Тема 2.2. Построение пространственных моделей в САПР Компас

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫСОЗДАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОДЕЛЕЙ

Построение трехмерной твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель.

Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение — операцией.

Эскиз может располагаться на одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани созданного ранее элемента или на вспомогательной плоскости. Эскизы создаются средствами модуля плоского черчения и состоят из одного или нескольких контуров.

Контур — одно из основных понятий при описании эскиза. При построении эскиза под контуром понимается графический объект (отрезок, дуга, сплайн, прямоугольник и т.д.) или совокупность последовательно соединенных графических объектов. Самопересечение контура запрещено! Пример эскиза с 4-мя контурами.

Пример создания модели детали:

1 Создание призмы.

2 Добавление цилиндра.

3 Добавление усеченной пирамиды.

4 Вычитание цилиндра.

5 Вычитание двух цилиндров.

6 Добавление фасок и скруглений.

БАЗОВЫЕ ОПЕРАЦИИ ТРЕХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

Система КОМПАС-3D располагает разнообразными операциями для построения объемных элементов, четыре из которых считаются базовыми.

Операция выдавливания – Выдавливание эскиза перпендикулярно его плоскости.

Операция вращения – Вращение эскиза вокруг оси, лежащей в его плоскости. Эскиз тела вращения состоит из одного или нескольких контуров со стилем линии Основная и оси вращения в виде отрезка со стилем линии Осевая. Ни один из контуров не должен пересекать ось вращения или ее продолжение.

Кинематическая операция – Перемещение эскиза вдоль направляющей.

Операция по сечениям – Построение объемного элемента по нескольким эскизам (сечениям)

Для четырех базовых операций, добавляющих материал к модели, существуют аналогичные операции, вычитающие материал.

Операция может иметь дополнительные возможности (опции), которые позволяют изменять или уточнять правила построения объемного элемента. Например, если в операции выдавливания прямоугольника дополнительно задать величину и направление уклона, то вместо призмы будет построена усеченная пирамида.

Процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов. Примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, пазы (красные стрелки), а примерами добавления объема — бобышки, выступы, ребра (желтые стрелки).

Главное окно системы в режиме трёхмерного моделирования:

Литература:

1 КОМПАС-3D V12. Руководство пользователя. [pdf-формат] – АСКОН, 2010.

2 Кудрявцев, Е.М. Компас -3D. Проектирование в архитектуре и строительстве, 2008.

3 Ганин, Н.Б. Автоматизированное проектирование в системе КОМПАС-3D V12. САПР, 2010.

Вопросы для повторения:

1. Из каких отдельных страниц состоит инструментальная панель «Компас»?

2. Чем фрагмент отличается от чертежа?

3. С помощью, какой команды можно изменить формат листа чертежа в «Компас»?

4. Опишите последовательность действий для заполнения основной надписи чертежа.

5. С помощью, какой команды можно изменить тип основной надписи?

6. Что такое привязка? Какие основные типы привязок используются в «Компас»?

7. Что такое сетка? Какие у неё параметры? С помощью, какой кнопки можно включить её отображение на экране?

8. С помощью, какой кнопки можно убрать искажения появившиеся в процессе редактирования чертежа?

9. Какая система координат используется в «Компас»?

10. Какая система координат называется локальной? Для чего она используется?

11. Сколько локальных систем координат может задавать пользователь «Компас»?

12. С помощью, какой из страниц панели инструментов выполняется первоначальное создание графического объекта?

13. Что такое эскиз, с помощью каких инструментов он создается?

14. Что такое контур эскиза? Какие требования к нему предъявляются?

15. К чему сводится процесс получения сложной трёхмерной модели?

16. Перечислите базовые операции моделирования и поясните их суть.

Назначение системы КОМПАС

БИБЛИОТЕКИ В КОМПАС‑ГРАФИК

Компоновка и последовательность выполнения всех операций на чертеже аналогична традиционному способу черчения. Решающее значение для повышения производительности труда и качества разрабатываемой документации КОМПАС‑ГРАФИК имеет наличие в нем большого количества библиотек. Вызываются они посредством кнопки «Менеджер библиотек» в меню «Сервис». В появившемся диалоговом окне следует выбрать необходимую библиотеку, на примере показана библиотека «Машиностроение», с подразделом «Конструкторская библиотека».

