lab12
.pdfРабота № 12.
Форма и формообразование. Параллелепипед.
Цель работы: Изучение приемов работы с виртуальным инструментом Прямоугольник. Создание трехмерной модели Параллелепипед. Работа выполняется в подсистеме трехмерного моделирования.
Введение
Анализ формы изделий, показывает, что чаще всего, сложная форма детали получается в результате "сложения" или "вычитания" базовых геометрических тел, которые называются формообразующими элементами.
Такими простейшими геометрическими телами являются призма (и ее частный случай параллелепипед), пирамида, цилиндр, конус, шар, тор и др.
Втехнике простейшие геометрические тела рассматриваются как конструктивные и технологические элементы.
Всистеме КОМПАС-3D LT, в отличие от более ранних систем твердотельного моделирования, уже не используются простейшие геометрические тела или как их называют "примитивами" (от английского слова primitive) - рис. 12.1.
Рис. 12.1. Группа простейших геометрических тел, построенных в системе КОМПАС-3D LT.
В системе КОМПАС-3D LT модели геометрических тел "создаются" в два этапа. На первом этапе выполняется эскиз - чертеж заготовки в какой-либо плоскости. На втором этапе к эскизу применяются твердотельные операции: операция выдавливания, операция вращения и кинематические операции. При этом вы можете управлять свойствами модели геометрического тела, как в процессе ее создания, так и в процессе редактирования.
1
Вспомним основные операции твердотельного моделирования
1. Выдавливание эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза.
Эскиз Результат операции Тонкая стенка
2. Вращение эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза.
3. Кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль указанной направляющей.
4. Построение тела по нескольким сечениям-эскизам.
2
Каждая операция имеет дополнительные возможности - опции, позволяющие изменять правила построения тела.
Система КОМПАС–3D LT широко использует булевы операции. На примере двух тел легко показать результат выполнения булевых операций:
Исходные тела
Булевы операции с исходными телами
объединение вычитание пересечение (сложение)
Часть 1. Создание прямоугольного параллелепипеда.
Задание 1.
Создать прямоугольный параллелепипед. Размер основания 100 х 100 мм. Высота параллелепипеда - 80 мм. Параллелепипед должен находится в области положительных значений координат X, Y, Z, т.е. в первом квадранте прямоугольной системы координат в пространстве.
Будьте внимательны!
При создании эскиза, нужно обратить внимание, что ось OY прямоугольной системы координат плоскости эскиза направлена в сторону, противоположную оси OZ прямоугольной системы координат в пространстве. Этот
факт нужно будет учесть при задании координат вершин прямоугольника.
3
1. Перейдите в подсистему трехмерного моделирования.
Для этого нажмите кнопку команды Новая деталь - или выберите команду Файл- Создать - Деталь.
2.Выберите в дереве построений горизонтальную плоскость, выберите текущую ориентацию - Сверху и нажмите кнопку создания эскиза.
3.Выберите команду Ввод прямоугольника по диагонали - .
Обратите внимание!
Расширенная панель этой команды содержит команду Построение
прямоугольника по центру и вершине - и команду Ввод многоугольника -
.
Команда Ввод многоугольника позволяет построить многоугольник с заданным числом сторон. При этом можно задавать радиус вписанной или описанной окружности.
Давайте разберемся, какой квадрант трехмерной системы координат является положительным.
Положительным квадрантом трехмерной системы координат будет тот, у которого все три координаты положительные, т.е. X>0, Y>0, Z>0.
В нашем случае при построении эскиза в Горизонтальной плоскости ось OX плоскости эскиза совпадает по направлению с осью OX трехмерной системы координат, а ось OY плоскости эскиза направлена в противоположную сторону оси OZ
Поэтому для того, чтобы основание параллелепипеда располагалось в
положительном квадранте трехмерной системы координат его надо создавать с отрицательными значениями координатам по оси OY плоскости построения эскиза.
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
X |
|
|
|
положительные |
|
значения |
|
|
Y |
Г ризонтальной |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пл скости) |
|
|||||
|
|
ось |
трехмерной системы |
координат) |
|
|
|
( о |
|
|
|||||||||
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
пол жительные значения |
|
||||||
|
|
|
|
отрицательные значения |
|
|
|
|
|
Z |
|
о |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
совпадает с осью |
трехмерн й |
системы) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
|
|
координат отрицательные значения |
|
|||||||
ось трехмерной системы |
координат) |
|
|
|
|
ось |
X |
|
системы |
|
|
|
|||||||
|
( |
|
|
|
трехмернойотрицательные |
системызначения плоскостисовпадаеттрехмернойположительныес сью Горизонтые зн че ия |
|||||||||||||
плоскости отрицательные значенияось |
|||||||||||||||||||
|
|
положительные значе |
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
координат) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аче ия |
|
||||||
совпадает с осью |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
|
( |
|
Горизо ль ой) |
|
|
|
|
ось |
|
( |
|
|
|
|
) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
( |
4 |
координат) |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. По запросу в строке сообщений привяжитесь к началу координат - точка (0,0). Затем введите координаты второй точки - (100, -100).
Если не включен режим автосоздания, то нажмите кнопку
Создать объект или выберите соответствующую команду из объектного меню
5.Нажмите кнопку команды Закончить редактирование (эскиза).
6.Выберите текущую ориентацию: Изометрия.
