Тольяттинский государственный университет

 

КАФЕДРА "Оборудование и технология сварочного производства и пайки "

 

Создание трехмерных моделей сборок в программной среде Unigraphics NX

Методические указания к лабораторной работе А9

по дисциплине "Компьютерные технологии и САПР в инженерном деле"

 

 

 

 

Тольятти 2005г

УДК 621.52

Создание трехмерных моделей сборок в программной среде Unigraphics NX: Метод. ука­зания/ Сост. А.Л. Федоров - Тольятти: ТГУ, 2005.

Изложены цель и программа лабораторной работы по дисциплине «Компьютерное моделирование и САПР в инженерном деле», особенности создания трехмерных моделей сборок с использованием программы Unigraphics NX, даны указания по подго­товке к работе и ее выполнению.

Для студентов дневной и вечерней форм обучения спец. 120500.

Библиогр.: 1 назв.

Составитель Федоров А.Л.

Научный редактор Перевезенцев Б.Н.

Утверждено редакционно-издательской секцией методического совета университета.

 

© Тольяттинский государственный университет, 2005.

1. Цель работы

Освоить и получить практические навыки работы в программной среде Unigraphics NX по созданию трехмерных моделей сборок и проведения соответствующих работ с ними.

2. Краткие теоретические сведения.

Сборка в Unigraphics NX – трехмерная модель, объединяющая модели деталей, подсборок (сборка, входящая в состав текущей сборки) и стандартных изделий (все они называются компонентами сборки), а также информацию о взаимном положении компонентов и зависимостях между параметрами их элементов.

Процесс создания сборки в Unigraphics NX состоит из следующих основных этапов:

1. Задать состав сборки, внося в нее новые компоненты или удаляя существующие. Модели компонентов могут быть записаны в отдельных файлах на диске. В файле сборки, в навигаторе сборки, хранятся ссылки на эти компоненты. Возможно создание компонентов непосредственно в сборке. Такие компоненты затем сохраняются в виде отдельного файла.

2. Указать взаимное положение компонентов сборки, задав параметрические связи между их гранями, ребрами и вершинами (например, совпадение граней двух деталей или соосность втулки и отверстия).

 

3. Начало работы

Варианты запуска программы Unigraphics, подробно рассмотрены в пункте 2.2. лабораторной работы А7. После запуска программы для того, чтобы начать работу, создаем новый файл. В главном меню программы (верхняя часть экрана) активируем кнопку Файл, в развернувшемся подменю – Новый. Разворачивается окно, в котором в поле Единицы необходимо нажать Миллиметры и ввести имя файла в шаблон под названием Имя файла латинскими буквами или цифрами и нажать кнопку ОК. Переключение шрифта русский/латинский производится одновременным нажатием клавиш Shift и Ctrl. Так начинаются все варианты работы.

Если Вы желаете продолжить работу с ранее созданным файлом то после запуска программы следует делать следующее: активируем кнопку Файл главного меню, в развернувшемся подменю – Открыть в развернувшемся окне выбрать требуемый файл (или сначала найти папку с файлом, войти в нее и выбрать файл) навести курсор и нажать кнопку ОК.

Предварительно создаются трехмерные модели компонентов сборки. Возможно создание компонентов непосредственно в сборке с последующим сохранением в виде отдельного файла. Работа по созданию трехмерных моделей подробно описана в методических указаниях по выполнению лабораторной работы А7.

Затем необходимо загрузить модуль Сборки, для этого в главном меню активируем пункт Приложения и в развернувшемся подменю пункт Сборки.

После загрузки модуля появляется панель редактирования сборки, рис. 1.

Рис.1. Панель «Редактирования сборки»

 

3.1. Добавление компонентов в сборку

Для добавления компонентов в сборку необходимо выбрать панели редактирования сборки, см. рис. 1 символ «Добавить существующий компонент» .

После вызова команды на экране появится окно Выбрать часть, рис. 2.

Рис. 2.

После активации кнопки Выбрать файл части разворачивается окно Имя части, рис.3. Выбираем нужный каталог и указываем имя файла, содержащего компонент. Изображение указанного компонента появится в поле, при этом должна стоять галочка в окне Пред. просм. Если файл компонента выбран верно, нажмите кнопку ОК.

Можно выбрать требуемый файл в поле Выбрать загруженную часть, см. рис.2.

Рис. 3. Стандартный диалог выбора файлов.

Появляется окно Добавить существующую часть, рис. 4. при этом в развернувшемся окне STAGING VIEW WORK показывается вид детали, которая будет вставлена.

 

 

Рис.4.

