Методические указания.3D-моделирование

Лабораторная работа №2

Основы построений в КОМПАС-3D

КОМПАС 3D – это пакет трёхмерного моделирования, предназначенный для создания трехмерных моделей отдельных деталей и сборочных единиц.

Для создания модели нужно нажать следующие копки: Создать  Деталь. После данной операции откроется новая деталь. Рассмотрим чуть более подробно некоторые элементы интерфейса (Рисунок 1).

Рисунок 1 – Окно программы

Дерево модели представляет собой панель, в которой отображается порядок создания модели и связи между ее элементами и компонентами в сборке (Рисунок 2). Так же здесь находятся: начало координат, основные плоскости (XY, ZX, ZY) и оси исходящие из начала координат. Для выделения плоскости (или любого другого элемента) необходимо нажать на неё в дереве модели.

Плоскости

XY, ZX, ZY

Оси

Компоненты

сборки

Этапы построения детали

Взаимосвязи

компонентов

Рисунок 2 – Дерево модели

Каждая из трёх кнопок мыши выполняет отдельную операцию в КОМПАС:

левая кнопка мыши используется для выбора объектов помимо выпадающих меню, а также указания и выбора частей модели;

средняя кнопка мыши или колёсико: при простом вращении колёсика происходит либо увеличение, либо уменьшение масштаба; если удерживать колёсико мыши и перемещать, то будет происходить вращение модели; если удерживать нажатой колесо мыши и одновременно удерживать клавишу Shift, то при перемещении мыши будет происходить перемещение детали по экрану;

правая кнопка мыши позволяет открыть контекстное меню, которое зависит от объекта, по которому произведён щелчок.

С основных плоскостей начинается построение детали. В Дереве модели выбирается любая из трёх плоскостей и нажимается команда Эскиз для перехода в режим Эскиза (Рисунок 3). Эскиз – объект трехмерного моделирования, созданный средствами чертежно-графического редактора. Эскиз может располагаться на координатной или вспомогательной плоскости, а также на плоской грани детали. Переход в режим Эскиза производится при создании нового или редактировании существующего эскиза. После нажатия кнопки Эскиз Компактная панель преобразуется и

принимает вид как в Чертеже или Фрагменте. Для удобства черчения необходимо воспользоваться командой Ориентация, чтобы установить требуемый вид на экране (Рисунок 3).

Ориентация

Эскиз

Рисунок 3 – Создание эскиза

Упражнение №1 Операция выдавливания. Операция вырезать выдавливанием

Основные правила создания эскиза:

избегайте построения самопересекающейся геометрии. Если эскиз содержит самопересекающуюся геометрию, необходимо удалить линии, выходящие за контур (используйте команды Удалить  Часть кривой или Выровнять по границе в меню Редактор);

избегайте построения перекрывающейся геометрии. Такие ошибки трудно обнаружить, поскольку перекрываемый объект (линия, отрезок) невидим;

непреднамеренный зазор. Если в геометрии эскиза оставлены зазоры, будет создан иной тип элемента (тонкостенный элемент).

Примечание: иногда требуется нарисовать открытый профиль, чтобы создать тонкостенный элемент.

вложенные профили (Рисунок 4), например, в прямоугольнике нарисованы окружности (профиль внутри профиля). Если в детали необходимы сквозные отверстия, то такой эскиз допустим. Но, если в дальнейшем конструктор решить поменять своё решение, то ему придётся потрудиться, чтобы произвести редактирование. Иначе говоря, такие эскизы становятся менее управляемыми.

Рисунок 4 – Вложенный профиль

Примечание: НЕ нужно пытаться нарисовать всё в одном эскизе – это приводит к детали, которую трудно изменить!

Выбираем плоскость XY и нажимаем команду Эскиз. Выберите ориентацию Спереди. Создаём контур как показано на Рисунке 5.

Рисунок 5 – Создание контура на плоскости XY

После того, как мы нарисовали контур, нажимаем на кнопку Эскиз (чтобы выйти из эскиза) – Компактная панель принимает вид для 3d черчения – выбираем команду Операция выдавливания на вкладке Редактирование детали. Эскиз примет объёмный вид (полупрозрачный) и на Панели свойств будут отображаться параметры выдавливания (Рисунок 6). При создании элемента выдавливания важно определить условия, определяющие, какой длины будет вытягивание и в каком направлении.

