конспект лекций по данной дисциплине

Работа добавлена на сайт samzan.net:

77

PAGE  4

Материалы к лекциям по курсу «Компьютерная графика»

Данная информация является справочной и не заменяет конспект лекций по данной дисциплине. Основное назначение – содействие студенту в подготовке к зачёту.

1 ПОНЯТИЕ О КОМПЬЮТЕРНОЙ  ГРАФИКЕ: ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЕГО ЗАДАЧИ. CAD-СИСТЕМЫ КАК ЧАСТЬ САПР

ВВЕДЕНИЕ. В настоящее время промышленное производство, архитектура и градостроительство, геологические изыскания, управление в самом широком смысле, включая планирование и оценку эффективности боевых действий, и многое другое немыслимо без использования компьютерных технологий.

Выпускник высшего учебного заведения, получающий диплом, отвечающий российским и мировым образовательным стандартам, должен не только иметь подготовку по использованию компьютерных программ геометрического моделирования в области своей специализации, но и уверенно применять их при выполнении курсовых и дипломных работ и проектов.

                     1.1 Геометрическое моделирование и его задачи

Любые изделия в процессе производства описываются, прежде всего, геометрическими параметрами, без этого производство невозможно.

Основами для геометрического описания изделий являются: Евклидова геометрия, начертательная геометрия и проекционное черчение, а также аналитическая геометрия.

Традиционный способ геометрического моделирования состоял в применении линейки, циркуля и транспортира на чертёжной доске, объединённых в чертёжный прибор – кульман.

Использование ЭВМ позволило объединить вопросы геометрического моделирования и вычислительной геометрии с использованием  векторного (аналитического) описания геометрической информации.

Многократно упростились такие вопросы как построение геометрических элементов, копирование фрагментов, редактирование графической и текстовой информации, штриховка, нанесение размеров, улучшилось качество исполняемых документов.

Важно, что внедрение компьютерного черчения практически не требует изменения традиционного подхода к проектированию.

Теоретические основы систем автоматизированного проектирования-САПР были сформулированы в 60-х, начале 70-х годов прошлого столетия.

В основу идеологии положены разнообразные математические абстрактные модели: геометрические, технологические, прочностные, аэродинамические, тепловые и др.

Отдельные программы (или модули, или системы):CAD, CAM, САЕ, TDM развивались как универсальные системы для решения задач в конкретных областях.

CAD (Computer Aided Design)- модуль компьютерного геометрического моделирования (проектирования).

СAM (Computer Aided Manufaсturing)-модуль технологической подготовки производства.

CAE (Computer Aided Engineering)-модуль компьютерного инженерного анализа.

PDM (Product Data Management)-модуль, позволяющий управлять данными о продукции на протяжении всего жизненного цикла изделия при проектировании и подготовке производства.

TDM (Technical Data Management)- модуль управления базами данных, включая документооборот конструкторской и технологической документации.

Постепенно расширяясь функционально и распространяясь на смежные области, стали формироваться объединённые системы, решающие весь спектр производственных задач, обозначаемые в соответствии с составляющими их модулями, например, CAD/CAM/CAE/PDM/TDM.

1.2 CAD – системы, как часть САПР

Структурная схема такого типа САПР представлена на рисунке 1.1.

 

                                           Рисунок 1.1.  

Модуль САD, или САD – система, определяет область геометрического моделирования в САПР.

1.3 Краткая характеристика, особенности CAD-систем некоторых САПР

Последние версии систем геометрического моделирования, создаваемые в условиях острой конкурентной борьбы, отвечают общим сформировавшимся и признанным характеристикам.

1. Все они являются прикладными программами, работающими под управлением операционной программы Windows.

2. Интерфейс систем (совокупность управляющих значков-пиктограмм, предоставляемых пользователю для работы с различными программами) согласуется с интерфейсом операционной системы и по многим параметрам является, как бы, общепринятым, во многом интуитивно понятным, имеющим развитую систему помощи и подсказки, развитую справочную систему.

