Лекция 10 Работа с Эскизами

для точки - фиксированное положение точки; для отрезка прямой - фиксированный угол наклона; для концевых точек кривой - фиксированное положение точки;

для центра дуги, окружности, эллипса - фиксированное положение центра; для дуги окружности, эллипса - фиксированное значение радиуса и положения центра окружности; для контрольных точек сплайна - фиксированное значение контрольных точек;

-полностью ограничен. Создает ограничения полностью определенного положения геометрии эскиза за один шаг;

-совпадающие. Две и более точек имеют одинаковые координаты;

-концентричность. Две и более окружностей имеют общий центр;

-коллинеарные. Два и более отрезка лежат на одной бесконечной прямой;

-точка на кривой. Точка лежит на заданной кривой;

-точка на цепочке. Выбранная точка лежит на выделенной цепочке кривых (это единственное ограничение, которое может быть применено к выделенной цепочке кривых). Точка должна выбираться первой;

-средняя точка. Точка лежит на одинаковом расстоянии от концов прямой или дуги окружности (для задания ограничения «Средняя точка» кривая должна быть выбрана не за конечные точки);

-горизонтальный. Горизонтальная прямая;

-вертикальный. Вертикальная прямая;

1 1 - параллельный. Две или более прямые или оси эллипсов параллельны; 1 2 - перпендикулярный. Две прямые или оси двух эллипсов перпендикулярны друг другу; 1 3 - касательно. Две кривые касательные друг другу;

-равная длина. Прямые одинаковой длины;

-равный радиус. Дуги окружности одинакового радиуса; 1 6 - постоянная длина. Прямая постоянной длины; 1 7 - постоянный угол. Прямая постоянного наклона;

1 8 - зеркало. Два объекта эскиза являются зеркальным отражением друг друга; 1 9 - наклон по кривой. Задание условия касания кривой и сплайна в одной из точек определения сплайна.

-равномерный масштаб. Сплайн будет изменяться пропорционально для сохранения его формы при перемещении конечных точек сплайна (например, вы меняете значение горизонтального размера между конечными точками сплайна);

-неравномерный масштаб. Сплайн будет изменяться непропорционально. Например, если вы будете изменять расстояние между конечными точками сплайна в горизонтальном направлении, то весь сплайн будет соответственно растягиваться (сжиматься) в горизонтальном направлении, но координаты в вертикальном направлении останутся неизменными (вы не можете применить ограничение масштабирования для сплайна, если на любую из его внутренних точек уже наложены другие ограничения);

-обрезка. Команда «Обрезать кривые построения» ассоциативно обрезает кривые, которые ассоциативно спроецированы или получены пересечением с плоскостью эскиза, и накладывает ограничение «Обрезка»;

-ассоциативная обрезка. Это ограничение накладывается на сплайн, когда в момент его обрезки включена опция ассоциативной обрезки с помощью опций «Изменить кривые», «Обрезка кривых»;

-смещение. Команда «Кривая смещения» используется для построения эквидистанты цепочки кривых, проекционных кривых, кривых и ребер в текущей части и наложения на них ограничения «Смещение»;

-ассоциативное смещение (устаревшая опция). Это ограничение автоматически накладывается на эквидистанту, построенную на выделенных кривых с помощью устаревшей команды «Смещение кривых».

При разработке детали в модели могут быть созданы базовые кривые вне эскиза. Среда эскиза позволяет импортировать такую геометрию в эскиз с

помощью функции «Добавить существующие кривые» . При этом имеется возможность автоматически создать геометрические ограничения, которые можно

регулировать с помощью диалога «Автоограничения» . С помощью этой команды вы можете задать тип ограничений, которые система способна определить автоматически. NX анализирует геометрию эскиза и если находит геометрию, соответствующую выбранным ограничениям, то они накладываются автоматически. Эту команду можно выполнить как для построенной в среде эскиза геометрии, так и для включенных в эскиз кривых.

Если в эскизе имеются степени свободы, которые вы не можете отследить, то есть хороший способ определить, какие из объектов не привязаны. Выберите левой клавишей мыши один из объектов эскиза, у которого имеются степени свободы (стрелки как знак степени свободы), и, удерживая, переместите курсор мыши.

Пример 3.2-3

Откройте файл 3.2_Sketch_Constraints.prt. У представленного эскиза имеются

еще две степени свободы. Включите функцию «Ограничения» (Create Constraints). Появятся желтые стрелки на тех местах, которые ещѐ не полностью определены. Выключите функцию. Выберите дугу левой клавишей мыши и переместите курсор.

