Лекция 5 Тема: Элементы окна программы компас-3D, управление изображением детали. Задание ориентации детали
Скачать 374.11 Kb.
|
1 2
Лекция 5Тема: Элементы окна программы КОМПАС-3D, управление изображением детали. Задание ориентации детали1. Понятие трехмерной модели В курсе геометрии для средней школы рассматриваются такие основные виды трехмерных геометрических объектов, как многогранники (параллелепипеды, куб, пирамиды, призмы), тела вращения ( цилиндр, конус, шар). Известно, что эти трехмерные геометрические объекты применяются в различных областях: в геометрии и черчении, в производстве и архитектуре. Анализируя свойства этих простых трехмерных геометрических объектов можно сделать вывод о том, что форма каждого из них имеет свои характерные, явно отличные от других объектов признаки. Анализ (мысленное разделение) более сложных геометрических объектов на отдельные составляющие его части, показывает, что сложные геометрические объекты представляют собой совокупность простых геометрических тел, составляющих его. Изучение форм предметов окружающего нас действительного мира и отношений между ними, установление соответствующих закономерностей и применение их к решению практических задач является целью исследования таких областей человеческих знаний, как геометрия и черчение. Геометрия и особенно черчение использует графический путь, при котором геометрические свойства фигур изучаются непосредственно по чертежу. При выполнении технических чертежей оказывается необходимым иметь наряду с комплексным чертежом данного оригинала и более наглядное его изображение, обладающее свойством обратимости. С этой целью применяют чертеж, состоящий только из одной параллельной проекции данного оригинала, дополненной проекцией пространственной системы координат, к которой предварительно отнесен изображаемый оригинал. Такой метод получения однопроекционного обратимого чертежа называется аксонометрическим методом. Т  аким образом, построение аксонометрических проекций сводится к применению координатного метода на проекционном чертеже. Так как при пользовании координатным методом приходится производить измерения по координатным осям, то отсюда и получил свое название рассматриваемый метод. Слово аксонометрия означает буквально осеизмерение. К применению на чертежах всех отраслей промышленности и строительства рекомендуют пять видов аксонометрий: две ортогональных (изометрическую и диметрическую) и три косоугольных (фронтальную и горизонтальную изометрические проекции, фронтальную диметрическую). В машиностроении в основном применяют ортогональные: изометрическую (она является единственно возможной). Положение осей изометрической проекции показано на рисунке 1. Оси х и у располагают под углом 30° к горизонтальной линии (120° между осями). При построении изометрической проекции по осям х, у, z и параллельно им откладывают натуральные размеры предмета. На рисунках 2-5 показаны проекции таких основных геометрических объектов, как треугольная пирамида, шестигранная призма, цилиндр и конус) в прямоугольной системе координат (на фронтальной – Ф, на горизонтальной - Г и профильной – П плоскостях), а также их изометрическое отображение по осям x, y, z.   Рис.2 Рис.3.   Рис.4. Рис.5. При создании плоского чертежа конструктор оперирует терминами таких «плоских» геометрических примитивов, как точка, линия, окружность, прямоугольник и др., а при создании трехмерной модели терминами трехмерных геометрических объектов: цилиндр, конус, основание, отверстие и др.. Современные чертежные графические редакторы располагают эффективными средствами моделирования трехмерных моделей деталей и сборок. К одной из современных отечественных трехмерных систем разработки плоских чертежей и трехмерных моделей относится программа «Компас 3D LT 5.11», разработанная отечественной фирмой АСКОН. При построении трехмерных моделей Компас 3D LT 5.11 позволяет отключать отображение отдельных элементов модели, что облегчает просмотр отдельных компонентов модели или основных корпусных деталей модели. В любой момент можно выполнить разрез модели любыми плоскостями, что позволяет «заглянуть внутрь» модели и любой ее части. На примере построения некоторых основных трехмерных геометрических объектов рассмотрим основные приемы и способы построения и исследования трехмерных моделей в программе Компас 3D LT 5.11. 2. Элементы окна программы КОМПАС-3D. Управление изображением детали . Задание ориентации Дерево построений Дерево построений является важнейшим элементом интерфейса КОМПАС-3D LT. В нем в графическом виде представлена последовательность элементов, составляющих деталь в порядке их создания. В Дереве построений отображаются следующие элементы: наименование детали, плоскости, символ начала координат, оси, операции и эскизы,1.  Рис.1. 23 Элементы Дерева построений Задание. Самостоятельно просмотрите прочие файлы деталей, хранящиеся в папке Samples. Последней найдите и откройте модель Бинокль.m3d. Отличие. В КОМПАС-3D LT перед открытием очередного документа текущий документ автоматически закрывается. Поэтому одновременно можно работать только с одним документом. В профессиональной версии системы пользователь одновременно может открыть произвольное количество окон документов и свободно переключаться между ними. Это количество ограничено только ресурсами компьютера. Параллельная работа с несколькими документами особенно эффективна при моделировании сборочных единиц, создании сборочных чертежей и спецификаций. Управление изображением детали Вы можете управлять масштабом изображения детали на экране, двигать и поворачивать деталь, а так же выбирать различные варианты ее отображения. Средства управления изображением в КОМПАС-3D LT представлены командами в меню Сервис (рис. 1.25).  