Практическая работа №7

Общие принципы моделирования деталей

Во всех современных системах трехмерного моделирования построение твердотельной модели осуществляется по общему принципу, который состоит в последовательном выполнении операций добавления и вычитания над объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). На рисунке ниже показана последовательность операций при построении модели Корпус.

Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение – операцией.

Эскиз может располагаться на одной из плоскостей проекций, на плоской грани модели или на вспомогательной плоскости. Эскизы изображаются средствами модуля плоского черчения стилем линии Основная. Если к эскизу в виде замкнутого контура применить операцию "Выдавливание", в результате получится призма с основанием, имеющем форму эскиза, как показано на рисунке ниже слева. Для построения тел вращения (например, вала) сначала строится эскиз в виде ломаной линии, так называемый профиль вала, а затем к нему применяют операцию "Вращение", как показано на рисунке ниже справа.

Ход выполнения

1. Для создания новой детали выполните команду из строки меню Файл - Создать - Деталь или нажмите кнопку Создать на Панели управления. В появившемся окне выберите Деталь. На экране появится окно новой детали.

Сразу после создания новой модели в окне Дерева построения (рис. справа) присутствуют лишь наименование детали по умолчанию Деталь, три стандартные плоскости проекций и символ начала координат (исходная точка).

Чтобы увидеть плоскости проекций в окне документа щелчком мыши выделите элемент Плоскость XY в Дереве построения. При этом в окне документа появится изображение данной плоскости в виде прямоугольника в режиме Изометрия.

2. На Панели текущего состояния раскройте список стандартных ориентаций и выберите из него Изометрия XYZ. В компьютерной графике плоскость экрана всегда обозначается как плоскость XY и на ней проецируется вид Спереди,ось Z всегданаправлена от экрана (см. рисунок слева).Эскизоснования детали долженлежать в плоскостиZX.

3. Перед построением эскиза выделите щелчком мыши элемент Плоскость ZX в Дереве построения. При этом пиктограмма плоскости будет выделена зеленым цветом, а в окне детали появится условное обозначение плоскости — зеленый квадрат с узелками управления.

4. Для того чтобы создать эскиз на выделенной плоскости, нажмите кнопку Эскиз на Панели управления, и система перейдет в режим редактирования эскиза.

5. Для построения эскиза основания активизируйте панель Геометрия и выберите команду Прямоугольник по центру и вершине . На Панели свойств в поле Оси нажмите кнопку С осями . Установите Высоту прямоугольника 110 мм, а Ширину 160 мм. Центр прямоугольника зафиксируйте в начале координат эскиза.

6. Эскиз основания готов. Щелчком на кнопке на Панели управления закройте эскиз. Система вернется в режим трехмерных построений. Эскиз, построение которого только что было закончено, будет подсвечен в окне детали и выделен в Дереве построения.

7. Для создания основания детали необходимо к построенному эскизу применить операцию вдавливания. Нажмите кнопку Операция выдавливания на Инструментальной панели. Операция выдавливания доступна, если Эскиз выделен в Дереве построения!

8. После вызова команды Выдавливание в окне модели появится фантом объемного элемента выдавливания. Пустой стрелкой показано Прямое направление выдавливания (см. рисунок выше). На Панели свойств задайте Прямое направление выдавливания - . Тип выдавливания выберите На расстояние - . В поле Расстояние введите значение 20 мм: .

9. После задания всех параметров нажмите кнопку Создать на Панели специального управления для построения основания. Система создаст призму с основанием в виде прямоугольника, а в Дереве построения появится первый элемент Операция выдавливания:1.

10. Для построения шести отверстий в основании добавим контуры окружностей в уже существующий эскиз. Щелкните на знаке «+» слева от названия Операция выдавливания:1. Затем щелкните правой клавишей мыши на появившемся элементе Эскиз:1 в Дереве построения. Из контекстного меню выберите команду Редактировать эскиз.

