Трёхмерное моделирование

3D путь как линия очерка

Создание 3D пути как линии очерка может быть использовано для определения линии разъёма при проектировании пресс-форм.

Построение линии очерка тела условно можно описать следующим образом: через каждую точку на поверхности тела проводится пространственная прямая, параллельная направлению взгляда. Те точки поверхности тела, в которых такая прямая лишь касается тела (не пересекая его), являются потенциальными точками линии очерка.

Для создания 3D пути указываются исходное тело и направление взгляда. Система анализирует поверхность тела в поисках точек, удовлетворяющих определению линии очерка. Полученный набор точек объединяется в единую кривую – 3D путь.

Если объединить все найденные точки в одну кривую не удаётся, система возвращает набор отдельных сегментов линии очерка. Пользователю предоставляется право выбрать тот сегмент, по которому будет построен результирующий 3D путь. Можно выбрать одновременно и несколько сегментов линии очерка. В этом случае будет создан не один, а несколько 3D путей – по числу выбранных сегментов.

Возможна ситуация, когда вектор направления взгляда параллелен какой-либо грани тела. В этом случае все точки данной грани удовлетворяют определению линии очерка, т.е. вместо линии система находит “поверхность” очерка. Из этого положения система выходит, строя линию очерка по первым встреченным ей точкам данной грани. В результате чаще всего линия очерка на такой грани строится по одному из боковых рёбер. Более оптимальная форма линии очерка будет получена, если применить режим обработки “вертикальных” граней. В этом режиме система строит линию очерка по прямой через грань.

186

3D пути

Режим обработки “вертикальных” граней включается в параметрах 3D пути данного типа.

Для создания линии очерка необходимо выбрать в основном автоменю команды следующую опцию:

<O> Создать 3D путь как линию очерка

Тело, для которого будет строиться линия очерка, выбирается с помощью опции:

<1> Выбрать операцию

Направление взгляда задаётся либо двумя 3D точками, либо одним 3D элементом, способным определить вектор:

<2> Выбрать первую 3D точку направления взгляда

<3> Выбрать вторую 3D точку направления взгляда

<4> Выбрать направление взгляда

После задания исходного тела и направления взгляда в 3D сцене появляется изображение построенной линии очерка.

В случае, когда системе не удаётся создать единую кривую очерка, в 3D сцене отразится один из найденных участков линии очерка. Для создания 3D пути на его основе достаточно подтвердить

создание пути с помощью .

Чтобы создать 3D путь на основе другого участка линии очерка, необходимо воспользоваться дополнительной опцией:

<Tab> Сменить линию очерка

Данная опция позволяет циклически перебирать найденные системой участки линии очерка (при нажатии опции на экране отображается следующий участок линии очерка).

Для одновременного создания 3D путей по нескольким участкам линии используются опции:

<5> Добавить участок пути в список

<6> Удалить участок пути из списка

Выбор нескольких отрезков линии очерка осуществляется следующим образом: пользователь с

помощью опции последовательно перебирает на экране все построенные системой участки линии очерка. Рассматриваемый в данный момент участок отображается в 3D сцене голубым цветом.

При появлении на экране нужного участка пути необходимо нажать . Участок будет внесён в

список используемых для создания 3D пути. Затем с помощью опции находится следующий участок линии очерка, и т.д. Участки линии очерка, выбранные для создания 3D пути, остаются в 3D сцене, отображаясь бледно-бирюзовым цветом.

Чтобы удалить участок линии, по ошибке выбранный для создания 3D пути, необходимо выбрать его в 3D сцене с помощью опции и нажать .

187

Трёхмерное моделирование

Создание эквидистанты к 3D пути

Данный способ создания 3D пути позволяет создавать 3D кривые следующего вида: 1. 3D путь как эквидистанта к плоскому 3D пути

2.3D путь как эквидистанта к 3D кривой на поверхности

3.3D путь как 3D эквидистанта к 3D пути.

