Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование в КОМПАС-3D. Учебно-методический практикум по дисциплине «Компьютерное моделирование»
.pdf
21
10. Зачем нужны виды в КОМПАС-График?
11. В каких состояниях могут быть виды?
12. Зачем нужны слои в КОМПАС-График?
13. В каких состояниях могут быть слои?
14. Что такое системы координат в КОМПАС-График?
15. Зачем нужны привязки в КОМПАС-График?
16. Что такое сетка в КОМПАС-График и как она работает?
17. Какие линии в основном используются при построении чертежей?
Какого они цвета?
18. Каков рекомендуемый порядок работы в КОМПАС-График?
19. Как задать формат и оформление листа чертежа?
20. Какие глобальные привязки можно считать основными?
21. Каким образом можно задать расположение и другие параметры вида?
22. Какой вид и как можно сделать погашенным?
23. Какие измерения на чертеже доступны пользователю?
24. Какой объект и как можно закрасить (залить) цветом?
22
МОДЕЛЬ ДЕТАЛИ
Основы и особенности моделирования детали
Основные понятия
Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала, без
применения сборочных операций.
С точки зрения геометрии деталь – это сочетание поверхностей,
образующих замкнутый пространственный контур, внутри которого имеется
однородный материал.
Грань – гладкая (не только плоская) часть поверхности тела.
Гладкая поверхность может состоять из нескольких сопряженных
граней в случае, когда она образована операцией над несколькими
сопряженными графическими объектами.
Ребро – кривая, разделяющая две грани.
Вершина – точка на конце ребра.
Тело – часть пространства, ограниченная замкнутой поверхностью.
Считается, что эта область заполнена однородным материалом. Тело
состоит из элементов.
Элемент – объект, создание которого в модели приводит к
добавлению или удалению материала тел. Элементы бывают
формообразующие и дополнительные.
Модель детали
Деталь в КОМПАС-3D – трехмерная модель, включающая одно или
несколько тел.
Тело – это часть пространства, ограниченная замкнутой
поверхностью. Считается, что эта область заполнена однородным
материалом детали. Тело состоит из формообразующих и дополнительных
элементов.
23
Формообразующий элемент – это элемент, полученный
выполнением операции над эскизом. В КОМПАС-3D доступны следующие
типы формообразующих элементов: выдавливания; вращения; по
сечениям; кинематический; листовое тело.
Построение формообразующего элемента без эскиза невозможно.
Дополнительные конструктивные элементы – это типичные
элементы машиностроительных деталей: фаска; скругление; круглое
отверстие; уклон; ребро жесткости;
Кроме того, дополнительными являются следующие элементы:
Оболочка;
Сечение;
Массив;
Дополнительные листовые элементы:
o Сгиб;
o Подсечка;
o Вырез/отверстие в листовом теле;
o Пластина;
o Замыкание углов;
o Штамповочные элементы.
Некоторые дополнительные элементы, в отличие от
формообразующих, могут создаваться без эскизов (например, фаска)
Моделирование детали состоит в последовательном построении
входящих в нее тел.
Вся информация о детали (форма и размеры тел, плотность или
материал и т.д.) хранится в файле этой детали.
Файл детали имеет расширение m3d.
Порядок моделирования
Общепринятым порядком моделирования твердого тела является
последовательное выполнение булевых операций (объединения,
вычитания и пересечения) над объемными элементами (сферами,
призмами, цилиндрами, конусами, пирамидами и т.д.).
24
а б в г
Рис. 6. Булевы операции над объемными элементами:
а – цилиндр; б – объединение цилиндра и призмы;
в – вычитание призмы; г – вычитание цилиндра
Рис. 7. Образование объемных элементов:
а – призма, б – тор, в – кинематический элемент
Для задания формы объемных элементов выполняется такое
перемещение плоской фигуры в пространстве (рис. 7), след от которого
определяет форму элемента (например, поворот дуги окружности вокруг
оси образует сферу или тор, смещение многоугольника – призму, и т.д.).
Плоская фигура, на основе которой образуется тело, называется
эскизом, а формообразующее перемещение эскиза – операцией.
25
Система координат и плоскости проекций
В каждом файле детали (в том числе в новом, только что созданном)
существует система координат и определяемые ею ортогональные
проекционные плоскости (фронтальная, горизонтальная, профильная).
Рис. 8. Положение детали относительно координатных плоскостей
Плоскости показываются на экране условно (после выделения в
Дереве построения) – в виде прямоугольников, лежащих в этих
плоскостях; такое отображение позволяет пользователю увидеть
расположение плоскости в пространстве (можно изменить размер и
местоположение прямоугольника).
Плоскости проекций и систему координат невозможно удалить из
файла детали. Их можно переименовать, а также отключить их показ в
окне детали. Для поворота изображения лучше использовать средство
«Ориентация».
Примечание. Процесс ориентации имеет особую значимость и может оказать
существенное (в том числе и негативное) влияние на дальнейшее использование
детали в сборке или создании из нее чертежа.
Эскизы
Эскиз – плоская фигура, на основе которой образуется объемный элемент.
Эскиз состоит из контуров. Под контуром понимается любой линейный
26
графический объект или совокупность последовательно соединенных
а б в
г
линейных графических объектов (отрезков, дуг, сплайнов, ломаных и т.д.).
