Для сдачи тестов, рубежного контроля, а также закрепления материала используйте браузеры MS Internet Explorer, Mozilla Firefox, Chromium
    Главная страница электронного учебника План урока
    Содержание дисциплины

    Нанесение размеров в AUTOCAD
    Содержание дисциплины

    КОМПАС 3DLT Основные понятия графической подсистемы

    Учебная тема
    КОМПАС 3DLT Основные понятия графической подсистемы

     

    Основные возможности КОМПАС 3D

    Данная часть курса посвящена вопросам 3D моделирования- процесса создания объемных моделей на основе чертежа. 3D моделирование все больше применяется в инженерной практике. Есть несколько основных направлений (потребностей) для чего будет создаваться модель: прежде всего это визуализация - т.е. объемное представление детали, а также использование 3D модели для последующих расчетов в других программах: на прочность, напряженно – деформированное состояние и т.д.

    Так же как и КОМПАС – График, КОМПАС - 3D имеет ряд возможностей: создание 3D моделей, использование библиотеки стандартных изделий, вывод документов на печать, расчет и построение моделей. Если Вы освоили работу с программой в области 2D проектирования – создания плоских фигур, то для Вас не составит трудности овладеть и созданием объемных фигур.

    Результат 3D моделирования


    Рис. 9.1. Результат 3D моделирования

    На рис. 9.1 представлена объемная модель гидроцилиндра, построенная модель отличается простотой и быстротой построения, что выгодно отличает КОМПАС 3D от других аналогов программного обеспечения.

    Также построенные 3D модели можно применять в других программах, занимающихся расчетом на прочность, моделированием процессов механики жидкости и газа.

    На рис. 9.2 представлено моделирование процесса кавитации в пакете прикладных программ Flow Vision.

    Использование 3D моделей при моделирование процессов механики жидкости и газа


    Рис. 9.2. Использование 3D моделей при моделирование процессов механики жидкости и газа

    После того как Мы рассмотрели основные возможности КОМПАС 3D пора рассмотреть основные инструменты создания объемных моделей.

    9.2 Основные инструменты

    Для того, чтобы начать работу по созданию 3D моделей необходимо выбрать тип документа: деталь или сборка. Так как вначале будем создавать модели, а не сборки то тип документа деталь.

    Выбор типа документа


    Рис. 9.3. Выбор типа документа

    Перед нами появится рабочее окно программы, содержащее практически все те же инструменты как и при создание плоских моделей.

    Основным принципом создания 3D модели является создание эскиза и преобразование его в пространстве посредством операций: выдавливания, поворота вокруг своей оси, кинематической операции, построения объекта по сечениям.

    Если необходимо построить сложную 3D модель то необходимо создать несколько деталей, а затем их объединить в сборки.

    После запуска программы перед нами появится рабочее окно с пространственной системой координат, для того чтобы построить эскиз необходимо выбрать одну из плоскостей и в контекстном меню нажать эскиз.

    Пространственная система координат


    Рис. 9.4. Пространственная система координат

    После выбора плоскости создания "эскиза" перед нами появится плоскость, на которой будет создан эскиз, который Мы впоследствии преобразуем. Эскиз необходимо выполнять только осевыми и основными линиями.

    Границы эскиза могут выходить за границы условной области плоскости. Эскиз создается при помощи стандартных инструментов геометрии.

    Плоскость создания эскиза


    Рис. 9.5. Плоскость создания эскиза

    Попробуем в плоскости эскиза создать какой – то простейший эскиз, например окружность.

    Создание эскиза


    Рис. 9.6. Создание эскиза

    Эскиз окружности можно задать в любой области плоскости, при этом в строке состояния можно задавать самому диаметр окружности.

    Например: диаметр Вашей окружности 45 мм, а Вам нужно 50 мм – просто выделите окружность и задайте в строке состояния 50 мм.

    Строка состояния


    Рис. 9.7. Строка состояния

    После этого подтвердите свой выбор.

    Перед Вами появился эскиз окружности, теперь необходимо при помощи инструментов "редактирования детали".

    К инструментам редактирования детали относятся команды при помощи которых можно создать объемную модель.

