Praca w Solid Edge polega - mówiąc w dużym uproszczeniu - na tworzeniu przestrzennych modeli części oraz zespołów i przygotowywaniu na ich podstawie dokumentacji rysunkowej. Każde z tych zadań realizowane jest w odrębnym, specjalizowanym środowisku.


Środowisko modelowania części - Part

Środowisko części przeznaczone jest do tworzenia pojedynczych elementów, zarówno bryłowych jak i powierzchniowych o dowolnym stopniu skomplikowania. Solid Edge udostępnia całą gamę poleceń służących do modelowania od prostych wyciągnięć lub wycięć w bryle po tworzenie powierzchni swobodnych. Dostępne są również polecenia służące do nadawania modelowi lub jego fragmentom specyficznych cech: zaokrągleń (o stałych lub zmiennych promieniach), faz, cienkościenności, pochyleń itp. Istnieje możliwość umieszczania elementów specjalnych m.in.: występów montażowych, wentylacji, sieci żeber. Dostęp do operacji Boole'a (suma, różnica i iloczyn brył lub obszarów ograniczonych powierzchniami), pozwala na łatwe projektowanie części, których kształt zależy od innych elementów. Klasycznym przykładem wykorzystania tej funkcjonalności jest projektowanie form wtryskowych.

W środowisku modelowania części jest również dostępny moduł Engineering Reference pozwalający na wykonywanie obliczeń inżynierskich oraz generowanie na ich podstawie profili hutniczych, typowych części maszyn takich jak wały, krzywki sprężyny, a także kompletnych przekładni zębatych, łańcuchowych i pasowych oraz mechanizmów zębatkowych. Najnowsza wersja Solid Edge umożliwia wygenerowanie raportów tekstowych dla wszystkich typów elementów oraz automatyczne nadawanie relacji w przekładniach zębatych walcowych, łańcuchowych oraz zębatkowych..

Istotną zaletą środowiska tworzenia części jest możliwość dostępu do każdej wykonanej operacji w historii tworzenia elementu, dzięki czemu wprowadzanie zmian w modelu następuje w szybki i wygodny dla użytkownika sposób. Dzięki unikatowym poleceniom edycji bezpośredniej można również przeprowadzać zmiany w elementach zaimportowanych z innych programów bez dostępu do historii tworzenia. Dzięki wykorzystaniu narzędzia Feature Recognizer, można przekonwertować zaimportowane modele z innych systemów CAD 3D na parametryczne modele Solid Edge z odtworzoną historią tworzenia.

Niepodważalną zaletą projektowania części w Solid Edge jest jej pełna parametryczność. Dzięki temu, można powiązać ze sobą poszczególne wielkosci charakteryzujące model w taki sposób, aby modyfikacja jednej lub kilku z nich pociągała za sobą zmianę całego modelu. W jednym pliku można zapisać kilka lub kilkanaście wariantów projektów części, co pozwala stworzyć różne jej wersje lub zapisać tę samą część w różnych fazach wykonania (np. surowy odlew, część po obróbce wstępnej itd.). Istnieje też możliwość pomiaru właściwości fizycznych części (m.in. masa, objętość, środek ciężkości i momenty względem dowolnego układu współrzędnych).

W środowisku tym, mamy również możliwość kontroli poprawności wykonania modelu zarówno pod względem analiz powierzchni (m.in.: pochyleń lic, przenikania krzywizn), jak i obliczeń wytrzymałościowych. Obliczenia wytrzymałościowe oraz modalne przeprowadzane są za pomocą wbudowanego narzędzia Femap Express. Wykonywanie analiz naprężeń i częstotliwości drgań własnych pozwala, już na wczesnym etapie projektowania, rozwiązać problemy, z którymi mamy do czynienia dopiero na etapie testowania produktu, redukując tym samym koszty prototypów i testów fizycznych. Dzięki procesowi symulacji zyskuje się również możliwość optymalizacji projektu pod kątem masy produktu oraz stosowanych materiałów. Umożliwia to projektowanie produktów wysokiej jakości, przy znacznym obniżeniu kosztów.

