«Н.А. Сторчак, В.И. Гегучадзе, А.В. Синьков МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ В СРЕДЕ КОМПАС-3D Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в ...»

3

4

5

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

Н.А. Сторчак, В.И. Гегучадзе, А.В. Синьков

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ

В СРЕДЕ КОМПАС-3D

Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Автоматизированные технологии и производства».

РПК «Политехник»

Волгоград УДК 514.18 (075) Рецензенты:

кафедра механики и материаловедения ГОУВПО филиала МЭИ Технического университета заместитель начальника проектно-конструкторского отдела ОАО «Сибур Волжский» М.В. Дьяков.

Н.А. Сторчак, В.И. Гегучадзе, А.В. Синьков.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ В СРЕДЕ КОМПАС-3D

Учебное пособие / ВолгГТУ, - Волгоград 2006 – 216с.

ISBN 5-230-04668- Изложен теоретический материал, приводятся сведения, необходимые для построения трехмерных объектов с помощью пакета программ КОМПАС-3D.

Ил. 303. Библиогр.: 5 назв.

Печатается по решению редакционноВолгоградский ISBN 5-230-03776- государственный технический университет,

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерная графика позволяет осуществлять конструкторские разработки в двух направлениях.

Первое направление базируется на двухмерной геометрической модели и использовании компьютера как особого средства, позволяющего значительно ускорять процесс конструирования и улучшать качество оформления конструкторских документов. Центральное место в этом подходе к конструированию занимает чертеж, который содержит всю необходимую графическую информацию для изготовления какого либо изделия.

В основе второго направления лежит пространственная геометрическая модель изделия, которое является более наглядным способом представления оригинала и более мощным и удобным инструментом решения геометрических задач. Чертеж в этих условиях играет вспомогательную роль, а способы его создания основаны на методах компьютерной графики.

При использовании первого направления (традиционный процесс конструирования) обмен информацией осуществляется на основе конструкторской, нормативно-справочной и технологической документации;

при использовании второго - на основе компьютерного представления геометрического объекта общей базы данных, что способствует эффективному функционированию программного обеспечения САПР.

1. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Под геометрическим моделированием понимают создание моделей ГО, содержащих информацию о геометрии объекта.

Моделью ГО называется совокупность сведений, однозначно определяющих его форму и размеры. Например, отрезок может быть представлен двумя (двухмерная модель) или тремя (трехмерная модель) координатами двух крайних точек; окружность - координатами центра и радиусом и. т. д.

Двухмерные модели (ГМ) позволяют создавать чертежи; трехмерные модели (ПГМ) служат для представления изделия в трех измерениях.

Трехмерные модели могут задаваться различными способами:

каркасные, задаются вершинами и ребрами. Эта модель проста, но с ее помощью можно представить в пространстве только ограниченный класс деталей, полигональные (поверхностные) – поверхностями (плоскостями, поверхностями вращения и др.), объемные (твердотельные) – формируются из элементарных объектов (базисных тел) с использованием логических операций объединения, вычитания, пересечения. По таким моделям можно построить не только графические изображения (виды, разрезы, сечения), но и рассчитать его массоинерционные характеристики, такие как масса, объем, момент инерции и др., если ввести понятия о материале и его физических свойствах. Объемные тела и ГМ, образованные из более простых объектов с использованием логических операций объединения, пересечения, вычитания называются составными ГО.

2. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В КОМПАС-3D

Система КОМПАС-ГРАФИК располагает весьма широкими возможностями создания трехмерных моделей самых сложных конструкций, как отдельных деталей, так и сборочных единиц. Причем процесс моделирования аналогичен технологическому процессу изготовления изделия. Осуществляя виртуальную сборку нескольких деталей в сборочную единицу, пользователь может временно отключить изображение какой-либо детали или выполнить любой сложный разрез. В КОМПАС-ГРАФИК объемные модели и плоские чертежи ассоциированы между собой, любое редактирование модели повлечет за собой изменение в чертеже, созданном по данной модели. КОМПАС-ГРАФИК располагает широкими возможностями параметризации, которые могут быть применены и к объемному моделированию. Предположим, будущую деталь будут изготовлять штамповкой, тогда необходимо сконструировать прессформу. Используя для изготовления станки с ЧПУ, можно создать модель как самой детали, так пуансона и матрицы. В процессе разработки конструктор может наложить ассоциативные связи и если потребуется внести изменения в конструкцию детали, то соответственно изменятся модели пуансона и матрицы, а также произойдет соответствующее изменение в чертежах этих изделий.

2.1 Основные правила работы в среде КОМПАС - ЗD В КОМПАС-ГРАФИК вы можете работать с различными типами документов, которые принято называть средой. Помимо графических, текстовых документов и фрагментов в системе можно работать в среде трехмерного моделирования и сборки трехмерных моделей. Для этих целей используется специальная подпрограмма КОМПАС-3D.

В КОМПАС-3D возможно создание твердотельных моделей (деталей), которые хранятся в файлах с расширением *.m3d. и моделей сборок (сборочных единиц), которые хранятся в файлах с расширением *.a3d.

Рабочее окно среды трехмерного моделирования откроется, если нажать на соответствующую кнопку, которая находится на панели управления (рис. 2.1) Строка падающего меню расположена в верхней части рабочего окна.

Каждый заголовок объединяет определенную группу команд, которая открывается при подведении курсора к заголовку и нажатии мыши на левую клавишу.

Панель управления расположена ниже падающего меню и содержит ряд кнопок с пиктограммами, соответствующими определенным командам управления. Состав кнопок панели управления меняться в зависимости от рабочей среды, однако некоторые остаются постоянными, такие как, «Открыть документ», «Сохранить документ», «Справка» и т. д.

Рабочее поле находится в центре и занимает большую часть экрана. Оно предназначено для создания и редактирования трехмерной модели.

Строка текущего состояния отображает текущие параметры КОМПАС ГРАФИК и зависит от среды. Для трехмерного моделирования в строке отображается масштаб модели и поле управления ориентацией создаваемой модели (рис. 2.2).

Строка сообщения подсказывает очередное действие для выполнения текущей команды или дает пояснения для элемента, на который в данный момент указывает курсор (рис. 2.3).

В левой части экрана находится инструментальная панель, которая состоит из двух частей. В верхней части расположена панель переключения, которая состоит из пяти кнопок переключателей различных режимов работы, а в нижней части рабочая панель того режима работы, переключатель которого находится в функциональном состоянии. Панель соответствующего режима работ может содержать до 14 кнопок – пиктограмм для вызова конкретной команды (рис. 2.4).

Некоторые кнопки на инструментальной панели могут быть погашены (выделены бледным цветом). Это означает, что соответствующие команды временно недоступны, то есть в данные момент не созданы определенные условия для их выполнения.

Первая кнопка на панели переключения открывает рабочую панель Построение детали, которая показана на рис. 2.4.

Кнопка открывает панель Пространственные кривые (рис. 2.5), с помощью которой можно создать цилиндрические и конические винтовые линии, пространственные ломаные линии и сплайны.

Кнопка открывает панель Поверхности (рис. 2.6), которая содержит единственную кнопу, позволяющую импортировать поверхности, записанные в файлах форматов SAT или IGES в файл модели КОМПАС.

Кнопка открывает панель Вспомогательная геометрия (рис. 2.7), на которой расположены команды, позволяющие создавать вспомогательные объекты: оси, плоскости, линии разъема.

Кнопка открывает панель Измерения (рис. 2.8), где находятся команды обеспечивающие измерения: – линейные, угловые, периметр, площадь, а также значения массо-инерционных характеристик тел.

Некоторые команды на рабочих панелях имеют несколько модификаций.

В КОМПАС-3D кнопки таких команд отмечены черным треугольником в правом нижнем углу. Например, вспомогательная плоскость может быть построена несколькими различными способами (рис.2.9).

Панель специального управления (рис. 2.10) появляется на экране после ввода какой-либо команды. На ней находятся кнопки, позволяющие управлять выполнением данной команды.

Процесс формирования модели отображается в специальном окне, которое называется «Дерево построения» (рис. 2.11).

Данное окно содержит специальные кнопки управления и позволяет увидеть последовательность всех операций создания модели. Можно изменить размеры и положение окна с помощью кнопок управления в правом верхнем углу. При нажатии на пиктограмму с изображением детали правой клавишей мыши, открывается контекстное меню (рис. 2.12), в котором можно выбрать команды, формирующие свойства материала виртуальной модели.

Управление изображением модели осуществляется с помощью группы команд, находящихся в меню «Сервис» (рис. 2.13).

В процессе формирования модели необходимо видеть ее с разных точек зрения. Для этого в КОМПАС-3D предусмотрены различные средства. При произвольном повороте модели используется кнопка.

Вращение модели в вертикальной плоскости можно осуществить с помощью комбинации кнопок – ++ или ++.

Вращение модели в горизонтальной плоскости можно осуществить с помощью комбинации кнопок – ++ или ++.

Вращение модели в плоскости экрана осуществляется с помощью комбинации кнопок – + или +.

Поворот модели на 90 в вертикальной плоскости можно осуществить с помощью комбинации кнопок – + или +.

Поворот модели на 90 в горизонтальной плоскости можно осуществить с помощью комбинации кнопок – + или +.

Виртуальную модель можно расположить на экране в соответствии с шестью основными видами: вид спереди; вид сверху; вид снизу; вид слева; вид справа; вид сзади. Для получения на экране соответствующего вида необходимо воспользоваться полем управления ориентацией создаваемой модели, которая находится в строке текущего состояния. Иногда требуется, чтобы параллельной плоскости экрана оказалась не одна из стандартных плоскостей проекций, а определенная грань модели или выбранная пользователем вспомогательная плоскость. Для ввода такой ориентации необходимо указать мышью нужный плоский объект, а затем в строке текущего состояния выбрать Нормально к….

Можно расширить список стандартных видов. Для этого необходимо установить свой вид и затем ввести диалоговое окно «Ориентация вида» (рис.

2.14), которое открывается с помощью команды Ориентация через меню «Сервис». В диалоговом окне необходимо нажать кнопку написать имя нового вида.

При создании модели в любой момент времени пользователь может изменить способ ее отображения.

Для выбора способа отображения необходимо воспользоваться рядом кнопок на панели управления.

(рис. 2.15). Данную операцию можно выполнить также, используя меню «Сервис».

Кнопка позволяет отобразить модель в виде каркас, но с удаленными невидимыми линиями (рис. 2.16).

Если все - таки в процессе формирования модели необходимо видеть скрытые от взгляда линии, но не явно, используют кнопку Наиболее реалистично будет выглядеть модель, если включить кнопку оптические свойства поверхности изделия, по образу которого создается виртуальная модель (рис. 2.18).

