МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ - Тема: Построение моделей с помощью операции по сечениям.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ В СПО

Разработал преподаватель: Игнатьева Елена Сергеевна

Тема:

Построение моделей с помощью операции по сечениям.

Цель работы: Знакомство с трехмерным моделированием в Компас 3D с помощью операций по сечениям.

Задачи практической работы:

1.       Ознакомиться с общими приемами моделирования в среде Компас 3D.

2.       Научиться создавать различные виды эскизов для операции по сечениям

3.       Научиться создавать операцию по сечениям

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы 

В системе КОМПАС–3D LT имеется возможность создания плоскостей, смещенных относительно определенной плоскости трехмерного пространства. Они носят название Плоскость смещенная, т.к.  смещены на заданное расстояние от выбранной плоскости.

Смещенные плоскости могут располагаться параллельно или под углом друг к другу.

В каждой из таких плоскостей можно создать эскиз, т.е. плоскую фигуру, по которым будет сформирована объемная модель.

Формирование трехмерной модели происходит при объединении эскизов с помощью операции по сечениям.

1.         Использование операции По сечениям, расположенным в смещенных плоскостях.

Сначала рассмотрим формирование модели по двум сечениям (рисунок 1).

Одно сечение (эскиз) находится в горизонтальной плоскости и представляет собой шестиугольник с равными сторонами.

Второе сечение (эскиз)  окружность находится в смещенной плоскости.

Смещенная плоскость параллельна горизонтальной плоскости. 

Выполните следующее:

Запустите КОМПАС–3D LT, закройте справочную систему.

Создайте документ Новая деталь.

В окне Дерево построений выберите плоскость создания эскиза, например, Горизонтальную плоскость.

Выберите кнопку Создать новый эскиз.

На панели инструментов Геометрия выберите кнопку команды Ввод многоугольника.

Итак мы создали первое сечение с эскизом шестиугольник.

Для создания второго сечения с эскизом окружность нам понадобится смещенная плоскость, которая параллельна горизонтальной плоскости.

Выберите в меню команду Операции   Плоскость   Смещенная

В окне Дерево построения укажите плоскость, относительно которой следует построить смещенную плоскость. В нашем случае это плоскость построения первого сечения – горизонтальная плоскость.

Установите направление смещения и выберите из списка Расстояние. Выберете команду создания объекта Смещенная плоскость.

Обратите внимание!

В окне Дерево построения появились два узла построения: узел Эскиз:1 и узел Смещенная плоскость:1.

Выберите в окне Дерево построения узел Смещенная плоскость:1.

Создайте эскиз окружности. Завершите создание эскиза.

Применим к построенным сечениям операцию моделирования По сечениям.

На закладке Параметры операции по сечениям выберите опцию Сечения и поочередно выберите в окне Дерево построения Эскиз:1 и Эскиз:2.

Установите в опциях Начальное и Конечное сечения – По нормали.

Установите стенку, цвет и завершите создание объекта.

Рисунок 1 – Модель детали с сечениями в параллельных плоскастях

2.         Применение операции по сечениям, расположенным в перпендикулярных плоскостях.

Можно создать трехмерную модель с помощью операции по сечениям в двух перпендикулярных плоскостях.

Это тоже смещенные плоскости одна относительно другой, только они расположены не параллельно, а под углом 90⁰.

Для простоты выберем две базовые взаимно перпендикулярные плоскости  Фронтальную и Горизонтальную .

Выполните следующие действия (по алгоритму):

Создайте документ Новая деталь.

В окне Дерево построений выберите плоскость создания эскиза, например, Горизонтальную плоскость.

Выберите кнопку Создать новый эскиз.

На панели инструментов Геометрия выберите кнопку команды Ввод многоугольника

Завершите эскиз.

В окне Дерево построения выберите плоскость построения второго эскиза-сечения – Фронтальная.

Нажмите кнопку Создать Эскиз.

Итак мы создали два эскиза-сечения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Применяем к эскизам операцию По сечениям.

После выбора объектов и задания параметров построения трехмерной модели нажмите кнопку Создать.

3.         Применение операции По сечениям с эскизом точка.

В качестве одного из эскизов выберем точку.

Создайте документ Новая деталь.

Выберите команду Создать новый эскиз. И постройте окружность.

Выберите в качестве центра окружности начало системы координат эскиза. Эскиз первого сечения является основанием конуса и представляет собой окружность с центром в начале системы координат эскиза.

Завершите редактирование первого Эскиза. Создайте смещенную плоскость в Положительном направлении от Горизонтальной плоскости.

Выберите плоскость построения второго эскиза – Смещенная плоскость.

На панели Геометрия выберите команду Ввод точки.

Поставьте точку вершины конуса в начале системы координат эскиза.

