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
31
удобном ему порядке моделирования после самостоятельного создания
нескольких моделей.
Добавление материала детали
Добавление материала детали – это создание в ней новых тел, а
также приклеивание к имеющемуся телу (телам) новых элементов.
Как новое тело, так и приклеиваемый элемент может являться
элементом одного из следующих типов: Операция выдавливания;
Операция вращения; Кинематическая операция; Операция по сечениям.
Построение любого элемента начинается с создания эскиза.
Эскиз может располагаться на проекционной, вспомогательной
плоскости или на плоской грани тела.
После того как создание эскиза завершено, необходимо указать,
каким способом требуется перемещать эскиз в пространстве для получения
элемента нужного типа, т.е. выбрать вид формообразующей операции:
выдавливания; вращения; кинематическая; по сечениям.
Удаление материала детали
Удаление материала детали – это вырезание формообразующих
элементов из тел. Эти элементы могут быть следующих типов:
выдавливания, вращения, кинематические, по сечениям.
Вырезание формообразующего элемента начинается с создания его
эскиза. После того, как создание эскиза завершено, необходимо указать,
каким способом требуется перемещать эскиз в пространстве для получения
элемента нужного типа, т.е. выбрать вид формообразующей операции:
Вырезать выдавливанием; Вырезать вращением; Вырезать
кинематические; Вырезать по сечениям.
Результат удаления – это вычитание или пересечение тел.
Вычитание формообразующего элемента из тела – это удаление
материала модели, находящегося внутри поверхности элемента.
Пересечение формообразующего элемента и тела – это удаление
материала, находящегося снаружи поверхности элемента.
32
Вспомогательные построения
Эскиз может быть построен на плоскости (в том числе на любой
плоской грани тела). Для выполнения некоторых операций (например,
создания массива по концентрической сетке) требуется указание оси (осью
может служить и прямолинейное ребро тела).
Если существующих в модели граней, ребер и плоскостей проекций
недостаточно для построений, пользователь может создать
вспомогательные плоскости и оси.
Применение вспомогательных конструктивных элементов
значительно расширяет возможности построения модели.
Дополнительные операции
КОМПАС-3D имеет упрощенные варианты выполнения некоторых
характерных операций создания дополнительных конструктивных элементов:
фаска; скругление; круглое отверстие; уклон; ребро жесткости.
Для упрощения задания параметров этих элементов их создание
выделено в отдельные команды.
К дополнительным операциям можно также отнести: Отсечение
части детали; Оболочка.
Порядок работы
1. Создать документ (Новая деталь).
2. Выбрать плоскость: фронтальная (Вид спереди), горизонтальная (Вид
сверху) или профильная (Вид слева).
3. Сориентировать выбранную плоскость (нормально к …).
4. Включить режим эскиза (кнопка – Эскиз).
5. Включить сетку (настроенную, шаг 1 мм)
и привязки (Ближайшая точка, Пересечение, По сетке).
6. Создать эскиз и выйти из режима эскиза (кнопка – Закончить
редактирование эскиза).
7. Выполнить операцию (выдавливание, вращение, кинематическая).
8. Выбрать плоскость (ортогональная, на грани детали, вспомогательная).
33
9. Выполнить пп. 3–6.
10. Выполнить операцию (приклеить, вырезать).
11. Продолжить аналогичным образом или выполнить дополнительные
операции.
12. Сохранить документ.
Практическая работа с деталями в Компас 3D
Задание 1. Болт
1. Установить с помощью команды Сервис - Параметры в окне
Параметры:
Экран - Настройка интерфейса - Параметры: Отображать
подсказки для кнопок – Да;
Графический редактор - Сетка: Шаг – 1 мм.
Графический редактор - Привязки: Ближайшая точка,
Пересечение, По сетке.
Редактор моделей - Сетка: Шаг – 1 мм.
Примечание: Установленные параметры теперь будут изначально действовать во всех
вновь создаваемых документах.
2. Создать новый документ (деталь) и сохранить при необходимости как
Деталь1 в личной папке. В конце процесса обучения удалите все свои
файлы и папки.
Внимание: Изучите внешний вид и названия команд на Компактной панели (обычно
слева).
