Пятый семинар – построение отдельных деталей 2

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Пятый семинар – построение отдельных деталей 2

Мартынюк В.А.

Оглавление

Операции над кривыми и поверхностями_ 1

Кривая на поверхности_ 1

Смещение на грани_ 2

Изменение длины кривой_ 3

Обрезка кривой_ 3

Проецирование 4

Комбинация проекций_ 5

Зеркало_ 5

Свертка \ развертка кривой_ 6

Свертка_ 6

Развертка_ 7

Линия пересечения_ 7

Обрезка поверхности_ 8

Обрезка тела_ 8

Прочие инструменты и возможности построения детали_ 9

Массивы_ 9

Подготовительная операция – обобщенный выступ_ 9

Размножение feature командой «Элемент массива» 9

Преобразование твердого тела командой «Геометрия массива» 10

Булевы операции_ 11

Синхронное моделирование 11

Ограничение параллельности и перпендикулярности граней_ 12

Ограничение коаксиальности_ 12

Слои_ 13

Настройка слоя 13

Переместить на слой_ 14

Категории слоев 14

Задание материала детали_ 15

Как узнать итоговый вес детали_ 15

Задание произвольной плотности материала_ 15

Задание конкретного материала и соответствующей плотности_ 16

Различные возможности анализа_ 17

Анализ формуемости_ 18

Операции над кривыми и поверхностями

Кривая на поверхности

· Эту команду можно найти в падающем меню Вставить \ Кривая \ Кривая на поверхности (рис.1).

рис.1 рис.2 рис.3 рис.4

· Диалоговое окно команды представлено на рис.2. Сначала в этом окне нужно указать поверхность. А затем, в поле Ограничения сплайна следует указать точки на поверхности. Можно просто тыкать курсором в поверхность, и следом система будет строить гладкую кривую (рис.3).

· При этом систем гарантирует, что все очки кривой будут лежать на поверхности.

· Двойной клик по кривой в рабочей области приводит к появлению на её изображении характерных точек (рис.4) и одновременно окна рис.2. Таким образом вы можете полностью откорректировать вашу кривую.

· В навигаторе детали кривая представлена как на рис. 5.

· Аналогично кривую можно разместить и на кривой грани твердого тела (рис.7а).

Смещение на грани

· Эта команда находится уже в другом разделе, а именно в падающем меню Вставить \ Кривая по кривой (рис.6).

рис.5 рис.6 рис.7 рис.7а

· Команда позволяет построить как бы эквидистанту исходной кривой, лежащей на поверхности (рис.9). Конечно, результирующая кривая совсем не эквидистанта. Но она похожа на исходную кривую, и также строго лежит на поверхности.

рис.8 рис.9 рис.10

· Верхняя часть диалогового окна команды представлена на рис. 7. В этой части нужно указать кривую, и поверхность, по которой будет происходить сдвиг.

· Нижняя часть диалогового окна показана на рис.8. Обратите внимание на переключатели Расширить до ребер грани и Обрезать по ребрам грани. Именно с этими переключателями и была сдвинута кривая на рис.9.

Изменение длины кривой

· Часто возникают ситуации, когда хочется несколько продлить кривую (рис.101). Например, обрезание поверхности кривой возможно, только если кривая полностью пересекает поверхность.

· Для этого вы должны вызвать команду из падающего меню Изменить \ Кривая \ Длина (рис.102).

· Диалоговое окно показано на рис. 103. Экстраполяция кривой происходит по линейному закону.

· В общем, действие команды понятно. Рядом с каждым концом кривой появляется небольшая стрелочка, и маленькое табло (отс.105). Вы можете курсором перемещать стрелочку, и наблюдать в табло – как далеко вы отодвинулись от первоначального значения длины в ту, или другую сторону. Результат удлинения кривой представлен на рис. 104

рис.101 рис.102 рис.103 рис.104

Обрезка кривой

· В той же группе команд (рис.102) присутствует и команда, с помощью которой вы можете обрезать кривую по заранее поставленной на ней точке.