 

Нажимаем ОК, разворачивается окно Конструктор точек, работа в котором подробно была рассмотрена при выполнении лабораторной работы А7, п. 2.3.1.1. Укажите точку вставки компонента в окне конструктора точек введя координаты с клавиатуры в поля соответственно XC, YC, ZC. Обнулить значения XC, YC, ZC можно нажав кнопку Сброс. После ввода требуемых значений нажимаем кнопку Ок. Необязательно вводить численные значения координат. Можно “привязать” базовую точку к уже имеющемуся геометрическому объекту, например, к центру окружности или иным геометрическим объектам, допустим, к пересечению двух кривых. Для привязки в поле под названием Наслед. точка нажимаем требуемую пиктограмму. Затем на уже существующем объекте наводим курсор на геометрический объект (окружность, пересечение кривых), он выделится цветом, и нажимаем левую кнопку мыши. Чтобы окно Конструктор точек не заслоняло уже построенный объект его можно отодвинуть, наведя курсор мышью на название окна, затем, нажав левую кнопку мыши и не отпуская ее переместить окно куда требуется.

Компонент будет вставлен в текущий документ, его начало координат совместится с указанной точкой вставки, направление осей его системы координат совпадет с направлением осей системы координат текущей сборки. В Навигаторе сборки, рис.5, появится пиктограмма, соответствую- щая типу компонента (деталь или сборка): - пиктограмма сборки; - пиктограмма детали

Активацию навигатора сборки можно произвести активируя кнопку Навигатор сборки.

Рис. 5. Навигатор сборки

 

3.2. Создание компонента на месте

Для создания трехмерной модели непосредственно в сборке необходимо в главном меню активировать Приложения и в развернувшемся подменю запустить модуль Моделирование, при этом сборка не закроется. Затем создается требуемая модель и используется в сборке. Подробно работа по созданию трехмерных моделей рассмотрена в лабораторной работе А7. По окончании создания компонент должен быть сохранен в отдельном файле. Для сохранения его нажимаем кнопку Создать новый компонент, разворачивается окно Выбор по классу, рис. 6. Наводим курсор на построенную деталь, она изменит цвет, затем нажимаем левую кнопку мыши, деталь выделится красным цветом, и нажимаем кнопку ОК в окне Выбор по классу, см. рис. 6. Разворачивается окно Имя части, в котором в поле Имя файла вводим название файла, в котором будет храниться наш компонент, а в поле Папка выбираем папку, в которой наш файл будет

Рис. 6.

храниться. Нажимаем ОК, разворачивается окно Создание нового компонента, рис. 7, нажимаем в нем ОК.

Рис. 7.

 

 

4. Задание взаимного расположения компонентов в сборке

4.1. Перемещение и фиксация компонентов

 

После вставки компонента в сборку Вы можете задать его приблизительное положение и ориентацию в ней.

В Unigraphics NX предусмотрено несколько способов перемещения компонентов сборки в ее системе координат. Вы можете повернуть компонент вокруг центра его габаритного параллелепипеда, вокруг оси или вокруг точки, а также сдвинуть компонент в любом направлении.

Команды сдвига и поворота компонентов сборки расположены на панели Редактирование сборки, см. рис. 1.

При активировании команды открывается окно Выбор по классу, см. рис. 6., по указанной выше методике необходимо выбрать деталь, пространственное положение которой подлежит изменению. После выбора требуемой детали открывается диалоговое окно Изменить положение компонента, рис. 8, деталь будет выделена красным цветом. В окне Изменить положение компонента, в поле Перемещения необходимо выбрать требуемый вид перемещения, нажав нужную кнопку, см. рис. 8. Функции пиктограмм следующие:

- переместить от точки к точке; - перепозиционирование;

 

- вращать вокруг точки; - вращать вокруг прямой;

 

- вращать по двум осям; - перемещение;

 

- вращение между точками.

 

При нажатии, например, кнопки - перемещение, разворачивается окно Преобразования, рис. 9. В соответствующие окна вводим новые координаты X, Y и Z, нажимаем кнопку ОК, деталь переместится в соответствии с указанными координатами.

 

Рис.8.Изменение положения компонента

 

 

Рис. 9.

Так же можно перемещать компонент не задавая численных значений координат. Для этого в поле Перемещения нажимаем кнопку - переместить от точки к точке, разворачивается окно конструктор точек, рис. 10. Активируя в поле Наслед. точка нужную пиктограмму указываем базовую точку на перемещаемой детали (окружность, конец отрезка и т.д.) затем, не нажимая ОК активируем в поле Наслед. точка нужную пиктограмму и указываем точку на другой детали или на этой же детали, куда должна переместиться базовая точка. Деталь переместится, можно нажать ОК, закрыв окно конструктор точек, или продолжить работу.