3. Большинство систем располагают модулями как плоского, так и объёмного параметрического моделирования, обеспечивают ассоциативность всех геометрических элементов моделей, исполнение конструкторских документов в соответствии с требованиями ЕСКД, имеют развитые библиотеки стандартизированных изделий, УГО, позволяют создавать прикладные библиотеки, имеют встроенные языки программирования.

AutoCAD-одна из первых чисто графических программ, ориентированная в начале  80-х годов прошлого столетия на решение задач архитектуры и строительства.

В настоящее время это – одна из мощных  CAD- программ (CAD-систем) для разработки конструкторской документации практически в любой сфере промышленного производства, имеющая множество приложений, интегрированных с ней и образующих САПР для решения задач архитектуры, строительства, производства, геоинформационных вопросов и др. В то же время, высокая степень универсальности и связанное с этим обстоятельством усложнение программы, делают её непривлекательной при решении достаточно простых задач геометрического моделирования, т.е. при использовании в качестве электронного кульмана такой мощной и дорогостоящей системы. В 2002 году появилась полностью русифицированная облегчённая версия  Auto CAD LT, которая обладает всеми возможностями в области оформления двухмерных чертежей, совместима с универсальной программой и специализированными приложениями на её основе (Auto CAD LT + Electrics, Auto CAD LT + Mechanics и др.). T-FLEX CAD-профессиональная универсальная система параметрического двухмерного и трёхмерного геометрического моделирования в интересах, прежде всего, машиностроительного производства. Система позволяет полностью решить проблемы подготовки технической документации – чертежей, схем, спецификаций и т.д. Обладая мощным параметрическим геометрическим ядром, позволяет существенно повысить скорость типового проектирования. Система позволяет создавать трёхмерные модели практически любого уровня сложности и чертежи на основе проекций  трёхмерных моделей. 3D моделирование может осуществляться непосредственно как в 3D пространстве с использованием так называемого дерева построений, позволяющего контролировать операции моделирования, так и на основе данных двухмерного чертежа.  CAD-система КОМПАС-3D предназначена для создания трёхмерных параметрических моделей и сборок и последующего полуавтоматического создания их чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы и сечения.   Имеет определённые преимущества для отечественных конструкторов. Во-первых, она русскоязычна изначально, термины и определения полностью соответствуют терминологии отечественного конструирования. Во-вторых, в системе заложено выполнение всех требований ЕСКД. В-третьих, имеется очень широкий и одновременно практически необходимый набор функций редактирования изображений. В-четвертых, система имеет модульную структуру, которая позволяет ускоренно решать специальные задачи. В-пятых, система включает прикладные библиотеки (конструкторские, справочники материалов и др.), ориентированные на отечественное производство. Так, прикладная библиотека КОМПАС- SHAFT Plus позволяет не только выполнять геометрические прочностные расчёты цилиндрических и конических зубчатых, червячных передач, но и строить их параметрические модели, из которых можно получить как обычный чертёж с таблицами параметров зубчатых колёс и изображений профилей зубьев, так и трёхмерную модель.

Прикладная библиотека ESK 5, работая в среде КОМПАС-ГРАФИКА, содержит несколько тысяч графических обозначений электрических элементов и микросхем, имеет средства для создания графических обозначений, формирования линий связей на схемах, позиционных обозначений, перечня элементов и базы данных.

Отечественная САПР ADEM  версий 6.2, 6.2.SLT, 7  предназначена для автоматизации решения конструкторских и технологических задач производства.

Система ADEM CAD объединяет все известные методы геометрического моделирования, что позволяет сформировать конечный вид изделия и создать необходимую   конструкторскую   документацию.  Начиная   с   7-ой   версии,

можно строить любые виды, разрезы и сечения без непосредственного обращения к  3D модели. Изображение стрелки вида приводит к автоматическому созданию соответствующего вида или сечения.

