Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)

ФАКУЛЬТЕТ _ИУК «Информатика и управление»__________________

КАФЕДРА ИУК1 «Проектирование и технология производства электронных приборов»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

«Создание реалистичных 3D моделей электронных модулей»

ДИСЦИПЛИНА: «Технология производства электронных средств»

Выполнил: студент гр. ИУК1-51Б		_________________ (Прудников А.Ф.) (Подпись) (Ф.И.О.)
Проверил:		_________________ (Лыков Д.А.) (Подпись) (Ф.И.О.)
Дата сдачи (защиты): Результаты сдачи (защиты):
	- Балльная оценка: - Оценка:

Калуга, 2021

Содержание

Цель и задачи работы 3

Краткие теоретические сведения 3

Порядок выполнения лабораторной работы 4

Контрольные вопросы 5

Список литературы 7

Цель и задачи работы

Цель работы: формирование практических навыков по технологической подготовке производства электронных модулей и применения современных средств подготовки конструкторско-технологической документации.

Задачи: создание реалистичных 3D моделей электронных модулей.

Краткие теоретические сведения

Трехмерная графика ‒ раздел компьютерной графики, посвященный методам создания изображений или видео путем моделирования объемных объектов в трехмерномпространстве.

3D-моделирование ‒ это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования ‒ разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырехмерного фрактала).

В Altium Designer переключение между 2D и 3D видом осуществляется в верхней рабочей области или с помощью горячих клавиш 2 и 3.

Управление видом в режиме 3D осуществляется следующим образом: необходимо зажать клавишу Shift, появится круг со стрелками (рис. 1). Далее наводим курсор, зажимаем правую клавишу мыши и вращаем в необходимом направлении. Если навести курсор на круг, то плата будет вращаться по и против часовой стрелки; если навести курсор на стрелки, то плата будет вращаться по горизонтали и вертикали; если навести курсор на точку, то плата будет вращаться во всех направлениях.

Рис. 1 ‒ Круг управления вида в 3D

При нажатии горячей клавиши 0 плата вернется в исходное состояние.

Разворот платы на лицевую и обратную сторону осуществляется с помощью горячих клавиш V→B или в верхней рабочей области, причем плата разворачивается как в 3D, так и в 2D.

Порядок выполнения лабораторной работы

Задание. Произвести загрузки реалистичных 3D моделей электронных компонентов в уже готовую модель печатной платы, созданную в предыдущих работах, в соответствии с заданием преподавателя.(1 вариант)

Порядок загрузки реалистичных 3D моделей в уже готовую модель печатной платы:

1. Редактирование 3D модели. 2. Замена 3D модели на плате. 3. Сохранение проекта.

Рис. 2. Результат лабораторной работы

Вывод: сформировали практические навыки создания реалистичных 3D моделей электронных модулей на ПП в САПР Altium Designer.

Контрольные вопросы

1. Раскройте значение термина «трехмерная графика». Трехмерная графика ‒ раздел компьютерной графики, посвященный методам создания изображений или видео путем моделирования

объемных объектов в трехмерном пространстве. 3D-моделирование ‒ это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача 3D моделирования ‒ разработать визуальный объемный образ желаемого объекта. При этом модель может, как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырехмерного фрактала).

2. Опишите возможности управления видом в режиме 3D в САПР Altium Designer.

В Altium Designer переключение между 2D и 3D видом осуществляется в верхней рабочей области или с помощью горячих клавиш 2 и 3. Управление видом в режиме 3D осуществляется следующим образом: необходимо зажать клавишу Shift, появится круг со стрелками (рис. 3). Далее наводим курсор, зажимаем правую клавишу мыши и вращаем в необходимом направлении. Если навести курсор на круг, то плата будет вращаться по и против часовой стрелки; если навести курсор на стрелки, то плата будет вращаться по горизонтали и вертикали; если навести курсор на точку, то плата будет вращаться во всех направлениях.

Рис. 3 ‒ Круг управления вида в 3D.

При нажатии горячей клавиши 0 плата вернется в исходное состояние Разворот платы на лицевую и обратную сторону осуществляется с помощью горячих клавиш V→B или в верхней рабочей области, причем плата разворачивается как в 3D, так и в 2D.

3. Приведите порядок редактирования 3D моделей в САПР Altium Designer.

Для замены компонентов перейдите в редактор посадочных мест и откройте заменяемую модель. В ней удалите существующую 3D модель (фиолетовая область).

Далее разместите новую 3D модель посредством команд Place→3D Body. Откроется окно 3D Body. Заполните необходимые настройки и после добавления 3D модели объедините 3D модель и посадочное место с помощью команды Tools→3D Body Placement→Position 3D Body.Теперь необходимо указать 3D модель, указать точку на 3D модели и указать точку на посадочном месте.

Далее в окне 3D Body указывается высота Standoff Height и при необходимости углы поворота по осям. В итоге получается совмещенная 3D модель и посадочное место. Ее обязательно необходимо сохранить.

4. Приведите порядок замены 3D моделей на плате в САПР Altium Designer.

Чтобы обновить библиотеки на ПП воспользуйтесь командой Tools→Update From PCB Libraries. Появиться окно Update From PCB Libraries–Options в котором спрашивается, какие слои следует обновить, нажмите кнопку ОК.

Появляется окно Update From PCB Libraries. Здесь программа показывает, что обновляются некоторые элементы.

Щелкните по кнопке Accept Changes и появляется окно Modifications.

Щелкните по кнопкам Validate Changes, а затем Execute Changes. Появится окно Component(s) Update Options, которое подробно спрашивает, что обновлять. Нажмите кнопку ОК.

В итоге получается плата с обновленными 3D моделями .

5. Составьте обобщенный алгоритм загрузки реалистичных 3D моделей в уже готовую модель печатной платы в САПР Altium Designer.

1. Редактирование 3D модели . 2. Замена 3D модели на плате. 3. Сохранение проекта.

Список литературы

1. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры [Текст] : учебник для вузов / К.И. Билибин, Л.В. Власов, Л.В. Журавлёв; под ред. В.А. Шахнова.- М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- 528 с.

8. Брусницына, Л. А. Технология изготовления печатных плат : учебное пособие / Л. А. Брусницына, Е. И. Степановских ; под редакцией В. Ф. Марков. — Екатеринбург : Уральский федеральный университет, ЭБС АСВ, 2015. — 200 c. — ISBN 978-5-7996-1380-8. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/66137.html

   3. Медведев, А.М. Печатные платы [Текст] / А.М. Медведев .- М. : Техносфера, 2005.- 304 с.

   4. https://www.altium.com/ - официальный сайт компании Altium.

   5. https://www.altium-ru.com/ - официальный сайт компании Altium в России и СНГ.