Лабораторна робота №8
Тема. Створення 3D-модели за допомогою «операції обертання» по її плоскому кресленню
Мета. Отримати практичні навички по створенню груп геометричних тіл і редагуванню їх. Отримати практичні навички по створенню 3D-моделей з єлементами скруглення і фасками.
Теоретичні відомості
Створення 3Dмоделей за допомогою «операції обертання» по її плоскому кресленню
Зазвичай при використанні систем тривимірного моделювання спочатку створюється модель деталі, а потім її плоске зображення - робоче креслення.
Проте іноді вимагається вирішити зворотне завдання: побудувати тривимірну модель деталі по її раніше розробленому кресленню. Таке завдання виникає тоді, коли в знову проектованих засобами 3D-моделирования виробах треба скористатися кресленнями раніше розроблених деталей.
Розглянемо алгоритм створення деталі Маточина по її плоскому кресленню(мал. 205). Проаналізувавши креслення, ви помітите, що деталь складається з тіл обертання(двох циліндрів, усіченого конуса і вирізаного отвору по центру деталі різного діаметру, що складається з двох циліндрів) - мал. 207. Креслення представлене з'єднанням половини виду і половини розрізу, оскільки деталь симетрична. Таке зображення дає повну інформацію як про зовнішню геометричну форму деталі(мал. 206, а), так і про внутрішню(мал. 206, б).
Для створення 3D-модели за допомогою «операції обертання» досить побудувати фігуру перерізу(заштриховану частину) і повернути на 360 .
Якщо будувати цю деталь операціями «приклеїти витискуванням» і «вирізувати витискуванням», то необхідно створити перший циліндр, до нього приклеїти другою більшого діаметру і усічений конус, а потім вирізувати послідовний два циліндри.
Таким чином, цю деталь доцільніше створювати операцією Обертання :
Мал. 205. Маточина
Мал. 206
Мал. 207. Об'ємне зображення
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;
Відрізок;
Ортогональне креслення;
на панелі Властивостей клацніть ЛКМ в полі Стиль і клацанням виберіть тип лінії Осьова. Побудуйте горизонтальну вісь симетрії завдовжки 90 мм(мал. 208);
на панелі Властивостей клацніть ЛКМ в полі Стиль і клацанням виберіть тип лінії Основна. Перервати команду;
з допомогою - Паралельних прямих Панелі розширених команд що розкривається з кнопки Допоміжна пряма побудуйте пряму лінію на відстані 90 мм(∅= 180) від осьової вниз. Пам'ятайте: ви можете зрушувати зображення за допомогою команди - Зрушити і зменшувати, змінюючи масштаб;
аналогічним чином побудуйте прямі лінії на відстані 100 мм(∅= 200), 110 мм(∅= 220), 143 мм(∅= 286) і 152 мм(∅= 304) - мал. 209, а;
побудуйте вертикальні прямі лінії, що обмежують осьову лінію з обох боків, з допомогою - Вертикальною прямою, розташованою на Панелі розширених команд, що розкривається з кнопки, - Паралельна пряма(мал. 209, б);
використовуючи - Безперервне введення об'єкту і прямі, побудуйте контур деталі, починаючи з точки 1:
1–2 відкладіть вертикально вгору(див. креслення деталі мал. 205);
2–3 горизонтально вліво 10 мм(90 - 80 = 10);
3–4 вертикально вниз;
4–5 горизонтально вліво до вертикальної прямої;
5–6 вертикально вниз;
Мал. 208
6–7 горизонтально управо 26 мм;
7–8 вертикально вниз;
8–9 горизонтально управо 12 мм;
9–10 вертикально вгору;
відключіть ортогональне креслення і з'єднайте точки 10 і 1(мал. 209, в). Контур ескіза має бути замкнутий;
перервіть команду;
Ескіз. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;
викличте Панель розширених команд кнопки - Операція витискування інструментальна панель - Редагування деталі і виберіть - Операція обертання;
на панелі Властивостей на вкладці Параметри спосіб побудови не вказується, оскільки при такій побудові ескіза можливе створення тільки елементу з отвором уздовж осі обертання(тора), напрям обертання 360 ;
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(мал. 210);
на рядку Меню виберіть Сервіс - Параметри, після клацання ЛКМ розкриється діалогове вікно, вкажіть Поточна деталь - Точність отрисовки і МЦХ. «Бігунок», утримуючи ЛКМ, переведіть в положення Точно - ОКИ.