11. Установите ориентацию модели Сверху. Постройте две пары вспомогательных параллельных прямых: на расстоянии 43 мм от горизонтальной осевой линии и 68 мм – от вертикальной (см. рис. справа).

12. С помощью привязки Пресечение постройте одну окружность диаметром 10 мм. Остальные пять получите с помощью команды Копирование.

13. Щелчком на кнопке Эскиз на Панели управления закройте режим редактирования эскиза. Система перестроит модель с учетом добавленных контуров и в основании появятся сквозные отверстия.

14. Попробуйте вращать основание детали в пространстве в произвольном направлении, для чего нажмите кнопку Повернуть на Панели управления. Мышью укажите любую грань основания и, удерживая кнопку, перемещайте мышь. Затем вновь установите для модели ориентацию ИзометрияXYZ на Панели текущего состояния и прервите команду Повернуть.

Следующим объемным элементом будет цилиндр, который расположен на созданном ранее основании детали. В основании цилиндрического элемента находится плоский эскиз в форме окружности, выдавленный на определенное расстояние. Для создания эскиза цилиндра на грани основания необходимо предварительно выделить эту грань.

15. Для выделения верхней грани подведите к ней курсор, когда курсор примет вид , обозначающий выбор грани, щелкните мышью на верхней плоской грани основания. Грань будет подсвечена зеленым цветом.

16. Щелкните на выделенной грани правой клавишей мыши и выполните из контекстного меню команду Эскиз . После этого система перейдет в режим плоского черчения — режим создания и редактирования эскиза.

17. При необходимости установите ориентацию Сверху. Из точки начала координат (центра основания) постройте окружность радиусом 35мм (см. рис.).

18. Щелчком на кнопке Эскиз на Панели управления закройте эскиз. Система вернется в режим трехмерных построений.

19. Нажмите кнопку Операция выдавливания на Инструментальной панели. В качестве направления выдавливания установите Прямое направление, а тип выдавливания — На расстояние. Расстояние выдавливания задайте 75 мм и нажмите кнопку Создать. Система выполнит построение цилиндра, а в Дереве построения появится новый элемент Операция выдавливания:2.

20. Перейдем к скруглению ребер модели. Нажмите кнопку Каркас на Панели управления. Это позволит легко выбирать ребра, расположенные на обратной стороне детали.

21. Щелчком левой кнопкой мыши выделите первое вертикальное ребро (см. рисунок справа). Нажмите клавишу <Сtгl> на клавиатуре и, удерживая ее, укажите мышью остальные три ребра. Убедитесь, что все четыре ребра выделены цветом.

22. Нажмите кнопку Скругление на панели Редактирование детали. На Панели свойств установите значение радиуса скругления 12 мм. Проверьте, чтобы в поле Ребра отображалось сообщение о выборе четырех ребер: .

23. Нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит скругление указанных ребер, а в Дереве построения появится новый элемент Скругление:1.

24. Теперь необходимо скруглить ребра верхней грани основания. Нажмите кнопку Скругление и укажите одно из горизонтальных ребер в основании усеченной пирамиды (см. рис. справа). На Панели свойств задайте радиус скругления 4 мми включите опцию Продолжать по касательным ребрам. В этом случае система автоматически определит все ребра, на которых требуется построить скругление: . Нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит скругление всех внешних ребер верхней грани основания, а в Дереве построения появится новый элемент Скругление:2.

25. Вновь установите режим отображения Полутоновое с каркасом. Для этого на панели управления сначала нажмите кнопку Полутоновое , а затем - Полутоновое с каркасом .

26. Для построения отверстия в цилиндре сначала надо создать эскиз окружности и применить к нему операцию Вырезать выдавливанием. Выделите курсором верхнюю круглую грань цилиндра. Щелкните на выделенной грани правой клавишей мыши и выполните из контекстного меню команду Эскиз .