Рис.1. 25 Средства управления изображением в меню Сервис Наиболее часто используемые команды продублированы кнопками на Панели управления (рис. 1.26). Удобнее использовать кнопки управления изображением на Панели управления, так как доступ к ним осуществляется несколько быстрее.  Рис.1. 26 Средства управления изображением на Панели управления Вращение детали с помощью клавиатуры Вращать деталь на экране можно также с помощью клавиатуры, используя для этого клавиатурные команды, показанные в табл. 1-1. Таблица 1-1
Использование стандартных ориентаций Любую модель можно расположить в пространстве таким образом, что одна из трех стандартных плоскостей проекций будет параллельна плоскости экрана (рис. 1.30).  Рис.1. 30 M3.50 R300 При этом можно получить любую стандартную проекцию детали, соответствующую ее видам на листе чертежа (рис. 1.31).  Рис.1. 31 M2.00 R300 Для получения нужной стандартной проекции детали раскройте список видов щелчком мыши на кнопке Список видов в Строке текущего состояния. Выберите название стандартной проекции из списка видов. После этого выбранная проекция будет отображена в поле Текущая ориентация изображения, а изображение на экране будет перестроено в соответствии с указанным направлением взгляда.  Рис.1. 32 Иногда требуется, чтобы параллельной плоскости экрана оказалась не одна из стандартных плоскостей проекций, а определенная плоская грань детали, либо построенная пользователем вспомогательная плоскость. Для получения такой ориентации необходимо указать щелчком мыши нужный плоский объект в модели, а затем выбрать из списка видов строку Нормально к ….  Рис.1. 33 Создание пользовательской ориентации Вы можете расширить список стандартных видов, запомнив текущую ориентацию модели под каким-либо именем, а затем возвращаться к ней в любой момент, выбрав ее имя из списка.
 Рис.1. 34 После этого созданная Вами ориентация будет добавлена в список стандартных видов. Совет. С помощью диалогового окна Ориентация вида Вы можете не только создавать новый вид, но и выбирать любой из существующих. Для это-го щелчком мыши нужно выбрать нужный вид в списке и нажать кнопку Установить. Кроме того, ставший ненужным пользовательский вид можно удалить из списка с помощью кнопки Удалить. Управление режимом отображения детали В любой момент при работе над моделью пользователь может устанавливать различные варианты ее отображения. В зависимости от ситуации более удобным может оказаться тот или иной режим. Для выбора режима отображения нужно воспользоваться соответствующими кнопками на Панели управления или выполнить команду Сервис – Отображение. Каркас Данный вариант отображения установлен по умолчанию для всех новых моделей. В этом режиме отображаются все ребра и линии очерка детали1. Для установки режима нажмите кнопку Каркас на Панели управления или выполните команду Сервис – Отображение – Каркас. 1 Под линией очерка понимается граница проекции детали на плоскость экрана. Без невидимых линий Данный режим позволяет отобразить деталь без невидимых в текущей ориентации линий. При этом отображается только совокупность видимых (в текущей ориентации детали) ребер, видимых частей ребер и линии очерка детали. Для установки режима нажмите кнопку Без невидимых линий на Панели управления или выполните команду Сервис – Отображение – Без невидимых линий. Невидимые линии тонкие Данный режим позволяет отобразить деталь с невидимыми линиями (невидимыми ребрами и частями ребер), более светлыми, чем видимые линии. Для вызова команды нажмите кнопку Невидимые линии тонкие на Панели управления или выполните команду Сервис – Отображение – Невидимые линии тонкие. Полутоновое Данный режим позволяет получить наиболее полное представление о форме поверхности детали. При полутоновом отображении детали учитываются оптические свойства ее поверхности (цвет, блеск, диффузия и т.д.). Для вызова команды нажмите кнопку Полутоновое на Панели управления или выполните команду Сервис – Отображение – Полутоновое. Перспектива Данный режим позволяет получить еще более реалистичное изображение детали в соответствии с особенностями зрительного восприятия предметов человеком. Точка схода перспективы расположена посередине окна детали. Все перечисленные выше режимы отображения (каркасное, полутоновое, без невидимых линий и с тонкими невидимыми линиями) можно сочетать с перспективной проекцией. Для вызова команды нажмите кнопку Перспектива на Панели управления или выполните команду Сервис – Отображение – Перспектива. Отображение модели в нескольких окнах Вы можете открыть дополнительное окно для текущего документа. При этом в одном окне можно отобразить документ целиком, а в другом – его определенный участок в увеличенном виде. Кроме того в каждом из окон может быть определена своя ориентация модели, ее масштаб и режим отображения. Количество дополнительных окон, которые можно открыть для документа, не ограничено.
