Порядок работы при создании трехмерной детали Модуль 2

Модуль 2.

Порядок работы при создании трехмерной детали
Цель модуля: Изучение основных понятий и порядка работы для создания объемной детали в системе САПР КОМПАС 3D.

Основные определения
В КОМПАС 3D для задания формы объемных элементов выполняется такое перемещение плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму элемента (например, поворот дуги окружности вокруг оси образует сферу или тор, смещение многоугольника – призму, и т.д.).


Рис. 1. Образование объемных элементов: а) призмы, б) тора, в) кинематического элемента

Плоская фигура, на основе которой образуется тело, называется эскизом, а формообразующее перемещение эскиза – операцией.
В каждом файле модели (в том числе в новом, только что созданном) существует система координат и определяемые ею проекционные плоскости.
Название этих объектов отображается вверху Дерева модели.


Рис. 2. Дерево модели

При работе с любой моделью в КОМПАС 3D на экране, кроме окна, в котором отображается модель, показывается окно, содержащее Дерево модели.
Дерево модели — это представленная в графическом виде последовательность объектов, составляющих модель. Они отображаются в Дереве в порядке создания.
Вы можете переименовать любой элемент в Дереве модели. Для этого дважды медленно щелкните мышью по его названию; оно откроется для редактирования. Введите новое название элемента и щелкните мышью вне списка элементов дерева. Новое название элемента будет сохранено в Дереве модели.
Слева от названия каждого объекта в Дереве отображается значок, соответствующий способу, которым этот элемент получен. Значок, в отличие от названия объекта, изменить невозможно. Благодаря этому при любом переименовании элементов в Дереве модели остается наглядная информация о способе и порядке их создания.
Дерево модели служит не только для фиксации последовательности построения, но и для облегчения выбора и указания объектов при выполнении команд.
Изображение системы координат модели показывается посередине окна в виде трех ортогональных отрезков красного, синего и зеленого цветов. Общее начало отрезков — это начало координат модели, точка с координатами 0, 0, 0.
Чтобы увидеть изображение проекционных плоскостей, нужно выделить их в Дереве построения.


Рис. 3. Окно новой детали

Плоскости показываются на экране условно – в виде прямоугольников, лежащих в этих плоскостях. По умолчанию прямоугольники расположены так, что их центры совмещены с началом координат — такое отображение позволяет пользователю увидеть размещение плоскостей в пространстве. Иногда для понимания расположения плоскости требуется, чтобы символизирующий ее прямоугольник был больше (меньше) или находился в другом месте плоскости. Вы можете изменить размер и положение этого прямоугольника, перетаскивая мышью его характерные точки (они появляются, когда плоскость выделена).
Плоскости проекций и систему координат невозможно удалить из файла модели. Их можно переименовать, а также отключить их показ в окне модели.
В левом нижнем углу окна модели отображается еще один символ системы координат. Он состоит из трех объемных стрелок красного, зеленого и синего цветов, показывающих положительные направления осей X, Y, Z соответственно. При повороте модели он поворачивается — так же, как и значок, расположенный в начале координат, но, в отличие от последнего, не сдвигается при перемещении модели и не может быть отключен.

Начало построения трехмерной модели

Построение трехмерной модели детали начинается с создания основания – ее первого формообразующего элемента. Основание есть у любой детали; оно всегда одно.
В качестве основания можно использовать любой тип формообразующих элементов:

— элемент выдавливания,
— элемент вращения,
— кинематический элемент,
— элемент по сечениям.

В начале создания модели всегда встает вопрос о том, какой элемент использовать в качестве основания детали. Для ответа на него нужно хотя бы приблизительно представлять конструкцию будущей детали.

Мысленно исключите из этой конструкции фаски, скругления и прочие мелкие конструктивные элементы, разбейте деталь на составляющие ее формообразующие элементы (параллелепипеды, призмы, цилиндры, конусы, торы, кинематические элементы и т.д.).
Чаще всего в качестве основания используют самый крупный из этих элементов. Если в составе детали есть несколько сопоставимых по размерам элементов, в качестве основания выбирают тот из них, к которому потребуется непосредственно добавлять (вырезать) наибольшее количество дополнительных объемов.
Иногда в качестве основания используют простой элемент (например, параллелепипед, цилиндр), описанный вокруг проектируемой детали (или ее части).
В некоторых случаях можно выбрать основание (а также наметить дальнейший порядок проектирования детали), представив технологический процесс ее изготовления.
Построение любого основания начинается с создания эскиза. Эскиз располагается на плоскости. Как правило, для построения эскиза основания выбирают одну из существующих в файле детали проекционных плоскостей.

Построение эскиза

Эскиз может располагаться в одной из ортогональных плоскостей координат, на плоской грани существующего тела или во вспомогательной плоскости, положение которой задано пользователем.

