Создание 3D-модели бокала

Тема: Создание 3D-модели бокала с помощью операции «Вращение»

Цель занятия: обучить методам построения 3D-моделей в САПР Компас-3D, используя операции вращение и оболочка.

Задачи:

Обучающие: научить правилам создания 3D-модели с помощью операций «вращение» и «оболочка»; развить представление о редактировании и удалении элементов, редактировании эскиза, редактировании параметров элемента в САПР Компас-3D.

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.

 

2.      Актуализация знаний

Повторим принципы и методы создания трехмерных моделей в Компас-3D с помощью операции «Вращение»:

Ø  Что такое операция «вращение» в Компас-3D?

Ø  В чем главное отличие операции вращение от других операций в Компасе?

Ø  Перечислите основные требования к эскизу, для того чтобы к нему можно было применить операцию вращения?

3.        Изучение нового учебного материала.

На любом этапе работы деталь можно преобразовать в тонкостенную оболочку. При создании оболочки  все тело детали исключается из расчетов, а к ее граням добавляется слой материала, образующий оболочку. 

Команда Оболочка находится на инструментальной панели Редактирование детали. Она также доступна и в Главном меню: Операции->Оболочка.

Рис. 1

На панели Свойств задаются параметры тонкостенной оболочки. При формировании оболочки следует указать грань или грани, которые будут удалены с тела модели. В поле Количество удаленных граней (рис. 1) отображается количество выбранных граней.

Рис. 2

С помощью списка Тип построения тонкой стенки (рис 2)  указывается направление добавления материала: - Наружу  или – Внутрь  относительно поверхности детали. Для создания оболочки нажимается кнопка - Создать объект   на Панели Специального управления, после чего в Дереве модели появится соответствующая выполненной команде пиктограмма

Рис. 3. Принцип работы операции оболочка

4.        Ориентировочно-мотивационный этап.

Сегодня на занятии мы рассмотрим практическое применение операций «вращение» и

«оболочка». Перед тем как приступить к практическим заданиям, повторим главное правило 3D-моделирования:

 

ü  Чтобы научиться выполнять 3D модель детали в графическом редакторе, нужно уметь представить деталь в пространстве и выполнить её  на плоскости.

 

При построении тел вращения необходимо четко представить себе эскиз, который будет

вращаться вокруг оси. В таком эскизе все диаметральные размеры, которые есть в чертеже уменьшаться в два раза.

5.        Операционно-исполнительский этап

Задание 1. По чертежу и наглядному изображению изготовить прототип изделия:

Идея построения модели заключается в том, что мы сначала построим сечение бокала, а затем с помощью операции вращения создадим 3D- модель. Для того чтобы построить сечение модели, необходимо мысленно разделить ее пополам по высоте. Поскольку бокал — это тонкостенная модель, то к нему мы применим операцию оболочка с толщиной стенки 1 мм.

 

Порядок выполнения работы:

1)        Запускаем программу Компас-3D V16.

2)        Создаем файл-деталь.

3)        В файле выполнить построение детали «Бокал».

 

Создадим рюмку бокала

 

            Эскиз сечения бокала мы создадим сразу, но затем отделим ножку от рюмки, предварительно скопировав эскиз ножки. Это необходимо сделать по причине того, что при добавлении бокалу полых стенок, команда оболочка создаст их и для ножки бокала, а это недопустимо.

            При построении рюмки бокала, необходимо обратить особое внимание на «стык» рюмки и ножки. Он представляет собой объект сопряжение между окружностью диаметром 80 мм и дугой радиусом 15 мм. Его мы создадим при помощи окружности касательной к объектам сопряжения

4)        Меняем  ориентацию осей на XYZ

5)        Выбираем плоскость XY и переходим в эскиз .

6)        С помощью  горизонтальной вспомогательной прямой и вертикальной вспомогательной прямой отмечаем точку (0,0) на эскизе.

7)        Выбираем инструмент параллельная прямая  (одну) и строим три прямые влево от вертикальной прямой,  проходящей через точку (0,0)на расстоянии 3 мм, 18 мм и 28 мм.

8)        Выбираем инструмент параллельная прямая  (одну) и строим четыре прямые вверх от горизонтальной прямой,  проходящей через точку (0,0) на расстоянии 2 мм, 70 мм, 130 мм и 170 мм.

9)         В точке (0, 130) строим окружность  Ø =80 мм вспомогательного стиля

10)     Меняем стиль линий на основной. На панели геометрия находим дугу по окружности. Строим ее в точке (-18, 70)  по следующему виду:

 

11)   

Далее выполняем построение окружности касательной к 2 кривым,  для этого отмечаем вспомогательную окружность и дугу и указываем диаметр 120 мм. Среди всех окружностей выбираем эту:

 

12)   

 Выбираем панель редактирования  и усекаем лишнее   по следующему виду:

 

13)   

Замыкаем эскиз отрезками  . Вертикальный отрезок строим осевой линией.

 

 

14)   

Выделяем дугу бокала, переходим в панель редактирования    и копируем ее  симметрично относительно точки (0,0)

15)   

Скругляем  дно бокала  R=15 мм:

 

16)   

Выбираем панель редактирования  и усекаем лишнее   по следующему виду:

 

17)   

Выполняем построение ножки бокала, для этого выбираем инструмент отрезок  и выполняем построение как на рисунке. После этого скругляем  ножку бокала  R=10 мм:

 

18)   

Выбираем панель редактирования  и усекаем  часть бокала, создавая необходимый разрыв в эскизе. После этого выделяем с помощью зажатой клавиши CTRL эскиз ножки бокала и копируем его относительно точки (0,0):

19)   

В панели редактирования  выбираем инструмент удлинить до ближайшего объекта  и применяем его к разрыву в дуге бокала. Поле этого удаляем   ножку  бокала:

20)    Выходим из эскиза 1 и применяем к нему операцию  вращение . Получаем рюмку бокала

21)   

Выделяем плоскость рюмки и применяем к ней операцию оболочка.  В параметре «Тонкая стенка» указываем тип построения – внутрь, а толщину  - 1мм

 

Создадим ножку бокала

 

22)    Выбираем плоскость XY и переходим в эскиз .

23)   

Вставляем скопированный ранее эскиз в точку (0,0).  Замыкаем эскиз отрезком   с осевой линией

 

24)    Выходим из эскиза 2 и применяем к нему операцию  вращение . Модель готова!

 

6.        Закрепление темы

Проверьте себя

Ø  Какую функцию выполняет операция «оболочка» в Компас-3D?

Ø  Какими параметрами задаётся оболочка?

Ø  Где расположены команды вращение и оболочка?

7.        Итог занятия

Ребята, внимание, сохраните свои работы. У нас готовы наши 3d модели. Итак, о достижениях этого занятия сейчас поговорим, исходя из задач, которые вы поставили перед собой. (фронтальный опрос).

Определи, соответствует ли твоя работа заданным критериям?

Чему ты научился, создавая данную 3D-модель? (заполняют таблицу).

Сегодня на занятии мы изучили на практике принцип создания трехмерных моделей с помощью операции вращения. Наше занятие подошло к концу. Спасибо за внимание!