Здесь, например, угол наклона линии еще не определен, иначе нельзя было бы переместить точку. Таким образом, в динамике мы видим, какие степени свободы имеются в эскизе у элементов.

Некоторые замечания по использованию ограничений:

вам не обязательно использовать при построении элементов детали эскизы с полностью заданными ограничениями, однако лучше сразу задавать в эскизах все ограничения. Работа с полностью определенным эскизом гарантирует его правильное перестроение при возможных в будущем изменениях размеров и геометрии; когда эскиз получает статус «переопределенного» и возникает конфликтная

ситуация, вы должны сразу пытаться исправить проблему, удалив конфликтующее геометрическое ограничение, размер или кривую. Добавление новых кривых, ограничений и размеров с сохранением предыдущей конфликтной ситуации усложняет эскиз и делает задачу устранения противоречий в эскизе более сложной; обычно система допускает задание избыточных, но не противоречивых геометрических ограничений в эскизе. Однако система не может работать с избыточными размерными ограничениями; не используйте отрицательные размеры, если они были созданы в предыдущих

версиях системы. Для расчета система использует только абсолютное значение заданного размера; избегайте нулевых значений размеров. Использование нулевого размера делает

неоднозначным определение относительного расположения элементов эскиза. Это может привести к непредсказуемым результатам при изменении в последующем нулевого размера; при задании размеров избегайте задания цепочки размеров. Для перестроения

эскиза без ошибок предпочтительнее размеры, заданные от общей базы; использование цепочки прямых предпочтительнее использования линейного сплайна 1 -й степени для моделирования линейных элементов эскиза. Хотя по внешнему виду такая геометрия ничем не отличается, цепочка прямых и линейный сплайн ведут себя по-разному; используйте как геометрические, так и размерные ограничения, причем в первую

очередь рекомендуется определить геометрические ограничения, а затем размерные. Для задания геометрических и размерных ограничений могут использоваться как активные кривые эскиза, так и вспомогательные линии построения.

ИЗМЕНЕНИЕ ЭСКИЗА ФУНКЦИЕЙ «АЛЬТЕРНАТИВНОЕ РЕШЕНИЕ»

Эта команда используется для просмотра альтернативных решений как для размерных, так и для геометрических ограничений и выбора нужного результата. При создании объектов эскиза и наложении ограничений может случиться так, что линия будет размещена неправильно, не на той стороне относительно опорного объекта. В приведенном примере (файл 3.5.4_Sketch_Constraints.prt) нижняя линия задана параметром p0=45.000 - размером от координатной оси. Воспользуйтесь

функцией «Альтернативное решение». Выберите параметр "р0" и посмотрите на поведение эскиза. Альтернативное решение можно использовать не только для размеров, но и для геометрических ограничений. Например, смените направление касания для дуги и наклонной линии.

Пример 3.2-4

Вернемся к нашей детали (файл 3.2_Sketch_Layer.prt). Мы будем моделировать гайку с помощью эскизов. Эта гайка должна управляться тремя параметрами: размером под ключ, высотой и диаметром отверстия. Новый эскиз, лежащий на слое 10, должен управлять шестигранником гайки. Сначала создаем основную окружность, через параметры которой мы проконтролируем размер под ключ. Центр окружности должен лежать на обеих координатных осях (в центре системы координат). Вначале мы создадим эту окружность со смещением от осей и произвольного диаметра. В дальнейшем мы сможем привязать еѐ к системе координат (рис. 3.2-1 8).

Вызовите функцию создания ограничений. Появятся три желтые стрелки: две в центре окружности и одна на окружности. Это отображены степени свободы окружности. Кроме того, система показывает степень свободы эскиза в строке состояния: «Эскиз требует 3 ограничений». Важен выбор объектов эскиза для наложения ограничений. От того, где вы будете указывать объект при выборе, зависят предлагаемые системой ограничения. Например, если указать при наложении ограничений две линии, то диалог ограничений будет выглядеть одним образом (более полным по выбору ограничений), если те же линии указать в конечных точках, то диалог будет другим (рис. 3.2-19).

Подведите курсор мыши к окружности, еѐ центр отобразится в виде перекрестия. Выберите последовательно центр окружности (укажите перекрестие) и одну из координатных осей (например, ось Y) и нажмите на правую клавишу мыши. В этом случае возможно лишь одно условие ограничения - «Точка на кривой». Это значит, что центр окружности должен находиться на координатной оси. Выберите предложенный вариант. Центр окружности перемещается на координатную ось. Одна степень свободы (желтая стрелка) исчезает. Сделайте то же самое и с другой координатной осью (ось X). Проследите за тем, чтобы обе желтые стрелки (степени свободы) в центре окружности исчезли (рис. 3.2-20).