· Сама команда предсказуемо отрезает кривую по указанной точке. Но нужно оговорить параметры, которые ставят в поле Настройки по поводу Исходных кривых. На рис. 104а показано, что исходные кривые можно Скрыть, или Оставить.

· Если вы поставите вариант Оставить, то отрезанный кусок кривой останется в рабочем поле в виде пунктирной линии (рис. 104 б).

· А если вы поставите вариант Скрыть, то отрезанный кусок кривой вообще исчезнет из рабочего поля (рис. 104 в).

рис.104а рис.104 б рис.104 в

И ещё лишний раз нужно напомнить, что в данной команде (как и во многих других), если вы забыли включить переключатель Ассоциативно и при построении и кривой, и при построении точки, то в навигаторе детали строки дочерних элементов поглотят строки родительских элементов.

Проецирование

· Эта команда из перечня на рис. 6 проецирует кривую на заданную плоскость или кривую поверхность.

рис.11 рис.12 рис.13

· Представьте ситуацию как на рис. 10.

· Если вы хотите спроецировать окружность на нижнюю поверхность, вы вызовите нашу команду. Её диалоговое окно показано на рис. 11. В этом окне сначала укажите окружность, а потом - поверхность.

· Обратите внимание на то, что проецирование можно производить по-разному (рис.13).

· Результат проецирования показан на рис.12.

Комбинация проекций

· Представьте себе ситуацию, представленную на рис 14. В плоскости YOZ построена одна плоская кривая, а в плоскости XOY построена другая плоская кривая. Обе кривые никак не связаны друг с другом.

рис.14 рис.15 рис.16

· Операция Комбинация проекций сначала строит поверхность из верхней кривой (путем простого протягивания в направлении Х) и из нижней кривой (путем простого протягивания в направлении Z).

· В диалоговом окне этой команды и нужно указать обе исходные кривые (рис.15).

· Затем в этой же операции система находит линию пересечения обеих построенных поверхностей. И эта линия пересечения является итоговым результатов команды (рис.16).

Зеркало

· Команда строит зеркальное отражение пространственной кривой относительно некоторой плоскости симметрии.

рис.17 рис.18 рис.19

· Исходное состояние, и результат исполнения данной команды представлены на рис. 18 и 19.

Свертка \ развертка кривой

рис.20 рис.21 рис.22 рис.23 рис.24

· Эта, довольно экзотичная команда позволяет получить развертку некоторой кривой на заданную плоскость. Но операция возможна только для цилиндрических и конических поверхностей.

· Вообще-то команда позволяет выполнить две операции.

Свертка

· Исходная ситуация показана на рис.20. Касательно к цилиндру построена вспомогательная плоскость, и в этой плоскости нарисована некоторые плоская кривая.

· Есть возможность перенести (свернуть) исходную плоскую кривую на цилиндрическую поверхность.

· Для этого вызовите команду Вставить \ Кривая по кривой \ Свертка \ развертка кривой. Диалоговое окно команды показано на рис. 25. В поле Тип выберите вариант Свернуть.

рис.25 рис.26 рис.27

· Далее в этом окне последовательно нужно указать: исходную кривую; цилиндрическую грань, на которую вы собираетесь её перенести; вспомогательную плоскость, на которой изначально находилась кривая.

· Результат свертки показан на рис. 21 (красная кривая на цилиндре).

Развертка

· Исходная ситуация показана на рис.22. На цилиндрической поверхности нарисована произвольная кривая красного цвета.

· Касательно к цилиндру построим вспомогательную плоскость (рис.23), на которую мы впоследствии развернем исходную красную кривую.

· Вызываем команду Вставить \ Кривая по кривой \ Свертка \ развертка кривой. Диалоговое окно команды показано на рис. 25. В поле Тип выберите вариант Развернуть.

· Далее в этом окне последовательно нужно указать: исходную красную кривую; цилиндрическую грань, на которой располагается исходная красная кривая; вспомогательную плоскость, на которой вы собираетесь получить развертку исходной красной кривой.

· Результат развертки показан на рис. 24 (синяя кривая на плоскости).

