Система трехмерного моделирования

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 8Следующая ⇒

Основным недостатком 2D систем проектирования является то, что при проектировании конструктор мыслит не в терминах проектируемой детали (основание, ребро жесткости, отверстие), а в терминах традиционного набора графических примитивов ( отрезок, дуга, окружность и т.д.) Для построения чертежа в этом случае необходимо мысленно разложить деталь на проекции. Если необходимо внести изменения в конструкцию детали, то вносить их нужно во все проекции. Особенно сложно это делать при проектировании деталей сложной пространственной конфигурации. Это вынуждает упрощать конструкцию детали.

При традиционном проектировании усложняется понимание взаимосвязи элементов сборки, невозможно передать разработанные конструкции в расчетные пакеты.

Эти недостатки легко устраняются при переходе на трехмерное твердотельное моделирование.

Общепринятым порядком моделирования твердого тела является последовательное выполнение булевых операций (объединения, вычитания и пересечения) над объемными элементами (сферами, призмами, цилиндрами, конусами, пирамидами и т.д.). Пример выполнения таких операций показан на рисунке.

Булевы операции над объемными элементами: а) цилиндр;

б) объединение цилиндра и призмы; в) вычитание призмы; г)вычитание цилиндра

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.).

Образование объемных элементов:

а) призмы, б) тора, в) кинематического элемента

Плоская фигура, на основе которой образуется тело, называется эскизом, а формообразующее перемещение эскиза – операцией.

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-ГРАФИК. 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 окончании создания 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-ГРАФИК чертежа или фрагмента. Это позволяет при создании трехмерной модели опираться на существующую чертежно-конструкторскую документацию.

Грань – гладкая поверхность детали

Ребро – линия, разделяющая две смежные грани

Вершина – точка на конце ребра

Тело детали – Замкнутая и непрерывная область пространства, ограниченная гранями и заполненная однородным материалом из которого изготовлена деталь.

Дополнительные элементы модели: начало координат, плоскости и оси

Проектирование новой детали начинается с создания основания путем вставки в файл готовой модели детали или выполнения операции над эскизом (или несколькими эскизами).

При этом доступны следующие типы операций:

1. Вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза,

Эскиз и элемент, образованный операцией вращения

2. Выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза,

Эскиз и элемент, образованный операцией выдавливания

3. Кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль указанной направляющей,

Эскизы и элемент, образованный кинематической операцией

Вообще говоря, операции выдавливания и вращения являются частными случаями кинематической операции. Очевидно, что при выдавливании траектория перемещения эскиза-сечения представляет собой отрезок прямой линии, а при вращении – дугу окружности (или полную окружность).

4. Построение тела по нескольким сечениям-эскизам.

Эскизы и элемент, образованный операцией по сечениям

Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.

После создания основания детали производится " приклеивание" или " вырезание" дополнительных объемов. Каждый из них представляет собой элемент, образованный при помощи перечисленных выше операций над эскизами. При выборе типа операции нужно сразу указать, будет создаваемый элемент вычитаться из основного объема или добавляться к нему. Примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, а примерами добавления объема – бобышки, выступы, ребра.

Создание основания детали

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 из четырех типов формообразующих элементов – элемент выдавливания, элемент вращения, кинематический элемент и элемент по сечениям.

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.

Создание эскиза основания. Требования к эскизам.

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" (допускается наличие осевой линии).

- В эскизе может быть один или несколько контуров.

- Если контур один, то он может быть разомкнутым или замкнутым.

- Если контуров несколько, все они должны быть замкнуты.

- Если контуров несколько, один из них должен быть наружным, а другие – вложенными в него.

- Допускается один уровень вложенности контуров.

Эскиз может быть построен на плоскости (в том числе на любой плоской грани тела). Для выполнения некоторых операций (например, создания массива по окружности) требуется указание оси (осью может служить и прямолинейное ребро тела).

Если существующих в модели граней, ребер и плоскостей проекций недостаточно для построений, Вы можете создать вспомогательные плоскости и оси, задав их положение одним из предусмотренных системой способов.

Применение вспомогательных конструктивных элементов значительно расширяет возможности построения модели.

Для создания таких элементов предназначены команды, кнопки вызова которых находятся на панели Вспомогательная геометрия:

Ось через две вершины

Ось на пересечении плоскостей

Ось конической поверхности

Ось через ребро

Смещенная плоскость

Плоскость через три вершины

Плоскость под углом к другой плоскости

Плоскость через ребро и вершину

Плоскость через вершину параллельно другой плоскости

Плоскость через вершину перпендикулярно ребру

Нормальная плоскость

Касательная плоскость

Плоскость через ребро параллельно/перпендикулярно другому ребру

Плоскость через ребро параллельно/перпендикулярно грани

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