Как правило, эскиз – сечение объемного элемента.
Рис. 9. Особенности построения эскизов:
а, б – эскиз; в, г – не эскиз
Изображение в эскизе должно подчиняться правилам:
Контуры в эскизе не должны пересекаться и иметь общих точек.
Контур в эскизе должен изображаться стилем линии «Основная».
Для отдельных операций имеются свои требования (например, ось
вращения должна изображаться стилем линии «Осевая»).
Эскиз может располагаться в одной из ортогональных плоскостей
координат, на плоской грани существующего тела или во вспомогательной
плоскости, положение которой задано пользователем. После выбора
плоскости построения появляется возможность создания нового эскиза
(кнопка ).
Эскиз строится на плоскости стандартными средствами чертежно-
графического редактора КОМПАС-ГРАФИК. В эскиз можно перенести
изображение из ранее подготовленного в КОМПАС-ГРАФИК чертежа или
фрагмента.
Операции
Проектирование новой детали начинается с создания основания
путем вставки в файл готовой модели детали или выполнения операции
над эскизом (или несколькими эскизами).
При этом доступны следующие типы операций:
27
1. Вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза.
Рис. 10. Эскиз и элемент, образованный операцией вращения
2. Выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном
плоскости эскиза.
Рис. 11. Эскиз и элемент, образованный операцией выдавливания
3. Кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль
указанной направляющей.
Рис. 12. Эскизы и элемент, образованный кинематической операцией
28
4. Построение тела по нескольким сечениям-эскизам.
Рис. 13. Эскизы и элемент, образованный операцией по сечениям
Вообще, операции выдавливания и вращения являются частными
случаями кинематической операции. Очевидно, что при выдавливании
траектория перемещения эскиза-сечения представляет собой отрезок
прямой линии, а при вращении – дугу окружности (или полную
окружность).
Рис. 14. Пример детали
После создания основания детали производится добавление или
удаление дополнительных объемов. Каждый из них представляет собой
29
элемент, образованный при помощи операций приклеивания и
вырезания над новыми эскизами. Примерами удаления объема из детали
могут быть различные отверстия, проточки, канавки, а примерами
добавления объема – бобышки, выступы, ребра.
Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие
варьировать параметры построения тела.
Для выполнения операции эскиз должен быть выделен.
Дерево модели
При работе с деталью на экране может отображаться окно,
содержащее Дерево модели.
Дерево модели – это графическое представление набора объектов,
составляющих модель. Корневой объект Дерева – сама модель, т.е. деталь.
Пиктограммы объектов автоматически возникают в Дереве модели сразу
после фиксации этих объектов в модели.
В Дереве детали отображаются: обозначение начала координат,
плоскости, оси, эскизы, операции и указатель окончания построения
модели.
Эскиз, задействованный в любой операции, размещается на «ветви»
Дерева построения, соответствующей этой операции. Слева от названия
операции в Дереве отображается знак «+». После щелчка мышью на этом
знаке в Дереве разворачивается список участвующих в операции эскизов.
Эскизы, не задействованные в операциях, отображаются на верхнем
уровне Дерева построения.
Каждый элемент автоматически возникает в Дереве построения
сразу после того, как он создан. Название присваивается элементам также
автоматически в зависимости от способа, которым они получены, например
«Ось через ребро», «Плоскость через три вершины», «Операция
вращения», «Фаска» и т.д.
В детали может существовать множество однотипных элементов.
Чтобы их различать, к названию элемента автоматически прибавляется
порядковый номер элемента данного типа, например «Скругление:1» и
30
«Скругление:2». Возможно переименование элемента, редактирование
операции и эскиза.
Обычно объекты переименовывают в соответствии с их
конструктивным смыслом (назначением). Например, объект «Приклеить
операцией вращения» можно переименовать в «Бобышку», а «Вырезать
кинематический элемент» – в «Паз» и т.д.
Создание основания детали
Построение трехмерной модели детали начинается с создания
основания – ее первого формообразующего элемента. Основание есть у
любой детали; оно всегда одно. В качестве основания можно использовать
любой из четырех типов формообразующих элементов.
В начале создания модели всегда встает вопрос о том, какой
элемент использовать в качестве основания детали. Для ответа на него
нужно хотя бы приблизительно представлять конструкцию будущей
детали. Мысленно исключите из этой конструкции фаски, скругления,
проточки и прочие мелкие конструктивные элементы, разбейте деталь на
составляющие ее формообразующие элементы (параллелепипеды, призмы,
цилиндры, конусы, торы, кинематические элементы и т.д.).
Чаще всего в качестве основания используют самый крупный из
этих элементов. Если в составе детали есть несколько сопоставимых по
размерам элементов, в качестве основания выбирают тот из них, к
которому потребуется непосредственно добавлять/вырезать наибольшее
количество дополнительных объемов.
Иногда в качестве основания используют простой элемент
(например, параллелепипед, цилиндр), описанный вокруг проектируемой
детали (или ее части).
В некоторых случаях можно выбрать основание (а также наметить
дальнейший порядок проектирования детали), представив
технологический процесс ее изготовления.
Вообще, дать универсальные рекомендации по выбору основания
детали невозможно. Любой конструктор вырабатывает представления об
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]