Ю.В. Дементьев, Ю.С. Щетинин; Под общ. ред. В.М. Шарипова.
– М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 224 с.
Данилов Ю., Артамонов И. Практическое использование NX.
– М.: ДМК Пресс, 2011. – 332 с.: ил.
Фазлулин Э. М., Халдинов В.А. Инженерная
графика. – М. : Академия, 2009. – 397 с
Чекмарев А.А. Справочник по
машиностроительному черчению.
– М.:Высшая шк,2009.- 492с.
Стандарты
ЕСКД.
–
Стандартинформ, 2012 – 498 c.
1.
Карташов А.Б. Курс лекций «Инженерная графика для специальности «Колесные машины».
URL: http://www.bmstu.ru/ps/~kartashov/
2.
Официальный сайт Росстандарт
URL: http://www.gost.ru/
3.
«Зеркало базы ГОСТов»
М.:
URL http://www.allgosts.info/
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
3

4. Место систем автоматизированного проектирования (САПР) в автомобилестроении и проектировании ГМ

Повышение удельных мощностей автомобилей, ГМ
Повышение средней скорости движения
Ужесточение требований безопасности и защищенности
Автоматизация работы водителя и экипажа
Усложнение конструкции автомобиля/ГМ
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
4

5. Современный автомобиль и ГМ – сложный технический объект

Десятки тысяч деталей
Сотни узлов
Десятки систем
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
5

6. Ограниченное внутреннее пространство

24.01.2026
zharov@bmstu.ru
6

7. Требования к автомобилю

Современный автомобиль должен удовлетворять следующим требованиям,
часто противоречащим друг дугу:
безопасность;
экономичность;
минимальная масса;
высокая средняя скорость;
большая грузоподъемность;
вместимость и т.д.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
7

8. Требование к ВГМ

Современная военная гусеничная машина также должна удовлетворять
следующим требованиям, часто противоречащим друг дугу:
высокая защищенность;
вездеходность(в том числе плавучесть для ряда ВГМ);
минимальная масса и габариты;
быстроходность и маневренность;
высокая огневая мощь;
дешевизна и возможность массового производства
простота ремонта и эксплуатации
использование отечественных компонентов и возможностей
производства
и т.д…
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
8

9. Условия конкуренции в машиностроении

Возрастающая всемирная
конкуренция
Лучшее качество
Лучшие эксплуатационные качества
Низкая стоимость
Меньшее время разработки
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
9

10. Расширенный список систем автоматизации

CAE - Computer Aided Engineering (автоматизированные расчеты и анализ), примеры cистем:
ANSYS, Siemens NX Nastran;
CAD - Computer Aided Design (автоматизированное проектирование), примеры систем: Autodesk
AutoCAD, Autodesk Inventor, Компас, Siemens NX, SolidWorks, nanoCAD;
САМ - Computer Aided Manufacturing (автоматизированная технологическая подготовка
производства), примеры систем - Autodesk ArtCAM, MasterCAM;
PDM - Product Data Management (управление проектными данными), примеры систем:
SolidWorks Enterprise PDM, Teamcenter;
ERP - Enterprise Resource Planning (планирование и управление предприятием), примеры
систем: 1С:ERP, Галактика ERP;
MRP-2 - manufacturing resource planning
(планирование производственных ресурсов)
Requirement Planning (планирование
производства);
MES - Manufacturing Execution System
(производственная исполнительная система);
SCM - Supply Chain Management (управление
цепочками поставок);
CRM - Customer Relationship Management
(управление взаимоотношениями с
заказчиками);
SCADA - Supervisory Control And Data
Acquisition (диспетчерское управление
производственными процессами);
CNC - Computer Numerical Control
(компьютерное числовое управление);
S&SM - Sales and Service Management
(управление продажами и обслуживанием);
СРС - Collaborative Product Commerce
(совместный электронный бизнес).
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
10