Эскиз изображается на плоскости стандартными средствами чертежно-графического редактора КОМПАС. При этом доступны все команды построения и редактирования изображения, команды параметризации и сервисные возможности. Исключением является невозможность ввода некоторых технологических обозначений, объектов оформления и таблиц.
Эскиз может содержать текст. По выходе из эскиза все тексты в нем преобразуются в один или несколько контуров, состоящих из кpивых NURBS (неpегуляpный paционaльный В-сплaйн).
В эскиз можно перенести изображение из ранее подготовленного в КОМПАС чертежа или фрагмента. Это позволяет при создании трехмерной модели опираться на существующую чертежно-конструкторскую документацию.
Порядок построения в эскизах таких геометрических объектов, как прямоугольники, многоугольники и ломаные, ничем не отличается от порядка построения аналогичных объектов в графическом документе. Однако результатом построения являются не единые объекты, а наборы отрезков, составляющие построенные прямоугольники, многоугольники или ломаные.
Как правило, эскиз представляет собой сечение объемного элемента. Реже эскиз является траекторией перемещения другого эскиза — сечения.
Для создания объемного элемента подходит не любое изображение в эскизе, оно должно подчиняться некоторым правилам.

— Контуры в эскизе не пересекаются и не имеют общих точек.
— Контур в эскизе изображается стилем линии "Основная".
Иногда для построения контура в эскизе (особенно параметрическом) требуются вспомогательные объекты, не входящие в контур. Их можно изображать другими стилями линий; такие объекты не будут учитываться при выполнении операций.
— Эскиз может содержать несколько слоев.
При выполнении операции учитываются объекты во всех слоях, кроме погашенных.
Существуют дополнительные (частные) требования, предъявляемые к эскизам, предназначенным для выполнения конкретных операций.
Технология построения эскиза

Построение эскиза выполняется по следующему алгоритму:
• Перед созданием эскиза выберите в Дереве построения детали плоскость, на которой он будет расположен.
Для этого щелкните мышью на ее названии. Значок плоскости в Дереве построения будет выделена зеленым цветом, а в окне детали будет подсвечено условное обозначение плоскости (квадрат с характерными точками).


Рис. 4. Выбор плоскости эскиза

Выбор плоскости для построения эскиза основания не влияет на дальнейший порядок построения модели и ее свойства. Однако от этого выбора зависит положение детали в стандартной ориентации. Например, если эскиз-сечение элемента выдавливания построен в плоскости XY, то проекция элемента на виде спереди будет совпадать с формой эскиза.
Эскиз удобно строить, когда его плоскость совпадает с плоскостью экрана (если плоскость эскиза перпендикулярна плоскости экрана, построение совершенно невозможно).

• Для создания эскиза вызовите из контекстного меню команду Эскиз или нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния.
Кнопка Эскиз останется нажатой. Это свидетельствует о том, что система находится в режиме редактирования эскиза.
После перехода в режим редактирования эскиза изменяется набор кнопок Компактной панели и состав Главного меню. В плоскости эскиза находится его система координат.


Рис. 5. Режим эскиза

Режим редактирования эскиза мало отличается от режима редактирования фрагмента КОМПАС. В нем доступны все команды построения и редактирования графических объектов, выделения, измерений, простановки размеров, наложения параметрических связей и ограничений.
Исключение составляют команды создания таблиц и технологических обозначений во фрагменте — в режиме редактирования эскиза они отсутствуют. Это связано с тем, что в отличие от графических примитивов эти объекты при перемещении эскиза не участвуют в образовании формы трехмерного элемента и в отличие от размеров они не определяют конфигурацию эскиза. Поэтому таблицы и технологические обозначения в эскизах не используются.
Эскиз может содержать текст. При выходе из режима редактирования эскиза все тексты в нем преобразуются в один или несколько контуров, состоящих из кривых NURBS (неpегуляpный paционaльный В-сплaйн).
По умолчанию в новом эскизе включен параметрический режим.

• Создайте в эскизе изображение сечения основания детали (или траектории перемещения сечения), при необходимости наложите параметрические связи и ограничения.

Рис. 6. Вычерчивание объектов эскиза

• Когда создание эскиза закончено, перейдите в режим трехмерных построений.
o Выйдите из последней использовавшейся в режиме эскиза команды. Для этого нажмите кнопку Прервать команду на Панели специального управления или клавишу .

o Затем вызовите из контекстного меню команду Эскиз или отожмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния.

Система вернется в режим трехмерных построений. Эскиз, построение которого только что закончено, будет подсвечен в окне детали и выделен в Дереве построения.


Рис. 7. Эскиз в трехмерном режиме

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется эскизом и операцией?
2. Что представляет собой дерево модели?
3. С чего начинается построение трехмерной детали?
4. Назовите операции для создания объемной модели.
5. Что такое основание детали?
6. Как решить, что будет являться основание детали?
7. Назовите правила создания эскиза.
8. Какие элементы могут содержаться в эскизе?
9. Какие элементы не могут содержаться в эскизе?
10. Опишите технологию создания эскиза.