фрегатx - МАОУ СОШ №30 >
advertisement
Фрегат Методическая разработка Фрегат. Руководитель Сердюцкий Сергей Николаевич Учитель информатики МАОУ СОШ № 30 г. Калининграда Исполнитель Ученик 9А класса МАОУ СОШ № 30 Мартынюк Александр Кузьмич Фрегат Введение Данная разработка серии уроков цифровая модель Фрегата является Так как работа является объемной и подлежит постоянному усовершенствованию учеником, то здесь будут описаны лишь основные этапы работы и руководство (рекомендации) по созданию базовых элементов парусника. Необходимо освоить базовые функции работы Inventor, основы интерфейса. Необходимую информацию можно получить в справке Inventor. В данной разработке показаны следующие элементы. Создание Корпуса, используя лофтинг. Создание шлюпки, используя поверхности. Создание объектов путем вращения создание пушки для фрегата. Создание и работа со сборками на примере пушки для фрегата. Создание якоря. Создание корпуса судна. Является одной из самых трудоемких задач. Ознакомившись с интерактивной справкой по Inventor по лофту, подумаем, как мы сможем применить данный инструмент в наших целях. Для этого ознакомимся, как проектировались парусники в те времена. Как видно несущими элементами являются ребра, на которые крепится вся обшивка. Данные ребра называются шпангоутами. Именно они определяют контур нужного нам корпуса. По сути, они являются скелетом судна. Наши задачи: 1. Создать с вами скелет будущего корпуса фрегата 2. Используя команду лофт, создать поверхность корпуса. Фрегат Изучив справочную литературу и информацию о парусниках 17-века. Узнав основные размеры судна, можем приступать к нашей работе. Будем использовать усредненные данные, подчеркнутые из справочной литературы. Фрегаты тех времен имели следующие размеры: Длина около 50м. Ширина около 15м Высота борта 11 м Рис 1 – Парусный фрегат 17 век. Итак, приступим. Загружаем Inventor ,нажимаем кнопку «Создать деталь» и выбираем «Обычный (мм).ipt» Фрегат Рис 2 – запуск. Нажимаем кнопку «Создать 2D эскиз» и щелкаем по нужной нам плоскости (XY) для завершения создания эскиза. Создаем эскиз корабля ”вид сбоку”, как показано на рисунке используя линии и сплайны. Рис 3 – эскиз киля “вид слева” Важно: Не забываем, что единицей измерения у нас является «мм». Нажимаем «Принять эскиз» и, щелкнув по нему два раза, переименуем его в “Киль”. Следующей задачей стоит создание шпангоутов. Определимся что нам необходимо для этого. Фрегат Нетрудно догадаться, что эскизы шпангоутов находятся на плоскостях перпендикулярных плоскости, на которой находится эскиз киля. Создаем эти плоскости, используя точки, сделанные на предыдущем эскизе, задействовав команду «Плоскость» ==> «Параллельно плоскости через точку». Рис 4 – создание рабочей плоскости. Таким образом создадим 6 плоскостей. Рис 5 – создание рабочих плоскостей. Итак, все готово для создания 6 эскизов шпангоутов. Поочередно выбирая плоскости, выполняем на них команду «Создать эскиз». Фрегат Рис 6 – Шпангоут 1 Рис 7 – Шпангоут 2 Рис 8 – Шпангоут 3 Фрегат Рис 9 – Шпангоут 4 Рис 10 – Шпангоут 5 Рис 11 – Шпангоут 6 Фрегат После создания последнего шпангоута включаем видимость всех эскизов. Рис 12 –Скелет корпуса Далей включаем команду «Лофт» и поочередно выделяем эскизы, начиная с кормы судна. Рис 13 –Использование команды «Лофт» И после выбора первого шпангоута следует выбрать верхнюю точку на эскизе «Киль». Фрегат Нажимаем “Ок” и любуемся результатом. Рис 15 –завершение команды «Лофт» Следует обратить внимание на дефект поверхности в районе первого шпангоута. Рис 16 –нежелательный результат работы лофта Во избежание таких “дефектов” при использовании команды «Лофт» надо указывать направляющие. Фрегат Рис 17–Направляющие Каждая направляющая у нас будет находиться на отдельном эскизе. Для того чтоб добиться гладкого перехода создадим на плоскости XY эскиз. Рис 18 – Эскиз для нижней направляющей Фрегат Созданный путь должен быть плавным и не иметь резких переходов, иначе выполнение лофта завершиться ошибкой. Для создания на новом эскизе создадим проекцию эскиза «Киль». Для этого нажмем кнопку «Проецирование геометрии» Рис 19 –Проецирование геометрии Далее включаем видимость только эскиза «Киль» и выделяем точки, показанные на рисунке. Данные точки покажут нам пересечения эскизов «Киль» c эскизами шпангоутов. Рис 20 –Проецирование геометрии Завершив работу с этой командой и отключив видимость эскиза «Киль» на нашем эскизе получаем следующее. Фрегат Рис 21 –Построение сплайна через точки Теперь через полученные нами контрольные точки на данной проекции надо создать сплайн с интерполяцией. И сделать проход от начала до