Мал. 209
Мал. 210. Маточина
Відсікання частини деталі площиною
Розгляньте креслення деталі, зображеної на мал. 212. Проаналізуйте її геометричну форму, визначте симетричність. Ви переконалися в тому, що зовнішня, видима частина деталі читається легко, а внутрішня, зображена штриховими лініями, значно важче. Щоб полегшити сприйняття внутрішньої будови деталі, його треба зробити видимим.
Спершу створимо тривимірну модель деталі по її кресленню:
включіть комп'ютер;
запустіть програму КОМПАС-3D;
виберіть тип документу Деталь;
у Дереві побудови клацанням ЛКМ вкажіть Площину XY;
орієнтація Нормально до.;
Ескіз панель;
інструментальна панель Геометрія;
поточний масштаб на Інструментальній панелі Вид М 1: 1;
Безперервне введення об'єкту;
Мал. 212
Ортогональне креслення;
побудуйте контур деталі, зображений на вигляді зверху, початок координат співпадає з віссю симетрії деталі. При необхідності використайте глобальну прив'язку Вирівнювання(мал. 213);
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 30 мм(радіус скруглення 15 мм - головний вид);
Мал. 213
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;
Скруглення інструментальна панель - Редагування деталі;
введіть радіус скруглення 15 мм в полі Радіус на панелі Властивостей. Тип скруглення Постійний радіус;
вкажіть ребра, що округляються, клацанням ЛКМ по ребру(мал. 214). Зверніть увагу: на панелі Властивостей буде вказано кількість граней, що округляються, 0, ребер - 4;
створіть об'єкт;
виділіть передню грань(мал. 215);
Ескіз;
коло;
встановіть курсор миші в центрі кола(спрацює глобальна прив'язка Найближча точка). Побудуйте коло радіусом 5 мм(∅=10) - мал. 216;
перервіть команду;
Ескіз панель Інструментів Поточний стан. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;
Вирізувати витискуванням інструментальна панель - Редагування деталі;
Мал. 214 Мал. 215
Мал. 216
на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування(від нас), глибина витискування - Через все(отвір наскрізний);
створіть об'єкт;
виділіть верхню грань(мал. 217);
Ескіз;
з допомогою - Допоміжною прямою знайдіть місце розташування центру отвору(мал. 218);
коло. Побудуйте коло радіусом 5 мм(∅= 10) - мал. 219;
перервіть команду;
Ескіз панель Інструментів Поточний стан. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;
Вирізувати витискуванням;
на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування(від нас), глибина витискування - Через все(отвір наскрізний);
створіть об'єкт;
виділіть верхню грань(мал. 220);
Мал. 217 мал. 218
Мал. 219 Мал. 220
Ескіз;
побудуйте коло радіусом 10 мм(∅ = 20), спрацює глобальна прив'язка Найближча точка(мал. 221);
перервіть команду;
Ескіз панель Інструментів Поточний стан. Клацанням ЛКМ перейдіть в режим тривимірного моделювання;
Вирізувати витискуванням;
на панелі Властивостей на вкладці Параметри вкажіть прямий напрям витискування(від нас), глибина витискування На відстань, Відстань 1-5 мм;
створіть об'єкт(мал. 222);
за допомогою команди - Повернути розгорніть деталь так, щоб нижня основа виявилася вгорі. Виділіть основу. Побудуйте коло радіусом 10 мм і виріжте на відстань 5 мм(аналогічно верхній основі, використайте мал. 220-222);
збережіть отриману модель під ім'ям Деталь.