Рис. 10.

 

4.2. Создание сопряжений.

После того, как в сборке будут созданы компоненты, необходимо приступить к созданию параметрических связей между ними.

Сопряжение – это параметрическая связь между компонентами сборки, формируемая путем задания взаимного положения их элементов (например, параллельности граней или совпадения вершин).

Для обеспечения требуемого расположения детали в пространстве можно (а в ряде случаев – необходимо) накладывать на ее элементы несколько различных типов сопряжений (например: соосность и совпадение элементов). Сопряжения накладывают на детали ограничения по перемещению и отнимают определенные степени свободы у модели, что отображается на экране во время создания сопряжений.

Для того, чтобы наложить требуемые сопряжения вначале на панели «Редактирования сборки», см. рис. 1 активируется кнопка - сопряжение компонента. Разворачивается окно Условия сопряжения, рис. 11. В поле Тип сопряжения активируя соответствующие

- сопряжение

- выравнивание

- под углом

- параллельность

- соосность

- касание

- на расстоянии

- перпендикулярно

- выбрать первую точку

- выбрать вторую точку

 

 

Рис. 11. Окно Условия сопряжения и значения кнопок

кнопки можно установить требуемое сопряжение. Например, после активации кнопки параллельность наводим курсор мышью на плоскость на первой детали, плоскость выделится другим цветом и затем кликаем левую кнопку мыши, плоскость выделится красным цветом. После чего наводим курсор на плоскость на другой детали, после ее выделения кликаем левую кнопку мыши. Теперь можно нажать кнопку Предварительный просмотр. Детали повернутся на угол, обеспечивающий параллельность выделенных плоскостей. Нажатие кнопки Альтернативное решение позволяет обеспечить параллельность плоскостей, но угол положения деталей изменится на 180º, рис 12.

Рис. 12.

Следует отметить, что положение в пространстве будет изменять деталь, у которой плоскость была выделена первой. Если положение деталей устраивает, нажимаем ОК.

4.3. Анимация сборки

После того, как все ограничения наложены можно в сложных механизмах проверить правильность выполненной работы. Активируем кнопку сдвига и поворота компонентов сборки разворачивается окно Выбор по классу, см. рис. 6, Наводим курсор на нужную деталь, она изменит цвет, затем нажимаем левую кнопку мыши, деталь выделится красным цветом, и нажимаем кнопку ОК в окне Выбор по классу, см. рис. 6. Открывается диалоговое окно Изменить положение компонента, см. рис. 8. Учитывая, что на данном этапе работы на взаимное положение деталей наложены ограничения, изменение положения, например поворот одной детали, повлечет за собой изменение положения деталей, связанных ограничениями с данной деталью. Для поворота детали, например (1), рис. 13, в окне Изменить положение компонента, нажимаем кнопку Вращать вокруг прямой , разворачивается окно Конструктор точек, см. рис. 10, в поле Наслед. точка нажимаем кнопку центр окружности, наводим курсор на центр нужной окружности на детали 1, окружность выделится другим цветом, нажимаем левую кнопку мыши, разворачивается окно Конструктор вектора, в нем нажимаем кнопку ось YC (для данной детали вращение требуется обеспечить относительно прямой, параллельной оси Y), нажимаем кнопку ОК в окне Конструктор вектора. Затем в поле Угол устанавливаем величину угла, на который требуется повернуть деталь 1. Если величина угла будет свыше 360º, деталь сделает несколько поворотов. В поле Анимация перемещений бегунком можно регулировать скорость вращения детали. При перемещении бегунка в сторону Точное скорость вращения будет снижаться.

Рис. 13.

5. Задание на работу

Получить у преподавателя задание: сборочную единицу (в виде чертежа, изометрии или трехмерной модели). Выделить в сборке составляющие ее детали (компоненты). Разработать последовательность создания компьютерной модели сборки (последовательность добавления компонентов, определение необходимых сопряжений и последовательности их наложения), записать ее в отчет. С помощью преподавателя запустить на выполнение программу Unigraphics NX. Изучить особенности интерфейса программы, в частности в режиме создания и редактирования сборок. Создать трехмерную модель сборки, продемонстрировать преподавателю.

 

6. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Программа работы.

3. Упрощенная изометрия модели сборки, эскизы входящих в нее компонентов (с указанием необходимых размеров).

4. Последовательность создания модели сборки (порядок добавления компонентов, виды и последовательность наложения сопряжений).

5. Выводы.

 

7. Рекомендуемая литература

1. Краснов М.В., Чигишев Ю.В. UNIGRAРHICS для профессионалов. – М.: Издательство «ЛОРИ», 2004. – 320 с.