3. На панели Дерева построений выбрать плоскость ZY, расположить ее
в плоскости экрана (команда Нормально к …).
4. Включить режим эскиза соответствующей командой и кнопкой на
Панели инструментов.
Внимание: Запомните эту кнопку (или команду). Она является основной при работе с
моделью детали. При включении режима эскиза командная панель изменяется и
соответствует КОМПАС-График. Теперь путем черчения на плоскости можно создать эскиз.
34
5. Создать от центра шестиугольник с диаметром вписанной окружности 22 мм
и двумя противоположными сторонами, расположенными вертикально.
6. Закончить работу с эскизом, отжав кнопу включения режима эскиза.
7. Переименовать эскиз на Эскиз: Шестиугольник.
Примечание: Делать это не обязательно, но целесообразно для лучшего визуального
восприятия хода построений детали.
8. Выделить Эскиз: Шестиугольник и включить операцию выдавливания
на Компактной панели.
Внимание: Изучите параметры для операции выдавливания на Панели свойств.
9. Создать элемент выдавливания по выбранному эскизу с параметрами:
Обратное направление, На расстояние – 10 мм.
10. Изменить название операции на Операция выдавливания: Головка.
11. Посмотреть полученную деталь с разных сторон, используя команду
Повернуть изображение.
12. Сориентировать деталь командой Ориентация: Изометрия YZX.
Изучить другие способы ориентации.
13. Повернуть деталь так, чтобы выделить шестиугольную поверхность,
расположенную в плоскости ZY (при выделении она станет зеленой).
14. Создать на этой поверхности эскиз в виде построенной от центра
окружности диаметром 14 мм. Переименовать эскиз на Эскиз:
Окружность.
15. Операцией Выдавливание создать элемент с параметрами:
Прямое направление, На расстояние – 55 мм.
16. Изменить название операции на Операция выдавливания:
Стержень.
17. Посмотреть полученную деталь с разных сторон и с разными типами
отображения: Каркас, Без невидимых линий, Невидимые линии
тонкие, Полутоновое отображение, Полутоновое отображение с
каркасом, Перспектива.
18. Выполнить на конце стержня фаску 1,6х45 и назвать операцию
Фаска: Стержень. 1,6.
35
19. Выполнить скругление места перехода стержня в головку радиусом 1
мм и назвать операцию Скругление: Стержень-Головка. 1.
20. Сориентировать деталь командой Ориентация: Изометрия YZX.
21. На верхней грани шестигранной головки по ее центру выполнить эскиз
в виде окружности диаметром 4 мм.
22. Выполнить с этим эскизом операцию Вырезать выдавливанием с
параметром Через все, получив отверстие в головке.
23. Изменить название операции на
Вырезать элемент выдавливания: Отверстие в головке.
24. Сориентировать деталь нормально к плоскости XY
и выполнить на ней эскиз в виде треугольника и
осевой линии по центру головки (см. рис.) и
назвать Эскиз: Треугольник.
25. Выполнить с этим эскизом операцию Вырезать
вращением с параметром 360 и назвать ее
Вырезать элемент вращения: Фаска
головки.
26. Выбрать наружную торцевую шестиугольную поверхность головки и
сориентировать ее нормально к экрану.
27. Выполнить на ней эскиз в виде надписи ЛГТУ, расположенной по
центру поверхности, и назвать его Эскиз: ЛГТУ.
28. Выполнить с этим эскизом операцию Вырезать выдавливанием на
расстояние 1 мм с уклоном 5. Назвать операцию
Вырезать элемент выдавливания: Надпись.
29. Переименовать деталь в дереве построений на Болт М14х55.
30. Здесь же вызвать ее свойства. Назначить материал – Бронза, цвет –
соответствующий бронзе (самостоятельно).
31. Выяснить вес полученной детали через массово-центровые
характеристики (МЦХ детали).
32. Скрыть все вспомогательные объекты и посмотреть полученную деталь
с разных сторон.
Примечание. Это – модель болта, поэтому файл можно переименовать как «Болт».