11. CALS-технологии

CALS (Continuous Acquisition and
Lifecycle Support) – подход к
проектированию и производству
высокотехнологичной и наукоёмкой
продукции, заключающийся в
использовании компьютерной
техники и информационных
технологий на всех стадиях
жизненного цикла изделия.
CALS-технологии являются
средством эффективного
взаимодействия автоматизированных
систем проектирования и управления.
Альтернатива CALS технологий – PLM
технологии (Product Lifecycle
Management)
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
11

12. Процесс проектирования

Проектирование
Автоматизированное
(человек + ЭВМ)
Автоматическое
(только ЭВМ)
Ручное
(только человек)
В соответствии с ГОСТ 22487-77, проектирование технического объекта
– это процесс составления описания, необходимого для создания еще
несуществующего объекта, который осуществляется преобразованием
первичного описания (технического задания), оптимизацией характеристик
объекта и алгоритма его функционирования, устранением некорректности
первичного описания и последовательным представлением описаний
детализируемого объекта для различных этапов проектирования.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
12

13. Объекты проектирования машин

Основными объектами проектирования (ОП) машины являются:
детали;
сборочные единицы (узлы и агрегаты);
системы машины(различные системы силового агрегата, системы
управления (рулевое управление, тормозная система, СУО и т.д.));
машина в целом.
Детали
24.01.2026
Сборочные единицы
Системы машины
zharov@bmstu.ru
Машина
13

14. Объекты проектирования

Изделие – предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии)
по конструкторской документации.
Изделиями могут быть: устройства, средства, машины, агрегаты, аппараты, приспособления, оборудование,
установки, инструменты, механизмы, системы и др.
Число изделий может измеряться в штуках (экземплярах).
Составная часть изделия – изделие, выполняющее определенные функции в составе другого изделия.
Изделия подразделяют на виды по
признакам классификации
Разработке
Вспомогательного
производства
Изделия
собственного
производства
Основного
производства
Покупные изделия
Кооперированные
изделия
Заимствованные
изделия
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
Структуре
Неспецифицированные
изделия
Назначению
Специфицированные
изделия
Конструктивнофункциональным
Стандартизации
Оригинальные
изделия
Унифицированные
изделия
Стандартные изделия
14

15. Объекты проектирования

Изделие основного производства – изделие, предназначенное для поставки (реализации) в качестве товарной
продукции.
Изделие вспомогательного производства – изделие, предназначенное для нужд предприятия, изготовившего его
(нетоварное изделие).
Изделие собственного производства – изделие, которое изготавливают на данном предприятии по КД, переданной
разработчиком – держателем подлинника.
Покупное изделие – изделие, изготовленное по КД предприятия-поставщика, приобретаемое предприятием в
готовом виде с эксплуатационной документацией .
Кооперированное изделие – изделие, получаемое предприятием в готовом виде и изготовленное по его КД.
Заимствованное изделие – изделие, которое применяют в готовом виде в другом изделии по ранее разработанной
КД другим предприятием.
Специфицированное изделие – изделие, состоящее из двух или более составных частей.
Неспецифицированное изделие – изделие, не имеющее составных частей.
Оригинальное изделие – изделие, примененное в конструкторской документации только одного изделия.
Унифицированное изделие – изделие, примененное в конструкторской документации нескольких изделий.
Стандартное изделие – изделие, примененное по стандарту, полностью и однозначно определяющему его
конструкцию, показатели качества, методы контроля, правила приемки и поставки.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
15

16. Объекты проектирования

Изделие – предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению в организации (на предприятии)
по конструкторской документации.
Изделиями могут быть: устройства, средства, машины, агрегаты, аппараты, приспособления, оборудование,
установки, инструменты, механизмы, системы и др.
Число изделий может измеряться в штуках (экземплярах).
Составная часть изделия – изделие, выполняющее определенные функции в составе другого изделия.
Изделие
Деталь
Сборочная
единица
Сборочная
единица
Деталь
Комплект
Комплекс
Сборочная
единица
Сборочная
единица
Деталь
Комплект
24.01.2026
Комплекс
zharov@bmstu.ru
Деталь
Комплект
Комплект
16

