Modellare in 3D con un software parametrico può essere divertente ed intuitivo, ma disegnare oggetti 3D al volo può lasciare il tempo che trova. Progettare un modello 3D è un’attività diversa, perché richiede di definire il design intent, ovvero l’insieme di regole e parametri che consentano all’oggetto modellato di aggiornarsi in modo coerente quando i suoi parametri costruttivi vengono modificati.
Processi di progettazione articolati
In SolidWorks è possibile definire completamente schizzi e funzioni, impostando quindi le regole ed i parametri che definiscono il modello stesso. Spesso però accade che il design intent non abbracci una singola funzione di modellazione, per cui si rende necessario l’utilizzo di equazioni o di variabili globali per connettere tra loro quote e parametri appartenenti a schizzi o funzioni diverse.
Questi strumenti sono particolarmente utili in un processo di progettazione articolato, poiché molti progetti si basano su rapporti e relazioni dinamiche che cambiano a seconda di specifiche caratteristiche geometriche.
Un esempio pratico
Supponiamo ad esempio di progettare un ugello per fluidi. Vogliamo che l’uscita dell’ugello abbia un diametro che cambia in relazione a uno specifico diametro d’ingresso o in funzione di un certo valore di pressione. Impostare questo tipo di regole in SolidWorks è facile ed intuitivo: si può definire il valore della pressione all’ingresso e far cambiare di conseguenza il diametro di uscita quando si ricostruisce il modello.
Questi strumenti consentono di valutare varie opzioni di progettazione senza dover ridisegnare l’oggetto e senza dover aggiornare manualmente i parametri del modello ogni volta che sia necessario cambiare un dato di progetto.
Equazioni per definire le relazioni matematiche tra parametri o quote
In SolidWorks è possibile usare le Equazioni per definire le relazioni matematiche tra parametri o quote. Per essere in grado di inserire equazioni non c’è bisogno di alcuna profonda conoscenza di programmazione. Si tratta di un’operazione paragonabile all’inserimento di equazioni in un foglio di calcolo. Le equazioni comprendono le quote di uno schizzo e i parametri di una funzione, quali ad esempio:
- la profondità di una funzione estrusa;
- il raggio di un raccordo;
- il numero di istanze di una ripetizione.
Quando si usano equazioni in un assieme, si possono definire equazioni tra parti, tra una parte e un sottoassieme, con quote di accoppiamento e funzioni di assieme.
Una volta legate tra loro, le quote guidate da equazioni non possono più essere cambiate modificando il valore della quota direttamente nel modello. Per poter modificare tale quota sarà necessario modificare o cancellare l’equazione che la pilota. Le equazioni devono essere sempre scritte in forma esplicita (y = x …) dove y è la variabile dipendente, mentre x è la variabile indipendente che si potrà modificare direttamente e che piloterà il valore di y alla successiva ricostruzione del modello.
Un’equazione può essere inserita anche direttamente nella finestra di dialogo della modifica della quota.
Variabili globali per guidare equazioni e dimensioni
Le variabili globali possono essere usate per guidare equazioni e dimensioni e possono essere definite in due modi diversi.
1) Il primo modo è quello di definire una variabile direttamente all’interno dell’interfaccia delle equazioni. La variabile globale può essere definita a piacimento e può essere una costante o una equazione che potrà poi essere richiamata all’interno delle equazioni successive per un determinato scopo.
2) Il secondo metodo è quello di connettere una quota ad una variabile globale, direttamente dal menù contestuale della quota stessa: se la variabile non esiste, può essere creata al volo, se invece è già esistente, sarà sufficiente selezionarla dal menù a tendina. Il comando “Connetti valore” permette di impostare il valore di varie quote in modo equivalente senza l’uso di equazioni o relazioni multiple. Quando le quote sono connesse in questo modo, qualsiasi membro del gruppo può essere usato come quota guida. Cambiare uno qualsiasi dei valori connessi comporta il cambiamento di tutti gli altri valori ad esso legati.
Conclusioni
L’utilizzo di variabili globali e di equazioni è uno dei modi per riuscire a trasferire completamente il design intent in un modello. Usando questo tipo di approccio, i modelli saranno più intelligenti e sebbene l’utente ci metta più tempo a definirli, la gestione delle modifiche diventa poi molto più veloce e soprattutto si evita di dimenticare di aggiornare qualche parametro manualmente, eliminando quindi il rischio di ottenere componenti non aggiornati o parzialmente aggiornati. Gli utenti che abbracciano questo tipo di approccio alla modellazione riescono a collegare e a pilotare di conseguenza anche parti nel contesto di assieme, riuscendo a definire le regole di progettazione partendo dai gruppi e non dai singoli componenti, col vantaggio di avere una visione di insieme di ciò che stanno facendo.
Se non hai mai provato ad utilizzare variabili globali o equazioni, puoi provare ad approfondire l’argomento in autonomia (sono funzionalità comprese già nella licenza Standard di SolidWorks), oppure ti invito a contattarci per capire insieme come rendere i tuoi modelli più intelligenti.
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