36
Задание 2. Гайка
Самостоятельно выполнить модель детали в виде
гайки М14 (диаметр отверстия по вершинам резьбы 12) с
размером под ключ – 22, высотой – 13 мм и фасками,
аналогичными головки болта.
Контрольные вопросы
1. Что такое деталь в КОМПАС-3D?
2. Что такое грань в КОМПАС-3D?
3. Что такое ребро в КОМПАС-3D?
4. Что такое вершина в КОМПАС-3D?
5. Что такое элемент модели детали?
6. Что значит «модель детали» в КОМПАС-3D?
7. Каков порядок моделирования детали в КОМПАС-3D?
8. В чем смысл ориентации в КОМПАС-3D?
9. Что такое эскиз и зачем он нужен в КОМПАС-3D?
10. Операция выдавливания при создании элемента.
11. Операция вращения при создании элемента.
12. Кинематическая операция при создании элемента.
13. В чем смысл операций приклеивания и вырезания в КОМПАС-3D?
14. Что такое дерево построения и где оно располагается?
15. Какие дополнительные операции имеются в КОМПАС-3D?
16. Каков порядок при работе с деталью в КОМПАС-3D?
37
МОДЕЛЬ СБОРКИ
Основные понятия
Создание модели сборки
Сборка в КОМПАС-3D – трехмерная модель, объединяющая модели
компонентов сборки, а также информацию о взаимном положении
компонентов и зависимостях между параметрами их элементов.
Компонент – деталь, подсборка или стандартное изделие,
входящее в состав сборки.
Пользователь задает состав сборки, внося в нее новые компоненты
или удаляя существующие. Модели компонентов записаны в отдельных
файлах на диске. В файле сборки хранятся ссылки на эти компоненты.
Пользователь может указать взаимное положение компонентов
сборки, задав связи между их гранями, ребрами и вершинами (например,
совпадение граней двух деталей или соосность втулки и отверстия). Эти
параметрические связи называются сопряжениями.
Если в файлах на диске уже существуют все компоненты, из
которых должна состоять сборка, их можно вставить в сборку, а затем
установить требуемые сопряжения между ними. Этот способ
проектирования напоминает действия слесаря-сборщика, последовательно
добавляющего в сборку детали и узлы и устанавливающего их взаимное
положение.
Несмотря на кажущуюся простоту, такой порядок проектирования
применяется крайне редко и только при создании сборок, состоящих из
небольшого количества деталей. Это вызвано тем, что форма и размеры
деталей в сборках всегда взаимосвязаны. Для моделирования отдельных
деталей с целью последующей их «сборки» требуется точно представлять
их взаимное положение и топологию изделия в целом, вычислять, помнить
(или специально записывать) размеры одних деталей для того, чтобы в
зависимости от них устанавливать размеры других деталей.
38
Для иллюстрации порядка проектирования «снизу вверх» можно
провести такую аналогию с процессом создания конструкторской
документации: проектирование «снизу вверх» подобно компоновке
сборочного чертежа из готовых чертежей деталей; в случае «нестыковки»
каких-либо деталей требуется внести изменения в их чертежи и затем
исправить компоновку.
Если компоненты еще не существуют, их можно моделировать прямо
в сборке. При этом первый компонент (например, деталь) моделируется в
обычном порядке, а при моделировании следующих компонентов
используются существующие.
Например, эскиз основания новой детали создается на грани существующей детали и
повторяет ее контур, а траекторией этого эскиза при выполнении кинематической
операции становится ребро другой детали. В этом случае ассоциативные связи между
компонентами возникают прямо в процессе построения, а впоследствии при
редактировании одних компонентов другие перестраиваются автоматически.
Кроме автоматического возникновения ассоциативных связей,
происходит и автоматическое определение большинства параметров
компонентов, что избавляет пользователя от необходимости помнить или
самостоятельно вычислять эти параметры.
Например, толщина прокладки, создаваемой непосредственно в сборке, автоматически
подбирается так, чтобы эта прокладка заполняла пространство между деталями (при
проектировании «снизу вверх» пользователю пришлось бы вычислить расстояние
между деталями и задать соответствующую ему толщину прокладки); если в результате
редактирования моделей расстояние между деталями изменится, то толщина прокладки
также изменится автоматически (если модель прокладки была построена отдельно, ее
толщина остается постоянной и при перестроении соседних деталей может оказаться,
что прокладка не заполняет зазор между ними или пересекает тела деталей).