Кнопка позволяет расположить модель, более оптимальным способом, в соответствии с особенностями зрительного восприятия (рис. 219). Точка схода перспективы расположена посредине окна модели.

Все команды управления изображением модели являются прозрачными.

Это означает, что их можно выполнять во время действия любой другой команды, при этом выполнение другой команды будет приостановлено, а после изменения масштаба, ориентации, или способа отображения – возобновится.

2.2 Создание трехмерных моделей в КОМПАС -3D Во всех современных системах создание твердотельной модели осуществляется по следующей схеме:

ИНФАРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

МОДЕЛЬ ДАННЫХ

(сложную конструкцию мысленно представляют в виде отдельных простых базовых тел: призмы, цилиндра, сферы, конуса и.т. д.)

МОДЕЛЬ ХРАНЕНИЯ

(на основе заданных размеров создаются базовые тела в компьютере)

ВИРТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ

Следуя данной схеме можно создать модель самой сложной конструкции.

Формирование объемных базовых тел в КОМПАС-3D осуществляется перемещением в пространстве плоского контура.

Перемещение прямоугольника в направлении перпендикулярном его плоскости, позволит создать призму (рис. 2.20) Для создания цилиндра вращения можно воспользоваться перемещением окружности в направлении нормали, но при формировании поверхности вращения более сложной формы наиболее рационально предварительно изобразить контур с помощью ломаной линии и ось вращения (рис. 2.21), а затем выполнить поворот на 360.

Для создания трубчатой поверхности можно воспользоваться кинематическим перемещением окружности по направляющей линии (рис.2.22).

В КОМПАС-3D плоскую фигуру, с помощью которой формируется тело, принято называть – эскизом, а способ перемещения – операцией.

Эскиз располагается в одной из стандартных плоскостей проекций, на одной из плоских граней, принадлежащих модели или на вспомогательной плоскости, положение которой определено пользователем.

Так как эскиз строится в плоскости, то для его построения используется среда создания графического документа, соответственно инструментальная панель геометрии, редактирования, параметризации представляет собой набор геометрических примитивов (отрезков, дуг, сплайнов). При создании эскиза можно скопировать ранее созданный фрагмент графического документа.

Основными операциями являются:

1. операция выдавливания – выдавливание плоского контура (эскиза) в направлении нормали к этому контуру (рис. 2.20);

2. операция вращения – вращение контура вокруг оси (ось выполняется с типом линии Осевая), лежащей в плоскости контура (2.21);

направляющей (рис. 2.22);

4. операция по сечениям – построение трехмерного объекта по нескольким контурам (сечениям), плоскости которых расположены параллельно друг другу (рис. 2.23).

Каждая операция имеет различные модификации, которые позволяют расширить возможности конструирования модели. Например, в процессе выдавливания многоугольника можно дополнительно задать направление и угол уклона и тогда вместо призмы можно получить усеченную пирамиду.

Кроме того, если конструкция сложная, то основных операций для ее создания бывает недостаточно. Такая конструкция получается объединением (добавлением) и вычитанием дополнительных объемов. Построению каждого дополнительного объема предшествует создание нового контура (эскиза).

Примерами добавления объема могут служить выступы, ребра жесткости, бобышки, а примерами вычитания объема – отверстия, вырезы, канавки, проточки и. т. д.

В процессе конструирования объемных моделей удобно пользоваться следующей терминологией.

Грань – гладкая часть поверхности (плоская или криволинейная).

Ребро – прямая или кривая линия пересечения двух соседних граней.

Вершина – точка пересечения ребер.

Тело модели – область пространства ограниченная гранями модели. Этой области присваиваются свойства материала, из которого впоследствии будет изготовлена деталь. По созданной таким образом модели можно легко определить массо-инерционные характеристики и выполнять прочностные, тепловые и другие расчеты.

Создание новой модели необходимо начинать с анализа информационной модели и мысленного расчленения ее на отдельные простые тела (призму, цилиндр, конус и.т.д.) Далее следует определить базовое тело, к которому затем будут добавляться, и вычитаться другие элементы конструкции.

Начинают создание модели с базового тела. Для входа в среду трехмерного моделирования нажимаем кнопку. На экране появляется окно новой детали. Диалоговое окно «Дерево построения» при этом будет содержать наименование детали (по умолчанию Деталь), три стандартные плоскости, значок, символизирующий начало координат.

Начинают построение с создания контура (эскиза) базового тела, для этого в дереве построения выбираем элемент Фронтальная плоскость и щелчком мыши вводим условное изображение фронтальной плоскости. Можно выбрать другую плоскость (горизонтальную, профильную). Выбор не будет влиять на форму и размеры будущей модели, от него будет зависеть лишь ориентация в пространстве.

Плоскость на экране отображается в виде прямоугольного фантома зеленого цвета, который перемещается в пространстве с помощью поля ориентации. По периметру и в центре фантома располагаются базовые точки, которые можно перемещать в разные стороны, при этом прямоугольник будет увеличиваться или уменьшаться. Центральная точка определяет положение прямоугольника, а все остальные его ширину и высоту (рис. 2.24).

Так как фантом только символизирует плоскость, а она бесконечна, то построения могут располагаться по всему экрану независимо от размеров прямоугольника. Если условное изображение мешает, то щелчок мыши в любом месте рабочего поля удалит фантом.

Эскиз удобно строить, если выбранная плоскость располагается параллельно экрану, поэтому для построения во фронтальной плоскости целесообразно выбрать ориентацию - Спереди, в горизонтальной – Сверху, в профильной – Слева. После выбора плоскости и ориентации для построения контура необходимо нажать кнопку на панели управления, тогда система перейдет в режим создания и редактирования эскиза.

Данный режим соответствует среде создания графических документов, поэтому в левой верхней части экрана появится инструментальная панель для плоской геометрии, которая подробно была описана в первой части пособия.

Так как большинство моделей строятся выдавливанием некоторого контура (эскиза), то при формировании контура важно соблюдать следующие правила.

1. Под контуром понимается любой линейный объект или совокупность последовательно соединенных линейных объектов (отрезков, дуг, сплайнов).

2. Контур всегда выполняется типом линии Основная. (Ось вращения выполняется типом линии Осевая).

3. Контур не должен иметь точек самопересечения, пересечения с другим контуром или линий наложения (рис. 2.25).

Наиболее трудно обнаружит наложение линий, так как часто одна линия находится поверх другой. Чтобы удалить наложенную линию, можно с помощью кнопки вырезать контур, а затем обновить изображение и выявленную оставшеюся линию удалить, после чего с помощью 4. При выполнении сплошного тела с помощью операции выдавливания контур должен быть замкнутым, в противном случае компьютер создаст тонкостенную оболочку (рис 2.26).

5. Эскиз базовой детали может содержать один или несколько контуров.

Если контур один, то он может быть незамкнутым, а если контуров несколько, то все они должны быть замкнутые. Причем один контур наружный, а все остальные вложены в него (рис. 2.27).

6. Допускается только один уровень вложения.

Рассмотрим создание модели в КОМПАС-3D на примере детали цилиндрической формы (рис. 2.28) Начнем формирование модели с построения эскиза, который представляет собой контур половины вала и ось вращения (рис. 2.29) Используя панель геометрии, изображаем ось, затем произвольную ломаную линию, повторяющую конфигурацию вала, без соблюдения размеров.

На втором этапе проставляем параметрические управляемые размеры, используя панель размеров. При этом можно отключить автоматическое определение квалитета и предельных отклонений в диалоговом окне «Параметры новых размеров», которое находится в группе команд «Настройка параметров системы». Для простановки размеров вводим линейный размер, Указываем необходимый размер двумя граничными точками или базовым объектом, используя кнопку, после чего появится фантом размера. Определим положение размерной линии и нажмем на левую клавишу мыши. При этом на экране отобразится диалоговое окно «Установить значение размера» (рис. 2. 30), где необходимо указать числовое значение.

Изображение, будет автоматически перестраиваться, согласно введенному значению.

Таким образом, задаем все предполагаемые размеры будущей модели и формируем эскиз (рис. 2.31).

После назначения всех размеров закрываем эскиз, нажимая на кнопку «Закончить редактирование».

На третьем этапе выбираем кнопку «Операция вращения» на панели Построение детали и открываем диалоговое окно «Параметры» (рис. 2.32).

Задаем все необходимые данные и нажимаем кнопку «Создать». Если необходимо создать сплошное тело, то выбираем Сфероид, затем открываем закладку тонкой стенки и выключаем флажок создания тонкой стенки.

В рабочем окне получаем изображение в виде каркаса. Устанавливаем полутоновое отображение и ориентацию - изометрия (рис. 2.33).

На четвертом этапе с помощью вычитания выполним прорезь тремя плоскостями. Для этого введем новую плоскость, касательную к цилиндрической поверхности. Нажимаем кнопку «Вспомогательная геометрия»

следует указать на модели грань, к которой будет строиться дополнительная плоскость, а затем мышью в дереве построений указать одну из возможных плоскостей проекций. В нашем случае возможны варианты: фронтальная или горизонтальная. Выбираем – фронтальная. На экране появляется фантом касательной плоскости (рис. 2.34).

На новой вспомогательной плоскости строим второй эскиз, профиль прорези, проставляем размеры и закрываем эскиз. Для построения эскиза можно было использовать не касательную, а фронтальную плоскость, но тогда вырезать прорезь пришлось бы в двух направлениях. На панели Построение детали выбираем кнопку «Вырезать выдавливанием», на экране модификацию – Через все, затем нажимаем закладку вырезание и в открывшемся диалоговом окне выбираем модификацию – вычитание элемента (рис.2.35) и вводим кнопку «Создать».

В результате, получаем прямоугольную прорезь (рис. 2.36).

Подобную прорезь можно построить другим способом, добавлением частей цилиндрической поверхности, которые формируются выдавливанием двух секторов окружностей. Как видим, в трехмерном моделировании имеются широкие возможности для воплощения различных конструкторских замыслов.

На пятом этапе выполним отверстия цилиндрической формы. Для этого аналогично предыдущей операции создадим еще одну вспомогательную плоскость, касательную той же грани. Только теперь, эта плоскость будет параллельна горизонтальной плоскости проекций (рис. 2.37).

Создаем новый эскиз на вспомогательной горизонтальной плоскости, изображаем окружность, и устанавливаем с помощью размеров ее положение и диаметр, после чего повторяем операцию выдавливания (рис. 2.38).

На шестом, заключительном этапе формируем фаски, для этого выбираем ребро, в нашем случае это окружность нажимаем на панели Построение детали кнопку «Фаска», и в открывшемся диалоговом окне (рис. 2.39) устанавливаем необходимые параметры, после чего мышью выбираем кнопку «Создать».

