lab12

Работа № 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

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.

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.

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