Из сравнения различных CAD – систем от предыдущей версии к последней чётко прослеживаются две довольно противоречивые закономерности в их совершенствовании:

-усложнение, универсализация, имеющая целью решение всех возможных проблем геометрического моделирования (Auto CAD – 2004);

-упрощение за счёт исключения некоторых функций, позволяющее «облегчённым» системам более эффективно и с меньшими финансовыми затратами решать специализированные задачи (Auto CAD LT).

1.4 Общие вопросы геометрического моделирования. Графические объекты

Рассмотрим рисунок  1.2, на котором представлены две геометрические модели и определимся с основными понятиями.

                                            Рисунок 1.2  

Обе геометрические модели выполнены на компьютере с использованием системы объёмного моделирования КОМПС-3D LT. Электронный аналог призмы записан на жёстком диске в виде набора байтов, которые объединены именем файла и его расширением, характеризующим математический метод создания модели. Результат объёмного моделирования можно оценить только по той информации, которая выводится на экран монитора или по распечатке этого изображения. В обоих случаях эта информация представляется на плоском носителе.

На рисунке 1.2, А  информация представлена в виде чертежа, выполняемого на основе ортогонального проецирования, на рисунке 1.2, Б та же информация представлена  как аксонометрический чертёж. Таким образом, на рисунке 1.2 представлены плоские графические геометрические

модели призмы с отверстием. В чём же заключается разница в создании графических моделей А и Б?

Разница заключается в МЕТОДЕ создания моделей! Рассмотрим методы создания геометрических моделей с помощью компьютерных программ.

1.  Плоское геометрическое моделирование. Примитивы и их атрибуты

В вопросах геометрического моделирования можно выделить два варианта (САПР и графика, 2002 г., №1, А.Быков. «Желательное и действительное в геометрическом моделировании»).

Первый вариант характеризуется использованием геометрических примитивов, таких как отрезки, дуги, кривые.

При использовании второго варианта основными элементами являются замкнутые плоские контуры, главными операциями – булевы объединения, дополнения, пересечения.

Большинством CAD-систем используются одновременно эти два варианта геометрического моделирования.

Использование плоского моделирования не обеспечивает потребности производства там, где применяются неаналитические кривые, так называемые сплайны.

Сплайны невозможно точно описать системой линейных, угловых и дуговых размеров, поэтому в дополнении к чертежам применяются плазы и шаблоны.

Долгое время замена изделия плоскими изображениями являлась единственным способом решения задач геометрического моделирования, да и в настоящее время плоское моделирование широко используется в производстве.

1.4.2 Объёмное геометрическое моделирование

Объёмная модель однозначно определяет геометрию всей спроектированной поверхности детали. Наиболее распространённым способом образования поверхности является движение образующего плоского профиля вдоль направляющих линий или его вращение относительно оси. Объёмное геометрическое моделирование основывается на создании поверхностей, образующих тело, так называемое поверхностное моделирование, либо на создании геометрических тел – твёрдотельное моделирование.

Поверхностное моделирование строится на двух принципах:

-построение каркасных моделей поверхности;

-построение поверхности на основе многоугольных сетей.

Каркасная модель представляет собой скелетное описание поверхности трёхмерного тела, состоящая из точек, отрезков и кривых, описывающих рёбра тела.

Поверхностная сеть представляет собой модель поверхности тела, состоящую из плоских граней. Поскольку грани сети плоские, формирование криволинейных поверхностей производится путём их аппроксимации.

Моделирование объектов с помощью сетей применяется в случаях, когда можно игнорировать физические свойства объектов (масса, центр масс и т.п.), например, при создании топографической модели холмистой местности.

Твёрдотельное моделирование основывается на пространственных базовых элементах формы (примитивах), таких как призма, конус, сфера, цилиндр, клин, тор.

Из этих форм путём их объединения, вычитания и пересечения строятся более сложные пространственные тела.

Твёрдотельная геометрическая модель наиболее полно отражает информацию о моделируемом объекте, её легче строить и редактировать, чем поверхностные модели.

Современные САD - системы используют, как правило, оба принципа построения объёмной геометрической модели.

