Створення 3d-моделей з елементами скруглення та фасками

I Мета роботи:

• Отримати практичні навички по створенню груп геометричних тіл і редагуванню їх.

• Отримати практичні навіки по створенню 3D-моделей з елементами скруглення і фасками.

ІІ Обладнання та приладдя: Програма КОМПАС-3D.

ІІІ Короткі теоретичні відомості:

Редагування 3D-модели

Однією із переваг тривимірного моделювання є можливість редагування 3D-моделі (виправлення помилок, реконструкція - удосконалення і так далі). Дерево побудови, що є невід'ємною частиною кожної деталі, містить усю послідовність елементів, із яких складається деталь. Користувач має можливість у будь-який момент змінити будь-які елементи - ескізи, операції, об'єкти допоміжної геометрії. Після завдання нових значень параметрів деталь перебудовується відповідно до внесених змін. При цьому зберігаються усі існуючі в ній зв'язки. Проте зміни, що вносяться в модель, не повинні порушувати цілісності деталі, тобто не повинні розділяти її на декілька частин.

Розглянемо основні способи редагування.

Редагування ескізу

Ескізи є основним засобом опису форми і розмірів окремих елементів моделі. Ви можете відредагувати зображення у будь-якому ескізі. Після зміни ескізу елемент, сформований на його основі, буде перебудований відповідно до нового зображення контуру.

Відкрийте деталь Опора 1. Внесемо деякі зміни в її конструкцію:

• клацніть ЛКМ по знаку "+" зліва від назви операції в Дереві побудови (Операція витискування : 1). Після клацання по цьому знаку в Дереві розгортається список ескізів, що беруть участь в операції;

• клацніть ПКМ по піктограмі - і увійдіть до режиму редагування ескізу (Рисунок 144). При цьому у вікні моделі залишаться тільки ті елементи, які знаходяться в Дереві побудови перед редагованим ескізом. Інакше кажучи, модель тимчасово повернеться в той стан, в якому вона була у момент створення редагованого ескізу (Рисунок 145);

• встановіть - глобальну прив'язку Середина;

• побудуйте коло радіусом 20 мм (Рисунок 146);

Рисунок 144

Рисунок 145

Рисунок 146

• кнопка перемикання - Редагування, команда - Усікти криву;

• видаліть зайвий контур на ескізі (Рисунок 147). Працюйте уважно, пам'ятайте про вимоги, що пред'являються до ескізу;

• перервати команду;

Рисунок 147

• - Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання. Формотворний елемент і створені на його основі елементи перебудуються відповідно до нового зображення контуру в ескізі (Рисунок 148).

У такий спосіб можна відредагувати будь-який ескіз в 3D-модели. Щоб зняти виділення з об'єкту, що підсвічується, клацніть ЛКМ у вільному від зображення місці вікна моделі.

Рисунок 148

Редагування параметрів елементу

Форму і розмір елементу визначають не лише форма і розмір контуру у відповідному ескізі, але і параметри формотворної операції (наприклад, глибина витискування, кут ухилу, напрям ухилу).

Продовжимо редагування деталі Опора 1:

• клацніть ПКМ в Дереві побудови по піктограмі редагованого елементу (Приклеїти елемент витискування: 1) і увійдіть до режиму редагування елементу (Рисунок 149). Система перейде в режим виконання команди, що використовувалися для побудови вибраного елементу. При цьому у вікні моделі залишаться тільки ті елементи, які знаходяться в Дереві побудови перед редагованим (Рисунок 150);

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри внесіть зміна в полі Відстань 1 введіть 50 мм, Ухил 1 всередину, Кут 1 рівний 5°;

• створіть об'єкт, панель Спеціального управління. Модель буде перебудована відповідно до нових параметрів відредагованого елементу (Рисунок 151).

Рисунок 149

Рисунок 150

Рисунок 151

Видалення об'єкту

Будь-який об'єкт(формотворний елемент, ескіз і так далі) можна видалити з моделі. Для цього досить виділити його в Дереві побудови клацанням ПКМ і викликати з контекстного меню команду Видалити елемент або натиснути клавішу "Delete". Якщо на об'єкті, що видаляється, базуються інші об'єкти, то на екрані видається діалог-попередження. У нім перераховані елементи, які зачіпає операція видалення. Ви можете відмовитися від видалення або підтвердити його. У разі підтвердження видалення віддаляється не лише вказаний об'єкт, але його похідні. Якщо ви видалили об'єкт в Дереві побудови, то відмінити видалення об'єкту в документі-моделі неможливо! Командою видалення користуйтеся обережно.

