Рисунок 5.7 – Вид панели инструментов в режиме осуществления выделений объектов по определенным признакам
Принцип построения трехмерных моделей
Для создания трехмерной модели в пакете КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 необходимо в подменю Создать пункта Файл главного меню выбрать режим
Деталь.
В этом случае рабочее окно КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 принимает вид, показанный на рисунке 5.8.
Слева от панели инструментов расположено дерево построения, в котором в процессе создания трехмерной модели, отображаются в хронологической последовательности все команды, которые были использованы при построении объектов. Выбрав соответствующую команду, можно изменить ее параметры, либо вовсе удалить из дерева построения. При этом модель автоматически будет пересчитана с учетом всех изменений.
Процесс построения любого трехмерного объекта начинается с создания начального эскиза в одной из плоскостей, которые отображены в дереве построения – фронтальной, горизонтальной, профильной.
141
Рисунок 5.8 – Вид главного окна КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 при создании файла трехмерного чертежа
Для создания эскиза в одной из плоскостей необходимо выбрать ее в дереве построения и выбрать команду Новый эскиз подменю пункта Операции главного меню КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10. После чего главное окно КОМ- ПАС-ГРАФИК 3D 5.10 перейдет в режим работы с двухмерными объектами, и используя команды этого режима, описанные выше необходим произвести построение нового эскиза.
Завершение построения эскизов осуществляется выбором пункта Закончить эскиз подменю пункта Операции главного меню КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10. После этого программа КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 возвратится в режим работы с трехмерными объектами, а в дереве построения появится пиктограмма нового эскиза. Затем, выбрав этот эскиз можно применить к нему трехмерные
142
операции, выбрав их через соответствующую пиктограмму панели инструментов.
Дальнейшее построение трехмерной модели также осуществляется путем создания новых и редактирования существующих эскизов и применения к ним команд трехмерного построения.
Компоненты панели инструментов при работе с трехмерными объектами
На рисунке 5.9 изображена панель инструментов трехмерных операций пакета автоматизированного проектирования КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 .
В верхней части панели инструментов имеется три кнопки, устанавливающие режим отображения кнопок:
-построение детали;
-вспомогательная геометрия;
-измерения.
Рисунок 5.9 – Вид панели инструментов в режиме трехмерных операций
В зависимости от вида трехмерного объекта и выбранного эскиза, часть пиктограмм этой панели инструментов может быть неактивной, так КОМПАСГРАФИК 3D 5.10 автоматически отслеживает текущее состояние чертежа и определяет, какие трехмерные операции в данный момент могут быть применены.
143
На рисунке 5.10 приведен вид панели инструментов для работы с трехмерными объектами в режиме построения деталей.
Рисунок 5.10 – Вид панели инструментов Компас График для работы с трехмерными объектами в режиме построения деталей
На этой панели некоторые пиктограммы имеют подменю кнопок, которые позволяют выбирать команду для выполнения. На таких пиктограммах, в левом нижнем углу, размещен черный треугольник, при нажатии на которых левой кнопки мыши вызывается подменю.
Панель содержит следующий набор пиктограмм:
-операции выдавливания/вращения;
-применить деталь заготовку;
-к существующему объекту приклеить новый объект выдавливанием;
-в существующем объекте вырезать форму нового объекта выдавлива-
нием;
-на выбранной грани осуществить построение фаски/скругления;
-в существующем объекте сформировать отверстие;
-создание ребер жесткости;
-создание уклона объекта с заданным углом;
-из существующего объекта создать тонкостенную модель (оболочку) с заданной толщиной стенок;
-осуществить сечение плоскостью/заданным эскизом выбранного объ-
екта;
-копировать выбранный объект по сетке/концентрической сетке/вдоль заданной кривой;
144
-зеркальное отображение выбранных объектов/зеркальное отображение всех объектов.
На рисунке 5.11 приведен вид панели инструментов для работы с трехмерными объектами в режиме вспомогательной геометрии, на которой размещены следующие пиктограммы команд создания вспомогательных построений:
-ось через две вершины;
-построение смещенной плоскости.
Рисунок 5.11 – Вид панели инструментов для работы с трехмерными объектами в режиме вспомогательной геометрии
Пиктограмма построения осей имеет подменю кнопок, изображенное на рисунке 5.12.
Рисунок 5.12 - Подменю кнопок пиктограммы построения осей
В этом подменю имеются пиктограммы следующих команд:
-построение оси на пересечении плоскостей;
-осевые операции;
-построение оси конической грани;
-проведение оси через ребро.
Пиктограмма построения смещенной плоскости имеет подменю кнопок, изображенное на рисунке 5.13.
