Работа. № 2. Знакомство с операциями твердотельного

Работа. № 2.
Знакомство с операциями твердотельного моделирования:
операция Выдавливание.
Цель работы:
Создание эскиза. Применение твердотельной операции
Выдавливание.
Мы начинаем изучать методы создания моделей (деталей) в системе
КОМПАС–3D LT.
Перед тем, как начать создание модели твердого тела надо вспомнить,
что все окружающие нас тела имеют геометрические размеры и объем.
В каждой точке окружающего нас пространства можно построить
бесчисленное множество трех взаимно перпендикулярных плоскостей,
построить множество прямоугольных (декартовых) систем координат.
Так как работа с плоскостями и системой координат требует
определенных знаний и навыков, мы воспользуемся тем, что КОМПАС–3D LT
позволяет смоделировать твердое тело даже без глубоких геометрических и
технических знаний.
Попробуем создать самую простую деталь – тонкую пластину.
Для начала представьте себе, как выглядит тонкая пластина, например,
лист бумаги, если на нее смотреть с торца.
Ответ очевиден, он похож на отрезок.
Часть 1. Использование операции Выдавливание к эскизу Отрезок.
Итак, начнем создавать твердое тело Тонкая пластина.
1. Запустите систему КОМПАС–3D LT.
2. Закройте окно Справочной системы.
3. Создайте новый файл трехмерной детали Файл–Создать–Деталь или
нажмите на панели управления кнопку Создать деталь -
.
На дисплее перед вами рабочая область для создания трехмерной детали
с окном Дерево построения - рис. 2.1.
3
Рис. 2.1. Рабочая область документа Новая деталь
с окном Дерево построения в КОМПАС–3D LT.
Файл модели (детали) по "умолчанию" содержит три взаимно
перпендикулярные плоскости и прямоугольную систему координат. Эти
объекты отображаются в Дереве построения. Плоскости имеют названия:
Фронтальная, Горизонтальная, Профильная. Свойства системы координат,
например, цвет осей, вы сможете изменить, если выберите из контекстного
меню соответствующую команду. Напомним, что контекстное меню
вызывается щелчком правой кнопкой мыши на нужном объекте.
Покажем, как можно получить модель пластины, если в качестве эскиза
использовать двумерный объект Отрезок.
Вы знаете, что через отрезок можно провести бесчисленное множество
плоскостей. В этом упражнении будем считать, что отрезок лежит во
Фронтальной плоскости.
4. Выберите в Дереве построения узел Фронтальная плоскость.
5. Выберите команду Новый эскиз. Для вызова этой команды выберите ее
название в контекстном меню плоскости построения эскиза или нажмите
кнопку Новый эскиз на Панели управления
.
В левой части экрана появилась инструментальная панель Геометрия с
кнопками-командами для построения различных фигур на плоскости.
6. Выберите кнопку-команду Ввод отрезка окно документа.
.и поместите указатель в
Обратите внимание на строку сообщений вверху экрана.
Укажите начальную точку отрезка или введите ее координаты
4
7. Посмотрите на рис. 2.2. В первых работах мы не будем вводить
координат точек, поэтому поместите курсор примерно в точку 1, как показано
на рисунке, и щелкните левой кнопкой.
Рис. 2.2. Вид рабочей области при выполнении команды построения отрезка.
Это начальная точка отрезка.
8. Переместите курсор в каком либо направлении - рис 2.3. Вы увидите,
что первая точка отрезка зафиксирована, а за указателем перемещается отрезок,
представленный пунктирной линией. Этот отрезок может называть по разному:
вариант, фантом или "резиновый отрезок".
Рис. 2.3. Вид фантома создаваемого отрезка.
Переместите указатель в т.2, примерно так, как показано на рис. 2.3. и
нажмите левую кнопку.
Отрезок построен - рис. 2.4.
