Часть VIII. Создание параметрических чертежей

Каждая связь или ограничение выполняют свою, строго определенную функцию. Но все вместе они порождают новое качество — задуманный конструктором закон изменения модели.

При работе в параметрическом режиме задачей конструктора является создание такой комбинации связей и ограничений для каждого из объектов модели, следствием которой станет задуманное поведение модели. Это достигается путем включения нужных режи! мов параметризации, использования определенных привязок и приемов черчения.

59.2.Параметризация построений

Помимо привязок, источником параметрических зависимостей могут являться непос! редственно геометрические построения. Например, связи параллельность или перпен4 дикулярность для отрезков возникают при использовании команд Параллельный от резок и Перпендикулярный отрезок. Связь касание для окружностей и отрезков возникает при использовании команд Отрезок, касательный к двум кривым, Каса тельный отрезок через внешнюю точку и т. п.

При включенном режиме параметризации привязок использование команд Фаска и Скругление также приводит к формирование параметрических зависимостей.

Связи между геометрическими объектами появляются также при использовании некото! рых команд редактирования объектов в параметрическом режиме.

Упражнение 59.5. Касание окружностей и отрезков. Простановка фиксированных размеров

Задание.Постройте параметрическую модель в виде двух окружностей и двух отрезков, каса тельных к окружностям. При любом перемещении окружности с центром в точке 2 не должно нарушаться условие касания отрезков.

1. Проверьте работу моде!

242

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

дет соединять центры окружностей, а системный значок Обозначение центра не утратит связи с перемещаемой окружностью.

Рис. 59.39.

2. Настройте параметрический режим.

2.1. Вызовите диалог

Управление пара метризацией

(рис. 59.40).

2.2. В группе Парамет ризовать включите опции Привязки и Касание.

2.3. В группе Ассоции

ровать при вводе

включите опции

Размеры и Обоз начение центра.

2.4. Включите опцию

Фиксировать раз меры.

Рис. 59.40. Настройка параметризации

Параметризация привязок и касания необходима для управления касанием отрез! ков и окружностей. Ассоциирование обозначения центра необходимо для обеспе! чения непрерывной привязки системных значков Обозначение центра к центрам окружностей.

243

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

Модель, которую нужно построить, несмотря на свою простоту, имеет достаточно много степеней свободы. Степени свободы можно условно представить в виде характерных то! чек объектов в модели. Каждая точка может быть перемещена, а на каждое перемеще! ние система обязана откликаться изменением геометрии. При большом количестве сте! пеней свободы модель оказывается в состоянии неопределенности. На практике это выражается в ее непредсказуемом поведении при перемещении точек.

Одним из средств исключения из модели лишних степеней свободы является простанов! ка фиксированных размеров. Фиксированные размеры — это те размеры, значения ко! торых должны оставаться неизменными при любых изменениях модели.

3.Постройте окружность радиусом 12,5 мм с центром в точке 1 (рис. 59.41). Активизируйте переключатель С осями. Затем постройте окружность радиусом 5 мм с центром в точке 2. Затем постройте осевую линию 1–2.

4.Проставьте диаметральные размеры окружностей.

Размерные надписи будут заключены в прямоугольные рамки. Это является отличитель! ным признаком фиксированного размера.

Рамки отображаются только на экране и не выводятся на печать.

Рис. 59.41.

5.Постройте два отрезка, касательные к обеим окружностям. Из предложенных системой четырех вариантов касания создайте только два наружных отрезка (рис. 59.42).

244

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

Рис. 59.42.

6.Проверьте модель.

6.1.Для этого выделите верхний отрезок и попробуйте перемещать мышью его пра! вую характерную точку. Модель должна перестраиваться, сохраняя все связи и со! пряжения.

6.2.Выделите верхний отрезок и нажмите кнопку Показать/удалить ограничения.

В списке Ограничения показаны связи и ограничения выделенного отрезка (рис. 59.43).

Рис. 59.43.