Итак, мы получили заготовку параллелепипеда - эскиз его основания. 7. Выберите в дереве построений Эскиз:1 – рис. 12.2.
|
Рис. 12.2 |
8. На инструментальной панели построений детали выберите команду |
|
Операция выдавливания - |
. – рис. 12.3. |
Внимание! При работе Вы можете, если это вам будет удобно:
- перемещать изображение фантома детали с помощью команды
Сдвинуть изображение - . После работы с командами управления изображением необходимо прервать команду;
- переместить окно диалога Параметры можно "зацепив" заголовок и переместив окно в нужное место - рис. 12.3.
Рис. 12.3
5
Теперь вы можете промоделировать параллелепипед, изменяя параметры операции выдавливания.
9.Снимите, если он есть, флажок Создавать тонкую стенку, иначе вы получите короб без дна!
10.Установите Прямое направление и Расстояние 80 мм. Нажмите кнопку Создать.
11.Посмотрите изображение параллелепипеда в различных режимах отображения.
На рис 12.4 показан параллелепипед в трех режимах отображения: Каркас, Невидимые линии тонкие, Полутоновое.
Рис. 12.4. Каркас Невидимые линии тонкие Полутоновое 12. Сохраните деталь в файле под именем Параллелепипед.
Часть 2. Изучение операции Вырезать выдавливанием (булева операция Вычитание).
Внимание! До сих пор мы вели построение моделей, используя эскизы в трех заданных плоскостях: фронтальной, горизонтальной и профильной. Система позволяет строить эскизы в любых плоскостях, в том числе в плоскостях, совпадающих с гранями деталей.
Задание 1.
Используя ранее созданную деталь Параллелепипед, создать деталь Коробка. Толщина стенок коробки – 4 мм.
Указание.
Для того, чтобы из твердотельного параллелепипеда получить коробку, нужно из него вычесть параллелепипед размерами92 х 92 мм, высотой 76 мм!
Эскиз основания вычитаемого параллелепипеда должен находится на верхней (горизонтальной) грани исходного параллелепипеда.
1. Для дальнейшей работы перейдите в режим Каркас.
6
2. Поместите курсор на верхнюю грань детали - он должен принять форму - , при этом ребра грани выделяются пунктиром – рис. 12.5.
Рис. 12.5
3. Из объектного меню выберите Новый эскиз или нажмите кнопку Новый эскиз. Обратите внимание на направление осей координат в выбранной плоскости - рис. 12.6.
Рис. 12.6.
4. Выберите текущую ориентацию - Вид сверху – рис. 12.7.
Рис. 12.7.
5.Выберите команду Прямоугольник по диагонали и введите координаты диагонали: (4, -4) и (96, -96).
6.Закончите редактирование эскиза.
7.Выберите текущую ориентацию - Изометрия.
8.Выберите команду Вырезать выдавливанием - .
В окне диалога Параметры снимите, если он есть, флажок Создавать тонкую стенку.
7
Установите расстояние выдавливания - 76 мм. Нужная нам заготовка коробки построена - рис. 12.8.
Рис. 12.8. Невидимые линии тонкие Полутоновое
Часть 3. Продолжение моделирования коробки.
Так как коробка должна закрываться крышкой, то снимем на глубину |
|||
30 мм от верхней грани коробки слой материала толщиной 2 мм. |
|
|
|
1. Выберите верхнюю грань коробки. Т.к. она тонкая, то может |
|||
потребоваться увеличение масштаба изображения, |
например, |
рамкой |
- |
рис. 12.9. |
|
|
|
Рис. 12.9.
2.Выберите текущую ориентацию - Вид сверху и выберите команду Показать все. Режим отображения - Невидимые линии тонкие. Если нужно - измените масштаб отображения.
3.Для построения эскиза выберите команду Прямоугольник по диагонали
ивведите координаты точек диагонали (не забудьте: нам нужно снять материал по толщине 2 мм!): (2, -2) и (98, -98).
Закончите редактирование эскиза.
4.Выберите текущую ориентацию - Изометрия.
5.Выберите команду Вырезать выдавливанием.
8
В окне диалога Параметры установите флажок Создавать тонкую стенку, Наружу, толщина стенки - 2 мм, На расстояние - 30 мм.
При изменении параметров вы видите соответствующие изменения на фантоме нашей детали.
6. Нажмите Создать и вы видите изображение почти законченной коробки - рис. 12.10.
Рис. 12.10.
Часть 4. Скругление - технологический элемент.
Технологически достаточно сложно изготовить деталь, когда соответствующие грани составляют в точности какой-либо угол. В нашем примере, это прямой угол.
Задание 1.
Применить операцию Скругление для внешних вертикальных ребер коробки - радиус скругления 2 мм, для ребер, которые попадают под крышку, внутренних ребер, включая ребра на дне коробки - радиус скругления - 1 мм.
1.Поместите курсор на внешнее ребро детали и, когда он примет вид
,нажмите кнопку мыши: ребро выделено, в этом случае ребро обозначается пунктиром и другим цветом.
2.Выберите команду Скругление - .
В окне диалога Параметры скругления - рис. 12.11.
9
Рис. 12.11.
введите радиус 2 мм и нажмите кнопку Создать. Скругление построено – рис. 12.12.
Рис. 12.12.
3. При выделении ребер вы можете нажать клавишу Ctrl и набрать группу ребер, на которых требуется построить скругление одного радиуса.
Если вы сделали верно, то изображение коробки будет иметь следующий вид – рис. 12.13.
Рис. 12.13.
4. Конечно, теперь вы можете самостоятельно выбрать цвет детали и изменить оптические свойства поверхности.
10