Все способы создания 3D пути как эквидистанты к другому 3D пути объединены в автоменю в опции:

Создать 3D путь как эквидистанту

Выпадающий список данной опции содержит три варианта создания 3D пути как эквидистанты.

ЗD путь как эквидистанта к плоскому 3D пути

Для создания пути-эквидистанты к плоскому 3D пути необходимо выбрать исходный путь и задать смещение относительно исходного 3D пути. Смещение можно задать двумя способами:

•Заданием 3D узла, через который будет проходить эквидистанта. Узел должен лежать в плоскости исходного пути.

•Числовым значением смещения путиэквидистанты от исходного пути.

На рисунке представлен пример создания путиэквидистанты со смещением по 3D узлу.

Создание такого пути аналогично созданию 3D профиля как эквидистанты к другому плоскому 3D профилю (см. главу “3D профили”.

Зазоры, возникающие в линиях эквидистантного пути, могут быть обработаны тремя способами:

Продолжить – строится продолжение кривых, образующих исходный путь. Прямая линия продолжается прямой, окружность - окружностью.

Скруглить – строится скругление между конечными точками соседних сегментов создаваемого пути.

Удлинить – из точек разрыва строятся прямые линии, касательные к линиям пути в точках разрыва.

188

3D пути

При создании эквидистанты к пути сложной формы в контуре нового пути могут образоваться петли. Дополнительный режим обрезки петель позволяет автоматически удалять их.

Для создания 3D пути как эквидистанты к существующему плоскому 3D пути используется опция:

Первым шагом создания 3D пути является выбор исходного плоского 3D пути с помощью опции:

<T> Выбор плоского 3D пути

Затем необходимо задать требуемое смещение 3D узлом или числовым значением. 3D узел выбирается с помощью опции:

<N> Выбрать 3D узел в плоскости выбранного пути

Для отказа от выбранного узла можно использовать опцию:

<K> Отменить выбор 3D узла

Числовое значение смещения указывается в окне свойств команды. Здесь же задаются другие параметры эквидистанты. Способ обработки зазоров, возникающих при создании эквидистантного пути, определяется параметром “Зазоры”. Режим удаления петель включается при установке флажка “Удалять петли”.

3D путь как эквидистанта к 3D кривой, лежащей на поверхности

Для создания 3D пути как эквидистанты к 3D кривой на поверхности необходимо указать исходную кривую – 3D путь. Эквидистанта будет создаваться смещением точек исходной кривой на заданное

189

Трёхмерное моделирование

расстояние по поверхности грани, на которой лежит исходная кривая. Исходный 3D путь обязательно должен лежать на грани тела – твёрдого или листового.

Грань, на которой лежит выбранный 3D путь, система определяет самостоятельно. В том случае, когда это возможно (например, если 3D путь был создан по ребру, разделяющему две грани тела), пользователю предоставляется возможность изменить выбор системы.

Смещение эквидистанты от исходной кривой может быть задано числовым значением или табличной функцией. С помощью табличного задания смещения можно построить эквидистанту с неравномерным смещением от исходной кривой. Таблица смещений задаёт положение контрольных точек на исходном пути и значения смещений для них.

Точность построения результирующего 3D пути задаётся либо количеством точек, по которым строится путь, либо точностью эквидистанты. При использовании точности эквидистанты

путь строится так, чтобы результирующая кривая отстояла от хорд, соединяющих любую последовательную пару точек, на величину, не превышающую заданное значение точности. Чем больше количество точек, установленное для эквидистанты, или выше заданная точность, тем точнее будет построен путь-эквидистанта.

Для создания 3D пути как эквидистанты к существующему плоскому 3D пути используется опция:

После входа в данный режим необходимо выбрать исходный 3D путь с помощью опции:

<Z> Выбрать путь на поверхности

190

3D пути

Смещение эквидистанты и точность её построения задаются в диалоге параметров пути:

<P> Задать параметры элемента

Для того, чтобы задать смещение числовым значением, необходимо установить “Тип смещения” в значение “Константа” и задать в поле “Смещение” требуемое значение. Для использования табличной функции смещений у параметра “Тип смещения” устанавливается значение “Функция”. Справа появляется кнопка [Таблица смещений], вызывающая окно диалога задания таблицы смещений.

