Применение инструментов графической системы компас 3d для решения задач теории механизмов и машин.

А.В. Попов, А.В. Демидов, М.В. Руцков

В статье рассматриваются графические примитивы САПР Компас, необходимые для выполнения построений при решении задач ТММ.

В настоящей статье рассматриваются типовые инструменты, предоставляемые графической подсистемой САПР Компас 3D, для удобного и точного решения задач ТММ при выполнении курсового проекта. При этом обеспечивается сочетание простоты и наглядности графического подхода с точностью аналитического.

Для точного взаимного расположения элементов кинематической схемы необходимо применять взаимосвязанные локальные системы координат (ЛСК). Инструмент ЛСК позволяет выбрать необходимое количество локальных систем координат, расположенных в заданных точках чертежа. На рис. 1 и 2 показан выбор ЛСК и определение ее параметров.

Рис.1 Выбор новой локальной системы координат.

Рис.2 Определение параметров заданной ЛСК.

Выбрав систему координат, можно воспользоваться инструментами графической подсистемы Компас 3D для вычерчивания кинематической схемы – точка, вспомогательная линия, отрезок и окружность. Выбор необходимого инструмента производится через панель инструментов или через главное меню программы (Рис. 3 и 4).

Рис.3 Выбор инструмента через инструментальную панель

Рис.4 Выбор инструмента через главное меню программы

Инструмент «точка» позволяет обозначить на чертеже точку с заданными координатами в выбранной ЛСК. Обозначенные точки затем можно использовать для привязки к ним других элементов кинематической схемы. Кроме того, имеется возможность определить стиль изображения каждой точки (рис.5 и 6).

Рис.5 Выбор инструмента «точка»

Рис.6 Определение координат точки и стиля ее изображения.

Для вычерчивания структурных и кинематических схем, планов скоростей и ускорений, удобно использовать инструмент «вспомогательная линия». Вспомогательные линии чертежа дают возможность определить направления векторов скоростей и ускорений, расстояния между ними и их взаимное расположение. Выбор инструмента «вспомогательная линия производится через главное меню или через инструментальную панель (рис.7).

Рис.7 Выбор инструмента «вспомогательная линия» через инструментальную панель.

Предоставляемый набор вариантов вспомогательных линий дает возможность проводить линии под заданным произвольным углом, строго горизонтально, строго вертикально, параллельно заданной линии на определенном расстоянии, перпендикулярно заданной линии независимо от того, где эта линия проходит. Так же можно провести вспомогательные линии касательные к одной или двум окружностям и биссектрису между двумя линиями. Точность построений графической подсистемы Компас 3D практически исключает погрешность при изображении сложных схем, возникающую при их ручном вычерчивании. Параметры вспомогательной линии задаются через панель свойств (рис. 8)

Рис.8 Задание параметров вспомогательной линии.

Панель свойств вспомогательной линии предоставляет возможность провести вспомогательную линию как через 2 точки, так и через одну точку с заданием направления через значение угла наклона линии по отношению к оси Х ЛСК. Вспомогательные линии, присутствуя на экране дисплея, не выводятся на печать, поэтому для окончательного вычерчивания схемы необходимо использовать инструмент графической подсистемы «отрезок» (рис.9). Из рисунка видно, что отрезок так же, как и вспомогательная линия может быть проведен как произвольно, так и определенно по отношению к другим элементам схемы: параллельно на заданном расстоянии, перпендикулярно или касательно к имеющимся на схеме окружностям.

Рис.9 Выбор инструмента «отрезок».

Параметры отрезка задаются через панель свойств (рис.10).

Рис.10 Задание параметров отрезка.

Графическая подсистема Компас 3D позволяет провести отрезок через 2 точки или через точку и направление, заданное через угол по отношению к направлению оси Х ЛСК. Кроме этого можно точно задать длину отрезка и стиль его изображения.

Для решения задач ТММ в звеньях, совершающих вращательное движение. Можно использовать инструмент «окружность» (рис.11 и 12).

Рис.11 Выбор вида построения окружности.

Рис.12 Задание параметров выбранной окружности.

В зависимости от варианта схемы выбирается способ построения окружности, наиболее удовлетворяющий решаемой задаче.

Воронежский государственный технический университет

УДК 627