5
Рис. 2.4. Окно КОМПАС–3D LT в режиме создания эскиза отрезок
во Фронтальной плоскости.
9. Для завершения работы с эскизом нажмите на кнопку команды
на Панели управления (в Строке сообщений
Закончить редактирование прочитайте текущее назначение кнопки).
10. После завершения работы в Эскизе Панель инструментов Геометрия
автоматически переключилась на Панель инструментов построения детали.
Построенный отрезок будет являться основой, т.е. эскизом создаваемой
пластины. Для этого нужно "вытянуть" или "выдавить" отрезок "на себя" или
"от себя".
С этой целью в системе КОМПАС–3D LT используется операция
Выдавливания.
11. В Строке текущего состояния (внизу экрана) выберите текущую
ориентацию Изометрия.
Для построения пластины используем операцию твердотельного
моделирования Выдавливание. Для выполнения этой операция используется
кнопка команды Выдавливание панели построения детали.
, которая находится на инструментальной
В строке сообщений вы можете прочитать, что эта операция позволяет
строить деталь(осноание) путем перемещения эскиза в направлении,
перпендикулярном его плоскости.
Напомним, что эскизом является отрезок, который расположен во
Фронтальной плоскости, т.е. в плоскости YOX пространства.
6
11. Выберите в дереве построения узел Эскиз:1 и нажмите кнопку
операции Выдавливание. Окно диалога для задания параметров операции имеет
вид - рис. 2.5.
Рис. 2.5. Окно диалога параметров операции Выдавливание.
В окне диалога имеются две закладки параметров: операции
выдавливания и тонкой стенки. На закладке параметры операции выдавливания
есть переключатель направления Выдавливания и поле расстояние
выдавливания.
12. Установите расстояние 70 мм и посмотрите что происходит с
вариантом эскиза. Переключите направление выдавливания на Обратное и
посмотрите что происходит с вариантом эскиза. Поэксперементируйте с
параметрами этой закладки.
13. Выберите закладку Параметры тонкой стенки.
Система КОМПАС–3D LT как твердотельная система моделирования
предлагает создать на основе одномерного эскиза Отрезок трехмерную
пластину толщиной 1мм - рис. 2.6. Оставим это значение.
7
Рис. 2.6. Вид окна диалога Параметры операции Выдавливания
закладка параметры тонкой стенки.
13. Наконец, установите расстояние выдавливания 70 мм и нажмите
кнопку Создать.
Тонкая пластина готова (рис. 2.7.). Для наглядности выберите режим
отбражения Полутоновое.
Рис. 2.7. Результат операции Выдавливания эскиза Отрезок.
12. Сохраните свою деталь в файл под именем Пластина. Расширение
*.m3d система присвоит файлу автоматически.
Итак, Вы познакомились с первой операцией твердотельного
моделирования Выдавливание, которую мы применили к эскизу с отрезком.
В результате выполнения задания мы получили компьютерную
трехмерную модель тонкой пластины шириной 70 мм, высота пластины равна
длине отрезка, построенного в эскизе, а толщина пластины равна 1 мм (если Вы
не изменяли ее в окне Параметры тонкой стенки).
13. Закройте окно детали КОМПАС–3D LT.
Часть 2. Использование операции Выдавливание к эскизу Окружность.
Для создания трехмерной модели (детали) необходимо создать документ
Новая деталь в КОМПАС–3D LT.
1. Создайте документ Новая деталь
.
8
2. Создайте новый эскиз
(не забудьте выбрать плоскость построения
эскиза, например, Фронтальная плоскость).
3. На панели инструментов Геометрия найдите кнопку команды Ввод
окружности -
и щелкните на ней мышью.
Эта команда позволяет построить окружность по центру и точке на
окружности.
4. Перейдите на рабочее поле и в любом месте - рис.?? щелкните левой
кнопкой мыши. Точка центра окружности выбрана.