Указываем второе ребро и повторяем операцию формирования фаски, в результате получаем окончательный вариант компьютерной модели вала (рис. 2.40).

Как уже указывалось выше все операции и их последовательность можно увидеть в окне «Дерево построения» (рис. 2.40).

После создания модели необходимо придать ей реалистичный вид, используя оптические свойства материала из которого предположительно будет изготовлена деталь, кроме этого, согласно назначенному материалу можно в последствии выполнить прочностные расчеты.

Для установления необходимых свойств в меню Настройка выберем команду Параметры текущей детали, при этом открывается диалоговое окно «Настройка параметров текущей детали» (рис. 2.41).

В текстовом поле можно ввести обозначение модели и ее название. В окне Материалы раскроем раздел Стали и выберем из списка Сталь 40Х ГОСТ 4543 -71.

Если нажать кнопку «Цвет», то откроется другая страница диалогового окна (рис. 2.42), где можно подобрать цвет модели и ее оптические свойства.

В верхней части страницы находится окно предварительного просмотра, где изображен шар, и все внесенные корректировки автоматически будут отображаться в этом окне, что позволит визуально оценить установленные пользователем свойства детали.

Если открыть страницу «Точность отрисовки», то можно увеличить или уменьшить точность аппроксимации криволинейных ребер отрезками, и криволинейных граней треугольниками. Д ля изменения точности, перемещают стрелку по специальной шкале. Если установить стрелку в крайнее правое положение – Грубо, то отображение будет не достаточно реалистичным, но компьютер обработает данные быстро. Если установить стрелку в крайнее левое положение – Точно, то отображение будет более гладким и реалистичным, однако системе понадобится больше времени на обработку данных.

Иногда в рекламных или иных целях необходимо создать модель с комбинированной окраской, то есть изменить окраску отдельных граней. Для этого следует выделить грань и нажать на правую клавишу мыши. На экране появится контекстное меню, в котором выбираем команду Свойства грани (рис. 2.43).

В появившемся диалоговом окне «Свойства грани» необходимо отключить флажок Использовать цвет детали и нажать кнопку, после чего выбрать окраску указанной грани из палитры предложенных системой цветов.

Если впоследствии необходимо выполнять прочностные расчеты, то КОМПАС-3D позволяет в автоматическом режиме получить все необходимые данные. Для этого на панели Измерения следует нажать кнопку характеристики детали». В зависимости от необходимой точности расчета нужно установить количество значащих цифр и единицы измерения.

Дополнительно можно включить флажок Отрисовать центр тяжести.

Результаты вычислений отобразятся в диалоговом окне (рис. 2.44). Если в момент работы с диалоговом окном нажать кнопку тогда, положение центра тяжести будет изображаться в виде специального значка и будет хорошо видно при различных поворотах модели (рис. 2.45).

Рассмотрим построение еще одной модели. Ее прообразом является деталь, называемая кронштейном и предназначенная для закрепления вала (рис. 2.46).

Деталь изготовлена из серого чугуна и мысленно может быть разделена на четыре базовых тела: 1 – основание в виде параллелепипеда; 2 – направляющая, представляющая собой цилиндр с соосным отверстием; 3 – соединительная часть, в виде призмы; 4 – ребро жесткости, также представляющее собой призму.

Начнем построение модели с выбора базового элемента. За базовый элемент детали выберем – 1 призму, основание которой будем строить в горизонтальной плоскости. В дереве построений выделяем горизонтальную плоскость и нажимаем кнопку. Создаем Эскиз №1 – прямоугольник, проставляем размеры (рис. 2.47).

Затем выбираем на панели Построение детали кнопку и открываем диалоговое окно «Параметры», где задаем толщину призмы, выбираем опцию Прямое направление и вводим кнопку (рис. 2.48).

На втором этапе одновременно формируем опорную призму 3 и ребро жесткости 4. Для этого опять вводим горизонтальную плоскость и выполняем Эскиз №2, задаем его размеры (рис. 2.49).

выбираем опцию Прямое направление и вводим кнопку. Получаем модель в виде, показанном на рис. 2. Далее выполним срезы.

В КОМПАС-3D можно удалить часть тела, по границе, представляющей собой плоскость или поверхность, образованную произвольным эскизом.

В дереве построений выберем профильную плоскость и создаем Эскиз №3 (рис. 2.51), при этом деталь располагаем в соответствии с осями координат плоского рисунка. Затем выбираем на панели Построение детали кнопку показано стрелкой – фантомом, если оно выбрано не правильно, можно изменить его на противоположенное (рис. 2.52).

Второй срез выполняем аналогично первому, т. е. создаем Эскиз №4 (рис.

2.53) и повторяем операцию с помощью кнопки.

В результате получаем модель, показанную на рис. 2.54.

Выполняем срез на ребре жесткости. Для этого выбираем в дереве построений фронтальную плоскость и создаем Эскиз №5 (рис.2. 55).

По эскизу выполняем срез, и наша модель приобретет вид, показанный на рис. 2.56.

На третьем этапе будем создавать элемент детали, называемой направляющей и состоящей из цилиндрической поверхности и двух отверстий в нем, одно из которых соосно.

В дереве построений выберем профильную плоскость и создаем Эскиз № 6 (рис. 2.57).

На панели Построение детали выбираем кнопку (рис. 2 58). Операция выдавливания будет выполняться в двух направлениях. В результате получаем модель изображенную на рис. 2. 59.

Далее на профильной плоскости формируем Эскиз №7 в виде окружности, диаметр которой равен диаметру отверстия. На панели задаем параметры. Получаем модель изображенную на рис. 2.60.

Для того чтобы выполнить отверстие в верхней части направляющей создадим смещенную плоскость. На панели Вспомогательной геометрии выбираем горизонтальную плоскость, а затем величину смещения, которая должна равняться высоте всей детали. На созданной, таким образом дополнительной плоскости выполняем Эскиз № 8 (рис. 2.61) и операцию Вырезать выдавливанием.

Далее выполним отверстия в основании кронштейна. В дереве построений вводим горизонтальную плоскость и создаем Эскиз № 9(рис. 2.62).

Применим операцию Вырезать выдавливанием и получим отверстия для крепления кронштейна (рис. 2.63).

В заключении формируем в основании прорезь. В дереве построений вводим профильную плоскость и выполняем Эскиз № 10 (рис. 2.64), а затем повторяем операцию Сечение по эскизу. В результате получаем модель изображенную на рис. 2.65.

Для того чтобы модель приобрела законченный вид, выполняем сопряжения и фаски, а затем открываем диалоговое окно, в котором устанавливаем название детали и материал, из которого впоследствии она будет изготовлена (рис. 2.66).

В конечном варианте модель приобретает вид, изображенный на рис. 2.67.

Чтобы показать внутреннее устройство модели, можно выполнить разрез по указанной секущей плоскости, при этом часть модели будет удалена. В данном варианте за секущую плоскость целесообразно принять фронтальную плоскость. Однако, при формировании модели начало координат мы совместили с вершиной прямоугольника (рис. 2.48), лежащего в основании детали. Поэтому в качестве секущей плоскости мы выберем смещенную фронтальную плоскость. Величина смещения будет равна половине меньшей стороны основания.

На панели Вспомогательной геометрии выбираем кнопку в строке параметров объектов задаем величину смещения (рис. 2.68).

Для создания рассеченной модели в дереве построения следует указать смещенную плоскость, а затем ввести кнопку, выбрать направление отсечения и нажать кнопку. Чтобы выделить сечение, можно изменить цвет грани, полученной при пересечении модели плоскостью (рис. 2.69)..

Однако сечение по совмещенной фронтальной плоскости не дает нам полного представления о внутреннем устройстве детали, поэтому в данном случае удобно использовать ступенчатый разрез двумя параллельными плоскостями. Такой разрез детали можно получить, если выполнить его по эскизу. Вы можете удалить часть детали, находящуюся по одну сторону поверхности, перпендикулярной плоскости в которой будет создан эскиз. А эскиз в свою очередь является линией сечения. Создадим новый эскиз в горизонтальной плоскости, которая совпадает с основанием кронштейна.

Установим вид сверху, чтобы правильно определить точки, через которые будет проходить линия сечения. Эскиз сечения должен представлять собой разомкнутую ломаную линию, проходящую через опорные точки. Для правильного указания опорных точек следует выполнить настройку Глобальных привязок. Нажимаем кнопку, которая находится в строке текущего состояния и в дополнение к уже установленным ранее привязкам следует включить привязку Выравнивание. С ее помощью можно указывать точки, выравнивая их по горизонтали и вертикали, относительно характерных точек объектов, существующих в эскизе. Для создания линии сечения удобнее выбрать команду на Инструментальной панели геометрии (рис. 2.70).

Если сложно привязаться к каким-либо точкам, то можно предварительно создать их по координатам, а после построения контура удалить их.

Далее выбираем на панели Построение детали кнопку выполнения сложного разреза.

В процессе построения сложных конструкций может быть создано много вспомогательных плоскостей, осей и эскизов, которые будут загромождать изображение модели. В КОМПАС-3D созданы специальные команды, позволяющие управлять видимостью этих элементов, при этом они попрежнему будут отмечены в дереве построений.

Для удаления изображения какого–либо геометрического элемента следует выделить его в дереве построений, а затем щелчком правой клавиши мыши вызвать контекстное меню и выбрать в нем команду Скрыть. После этого элемент станет невидимым, а соответствующая ему пиктограмма останется в дереве построений.

В некоторых случаях для полного исчезновения вспомогательных элементов с экрана требуется сначала выделить их, а затем удалить их щелчком левой клавиши мыши в любой точке рабочего поля. Если модель окрашена, тогда исчезнувший элемент оставит след на поверхности, поэтому следует воспользоваться кнопкой.

Для того чтобы невидимый элемент снова появился на экране, выделите его в дереве построений и выполните из контекстного меню команду Показать.

Можно сделать невидимыми сразу все вспомогательные плоскости, оси и эскизы. Для этого можно воспользоваться командами в меню Сервис.

конструктивных элементов детали, но при этом оставить право вернуться к первоначальному варианту, то можно использовать команду в контекстном меню Исключить из расчета. При исключении элемента из расчетов модель перестраивается так, как будто указанный элемент удален, однако информация о нем сохраняется в документе. В дереве построения этот элемент будет отображаться более светлым тоном, а рядом с ним появится символ «крест»

(рис. 2.72).

Иногда в машиностроительной промышленности встречаются детали, которые имеют элементы конструкции, представляющие собой поверхности переменного сечения. В КОМПАС-3D существуют широкие возможности построения моделей такого типа. Рассмотрим формирование детали, у которой сечение в виде окружности должно плавно переходить в прямоугольное сечение (рис. 2.73).