Две связи касание обеспечивают непрерывное направление отрезка по касатель! ной к обеим окружностям. Связи точка на кривой обеспечивают расположение на! чала и конца отрезка в точках касания с окружностями. Все эти связи автомати! чески сформировались при использовании команды Отрезок, касательный к двум кривым в комбинации с параметризацией привязок и касания.

6.3.Выделите окружность и переместите мышью ее центральную характерную точку 2 или саму окружность.

Вы увидите, что условия касания и сопряжения по!прежнему будут выполняться.

6.4.Просмотрите связи окружности (рис. 59.44). Они практически совпадают со связями отрезка.

Это и не удивительно: они так же автоматически сформировались при использо! вании команды Отрезок, касательный к двум кривым. За счет этого дублиро!

245

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

вания связей можно отдельно перемещать и отрезки, и окружности. Условие ка! сания будет выполняться в обоих случаях. Связь совпадение точек обеспечивает постоянную привязку значка Обозначение центра к центру окружности.

Рис. 59.44.

6.5.Просмотрите связи осевого отрезка.

Пара связей совпадение точек обеспечивает привязку его конечных точек к цент! рам окружностей.

При перемещении малой окружности вслед за ней перемещается и ее диаметраль! ный размер.

6.6.Выделите размер и просмотрите его связи и ограничения (рис. 59.45). Ограниче! ние фиксированный размер задает постоянство радиуса окружности при переме! щении любых узелков или объектов модели. Связь ассоциативность обеспечивает непрерывную принадлежность размера своему базовому объекту — окружности. Обе зависимости сформировалась непосредственно при простановке размера, благодаря включенному режиму ассоциациирования размеров при вводе.

Рис. 59.45.

246

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

Упражнение 59.6. Перпендикулярность отрезков. Фиксация точек

Задание.Постройте параметрическую модель в виде двух перпендикулярных отрезков 1–2 и 3– 4. При перемещении объектов или их характерных точек отрезок 1–2 фиксированной длины должен вращаться вокруг неподвижной точки 1. Отрезок 3–4 должен постоянно сохранять перпендикулярность отрезку 1–2. Его начальная точка 3 должна оставаться неподвижной, а конечная точка 4 должна непрерывно принадлежать отрезку 1–2.

1.1.Выделите отрезок 1–2.

1.2.Перемещая мышью его характерную точку 2 в произвольном направ! лении, наблюдайте вы! полнение условий, пос! тавленных в задании.

Рис. 59.46. Задание к Упражнению 59.6

Рис. 59.47.

2. Выполните настройку параметризации.

247

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

2.1. В группе Ассоции

ровать при вводе

включите опцию

Размеры

(рис. 59.48).

2.2. Включите опцию

Фиксировать раз меры.

2.3. В группе Парамет ризовать включите опции Привязки и

Перпендикуляр ность.

Рис. 59.48. Настройка параметризации

3.Выполните геометрические построения.

3.1.Из точки 1 постройте отрезок 1–2 длиной 50 мм под углом 220°. Параметры отрез! ка задайте в полях на Панели свойств. Размеры не проставляйте (рис. 59.49).

Рис. 59.49.

3.2.Постройте отрезок 3–4. Укажите курсором отрезок 1–2, перпендикулярно которо! му должен пройти создаваемый отрезок. Начальную точку зафиксируйте в точке 3. Конечную точку 4 зафиксируйте на отрезке 1–2. Используйте привязку Пере сечение (рис. 59.50).

248

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

Рис. 59.50.

4.Проверьте работу модели.

4.1.Выделите отрезок 3–4, захватите характерную точку 4 и переместите его в произ! вольном направлении, например, как показано на рис. 59.51.

Модель будет выполнять поставленные в задании условия, но лишь частично. От! резки сохранят перпендикулярность, однако отрезок 1–2 изменит свою длину и положение начальной точки 1.

4.2.Восстановите исходное положение отрезков.

Рис. 59.51.

Причина некорректного поведения модели заключается в наличии большого количества лишних степеней свободы. В модели недостаточно данных, чтобы правильно опреде! лить, какие ее элементы должны быть фиксированными, а какие нет.