5. Переместите курсор мыши в сторону (на рабочем поле появится
вариант - фантом окружности). Щелкните левой кнопкой.
Окружность построена (рис. 2.8.).
Рис. 2.8. Эскиз окружности во Фронтальной плоскости.
6. Закончите редактирование эскиза -
.
7. Выберите Ориентацию Изометрия в Строке текущего состояния эскиза.
8.
На
Выдавливания
Панели
построения
детали
.
выберите
кнопку
операция
9. В окне диалога Параметры Выдавливания (закладка Операции
выдавливания) установите переключатель в положение Средняя плоскость и
задайте расстояние выдавливания 110 мм. На закладке тонкая стенка, если это
необходимо, поставьте флажок Создавать тонкую стенку (толщину стенки пока
изменять не надо).
9
10. Нажмите кнопку Создать.
11. Выберите отображение детали Полутоновое.
12.
Воспользуйтесь
изображение -
кнопкой
Панели
управления
Повернуть
и посмотрите свою деталь со всех сторон (рис. 2.9.).
Рис. 2.9. Полутоновое отображение детали полученной из окружности.
Обратите внимание!
В окне Дерева построений появился узел Операция выдавливания:1. Это
означает, что система запомнила произведенную операцию над эскизом с
окружностью.
13. Сохраните деталь под именем Труба, затем закройте окно детали.
Часть 3. Использование операции Выдавливание к эскизу Ломаная линия.
Задание.
Создать модель ломаной пластины, используя операцию Выдавливание.
Расстояние выдавливания 150 мм, толщина пластины 2 мм.
1. Создайте документ Новая деталь
построений Фронтальная плоскость.
2. Создайте новый эскиз
, выберите в окне Дерево
.
Для построения ломаной линии в эскизе используется кнопка-команда
Непрерывный ввод объектов. На Панели инструментов Геометрия она выглядит
так -
. Эта команда выполняет последовательный ввод объектов (например,
10
отрезков) в плоскости построения эскиза. При этом начальная точка
следующего объекта автоматически устанавливается в конечную точку
предыдущего.
3. На рабочем поле задайте последовательными щелчками мыши 5 точек
перелома в произвольном направлении.
Внимание!
Следите за тем, чтобы ломаная линия не пересекала сама себя.
4. Прервите выполнение команды непрерывного ввода объектов кнопкой
Stop -
на Панели специального управления.
5. Закончите редактирование эскиза -
.
6. Примените к эскизу с ломаной линией операцию Выдавливание в
обратном направлении (расстояние и толщина пластины даны в условии
задания).
7. Результат выполнения этой операции показан на рис. 2.10.
Рис. 2.10. Вид плоской пластины, полученный из ломаной линии.
8. Установите Текущую ориентацию изображения Спереди, Справа,
Слева, Сверху, Изометрия.
9. Сохраните деталь в файл Ломаная пластина и закройте его.
Часть 4. Использование операции Выдавливание к эскизу Кривая Безье.
Задание для самостоятельной работы.
11
Создайте трехмерную модель по эскизу кривой Безье с 5 характерными
точками, как показано на рис. 2.11. Расстояние выдавливания 150 мм. Толщина
пластины – 2 мм.
Внимание!
Следите за тем, чтобы кривая Безье не пересекала сама себя.
Рис. 2.11. Эскиз кривой Безье с 5 характерными точками.
1. Сравните полученный результат с рис. 2.12.
Рис. 2.12. Трехмерная деталь: эскиз - кривая Безье.
2. Сохраните свою деталь в файл под именем Пластина_Безье.
3. Выберите различные режимы
Без невидимых линий, Полутоновое).
отображения
детали
(Каркас,
4. Выберите текущую ориентацию детали Слева, Справа, Сверху, Снизу,
Изометрия.
Таким образом, в этой работе Вы познакомились с первым методом
твердотельного моделирования: операцией Выдавливания, которая была
применена к различным эскизам.
12