17. Объекты проектирования

Согласно ГОСТ 2.101-68 (2016):
Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке
материала, без применения сборочных операций, например: вал коробки передач,
литой картер раздаточной коробки, штампованный лонжерон кузова легкового
автомобиля.
Эти же изделия, подвергнутые покрытиям или изготовленные с применением
местной сварки, пайки, склейки, сшивки и т.п.
Сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат
соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями
(свинчиванием, клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием, и т.п.), например:
двигатель, коробка передач, кузов автомобиля, автомобиль.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
17

18. Объекты проектирования

Согласно ГОСТ 2.101-68 (2016):
Комплекс – два и более специфицированных изделия, не соединенных на
предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для
выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.
Комплект – два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе
сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее
эксплуатационное назначение вспомогательного характера.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
18

19. Стадии проектирования

Научноисследовательская
работа
Техническое
предложение
Эскизный
проект
Технический
проект
Разработка
рабочей
конструкторской
документации
24.01.2026
В общем случае ГОСТ 2.103-2013 устанавливает стадии
разработки конструкторской документации (КД) на изделия всех
отраслей промышленности и этапы выполнения работ. :
Научно-исследовательская работа — работа научного характера, связанная с научным
поиском, проведением исследований, экспериментами в целях расширения имеющихся и
получения новых знаний, проверки научных гипотез, установления закономерностей,
проявляющихся в природе и в обществе, научных обобщений, научного обоснования
проектов.
Техническое предложение – совокупность проектных КД, которые должны содержать
техническое и технико-экономическое обоснования целесообразности разработки
документации изделия на основе анализа ТЗ и различных вариантов возможных решений
изделия, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных
особенностей разрабатываемого и существующих изделий, а также патентные
исследования.
Эскизный проект – совокупность проектных КД, которые должны содержать
принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление о назначении, об
устройстве, принципе работы и габаритных размерах разрабатываемого изделия, а также
данные, определяющие его основные параметры
Технический проект – совокупность проектных КД, которые должны содержать
окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве
разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей КД
Рабочая КД – совокупность КД, передаваемых
производства изделий (чертежи деталей, спецификации)
zharov@bmstu.ru
организации-изготовителю
для
19

20. Стадии проектирования

Назначение изделия
Требуемые
технические
характеристики
Техникоэкономические
требования
Требования к
качеству сырья и
готовой продукции
Специальные
требования с учетом
условий
эксплуатации и
ремонта
Окончательные
технические
решения, дающие
представление об
устройстве изделия
Исходные данные
для разработки КД
24.01.2026
Техническое
задание
Техническое
предложение
Эскизный
проект
Анализ ТЗ
Техническое
обоснование
целесообразности
разработки
Техникоэкономическое
обоснование
Сравнительная
оценка решений
Технический
проект
Патентные
исследования
Изготовление и
испытание макетов
Рабочая
документация
Проработка
технологии
изготовления
Проверка патентной
чистоты
Оценка соответствия
требованиям эргономики и
технической эстетики
zharov@bmstu.ru
Оценка показателей
стандартизации и
унификации
20

21. Стадии проектирования

Проектная
конструкторская
документация
–
конструкторская
документация,
выполненная на стадиях технического предложения, эскизного и технического проектов.
Рабочая
документация
Опытный
образец
Установочная
серия
Серийное
производство
Рабочая конструкторская документация – конструкторская документация, выполненная
на стадиях опытного образца (опытной партии), серийного (массового) производства и
единичного производства и предназначенная для изготовления, эксплуатации, ремонта
(модернизации) и утилизации изделия.
Стадия разработки конструкторской документации – законченная часть процесса
разработки конструкторской документации, состоящая из этапов выполнения работ и
характеризующаяся достижениями заданного результата.
Единичное производство – производство, характеризуемое малым объемом выпуска
одинаковых изделий, повторное изготовление и ремонт которых, как правило, не
предусматривается.
Опытный образец – образец изделия, изготовленный по вновь разработанной рабочей
документации для проверки путем испытаний соответствия его заданным техническим
требованиям с целью принятия решения о возможности постановки на производство и (или)
использования по назначению
Опытная партия – совокупность опытных образцов, изготовленных за установленный
интервал времени по вновь разработанной одной и той же документации для контроля
соответствия продукции заданным требованиям и принятия решения о постановке ее на
производство.
Установочная серия – первая промышленная партия изделий, изготовленная в период
освоения производства по документации серийного или массового производства с целью
подтверждения готовности производства к выпуску продукции с установленными
требованиями и в заданных объемах.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
21