Завершите редактирование второго Эскиза.

Контрольные вопросы

1.       Что такое смещенная плоскость?

2.       Как могут располагаться смещенные плоскости?

3.       Как создать Смещенную плоскость?

4.       Какая фигура получится, если создать операцию по сечениям, эскизам которой будут окружность и точка, лежащая в параллельно смещенной плоскости.

Задание 1 

1.       Создать модель детали с помощью операции По сечениям, расположенным в смещенных плоскостях. Геометрические размеры фигур: шестиугольник по вписанной окружности диаметром 30мм, смещенная плоскость на расстоянии 30мм, окружность 20мм.

2.       Создать модель детали, основаниями которой будут шестигранник по описанной окружности диаметром 20мм и  окружность диаметром 30 мм, расположенные в перпендикулярных плоскостях.

3.       Создать конус, высотой 50 мм, в основании которого лежит окружность радиусом 35мм.

4.       Создать пирамиду в основании которой лежит правильный шестиугольник с центром (0;0) R - 35.

Вершина пирамиды лежит в смещенной плоскости на расстоянии 100 мм выше Горизонтальной плоскости. Точка   вершина пирамиды не находится в начале системы координат эскиза.

Применить цвет - любой.

Задание 2. Применение операции По сечениям для создания модели лодки.

Можно ли создать модель лодки, имея лишь несколько сечений? Сейчас мы по 5 сечениям-эскизам создадим половину модели лодки. Затем помощью операции зеркального отображения полностью сформируем модель лодки. Вы, наверное, уже догадываетесь, что кроме плоскости построения первого эскиза придется создать еще 4 смещенные плоскости, в каждой из которых будет свой эскиз сечения лодки.

Пусть профиль модели лодки выглядит примерно так, как показано на

рис. 2.

Рис. 2. Профиль лодки.

Итак, начнем создание сечений для половины лодки.

1) Выполните команду Файл⇒Создать…⇒Деталь, установите изометрию XYZ

и выберите Фронтальную плоскость XY.

2) Создайте в прямом направлении от плоскости XY четыре смещенных

плоскости:

• расстояние до смещенной плоскости 1 – 20 мм;

• расстояние до смещенной плоскости 2 – 50 мм;

• расстояние до смещенной плоскости 3 – 90 мм;

• расстояние до смещенной плоскости 4 – 150 мм.

В окне Дерево модели отображены узлы смещенных плоскостей (рисунок 3)

3)  Постройте первый эскиз сечение:

1) Выберите в окне Дерево модели плоскость XY для построения первого

эскиза.

2) Выполните команду Эскиз.

3) Выберите на инструментальной панели Геометрия команду Кривая Безье.

4) Построить эскиз по заданной траектории

 (-25;7), (-23;-5), (-17;-15), (-7;-20), (0;-25), сделать симметричную кривую

5) Завершите работу с эскизом.

Рис. 3 Этап построения лодки: смещенные плоскости.

4) Выберите узел Смещенная плоскость: 1 и создайте в ней эскиз второго

сечения, повторяющий Эскиз: 1.

6.5. Выбирая по очереди плоскости, рисуйте в каждой из них с помощью

кривой Безье сечения лодки (рис. 4). В качестве последнего сечения выберем

эскиз-отрезок.

Рис. 4 Сечения модели лодки.

Внимание! На рабочем поле при ориентации вида Спереди видно только 4 линии

сечений, а на самом деле их 5. Эскиз 2 практически совпадает с

сечением Эскиз 1 и закрывает его.

6) Завершите создание последнего эскиза и сравните полученное

изображение с рис. 5

Рис. 5 Сечения модели Лодка.

7) Примените к эскизам сечений операцию По сечениям (рис. 6).

Параметры операции:

• порядок сечений – по возрастанию;

• начальное и конечное сечение – По нормали;

• толщина стенки – произвольная.

Половина модели лодки построена! Для построения второй половины

модели лодки в системе КОМПАС–3D LT имеется операция Зеркально

отразить тело.

Для выполнения этой операции потребуется указать грань лодки,

относительно которой должно производиться зеркальное отражение. В нашем

случае такой гранью является Фронтальная плоскость XY, в которой находится

эскиз 1.

8) Выберите ориентацию вида Сзади.

9) Выполните команду меню Операции⇒ Зеркально отразить тело.

10) Укажите грань, относительно которой будет произведена операция

отражения – плоскость XY. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: 20

операция По сечениям

Внимание.

Для облегчения выбора грани эскиза 1 вы можете увеличить масштаб

отображения модели на экране дисплея.

11) Нажмите кнопку Создать объект на Панели специального управления.

Модель лодки сформирована!

Рис. 6 Модель половины лодки.