В окне диалога “Смещения” можно создать или отредактировать таблицу смещений.

Для добавления новой строки необходимо установить курсор на одну из уже существующих строк таблицы и нажать [Добавить]. На экране появится окно диалога “Смещение”. В нём необходимо указать положение новой контрольной точки (параметр “Длина”) и величину смещения для неё (параметр “Смещение”).

Диалог “Смещение” используется и для редактирования уже существующей строки таблицы (при нажатии кнопки [Изменить]).

Кнопка [Удалить] позволяет удалить выбранную строку из таблицы смещений.

Для задания точности построения результирующего пути необходимо выбрать используемый для этого параметр – “Количество точек” или “Точность” – и

ввести в поле справа значение выбранного параметра.

Изменить грань, на которой создаётся эквидистанта, можно опцией:

<Tab> Выбрать другую смежную грань

191

Трёхмерное моделирование

Ту же функцию выполняет переключатель “Направление движения” в диалоге свойств эквидистанты.

3D путь как 3D эквидистанта к 3D пути

Для создания 3D пути как 3D эквидистанты достаточно указать исходный 3D путь (произвольной формы), величину смещения и направление эквидистанты. Направление эквидистанты будет определять направление смещения каждой точки исходного пути. По полученным в результате смещения точкам формируется единый 3D сплайн.

Создание 3D пути как 3D эквидистанты можно использовать, например, при работе с ЧПУ для построения траекторий движения инструмента с учётом коррекции на его радиус; при проектировании пресс-форм для создания поверхности разъёма (по линии очерка и эквидистанте к ней).

Существует два способа задания направления эквидистанты:

•Направляющим вектором. Для всей эквидистанты задаётся единый направляющий вектор – двумя 3D точками, прямым ребром, нормалью к плоской грани или рабочей плоскости.

Для создания эквидистанты каждая точка исходного 3D пути смещается на заданное расстояние вдоль вектора, определяемого как векторное произведение касательной к пути в этой точке и заданного направляющего вектора эквидистанты. Т.е. точка эквидистанты смещается в направлении, перпендикулярном направляющему вектору и касательной к исходному пути.

•Направлением с тела. Данный способ создания 3D эквидистанты ориентирован на создание 3D пути как “продолжения” поверхности листового тела (по касательной). Направление эквидистанты задаётся телом операции, поверхность которого необходимо продлить. Исходный 3D путь должен лежать на том же теле.

Рекомендуется в качестве исходного использовать листовое тело, лежащее на одной поверхности, а в качестве исходного пути – 3D путь, построенный по охватывающим рёбрам этого листового тела. При других исходных данных результат построения эквидистанты не определён.

Для создания эквидистанты каждая точка исходного 3D пути смещается на заданное расстояние вдоль вектора, определяемого как векторное произведение касательной к пути и нормали к направляющей поверхности в этой точке.

192

3D пути

Дополнительный режим смещения с доворотом можно использовать при любом способе создания эквидистанты. В этом режиме вектор смещения, вычисляемый для каждой точки исходного пути, дополнительно поворачивается вокруг касательной к пути в этой точке на заданный угол. 3D эквидистанта с доворотом может понадобиться, например, при работе с ЧПУ – для построения ориентирующего пути, задающего наклон инструмента.

Для создания 3D пути как 3D эквидистанты используется опция:

<D> Создать 3D путь как 3D эквидистанту к 3D пути

Первым шагом создания 3D пути является выбор исходного 3D пути с помощью опции:

<A> Выбрать 3D путь

Затем необходимо задать направление эквидистанты.

Для задания направления с помощью направляющего вектора используются следующие опции:

<B> Выбрать первую 3D точку

<C> Выбрать вторую 3D точку

<D> Выбрать линейное ребро

<E> Выбрать плоскую грань

<F> Выбрать рабочую плоскость

193