Линия пересечения

· Очень распространенная команда. Представьте себе две пересекающиеся поверхности (рис.26).

рис.28 рис.29 рис.30

· Вызовите команду Вставить \ Кривые из тел \ Пересечение (рис.27).

· Диалоговое окно показано на рис.28. Здесь нужно указать только исходные поверхности.

· Полученная линия пересечения в навигаторе детали будет представлена как на рис. 29.

· В рабочей области кривая пересечения показана на рис.30.

Обрезка поверхности

· Представьте себе, что поверхность на рис.30 вы хотите обрезать по синей линии.

· Вызовите команду Вставить \ Обрезка \ Обрезка поверхности (рис. 31).

рис.31 рис.32 рис.33

· Верхняя часть диалогового окна команды показана на рис. 32. Здесь нужно последовательно указать обрезаемую поверхность, а затем режущую кривую (в поле Объект границы).

· Обратите внимание – куда именно вы укажете курсором при указании поверхности. Именно эту область поверхности впоследствии система уберет или оставит в зависимости от состояния переключателей на рис.33.

рис.34 рис.35 рис.36 рис.37

· Результат обрезания показан на рис.34.

Обрезка тела

· Представьте себе исходную ситуацию как на рис.35 – тело пересекает поверхность.

· Вызываете команду Вставить \ Обрезка \ Обрезка тела (рис. 36).

· В диалоговом окне нужно последовательно указать тело, и секущую поверхность. Направление обрезания можно изменить в поле Сменить направление.

· Результат обрезания показан на рис.37.

Массивы

· Сейчас мы переходим группе команд Вставить \ Ассоциативная копия. И оказывается, что в этой группе инструментов есть две команды, вязанные с построением массивов (рис.38):

Ø Элемент массива – для размножения features (элементов, которые включены в состав основного твердого тела).

Ø Геометрия массива – для размножения элементов, которые в навигаторе модели выделены отдельной строкой «Твердое тело».

рис.38 рис.39 рис.40 рис.41

Булевы операции

· Отдельные твердые тела можно объединять пересекать и вычитать друг из друга с помощью соответствующих команд Вставить \ Комбинировать (рис.53).

· Единственное условие – тела должны четко касаться или пересекать друг друга. Если вы попытаетесь объединить дела, представленные на рис.54, система выдаст сообщение рис.55, и не выполнит операцию.

рис.56 рис.57

Если же тела (рис.54), по крайней мере, касаются друг друга, то их можно объединить. При этом навигатор детали изменится с состояния рис.56 до состояния рис.57.

Синхронное моделирование

· Эта группа инструментов в первую очередь предназначена для работы с деталями, у которых потеряно дерево построения. Если говорить в терминах системы NX, то с деталями, у которых отсутствует навигатор детали.

· Эта ситуация чаще всего возникает, когда вы импортируете чужие детали из других графических систем (CATIA, Pro-E, SolidWorks, Inventor, и др.). Несмотря на наличие различных конверторов обмен деталями чаще всего приводит к потере дерева построения. В этом случае вы можете использовать чужую деталь, но не можете её редактировать.

· Кроме этого, инструменты Синхронного моделирования могут значительно ускорить редактирование обычной детали, даже если её дерево построение присутствует.

· Группа этих инструментов сосредоточена в специальной панели инструментов рис.58.

рис.58 рис.59 рис.60

Мы сможем привести только пару примеров этих инструментов, чтобы у вас сложилось самое первое представление об их возможностях. В частности, покажем, что с помощью этих инструментов можно накладывать геометрические ограничения не только в эскизах, но и в режиме построения отдельной детали.

Ограничение коаксиальности

· На рис. 64 показана деталь, в которой явно не совпадают центры окружности, и дуги скругления. Если вы хотите сделать эти центры совпадающими, из того же места (рис.60) вызовите команду Сделать коаксиальными.

рис.64 рис.65 рис.66

· Опять появится диалоговое окно рис.65, в котором сначала нужно указать ту грань, которую вы бы хотели переместить. ОК, и результат окажется таким, как на рис. 66.