22. Комплектность конструкторских документов, которые необходимо разработать на каждой стадии проектирования

ГОСТ 2.102-68 установлена комплектность конструкторских документов,
которые необходимо разработать на каждой стадии проектирования.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
22

23. Общие сведения о CAD-системах

CAD-системы. Для чего это нужно?
Проектирование
Испытания
Конечный продукт
Корректировка
конструкции
Требовалось большое количество
натурных испытаний, требовалось
много времени на оформление
документации
zharov@bmstu.ru
23

24. Общие сведения о CAD-системах

Было
Стало
24.01.2026
24
zharov@bmstu.ru

25. Общие сведения о CAD-системах

CAD-системы. Для чего это нужно?
Проектирование
Современные методы компьютерного
моделирования и расчетов позволили
снизить количество натурных испытаний,
что приводит к снижению стоимости
производства, уменьшению времени на
создание новой продукции
Расчет
Испытания
Конечный продукт
zharov@bmstu.ru
25

26. Системы трехмерного геометрического моделирования

Системы трехмерного геометрического моделирования были созданы для того, чтобы
преодолеть проблемы, связанные с использованием физических моделей в процессе
проектирования.
Трехмерная визуальная модель хранится в компьютере вместе со своим
математическим описанием, благодаря чему устраняется главный недостаток
физической модели – необходимость выполнения измерений для последующего
прототипирования или серийного производства.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
26

27. Трехмерное мерное геометрическое моделирование

Процесс проектирования может рассматриваться как постепенная детализация формы детали
по мере развития идеи разработчика.
Программное обеспечение автоматизированного проектирования — это просто одно
из средств, облегчающих этот процесс.
Программы CAD
Системы автоматизированной
разработки чертежей
24.01.2026
Системы геометрического
моделирования
zharov@bmstu.ru
27

28. Системы трехмерного геометрического моделирования

Системы трехмерного геометрического
моделирования
Каркасные
24.01.2026
Поверхностные
Твердотельные
zharov@bmstu.ru
Немногообразные
28

29. Общие сведения о CAD-системах

Системы 3-х мерного моделирования (поверхностного и
твердотельного)
zharov@bmstu.ru
29

30. Элементы твердого тела

Твердое тело образуется в пространстве одной или несколькими
поверхностями.
Грань – часть граничной поверхности,
граница которой состоит из
криволинейных сегментов, при
пересечении которых происходит
существенное изменение вектора
нормали к поверхности.
Ребра (кромки) – криволинейные
сегменты, ограничивающие грань.
Вершины – точки, в которых
встречаются соседние ребра.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
30

31. Системы каркасного моделирования

В системах каркасного моделирования (wireframe modeling systems) форма
представляется в виде набора характеризующих ее линий и конечных точек.
Визуальная модель представляет
собой каркасный чертеж формы, а
соответствующее математическое
описание представляет собой набор
уравнений кривых, координат точек
и сведений о связности кривых и
точек.
Замечания
Визуальная модель, состоящая из
одних лишь линий, может быть
неоднозначной.
Математическое описание не содержит
сведений о внутренних и внешних
поверхностях моделируемого объекта.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
31

32. Системы поверхностного моделирования

В системах поверхностного моделирования (surface modeling systems) математическое
описание визуальной модели включает в себя не только сведения о
характеристических линиях и их конечных точках, как в каркасном моделировании, но
и данные о поверхностях.
При работе с отображаемой на экране
моделью
изменяются
уравнения
поверхностей, уравнения кривых и
координаты конечных точек.
Замечания
Если поверхности не окрашены и не
затушеваны, визуальная модель в системе
поверхностного
моделирования
может
выглядеть точно так же, как в системе
каркасного моделирования.
Математическое
описание
может
включать
сведения о связности поверхностей, то есть о том,
как поверхности соединяются друг с другом и по
каким кривым.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
32