На первом этапе создадим геометрический элемент, представляющий собой, поверхность переменного сечения.

Создание элемента по сечениям начнем с формирования эскизов сечений, расположенных в параллельных плоскостях. Для нашей детали возьмем за основу четыре параллельные плоскости. В качестве базовой плоскости выберем горизонтальную, а три другие создадим как смещенные, относительно горизонтальной плоскости.

По умолчанию смещенные плоскости отображаются на экране в виде прямоугольников голубого цвета, но пользователь может изменить окраску.

Для этого необходимо в группе команд Настройка выбрать Параметры текущей детали, после чего откроется диалоговое окно «Настройка параметров текущей детали». В списке параметров выберем последовательно Свойства объектов Смещенная плоскость Цвет (рис. 2.74).

Выберем на панели Вспомогательная геометрия кнопку операцию, изменяя величину смещения.

Далее вводим горизонтальную плоскость и создаем Эскиз №1 (рис. 2.75), при простановке размеров фиксируем начало координат, в центре прямоугольника.

На первой смещенной плоскости создаем Эскиз №2, который будет представлять собой окружность (рис. 2.76).

На смещенной плоскости 2 создаем Эскиз №3, представляющий собой окружность меньшего диаметра (рис. 2.77).

Так как контур, созданный в эскизе №3 будет совпадать с контуром в эскизе №4, то можно скопировать его в буфер обмена. Перед копированием необходимо выделить выбранные геометрические элементы и далее нажать указать базовую точку (в нашем случае центр окружности). После этого следует закрыть эскиз №3.

После этого выделяем смещенную плоскость 3 и вводим кнопку вставки и на смещенной плоскости 3 появится Эскиз №4.

рабочей зоне экрана можно увидеть изображение 4х эскизов, расположенных в параллельных плоскостях (рис. 2.78).

Теперь можно приступить к формированию самой поверхности. Выберем появившемся диалоговом окне, где по умолчанию в разделе Объекты включена кнопка Сечения, следует указать последовательно созданные ранее эскизы (рис. 2.79).

Если напротив кнопки Автоматическая генерация пути стоит «галочка», то система сама определяет, в какой последовательности соединять сечения.

После перечисления эскизов выбираем закладку тонкая стенка и в открывшемся диалоговом окне (рис. 2. 80) задаем толщину. Нажимаем кнопку. В результате получаем фрагмент модели (рис.2.81).

Рис. 2. Рис. 2. На втором этапе создадим призматическое основание детали. Для этого в дереве построений выберем горизонтальную плоскость и создадим Эскиз № (рис.2. 82).

выполним сопряжение цилиндрическими поверхностями, соосными с отверстиями. В результате получим модель раструба, изображенную на рис.

2. В заключении выполним разрез детали, для этого сформируем Эскиз №6 в горизонтальной плоскости (рис. 2.84), а затем выполним срез по эскизу (рис 2.85).

Рис. 2. Рис. 2. Рис. 2.

3. СОЗДАНИЕ АССОЦИАТИВНОГО ЧЕРТЕЖА В КОМПАС-3D

проектировать геометрические модели любой сложности, использовать их в прочностных расчетах, в рекламных и дизайнерских программах. Кроме этого по полученной модели можно создать ассоциативный чертеж.

Выполним построение чертежа детали Кронштейн, создание модели которого было описано в предыдущей главе.

последовательно ряд команд Файл Создать Лист или введем кнопку на панели управления, после чего на экране появится новый лист по умолчанию формата А4 с внутренней рамкой и основной надписью.

Учитывая размеры детали и количество видов, изменим параметры документа, для этого выберем команду Параметры текущего листа из меню Настройка. На мониторе появится диалоговое окно «Настройка параметров текущего документа» (рис. 3.1).

В списке разделов выберем Параметры листа и щелчком мыши раскроем его содержимое, где выделим строку Формат, при этом в правой части окна появятся все данные, относящиеся к формату листа.

В списке форматов выберем А3, а в группе Ориентация включим кнопку Горизонтальная, после чего с помощью кнопки закроем диалоговое окно. Настройка параметров нового графического документа будет закончена.

Формат документа, его ориентацию и стиль можно менять неоднократно в процессе работы над его созданием, если в этом возникнет необходимость.

После формирования формата его можно увидеть полностью, если нажать кнопку. Далее следует приступить к созданию чертежа.

после чего откроется рабочая панель Создания ассоциативных видов (рис.

3.2).

Ассоциативный вид – это вид неразрывно связанный с трехмерной моделью, по образу которой формируется данный чертеж. Любое изменение формы и размеров модели неизбежно повлечет к соответствующим изменениям в ассоциативных видах.

на экране появится диалоговое окно, с помощью которого можно открыть папку, где находится необходимый файл, соответствующий модели Кронштейн (рис. 3.3). После чего на поле чертежа отобразится фантом в виде прямоугольников, условно обозначающих три основных вида.

С помощью кнопок на панели Специального управления можно управлять процессом создания видов.

Кнопка откроет одноименное диалоговое окно (рис. 3.4), где можно определить ориентацию детали, установить масштаб, включить или выключить невидимые линии, линии переходов, а также назначить цвет изображения.

Для того чтобы наиболее рационально расставить виды на поле чертежа, введем кнопку на панели Специального управления. В результате откроется диалоговое окно (рис. 3.5), в котором можно установить набор стандартных видов, необходимых для полного представления о форме данной детали. По умолчанию в диалоговом окне установлены три вида:

главный вид; вид снизу; вид слева. Остальные основные виды представлены условными прямоугольниками. Если понадобится показать еще какой-нибудь вид, то необходимо указать его мышью. Аналогично можно удалить любой вид, кроме главного. Отменить построение главного вида невозможно.

В нижней части диалогового окна необходимо указать Зазор по горизонтали и Зазор по вертикали, то есть ввести числовое значение расстояния между видами в горизонтальном и вертикальном направлении.

Выбрав основные виды и установив их настройку нужно указать положение точки привязки изображения – начала системы координат главного вида.

После того, как на поле чертежа появятся выбранные виды, в основной надписи в автоматическом режиме будут установлены все необходимые сведения об изделии. Они передадутся из файла модели (рис.3.6).

Чертеж детали содержит изображения (виды, разрезы, сечения) изделия, размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости, основную надпись, сведения о материале и технические требования. Некоторые из этих составляющих могут отсутствовать, однако в системе КОМПАС – ГРАФИК их создание предусмотрено, поэтому в любой момент, по желанию пользователя они могут быть востребованы.

При построении ассоциативных видов необходимо помнить, что понятие вида в КОМПАС – ГРАФИК и машиностроительном черчении несколько отличаются. В черчении видом называется изображение видимой части изделия обращенной к наблюдателю и между отдельными видами должна быть установлена проекционная связь. Напротив, в КОМПАС – ГРАФИК под видом понимается любое логически завершенное изображение, и отдельные виды могут быть не связанными между собой.

Вид при формировании чертежа на компьютере – это средство, управляющее структурой изображения. Любой вид обладает рядом параметров:

4. Имя (необязательный параметр);

Параметры вида устанавливаются с помощью специальных кнопок, которые находятся в строке текущего состояния (3.7). В левой стороне расположена кнопка, справа находится кнопка и поле Текущий вид, где указывается номер текущего вида.

Для получения информации о видах документа введем кнопку, при этом откроется диалоговое окно (рис. 3.8).

В этом окне приводятся все сведения о видах, которые будут представлены на чертеже. Кроме этого система автоматически формирует специальный Системный вид с нулевым номером. В этом виде выполняется внутренняя рамка и основная надпись. Любой из параметров вида может меняться пользователем в процессе работы. Исключение составляет Системный вид.

Его параметры неизменны:

3. Угол поворота в градусах - 0;

4. Имя – Системный вид;

5. Точка привязки – совпадает с началом координат листа и находится в Аналогично, начало абсолютной системы координат чертежа всегда находится в левом нижнем углу.

При расстановке изображений система определяет положение начала координат каждого вида на основе данных о системе координат трехмерной модели (рис. 3.9). Если вид на чертеже создается вручную, то пользователь сам устанавливает его начало координат. Поэтому, точка привязки вида – это его начало координат по отношению к системе координат листа.

В данный момент времени один из видов обязательно является текущим. В диалоговом окне он определяется по «галочке» слева от номера (рис. 3.8). Все вновь создаваемые объекты располагаются в текущем виде и логически принадлежат ему. Поэтому на экране, в любой момент времени отображается только один символ начала координат и принадлежит он текущему виду (рис. 3.9).

Параметры отображения вида устанавливаются в диалоговом окне «Управление отрисовкой видов», которое открывается с помощью кнопки (рис. 3.10) По умолчанию виды определяются по номерам, однако иногда, например, при большом количестве удобнее дать название каждому виду. Для отображения названий видов следует включить флажок Отображать имена видов.

Любой созданный ранее вид может находиться в одном из перечисленных состояний: текущий, активный, фоновый, погашенный.

Текущий вид – вид, в котором формируются все геометрические элементы в настоящее время. Системные линии текущего вида всегда отображаются реальным (установленным в Настройки) цветом и стилем.

Активный вид (одновременно может быть несколько видов) – вид, который доступен для редактирования, и изображен на экране одним цветом, установленным при создании. Если вид не является фоновым или погашенным, то он активный.

Фоновый вид (одновременно может быть несколько видов) – вид, который нельзя перемещать и редактировать, и используется он для привязки к объектам, находящимся в этом виде. Элементы фонового вида изображаются на экране пунктирными линиями.

Погашенный вид (одновременно может быть несколько видов) – вид, который не отображается на экране и не доступен для любых операций. При создании ассоциативных чертежей, они могут отображаться условно прямоугольниками бледного оттенка.

Для изменения состояния вида его нужно выделить в диалоговом окне Состояние видов и включить соответствующую кнопку (рис. 3.8).

Если надо перевести какой-либо вид в текущий, не обязательно открывать диалоговое окно. Можно выбрать его номер или название из списка поля Текущий вид (рис. 3.11).

При работе над чертежом очень важно следить, чтобы геометрические объекты логически связанные между собой принадлежали одному виду.

Например, размеры на виде спереди следует проставлять тогда, когда текущим видом является вид Спереди 1.

Если, работая с определенным видом, понадобиться изменить цвет линий, масштаб или расположение его на поле чертежа, то это можно сделать с помощью диалогового окна Параметры произвольного вида (рис.3.12), которое открывается с вводом команды Параметры текущего вида из меню Компоновка.

Учитывая габаритные размеры детали Кронштейн, из списка стандартных масштабов выберем значение 1: 2. На экране дисплея вид уменьшится в два раза. Изменение масштаба вида не приводит к изменению истинных размеров модели. Таким образом, в отличие от ручного черчения, при работе в КОМПАС-3D, нет необходимости пересчитывать реальные размеры.

