Если все правила оформления есть в ЕСКД, почему программу так трудно научить чертить?

Этот лист собрала программа. Ни одна из моих проверок на нём не срабатывает

Что бы вы здесь поправили?

Свой список у меня есть, он в конце статьи. Пока скажу только, что все мои автоматические проверки этот лист проходит.

Откуда я это знаю

Черчу около десяти лет. Машиностроение: валы, корпуса, плиты, штоки, всё, что потом делают на станке. Весной прошлого года сел писать программу, которая берёт 3D-модель детали и собирает по ней чертёж.

Сразу про интерес: это не хобби, я делаю из этого продукт. Как оно устроено внутри, рассказывать не буду. Покажу другое: что выходит на листе и где программа до сих пор ошибается.

Вход и выход

На входе вот это. На выходе лист, который вы видели в начале статьи

На входе голая геометрия. ГОСТ 2.052 разрешает модели нести атрибуты, допуски и технические требования прямо в файле, но в реальной работе мне приносят тело и больше ничего. Из него и приходится выжимать.

На выходе лист: изображения выбраны, разрезы поставлены, формат и масштаб подобраны, размеры расставлены, основная надпись заполнена, кроме граф материала и массы: в голой модели их нет. Технические требования программа не пишет, это остаётся конструктору. Файл открывается в КОМПАС, дальше человек работает с ним как со своим.

Я называю это логикой конструктора. Не распознавание и не генерация картинок. Набор решений, которые человек принимает до того, как начал чертить, и которые обычно даже сам себе не проговаривает.

«Так это же ассоциативные виды»

Первое, что говорит человек, работавший в КОМПАС-3D или SOLIDWORKS: проекции строятся одной кнопкой лет двадцать как.

Всё верно, и спорить тут не с чем.

Ассоциативный вид строится тогда, когда человек уже решил, что этот вид нужен. До нажатия кнопки происходит всё остальное.

Возьмите вал со шпоночным пазом, канавкой под стопорное кольцо и резьбой на конце: главный вид даст общую длину и ступени, но паз придётся показывать сечением, канавку выносным элементом, а резьбу обозначить так, чтобы технолог не полез мерить фактический диаметр по впадинам. Ничего из этого ассоциативный вид за вас не решит. Он нарисует то, что попросили. КОМПАС давно умеет строить виды. Моя программа про то, что происходит до нажатия кнопки.

Первая попытка

Я начал с того, с чего начал бы любой инженер. Стандарт написан словами. Значит, его можно разобрать на проверки.

На это ушло несколько месяцев. Получился машинный список: больше сотни требований к оформлению, и каждый лист проверялся по нему автоматически.

Нарушений становилось меньше от версии к версии. Проверки зеленели. Я был доволен собой.

Как я обманывал себя процентом

Качество я мерил долей соблюдённых требований. Цифра росла, я показывал её сам себе и считал, что двигаюсь.

Потом открыл листы с самым высоким процентом и сел.

Процент считал только то, что я умею проверять. Трудное в него просто не попадало, поэтому он и рос.

Я держался за эту цифру больше года. Отказался от неё совсем недавно и злился на себя долго: не на то, что метрика оказалась кривой, а на то, что сам её придумал и сам в неё поверил.

Чем мерю теперь: открываю лист и смотрю глазами, как смотрел бы на работу подчинённого. Принял или не принял, и если не принял, то словами, чем именно плох. Медленно, зато честно.

Стандарт нормирует не то, что нужно

Тут стоит сказать прямо, потому что «ЕСКД ничего не регламентирует» это неправда и такое разбивают первым комментарием.

ЕСКД нормирует жёстко. ГОСТ 2.307-2011, п. 5.11: минимальные расстояния между параллельными размерными линиями 7 мм, между размерной и линией контура 10 мм. Пункт 5.13: нельзя использовать линии контура, осевые, центровые и выносные линии в качестве размерных. Пункт 4.13: наносить размеры в виде замкнутой цепи не допускается, за исключением справочного размера. Это «должен» и «не допускается», а не «как получится».