---

Jest to specjalizowane środowisko Solid Edge, służące do modelowania elementów wykonywanych przy zastosowaniu określonego materiału i technologii - części giętych i tłoczonych z blachy. Tworzenie złożonych elementów wykonanych z blach odbywa się za pomocą poleceń uwzględniających specyfikę wytwarzania tego typu części, takich jak: tworzenie zagięć zwykłych i profilowych, przetłoczeń, żaluzji, otworów z wywinięciem (pod wkręty do blach) czy elementów definiowanych przez dwa lub więcej przekrojów. Wykonywanie prawidłowych wycięć w blachach zapewniają opcje wycięcia normalnego, które określają usytuowanie krawędzi wycięcia względem profilu. Otwory stożkowe i z pogłębieniami oraz wycięcia nieprzelotowe mogą być wykonywane na zagięciach i są obsługiwane na rozwiniętych arkuszach. Dostępne są także specjalne czcionki szablonowe, posiadające połączenia wewnętrznych elementów liter z obrzeżem, dzięki czemu możliwe jest wycinanie napisów bez obawy o wypadnięcie którejkolwiek z liter. Przy tworzeniu części blaszanej tam, gdzie jest to niezbędne program automatycznie dodaje elementy technologiczne (zaokrąglenia, podcięcia) o zdefiniowanych przez użytkownika wartościach.

Konstruując część blaszaną użytkownik może wesprzeć się operacjami zapożyczonymi ze środowiska modelowania części. Korzystając z poleceń modelowania bryłowego oraz powierzchniowego można uzyskać modele blaszane o skomplikowanej geometrii. Polecenie przekształć na część blaszaną automatycznie dodaje promienie zagięć oraz podcięcia technologiczne. Podobnie można postąpić przy edycji części blaszanej zaimportowanej z innego systemu CAD. Istnieje również możliwość edycji bezpośredniej istniejących już elementów (m.in.: zmiana promieni i kątów zagięcia, usuwania istniejących wycięć i otworów), analogicznie jak ma to miejsce w środowisku części. Poprawność edytowanej geometrii zapewnią Sensory części blaszanej, które automatycznie kontrolują cechy geometryczne elementu już w fazie modelowania. Możliwe jest rozwinięcie stworzonego modelu na płaszczyźnie, z uwzględnieniem plastycznych odkształceń materiału, które występują podczas procesu gięcia. Tworząc dokumentację płaską z części blaszanej użytkownik może wybrać, czy tworzony ma być rysunek części w wersji rozwiniętej, czy nie. Możliwe jest też umieszczenie na jednym rysunku rzutów części blaszanej w obu wersjach. Na rysunku można umieścić wielkości charakterystyczne każdego zagięcia (kąt oraz promień). Model w postaci rozwiniętej może zostać - bezpośrednio lub za pomocą np. formatu DXF - przesłany do programu optymalizującego rozmieszczenie wykrojów na arkuszu blachy lub wspomagającego wytwarzanie części. W środowisku Sheet Metal możliwe jest również wykonywanie analiz naprężeń i częstotliwości drgań własnych, wykonanych elementów blaszanych za pomocą narzędzia Femap Express.

---

Środowisko tworzenia zespołów pozwala na budowanie parametrycznych modeli zespołów składających się z dowolnej liczby części. Części te mogą być utworzone wcześniej w Solid Edge lub w innych systemach; często też stosuje się modelowanie nowych części bezpośrednio w kontekście zespołu. Ta ostatnia możliwość pozwala na przygotowywanie projektu na bazie koncepcji zespołu, bez uprzedniego konieczności przygotowywania modeli poszczególnych części. Oprócz modelowania zespołów omawiane środowisko zawiera też polecenia do automatycznego tworzenia widoków rozstrzelonych, symulacji ruchu z możliwością wykrywania kolizji oraz do zaawansowanej wizualizacji.

Wzajemne położenie części w zespole jest określane poprzez definiowanie tzw. relacji, będących odpowiednikami rzeczywistych więzów, występujących w zespołach. Przykładowo, wstawiając śrubę do otworu użytkownik definiuje relację współosiowości. Zasada ta pozwala na stworzenie wirtualnego zespołu, którego elementy składowe będą ze sobą współpracować tak, jak w zespole rzeczywistym. Konsekwencją tego jest możliwość m.in. przeprowadzenia symulacji ruchu z kontrolą kolizji, sprawdzeniem minimalnej odległości pomiędzy współpracującymi elementami itd.