При создании чертежа можно манипулировать отдельными видами (удалять, перемещать, поворачивать). Проще всего это сделать с помощью мыши. Для этого надо указать на рамку вокруг вида, система выделит соответствующие объекты по умолчанию зеленым цветом. Если необходимо удалить вид следует ввести кнопку. Если необходимо повернуть или переместить вид, то можно воспользоваться одноименными командами в группе команд Операции (рис. 3.13).

Важным этапом оформления чертежа является изображение разрезов. Для того чтобы показать внутреннее устройство кронштейна целесообразно выполнить ступенчатый разрез. Построение разреза следует выполнять в следующей последовательности.

1. Вид, на котором будем изображать линию сечения необходимо Проекционный вид 2 (вид сверху).

2. В диалоговом окне «Установка глобальных привязок» включить привязку Выравнивание.

3. На панели Размеры и технологические обозначения необходимо 4. С помощью привязки Выравнивание следует указать точки 1,2,3, и 4 определяющие линию сечения, учитывая, что эта линия должна проходить через центровые точки 5 и 6, соответствующих окружностей рис. (3.14).

5. При создании линии сечения нужно проверить направление взгляда, которое указывается специальными стрелками. Если оно выбрано неправильно, то его можно поменять на противоположенное с помощью специальной кнопки в строке параметров объекта и ввести кнопку.

6. На панели Создание ассоциативных видов введем кнопку линию сечения. Если все предыдущие операции были выполнены правильно, то линия сечения обозначится красным цветом. На экране появится фантом в виде габаритного прямоугольника.

панели Специального управления. В открывшемся диалоговом окне (рис. 3.15), можно задать все параметры штриховки.

8. Мышью следует указать направление расположения разреза. Он установится в проекционной связи с видом Сверху на месте вида Спереди. Новый вид будет текущим и автоматически получит имя В заключение компоновки чертежа необходимо выровнять разрез с видом Слева. Для размещения всех видов в проекционной связи следует воспользоваться командой в сочетании с привязкой Выравнивание, которую можно выбрать среди списка локальных привязок.

Открыть Локальные привязки следует с помощью контекстного меню при нажатии правой клавиши мыши.

В результате получим чертеж представленный на рис. 3.16.

Полученный в автоматическом режиме чертеж необходимо оформить.

Оформление предусматривает: построение осей, простановку размеров, введение технологических обозначений, введение технических требований, заполнение основной надписи.

Поскольку созданный чертеж ассоциативный, т.е. связанный с моделью, то при оформлении его следует воспользоваться режимом параметризации. Для этого в меню Настройка выберем команду Параметры текущего листа и откроем диалоговое окно (рис. 3.17), в левой части выделим раздел Параметризация. В правой части окна включим флажки Все в группах Ассоциировать при вводе для объектов оформления и Параметризировать для построений.

Построение осевых линий Осевые линии могут строиться как для всего контура определенного вида, так и для отдельных симметричных геометрических элементов (например, цилиндрические отверстия) Построение осевых линий предусматривает выполнение определенных условий:

1. необходимо обеспечить ее постоянный выход за пределы контура соответствующего геометрического элемента;

2. при изменении размеров этого геометрического элемента должна соответственно меняться длина ее.

3. при изменении положения геометрического элемента, осевая линия должна изменить свое положение.

направляющей на виде Разрез А – А. Сначала необходимо убедиться, что вид Разрез А – А является текущим. Затем выберем кнопку на инструментальной панели геометрии. В строке параметров объекта выберем стиль линии Осевая и построим произвольный отрезок. Аналогично выберем кнопку и введем ряд точек 1,2,3, 4 и 5 (рис. 3.18).

Положение точки 5 введем на середине отрезка 3-4, а затем введем кнопку линии за пределы контура зафиксируем расстоянием между 1и 4 точкой, а также между 2 и 6 точками (рис. 3.19).

Для всех других отверстий построим осевые линии аналогично рассмотренному случаю (рис. 3.20).

После построения осевых линий, следует отключить кнопку Все построенные ранее размеры носят вспомогательный характер и не должны быть видны на чертеже Левой клавишей мыши выберем в строке параметров объектов кнопку и откроем диалоговое окно Состояние слоев, где введем кнопку, которая в свою очередь откроет еще одно окно (рис. 3.21). Дадим название новому слою, после чего в предыдущем диалоговом окне появится имя «Установка осевых» (рис. 3.22).

Теперь необходимо перевести вспомогательные размеры в слой №1.

В меню Выделить введем команду По типу, откроем диалоговое окно (рис. 3. 23) и выберем строку Линейные размеры и кнопку.

Затем правой клавишей мыши необходимо щелкнуть в области любого выделенного объекта. Из появившегося контекстного меню выберем команду Изменить слой (рис. 3. 24) и в соответственном диалоговом окне (рис. 3.26) выделим слой №1 и сделаем его текущим.

Теперь, чтобы указанные размеры были невидимыми, необходимо погасить слой Установка осевых, для этого вернемся к диалоговому окну Состояние слоев (рис.3. 27) и выполним эту операцию, после чего изображение размеров определяющих длину и положение осевых исчезнут (рис.3. 28).

Выполним построение осевых на виде сверху. Для этого, прежде всего, следует сделать текущим Проекционный вид 2, затем необходимо ввести размеров и указать последовательно окружности. В строке параметров объектов следует указать угол наклона, значение которого выбираем равное (рис. 3.29).

Система отобразит осевые линии. Для того чтобы построить осевую для всего вида выберем окружность, которая будет расположена на ней и двойным нажатием на левую клавишу мыши приведем осевую окружности в состояние редактирования, при этом на экране отобразятся базовые точки в виде маленьких прямоугольников. Если потянуть за такую точку, то можно удлинить осевую линию (рис. 3.30). После выполнения операции для двух точек, находящихся на одной горизонтали получим осевую линию для всего вида.

Выполним осевую линию на Проекционном виде 3, зафиксируем положение осевых на виде сверху и слева и аналогично Проекционному виду 1 выполним перевод вспомогательных размеров в погашенный слой Установка осевых. Создание осевых линий можно считать завершенным.

Простановка размеров Все правила построения размеров были рассмотрены в первой части пособия, поэтому простановка размеров выполняется согласно правилам ЕСКД и методам создания конструкторских документов в КОМПАС-ГРАФИК.

Необходимо помнить, что между простановкой размеров на эскизах, выполняемых в процессе создания модели, и на конструкторских документах есть существенное отличие.

параметрическом режиме. При задании того или иного размера, система в автоматическом режиме меняет ранее изображенные геометрические элементы, подстраивая их под заданные параметры.

При создании и оформлении плоских чертежей разработчик может работать как в обычном, так и в параметрическом режиме, но геометрия ассоциативных видов полностью определена текущим состоянием модели.

Таким образом использовать параметризацию размеров при оформлении ассоциативных видов нецелесообразно. Эти размеры будут менять свои значения при изменении модели, но вы не сможете их использовать для управления геометрией чертежа.

Переведем в текущее состояние Проекционный вид 2 и выполним простановку размеров (рис. 3.31) Аналогично выполняем простановку размеров для двух других видов (рис.

3.32).

В заключении вводятся технологические обозначения, которые можно создать с помощью инструментальной панели размеров (рис. 3.33) На главном виде введем обозначение шероховатости. Убедимся, что вид Разрез А – А является текущим и, используя кнопку, зафиксируем необходимые значения (рис.3.33) Простановка шероховатости одинаковой, для ряда поверхностей, которая неуказанна на данном чертеже, выполняется с помощью специального диалогового окна. Окно открывается по схеме Компоновка Неуказанная шероховатость (рис. 3.34).

В диалоговом окне выбираем необходимые знаки и проставляем в верхнем правом углу (рис. 3.35).

В заключение выполним надписи, определяющие технические требования.

Для этого открываем специальное функциональное окно, которое выводится по схеме Компоновка Технические требования (рис.3.36).

На рис. 3.37 показан завершенный вариант ассоциативного чертежа кронштейна.

Выполним ассоциативный чертеж детали Наконечник (рис. 2. 28).

Аналогично предыдущему примеру введем кнопку на панели управления Ориентация включим кнопку Горизонтальная. На рабочей панели введем кнопку. Для получения полной информации о данной детали достаточно одного вида. Удалим проекционный вид 2 и 3, а главный вид расположим на середине листа. Выберем масштаб 2:1 (рис. 3.38).

Выполним построение осевых линий, также как для детали кронштейн, и покажем на главном виде местный разрез (рис. 3. 39).

Выполним простановку размеров и технологических обозначений.

Важным этапом выполнения данного чертежа является простановка допусков отклонения форм и расположения поверхностей.

Как и в предыдущем примере команды для решения данной задачи находятся на инструментальной панели размеров (рис. 3.33).

Для простановки обозначения базовой поверхности необходимо ввести определяющий данную поверхность, осевую или выносную линию). На экране появится фантом, по умолчанию система предложит обозначение А, но можно внести другое обозначение в строке параметров. Для этого надо щелкнуть мышью в текстовом окне и открыть диалоговое окно (рис. 3. 40), а затем ввести другой символ. Проставим обозначения базы А, Б и В (рис. 3.41).

Простановка обозначения допуска формы и расположения поверхности осуществляется с помощью кнопки. После запуска команды укажите мышью примерное положение таблицы. На экране появится фантом в виде прямоугольника с базовой точкой привязки (крестик) к рамке.

Если необходимо изменить базовую точку, то следует ввести кнопку, после чего откроется диалоговое окно (рис. 3. 42), в котором можно выбрать одно из возможных положений точки.

Теперь можно приступить к формированию и заполнению ячеек таблицы.

диалоговое окно. В диалоговом окне поэтапно выберем все необходимые параметры (рис. 3. 43).

Рис. 3. Затем выберем кнопку на панели Специального управления и укажем поверхность, к которой будет прилегать стрелка. Введем кнопку и в результате получим на чертеже допуск радиального биения (рис. 3. 44).

Выполним обозначения всех остальных допусков, простановку размеров и шероховатости и получим изображение представленное на рис. 3.45. В заключении необходимо проставить обозначение неуказанной шероховатости в верхнем правом углу, заполнить основную надпись и выполнение чертежа будет завершено (рис. 3.46).

Рис. 3. Рис. 3.

4. РЕДАКТИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ В КОМПАС-3D

В поисках наиболее оптимального решения конструктор может вносить изменения в ранее задуманный прототип изделия. Одним из преимуществ трехмерного моделирования является возможность редактировать 3D-модели.