Наличие широкой сети библиотек позволяет исключить вычерчивание стандартных изделий. Так, например, после «Конструкторской библиотеки» можно открыть следующее окно с разделом «Подшипники» и далее с соответствующими подразделами. Здесь можно выбрать подшипник в соответствии с проведенными расчетами, а также со всеми параметрами и готовым чертежом.

В открывшемся диалоговом окне можно выбрать тип изображения (разрез, упрощенное изображение), а также параметры штриховки. Аналогично выполняют процедуру построения манжет, маслоуказателей, сливных пробок, рым-болтов и др.

Преимуществом компьютерной графики является также возможность изобразить комплектующий элемент в любом свободном месте чертежа, а затем переместить его в нужное место и в требуемое положение. Причем при наличии в сборочной единице нескольких одинаковых элементов нет необходимости вычерчивать их все – остальные создаются с помощью копирования.

СИСТЕМА КОМПАС SHAFT 2D

Диалоги ввода параметров ступеней в системе КОМПАС-Shaft 2D

КОМПАС-Shaft 2D — это интегрированная система проектирования тел вращения. С ее помощью можно создавать параметрические модели валов и втулок, строить на их поверхностях шлицевые, шпоночные и резьбовые участи, канавки, кольцевые пазы и т.д. Количество ступеней модели может быть любым, а формы — различными: цилиндр, конус, шестигранник, квадрат, сфера. Кроме простых ступеней, модель может содержать элементы механических передач: цилиндрические шестерни с внешними и внутренними зубьями, конические шестерни с прямыми и с круговыми зубьями, элементы червячных, цепных, клиноременных и зубчато-ременных передач.

Процесс создания модели в КОМПАС-Shaft 2D не требует изучения специальной литературы. Нужно только следовать рекомендациям библиотеки и вводить параметры ступеней в соответствующих диалогах.

Объемная модель построенная по плоской модели КОМПАС-Shaft 2D

Вся структура модели представляется в виде дерева ступеней и элементов, каждый из которых можно отредактировать.

По команде пользователя библиотека автоматически преобразует модель КОМПАС-Shaft 2D в чертеж, на котором, кроме фронтального вида конструкции, могут находиться виды модели слева и справа, а также сечения, выносные элементы, основные размеры и т.п. Пользователю останется лишь окончательно оформить чертеж. Фронтальный вид модели остается объектом библиотеки. Если возникнет необходимость посмотреть или изменить параметры ступеней, то можно вызвать КОМПАС-Shaft 2D двойным щелчком мыши по этому виду.

Плоская модель КОМПАС-Shaft 2D может стать прообразом твердотельной модели, которую можно сгенерировать нажатием одной кнопки на панели инструментов главного окна библиотеки. При этом в дереве построения модели КОМПАС-3D будут присутствовать те же элементы, что и в дереве ступеней и элементов модели КОМПАС-Shaft 2D. Библиотека Компас Shaft 2D включает в себя комплекс программ расчета механических передач КОМПАС GEARS 2D.

Cистема предназначена для выполнения расчетов следующих типов передач:

- Цилиндрическая передача внешнего зацепления;

- Цилиндрическая передача внутреннего зацепления;

- Коническая передача с круговыми зубьями;

- Коническая передача с прямыми зубьями;

- Червячная цилиндрическая передача;

- Роликовая цепная передача;

- Клиноременная передача;

- Зубчатоременная передача.

Чтобы работать с системой КОМПАСGEARS, необходимо выбрать Сервис – Менеджер библиотек – Расчет и построение – Расчеты механических передач.

Окно системы управления библиотеками Менеджер библиотек с открытыми системами папки (каталога)

Окно системы управления библиотеками Менеджер библиотек с добавленной и раскрытой системой КОМПАСSHAFT 2D

Система Компас GEARS 2D предоставляет интуитивно понятный интерфейс, поэтому работать с библиотекой не составляет никакого труда. При помощи соответствующих переключателей можно выбрать необходимый тип расчета и нажатием кнопки «Выполнить», запустить его.

Главное окно системы Комплекс программ КОМПАС GEARS	Начальное окно системы «Расчеты цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления»
Диалоговое окно Вариант расчета	Диалоговое окно Геометрический расчет с раскрытой вкладкой Страница 1