Мал. 221 Мал. 222
Для полегшення сприйняття внутрішнього устрою деталі розітнемо її площиною, тобто видалимо ту частину деталі, яка знаходиться між січною площиною і спостерігачем :
викличте команду Переріз площиною - інструментальна панель - Редагування деталі(панель розширених команд - Переріз по ескізу);
у кожній моделі існує система координат і визначувані нею проекційні площини. Щоб побачити зображення проекційних площин, треба виділити їх в Дереві побудови. Клацанням ЛКМ в Дереві побудови вкажіть базову площину XY(мал. 223, а), ZX(мал. 223, б), ZY(мал. 223, в) і виберіть площину для відсікання(використайте команду - Оновити зображення). При створенні ескіза ми розташували початок координат так, щоб вісь симетрії деталі співпадала з ним. З мал. 223 видно, щоб показати внутрішній устрій деталі, нам доцільно вибрати площину ZX(мал. 223, б). Вона вертикальна і співпадає з віссю симетрії деталі;
виберіть базову площину ZX; на панелі Властивостей - Поверхня перерізу - Площина, напрям перерізу Прямий(напрям відсікання показується на фантомі у вікні виді стрілки) - мал. 224;
створіть об'єкт(мал. 225).
Для збільшення наочності фігуру перерізу - ділянка, де січна площина пройшла через матеріал деталі, виділимо кольором:
клацанням ЛКМ виділите грань, клацанням ПКМ викличте контекстне меню і виберіть клацанням ЛКМ Властивість грані(мал. 226);
Мал. 223
Мал. 224
Мал. 225
на панелі Властивостей вимкнете прапорець Використати колір джерела і натисніть кнопку Колір. Виберіть колір(мал. 227);
створіть об'єкт;
зніміть виділення клацанням ЛКМ за вільним місцем на екрані(мал. 228);
повторіть свої дії і виділіть кольором другу частину перерізу(мал. 229).
Мал. 226
Мал. 227
Мал. 228 Мал. 229
У тому разі якщо ви побудували модель так, що стандартні площини не підходять для розтину деталі(ви можете убедить-ся в цьому, по черзі виділяючи стандартні площини в Дереві побудови і обертаючи модель в просторі за допомогою команди Повернути). У таких випадках можна побудувати допоміжну площину, що перетинає деталь в потрібному напрямі.
Видаліть в дереві побудови елемент.
Розглянемо алгоритм побудови допоміжної площини з подальшим Відсіканням частини деталі :
Зміщена площина панелі перемикань Допоміжна геометрія Інструментальної сторінки Компактна;
підведіть курсор миші до передньої грані і клацніть ЛКМ по ній;
у полі Відстань на панелі Властивостей введіть значення 20(ширина усієї деталі - 40 мм, нам необхідно відсікти половину);
фантом допоміжної площини буде відображений у вікні моделі(мал. 230);
на Панелі Властивостей активізуйте перемикач Зворотний напрям в групі Напрям зміщення(мал. 231);
для побудови площини натисніть кнопку - створити об'єкт;
перервати команду;
викличте команду Переріз площиною - інструментальна панель Редагування деталі;
Мал. 230
Мал. 231
у Дереві побудови вкажіть Зміщена площина: 1;
на панелі Властивостей - Поверхня перерізу - Зміщена;
для видалення частини деталі, зверненої до спостерігача, включите кнопку Зворотне(напрям відсікання показується на фантомі у вікні виді стрілки) - мал. 232;
створіть об'єкт(мал. 233);
Мал. 232
Мал. 233
змініть колір фігури перерізу аналогічно попередній роботі см мал. 226-229.
У розглянутих вище прикладах розрізи утворені однією січною площиною, тому їх називають простими.
Порядок виконання роботи :
1. Створіть 3D-модели за допомогою «операції обертання» по її плоскому кресленню і перевірте себе(мал. 211). У завданні(мал. 211, в) використайте команду Фаска.
Мал. 211. Завдання для самостійної роботи
2. Створіть 3D-модели і виконайте відсікання частини деталі площиною і перевірте себе(мал. 234, мал. 235, мал. 236).
Мал. 234
Мал. 235