    Для нашего эскиза покамест единственным инструментом является выдавливание.

    Для того чтобы выдавить окружность выберите на панели "Выдавливание".

    Кнопка "выдавливания"


    Рис. 9.8. Кнопка "выдавливания"

    Укажите в строке состояния: "Расстояние 20 мм".

    Задание параметров выдавливания


    Рис. 9.9. Задание параметров выдавливания

    Перед Вами будет отображаться контуры будущей детали.

    Контуры детали


    Рис. 9.10. Контуры детали

    После этого подтвердите свой выбор.

    Деталь "Цилиндр"


    Рис. 9.11. Деталь "Цилиндр"

    Созданный цилиндр выполнен операцией выдавливания, а что если необходим выполнить отверстие.

    Для создания отверстия – необходимо выбрать плоскость или поверхность, построить на ней эскиз отверстия и "вырезать выдавливанием".

    Выберите торец цилиндра, для этого необходимо кликнуть по нему, плоскость редактирования будет иметь зеленый цвет.

    Выбор плоскости создания эскиза


    Рис. 9.12. Выбор плоскости создания эскиза

    После этого выберите из контекстного меню "эскиз" и при помощи инструментов "геометрии" задайте окружность диаметром 25 мм. После этого нажмите "стоп" это будет означать, что Вы завершили процесс создания эскиза.

    Эскиз окружности диаметром 25мм


    Рис. 9.13. Эскиз окружности диаметром 25мм

    Теперь выберите "Вырезать выдавливанием" Вырезать выдавливанием и задайте в строке состояния "Прямое направление", а длина 15 мм.

    Задание параметров вырезания


    Рис. 9.14. Задание параметров вырезания

    Если Вы хотите вырезать насквозь, то во вкладке расстояние выберите "через все".

    Подтвердите свой выбор и перед Вами появится окружность с углублением на длину 15 мм.

    Вырезание выдавливанием


    Рис. 9.15. Вырезание выдавливанием

    Также на свою деталь вы можете добавлять скругления. Выберите скругления Скругление, а затем выделите грань, на которой будет происходить скругление, в поле радиус поставьте значение 3.0 мм.

    Задание скругления


    Рис. 9.16. Задание скругления

    После этого выберите и противоположную грань просто кликнув по ней мышью.

    Построение скругления


    Рис. 9.17. Построение скругления

    Аналогично можно построить и фаску, постройте фаску на внутреннем ребре (задав длину 2,0 мм). Для этого на вкладке "Скругления" выберите "Фаска".

    Давайте на детали построим коническое отверстие. Для этого в "Редактирование детали" выберите "отверстие" укажите "коническое отверстие".

    Задайте параметры: "диаметр отверстия" - 10мм, "глубина" - через все, "угол конуса" оставьте без изменений.

    После чего подтвердите свой выбор.

    Для создания отверстия необходимо указать точку расположения отверстия, задав центр, а также плоскость на которой будет построено отверстие.

    Задание параметров конического отверстия


    Рис. 9.18. Задание параметров конического отверстия

    Если Вы все команды выполнили в изложенной последовательности то перед Вами появится деталь с коническим отверстием.

    Деталь с коническим отверстием


    Рис. 9.19. Деталь с коническим отверстием

    Как Вы уже поняли основным принципом создания модели является добавление или вычитание объемов фигуры в пространстве.

    Если необходимо что достроить, то машинная графика воспринимает это как сложение двух объемов.

    Если необходимо что то вырезать, то необходимо задать объем фигуры, которую необходимо вычесть из объема.

    Теперь можно по контуру детали построить массив отверстий диаметром 3 мм в количестве 6 штук.

    Массив отверстий будет поострен в 2 приема: вначале построим одно отверстие, а затем выберем массив и расположим ранее построенное отверстие по кругу.

    Чтобы построить отверстие выделите поверхность, на которойбудете строить эскиз.

    Выбор плоскости создания эскиза


    Рис. 9.20. Выбор плоскости создания эскиза

    Постройте эскиз окружности диаметром 3 мм (отверстие расположите в любом удобном для вас месте, но только чтоб диаметр окружности не пересекался со скруглением). И вырежьте на всю длину, в результате получите деталь как на рис. 9.21.

