МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ) Кафедра 316 «Системное моделирование и автоматизированное проектирование» ОТЧЕТ по лабораторным работам по дисциплине: «Геометрическое моделирование» Выполнил: Овсянникова О.А. Студент группы: 3-3ВТИ-4ДБ-037-15 Проверил: Прудников В.А. МОСКВА 2018 Содержание Введение ................................................................................................................... 3 1 Лабораторная работа №1 «Создание простейших геометрических фигур» .. 4 2 Лабораторная работа №2 «Булевы операции. Создание тонкостенного тела. Создание плоскости линейного сечения и тела линейного сечения» ............... 8 3 Лабораторная работа № 3 «NURBS-поверхность» ......................................... 11 4 Лабораторная работа №4 «Труба переменного диаметра»............................ 12 5 Лабораторная работа № 5 «Создание модели, сборки и чертежа деталей: болт, гайка, шайба» ............................................................................................... 13 Лабораторная работа №6 «Создание геометрической модели колес шасси» 17 2 Введение Геометрическое моделирование – раздел математического моделирования – позволяет решать разнообразные задачи в двумерном, трехмерном и, в общем случае, в многомерном пространстве. Предметом геометрических ГМ является объектов, математическое которое, описание впоследствии, построений используется при составлении алгоритмов создания моделей для вычислительных программ, используемых в САПР. Программный пакет NX представляет собой одну из самых популярных систем автоматизации задач разработки и производства изделий, используемой практически во всех отраслях промышленности. Как любая система САПР верхнего уровня, NX сочетает в себе функционал для решения задач конструирования и проектирования (CAD), инженерного анализа (CAE) и подготовки производства (CAM). Этот функционал сгруппирован в приложениях, объединённых геометрического ядра Parasolid. 3 на базе единого 1 Лабораторная работа №1 «Создание простейших геометрических фигур» Цель работы: ознакомление с интерфейсом программы NX, обучение работе с примитивами на примере создания фигур «Цилиндр», «Конус», «Сфера», «Куб», «Пирамида», «Тор». Алгоритм создания фигур в NX на примере цилиндра: Вызываем команду «Эскиз» => Выбираем плоскость для работы => Используем примитив «Окружность» => Заканчиваем эскиз => Используем операцию «Вытягивание»: устанавливаем значение высоты цилиндра в графе Расстояние. Рисунок 1 – Цилиндр Куб создается аналогично цилиндру, различие заключается в том, что мы применяем примитив Прямоугольник 4 Рисунок 2 – Куб Создадим конус. На плоском эскизе создадим треугольник с использованием примитива «Линия», закончим эскиз, применим операцию «Вращение»: в подменю «Ось» в графе «Задать вектор» задаем вектор вдоль высоты нашего будущего конуса и выбираем точку, которая будет его вершиной. Рисунок 3 – Конус 5 Пирамида, как и конус, создается посредством применения плоского эскиза с операцией «Выдавливание». В подменю «Уклон» устанавливаем «От исходной границы» и задаем угол 30°. Рисунок 4 – Пирамида Тор создается следующим образом: на разных эскизах в разных плоскостях создаем окружности таким образом: Рисунок 5 – эскизы для создания тора 6 Применяем операцию «Вращение» к малой окружности, подменю «Ось» в графе задание точки выбираем точку на большей окружности. Рисунок 6 – Тор Сфера создается из одного эскиза окружности с применением операции «Вращение»: Рисунок 7 – Сфера 7 2 Лабораторная работа №2 «Булевы операции. Создание тонкостенного тела. Создание плоскости линейного сечения и тела линейного сечения» Цель работы: ознакомление с логическими операциями, построение тонкостенного тела, ознакомление с методом построение плоскости по кривым и методом построения тела линейного сечения. В общем случае, булевы операции применяются к двум телам, созданным на основе плоских двух разных плоских эскизов. К булевым операциям относятся: вычитание, объединение и пересечение. Рисунок 8 – Результат операций вычитания, объединения и пересечения Тонкостенное тело создается по такому алгоритму: создание плоского эскиза => операция «Выдавливание» => операция «Тонкостенное тело», в меню которого выбираем грань и задаем толщину стенок. 8 Рисунок 9 – Тонкостенное тело Плоскость линейного сечения создадим из сплайнов, выполненных на разных эскизах с применением операции «Линейчатая поверхность». Рисунок 10 – Плоскость линейного сечения Тело линейного сечения построим с использованием трех плоских эскизов, созданных в одной плоскости на удалении друг от друга, и сплайна – направляющей. 9 Рисунок 11 – Тело линейного сечения 10 3 Лабораторная работа № 3 «NURBS-поверхность» Цель работы: ознакомиться с алгоритмом создания NURBS- поверхностей в NX. Для создания NURBS поверхности чертится несколько кривых в разных плоскостях, затем используется команда «Заметание». Рисунок 12 – NURBS-поверхность 11 4 Лабораторная работа №4 «Труба переменного диаметра» Цель работы: создание трубы переменного диаметра в программе NX. Труба переменного диаметра может быть построена несколькими способами, вставляем поверхность по сетке кривых — по сечениям. После этого остается отрегулировать форму, то есть во вкладке «выравнивание». Рисунок 13 – Труба переменного диаметра 12 5 Лабораторная работа № 5 «Создание модели, сборки и чертежа деталей: болт, гайка, шайба» Цель работы: ознакомление с технологией создания сборок и чертежей в программе NX. Сборка в NX представляет собой файл модели, содержащий ссылки на другие модели, которые являются компонентами сборки. В общем случае любая модель технически может выступать сборкой, и также любая модель сборки может хранить в себе не только ссылки на компоненты, но и свою собственную геометрию. Создадим сборку из деталей «Гайка», «Шайба» и «Болт»: Рисунок 14 – Гайка 13 Рисунок 15 – Шайба Рисунок 16 – Болт Далее объединим их в сборку. Для этого создадим новый файл сборки и добавим туда созданные ранее детали. Поместим их в нужное положение относительно друг друга. 14 Рисунок 17 – Сборка Перейдем к созданию чертежа. Создадим файл чертежа, в пункте «Деталь для создания чертежа» выберем файл нашей сборки. Добавим виды нашей сборки с помощью команды «Базовый вид». Чтобы вращать модель воспользуемся командой «Изменить», выберем инструмент ориентации вида. Сохраним чертеж. 15 Рисунок 18 – чертеж сборки 16 Лабораторная работа №6 «Создание геометрической модели колес шасси» Цель работы: создать модель по индивидуальному заданию, используя навыки моделирования в программном комплексе NX, полученные при выполнении предыдущих лабораторно-практических работ; Колеса главной ноги шасси включают следующие детали: 1. кронштейн – 2 ед.; Рисунок 19 – кронштейн 2. кольцо – 2 ед.; 17 Рисунок 20 – кольцо 3. шестерня – 2 ед.; Рисунок 21 – шестерня 4. обтюратор – 4 ед.; 18 Рисунок 22 – обтюратор 5. роликоподшипник – 4 ед.; Рисунок 23 – роликоподшипник 6. втулка распорная – 2ед.; 19 Рисунок 24 – втулка распорная 7. колесо – 2 ед.; Рисунок 25 – колесо 8. тормоз – 2 ед.; 20 Рисунок 26 – тормоз 9. Втулка; Рисунок 27 – втулка 10. Болты. Создаются аналогично болтам из лабораторной работы №4. 21 Рисунок 28 – сборка «Колеса шасси» Рисунок 29 – сборка «Колеса шасси» 22 Рисунок 30 – чертеж «Колеса шасси» 23