Выберите функцию простановки размеров «Контекстные размеры», откройте

диалог «Размеры» . В открывшемся диалоге выберите метод простановки размеров «Диаметр» и укажите маркером мыши на окружность. Укажите маркером место, где будет находиться размер. В окне диалога появится наименование параметра (р0) и предлагаемое значение размера. Этот параметр будет управлять размером под ключ. Присвоим имя параметру: «SW». Выберите левой кнопкой мыши маркер динамического изменения параметров. При перемещении маркера изменяется диаметр созданной окружности. Установите маркер в окне диалога «Размеры» на поле значений текущего выражения и введите значение «19». Закройте диалоговое окно, подтвердите введенное значение средней клавишей мыши (ОК). В строке состояния система дает сообщение: «Эскиз полностью определен».

Примечание: присвоить имя параметру и ввести его значение можно не открывая диалога «Размеры» в контекстном окне параметров после выбора окружности. Для дальнейшей работы эскиз может быть использован полностью определенным, частично определенным или со всеми степенями свободы. В большинстве случаев полностью определенный эскиз является лучшим решением, т.к. только тогда при изменении параметров модели гарантируется полный контроль над эскизом. Иначе может получиться так, что после изменений

параметров некоторые объекты эскиза «перевернутся», т.е. изменят направление.

Добавим к эскизу ещѐ шесть линий для шестигранника. Возникают новые степени свободы для новых объектов. Позиционируйте линии в приблизительном положении, не заботясь об их точном положении. Верхнюю и нижнюю линии проводите примерно горизонтально (в пределах угла 3 град.), в этом случае они определятся как горизонтальные. То же самое действует и для вертикальных линий, если бы они у нас были. Если при построении наклонных линий вы будете перемещать маркер над окружностью, система автоматически будет устанавливать ограничение «Касательно», о чем свидетельствует характерный символ над линией.

Следующим шагом установите геометрические ограничения для горизонтальных кривых и для окружности «Касательно». Для этого выберите окружность и одну из двух горизонтальных линий, нажмите правую клавишу мыши и выберите «Касательно».

Повторите операцию для второй линии и окружности. Теперь нужно определить длины линий. Выберите шесть линий и задайте условие геометрических ограничений «Равная длина» (выбор всех шести линий является излишним и может создать конфликт ограничений, в дальнейшем мы удалим лишние геометрические ограничения) (рис. 3.2-23).

В строке состояния модели появляется сообщение: «Эскиз полностью определен». Поменяйте значение диаметра окружности: выберите параметр SW и измените его динамическим регулятором. Шестигранник при этом должен следовать за меняющейся окружностью.

Для отображения всех существующих ограничений в эскизе существует

ограничения, используется функция «Показать/удалить ограничения»Выберите еѐ в панели инструментов.

В диалоговом окне включите опцию «Все в активном эскизе». Все существующие в эскизе ограничения будут показаны в окне. Выберите указанное на рисунке ограничение (LINE12 равной длины с LINE17). В графическом окне подсветятся объекты эскиза, связанные с выбранным ограничением. Нажмите на кнопку «Удалить подсвеченный», ограничение «равной длины» для выбранных объектов будет удалено из эскиза.

Отображение и удаление геометрических ограничений

Для показа наложенных на эскиз геометрических ограничений используется

команда «Показать/удалить ограничения». С помощью ее вы можете удалить выбранные ограничения (например, конфликтующие или излишние), а также вывести информацию обо всех ограничениях.

В диалоговом окне «Показать/удалить ограничения» существует возможность задать ряд опций, позволяющих отфильтровать список ограничений. Опции отображения списка для объектов:

выбранный объект: показывает ограничения одного из выбранных объектов. Вы можете выбрать только один объект за один раз. Выбор другого объекта автоматически отменяет выбор предыдущего объекта; выбранные объекты: показывает ограничения выбранных объектов (их можно

выбрать один за другим или выбрать прямоугольником). Как только вы выбираете новый объект, система добавляет его к выбранным объектам; все в активном эскизе: показывает ограничения всех объектов активного эскиза.

Опция типа ограничения определяет, какие типы геометрических ограничений вы хотели бы увидеть, а какие нет.

Опция «Включить/Исключить»: если выбрана опция «Включить», то система показывает только ограничения, заданные фильтром «Тип ограничения». Если установлена опция «Исключить», то система показывает все ограничения, за исключением тех, которые заданы фильтром.