С модели может быть получена информация не только о координатах любой точки на поверхности, но и другая – площадь поверхности, объём, массовые и инерционные характеристики и др. На её основе можно получить плоские модели: виды, разрезы, сечения. На рисунке 1.3 представлены порядок и способы создания твёрдотельных моделей в системе КОМПАС-3D LT, распечатанные из её справочной системы.

    

                                               Рисунок 1.3

1.  Основные положения использования операционной программы Windows для управления графическими компьютерными программами

             

Пакеты программ геометрического моделирования, входящие в состав САПР, являются прикладными программами и работают под управлением операционной программы, установленной на компьютере, например, Windows.

Внешний вид элементов интерфейса окна после запуска программы КОМПАС-3D и открытия документа представлен на рисунке 1.4.

Окно имеет стандартные элементы управления с небольшими отличиями, назначение которых может быть установлено с помощью справочной системы программы.

В верхней части окна расположен заголовок, в котором отображается название и номер версии программы, тип открытого документа, полный путь и имя документа.

Сразу же под заголовком расположена строка меню.

В каждом из меню собраны связанные с ним команды, которые активизируются при открытии команды щелчком мыши на его имени.

                                                Рисунок 1.4

Некоторые команды имеют свои собственные подменю или, так называемые, вложенные меню со своим набором команд. Некоторые из команд имеют диалоговые окна, требующие их заполнения.

Под строкой меню располагается панель управления, на которой изображаются кнопки, позволяющие обратиться к наиболее часто используемым командам, таким как: создание, открытие и сохранение файлов, печать и др.

Внизу окна могут располагаться строки текущего состояния и сообщений, в которых отображаются параметры текущего документа и сообщения, запросы системы.

Инструментальные панели содержат инструменты (наборы кнопок), сгруппированные по функциональным признакам, с помощью которых можно создавать геометрические объекты (отрезки, окружности, дуги и др.), редактировать изображения, проставлять размеры, шероховатость поверхности, вводить текст и др.

1.  Использование справочной системы. Применение интерактивных графических систем для решения задач геометрического моделирования

Приобрести уверенные навыки по созданию и редактированию графических документов с помощью компьютерных технологий невозможно без практики.

При этом невозможно, да и нет необходимости, предварительно изучить все возможности графических программ. Большинство учебных пособий по компьютерной графике, как отечественных, так и зарубежных, построены по принципу постепенного изучения в процессе практического освоения материала.

При этом очень удобно использовать небольшими порциями разъяснения справочной системы, имеющейся по каждой компьютерной программе.

Справочная система КОМПАС выгодно отличается от справочных систем других графических компьютерных программ тем, что она изначально русифицированная, методически просто и доступно построена, содержит рекомендации по всем вопросам работы с программой.

Обращение к справочной системе в процессе работы является признаком грамотного использования компьютерных программ.

Доступ к справочной системе осуществляется через меню Справка  в строке меню, которое открывается щелчком левой кнопки мыши.

Меню Справка состоит из нескольких разделов. Команда меню Содержание выводит на экран окно с содержанием справочной системы, оформленной в виде списка закрытых книг (рисунок 1.5).

                                             Рисунок 1.5

Для получения справки по интересующему вопросу необходимо указать его мышью (выделить), после чего нажать кнопку Показать. Значок книги приобретает вид открытой книги, на экран выводится список вложенных разделов, оформленных в виде закрытых книг (рисунок 1.6).

                                        Рисунок 1.6

Выделением нужного раздела мышью и нажатием кнопки Открыть можно получить доступ к вопросам, содержащимся в данном разделе.

Меню справочной системы позволяет получить информацию также по ключевым словам, по клавишам, по командам меню и панелей.

Удобной в пользовании является Объектная справка, которая позволяет получить справку по командам, кнопкам и другим объектам экрана.         

После вызова команды нажатием кнопки   на панели управления курсор мыши изменит внешний вид на вопросительный знак со стрелкой.

Для получения справки надо подвести курсор к интересующему объекту экрана и щёлкнуть*  по нему мышью.