конца по нашей проекции повторив ее путь. Рис 22 –Построение сплайна через точки Нажимаем «Принять эскиз», щелкаем в дереве модели по значку лофт и редактируем его, добавляя в направляющие эскиз «Нижний путь». Фрегат Рис 23- Добавление пути Избавившись от дефекта снизу, мы получили дефект на палубе. Рис 24 – “И снова неприятность” Но ничего страшного, сейчас исправим и эту проблему, создав пути по палубе. Так как у нас верхние точки шпангоутов находятся на одной высоте — 10000мм, через них можно построить плоскость. Из курса геометрии помним, что для построения плоскости необходимо 3 точки Фрегат воспользуемся этим. Но для начала выполним некоторые операции для удобства выполнения последующих работ. В дереве модели выделим иконку лофт, вызовем её свойства и выберем пункт «Подавить элементы». Рис 25 –Подавление элемента Сделаем видимыми любые два шпангоута. Вызовем команду «Плоскость» => «Три точки» Рис 26–Создание плоскости через 3 точки Фрегат И по две верхние точки на одном шпангоуте и одну на другом создастся плоскость. Используя эту плоскость, надо будет создать 2 эскиза для пути левого и правого борта. Щелкнув по ней правой кнопкой, выберем команду новый эскиз. Следующие операции схожи с теми, что мы делали для нижнего пути. При помощи сплайна и проекций крайних точек левого борта и верхней точки носа эскиза «Киль», лежащих на этой плоскости, создаем контур палубы левого борта. Рис 27- Создание пути для левого борта Проделываем аналогичные операции для правого борта. В итоге при включении видимости имеем следующее: Рис 28- Создание пути для правого борта Фрегат Теперь можно строить Лофт. Снова вызываем команду «Лофт», добавляем 6 эскизов шпангоутов, верхнюю точку носа и 3 эскиза путей в колонку пути. Рис 29 - Почти финал На этом основную часть моделирования корпуса можно заканчивать. Сейчас наш корпус выглядит правильно, и мы устранили дефекты. Фрегат Создаем штурвал Выдавливание Команда вращение Работа с массивом Создание сборки Рис 1. Штурвал Попытаемся воссоздать что-то похожее на рисунке. Как видно штурвал состоит из 8 ручек, обода и цилиндра в центре. Все наши построение будут приблизительными. Целью этого урока стоит показать, как можно работать с вышеуказанными командами. Будем исходить из того что диаметр внешнего обода равен 1м Для того что бы понять как нам выполнить данную деталь, скачаем фотографии штурвалов из интернета. 1. Для создания новой детали щелкните значок Autodesk Inventor. Для открытия диалогового окна "Создание нового файла" нажмите кнопку «Создать». Для создания новой метрической детали щелкните папку "Метрические". В разделе «Категория детали» дважды щелкните файл «Standard (mm) .ipt ». Создаем новый эскиз в плоскости XY и, пользуясь кнопкой создать окружность , создаем три окружности с общим центром : 1-я 1000мм ,2я- 800мм 3-я 400мм. Фрегат Далее на этом же эскиз, используя прямые и сплайны, вычерчиваем ручку штурвала. Внимание! Контур ручки должен быть замкнут! Для того что бы сделать плавные переходы можно воспользоваться командой «Сопряжение» Зададим параметр сопряжение равный 15 мм и выберем две прямых. Фрегат Нажимаем «Принять эскиз», выбираем команду вращение и выбираем контур ручки. Нажимаем кнопку ось и указываем ось вращения. Используя команду «Выдавливание» выдавливаем контур наружного обода. Фрегат Выполняем сопряжение для внешнего обода, чтобы придать кольцу плавные линии. Выполняем выдавливание внутреннего диска. Фрегат Также на внутреннем диске можно выполнить команду сопряжение. Фрегат Осталось создать копии ручек. Для этого выбираем команду «Круговой массив». Выделяем нашу ручку, элементы, и выбираем кнопку ось вращения. И выбираем количество равное восьми. Вот и все. Можно для плавности по желанию добавить еще сопряжений. Фрегат Готовый результат. Для достижения такого результата: «Вид», команда «Стиль отображения», далее выбираем «Реалистичный», материал белый дуб. Фрегат Модель пушки Примерно так выглядело корабельное орудие 17 века. Как видно оно состоит из ствола, опоры, где она закреплена, и четырёх колес. Создаем ствол пушки. Создаем только половину новой детали на новом эскизе, используя сплайны и прямые. Принимаем эскиз, нажимаем кнопку «Вращение» и выбираем все части нашего эскиза. В качестве оси вращения выбираем нижнюю прямую и нажимаем «Ок». Фрегат Возвращаемся на эскиз ствола и добавляем на него прямоугольник (построение по 2 точкам и центру) И выполняем его выдавливание на 450 мм в обе стороны. Фрегат На поверхности только что выдавленного параллепипеда создаем эскиз и в центре создаем окружность. И производим выдавливание окружности. На 100мм