Веткасов - ОКОМП_лаб_раб

11

В операции вращения также возможно создание тонкостенного тела, последовательность построения которого аналогична описанной в п. 3.2.1.

При незамкнутом вращаемом контуре возможно построение тела – сфероида или тела – тороида (соответствующую опцию – «Сфероид» или «Тороид» – можно включить во вкладке «Параметры операции вращения»). При построении сфероида контур в эскизе автоматически доводится до оси вращения; возможно построение сплошного тела или тонкостенной оболочки. При построении тороида возможно создание только тонкостенной оболочки [7].

1.3.3. Кинематическая операция

Кинематическая операция позволяет создавать основание детали, представляющее собой результат перемещения эскиза-сечения вдоль эс- киза-траектории. Если траектория замкнута, то она должна пересекать плоскость эскиза-сечения. Если траектория разомкнута, то один из ее концов должен лежать в плоскости эскиза-сечения. Операция доступна, если в детали существует более одного эскиза. При выполнении кинематической операции используют как минимум два эскиза; в одном из них изображено сечение кинематического элемента, в остальных – траектория движения сечения [1, 5, 7].

Требования к эскизу-сечению кинематической операции [7]: в эскизе-сечении может быть только один контур; контур может быть разомкнутым или замкнутым.

Требования к эскизу-траектории кинематической операции [7]: в эскизе-траектории может быть только один контур; контур может быть разомкнутым или замкнутым.

Параметры кинематической операции можно изменить во вкладках команды.

Для того чтобы выбрать сечение создаваемого элемента, включают опцию «Сечение» диалога и указывают нужный эскиз в «Дереве построе-

12

ния детали» или в окне детали. Название выбранного эскиза появится в диалоге под опцией «Сечение» [7].

Для выбора траектории движения сечения, включают опцию «Траектория диалога» и указывают эскиз-траекторию (или несколько эскизов). Если указывают несколько эскизов, то они должны быть незамкнутыми и последовательно соединенными, образуя непрерывную траекторию [7].

В системе «КОМПАС-3D» можно указывать способ ориентации сечения в пространстве на протяжении его перемещения вдоль траектории. Для этого в опции «Движение образующей» выбирают один из вариантов: «Параллельно самой себе», «Сохранять угол наклона» и «Ортогонально траектории» [1, 7].

Для создания тонкостенного тела, следует воспользоваться рекомендациями, приведенными в п. 3.2.1.

1.3.4. Операция «По сечениям»

Данная операция позволяет создать деталь на основе нескольких ее сечений, изображенных в разных эскизах.

Требования к эскизам элемента по сечениям [7]:

эскизы могут быть расположены в произвольно ориентированных плоскостях;

в каждом эскизе может быть только один контур; контуры в эскизах должны быть или все замкнуты, или все ра-

зомкнуты.

После вызова команды на экране появляется окно диалога, в котором устанавливают параметры операции по сечениям. Для построения элемента указывают все его сечения в том порядке, в котором они следуют в создаваемом элементе [1, 5, 7].

По умолчанию в диалоге должна быть включена опция «Автоматическая генерация пути». При автоматической генерации система автоматически определяет, какие точки сечений соединять при построении элемента. При отключении опции «Автоматическая генерация пути» проис-

13

ходит последовательное соединение эскизов по точкам, ближайшим к точкам их указания. Если эскизы указываются в опции «Дерево построения детали», срабатывает алгоритм автоматической генерации пути. Сечения в рабочем окне детали рекомендуется указывать в точках (вершинах), которые должны последовательно соединяться [7].

При создании тонкостенного тела, поверхность которого совпадает с поверхностью элемента по сечениям, активизируют вкладку «Параметры тонкой стенки», включают опцию «Толщина», указывают направление добавления материала и вводят значение толщины стенки [1, 7].

1.4. Программное и техническое обеспечение

Впрограммное и техническое обеспечение входят: операционная система не ниже «Windows XP SP1» [8]; программный продукт «КОМПАС-3D» версии не ниже 8;

минимально возможная конфигурация компьютера для установки

изапуска системы: процессор Pentium II с тактовой частотой 450 МГц; оперативная память 128 Мб; графический адаптер SVGA с видеопамятью 4 Мб; свободное пространство на жестком диске не менее 100 Мб; манипулятор «мышь» [8].

1.5.Порядок выполнения работы

1.Получают сборочную единицу (приложения Б и Д) и номер варианта задания (приложения В и Е) у преподавателя.