Операционная система Windows позволяет открыть одновременно несколько окон с разными программами или копиями одной программы и работать с ними в интерактивном режиме. Удобно на тексте лекции, выполненной в компьютерном варианте, расположить окно программы и выполнять действия, рассматриваемые в лекции (рисунок 1.7).

                                           Рисунок 1.7.

*быстро нажать и отпустить левую кнопку мыши

1.7 Общие вопросы создания и редактирования графических документов (на примере КОМПАС-3D)

Создание графических документов предполагает их выполнение, редактирование и оформление в соответствии с требованиями ЕСКД.

Система КОМПАС-3D LT позволяет создавать графические документы трёх типов:

-чертежи;

-фрагменты;

-аксонометрические изображения.

Чертёж состоит из рамки, основной надписи (штампа), технических требований, видов, разрезов и сечений, обозначений шероховатости поверхностей. Размер чертежа ограничен установленным для него форматом.

Фрагмент представляет собой неограниченный пустой электронный, не имеющий элементов оформления лист, на котором можно чертить.

Электронные версии создаваемых чертежей хранятся на жестком диске компьютера.

Обобщённая схема разработки, редактирования и сохранения конструкторского документа представлена ниже.

СОЗДАТЬ НОВЫЙ ДОКУМЕНТ	ОТКРЫТЬ ДОКУМЕНТ
ДЕТАЛЬ, ЛИСТ, ФРАГМЕНТ

ПАРАМЕТРЫ ТЕКУЩЕГО ЛИСТА, КОМПОНОВКА

ГРАФИЧЕСКОЕ ИСПОЛНЕНИЕ,          РЕДАКТИРОВАНИЕ,              ОФОРМЛЕНИЕ

СОХРАНЕНИЕ

Для того чтобы работать с документом, необходимо создать лист, разумеется, компьютерный, на котором впоследствии будет разработано его содержание, либо найти  созданный ранее документ.

Ранее созданные графические документы хранятся в виде файлов на жёстком диске.

Поиск и открытие нужных файлов, выполненных с помощью графических программ, ничем не отличаются от подобной работы с документами, выполненными по другим  прикладным программам, работающим под управлением  операционной системы.

Этапы построения модели позволяет проследить Дерево построения. Так, например, построение модели призмы с фронтально проецирующим отверстием (рисунок 1.8) выполнено в два этапа. На первом этапе операцией выдавливания выполнено построение призмы, на втором - вырезано отверстие, также операцией выдавливания.

Современные CAD-системы позволяют на основе разработанной 3D модели построить в автоматическом режиме заготовку, представленную на рисунке 1.9.

                                                             Рисунок 1.8

                                                

                                                    Рисунок 1.9

Для сохранения документа (т.е. для записи в соответствующую папку на жёстком диске) необходимо задать соответствующую команду меню Файл, либо нажать кнопку Сохранить документ панели управления и заполнить последовательно появляющиеся диалоговые окна.

Заключение.

По данным кафедр графики МИИГА, МАМИ и др. применение графических систем геометрического моделирования в три – четыре раза сокращает время при выполнении чертежей. Чем сложнее чертежи, тем лучше результат.

Широкое использование, можно сказать даже определяющее, систем объёмного моделирования в современных САПР, свидетельствует об огромном экономическом эффекте от их применения при «сквозном» проектировании изделий машиностроения. Этим же объясняется и бурное развитие этих систем в настоящее время.

2. ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ КОМПАС-3D LT ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ И РЕДАКТИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ЧЕРТЕЖЕЙ В РЕЖИМЕ 2D

Система автоматизированного проектирования КОМПАС-3D LT 5.11 предназначена для автоматизации проектно-конструкторских работ любого уровня сложности и оформления их в соответствии с требованиями российских стандартов. Система позволяет разрабатывать объёмные (трёхмерные) модели деталей с последующим полуавтоматическим созданием их рабочих чертежей, содержащих все необходимые виды, разрезы и сечения.