 Рис.1. 40
 Рис.1. 41 Ставшее ненужным окно можно закрыть щелчком на кнопке Закрыть в правом верхнем углу окна.
Замечание. Все команды управления изображением являются прозрачными. Это значит, что их можно выполнять во время выполнения любой другой команды КОМПАС-3D LT. При этом выполнение текущей команды будет временно приостановлено, а после изменения масштаба, ориентации или варианта отображения – возобновлено. Во время работы с документом можно произвольно комбинировать все описанные выше команды управления изображением модели1. 1 "Колокольчиком" в тексте помечены советы и замечания, на которые следует обратить особое внимание. Лекция 6 Тема: Общие принципы моделирования деталей в САПР КОМПАС-3D. Обзор операций твердотельного моделирования. Алгоритм построения 3-х мерной модели параллелепипеда с помощью Операции выдавливание. Трехмерное моделирование многогранников 1. Общие принципы моделирования деталей в САПР КОМПАС-3D. Во всех современных системах трехмерного моделирования построение твердо-тельной модели выполняется по общему принципу, который заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). На рис. 2.1 показан пример построения простой модели с помощью упомянутой выше последовательности операций. В начале создается прямоугольная призма, лежащая в основании детали (1). Затем к модели добавляется цилиндрическая бобышка путем объединения призмы с цилиндром (2). К получившемуся в результате телу добавляется усеченная пирамида (3). Наконец, в модели выполняется построение отверстия путем вычитания из нее цилиндра (4).  Рис.2. 1 Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами можно построить самую сложную модель. Как создаются объемные элементы Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве. В процессе перемещения эти фигуры ограничивают часть пространства, которая и определяет форму элемента. Ниже показаны несколько типовых перемещений плоских фигур и полученные в результате объемные элементы различной формы. Перемещение прямоугольника в направлении, перпендикулярном его плоскости, приведет к формированию призмы, которую можно рассматривать как прямоугольную пластину определенной толщины.  Рис.2. 2 Создание прямоугольной пластины M2.0 R300 В результате поворота ломаной линии на 360° вокруг оси, лежащей в плоскости ломаной, будет сформирован объемный элемент. Этот элемент будет представлять собой вал, состоящий из цилиндрических и конических участков.  Рис.2. 3 Создание вала M2.0 R300 Если окружность переместить вдоль направляющей кривой, то будет получен объемный элемент, представляющий собой круглый стрежень определенного диаметра и формы.  Рис.2. 4 Создание согнутого стержня M2.00 R300 Эскизы и операции Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение – операцией. Эскизы Эскиз может располагаться в одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани существующего тела или на вспомогательной плоскости, положение которой определено пользователем. Эскизы изображаются средствами модуля плоского черчения и состоят из отдельных графических примитивов: отрезков, дуг, окружностей, ломаных линий и т.д. При этом доступны все команды построения и редактирования изображения, средства создания параметрических зависимостей и различные сервисные возможности. В эскиз можно скопировать изображение из созданного ранее чертежа или фрагмента. Это позволяет при создании трехмерной модели использовать существующие плоские чертежи1. Операции Разные системы располагают разным набором инструментов для построения объемных элементов. Однако некоторые базовые типы операций присутствуют практически во всех системах. К этим основным операциям можно отнести следующие2:
1 О том, как можно построить трехмерную модель на основе созданного ранее плоского чертежа рассказано в главе 6 Дополнительные возможности. 2 Большинство из этих операций были уже рассмотрены выше в разделе Как создаются объемные элементы.
