2.4 Редактор для построения трехмерных моделей устройств.

Чтобы описать устройство и функционирование какого-либо объекта или группы объектов средствами компьютерной графики используют программные системы геометрического моделирования. Для представления чертежа, рисунка, любого плоского изображения применяют моделирование на плоскости (2D), для представления объектов в пространстве – трехмерное моделирование (3D)[1].

•3D - (англ. 3 dimensions "три измерения") - раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. То программы 3d моделирования предназначены для создания объёмных моделей физических тел.

Среди отечественных систем 3D в области машиностроение и приборостроения обладающих высокой эффективностью (интегрируемость, наличие специализированных библиотек, поддержка отечественных стандартов) выделяется программа КОМПАС-3D.

Являясь составным звеном комплекса автоматизированных систем АСКОН, она позволяет: создать трехмерный объект, назначить ему свойства (цвет, материал и пр.), выполнить анализ и передать данные в другие программы.

Основная задача, решаемая системой КОМПАС-3D - моделирование изделий с целью существенного сокращения времени проектирования и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются посредством создания:

- Быстрая доставка конструкторской и технологической документации, необходимой для выпуска изделий (сборочных чертежей, спецификаций, детали, и т.д.);

- Передачи геометрии изделий в расчетные пакеты;

- Передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ;

- Создания дополнительных изображений изделий (например, каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.).

Базовый функционал системы КОМПАС-3D включает в себя:

• развитый инструментарий трёхмерного моделирования, в том числе возможности построения различных типов поверхностей;

• механизм частичной загрузки компонентов и специальные методы оптимизации, позволяющие обеспечить работу со сложными проектами, включающими десятки тысяч подборок, деталей и стандартных изделий;

• функционал моделирования деталей из листового материала — команды создания листового тела, сгибов, отверстий, жалюзи, буртиков, штамповок и вырезов в листовом теле, замыкания углов и т. д., а также выполнения развёртки полученного листового тела (в том числе формирования ассоциативного чертежа развёртки);

• специальные возможности, облегчающие построение литейных форм — литейные уклоны, линии разъема, полости по форме детали (в том числе с заданием усадки);

• инструменты создания пользовательских параметрических библиотек типовых элементов;

• возможность получения конструкторской и технологической документации: встроенная система КОМПАС-График позволяет выпускать чертежи, спецификации, схемы, таблицы, текстовые документы;

• встроенные отчёты по составу изделия, в том числе по пользовательским атрибутам;

• возможность простановки размеров и обозначений в трехмерных моделях (поддержка стандарта ГОСТ 2.052–2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия»);

• поддержку стандарта Unicode;

• средства интеграции с различными CAD / CAM / CAE системами;

• средства защиты пользовательских данных, интеллектуальной собственности и сведений, составляющих коммерческую и государственную тайну (реализовано отдельным программным модулем КОМПАС-Защита).

После чего установили программу делаем следующий шаг:

• Перед выполнением операций с 3D надо выполнить: «Сервис→включить флажок Получить лицензию на КОМПАС-3D» (Рис.1). После этого система выйдет из демонстрационного режима работы.

Если увеличить изображение сборки, то можно видеть наличие зазоров и отсутствие контакта между резистором и кронштейном.

Рис 1 Получение лицензии для КОМПАС-3D

Построение любой детали в редакторе КОМПАС-3D основано на использовании эскиза (контура), который в дальнейшем подвергается преобразованиям (вращению, переносу, созданию связных переходов с другими эскизами-сечениями). Поэтому после выбора плоскости (Рис.3) включается режим построения эскиза: «Операции→Эскиз» или нажатием кнопки Эскиз в инструментальной панели.

После этого плоскость построения становится параллельной экрану и открывается режим создания нового или выбора существующего эскиза (Рис.2)

Р ис.2 Эскиз.

Панель Геометрия позволяет создать графические объекты.

Построение детали в редакторе КОМПАС-3D осуществляется с применением следующих базовых операций:

А. Выдавливание контура на заданное расстояние (был рассмотрен выше).

Б. Вращение контура относительно оси на заданный угол.

В. Кинематическая операция, заключающаяся в переносе выбранного эскиза вдоль направляющей (может даже криволинейной).

Г. Операция по сечениям, где при которой осуществляется сопряжение нескольких эскизов линиями перехода.

Деталь в дальнейшем может быть отредактирована (изменена). Для этого в Дереве построения необходимо выделить курсором ее нужный объект.

Базовые операции КОМПАСА 13:

Сборка – это объект (конструкция), получаемая путем выполнения сборочных операций между составляющими ее элементами (другими деталями или под сборками, стандартными изделиями).

Сборки определяются типом сборочных операций и потому бывают разборными (винтовое, болтовое соединение) или неразборными (сварочные, паянные, клепаные соединения).

Состав сборки может корректироваться, если добавляются новые компоненты или удаляются существующие. Модели компонентов записаны в отдельных файлах на диске. В файле сборки хранятся ссылки на эти компоненты, обеспечивая т.н. ассоциативную связь (при изменении сборки будет появляться информация о необходимости ее перестроения).

Пользователь может указать взаимное положение компонентов сборки, задав параметрические связи между их гранями, ребрами и вершинами (например, совпадение граней двух деталей или сносность втулки и отверстия). Эти параметрические связи называются сопряжениями.

В сборке можно выполнить операции, имитирующие обработку изделия в сборе (например, создать отверстие, проходящее через все компоненты сборки, или отсечь часть сборки плоскостью), отражающие движение рабочих узлов механизма, придающие псевдо реалистичную визуализацию изделия с учетом цветовых и оптических свойств.

Как и в детали, в сборке возможно построение тел, выполнение над ними булевых операций, задание для них плотностей.

Для расчета массово-центровочных характеристик сборки можно использовать значения плотностей или масс, записанные в файлах компонентов, или задать специальные значения, которые будут храниться в файле сборки.

Можно добавить в сборку другие элементы. Причем элементы могут быть взяты готовыми из ранее созданных и хранимых на диске файлов деталей/под сборок или созданы в контексте сборки.