Опция «Показать ограничения» позволяет отфильтровать список в зависимости от способа создания ограничений:

явный: система показывает все ограничения, созданные пользователем, за исключением ограничений «Совпадение», созданных системой автоматически во время построения кривых; контекстный: показывает все контекстные ограничения, которые автоматически

созданы системой во время построения кривых; обе: показывает все ограничения.

Над выбранными ограничениями вы можете выполнить определенные действия:

удалить подсвеченные: при выполнении этой команды система удаляет подсвеченное в окне просмотра ограничение; удалить выбранные: при выполнении этой команды система удаляет все

ограничения, изображенные в списке окна «Показать ограничения»; информация: выводит в информационное окно список и информацию о всех ограничениях, примененных в эскизе.

Пример 3.2-5. (продолжение. файл 3.2_Sketch_Layer.prt)

Если вы хотите использовать эскиз как базу для создания какого-либо элемента модели («Вытягивание», «Вращение»), тогда достаточно просто выбрать любую кривую эскиза. Система в этом случае берет целый эскиз со всеми объектами. В нашем примере это привело бы к ошибке построения: в местах касания ребра шестигранника с окружностью толщина тела равна нулю. При установке фильтра в меню выбора «Кривая» и методе выбора «Единичный» можно выбрать отдельные объекты вместо целого эскиза. Но это влечет за собой проблемы в детали при изменении (например, при добавлении или удалении объектов эскиза). Для этого есть более элегантная возможность - перевести неиспользуемые объекты эскиза в справочную геометрию. Эти объекты остаются полноценными объектами эскиза, но уже больше не учитываются при создании элементов модели.

Выберите функцию: «Перевести в/из вспомогательный» . Выберите управляющую окружность и переведите еѐ во вспомогательную геометрию. Окружность будет отображаться по-другому - серой штрихпунктирной линией.

Примечание: функция «Преобразовать в/из вспомогательный» позволяет сменить статус не только кривых, но и размеров эскиза. Вы можете превратить активную кривую во вспомогательную или превратить активный размер в размер для справки. Вспомогательный размер не контролирует геометрическую форму.

Завершите создание эскиза («Закончить эскиз») Сохраните файл. Далее мы будем использовать имеющийся эскиз, чтобы создать тело

функцией «Выделение». Включите слой 1 в качестве рабочего. Выберите функцию

«Выделение» выберите кривую эскиза и подтвердите предложенное направление вытягивания. Т.к. эскиз базируется на плоскости, то вы можете положиться на то, что вектор направления действительно расположен перпендикулярно к плоскости. Задайте в качестве конечной дистанции для вытягивания значение h=1 2 (рис. 3.2-26). Созданный параметр h будет присутствовать в списке параметров модели. Вы можете открыть диалог: Инструменты > Выражения, и ввести комментарии к имеющимся параметрам: h - высота гайки, SW - размер под ключ. Теперь нам нужно создать буртик и фаску для гайки. Для этого создаем следующий эскиз, который будет состоять только из одной окружности. Включите 11-й слой в качестве рабочего. Вызовите функцию «Эскиз» и задайте имя эскиза: «SK_ECKENMASS». Выберите имеющуюся опорную плоскость X-Y координатной системы в качестве плоскости размещения эскиза и базовую ось XC в качестве горизонтальной оси эскиза. Создайте окружность произвольного радиуса в произвольном месте. Выберите центр созданной окружности и центр управляющей окружности из первого эскиза. Установите привязку эскиза «Совпадающие». Выберите созданную окружность (не центр) и одну из конечных точек кривых первого эскиза и создайте для них привязку «Точка на кривой». Активируйте первый эскиз. Измените параметр SW и

обновите модельПонаблюдайте за поведением модели, а также, как будет вести себя второй эскиз. Выйдите из среды «Эскиз». Включите слой 1 в качестве рабочего слоя. Вытяните только что созданный эскиз SK_ECKENMASS с высотой = h. Созданный таким образом цилиндр будет всегда иметь высоту, равную высоте шестигранника (рис. 3.2-28). Теперь нам нужно создать обычную для шестигранных гаек фаску с углом 30 град., расположенную на верхнем ребре цилиндра. Для этого мы можем использовать функцию создания фаски на ребре методом «Смещение и угол». Угол нам известен -30 град. Но смещение зависит от размеров параметра «под ключ». Это смещение всегда будет составлять половину разницы между размером по угловым противоположным точкам шестигранника и размером под ключ. Это можно применить в формуле для ширины фаски. Но для этого нам потребуется ассоциативный размер по угловым точкам.