При создании параметрического чертежа в задачу конструктора входит максимально точное описание модели. При необходимости он должен зафиксировать размеры нуж! ных элементов или положение их характерных точек. Это позволяет исключить из моде! ли лишние степени свободы и сделать ее поведение полностью предсказуемым.

249

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

Одним из способов точного описания модели является простановка фиксированных ас! социативных размеров. Для их формирования необходимо включить режимы ассоции! рования размеров, параметризации привязок и фиксации размеров. Эти настройки были выполнены в начале упражнения.

5.Уменьшите количество степеней свободы модели.

5.1. Проставьте фиксированный размер к отрезку 1–2 (рис. 59.52).

Рис. 59.52.

Другим приемом, который помогает более точно описать параметрическую мо! дель, является использование команды Зафиксировать точку. Эта команда поз! воляет зафиксировать координаты характерных точек геометрических объектов (концы отрезков, дуг, центры дуг, окружностей и т. д.).

5.2.Нажмите кнопку Зафиксировать точку и последовательно укажите точки 1 и 3 для их фиксации. Согласно условиям задания эти точки должны оставаться не! подвижными.

Под точкой с фиксированными координатами появится значок в виде красного треугольника (рис. 59.52).

6.Проверьте работу модели.

Теперь она должна корректно реагировать на любые перемещения объектов.

7.Выделите отрезок 3–4 и просмотрите его ограничения и связи (рис. 59.53).

Связь перпендикуляр обеспечивает перпендикулярность отрезка 3–4 отрезку 1–2. Она образовалась за счет использования команды Перпендикулярный отрезок при пост! роении объекта. Связь точка на кривой обеспечивает непрерывную принадлежность ко! нечной точки 4 отрезка отрезку 1–2. Она появилась за счет использования привязки Пе ресечение при фиксации точки 4. Ограничение фиксированная точка обеспечивает неподвижность точки 3 и является следствием использования команды Зафиксиро вать точку.

250

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

Рис. 59.53.

Упражнение 59.7. Параметризация фасок и скруглений

Задание.Постройте параметрическую модель в виде пластины с фаской и скруглением. При из менении модели должна сохраняться ее общая топология.

Для выполнения условия, поставленного в задании, отрезки, составляющие контур пластины, должны сохранять горизонталь! ность и вертикальность. Для фасок должны выпол! няться условия совпадения точек с соседними отрезка! ми, а для дуг — условия совпадения точек и касания.

Рис. 59.54. Задание к Упражнению 59.7

251

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

1.Включите и настройте параметрический режим (рис. 59.55).

Рис. 59.55. Настройка параметризации

2. Нажмите кнопку Ортогональное черчение на панели Текущее состояние.

3.Нажмите кнопку Непрерывный ввод объектов и постройте квадрат с размером сто! роны 40 мм. Построение начните из точки 1. Длину отрезков задайте в полях на Панели свойств, направление отрезков укажите мышью. Последний отрезок 4–1 можно постро! ить, активизировав переключатель Замкнуть на Панели свойств (рис. 59.56).

Рис. 59.56.

4. Зафиксируйте левую верхнюю вершину квадрата.

252

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

5.Проверьте связи и ограничения отрезка 1–2 (рис. 59.57).

Рис. 59.57. Список связей и ограничений

Использование режима ортогонального черчения при включенной параметризации Го ризонтальность и вертикальность приводит к автоматическому наложению на отрез! ки ограничений горизонталь и вертикаль.

6.Постройте в вершине 2 скругление радиусом 10 мм (рис. 59.58), а в вершине 3 — фаску с размерами 10х45°. Размеры не проставляйте.

Рис. 59.58.

7.Выделите правый вертикальный отрезок и плавно переместите его вправо (рис. 59.59).

Чтобы обеспечить выполнение наложенных на объекты ограничений и связей, будет из! менена длина отрезков и радиус скругления. Условия сопряжения и касания точек оста! ются неизменными.