Важным элементом редактирования служит дерево построения. Оно не только является структурой процесса моделирования, но и позволяет изменить любой эскиз, операцию или объекты вспомогательной геометрии. После удаления старых значений и внесения новых параметров, модель перестраивается. При этом сохраняются все существующие в ней связи.

При редактировании детали в КОМПАС-3D важно выполнять основное требование: изменения, вносимые в модель не должны привести к разрушению целостности этой модели, т.е. к распадению ее на несколько отдельных частей.

Прежде чем начинать редактирование, целесообразно снять копию с существующей модели для того, чтобы можно было всегда вернуться к первоначальному варианту. Для примера выберем модель Кронштейн, откроем файл и сохраним его как Кронштейн 2 (рис. 4.1) Форма и размеры любого элемента модели зависят от эскиза, типа и параметров формообразующей операции. Некоторые операции, такие как «Скругление» и «Фаска» выполняются без предварительного создания эскиза и полностью определяются параметрами, задаваемыми в соответствующих диалоговых окнах.

При редактировании операций важно запомнить, что можно изменить количественные и качественные параметры ее, но нельзя изменить тип выполняемой операции, т. е. нельзя выдавливание элемента заменить вращением и.т.д.

Рассмотрим несколько примеров редактирования операций Изменить радиус скругления основания детали Кронштейн с 4 мм на мм.

Для выполнения этой операции щелчком мыши выделим любую грань скругления основания на модели (рис. 4.2).

В дереве построения пиктограмма, обозначающая данную операцию, отобразится светло-зеленым цветом. Правой клавишей мыши введем контекстное меню (рис. 4.3) и выберем команду Редактировать исходный элемент. В результате, появится уже знакомое нам диалоговое окно (рис. 4.4), где необходимо изменить значение 4 на 10.

После ввода кнопки модель автоматически будет перестроена согласно новому параметру (рис. 4.5). Причем изменятся радиусы скругления двух ребер, так как эти скругления ранее выполнялись одной операцией.

Изменить толщину основания Кронштейна с 32 мм на 40 мм.

Чтобы изменить толщину пластины основания в дереве построения выберем элемент Операция выдавливания 1 и в соответствующем контекстном меню введем команду Редактировать элемент (рис. 4.6). Система перейдет в режим редактирования, при этом на экране модель будет изображена в том виде, какой она была в процессе создания до формирования рассматриваемого элемента (рис. 4.7). В дереве построения все элементы, начиная с редактируемого и более позднего создания, помечаются специальной пиктограммой «замком» и отображаются голубым цветом (рис. 4.8) «Замок» - означает временное исключение из расчетов всех указанных элементов. Данные этапы построения не отображаются в окне модели, однако информация о них сохраняется в памяти компьютера. На экране появляется диалоговое окно такое же, как и при первоначальном создании пластины выдавливанием.

В диалоговом окне необходимо внести изменения толщины основания.

Однако при создании опорной призмы и выполнения срезов по эскизам 3 и мы ориентировались на высоту равную 32, поэтому чтобы не нарушить целостности данных связей необходимую толщину получим выдавливанием в двух направлениях (рис. 4.9), после чего произойдет перестройка модели.

Модель приобретет вид, показанный на рис. 4.10.

При редактировании данной операции на пиктограмме детали появилось изображение восклицательного знака, обведенного красным. Если произведено такое редактирование модели, которое делает невозможным существование каких-либо геометрических элементов детали, то появляется предупреждение об ошибках. Можно нажать на правую клавишу мыши, после чего откроется контекстное меню, где можно увидеть надпись « Что неверно» (рис. 4.11).

Если еще раз щелкнуть левой клавишей, то откроется диалоговое окно, в котором будут подробно описаны возникшие ошибки (рис. 4.12). Кроме этого восклицательный знак, появится в дереве построения рядом с пиктограммой операции или эскиза, в которых произошли нарушения связей, формы или размеров.

Справочная система содержит рекомендации по устранению различных ошибок, возникающих в процессе редактирования. Чтобы получить разъяснения о конкретной ошибке и рекомендации по ее устранению, следует выделить в диалоговом окне характеристику ошибки и нажать кнопку В нашем случае появилась ошибка в булевой операции, и после перестроения модели исчезла прорезь в основании. Откроем диалоговое окно (рис. 4.13) с подробным анализом ошибок. Для исправления которых, необходимо редактировать Эскиз 10, что будет рассмотрено в следующей главе.

Кроме этого в результате редактирования, отверстия основания окажутся не сквозными. В дереве построения выберем операцию Вырезать элемент выдавливания 4 и в открывшемся диалоговом окне включим режим в двух направлениях, после чего данная ошибка будет исправлена.

формирующим форму и размеры будущей модели. Система позволяет вносить изменения в любой эскиз, после чего модель будет перестроена согласно внесенным изменениям.

Для редактирования эскиза, следует указать его. Это можно сделать с помощью дерева построения или щелчком мыши на любой грани, сформированной с помощью данного эскиза. Затем следует вызвать из контекстного меню команду Редактировать эскиз. Если эскиз был выбран в дереве построения, то следует нажать кнопку на панели управления, как и в редактировании операций, модель вернется к состоянию создания ее на этапе формирования выбранного эскиза. В процессе редактирования можно вносить любые изменения: перестраивать контур, менять размеры, накладывать и удалять параметрические связи и ограничения.

Если эскиз параметрический и содержит ассоциативные размеры, вы можете удалять или редактировать их. Важно помнить, что редактирование эскиза не должно привести к полному разрушению модели или невозможности перестройки системой вашей конструкции на основе внесенных изменений.

При увеличении толщины основания Кронштейна, была допущена ошибка, исправление которой связано с редактированием эскиза 10.

Изменить высоту прорези с 6 мм на 16 мм.

В дереве построения найдем: Сечение по эскизу: 4 и щелчком мыши выберем значок «+», при этом появится пиктограмма и надпись: Эскиз 10 (рис.

4.14). Правой клавишей мыши введем контекстное меню и выберем команду Редактировать эскиз. После чего в окне появится контур прорези, где мы увеличим высоту прорези в двух направлениях (рис. 4.15).

получим модель, изображенную на рис. 4. 16. При этом изображение восклицательного знака в дереве построения исчезнет. Это говорит о том, что ошибка исправлена. Иногда исправить несоответствие, возникшее при редактировании, можно исключив определенную операцию в дереве построения.

Рассмотрим еще один пример редактирования эскиза Изменить длину основания Кронштейна с 174 мм на 154 мм.

Аналогично в дереве построения найдем: Операция выдавливания: 1 и Эскиз 1. Введем команду Редактировать эскиз, и в окне появится контур основания. Для изменения значения линейного размера необходимо выполнит двойной щелчок мышью в области размерной надписи, заключенной в красный прямоугольник. При этом на экране появится диалоговое окно, где и следует внести необходимые изменения (рис. 4.17).

перестроит прямоугольник основания, относительно начала координат согласно внесенным изменениям (рис.4.18).

В процессе обновления предупреждения об ошибках в дереве построения не появилось. Однако отверстия для крепления оказались рядом с торцевой гранью (рис. 4.18), что недопустимо по технологическим соображениям.

Поэтому отредактируем Эскиз 9, изменив расстояние от отверстий до торцевой грани (рис. 4.19).

В конечном результате получим модель Кронштейн 2 (рис. 4.20)

5. СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

МОДЕЛИРОВАНИЯ В КОМПАС-3D

В процессе редактирования моделей, как мы убедились, могут возникать различные несоответствия или ошибки, которые затем приходится корректировать. Эти дополнительные действия не являются недостатками системы. Они являются недостатками самой модели или точнее выбранной технологии ее создания.

Каждый раз при формировании модели мы сталкиваемся с выбором:

быстро создать модель определенной геометрии, а затем если понадобится редактировать ее, то вносить необходимые корректировки, или затратить больше времени на ее создание, используя специальные технологии, но в последствии иметь возможность изменять ее в весьма широких пределах, без дополнительных корректировок. Поскольку процесс конструирования – это творческий процесс, который часто требует внесения определенных поправок, то второй вариант является наиболее предпочтительным. Можно сочетать оба варианта, формируя модель. Те составляющие, которые в дальнейшем не прогнозируется изменять, можно создать жесткими, а элементы, которые в процессе проектирования могут меняться следует формировать в гибком варианте.

К основным средствам, обеспечивающим построение гибких, легко перестраиваемых моделей можно отнести следующие.

1. Анализ и планирование деталей и сборок.

2. Использование параметризации в эскизах.

3. Использование переменных и выражений.

4. Использование опций в командах создания объемных элементов.

5. Использования вспомогательных объектов в эскизах.

Использование компоновочных эскизов.

7. Создание новых моделей при проектировании сборок.

Проведя тщательный анализ и планирование можно составить прогноз возможных изменений при проектировании какого-либо изделия и выработать наиболее рациональный метод конструирования модели. Анализ детали целесообразно проводить в следующей последовательности:

1. мысленно разъединить модель на простые геометрические тела (цилиндр, параллелепипед, сфера и т.д.);

2. выделить один из составляющих элементов в качестве основного, с которого начинается построение модели.

3. определить какие элементы в последствии могу быть изменены;

4. выяснить, какие связи необходимы между отдельными составляющими, чтобы наиболее корректно редактировать модель:

5. если модель симметричная, применить команду СИММЕТРИЯ 6. если модель имеет повторяющиеся геометрические элементы, то применить команду МАССИВ;

7. определить порядок, в котором следует выполнять построение модели, при этом целесообразно учитывать технологию изготовления детали.

В качестве примера рассмотрим построение гибкой модели детали Корпус.

Для построения гибкой модели проведем предварительный анализ детали.

1. Деталь состоит из основания в виде призмы, боковые ребра которой скруглены.

2. На основании по центру находится цилиндрическая бобышка.

отверстия.

4. На цилиндрической части детали по центру находится отверстие с 5. Основание и цилиндрическая поверхность связаны ребрами жесткости.

6. Деталь представляет собой тонкостенную отливку, внутренняя поверхность которой полностью соответствует внешней форме, за исключением ребер жесткости.

профильной плоскости.

8. В процессе конструирования предполагается изменять длину, цилиндрической бобышки и отверстий, толщину ребер жесткости.

9. При изменении параметров детали не должна нарушаться ее продольная и поперечная симметрия.

10. При изменении ширины и длины основания, крепежные отверстия должны находится на неизменном расстоянии от боковых граней, тем самым межосевые расстояния при этом изменяются в автоматическом режиме.

11. При изменении размеров основания и цилиндрической бобышки жесткости.

Важную роль в процессе компьютерного проектирования играют привязки.

Глобальные привязки можно установить в диалоговом окне, которое В данном случае установленные привязки будут действовать в течение текущего сеанса работы с компьютером. Если вы хотите, чтобы определенные привязки работали постоянно, то их следует установить в аналогичном диалоговом окне, которое открывается по схеме: Настройка Настройка системы Привязки (рис. 5.2).