27. Из центра круглой грани постройте окружность радиусом 28мм (см. рис.). Щелчком на кнопке Эскиз на Панели управления закройте эскиз. Система вернется в режим трехмерных построений.

28. Нажмите кнопку Вырезать выдавливанием на панели Редактирование детали. В качестве направления выдавливания установите Прямое направление, а тип выдавливания — На расстояние. Расстояние выдавливания задайте 60 мм и нажмите кнопку Создать.

29. Построим полукруглый сквозной вырез. Выделите мышью Плоскость ZY в Дереве построения и нажмите кнопку Эскиз на Панели управления. Установите ориентацию Слева.

30. Из строки меню вызовите меню Операции и выберите команду Спроецировать объект. Подведите курсор к верхнему ребру цилиндра (см. рисунок ниже), когда курсор примет вид , обозначающий выбор ребра, щелкните левой кнопкой мыши. В результате этой операции круглое ребро верхней грани цилиндра спроецируется на плоскость эскиза в виде отрезка основной линии. Благодаря данной операции в процессе рисования эскиза возможно использование привязок к элементам детали.

31. Постройте окружность радиусом 15 мм с центром в середине спроецированного ребра как показано на рисунке.

32. Во избежание наложения контуров обязательно удалите спроецированное ребро! Выделите мышью спроецированное ребро и нажмите <Delete>. Обновите изображение, нажав на кнопку на Панели управления.

33. Щелчком на кнопке Эскиз на Панели управления закройте эскиз. Нажмите кнопку Вырезать выдавливанием на панели Редактирование детали . Установите ориентацию Изометрия XYZ.

34. На панели свойств задайте параметры операции как показано на рисунке ниже. Нажмите кнопку Создать. Система выполнит построение сквозного прямоугольного выреза. а в Дереве построения появится новый элемент Вырезать элемент выдавливания:2.

35. Самостоятельно постройте второй такой же полукруглый вырез. Его эскиз должен располагаться в плоскости XY.

36. Построим усеченную тонкостенную пирамиду. Выделите курсором верхнюю грань основания. Щелкните на выделенной грани правой клавишей мыши и выполните из контекстного меню команду Эскиз .

37. Установите ориентацию Сверху. Из центра координат постройте Прямоугольник по центру и вершине : Высота = 60 мм, а Ширина = 116 мм (см. рис.). Щелчком на кнопке Эскиз на Панели управления закройте эскиз.

38. Нажмите кнопку Операция выдавливания на Инструментальной панели Редактирование детали . В качестве направления выдавливания установите Прямое направление, а тип выдавливания — На расстояние. Расстояние выдавливания задайте 40 мм.В поле Уклон 1 нажмите кнопкуУклон внутрь , а в поле Угол 1 введите значение 10: .

39. Перейдите на вкладку Тонкая стенка. Раскройте типы построения тонкой стенки и выберите тип Внутрь. Толщину стенки задайте равной 6 мм. Нажмите кнопку Создать. Установите ориентацию Изометрия XYZ чтобы увидеть результат операции.

40. Разверните модель так, как показано на рисунке справа, используя команду Повернуть . Обратите внимание, то в результате этой операции усеченная пирамида пересекла цилиндр и ее участки стали видны в глухом отверстии. Необходимо исправить эту ошибку.

чтобы добиться верного результата и получить гладкие стенки отверстия необходимо, чтобы глухое отверстие выполнялось после создания усеченной пирамиды. Иными словами, операция Вырезания отверстия осуществлялась после операции Выдавливания.

41. Для этого щелкните левой кнопкой мыши на элементе Операция выдавливания:3 в Дереве построения и, удерживая кнопку мыши, перемесите курсор вверх до элемента Скругление:2 как показано на рисунке. Курсор при перемещении должен иметь вид стрелки: . Когда нужное положение элемента Операция выдавливания:3 будет достигнуто (см. рисунок ниже), отпустите кнопку мыши.