КОМПАС-3D LT работает под управлением операционной системы Windows, что определяет, с одной стороны, удобство и эффективность в работе пользователя, с другой, - необходимость уверенного владения операционной системой.

1.   Запуск системы

После включения компьютера весь экран монитора занимает особый рисунок, называемый РАБОЧИМ СТОЛОМ (рисунок 2.1).

Интерфейс рабочего стола включает значки различных объектов, расположенных на столе, например, кнопки ПУСК, программы КОМПАС и другие. Пользователь сам решает, какие объекты целесообразно расположить на рабочем столе.

Для того, чтобы начать работать с системой надо, дважды «щёлкнуть», то есть быстро дважды нажать, левой кнопкой мыши на значке (ярлыке) программы КОМПАС, расположенной на рабочем столе, либо на её пиктограмме в программной группе.

Рисунок 2.1

Во втором случае надо нажать на кнопку Пуск, расположенную в левом нижнем углу стола, после чего на экране появится Главное меню операционной системы. В этом меню находятся команды доступа ко всем служебным и прикладным программам, в том числе, и пиктограмма системы КОМПАС (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2

Последовательно нажимая на выделенные синим цветом области, мы запускаем процесс установки программы, которая загружается с жёсткого диска в оперативную память.  На экране монитора высвечивается ГЛАВНОЕ ОКНО программы (рисунок 2.3).

           2.2  Основные элементы интерфейса главного окна

           

                                          Рисунок 2.3

Для управления размером главного окна можно использовать стандартные средства Windows - кнопку системного меню в левом верхнем углу экрана и кнопки управления размером окна в правом верхнем углу.

СТРОКА МЕНЮ 

Строка меню расположена в верхней части главного окна КОМПАС-3D LT под строкой заголовка. В ней отображаются названия всех страниц (разделов) меню команд.

Для запуска какой-либо команды щелкните мышью на названии соответствующей страницы меню. Затем из развернувшегося списка команд этой страницы выберите нужную команду и также щелкните на ней мышью. Вы также можете перемещаться по командам меню с помощью клавиш со стрелками.

Некоторые из команд имеют свои собственные подменю. В этом случае справа от названия команды отображается символ треугольника.

ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ.

На этой панели расположены кнопки, позволяющие обратиться к часто используемым при работе с КОМПАС-3D LT командам создания, открытия и сохранения файлов документов, вывода на принтер и т.д.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ПАНЕЛЬ.

На этой панели расположены кнопки, позволяющие вызывать команды создания или редактирования графических объектов.

Панель состоит из пяти страниц. Для переключения между ними используются кнопки Панели переключения, расположенной над Инструментальной панелью.

Для вызова какой-либо команды надо нажать соответствующую кнопку панели.

СТРОКА СООБЩЕНИЙ расположена внизу главного окна и служит для вывода подсказок системы в процессе работы.

Если курсор указывает на какую-либо кнопку, в Строке сообщений отображается полное название команды, вызываемой этой кнопкой.

Если вызвана какая-либо команда, в Строке сообщений появляется подсказка о том, какого действия пользователя система ожидает в данный момент.

Если курсор или маркер ввода находится в каком-либо поле ввода, то в Строке сообщений появляется название параметра, который нужно ввести в это поле.

СТРОКА ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ расположена над строкой сообщений, в ней отображаются параметры текущего состояния графического документа КОМПАС-3D LT - вид (в листе чертежа), слой, масштаб отображения в окне, шаг курсора при перемещении клавишами, текущие координаты и ряд других параметров.

СТРОКА ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ автоматически появляется на экране только после вызова какой-либо из Панели инструментов или в режиме редактирования объектов и располагается сразу под окном документа.

Прежде, чем перейти к выполнению заданий, рассмотрим основные моменты использования справочной системы КОМПАС.

2.3  Использование справочной системы КОМПАС

Как уже отмечалось (подраздел 1.6), приобрести уверенные навыки по созданию и редактированию графических документов с помощью компьютерных технологий невозможно без практики.

При этом невозможно, да и нет необходимости, предварительно изучить все возможности графической программы.