 Рис.2. 5 M0.90 R300 Каждая операция имеет 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.  Рис.2. 6 M1.00 R300 Таким образом, процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов. Каждый из них представляет собой элемент, образованный при помощи операций над плоскими эскизами1. При выборе операции нужно в первую очередь определить, будет ли создаваемый элемент вычитаться из имеющегося на данный момент тела, или добавляться к нему. Примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, пазы, а примерами добавления объема – бобышки, выступы, ребра. 1 Из этого правила есть исключения. Например, такие элементы, как фаски или скругления не нуждаются в создании эскизов.  Рис.2. 7 M3.00 R300 Основные термины трехмерной модели Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней грани, ребра и вершины. Краткая характеристика этих элементов приведена в табл.2-1. Таблица 2-1
Кроме того в модели могут присутствовать дополнительные элементы: символ начала координат, плоскости и оси.  Рис.2. 8 Основные элементы 3D-модели M2.50 R300 Основание модели Построение детали начинается с создания ее основания – первого формообразующего элемента. Основание есть у любой детали и оно всегда одно. Понятно, что создание основания всегда связано с добавлением материала, так до его появления вычитать материал просто не из чего. В качестве основания можно использовать любой из четырех основных типов формообразующих элементов: элемент выдавливания, элемент вращения, кинематический элемент и элемент по сечениям. В начале создания модели всегда встает вопрос о том, какой из ее элементов использовать в качестве основания. Для этого желательно хотя бы приблизительно представлять конструкцию будущей детали.
 Рис.2. 9
 Рис.2. 10
 Рис.2. 112. Обзор операций твердотельного моделирования  – Операция выдавливания. Позволяет создать Деталь (твердое тело) путем перемещения эскиза в направлении, перпендикулярном его плоскости. – ^ Позволяет создать модель тела вращения путем вращения эскиза вокруг оси вращения. – Кинематическая операция. Позволяет создать модель путем перемещения эскиза-сечения вдоль другого эскиза-траектории. - ^ . Формирование трехмерной модели происходит при объединении эскизов 3. Алгоритм построения 3-х мерной модели параллелепипеда с помощью Операции выдавливание. Создание параллелепипеда (с размерами: х = 40,z =2 0,y = 50)
  Н  а панели управления выбрать ЛКМ кнопку Новый эскиз.
  10. На панели управления выбрать ЛКМ кнопку Закончить редактирование (Рис 6).
 
установить параметры на Вкладке Операция выдавливания:
и нажать кнопку Создать.
    16. На экране появится цветное изображение (Рис.12)
5. Трехмерное моделирование многогранников Из курса геометрии известно, что правильные многогранники – это геометрические фигуры, состоящие из конечного числа плоских правильных многоугольников (см. рис. 7.1). М  ногогранник называется выпуклым, если он расположенпо одну сторону плоскости каждого плоского многоугольника на его поверхности. Общая часть такой плоскости и поверхности выпуклого многогранника называется гранью. Грани выпуклого многогранника являются плоскими выпуклыми многоугольниками. Стороны граней называются ребрами многогранника, а вершины — вершинами многогранника. Поясним сказанное на примере куба (см. рис. 7.2). Куб есть выпуклый многогранник. Его поверхность состоит из шести квадратов: ABCD, BEFC, .... Они являются его гранями. Ребрами куба являются стороны этих квадратов: АВ, ВС, BE,.... Вершинами куба являются вершины квадратов: А, В, С, D, Е, .... У куба шесть граней, двенадцать ребер и восемь вершин. Прямой параллелепипед, у которого основанием является прямоугольник, называется прямоугольным параллелепипедом. У прямоугольного параллелепипеда все грани — прямоугольники. Прямоугольный параллелепипед, у которого все ребра равны, называется кубом. Длины непараллельных ребер прямоугольного параллелепипеда называются его линейными размерами (измерениями). У прямоугольного параллелепипеда три измерения. Призмой называется многогранник, который состоит из двух плоских многоугольников, лежащих в разных плоскостях, и совмещаемых параллельным переносом, и всех отрезков, соединяющих соответствующие точки этих многоугольников. Многоугольники называются основаниями призмы, а отрезки, соединяющие соответствующие вершины,— боковыми ребрами призмы. Пирамидой называется многогранник, который состоит из плоского многоугольника — основания пирамиды, точки, не лежащей в