Такой порядок проектирования предпочтителен по сравнению с
проектированием «снизу вверх», так как он позволяет автоматически
определять параметры и форму взаимосвязанных компонентов и создавать
параметрические модели типовых изделий.
Если применить предложенную в предыдущем разделе аналогию с
процессом черчения, можно сказать, что при проектировании «сверху
39
вниз» вначале создается сборочный чертеж изделия, и лишь затем (на его
основе) – чертежи деталей.
На практике чаще всего используется смешанный способ
проектирования, сочетающий в себе приемы проектирования «сверху
вниз» и «снизу вверх». В сборку вставляются готовые модели
компонентов, определяющих ее основные характеристики, а также модели
стандартных изделий.
Например, при проектировании редуктора вначале создаются модели отдельных
деталей зубчатых колес, затем эти детали вставляются в сборку и производится их
компоновка. Остальные компоненты (например, корпус, крышки и прочие детали,
окружающие колеса и зависящие от их размера и положения) создаются «на месте» (в
сборке) с учетом положения и размеров окружающих компонентов.
Дерево модели
Дерево модели – это графическое представление набора объектов,
составляющих модель. Корневой объект Дерева – сама модель, т.е. сборка.
Пиктограммы объектов автоматически возникают в Дереве модели сразу
после фиксации этих объектов в модели.
Объекты модели сборки (системы координат, детали, подсборки и
т.д.) сопряжения могут быть в сгруппированном (по умолчанию) или
несгруппированном (располагаться в порядке создания) представлении.
Сначала, лучше пользоваться вторым представлением.
При работе со сборкой пользователю приходится активно
пользоваться Деревом модели, поэтому изучению особенностей работы с
ним нужно уделить внимание и время.
Сопряжения
Сопряжение – это параметрическая связь между компонентами
сборки, формируемая путем задания взаимного положения их элементов
(например, параллельности граней или совпадения вершин). В
сопряжениях могут участвовать грани, ребра, вершины, графические
объекты в эскизах, а также вспомогательные элементы разных компонентов.
Сопряжение компонентов сборки является одним из проявлений
40
вариационной параметризации модели. Пользователь сам решает, на какие
компоненты и в каком порядке накладывать сопряжения. Любое
сопряжение можно удалить или отредактировать.
В КОМПАС-3D можно задать сопряжения следующих типов:
Совпадение элементов; Параллельность элементов; Перпендикулярность
элементов; Расположение элементов под заданным углом; Расположение
элементов на заданном расстоянии; Касание элементов; Соосность
элементов.
При наложении сопряжений на компоненты сборки следует иметь в
виду следующие обстоятельства.
1. Компоненты, элементы которых сопрягаются, автоматически
перемещаются так, чтобы выполнялось условие сопряжения. Поэтому в
сопряжении не могут участвовать элементы, принадлежащие одному и тому
же компоненту либо сборке в целом.
2. Нельзя создать связь между двумя зафиксированными
компонентами сборки. Напомним, что компонент можно зафиксировать при
помощи соответствующего переключателя при настройке его свойств.
3. Относительное перемещение сопряженных компонентов
ограничивается. Например, если на два компонента наложено сопряжение
«Под углом», то при повороте одного из них второй повернется так, чтобы
угол между указанными элементами этих компонентов не изменился.
4. На компонент, который уже участвует в одном или нескольких
сопряжениях, можно наложить только такое сопряжение, которое не будет
противоречить наложенным ранее.
5. Если из двух сопряженных компонентов один зафиксирован, то
подвижность второго компонента (а следовательно, и возможность его
сопряжения) ограничивается больше, чем если бы он был сопряжен со
«свободным» компонентом.
Примечание. Сопряжения, как правило, существуют в любой сборке, так как другими
способами (например, перемещением компонентов мышью, использованием привязок
при вставке и др.) трудно расположить компоненты сборки требуемым образом, а при
редактировании несопряженных компонентов их взаимное положение нарушается.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]