Попередження про помилки

Якщо зроблено таке редагування моделі, яке робить неможливим існування яких-небудь її об'єктів, то система видає відповідне діагностичне повідомлення. У нім вказується конкретна причина. Поряд з піктограмами елементів, існування яких стало неможливим після зробленого редагування, з'являється знак оклику (Рисунок 152).

Щоб дізнатися, в чому полягає помилка, в Дереві побудови виділите об'єкт, відмічений знаком оклику, і викличте з контекстного меню команду Що невірно? На екрані з'явиться діалог, в якому перераховані помилки, що виникли при перестроюванні об'єкту (Рисунок 153).

Рисунок 152 Рисунок 153

Створення 3D-модели з елементами скруглення і фасками

У функціоналі КОМПАС- 3D враховані прийоми роботи, властиві машинобудівному проектуванню. Система містить типові конструктивні елементи, які спрощують виконання деяких характерних операцій. До них відносяться операції створення скруглення (плавний перехід від однієї лінії до іншої), фаски (скошена кромка стержня, бруска або отвору) та ін. Для спрощення завдання параметрів цих елементів їх створення виділене в окремі команди.

Розглянемо алгоритм створення 3D-модели з елементами скруглення (Рисунок 154):

Рисунок 154

• включіть комп'ютер;

• запустіть програму КОМПАС- 3D;

• виберіть тип документу Деталь;

• у Дереві побудови клацанням ЛКМ вкажіть Площину XY;

• орієнтація Нормально до...;

• - Ескіз панель Інструментів Поточний стан (далі просто - Ескіз);

• - інструментальна панель Геометрія;

• поточний масштаб на Інструментальній панелі Вид М 1:1;

• за допомогою безперервного введення об'єкту і ортогонального креслення побудуйте ескіз основи деталі (Рисунок 155);

• перервати команду;

• - Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;

Рисунок 155

• - Операція витискування;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (вгору), глибина витискування - на відстань, в полі Відстань 1 введіть 54 мм;

• на панелі Властивостей на вкладці Тонка стінка вкажіть тип побудови тонкої стінки - Ні;

• створіть об'єкт;

• На Інструментальній панелі Вид виберіть команду Півтонове, Півтонове з каркасом;

• клацанням ЛКМ вкажіть верхню грань (зелена) для подальших побудов (Рисунок 156);

• орієнтація Нормально до…;

• - Ескіз;

Рисунок 156

• за допомогою команди Допоміжна пряма знайдіть центр грані. Ширина основи - 54 мм, ширина верхньої частини - 20 мм, від краю до верхньої частини 17 мм, значить, верхня частина деталі розташована по центру основи;

• - Прямокутник по центру і вершині;

• Вкажіть точку перетину прямих (Глобальна прив'язка - Перетин), побудуйте прямокутник заввишки 20 мм і шириною 50 мм (радіус 25 мм, значить, довжина верхньої частини - 50 мм) – Рисунок 157;

Рисунок 157

• перервіть команду;

• - Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;

• - Приклеїти витискуванням інструментальна панель - Редагування деталі;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (вгору), глибина витискування - на відстань, в полі Відстань 1 введіть 55 мм (відстань до центру кола - 30 мм і радіус кола - 25 мм);

• створіть об'єкт (Рисунок 158);

• щоб скругляти ребро (чи декілька ребер), викличте команду - Скруглення інструментальна панель - Редагування деталі;

Рисунок 158

• введіть радіус скруглення 25 мм в полі Радіус на панелі Властивостей. Тип скруглення Постійний радіус (Рисунок 159);

Рисунок 159

• вкажіть ребра, що округляються, клацанням ЛКМ по ребру (Рисунок 160). Якщо декілька ребер вимагається округляти однаковим радіусом, то доцільніше їх вказувати відразу. В цьому випадку розрахунки при побудові моделі робитимуться швидше. Зверніть увагу: на панелі Властивостей буде вказано кількість граней, що округляються, - 0, ребер – 2 (Рисунок 159);

• створіть об'єкт;

• виділіть передню грань (Рисунок 161);

Рисунок 160 Рисунок 161

• - Ескіз;

• - коло;

• встановіть курсор миші в центрі кола (спрацює глобальна прив'язка Найближча точка). Побудуйте коло радіусом 13 мм(∅ = 26) – Рисунок 162;

• перервати команду;

• - Ескіз панель Інструментів Поточний стан. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;

• Вирізувати витискуванням інструментальна панель - Редагування деталі;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (від нас), глибина витискування - Через все (отвір наскрізний);

• створіть об'єкт (Рисунок 163).