· Согласитесь, что с помощью команд Синхронного моделирования эта операции выполняются гораздо быстрее. Ведь в противном случае вам пришлось бы обращаться к эскизам соответствующих формообразований, и делать исправления в них. Это по времени дольше.

Слои

Как и во всех графических системах в NX 7.5 присутствует аппарат расслоения. Система предоставляет возможность создавать графические примитивы, вспомогательные элементы, эскизы, детали в 256 слоях. Кроме этого, часто стандарты предприятия предписывают моделирование разных деталей в разных слоях.

Для работы со слоями в падающем меню Формат присутствует целая группа команд (рис.67). Рассмотрим только некоторые из них.

рис.67 рис.68

Настройка слоя

· Это, собственно, главная команда в расслоении ваших моделей. По этой команде выпадает большое диалоговое окно рис.68.

· В этом окне вы можете выполнить три основные функции:

Ø В поле Рабочий слой вы можете изменить номер этого самого рабочего слоя. Рабочий слой – это тот слой, в который попадет каждый новый нарисованный объект. Рабочий слой всегда видим, и эту видимость рабочего слоя выключить нельзя.

Ø А вот видимость остальных слоев вы можете включить \ выключить. Для этого, как и всегда в NX, существуют красные птички. Причем, выключая видимость слоя, вы выключаете видимость сразу всех компонентов, находящихся на этом слое.

Ø Наконец, если вы выделите курсором в рабочем поле некоторый объект, то в окне рис. 68 строка этого объекта соответственно засветится, и вы узнаете – в каком слое располагается этот элемент (рис.69). Кроме этого, из этой же таблицы вы сможете узнать – сколько всего элементов находится на этом слое.

рис.69 рис.70 рис.71

Переместить на слой

· Действительно, эта потребность возникает довольно часто. Для этого не нужно перестраивать элемент заново на нужном слое. Для этого в списке рис. 67 существует команда Переместить на слой.

· Сначала по этой команде появится известное окно Выбора объекта (рис.70). И вы должна будете в рабочем поле указать курсором на нужный элемент.

· А потом, после указания, появится окно рис. 71, в котором, в самом верхнем поле нужно набрать номер нового слоя, на который вы хотите данный элемент переместить. ОК, и перемещение совершится. Если вы в следующий раз вызовите команду Настройка слоя, то убедитесь в том, что данный компонент находится уже в новом слое.

Категории слоев

· Слои еще сгруппированы по категориям. И если вы в окне рис. 68 включите переключатель Отображение категории, то таблица этого окна несколько преобразится (рис.72).

· Как видите, теперь все компоненты модели сгруппированы по категориям: кривые, вспомогательные элементы, поверхности, эскизы, твердые тела.

· Кстати, изображение осей и плоскостей базовой системы координат на рис.72, относится к категории Datums (вспомогательные элементы).

· В этом случае вы можете выключить видимость сразу всей категории.

рис.72 рис.73 рис.74 рис.75

Задание материала детали

· Сразу нужно сказать, что в системе есть возможность фотореалистичного изображения геометрических моделей (рис.73). Среди инструментов этого фотореалистичного изображения деталям также присваивается некоторый материал. Но эта возможность создает только соответствующие фактуру и цвет детали, и никак не влияют на её массо – инерционные характеристики.

· Инструменты такого фотореалистичного раскрашивания деталей сосредоточены в падающем меню Вид \ Визуализация (рис.74, 75)

· В данном же разделе мы поговорим о том, как геометрической модели спроектированной детали придать характеристики реального материала, с реальной плотностью, и другими механическими характеристиками, которые определят её прочность и все массо – инерционные характеристики.

Задание произвольной плотности материала

· Как известно, для расчета веса и других массо – инерционных характеристик детали нужно знать плотность её материала.

рис.81 рис.82 рис.83

· Если вы не имеете в виду конкретную сталь, алюминий, или пластмассу, а хотите просто поэскпериментировать с весом своей детали, и задать её материалу любые значения плотности, то вам следует:

Ø Представьте, что в рабочем поле у вас сформирована какая-то модель детали (рис.80).