плоскости основания,— вершины пирамиды и всех отрезков, соединяющих вершину пирамиды с точками основания. Отрезки, соединяющие вершину пирамиды с вершинами основания, называются боковыми ребрами. Поверхность пирамиды состоит из основания и боковых граней. Каждая боковая грань — треугольник. Одной из его вершин является вершина пирамиды, а противолежащей стороной — сторона основания пирамиды. Высотой пирамиды называется перпендикуляр, опущенный из вершины пирамиды на плоскость основания. Пирамида называется n-угольной, если ее основанием является n-угольник. треугольная пирамида называется также тетраэдром. Лекция 7 Тема: Трехмерное моделирование тел вращения в программе Компас 3D. Моделирование сложного геометрического объекта. Операции программы Компас 3D LT «приклеить выдавливанием», «вырезать выдавливанием». Цилиндром (точнее, круговым цилиндром) называется тело, которое состоит из двух кругов, не лежащих в одной плоскости и совмещаемых параллельным переносом, и всех отрезков, соединяющих соответствующие точки этих кругов. Круги называются основаниями цилиндра, а отрезки, соединяющие соответствующие точки окружностей кругов,— образующими цилиндра. Так как параллельный перенос есть движение, то основания цилиндра равны. Так как при параллельном переносе плоскость переходит в параллельную плоскость (или в себя), то у цилиндра основания лежат в параллельных плоскостях. Так как при параллельном переносе точки смещаются по параллельным (или совпадающим) прямым на одно и то же расстояние, то у цилиндра образующие параллельны и равны. Конусом (точнее, круговым конусом) называется тело, которое состоит из круга — основания конуса, точки, не лежащей а плоскости этого круга, - вершины конуса и всех отрезков соединяющих вершину конуса с точками основания. Отрезки, соединяющие вершину конуса с точками окружности основания, называются образующими конуса. Поверхность конуса состоит из основания и боковой поверхности. Конус называется прямым, если прямая, соединяющая вер шину конуса с центром основания, перпендикулярна плоскости основания. В дальнейшем мы будем рассматривать только прямой конус, называя его для краткости просто конусом. Наглядно прямой круговой конус можно представлять себе как тело, полученное при вращение прямоугольного треугольника вокруг его катета как оси. ^ называется перпендикуляр, опущенный из его вершины на плоскость основания. У прямого конуса основание высоты совпадает с центром основания. Осью прямого кругового конуса называется прямая, содержащая его высоту. Шаром называется тело, которое состоит из всех точек пространства, находящихся на расстоянии, не большем данного, от данной точки. Эта точка называется центром шара, а данное расстояние радиусом шара. Граница шара называется шаровой поверхностью, или сферой. Таким образом, точками сферы являются все точки шара, которые удалены от центра на расстояние, равное радиусу. Любой отрезок, соединяющий центр шара с точкой шаровой поверхности, также называется радиусом. |
а геометрической панели построений выбрать Ввод прямоугольника (Рис 4).
На инструментальной панели ЛКМ нажать на кнопку Операция выдавливания (Рис.8). 1 2
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | План: Изучение приемов выполнения чертежа в чертежно-графической подсистеме компас-3d lt на примере "плоской" детали. Изучение команды... | | План: Изучение приемов выполнения чертежа в чертежно-графической подсистеме компас-3d lt на примере "плоской" детали. Изучение команды... |
| Крашеные детали из мдф крашеные пвх устанавливаются в корпусную мебель. Детали должны эксплуатироваться в помещениях с отсутствием... | | Задание: реализовать криптографическое преобразование открытого текста с помощью системы, обеспечивающей конфиденциальность и целостность.... |
 | Технологический процесс механической обработки детали Траверса, проект специального станочного приспособления для фрезерования паза... | | |
| Сборник задач по дисциплине «Детали машин» для студентов механических специальностей. Часть 2 / Л. Н. Новицкая, А. В. Чумаченко ёc... |  | Детали подвески и рулевого управления (пружины lesjofors, kayaba, детали подвески lemforder, rts, corteco, swag, nipparts) |
| Настоящий стандарт распространяется на профильные детали из древесины и древесных материалов для строительства (далее детали): доски... | | Многие детали, применяемые в машиностроении, в процессе работы испытывают изгиб (оси, валы, балочные конструкции и т д). Максимальные... |