Постоянными целесообразно выбирать только те привязки, которые наиболее часто приходится применять в работе. Чем больше привязок включено, тем сложнее определить какая из них работает в текущий момент, так как искомые точки могут располагаться рядом.

Остальные привязки можно применять как локальные, используя контекстное меню.

Построение модели начнем с создания прямоугольной призмы, которую примем за основание корпуса.

В дереве построения укажем элемент Горизонтальная плоскость и включим кнопку. Эскиз 1 будет представлять собой прямоугольник. КОМПАС-3D позволяет автоматически генерировать, а затем вспомогательных плоскостей. Линии пересечения стандартных плоскостей прямоугольника центр его расположим в начале координат. Помимо этого для создания гибкой модели необходимо использовать параметризацию в эскизах.

информацию о связях между объектами и о наложенных на объекты ограничениях. Подробнее об этом было изложено в первой части пособия.

конструктор постепенно формирует параметрическую модель – объединенный поддерживают заданные параметрические зависимости. Такая модель по желанию пользователя может динамически менять свою форму, без нарушения установленных связей между отдельными элементами.

В предыдущей главе мы уже устанавливали параметризацию в Настройках системы, а теперь введем параметры текущего эскиза по схеме: Настройка Параметры текущего эскиза Параметризация (рис. 5.3). После чего основная часть параметрических связей и ограничений (совпадение точек, формироваться автоматически.

Построим в эскизе прямоугольник по двум заданным точкам, используя одноименную команду. Начало координат расположим внутри прямоугольника (рис. 5.4).

КОМПАС-3D имеет возможность показать пользователю в любой момент времени наложенные на объект связи и ограничения. Для просмотра следует указать мышью один из элементов эскиза и нажать на правую клавишу. В открывшемся контекстном меню выбираем команду Показать / удалить ограничения (рис. 5.5). На экране появится диалоговое окно, в котором в виде списка представлены все связи и ограничения (рис. 5.6).

Первая строка выделена цветом. Это означает, что связь Совпадение точек является текущей.

Таким образом, правый вертикальный отрезок (выбранный нами для установления связей) будет выделен зеленым цветом. Он связан с верхним горизонтальным отрезком, подсвеченным красным цветом, связью Совпадение точек (текущая строка рис. 5.6) в точке выделенной на рис.5.7.

Если мы сделаем текущей вторую строку, то красным будет подсвечена нижняя сторона прямоугольника, которая связанна с вертикальным отрезком в указанной на рис. 5.7 точке.

Если сделать текущей строку Вертикаль – кроме самого отрезка ни один из объектов эскиза не будет выделен. Это означает, что вертикальность является параметрическим ограничением, которое характеризуется равенством координаты X конечных точек отрезка или углом наклона равным 90°.

Аналогично можно просмотреть автоматически установленную параметризацию других геометрических элементов.

Параметрически связанные объекты появятся, если мы будем использовать Перпендикулярный отрезок, Отрезок, касательный к двум кривым и т. д.) или некоторые команды редактирования.

Важнейшими элементами при формировании параметрических объектов является привязки.

C помощью команды ОТРЕЗОК построим стилем линии Тонкая диагональ прямоугольника. Как уже отмечалось, контуры эскиза создаются построения можно выполнять любым другим стилем линии, они не будут участвовать в формировании контура трехмерного тела.

вспомогательную точку на середине диагонали.

Посмотреть связи и ограничения диагонального отрезка можно не только с помощью контекстного меню, как описывалось выше, а так же с помощью панели Параметризация. Откроем диалоговое окно (рис. 5.8) и определим связи и ограничения, наложенные на диагональ.

Теперь можно ввести фиксированные размеры (рис. 5.9), которые остаются постоянными при любых изменениях в геометрических построениях.

Аналогично можно посмотреть связи и ограничения любого фиксированного размера (рис. 5.9).

Кроме просмотра диалоговое окно «Показать / удалить ограничения»

позволяет удалить любую связь или ограничение, если нажать на кнопку В процессе формирования параметрических эскизов не всегда удается создать все необходимые связи и ограничения. В таких случаях их можно задать в ручном режиме с помощью инструментальной панели Параметризация.

Особенностью ручного режима наложения связей является наглядность. В автоматическом режиме параметризация происходит в процессе создания чертежа и фактически скрыта от пользователя.

в ответ на запрос укажем последовательно точку начала системы координат 0 и вспомогательную точку на диагонали 1 (рис. 5.10).

перемещаться, поэтому будет перемещаться точка 1и связанная вместе с ней конструкция прямоугольника (рис. 5.11).

Созданный таким образом параметрический эскиз представляет собой единую конструкцию, которая может изменяться только по определенному закону. Данный закон и формирует пользователь в процессе наложения отдельных связей и ограничений.

Для построения основания применим операцию выдавливания на 15мм в обратном направлении.

Затем скруглим боковые ребра основания, для этого введем соответствующее диалоговое окно, где укажем радиус скругления R=15мм и затем последовательно боковые ребра. При этом удобнее использовать каркасный режим отображения. Ребра указанные вами будут высвечиваться красным цветом (рис. 5.12).

Аналогично скруглим ребра верхней грани основания (рис. 5.13) R=5мм.

Для этого укажем любое ребро грани, а затем включим флажок Продолжить по касательным ребрам.

На верхней грани основания сформируем Эскиз 2. Он будет представлять собой окружность диаметром 65мм. В качестве центра окружности выберем с помощью привязки Ближайшая точка начало координат. Таким образом, между центром окружности и началом координат будет установлена связь Совпадение точек. Для построения цилиндрической бобышки приклеим ее в прямом направлении на высоту 55мм.

Как было описано выше, в дереве построения каждой операции в автоматическом режиме присваивается название и номер. Номер необходим, для того чтобы отличить повторяющиеся операции. Например: Скругление: Скругление:2.

Формируя модель сложной конструкции, пользователь может многократно повторять одинаковые операции. Поэтому в процессе создании сложных моделей могут возникнуть трудности при ее редактировании. Очень удобно каждой операции присваивать свое название. Для этого в дереве построения в области названия необходимо щелкнуть два раза мышью и в появившейся рамочке внести изменения, после чего нажать клавишу.Переименуем операции, которые уже были выполнены (рис. 5.14) На любом этапе создания модели, ее можно перестроить в оболочку.

Начиная с указанной грани все составляющие модели, будут преобразованы из сплошных, заполненных материалом конструкций, в тонкостенные.

На панели Построения детали введите команду. На экране появится диалоговое окно (рис. 5. 15), в котором следует задать все необходимые параметры. В результате получим модель, изображенную на рис.

5.16.

Установим модель Нормально к… и, указав верхнюю грань бобышки, создадим Эскиз 3. Он будет представлять собой окружность диаметром 22мм.

Центр окружности необходимо указать в начале координат, используя привязку, Ближайшая точка. Закроем эскиз и выполним операцию Вырезать выдавливанием.

Для построения ребер жесткости выберем режим Без невидимых линий и вновь установим модель Нормально к…. Затем выделим верхнюю грань.

Создадим Эскиз 4 - эскиз ребра жесткости, который будет представлять собой замкнутый контур, состоящий из трех отрезков и дуги. Для того чтобы обеспечить автоматическое изменение ребра при редактировании модели, необходимо воспользоваться средствами параметризации.

построим произвольную ломаную линию из трех отрезков (рис. 5. 17).

Параметрические возможности КОМПАС-3D позволяют конструктору работать в режиме наброска, то есть прорисовывать лишь приблизительную форму контура, не выдерживая его размеров. Точные размеры и положение геометрических элементов можно задать позднее, с помощью команд параметризации и ассоциативных размеров.

,. Сначала отрезки 1-2 и 3-4 преобразуем в горизонтальные, а затем отрезок 2-3 в вертикальный (рис. 5. 18).

Теперь необходимо обеспечить постоянное плавное касание ребра жесткости к боковой грани цилиндрической поверхности.

В процессе проектирования часто требуется построение некоторых элементов выполнять в определенной связи с уже ранее созданными объектами.

Но при формировании нового эскиза все остальные объекты как бы погашены, то есть они видимы, но не могут принимать участия в построении.

В таких случаях можно воспользоваться командой Спроектировать объект из меню Операции или с помощью специальной кнопки. Далее следует указать объект, проекцию которого надо получить. Рядом с изображением курсора появится палочка, после чего необходимо щелкнуть левой клавишей мыши и объект будет выделен основной линией, то есть он становится активным.

Проекции ребер и граней создаются в виде графических объектов со стилем линии Основная, оси проецируются во вспомогательные прямые, а вершины – во вспомогательные точки.

При построении проекции грани в эскиз, так же проецируются все ребра ограничивающие ее. Если проекции каких-либо ребер совпадут, то проецируется только одно ребро, а в командной строке появится сообщение « Проекции некоторых элементов не добавлены».

Касание ребра жесткости цилиндрической поверхности выполним, используя команду Обрезать. Границей при этом послужит окружность, представляющая собой спроецированный контур грани. Кроме этого удалим часть окружности и получим замкнутый контур (рис. 5.19).

Аналогично выше изложенному, спроектируем в эскиз ребро боковой поверхности основания. Для выбора вершины необходимо подвести к ней курсор, когда около курсора появится "звездочка", тогда с помощью мыши введем в эскиз вспомогательную точку (на рис. 5.19 – точка 5).

Теперь необходимо обеспечить симметрию ребра относительно фронтальной плоскости, проходящей через начало координат. Для этого введем вспомогательную точку 6 на середине отрезка 2-3, используя соответствующую привязку (рис. 5.20).

С помощью кнопки установим точку 6 и начало координат на одной горизонтальной прямой.

В заключение зададим значения фиксированных размеров, толщину ребра и расстояние от боковой грани основания (рис. 5. 21).

Закроем Эскиз 4 и введем кнопку. В открывшемся диалоговом окне зададим Обратное направление выдавливания и выберем опцию До поверхности (рис. 5.23), для того, чтобы ребро жесткости автоматически меняло свою высоту, при изменении высоты цилиндрической части поверхности и основания.

В окне модели в качестве граничной поверхности укажем верхнюю грань призмы. При этом система построит фантом будущего ребра. Введем кнопку. После чего система построит ребро жесткости (рис. 5.24) Второе ребро расположено симметрично первому относительно профильной плоскости проекции. Его мы построим несколько позже.

Опять расположим модель Нормально к…и на верхней грани основания создадим Эскиз 5 – это окружность диаметром 10 мм, которая определяет заготовку одного из крепежных отверстий.