Рисунок 5.13 – Подменю кнопок пиктограммы построения смещенной плоскости
145
Вэтом подменю кнопок имеются следующие пиктограммы:
-проведение плоскости через три вершины;
-построение плоскости под углом к другой плоскости;
-проведение плоскости через ребро и вершину;
-построение плоскости через вершину, параллельно другой плоскости;
-проведение плоскости через вершину, перпендикулярно ребру;
-проведение нормальной плоскости;
-проведение касательной плоскости;
-проведение плоскости через ребро, параллельно/перпендикулярно другому ребру;
-проведение плоскости через ребро, параллельно/перпендикулярно
грани.
При работе с моделью детали может возникнуть необходимость узнать расстояние или угол между вершинами, ребрами, осями, гранями и плоскостями.
Впрограмме КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10 возможно измерение различных геометрических характеристик, а также расчет массо-инерционных характеристик детали (объема, массы, координат центра тяжести, осевых и центробежных моментов инерции, направления главных осей инерции).
На рисунке 5.14 приведен вид панели инструментов программы КОМ- ПАС-ГРАФИК 3D 5.10 для работы с трехмерными объектами в режиме измерений.
Рисунок 5.14 – Вид панели инструментов КОМПАС-ГРАФИК 3D для работы с трехмерными объектами в режиме измерений
146
На этой панели имеются следующие пиктограммы:
-измерение расстояния и угла;
-измерение длины ребра;
-измерение площади замкнутого контура;
-измерение МЦХ существующей детали.
Под МЦХ понимаются массо-центровочные характеристики проектируемой детали, что позволяет осуществлять анализ твердотельных моделей.
Пример построения трехмерной твердотельной модели
впакете КОМПАС-ГРАФИК 3D 5.10
Вкачестве примера, рассмотрим пример построения металлического корпуса электронного устройства с планками крепления к вертикальной опоре.
Создадим новый проект трехмерной твердотельной модели КОМПАСГРАФИК 3D 5.10 при помощи команды Деталь подменю Создать пункта Файл главного меню. На экране отобразится вид рабочего окна КОМПАСГРАФИК 3D 5.10, приведенный на рисунке 5.1.
Для построения начального эскиза, левой кнопкой мыши, выберем в дереве построения горизонтальную плоскость. При этом, выбранная плоскость изменит цвет и режим создания эскиза на этой плоскости станет активным. При помощи пиктограммы Повернуть изменим системы координат таким образом, чтобы положение плоскости стало удобным для построения, как показано на рисунке 5.15.
При помощи команды Новый Эскиз пункта Операции главного меню войдем в режим создания нового эскиза на горизонтальной плоскости. После чего рабочий экран компас график примет вид, показанный на рисунке 5.16.
147
Рисунок 5.15 – Вид рабочего окна Компас График с выбранной горизонтальной плоскостью
Рисунок 5.16 – Вид рабочего окна пакета КОМПАС-ГРАФИК 3D в режиме создания эскиза на горизонтальной плоскости
148
На панели инструментов в подменю кнопок построения многоугольника, выберем пиктограмму создания прямоугольника и осуществим его построение, как показано на рисунке 5.17. При этом, следует обратить внимание на то, что эскиз в программе КОМПАС-ГРАФИК 3D создается как параметрический объект, то есть, кроме указанных координат объектов и геометрических размеров, система хранит информацию о взаимном расположении объектов эскиза (расстояния, углы между определенными объектами и т.д). Таким образом, при изменении одного из объектов эскиза, автоматически будут изменятся параметры других объектов таким образом, чтобы указанные параметрические связи сохранялись.
Рисунок 5.17 – Вид эскиза разрабатываемого корпуса
149
Выйдем из режима создания эскиза при помощи команды Закончить эскиз пункта Операции главного меню. При этом в дереве построения появится пиктограмма созданного эскиза с надписью Эскиз:1.
Левой кнопкой мыши выберем Эскиз:1 в дереве построения, либо в рабочей области окна программы КОМПАС-ГРАФИК 3D. Переключим панель инструментов в режим построения детали и запустим команду Выдавливание. В открывшемся диалоговом окне, выберем обратное направление выдавливания, в раскрывающимся списке указать параметр на расстояние и указать в поле ввода величину выдавливания, которая будет определять высоту проектируемого корпуса. После нажатия на кнопу Создать будет сформирована объемная заготовка корпуса, как показано на рисунке 5.18, а в дереве построения появится соответствующая пиктограмма выполненного преобразования
Операция выдавливания:1.
Для формирования внутренней полости корпуса, выберем левой кнопкой мыши верхнюю грань заготовки и выберем в панели инструментов команду
Оболочка.