W najnowszej wersji Solid Edge wyposażony został w specjalne narzędzie Auto Constrain, pozwalające na w pełni kontrolowane, automatyczne usuwanie wybranych istniejących relacji i nadawanie nowych relacji w przypadku zespołów importowanych (możliwość pełnej analizy i animacji zespołu wczytanego z innego systemu CAD). Pojawiła się również nowa funkcja Przenieś wiele części, dzięki której możliwe jest elastyczne przenoszenie i kopiowanie istniejących podzespołów bez lub wraz z istniejącymi relacjami (projektowanie rozkładów maszyn (tzw. "layoutów"). Ponadto Solid Edge posiada unikatowe możliwości definiowania i symulacji napędów, poprzez zastosowanie polecenia Silnik oraz specjalnej relacji Przekładnia. Obie wymienione funkcje pozwalają na łatwą symulację skomplikowanych mechanizmów w ruchu rzeczywistym i zapisanie jej do pliku AVI.
Poza wykorzystaniem istniejących lub tworzonych na bieżąco w jego kontekście części do stworzenia zespołu istnieje też możliwość wykonania, z poziomu środowiska zespołu, całej gamy poleceń edytujących geometrię modelu (m.in.: otwór, wycięcie), które swoim zasięgiem mogą obejmować kilka części wchodzących w jego skład. Podczas tworzenia operacji w zespole określa się czy mają być widoczne tylko w zespole lub czy mają być wykonane w plikach części. Odpowiada to często stosowanej w rzeczywistości technologii montowania zespołu, kiedy dopiero po złożeniu kilku części wykonuje się w nich np. wiercenie otworów, dzięki którym łączymy podzespoły.

Podobnie jak w przypadku pojedynczych części, możliwe jest szybkie stworzenie - i zapisanie w jednym pliku - wielu wariantów wykonania zespołu, co pozwala na przeanalizowanie kilku wersji projektu i wybranie optymalnej. Dzięki funkcjonalności tworzenia widoków rozstrzelonych ułatwione jest przygotowywanie instrukcji montażu, dokumentacji części zapasowych itp. z kolei zaawansowane funkcje wizualizacji, z możliwością zdefiniowania toru lotu kamery poruszającej się wokół obiektu i zapisania powstałego w ten sposób filmu w pliku AVI pozwalają na szybkie przygotowanie efektownej prezentacji wyrobu dla potencjalnego klienta. W środowisku zespołów dostępne są również polecenia umożliwiające automatyczne tworzenie zestawień, list części itp. Oczywiście, podobne funkcje oferuje również kolejne środowisko - przeznaczone do przygotowywania dokumentacji rysunkowej.

Warto też wspomieć, żeTworzenie konstrukcji spawanych, modelowanie spoin oraz polecenia obróbki przed i po spawaniu w obecnej wersji zostały przeniesione z oddzielnego modułu bezpośrednio do środowiska tworzenia zespołów. Dzięki temu ich wykonywanie stało się łatwiejsze i jeszcze bardziej intuicyjne.

---

Konstrukcja spawana jest - z punktu widzenia pracy w Solid Edge - czymś pośrednim pomiędzy częścią a zespołem. Nie jest to część, jako że składa się z wielu elementów, nie jest jednak również zespołem, ponieważ po spawaniu stanowi jedną całość. Dlatego też, aby uwzględnić specyfikę tego typu konstrukcji, ich projektowanie w Solid Edge odbywało się do tej pory w specjalizowanym środowisku (szablon *.pwd). Ponieważ stanowiło to jednak pewne sztucznie wprowadzone utrudnienie w sposobie projektowania konstrukcji spawanych, począwszy od SE V18 wszystkie polecenia i funkcjonalności tego środowiska zostały włączone do środowiska tworzenia zespołów. Chcąc jednak zapewnić zgodność z poprzednimi wersjami Solid Edge pozostawiono szablon *.pwd, umożliwiający współpracę z plikami konstrukcji spawanych stworzonych według poprzedniej koncepcji. Oznacza to również, że możliwe jest modelowanie elementów spawanych poprzednią metodą, ale nie jest to zalecane. Proces projektowania konstrukcji spawanych można podzielić na cztery trzy etapy:

• przygotowanie elementów do spawania (opcjonalne). Na tym etapie wykonuje się ukosowanie krawędzi, otwory itp. Elementy te są widoczne jedynie w środowisku zespołów - po otworzeniu części, w środowisku modelowania, pozostaje ona niezmieniona.
• definiowanie spoin. Możliwe jest modelowanie spoin pachwinowych, czołowych, mieszanych (łączonych) lub przypisywanie symbolu spoiny do wskazanej krawędzi. Istniejące spoiny można przekształcić na spoiny przerywane. Dzięki zautomatyzowaniu tego procesu, a także możliwości powielania spoin i tworzenia ich odbić lustrzanych, etap ten przebiega szybko i efektywnie,
• obróbka po spawaniu (opcjonalnie). Na tym etapie wykonuje się te operacje, które muszą być przeprowadzone po spawaniu z uwagi na następujące podczas tego procesu odkształcenia konstrukcji. Przykładem może być tu wykonywanie otworów przechodzących przez kilka części.