Очень важным представляется правильно установить центр окружности, так как при изменении размеров основания крепежные отверстия должны находиться на неизменном расстоянии от его боковых граней. Для выполнения этого условия линейные размеры, определяющие положение центра окружности необходимо задавать от наружных ребер основания. Несколько усложняет этот процесс ранее выполненная операция скругления ребер верхней грани. По этой причине построение фасок и скруглений рекомендуется выполнять на заключительной стадии создания модели. Однако в качестве начала отсчета можно взять дуговое ребро 1-2 (рис. 5.25), предварительно выполнив команду Спроецировать объект. Как уже говорилось ранее, ребро проецируется в текущий эскиз со стилем линии Основная.

Чтобы дуговое ребро не входило в контуры эскиза, изменим стиль линии с фиксированные размеры, выбрав в качестве начала отсчета конечные точки дугового ребра 1 и 2 (рис. 5.26).

Закроем эскиз и выполним операцию Вырезать выдавливанием, выбрав Прямое направление и опцию Через все. Система сформирует отверстие для крепления (рис. 5.27) Очень часто технические конструкции имеют симметричные элементы.

КОМПАС-3D позволяет получать копии выбранных элементов относительно плоскости или плоской грани и далее поддерживать эту симметрию.

В качестве примера рассмотрим построение зеркальной копии ребра жесткости.

Для этого на панели Построения детали выберем кнопку плоскость. Затем выберем элемент зеркального отражения (ребро жесткости) в окне модели или в дереве построения. При этом появится фантом ребра и если операция выполнена правильно, то введем кнопку (рис. 5.28).

Удалим часть виртуального металла, выполнив срез ребра по диагонали.

Для этого в окне модели выделим боковую грань ребра и создадим Эскиз 6.

Он представляет собой отрезок, конечные точки которого выбраны с помощью привязки Ближайшая точка (рис. 5.29).

Закроем эскиз и введем кнопку, выполним операцию среза.

На втором ребре выполним срез аналогично первому и в результате получим модель изображенную на рис. 5. Повторим операцию Зеркальная копия еще дважды. В первый раз плоскостью симметрии будет фронтальная плоскость, во второй профильная, а зеркальным элементом отверстие для крепления (рис. 5.31).

В завершении выполним фаску на верхнем отверстии и скругление верхней грани цилиндрической поверхности.

Созданной модели присвоим имя Корпус и сохраним ее (рис. 5.32).

В некоторых случаях целесообразно зеркально отражать не отдельные элементы, а всю конструкцию. Предположим, можно создать половину детали, а затем выполнять зеркальное отражение.

Рассмотрим на примере детали Опора. Она симметрична относительно профильной плоскости. Используя возможности КОМПАС- 3D, создадим одну часть модели (рис. 5 32).

отражения, после чего появится фантом отражения (рис. 5.33), если он сформирован правильно, то нажмем кнопку.

Результат такого отражения представлен на рис. 5.34.

Рассмотрим возможности редактирование гибкой модели детали Кронштейн. Для этого сохраним модель с новым именем Кронштейн 2.

Изменим высоту основания детали с15мм на 25мм.

В дереве построения выберем операцию ОснованиеРедактировать элемент и в открывшемся диалоговом окне введем новое значение высоты.

Модель перестроится, кроме этого увеличение высоты призмы повлечет автоматическое изменение размеров ребер жесткости (рис. 5.32).

Изменим длину верхней грани основания детали с 140 на 160 мм.

В дереве построения выделим Эскиз 1 и в контекстном меню выберем команду Редактировать эскиз. Внесем изменения в фиксированный размер.

После модификации детали изменятся в автоматическом режиме размеры межосевого расстояния по оси Y и длина ребер жесткости (рис. 5.33).

Изменим диаметр отверстий под крепежные болты с 10мм на 12мм.

Аналогично предыдущему внесем изменения в Эскиз 6. Вместе с отверстием, изображенном на эскизе, перестроятся все его зеркальные отображения Изменим параметры цилиндрической бобышки:

• диаметр отверстия с 22мм на 16мм.

В результате модификации в автоматическом режиме полностью изменяются размеры ребер жесткости, и модель приобретет вид, представленный на рис.5.34.

Изменим толщину стенки с 4мм на 2мм.

В дереве построения выберем Оболочка Редактировать элемент и в открывшемся диалоговом окне изменим значение толщины (рис. 5.35).

Изменим толщину ребер жесткости с 6мм на 10мм.

Для этого внесем изменения в Эскиз 4. Причем изменится толщина не только ребра сформированного с помощью выше указанного эскиза, но и его зеркальная копия После всех внесенных поправок мы получим модифицированную модель детали Корпус (рис. 5.36).

В завершении выполним разрез (рис. 5.37), чтобы увидеть внутреннее устройство детали.

Как вы смогли убедиться, в процессе редактирования в дереве построения ни разу не появлялось предупреждение об ошибке в виде "вопросительного знака". Это говорит о том, что при редактировании очередного элемента, все остальные перестраивались автоматически, сохраняя общий замысел проекта.

Кроме этого необходимо заметить, что важным управляющим звеном в процессе конструирования и редактирования является Дерево построения.

Перемещая нижнюю линию в дереве построения (указатель окончания построения), мы можем вернуться к модификации модели на любом уровне ее создания (рис.5.38). Все остальные операции в дереве построения будут блокированы. Это отобразится в виде пиктограмм со значком "Замок". Таким образом, вы можете последовательно просмотреть все этапы формирования модели, даже если вы не создавали эту модель.

Можно не только вносить изменения в проект на любом этапе конструирования, но и менять последовательность операций создания модели.

Для этого следует переместить пиктограмму, соответствующую данной операции в дереве построения.

Например, переместим операцию Оболочка на несколько пунктов ниже.

Для этого необходимо подвести курсор к соответствующей пиктограмме, и нажав на левую клавишу мыши, не отпуская ее, переместить курсор ниже (рис. 5. 39). Когда нужное положение будет достигнуто, необходимо отпустить клавишу. Пиктограмма операции разместится на указанном месте и будет помечена красной галочкой. Для того, чтобы модель перестроилась, согласно измененной схеме, необходимо ввести кнопку.

Как мы видим, в результате внесенных изменений, ребра жесткости и отверстия для крепления стали тонкостенными элементами. Из чего следует вывод, что первоначальное расположение данной операции в дереве построения было выбрано правильно.

5.3. Конструирование модели с использование переменных и выражений В предыдущих главах мы познакомились с возможностью создавать параметрический эскиз (основу модели) с помощью ассоциативных размеров и разного рода связей и ограничений. На практике часто отдельные параметры детали могут быть связанны определенной зависимостью. Например, по замыслу конструктора длина детали должна быть в четыре раза больше ширины или диаметр наружной поверхности цилиндрической втулки в 1,5 раза больше диаметра отверстия. Такие зависимости можно сформировать в модели за счет использования переменных и выражений.

Использование переменных и выражений рассмотрим на примере создания модели детали Крышка (рис. 5.40).

Для построения гибкой модели проведем предварительный анализ детали.

1. Деталь симметрична относительно фронтальной и профильной плоскости и состоит из двух пластин.

2. Нижняя пластина представляет собой призму, боковые ребра которой скруглены. Она имеет четыре крепежных отверстия.

3. Верхняя пластина – призма, у которой две противоположенные цилиндрические поверхности.

4. В верхней пластине имеются два одинаковых отверстия, которые состоят из двух участков с разными диаметрами (D > d).

5. Предполагается изменять размеры основания и верхней пластины.

6. При изменении ширины верхней пластины не должно нарушаться плавное сопряжение цилиндрической грани с плоской.

7. Диаметр верхнего отверстия должен быть больше на 8мм нижнего.

Формирование модели начнем с построения основания, которое имеет такую же конструкцию, как и у детали Корпус, рассмотренную ранее. Однако если для предыдущей детали мы сначала создавали пластину, затем скругление ребер и в последнюю очередь отверстия для крепления, то теперь мы соединим эти операции в одну.

Выберем горизонтальную плоскость с ориентацией Сверху и создадим Эскиз 1- прямоугольник. Начало координат поместим внутри его.

Выполним скругление углов прямоугольника радиусом 9мм (рис.5. 41).

Команда Скругление не только формирует дугу, соединяющую два объекта, но и автоматически накладывает на них параметрические связи Совпадение точек и Касание.

Проставим размер на одной из четырех дуг и нажмем кнопку проставленным фиксированным размером и введем кнопку умолчанию кнопка. выравнивает дуги попарно.

Теперь проставим вертикальный размер, определяющий ширину нижней пластины. В диалоговом окне оставим без изменения значение размера в миллиметрах (рис. 5.42). В текстовом поле Переменная необходимо ввести имя переменной в виде заглавной буквы латинского алфавита (N).

Допускается в названии переменных использовать буквы латинского алфавита, арабские цифры, символы. Длина имени переменной не должна превышать 16 знаков. Аналогично установим горизонтальный размер и присвоим ему имя M.

Далее необходимо обеспечить симметрию прямоугольника относительно начла координат. При построении основания детали Корпус симметричность достигалась с помощью связи Совпадения точек (начала координат и середины диагонали).

В данном случае положение начала координат в центре прямоугольника попробуем реализовать с помощью зависимостей, связывающих переменные линейные размеры.

Для этого введем горизонтальный размер, определяющий расстояние от стороны прямоугольника до начала координат и присвоим ему имя переменной Точно также введем вертикальный размер и название переменной –n (рис.

5. 43).

В открывшемся диалоговом окне в поле Ввод уравнения сделаем запись m=M/2 и нажмем кнопку. Затем удалим выражение в поле Ввод выполним новую запись N=n*2 (переменные можно поменять уравнения, местами) и добавим ее в раздел Уравнения (рис. 5.44). Закроем диалоговое окно, после чего система переместит центр прямоугольника в начало координат (рис. 5.45).

Теперь можно установить точные размеры прямоугольника: длина 78мм и ширина 48 мм. Одновременно введенная в эскиз система из двух уравнений будет обеспечивать следующие условия: расстояния от сторон прямоугольника до его центра (начало координат) всегда будет равно половине длины и ширины соответственно (рис. 5.46).

Добавим в эскиз 4 окружности, которые будут формировать отверстия для крепления. Сначала построим с помощью привязки Ближайшая точка (центр скругления углов прямоугольника) небольшую окружность в верхнем левом углу и с помощью фиксированного размера установим ее диаметр 7мм.

В заключение, с помощью команды Копировать и привязки Центр расставим еще 3 окружности (рис. 5.47) Таким образом, в одном эскизе можно реализовать всю геометрию и параметрические связи, необходимые для построения основания детали. В связи с этим возникает вопрос, какие же элементы следует создавать как часть эскиза, а какие как операции.