Другое дело, что нормирует стандарт оформление элементов, а выбор между допустимыми вариантами оставляет человеку. Вот четыре места, где он молчит или почти молчит.

Сколько изображений. ГОСТ 2.305-2008, п. 4.9: количество изображений должно быть наименьшим, но обеспечивающим полное представление о предмете. Требование жёсткое, спорить не с чем. Способа посчитать, какое количество наименьшее для этой конкретной детали, в стандарте нет и быть не может. Три вида на вале, который читается с одного вида и двух сечений, это уже нарушение 4.9. Попробуйте объяснить машине, где проходит граница.

Когда совмещать вид с разрезом. Приём в стандарте описан подробно, ГОСТ 2.305-2008, п. 6.13: часть вида и часть разреза допускается соединять, а если обе половины симметричны, разделяющей линией служит ось симметрии. Разрешено. А вот когда этот приём предпочесть отдельному разрезу, решает конструктор. В жизни симметричную деталь почти всегда дают половиной вида и половиной разреза, и слово «почти» здесь моё личное наблюдение, а не норма.

На каком изображении ставить размер. Повторять размер на разных изображениях нельзя (ГОСТ 2.307-2011, п. 4.6), а размеры одного элемента стандарт советует собирать там, где его форма показана полнее всего (п. 5.32). Но размер, который связывает два элемента, под это правило не попадает. Куда его отнести, выбирает человек, и критерий у него простой: туда, где этот размер будет искать тот, кто деталь изготавливает.

Насколько плотно заполнять лист. Тут молчание полное. Пустой лист с маленьким изображением в углу законен. Забитый до краёв тоже законен. Между ними лежит диапазон, в котором чертёж выглядит нормальным, и границы этого диапазона не записаны нигде.

Сотня проверок у меня была. Вот этого в ней не было.

Неписаный свод

У конструкторов есть общий набор приёмов, которого нет ни в одном государственном стандарте. Как принято компоновать лист и что можно не показывать, потому что это и так понятно. Когда хватит местного разреза, а когда без полноценного сечения не обойтись.

Этому не учат на лекциях. Приходишь в бюро, тебе открывают архив, и года через два ты чертишь «как у нас принято».

Мне скажут: у нас всё записано, есть стандарт предприятия, есть альбом типовых решений, есть нормоконтроль. Верю. Только СТП обычно закрывает обозначения, основную надпись и порядок согласования, а приёмы компоновки попадают в него в лучшем случае десятком пунктов. И вот что интересно: стандарты предприятия у всех разные, а чертежи разных заводов похожи гораздо сильнее, чем их СТП. Значит, общая часть свода живёт не в документах.

Пока чертишь руками, ты его не замечаешь. Он просто твоя рука. Замечать начинаешь, когда садишься объяснять машине и обнаруживаешь, что половина твоих решений не выводится ни из какого документа.

Чего в модели не видно

Форма видна, назначение нет. Цилиндр диаметром сорок бывает посадочным местом под подшипник, а бывает технологической бобышкой, которую никто никогда не померит.

Честности ради: по сочетанию элементов кое-что читается. Если рядом буртик, канавка под стопорное кольцо и шейка под уплотнение, это почти наверняка подшипниковая опора. Но «почти наверняка» и «проставить допуск» разные вещи, а расписывается за допуск живой человек.

В комментариях к чужим статьям это формулируют резко: из геометрии не понять, где какой допуск, любой цилиндр может оказаться валом. По голой геометрии возразить нечего.

Отсюда правило, которое я с тех пор не нарушал.

Лучше не поставить размер, чем поставить неверный.

Тут нужна оговорка, иначе получается слишком красиво. Пропуск тоже стоит времени: размер в цепи от неочевидной базы ищут глазами по всей детали, потом выбирают базу и следят, чтобы не замкнуть цепь. Но пропуск человек находит и закрывает, а неверное число может уехать в производство. Асимметрия именно в этом.

Фрагмент того же листа крупно. Заодно видно то, к чему я вернусь в конце: числа сняты с модели как есть

Ещё два раза я наступил на грабли

Правило, которое отлично работало на одних деталях, развалилось на других. Неделю я доказывал себе, что правило хорошее, а детали неправильные. Правило было плохое.