Podczas tworzenia rysunków konstrukcji spawanych stworzonych według poprzedniej koncepcji (w szablonie *.pwd) istnieje możliwość wybrania, na podstawie którego etapu tworzenia konstrukcji ma być wygenerowana dokumentacja. Innymi słowy, użytkownik może na podstawie jednego pliku modelu stworzyć np. dwa rysunki: jeden - konstrukcji spawanej po przygotowaniu elementów, ale przed spawaniem oraz drugi - po spawaniu i końcowej obróbce mechanicznej. Podczas wprowadzania oznaczeń spoin można odczytywać je bezpośrednio z modelu. W przypadku konstrukcji spawanych zaprojektowanych bezpośrednio w środowisku zespołu (co jest zalecane), do przedstawiania konstrukcji na rysunku w kolejnych fazach procesu stosowane są konfiguracje wyświetlania oraz ukrywanie na rysunku operacji wykonanych w zespole.

---

Tworzenie rysunków w Solid Edge wykonuje się w zasadzie na podstawie określenia rzutów przestrzennych modeli części i zespołów, przygotowanych uprzednio w środowiskach przeznaczonych do modelowania. Możliwe jest jednak również rysowanie bez wykorzystania modeli, podobnie jak ma to miejsce w typowych programach do pracy na płaszczyźnie, takich jak AutoCAD lub LogoCAD.
Użytkownik wskazuje model, na podstawie którego powstać ma widok główny, określa jego skalę oraz położenie na rysunku. Kolejne rzuty (widoki, przekroje, kłady, widoki szczegółowe) tworzone za pomocą kilku kliknięć: wystarczy zaznaczyć rzut bazowy, ewentualnie narysować obwiednię widoku szczegółowego lub płaszczyznę przekroju, a na koniec wskazać lokalizację nowego rzutu. Taki sposób tworzenia dokumentacji, w połączeniu z możliwością automatycznego wymiarowania i opisywania rysunku, dostępnością bibliotek m.in.: symboli połączeń spawanych, symboli chropowatości oraz oznaczeń tolerancji kształtu i położenia powoduje, że tworzenie dokumentacji w Solid Edge jest szybkie i efektywne. Rzuty na rysunku zachowują powiązanie z modelami, na podstawie, których powstały, dzięki czemu po zmianie modelu możliwa jest automatyczna aktualizacja rysunku. Powiązanie z plikiem modelu ma jeszcze jedną ważną zaletę - odwołując się do właściwości pliku można automatycznie wypełniać tabliczki rysunkowe i tworzyć listy części zawierające właściwości pobierane bezpośrednio z modelu np.: masę, materiał.
W Solid Edge istnieje również możliwość importowania rysunków z innych systemów (np. AutoCAD) z zachowaniem ich wszystkich dotychczasowych parametrów (m.in.: rozmieszczenie elementów na warstwach, rodzaje linii, wymiary itd.) Intuicyjność programu, który przewiduje zamierzenia użytkownika na podstawie wykonywanych przez niego czynności oraz szereg narzędzi ułatwiających precyzyjne rysowanie sprawiają, że jest to proces szybki i efektywny. Dodatkową zaletą jest łatwość wykorzystania stworzonej w ten sposób dokumentacji do wykonania modelu przestrzennego.

W środowisko dokumentacji rysunkowej wbudowane jest narzędzie do tworzenia schematów ideowych. Narzędzie pozwala na szybkie tworzenie schematów, np. elektrycznych, pneumatycznych czy hydraulicznych. Schematy są tworzone za pomocą bloków reprezentujących poszczególne elementy danego układu; bloki te są łączone za pomocą linii. Definiowanie przebiegu linii oraz ich typowych elementów (skrzyżowanie, załamanie) jest zautomatyzowane. Bloki reprezentujące poszczególne elementy są dostępne w formie biblioteki dostarczanej razem z Solid Edge. Warto również podkreślić, że Solid Edge zdolny jest do otwierania bloków zawartych w plikach *.DXF/DWG, bez konieczności otwierania tych plików.

Dbając o inżynierską wydajność systemu, producent wyposażył Solid Edge w specjalistyczną funkcję Goal Seek (Szukanie wyniku), która jest dostępna zarówno w środowisku Draft, jak i w szkicach części i zespołu. Narzędzie to bazuje na mechanizmach arkusza kalkulacyjnego i umożliwia przygotowywanie wariantowych, dwuwymiarowych obliczeń na podstawie parametrycznych relacji 2D, formuł matematycznych, zmiennych oraz właściwości obiektu. Wyniki obliczeń mogą z kolei posłużyć do sterowania geometrią i położeniem modeli 3D.

Jak wspomniano wcześniej, Solid Edge umożliwia tworzenie parametrycznej dokumentacji płaskiej bez wykorzystywania modeli przestrzennych. Najważniejszy faktem jest możliwość korzystania z autonomicznego środowiska rysunku (Solid Edge 2D Drafting) bez uiszczania jakiejkolwiek opłaty.