Общие методы построения деталей в программе «Компас 3D»

Тема: Общие методы построения деталей в программе «Компас 3D».

Цель занятия: отработать принцип создания трехмерных моделей в Компас-3D

Задачи:

Обучающие: научить правилам создания в САПР Компас-3D геометрических тел, ограниченных плоскими поверхностями

Развивающие: формировать интерес к учению; развивать познавательные интересы, творческие способности; прививать исследовательские навыки.

Воспитательные: воспитание активности учащихся; обеспечение сознательного усвоения материала.

Оборудование:

Программное обеспечение: Компас-3D, мультимедиа-проектор, ПК, алгоритм выполнения задания для каждого учащегося, Интернет

Ход занятия

1.      Организационный момент

Сообщение темы, определение цели и задач занятия учащимися.

Повторим сведения о проецировании и  видах на чертеже:

Ø  Какой командой необходимо воспользоваться, чтобы на чертеже изображался невидимый контур детали с помощью штриховых линий?

Ø  Как зафиксировать фантом создаваемого чертежа в окне документа?

Ø  Где расположена команда, позволяющая работать с двумя окнами сразу

2.        Ориентировочно-мотивационный этап.

Система Компас-3D располагает весьма широкими возможностями создания трехмерных моделей самых сложных конструкций, как отдельных деталей, так и сборочных единиц. Причем процесс моделирования аналогичен технологическому процессу изготовления изделия. Осуществляя виртуальную сборку нескольких деталей в сборочную единицу, пользователь может временно отключить изображение какой-либо детали или выполнить любой сложный разрез. В Компас-3D объемные модели и плоские чертежи ассоциированы между собой, любое редактирование модели повлечет за собой изменение в чертеже, созданном по данной модели. Компас-3D располагает широкими возможностями параметризации, которые могут быть применены и к объемному моделированию.

Основная задача, решаемая системой Компас-3D – моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются благодаря возможностям:

ü  быстрого получения конструкторской и технологической документации, необходимости для выпуска изделий (сборочных чертежей, спецификаций, деталировок и т. д.);

ü  передачи геометрии изделий в расчетные пакеты;

ü  передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ;

ü  создания дополнительных изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т. д.).

Основные компоненты Компас-3D – собственно система трехмерного твердотельного моделирования, чертежно-графический редактор и модуль составления спецификаций.

3.        Изучение нового учебного материала.

В функционале Компас-3D учтены приемы работы, присущие машиностроительному проектированию. Система содержит типич­ные конструктивные элементы, которые упрощают выполнение некоторых характерных операций.

В программе Компас-3D создание трехмерной модели осуществляется  по следующей схеме:

ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ

 (словесное  описание, рисунок и. т. д.)

↓

МОДЕЛЬ ДАННЫХ 

(сложную конструкцию мысленно представляют в виде отдельных простых базовых тел: призмы, цилиндра, сферы, конуса и.т. д.)

↓

МОДЕЛЬ ХРАНЕНИЯ

(на основе заданных размеров создаются базовые тела в компьютере)

 ↓

ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

(объединение, вычитание, пересечение)

↓

ВИРТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ

Следуя данной схеме, можно создать модель самой сложной конструкции.

Формирование объемных базовых тел в Компас-3D осуществляется перемещением в пространстве плоского контура.

 Рис. 1

Для создания цилиндра вращения можно воспользоваться перемещением окружности в направлении нормали, но при формировании поверхности вращения более сложной формы наиболее рационально предварительно изобразить контур с помощью ломаной линии и ось вращения (рис. 2), а затем выполнить поворот на 360˚.

Рис. 2

Рис. 3

В Компас-3D  плоскую фигуру, с помощью которой формируется тело, принято называть эскизом, а способ перемещения – операцией.

Эскиз располагается в одной из стандартных плоскостей проекций, на одной из плоских граней, принадлежащих модели, или на вспомогательной плоскости, положение которой определено пользователем.

Так как эскиз строится в плоскости, то для его построения используется среда создания графического документа, соответственно инструментальная панель геометрии, редактирования, параметризации  и. т. д. Он представляет собой набор геометрических примитивов (отрезков, дуг, сплайнов). При создании эскиза можно скопировать ранее созданный фрагмент графического документа.

Основными операциями являются:

1)  Операция выдавливания – выдавливание плоского контура (эскиза) в направлении нормали к этому контуру (рис. 1);

2)  Операция вращения – вращение контура вокруг оси (ось выполняется с типом линии Осевая),  лежащей в плоскости контура (рис. 2);

3)  Кинематическая операция – перемещение контура вдоль направляющей (рис. 3);

4)  Операция по сечениям – построение трехмерного объекта по нескольким контурам (сечениям), плоскости которых расположены параллельно друг другу (рис. 4).

Каждая операция имеет различные модификации, которые позволяют расширить возможности конструирования  модели. Например, в процессе выдавливания многоугольника можно дополнительно задать направление и угол уклона, и тогда вместо призмы можно получить усеченную пирамиду.

Кроме того, если конструкция  сложная, то основных операций для ее создания бывает недостаточно. Такая конструкция получается объединением (добавлением) и вычитанием дополнительных объемов.         

Рис. 4

В процессе конструирования объемных моделей удобно пользоваться следующей терминологией:

Грань – гладкая часть поверхности (плоская или криволинейная).

Ребро – прямая или кривая линия пересечения двух соседних граней.

Вершина – точка пересечения ребер.

Тело модели – область пространства, ограниченная гранями модели. Этой области присваиваются свойства материала, из которого впоследствии    будет изготовлена деталь. По созданной таким образом модели можно легко определить масса-инерционные характеристики и выполнять прочностные, тепловые  и другие расчеты.

4.        Закрепление темы

Проверьте себя

1.         Опишите схему построения трехмерных моделей в программе Компас-3D

2.        Что такое эскиз?

3.        Назовите основные формообразующие операции в Компас-3D

5.        Итог занятия

Сегодня на занятии мы познакомились с основными принципами создания трехмерный деталей в программе Компас-3D. Более подробно мы будем изучать основные формообразующие операции на следующих занятиях. Спасибо за внимание!