253

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

Рис. 59.59.

8. Просмотрите ограничения и связи этого отрезка (рис. 59.60).

Ограничение вертикаль было наложено при построении отрезка зада! нием его направления. Две связи совпадение точек и связь касание система наложила автоматически при выполнении команды Скруг ление при включенной параметризации привязок и касания.

Если необходимо, чтобы размеры фаски и скругления оставались не! изменными, то к ним нужно проставить фиксированные размеры.

Рис. 59.60. Список связей и ограничений

9. Восстановите исходную геометрию.

10. Вызовите диалог на! стройки параметри! зации и дополни! тельно включите оп! цию Размеры в группе Ассоцииро вать при вводе и опцию Фиксиро

вать размеры

(рис. 59.61).

Рис. 59.61. Настройка параметризации

254

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

11.Проставьте линейные размеры фаски: вертикальный 10 мм и горизонтальный 10 мм (рис. 59.62).

12.Проставьте размер радиуса скругления 10 мм.

Вокруг размерных надписей будут сформированы прямоугольные рамки красного цве! та. Это является признаком ассоциативного фиксированного размера.

Рис. 59.62.

13.Выделите правый вертикальный отрезок и плавно переместите его вправо (рис. 59.63). Условия связанности отрезков и касания также будут выполняться, однако теперь мо! дель поведет себя иначе. Геометрические размеры объектов (фаски и скругления), к ко! торым проставлены размеры с зафиксированным значением, останутся неизменными.

Рис. 59.63.

255

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

59.3.Параметризация команд редактирования объектов

Выполнение ряда команд, кнопки вызова которых расположены на панели Редактиро вание, приводит к формированию параметрических зависимостей. Это возможно при включении подходящих режимов параметризации. К таким командам относятся:

▼Усечь кривую,

▼Усечь кривую двумя точками,

▼Выровнять по границе,

▼Эквидистанта к кривой,

▼Симметрия.

Остальные команды редактирования, такие как Сдвиг, Копирование, Поворот, Де формация также могут использоваться в параметрическом режиме, хотя и не приводят к формированию связей и ограничений. Выполнение этих команд при параметрическом черчении возможно только в том случае, если это не противоречит связям и ограниче! ниям, сформированным в модели.

Упражнение 59.8. Параметризация усечения кривых двумя точками

Задание.Постройте параметрическую модель в виде двух отрезков по размерам на Образце. Отрезки должны вращаться вокруг точки 1, постоянно оставаясь принадлежащими од ной воображаемой линии.

1. Проверьте работу моде! ли на Образце.

1.1.Выделите отрезок 4–2 и перетащите характер! ную точку 2 в направле! нии, показанном на рис. 59.65.

Оба отрезка, не изменяя своих размеров, повернутся вокруг точки 1.

Рис. 59.64. Задание к Упражнению 59.8

256

Глава 59. Автоматическое наложение связей и ограничений

Рис. 59.65.

2.Включите и настройте режим параметризации (рис. 59.66).

Рис. 59.66. Настройка параметризации

3.Из точки 1 постройте отрезок длиной 65 мм под углом !45°.

4.Зафиксируйте точку 1.

В этой точке появится значок в виде красного треугольника (рис. 59.67).

257

Часть VIII. Создание параметрических чертежей

Рис. 59.67.

5.Постройте вспомогательную прямую, перпендикулярную отрезку 1–2 и проходящую че! рез его среднюю точку. Используйте привязку Середина (рис. 59.67).

6.Создайте две вспомогательные прямые, параллельные построенной нормали на рассто! янии 10 мм по обе стороны от нее (рис. 59.67). Значение смещения задайте в поле Рас стояние на Панели свойств. Размеры не проставляйте.

7.Удалите часть отрезка между точками 3 и 4. Положение точек усечения укажите при по! мощи привязки Пересечение (рис. 59.68).

Рис. 59.68.

8.Удалите вспомогательные построения, проставьте фиксированные размеры, как это по! казано на рис. 59.69, и проверьте работу модели.

258