    При этом необходимо отметить, что в процессе создания детали, если у Вас что - то не получилось то в любой момент можно отредактировать команду, дл этого ее необходимо выбрать в дереве модели и в контекстном меню выбрать "отредактировать".

    Заготовка отверстия под массив


    Рис. 9.21. Заготовка отверстия под массив

    Для построения массива выберите на вкладке "Редактирование" "Массив вдоль кривой".

    Перед Вами появится строка состояния, прежде всего нужно выбрать объект его можно выбрать вручную (кликнув по нему мышкой) или из дерева модели.

    Дерево модели


    Рис. 9.22. Дерево модели

    Если Вам удалось выбрать объект, то он появится в "списке объектов".

    На вкладке "параметры" выберите "количество" - 6, "кривая" - ребро 1, базовая точка – "авто распределение". Массив будет расположен равномерно до длине кривой, для задания массива необходимо выделять не плоскость вдоль которой располагается массив, а кривую. Перед нами появится фантомная отрисовка массива.

    Фантомная отрисовка массива


    Рис. 9.23. Фантомная отрисовка массива

    После этого необходимо только подтвердить свой выбор.

    Деталь с отверстиями


    Рис. 9.24. Деталь с отверстиями

    Например перед нами стоит задача добавить проточку на детали. Для создания проточки выберем плоскость, построим профиль проточки и вырежем ее на определенное расстояние.

    Построим проточку в виде прямоугольника, ничего страшного если границы будут выходить за деталь.

    Эскиз проточки


    Рис. 9.25. Эскиз проточки

    Проточку можно построить либо задав прямоугольник по двум вершинам, либо построив прямоугольник через непрерывный ввод объектов (если построим при помощи линий, то вырежется не прямоугольник, а только линии).

    Вырежем выдавливанием проточку на расстояние 12 мм.

    Деталь с проточкой


    Рис. 9.26. Деталь с проточкой

    Иногда приходится делать отверстия на цилиндрических поверхностях. Сразу вырезать отверстие не получится необходимо построить дополнительную плоскость. Выберите "Вспомогательная геометрия", а тип плоскости "Касательная".

    Выберите плоскость относительно которой вспомогательная плоскость будет параллельна – ZX, а на вкладке "свойства" зеленый цвет.

    Построение касательной плоскости


    Рис. 9.27. Построение касательной плоскости

    Теперь на плоскости в произвольном месте построим эскиз окружности диаметром 5 мм.

    Построение эскиза окружности


    Рис. 9.28. Построение эскиза окружности

    После этого вырежьте выдавливание на расстояние 7 мм.

    Деталь с боковым отверстием


    Рис. 9.29. Деталь с боковым отверстием

    После этого создание простейшей детали можно считать завершенным. Конечно данное занятие не может показать все основные возможности программы, на следующих занятиях Мы рассмотрим основные приемы создания моделей.

    Несколько слов об оформление модели, т.е. отображение.

    На последующих занятиях будет рассмотрено применение программы в пакете прикладных программа для расчета процессов механики жидкости и газа. Данные программы требуют задания граничных условий, которые будут отображаться различной раскраской граней. Иногда пользователь раскрашивает грани и по своей инициативе, в общем стоит задача изменить цвет грани.

    Чтобы изменить цвет необходимо выделить область, которую Вы хотите изменить, в контекстном меню выберите "Свойство грани" и выберите цвет (вручную). Поэкспериментируйте и раскрасьте грани как Вам нравится.

    Цвет нужно задавать вручную.

    Разукрашенная деталь


    Рис. 9.30. Разукрашенная деталь

    Иногда необходимо изменить отображение модели, например не полутоновое а сделать каркасным. Для этого необходимо на вкладке "Вид" выбрать "Каркас".

    Каркасное отображение модели


    Рис. 9.31. Каркасное отображение модели

    Чтобы вновь вернуть отображение исходное, необходимо на вкладке "Вид" выбрать "Отображение каркасное".

    Для управления ориентацией необходимо воспользоваться инструментом ориентации Ориентация после чего выбрать систему координат отображения. Можно также произвольно размещать модель, необходимо только зажать колесико мыши и поворачивать мышью.