33. Методы создания поверхностей в системах поверхностного моделирования

Существует три стандартных метода создания поверхностей
в системах поверхностного моделирования:
1) интерполяция входных точек;
2) интерполяция криволинейных сеток;
3) трансляция или вращение заданной кривой.
Системы поверхностного моделирования используются для создания моделей со
сложными поверхностями (например, кузова автомобиля), потому что визуальная
модель позволяет оценить эстетичность проекта, а математическое описание
позволяет построить программу для обработки поверхностей детали на станке с
ЧПУ.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
33

34. Создание поверхностей интерполяцией входных точек

Интерполяция облака точек кузова для
создания поверхностной модели
Облако точек детали
автомобиля
Интерполяция облака точек по результатам сканирования
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
34

35. Создание поверхностей интерполяцией криволинейных сеток

Примеры интерполяции криволинейных сеток
При создании поверхностей методом
интерполяции
криволинейных
сеток
разрабатываемая поверхность получается
путем огибания сегментов криволинейной
сетки.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
35

36. Создание поверхностей методом трансляции или вращение заданной кривой

Заданная кривая
Вращение заданной
кривой
24.01.2026
Трансляция
заданной кривой
zharov@bmstu.ru
Криволинейная
направляющая
Трансляция заданной
кривой вдоль
криволинейной
направляющей
36

37. Системы твердотельного моделирования

Системы твердотельного моделирования (solid modeling systems) предназначены
для работы с объектами, состоящими из замкнутого объема, или монолита (solid).
Замечания
В системах твердотельного моделирования, в отличие от систем каркасного и
поверхностного моделирования, не допускается создание наборов поверхностей или
характеристических линий, если они не образуют замкнутого объема.
Математическое описание объекта, созданного в
системе твердотельного моделирования, содержит
сведения, по которым система может определить, где
находится какая-либо точка: внутри объема, снаружи
него или на его границе. По этим сведениям можно
получить любую информацию об объеме тела, а
значит, могут быть написаны приложения, работающие
с объектом на уровне объема, а не на уровне
поверхности.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
37

38. Функции моделирования

Функции моделирования, поддерживаемые большинством систем твердотельного
моделирования, могут быть разделены на пять основных групп.
Первая группа функций – функции создания примитивов и булевские операторы.
Вторая группа функций – относятся функции создания объемных тел путем
перемещения поверхности. Типичными примерами являются функции заметания
(sweeping), вращательного заметания (swinging), скиннинга (skinning).
Третья группа функций – функции моделирования, предназначенные главным образом для изменения существующей формы. Типичными примерами являются
функции округления или плавного сопряжения (rounding, blending) и поднятия
(lifting).
Четвертая группа функций – функции, позволяющие непосредственно
манипулировать составляющими объемных тел, то есть вершинами, ребрами и
гранями.
Пятая группа функции – функции, используя которые проектировщик может
моделировать твердое тело при помощи манипуляции типовыми элементами.
Работа с такими функциями называется объектно-ориентированным
моделированием (feature-based modelling).
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
38

39. Первая группа функций моделирования

Функции моделирования, поддерживаемые большинством систем твердотельного
моделирования, могут быть разделены на пять основных групп.
Первая группа функций – функции создания
примитивов и булевские операторы.
В эту группу входят функции, используемые
для создания простых форм на основе
объемных заготовок, имеющихся в программе.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
39

40. Первая группа функций моделирования. Булевские операторы

Каждое примитивное объемное тело
считается множеством точек, к
множествам применяются булевские
операции, а в результате получается
объемное тело, состоящее из точек,
полученных после преобразований.
Большинством систем твердотельного
моделирования поддерживаются
следующие булевские операции:
1) объединение;
2) пересечение;
3) разность.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
40