2.Изучают и анализируют рабочие чертежи деталей (приложения Г

иЖ).

3.Выбирают наиболее рациональную последовательность построения 3D-моделей деталей.

4.Выбрав размеры по своему варианту (см. прил. В и Е), строят 3Dмодели деталей в системе «КОМПАС-3D».

4.1.Во вкладке «Создать» выбирают пункт «Деталь».

14

4.2.Развернув вкладку «Начало координат», выбирают одну из трех плоскостей, после чего нажимают кнопку «Эскиз» на панели «Текущее состояние». Следует помнить, что от правильного выбора плоскости для создания эскиза зависит правильность получения проекций модели при дальнейшем создании чертежа (см. лабораторную работу № 4).

4.3.Активизируют инструментальную панель, нажав на кнопку «Геометрия» панели системы, после чего строят эскиз, необходимый для моделирования «заготовки» 3D-модели детали.

4.4.Активизируют инструментальную панель, нажав кнопку «Редактирование детали» панели системы, после чего при помощи необходимой операции приступают к построению «заготовки» 3D-модели детали.

4.5.Строят все конструктивные элементы детали, используя вышеуказанную последовательность и выбирая для построения эскизов плоскости на теле 3D-модели.

5. Нажав в рабочем пространстве системы правую кнопку мыши, выбирают пункт «Свойства». В открывшейся панели изменяют материал детали на необходимый и указывают наименование и обозначение модели.

6. Сохраняют все модели в компьютере в отдельной папке, нажимая на кнопку «Сохранить» на стандартной панели.

1.6. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать цель выполнения работы, сведения о программном и техническом обеспечении, рабочие чертежи деталей – объектов 3D-моделирования, номер варианта задания, графическое представление результатов моделирования, выводы по работе. Результаты моделирования сохраняют на компьютере в отдельной папке.

15

1.7.Вопросы для самопроверки

1.Каков общепринятый порядок моделирования твердого тела?

2.Назовите способы задания формы объемных примитивов.

3.Перечислите типы операций над эскизом при создании базового

тела.

4.Назовите дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.

5.Сформулируйте требования к эскизу элемента вращения.

6.Приведите последовательность создания тонкостенного тела, поверхность которого представляет собой след движения контура эскиза.

7.Перечислите требования к эскизу – сечению кинематического элемента.

8.Назовите требования к эскизу – траектории кинематического эле-

мента.

9.Дайте определение кинематической операции.

10.Сформулируйте требования к эскизам элемента по сечениям.

11.Приведите последовательность построения тела, у которого два основания, одно из которых представляет собой многоугольник, а второе – окружность.

12.Какова последовательность построения изогнутого трубопровода?

13.Приведите последовательность получения отверстия в модели сферической формы.

14.Назовите последовательность наиболее рационального построения усеченной пирамиды.

15.Каков порядок построения пружины?

16.Как изменить свойства модели?

17.Можно ли создавать новые свойства 3D-модели?

18.Что содержит таблица списка свойств?

16

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 РАЗРАБОТКА 3D-МОДЕЛЕЙ СБОРОК В СИСТЕМЕ «КОМПАС-3D» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИБЛИОТЕК

2.1. Цель работы

Ознакомление с основными принципами и практическое освоение методики проектирования 3D-моделей сборок в системе «КОМПАС-3D» с использованием библиотек.

2.2. Общие положения

Проектирование сборки может быть выполнено тремя способами: «Снизу вверх», «Сверху вниз» и смешанным способом [1, 7, 8].

Проектирование сборки способом «Снизу вверх» представляет собой процесс, при котором вначале создаются все компоненты сборки, затем производится их сборка. Компоненты 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 [7].

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, чтобы в зависимости от них устанавливать размеры других деталей [1, 7].

Проектирование сборки способом «Сверху вниз» представляет собой процесс, при котором, если компоненты еще не существуют, их можно моделировать прямо в сборке. При этом первый компонент (например,

17

деталь) моделируется в обычном порядке, а при моделировании следующих компонентов используют существующие детали [1, 7].

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 непосредственно в процессе построения, а впоследствии при редактировании одних компонентов другие перестраиваются автоматически [7].

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 способом «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, наоборот, пересекает тела деталей) [7].

Такой подход позволяет автоматически определять параметры и форму взаимосвязанных компонентов и создавать параметрические модели типовых изделий [7].