Второй случай смешнее и нагляднее.

Тот же вал, что в начале статьи. Формат минимальный, мои проверки молчат, читать невозможно

Программе было сказано брать самый маленький формат, на который деталь влезает. Она и взяла. В масштабе один к четырём вал превратился в полоску, размерные числа сгрудились в кучу и налезли на буквы сечений: число 12 встало прямо в обозначение, и вместо «А-А» получилось «А-12А». Ни одна моя проверка не сработала. Прочитать нельзя.

Формат и масштаб выбираются по читаемости изображения, габарит детали тут только одно из условий. Любой, кто чертил, знает это не думая. Программе пришлось объяснять словами.

Где я сейчас

Чего программа не делает. Допусков и посадок нет, и это прямое следствие того, о чём выше. Технические требования не пишет. Листовые детали не берёт совсем.

Почему правила, а не обученная модель. Мне нужна объяснимость: под каждым решением должно быть видно, откуда оно взялось, иначе спорить с листом невозможно, а конструктор именно спорит. И на одной и той же модели результат должен быть один и тот же всегда. Чертёж подписывает живой человек.

САПР программа не заменяет. Конструктор как работал в КОМПАС, так и работает, просто открывает не пустой лист, а заготовку, с которой уже можно спорить.

Корпус. Здесь видно, чего программа пока не умеет: деталь легла с поворотом, размеры сняты по габариту, а не от баз

Втулка. Тот же прогон, что и вал в начале статьи, и те же болезни: 0,1 у торца снято с модели как есть

Чего я до сих пор не знаю: сколько минут это экономит. Оценка есть, замера нет. Мерить надо руками, с секундомером, на двух десятках деталей, половину из которых конструктор чертит с нуля. Пока не сделал, и до тех пор про экономию говорить не буду.

О чём хочу спросить

Дальше мне нужны не советы по программированию, а взгляд конструкторов. Три вопроса, по которым я хожу кругами.

Что для вас лучше: заготовка, где часть размеров не поставлена и это видно, или полный комплект, в котором один размер может оказаться неверным? Я выбрал первое, но выбирал за себя.

Когда вам приносят чужой чертёж, куда вы смотрите в первые пять секунд? Мне важно знать, что именно рушит доверие к листу, потому что чинить надо это.

И главное. Назовите один приём, который у вас в бюро соблюдают все и который не записан нигде. Мне такие собирать ещё года два.

Возвращаюсь к первому листу

Обещал свой список. Вот что вижу на нём я.

Размерные числа сняты с модели как есть. 44,75. 3,19. 1,79. Фаска 1,35x45°. Так не пишут. Конструктор сначала спросит, откуда взялось 44,75, а потом поправит модель под значения, которые технолог может выдержать и померить: 45, 3, 1,8, фаска из стандартного ряда. Некруглое число на чертеже читается как требование, за которым что-то стоит, и заставляет человека искать смысл там, где его нет.

Правый шпоночный паз спрятан под местным разрезом. Выходит ли он на торец, по листу не понять: 69,6 читается и как длина паза, и как его положение.

Сечения нарисованы зеркально. Стрелки у А и Б смотрят влево, паз на главном виде обращён к нам, значит, в сечении он должен быть слева. Нарисован справа.

Лист заполнен на треть. Сверху и снизу пустые поля. Заполняемость стандарт не нормирует, но конструктор, который такое принесёт, услышит вопрос, почему А2 в масштабе 1:1, а не А3 в 1:2 с выносными элементами на канавки.

Это заготовка, а не рабочий чертёж. Пустые графы массы и материала, нет технических требований, нет шероховатости, нет ни одного допуска. Именно поэтому я в начале написал «ни одна из моих проверок не срабатывает», а не «замечаний нет». Замечания есть, просто мои проверки до них не дотягиваются, и это ровно та история, с которой статья началась.

По документу конструктор делает многое. Но есть часть работы, которой учат только чужие чертежи. Её я и пытаюсь записать.