Рисунок 5.18 – Результат выполнения команды выдавливания прямоугольного эскиза
150
В открывшемся диалоговом окне необходимо указать направление создания оболочки внутрь и укажем толщину стенок. После нажатия на кнопку Создать, будет сформирована полая заготовка корпуса с заданной толщиной стенок как показано на рисунке 5.19.
Рисунок 5.19 – Вид заготовки корпуса после применения команды обо-
лочки
Для формирования крепежных планок корпуса выберем левой кнопкой мыши боковую внешнюю грань и применим команду создания нового эскиза. Осуществим построение эскиза, как показано на рисунке 5.20. Для удобства отображения созданного эскиза на экране в приведенном рисунке включен режим прозрачного отображения детали без невидимых линий, пиктограмма которого размещена на стандартной панели инструментов.
Для удобства построения эскиза выбранную грань можно разместить нормально к указанному виду, также как размещалась плоскость построения эскиза корпуса.
151
Рисунок 5.20 – Вид эскиза бокового крепления проектируемого корпуса Завершив построение эскиза и вернувшись в режим работы с трехмерными объектами, в панели инструментов выберем команду Приклеить выдавли-
ванием. В открывшемся диалоговом окне необходимо указать прямое направление выдавливания на расстояние, которое будет определять длину крепежной планки. После нажатия на кнопку Создать, будет сформирована крепежная планка, показанная на рисунке 5.21.
Для создания крепежного отверстия на крепежной планке необходимо выбрать левой кнопкой мыши верхнюю грань крепежной планки и создать новый эскиз. После этого на грань крепежной планки нанести окружность, которая будет эскизом крепежного отверстия. После завершения формирования эскиза крепежного отверстия, необходимо вернуться в режим редактирования работы с трехмерными объектами, выбрать в дереве построения только что созданный эскиз и применить к нему команду Вырезать выдавливанием. В диалоговом окне выбранной команды установить Прямое направление и тип до ближайшей поверхности. После этого будет сформировано отверстие крепежной планки, показанное на рисунке 5.22.
152
Рисунок 5.21 – Вид проектируемой модели, с созданной крепежной планкой
Рисунок 5.22 – Трехмерная модель проектируемого корпуса с построенным отверстием крепежной планки
153
Для формирования второй крепежной планки на боковой стороне корпуса придерживая на клавиатуре кнопку <Ctrl> необходимо выбрать в дереве по-
строения пиктограммы команд Приклеить элемент выдавливания и Вырезать элемент выдавливания, а затем, применить команду Копия по сетке. В
открывшемся диалоговом окне, приведенном на рисунке 5.23, нужно установить указанные на иллюстрации параметры, а в окне Шаг установить расстояние между крепежными планками, в соответствии с выбранными размерами корпуса. После нажатия на кнопку Создать будет сформирована вторая крепежная планка. Результат построения второй крепежной планки изображен на рисунке 5.24.
Рисунок 5.23 – Диалоговое окно параметров копирования по сетке
Рисунок 5.24 – Вид проектируемого корпуса с постренной второй крепежной планкой
154
Аналогично можно осуществить построение второй пары крепежных планок. В результате этих построений проектируемый корпус примет вид, показанный на рисунке 5.25.
Рисунок 5.25 – Вид проектируемого корпуса после построения второй пары крепежных планок
Окончательную доработку детали можно осуществить формированием фасок и скруглений ребер. Для этого необходимо выбрать ребро (или группу ребер) и выполнить команду Скругление или Фаска на панели инструментов.
Последним этапом в создании примера корпуса электронного устройства можно считать создание отверстий под закрепление органов управления устройством и отверстий подключения внешних схем и компонентов. Для этого необходимо выбрать левой кнопкой мыши верхнюю грань корпуса и создать на ней эскиз отверстий. Применив к созданному эскизу команду Вырезать выдавливанием, получим окончательный вид разработанного корпуса, показанный на рисунке 5.26.
155
Рисунок 5.26 – Вид разработанного корпуса
Рассмотренный пример построения трехмерной модели корпуса электронного устройства с планками крепления к вертикальной опоре иллюстрирует основной подход при создании трехмерных объектов не только в среде автоматизированного графического моделирования КОМПАС-ГРАФИК. Такие принципы построения характерны для большинства аналогичных систем.
Используя трехмерные операции над двухмерными объектами можно создать пространственную модель произвольной сложности.
Для создания трехмерных сборок проектируемых объектов, сначала, по рассмотренному принципу, создаются трехмерные модели отдельных компонентов модели, а затем, путем указания параметров геометрических связей между ними, осуществляется их комбинирование в пространстве.
156