Ø Вызовите команду Изменить \ Элементы \ Плотность тела (рис.81).

Ø В ответ появится диалоговое окно рис.82.

Ø Во-первых, в этом окне нужно указать тело, для которого вы задаете плотность (рис.80).

Ø Во-вторых, в поле Единицы следует выбрать единицы измерения плотности (рис.83).

Ø И, наконец, требуется задать численное значение плотности материала (рис.82). Здесь вы можете задавать самый фантастические цифры.

· Затем проверьте итоговый вес детали так, как это указано в предыдущем параграфе. Поиграйте с заданием разной плотности, и убедитесь, что итоговый вес детали соответственно меняется.

Задание конкретного материала и соответствующей плотности

· Но если вы хотите моделировать свою деталь выполненной из реального материала, то вы не должны ограничиваться заданием только его плотности. У конкретного материала есть и другие характеристики: модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль сдвига и др.

· Так вот, задание конкретного материала для вашей модели осуществляется следующим образом:

Ø Выберите команду из падающего меню Инструменты \ Свойства материала (рис.84).

Ø Появится очень большое диалоговое окно рис. 85.

Ø Но нужно сказать, что в зависимости от того - вы работаете с локальной системой NX, или через систему Teamcenter, вид и содержимое этого окна будут меняться. В идеале системные программисты должны через Teamcenter загрузить библиотеку материалов, применяемую на заводе ИАЗ. И при этом нужно заполнить эту библиотеку не только перечнем отечественных материалов, но и присовокупить к ним все необходимые, измеренные и проверенные механические характеристики. Это очень большая работа, и пока она не выполнена.

Ø Если же вы работаете с локальной системой NX, то содержимое библиотеки материалов показано на рис.85.

Ø В окне рис. 85 сначала нужно указать деталь, для которой вы задаете материал, а потом выбрать строку с нужным материалом (рис.89).

рис.84 рис.85 рис.86 рис.87

· После этого в левом нижнем углу таблицы материалов обратите внимание на ряд кнопок (рис.86).

· Если вы выберете крайнюю левую кнопку информации, то в информационном окне система выдаст очень подробную текстовую информацию о выбранном материале (рис.88).

рис.88 рис.89

· Если вы выберете вторую слева пиктограмму Проверить материал, то система выдаст диалоговое окно рис.87, в котором представлены самые необходимые характеристики материала.

· В любом случае после ОК в окне рис. 85 за вашей деталью уже закреплен конкретный материал. И вы можете проверить вес этой детали описанным выше способом. Теперь вес будет рассчитываться исходя из плотности выбранного материала.

· И никакого влияния на вес детали цифры плотности, задаваемые через команду Изменить \ Элементы \ Плотность тела теперь уже оказывать не будут!!! Можете убедиться в этом описанным выше способом.

· Более того, если теперь вы для своей детали (уже после назначения её конкретного материала) попытаетесь назначить произвольную плотность (как в предыдущем параграфе), система просто «не увидит» вашу деталь в команде Изменить \ Элементы \ Плотность тела.

Анализ формуемости

· А это пример более мощной команды анализа. Представьте, что вы создали деталь, представленную на рис.95. Сложность этой детали состоит в том, что все её грани кривые. Они должны точно прилегать к некоторым теоретическим поверхностям.

· На рис. 95 показана уже готовая деталь. А если вы технолог, и хотите проверить – как изменится толщина детали при её штамповке, какие при этом возникнут внутри её механические напряжения?

· Так вот, команда анализа Анализ \ Анализ формуемости..- Одношаговый и позволит выполнить анализы такого рода.

· Эта команда выполняется не быстро, у неё много опций. И самое главное то, что в процессе выполнения заданного анализа эта команда применяет метод конечных элементов. Система сначала формирует сетку из треугольных конечных элементов для анализируемой детали, а уже потом приступает к заданным анализам.

· Для примера на рис.96 цветом показано изменение толщины заготовки в 2 мм, которое произойдет во время штамповки.

· А на рис. 97 опять-таки цветом представлены возникающие во время штамповки механические напряжения.