Рисунок 162 Рисунок 163

Розглянемо алгоритм створення 3D-модели з фасками (скошені кромки основи) - Рисунок 164:

Рисунок 164

• включіть комп'ютер;

• запустіть програму КОМПАС- 3D;

• виберіть тип документу Деталь;

• у Дереві побудови клацанням ЛКМ вкажіть Площину XY;

• орієнтація Нормально до...;

• - Ескіз панель Інструментів Поточний стан (далі просто - Ескіз);

• - інструментальна панель Геометрія;

• поточний масштаб на Інструментальній панелі Вид М 1:1;

• - Прямокутник по центру і вершині. Вкажіть початок координат, на панелі Властивостей виберіть команду З осями і побудуйте прямокутник заввишки 46 мм і шириною 82 мм;

• - Паралельна пряма. Вкажіть вертикальну вісь симетрії і розведіть прямі на 32 мм (відстань між центрами кіл 64 мм). Підтвердіть обидві прямі;

• перервати команду;

• на перетині горизонтальної осі симетрії і паралельних прямих побудуйте кола радіусом 4 мм (∅ = 8) - Рисунок 165;

• перервати команду;

• - Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;

• - Операція витискування;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (вгору), глибина витискування - на відстань, в полі Відстань 1 введіть 20 мм;

• на панелі Властивостей на вкладці Тонка стінка вкажіть тип побудови тонкої стінки - Ні;

• створіть об'єкт;

Рисунок 165

• На Інструментальній панелі Вид виберіть команду Півтонове, Півтонове з каркасом;

• клацанням ЛКМ вкажіть верхню грань (зелена) для подальших побудов (Рисунок 166);

• орієнтація Нормально до...;

• - Ескіз;

• - Прямокутник по центру і вершині. Вкажіть початок координат, на панелі Властивостей виберіть команду З осями і побудуйте прямокутник заввишки 46 мм і шириною 44 мм (Рисунок 167);

• перервати команду;

Рисунок 166 Рисунок 167

• - Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;

• - Приклеїти витискуванням;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (вгору), глибина витискування - на відстань, в полі Відстань 1 введіть 20 мм (висота деталі - 40 мм, основа - 20 мм);

• створіть об'єкт;

• клацанням ЛКМ виділите верхню грань приклеєного паралелепіпеда (ви вкажіть площину для подальшої побудови - зелена) – Рисунок 168;

• орієнтація Нормально до...;

• - Ескіз;

• - Прямокутник по центру і вершині. Вкажіть початок координат, на панелі Властивостей виберіть команду З осями і побудуйте прямокутник заввишки 20 мм і шириною 44 мм (Рисунок 169);

Рисунок 168 Рисунок 169

• перервати команду;

• - Вирізувати витискуванням;

• на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування (від нас), глибина витискування - на відстань, в полі Відстань 1 введіть 10 мм;

• створіть об'єкт (Рисунок 170);

• - Фаска. Панель розширених команд, яка розкривається з кнопки - Скруглення інструментальної панелі - Редагування деталі;

Рисунок 170

• На панелі Властивостей виберіть спосіб побудови фаски :

а) По стороні і куту - в полі Довжина 1 вводять довжину сторони фаски, а в полі Кут - кут між стороною і поверхнею фаски;

б) По двом сторонам - вводять довжини в поля Довжина 1 і Довжина 2 (нам дані величини двох сторін - 6 мм);

• введіть в поле Довжина 1 величину 6 мм і Довжина 2 теж 6 мм (Рисунок 171);

• вкажіть у вікні Деталі ребра, на яких вимагається побудувати фаску (скористайтеся командою - Повернути), - Рисунок 172. Не будуйте фаску для кожного ребра окремо;

• створіть об'єкт (Рисунок 173).

Рисунок 171

Рисунок 172 Рисунок 173

ІV Порядок проведення робот:

1. Внесіть зміну в конструкцію деталі Опора 2. Замініть циліндр паралелепіпедом, в основі якого лежить квадрат із стороною 60 мм. Змініть висоту створеного паралелепіпеда на 40 мм. Порівняєте отриманий результат з результатом зображеному на Рисунку 174.

2. Створіть 3D-модели з елементами скруглення і фасками (Рисунок 175).

Рисунок 174

а) Опора (Отвір ∅24 наскрізний) б) Опора (Отвір ∅30 наскрізний)

Рисунок 175

94