    Построение 3D моделей очень полезно технологам - машиностроителям, когда они выполняют технологический анализ детали и необходимо вычислить коэффициент использования материала – т.е. отношение массы детали к массе заготовки.

    Предположим что наша деталь изготовлена из какого – то материала.

    Чтобы задать материал детали кликните правой клавишей мыши по графической области и из контекстного меню выберите "Свойство модели". В строке состояния выберите "параметры МЦХ" - т.е. механо - центрические характеристики: массаобъемцентр масс. По умолчанию материал детали Сталь 10, если Вы хотите изменить материал то выберите "Выбрать материал из справочника".

    Выбор свойств модели


    Рис. 9.32. Выбор свойств модели

    Открыв справочник выберите любой понравившийся материал. Выбор необходимо подтвердить. Сохраните объект. Теперь необходимо вычислить механо – центрические характеристики для этого выберите на вкладке "Измерения 3D и диагностика" кнопку "МЦХ детали".

    После этого перед Вами появится результат расчетов: масса и объем детали, а также центр масс.

    Представьте сколько времени технологу или студенту, который выполняет расчетную работу по "Технологии машиностроения" пришлось бы потратить на вычисление объема или массы детали.

    Также полученные результаты можно сохранить: выберите "Файл" → "Сохранить" в результате Мы будем иметь текстовый файл готовый к использованию в любой момент времени.

    Результат расчетов МЦХ детали


    Рис. 9.33. Результат расчетов МЦХ детали

    На данном занятие были рассмотрены некоторые приемы построения 3D моделей. На следующем занятие будут рассмотрены приемы построения деталей путем выдавливания и поворота вокруг своей оси.

    Ключевые термины:

    Коэффициент использования материала – отношение веса готовой детали к весу заготовки.

    Масса – физическая величина обозначающая количество вещества в теле.

    Объем – количественная характеристика пространства, определяющая, какое количество пространства занимает тело или вещество.

    Плотность – скалярная физическая величина определяемая отношением массы тела к объему занимаемого ею пространства.

    Технолог – инженер занимающийся разработкой, организацией того или иного технологического процесса.

    Технология машиностроения – область технической науки, занимающаяся изучением связей и закономерностей в процессе изготовления деталей машин. Данная наука призвана разработать теорию технологического обеспечения и повысить качество изготавливаемой продукции.

    Центр масс – геометрическая точка, положение которой характеризует распределение масс в теле или механической системе.

    Контрольные вопросы

    1.     Какие возможности имеет программа КОМПАС 3D?

    2.     Для чего создаются 3D модели?

    3.     Для того чтобы построить модель необходимо выбрать какой тип документа?

    4.     Каким путем создается 3D модель?

    5.     Можно ли использовать 3D модели для моделирования процессов механики жидкости и газа?

    6.     Можно ли редактировать эскиз?

    7.     Как построить отверстие на цилиндрической поверхности?

    8.     Как построить проточки на повехности7

    9.     Что будет если проточку построить рисованием границ вручную, без использования непрерывного ввода объектов?

    10.   Чтобы построить 3 отверстия по длине окружности необходимо?

    11.   Для чего нужен инструмент "массив"?

    12.   Можно ли рассчитать массу детали?

    13.   Как изменить цвет детали?

    14.   Как рассчитать объем детали?

    15.   Какой выполнить дополнительные построения на уже имеющейся детали?

    Упражнения

    Упражнение 1.

    Добавьте на построенную Вами деталь несколько отверстий на цилиндрической грани.

    Упражнение 2.

    Измените размер фаски на любое другое произвольное значение?

    Упражнение 3.

    Измените ориентацию модели на рабочей области?

    Упражнение 4.

    Добавьте несколько произвольных проточек.

    Краткие итоги

    ·         Были рассмотрены основные возможности программы КОМПАС 3D

    ·         Рассмотрели последовательность и инструменты создания простейших деталей

    ·         Рассмотрели основные возможности редактирования деталей

    - Содержание дисциплины

    Нанесение размеров в AUTOCAD

    Закрепление материала
    Тестирование материала
    Содержание дисциплины

    Типы документов КОМПАС 3DLT