На Панели свойств мы можем выбрать:

направление выдавливания;

глубину выдавливания;

угол уклона;

параметры тонкой стенки.

Выбираем прямое направление и расстояние 30 мм. После того, как всё введено нажимаем на кнопку Создать объект.

Рисунок 6 – Создание Операции выдавливания

Для последующего построения можно выбрать уже плоскую грань выдавленной детали. Чтобы выбрать грань для построения эскиза бобышки, следует курсором указать эту грань, при этом выбранный объект подсвечивается, а курсор меняет свой внешний вид (Рисунок 7).

Плоскость

Плоская грань

Ребро

Рисунок 7 – Виды курсора

Вершина

Осевая линия

Как только верхняя грань основания детали подсветилась, нужно перейти в режим эскиза (команда Эскиз). Затем при помощи команды Ориентация установить необходимый вид (вид

Спереди).

Постройте окружность диаметром 30 мм, выйдите из Эскиза (команда Эскиз).

Примечание: чтобы построить окружность в центре прямоугольника воспользуйтесь вспомогательными прямыми, чтобы провести диагонали прямоугольника или через среднюю точку сторон.

Измените ориентацию на Изометрия YZX. На вкладке Редактирование детали выбираем Операция выдавливания, задаём прямое направление и расстояние выдавливания 25 мм. Нажимаем Создать объект. Система выполнит построение бобышки, а в Дереве модели появится новый элемент Операция выдавливания:2. После этого модель будет выглядеть так, как это показано на Рисунке 8.

Рисунок 8 – Результат второй операции

Для того, чтобы вырезать в построенной детали отверстия (пазы или какие-либо полости) воспользуемся командой Вырезать выдавливанием. Команда Вырезать выдавливанием аналогична команде Выдавливания, только она удаляет созданный объём, а операция выдавливания – создаёт. Для начала выбираем ту плоскую грань, на которой находится отверстие (вырез). Затем входим в режим Эскиза, строим окружность (или необходимый контур), выходим из режима Эскиз.

Рисунок 9 – Операция вырезать выдавливанием

На вкладке Редактирование детали выбираем команду Вырезать выдавливанием, на панели свойств указываем направление вырезания (прямое) и глубину (30 мм), см. Рисунок 9.

Упражнение №2 Операция вращения. Операция вырезать вращением

Детали типа тел вращения (валы, оси, диски и т.д.) проще создавать командой вращения. Прежде всего, эскиз должен иметь осевую линию, выступающую в роли оси вращения. Осевую линию лучше всего проводить в горизонтальном или вертикальном направлении из начала координат. Но иногда требуется создать тело вращение под углом.

Основные правила создания эскиза:

не допускается пересечение осевой линии каким-либо контуром, построенным из отрезков;

к контуру предъявляются те же требования, что и для Операции выдавливания.

Выбираем плоскость XY и нажимаем команду Эскиз. Выберите ориентацию Спереди. Создаём контур как показано на Рисунке 10. Лучше всего начать с Осевой линии по двум точкам из начала координат, затем пристраивать остальной контур, пользуясь Вспомогательными прямыми.

Рисунок 10 – Контур для операции вращения

После того, как мы нарисовали контур, выходим из Эскиза.

Примечание: в последних версиях КОМПАСА в качестве оси вращения может выступать и отрезок, как показано на Рисунке 11.

Рисунок 11 – Возможный вариант контура

На расширенной панели команд Операции выдавливания выбираем команду Операция вращения.

На Панели свойств мы можем выбрать (Рисунок 12):

тип построения элемента: тороид (создание тонкостенного элемента) или сфероид (создание сплошного элемента);

направление вращения;

угол вращения элемента;

при необходимости – ось, вокруг которой будет произведено вращение контура.

Рисунок 12 – Панель свойств Операции вращения

Выбираем: тип вращения – сфероид; угол вращения – 360 , нажимаем кнопку Создать объект. Конечный вариант показан на Рисунке 13.