42. Пиктограмма элемента Операция выдавливания:3 разместиться в Дереве построения перед элементом Вырезать элемент выдавливания:1 и будет отмечена красной «галочкой». Это означает, что изменения в порядке построения еще не переданы в модель, т.е. между изображением модели в окне и ее описанием в Дереве построения возникло несоответствие. Чтобы перестроить модель с учетом внесенных изменений, нажмите кнопку Перестроить на Панели управления или выберите аналогичную команду из меню Операции. После перестройки модели «галочка» исчезнет, а деталь изменится.

43. Построим фаски на круглых ребрах отверстий. Нажмите кнопку Без невидимых линий на Панели управления, чтобы показать только видимые ребра детали. Установите ориентацию Сверху.

44. Перемесите курсор мыши на первое круглое ребро сквозного отверстия. Когда курсор примет вид: , щелкните левой клавишей мыши для выбора ребра. Далее нажмите клавишу <Сtгl> на клавиатуре и, удерживая ее, укажите мышью остальные пять ребер. Убедитесь, что все шесть ребер выделены цветом (см. рис. слева).

45. Нажмите кнопку Скругление , не отпуская клавишу мыши. Через непродолжительное время на экране появится Панель расширенных команд, связанная с данной кнопкой. Установите курсор на кнопке Фаска и отпустите клавишу. На панели свойств установите тип построения фаски По стороне и углу . В поле Длина 1 введите значение 2 мм(Угол установите 45 градусов)и нажмите кнопкуСоздать.Установите ориентацию Изометрия XYZ чтобы увидеть результат операции.

w Задание

1. Самостоятельно выполните сквозное круглое отверстие диаметром 24 мм в центре основания (см. рисунок слева).

2. Создайте фаску размером 5х45° на круглом ребре этого отверстия.

46. Построим сечение детали плоскостью. Нажмите кнопку Сечение поверхностью на странице Построение детали . В Дереве построения укажите элемент Плоскость XY, которая в данном случае будет выполнять роль секущей плоскости.

47. В окне детали будет показана секущая плоскость, а стрелкой - направление отсечения. Для удаления части детали, обращенной к наблюдателю, в поле Направление отсечения включите кнопку Обратное направление . На Панели свойств перейдите на вкладку Свойства, снимите галочку Использовать цвет детали и в поле Цвет выберите любой светлый цвет. Для построения сечения нажмите кнопку Создать объект на Панели специального управления.

48. Для построения другого сечения необходимо удалить или исключить из расчета элемент Сечение поверхностью:1. Для этого выделите его в Дереве построения. Щелчком правой клавиши мыши вызовите контекстное меню и выполните из него команду Исключить из расчета.

49. Построим вырез детали произвольным эскизом. Щелчком мыши выделите верхнюю плоскую грань основания детали и нажмите кнопку Эскиз на Панели управления. Установите для модели ориентацию Сверху.

50. Постройте два отрезка, указав начальную точку с помощью привязки Ближайшая точка, как показано на рисунке ниже. Отрезки должны выходить за контур детали! Закройте эскиз кнопкой и установите для детали ориентацию Изометрия XYZ. Выделите этот последний построенный эскиз щелчком мыши на нем в Дереве построения.

51. Нажмите на кнопку Сечение поверхностью и, не отпуская клавишу мыши, переведите курсор на Панели расширенных команд на кнопку Сечение по эскизу и отпустите клавишу. На панели свойств установите Обратное направление отсечения и нажмите кнопку Создать.

52. Чтобы выделить грани выреза цветом можно изменить цвет самой операции, в результате которой образовались эти грани. В Дереве построения щелкните правой клавишей мыши на элементе Сечение по эскизу:1 и выполните из контекстного меню команду Свойства . На панели свойств отключите флажок Использовать цвет детали, в поле Цвет выберите любой контрастный цвет и нажмите кнопку Создать.