Смешанный способ проектирования сборки – наиболее часто используемый способ проектирования, сочетающий в себе приемы проектирования способами «Сверху вниз» и «Снизу вверх». В сборку вставляют готовые модели компонентов, определяющих ее основные характеристики, а также модели стандартных изделий. Например, при проектировании редуктора вначале создают модели отдельных деталей зубчатых колес, затем эти детали вставляют в сборку, и производится их компо-

18

новка. 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 [1, 7].

Для добавления компонентов в сборку необходимо на компактной панели нажать переключатель «Редактирование сборки», затем нажать на кнопку «Добавить из файла». После чего на экране монитора появится окно добавления компонентов, где необходимо указать место хранения необходимого файла. При этом первая деталь, добавленная в сборку, будет основной, и ее начало координат по возможности совмещают с началом координат сборки. После добавления всех деталей накладывают на них сопряжения для задания их определенного положения относительно первой детали. При наложении на детали сопряжений они будут лишаться степеней свободы. При лишении деталей всех шести степеней свободы, что не всегда обязательно, в дереве модели знак «минус» напротив компонента детали сменится на «плюс». Буква «ф» напротив компонента означает, что деталь зафиксирована [7].

При нажатии на компактной панели переключателя сопряжения (кнопка с изображением скрепки), будут доступны следующие типы сопряжений [7]:

«Совпадение элементов». Данный тип сопряжений позволяет установить совпадение выбранных элементов, например, плоскостей выбранных граней. При этом компонента будет перемещена так, что выбранная грань компоненты будет лежать в плоскости выбранной грани базового компонента;

«Параллельность элементов». Данный тип сопряжений позволяет установить отклонение от параллельности выбранных элементов, например, плоскостей выбранных граней. При этом компонента будет перемещена так, что выбранная грань компоненты будет параллельна плоскости выбранной грани базового компонента;

«Перпендикулярность элементов». Данный тип сопряжений позволяет установить отклонение от перпендикулярности выбранных эле-

19

ментов, например, плоскостей выбранных граней. При этом компонента будет перемещена так, что выбранная грань компоненты будет перпендикулярна плоскости выбранной грани базового компонента;

«Расположение элементов под заданным углом». Данный тип сопряжений позволяет установить расположение выбранных элементов под заданным углом, например, плоскостей выбранных граней. При этом компонента будет перемещена так, что плоскость, в которой расположена выбранная грань компоненты, будет расположена под заданным углом к плоскости, в котором расположена выбранная грань базового компонента;

«Расположение элементов на заданном расстоянии». Данный тип сопряжений позволяет установить расположение выбранных элементов на заданном расстоянии, например, параллельных плоскостей выбранных граней. При этом компонента будет перемещена так, что выбранная грань компоненты будет отстоять от плоскости выбранной грани базового компонента на заданном расстоянии;

«Касание элементов». Данный тип сопряжений позволяет установить касание выбранных объектов;

«Соосность элементов». Данный тип сопряжений позволяет установить совпадение осей базового компонента и компонентов выбранных элементов.

При наложении сопряжений на компоненты сборки следует иметь в виду следующие обстоятельства [7]:

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. Например, нельзя установить совпадение двух осей, являющихся элементами сборки, даже если они проходят через ребра или вершины разных деталей. По этой же причине нельзя создать связь между двумя зафиксированными компонентами сборки. Напомним, что компонент можно зафиксировать при помощи соответствующего переключателя при настройке его свойств;

20

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;

на компонент, который уже участвует в одном или нескольких сопряжениях, можно наложить только такое сопряжение, которое не будет противоречить наложенным ранее;

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.

Для вставки стандартного изделия в сборку во вкладке «Библиотеки» выбирают вкладку «Стандартные изделия» и нажимают кнопку «Вставить элемент». Появляется окно, где перечислены стандартные крепежные изделия, детали трубопроводов, станочных приспособлений и т. д. После выбора необходимого изделия, указывают из стандартного ряда диаметр и длину детали, после чего стандартные крепежные изделия вставляют в сборку [7].

После изменения свойств (наименования и обозначения) сборочной единицы модель сохраняют в папку, где хранятся детали, входящие в ее состав [7].

2.3.Программное и техническое обеспечение

Впрограммное и техническое обеспечение входят: операционная система не ниже «Windows XP SP1» [8]; программный продукт «КОМПАС-3D» версии не ниже 8;

минимально возможная конфигурация компьютера для установки

изапуска системы: процессор Pentium II с тактовой частотой 450 МГц; оперативная память 128 Мб; графический адаптер SVGA с видеопамятью