41. Вторая группа функций моделирования. Функции заметания

Ко второй группе относятся функции создания объемных тел путем перемещения
Поверхности.
Функция заметания (sweeping) – эта функция позволяет создавать объемное тело
трансляцией или вращением области, заданной на плоскости.
Функция
заметания
(sweeping)
формирует
объемное
тело
трансляцией
или
вращением
замкнутой плоской фигуры. В первом
случае
процесс
формирования
называется
заметанием
при
трансляции (translational sweeping),
во втором случае - построением
фигуры
вращения
(swinging,
rotational sweeping). Если плоская
фигура
будет
незамкнутой,
в
результате заметания получится не
объемное тело, а поверхность.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
41

42. Вторая группа функций моделирования. Функции скиннинга (skinning)

Функция скиннинга (skinning) – функция,
которая формирует замкнутый объем,
«натягивая» поверхность на заданные
плоские поперечные сечения тела.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
42

43. Третья группа функций моделирования. Функции скругления и плавного сопряжения

Скругление
(rounding),
или
плавное
сопряжение (blending), используется для
модифицирования существующей модели,
состоящего в замене острого ребра или
вершины
гладкой
криволинейной
поверхностью, векторы нормали к которой
непрерывно продолжают векторы нормали
поверхностей,
сходившихся
ребра
вершины.
или
у
исходного
Частный
случаи
скругления с добавлением, а не с удалением
материала называется выкружкой (filleting).
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
43

44. Четвертая группа функций моделирования. Функции моделирования границ

К четвертой группе относятся функции, позволяющие
непосредственно манипулировать составляющими
объемных тел:
- функция перемещения вершин;
- функция перемещения ребра;
- функция перемещения грани.
В NX называются «синхронным» моделированием
Перемещение ребра
Перемещение грани
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
44

45. Пятая группа функций моделирования. Функции объектно-ориентированного моделирования

В пятую группу входят функции, используя которые проектировщик может
моделировать твердое тело при помощи манипуляции типовыми элементами
Например, он может давать
системе команды типа «сделать
отверстие такого-то размера в
таком-то месте» или «сделать
фаску такого-то размера в такомто месте». Работа с такими
функциями называется объектно
ориентированным
моделированием (feature-based
modelling).
24.01.2026
Большинством
систем
объектноориентированного
моделирования
поддерживаются такие элементы, которые
используются при изготовлении деталей: фаски,
отверстия, скругления, пазы, выемки и т. д. Такие
элементы
называются
производственными,
поскольку каждый из них может быть получен в
результате конкретного процесса производства.
Например, отверстие создается сверлением, а
выемка — фрезерованием. Следовательно, на
основании сведений о наличии, размере и
расположении
производственных
элементов
можно попытаться автоматически сформировать
план технологического процесса
zharov@bmstu.ru
45

46. Параметрическое моделирование

Параметрическое моделирование (parametric modelling) заключается в том, что конструктор
определяет форму заданием геометрических ограничений и некоторых размерных параметров.
Геометрические ограничения описывают отношения геометрических элементов.
Примерами ограничений являются:
-
параллельность двух гранен,
-
компланарность двух ребер,
-
касательность криволинейного ребра к соседнему прямому и т. д.
К размерным данным относятся не только заданные размеры формы, но и
соотношения между размерами. Соотношения записываются конструктором в виде
математических уравнений. Таким образом, параметрическое моделирование заключается в
построении формы путем решения уравнений, выражающих геометрические ограничения, и
уравнений, описывающих заданные размеры и соотношения между ними.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
46

47. Пример параметрического моделирования

1. Строится грубый набросок плоской фигуры.
2. В интерактивном режиме вводятся геометрические
ограничения и данные о размерах.
3. Строится плоская фигура, отвечающая ограничениям и
требованиям к размерам.
4. Шаги 2 и 3 повторяются с изменением ограничений или
размеров до тех пор пока не будет получена нужная модель (рис.).
5. Объемное тело создается заметанием или вращением
плоской фигуры. Толщина и угол поворота также могут стать
размерными параметрами, что позволит при необходимости
легко изменить созданную трехмерную форму.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
47

48. История создания твердого тела

Одной из важных характеристик твердого тела является история его создания.
Замечания
1. Содержательная часть истории создания включает описание всех
элементов,
используемых
для
построения
тела,
параметры
и
последовательность выполненных операций.
2. История создания имеет иерархическую структуру. На нижнем уровне
размещаются геометрические примитивы (плоские или объемные), параметры
примитивов. На всех последующих уровнях могут размещаться сборки тел,
полученные в результате преобразований над объектами нижнего уровня, а
также промежуточные результаты топологических операций над отдельными
конструктивными элементами. На верхнем уровне истории создания всегда
находится
результирующее
тело
(например,
деталь)
или
сборка
результирующих тел (например, узел или агрегат).
3. В современных системах автоматизированного проектирования
история создания твердого тела представляется в виде списка
последовательно выполненных операций – «Дерева построения»
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
48

49. Пример «Дерева построения» в Siemens NX

История
создания
твердого тела
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
49

50. Пример «Дерева сборки» в Siemens NX

История
создания
сборочной
единицы
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
50

51. Замечания по «Дереву построения»

1. История создания твердого тела содержит граничное представление всех
конструктивных элементов, параметры и названия всех использованных объектов.
2.
Выделение
самостоятельных
геометрических
моделей
конструктивных
элементов производится копированием прямо из истории создания. Это дает
возможность
быстрого
доступа в
любых моделях
сложных
тел, к
любым
промежуточным результатам и использования их при построении новых тел.
3. «Дерево построения» позволяет организовать коллективный доступ к
результатам работы многих конструкторов в едином проекте, не создавая
дополнительных (резервных) копий всех конструктивных элементов.
4. Кроме самой геометрии в истории создания хранится описание каждой
операции в хронологическом порядке их выполнения, которые можно
редактировать прямо в дереве истории .
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
51

52. Системы SolidWorks и Siemens NX

SolidWorks (Солидворкс) — программный комплекс САПР для автоматизации
работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и
технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий
любой степени сложности и назначения. Работает в среде Microsoft Windows.
NX (ранее «Unigraphics» или «UG») — флагманская CAD/CAM/CAEсистема от компании Siemens PLM Software. NX поддерживает широкий
спектр операционных систем, включая Windows, Mac OS X, UNIX и Linux, с
возможностью одновременного использования нескольких.
24.01.2026
zharov@bmstu.ru
52

53. Общие сведения о Unigraphics NX

Основные особенности режима работы
«Моделирование»
6
1. Панель инструментов
2. Панель инструментов эскизирования
3. Панель работы со сборками и синхронным
моделированием
4. Дерево построения модели
5. Панель фильтров выбора
Режим Моделирование представляет собой
параметрическую объектно-ориентированную среду,
позволяющую строить твердотельные модели. По
умолчанию вы получаете в свое распоряжение систему
координат, имеющую три плоскости (XY, XZ, YZ). Сначала
необходимо выделить плоскость, в которой вы будете
строить эскиз базового элемента. После этого вы
оказываетесь в эскизной среде, располагающей всеми
необходимыми инструментами для построения плоского
профиля. Построив эскиз, нужно нанести размеры и
установить требуемые взаимосвязи между его
элементами, находясь все в той же среде построений.
Кроме того, в режиме детали вы можете строить сложные
поверхности, используя средства моделирования
поверхностей. В NX нет разделения режимов работы
«Деталь» и «Сборка» и, как следствие, модели и деталей
и сборок сохраняются в файлах с одним форматом *.prt
6. Панель ресурсов
zharov@bmstu.ru
53

54. Общие сведения о Unigraphics NX

Основные особенности режима работы
«Черчение»
1. Панель инструментов для работы чертежом
2. Панель фильтров выбора
2
3. Навигатор модели (дерево
построения)
1
4. Панель инструментов для создания
эскиза
Рабочая
область
чертежа
3
6
5
4
5. Панель инструментов работы со сборками и
синхронным моделированием
6. Панель ресурсов
Чертежи NX так же сохраняются с расширением *.prt
zharov@bmstu.ru
54

55. Пример рабочей модели высшего уровня в NX

24.01.2026
zharov@bmstu.ru
55

56.

Спасибо за внимание!
24.01.2026
56