Очень удобно использовать небольшими порциями разъяснения справочной системы, имеющейся по каждой компьютерной программе.

Доступ к справочной системе КОМПАС-3D LT осуществляется через меню Справка  в строке меню, которое открывается щелчком левой кнопки мыши.

Меню Справка состоит из нескольких разделов. Команда меню Содержание выводит на экран окно с содержанием справочной системы, оформленной в виде списка закрытых книг. Для получения справки по интересующему вопросу необходимо указать его мышью (выделить), после чего нажать кнопку Показать. Значок книги приобретает вид открытой книги, на экран выводится список вложенных разделов.

Выделением нужного раздела мышью и нажатием кнопки Открыть можно получить доступ к вопросам, содержащимся в данном разделе.

Меню справочной системы позволяет получить информацию также по ключевым словам, по клавишам, по командам меню и панелей.

Объектная справка позволяет получить справку по командам, кнопкам и другим объектам экрана.         

После вызова команды нажатием кнопки   на панели управления курсор мыши изменит внешний вид на вопросительный знак со стрелкой.

Для получения справки надо подвести курсор к интересующему объекту экрана и щёлкнуть по нему мышью.

Нелишне напомнить еще раз, что использование справочной системы является необходимым и естественным элементом работы с компьютерными программами.

ЗАДАНИЕ №2.1. Работа с объектами на рабочем столе.

1.  Запустить программу одним из рассмотренных способов.
2.  Изменить размеры окна программы примерно до четверти площади рабочего стола.

Кнопка  позволяет увеличить размер окна до всего экрана, принимая после нажатия вид . Повторное её нажатие приведёт к восстановлению размера окна, установленного ранее. Изменение размеров окна возможно в режиме .

Подвести курсор последовательно к каждому краю окна программы. После того, как курсор изменит свой вид на двунаправленную стрелку, нажать левую кнопку (мыши) и, не отпуская, “перетащить” её. Удобно изменять размер окна перемещением таким же способом любого угла окна.

1.  Переместить окно системы в другое, удобное для работы, место рабочего стола. Для этого надо подвести курсор к строке заголовка окна, нажать левую кнопку и, не отпуская её, перетащить окно в другое место.
2.  Управление окнами программ. Операционная система Windows позволяет работать с несколькими программами одновременно. Это могут быть различные программы или две копии одной и той же программы. При этом окна программ могут полностью или частично перекрывать друг друга. Все работающие программы отображаются в виде кнопок внизу рабочего стола на панели задач. Кнопка  используется для того, чтобы убрать с рабочего стола программу, не завершая её работы. Нажатие её кнопки на панели задач вновь активизирует данную программу.

Кнопка  предназначена для завершения работы данной  программы и закрытия её окна.

Запустить вторую копию программы КОМПАС и выполнить действия с её окном, перечисленные выше: установить размер окна примерно в половину размера стола; убрать с рабочего стола, не завершая её работы; восстановить; развернуть размер окна до величины экрана; восстановить размер до исходного.

1.  Открыть свою папку на рабочем столе.

“Свернуть” все работающие программы, т.е. как бы очистить стол. Нажать правой кнопкой (мыши) в любом месте стола и в раскрывшемся меню активизировать (подвести курсор) команду Создать, затем нажать значок Папку (рисунок 2.4), дать название папке.

      

Рисунок 2.4

2.4 Создание графических документов

Создание графических документов предполагает их выполнение, редактирование и оформление в соответствии с требованиями ЕСКД.

Основной тип документа, создаваемый в КОМПАС-3D, это - электронная версия трёхмерного изображения детали (или сборочной единицы для профессиональной версии), результат построения которой удобно контролировать по изометрическому изображению в рабочем окне.

Система КОМПАС-3D LT позволяет создавать графические документы трёх типов:

-чертежи;

-фрагменты;

-аксонометрические изображения.

Чертёж состоит из рамки, основной надписи (штампа), технических требований, видов, разрезов и сечений, обозначений шероховатости поверхностей. Размер чертежа ограничен установленным для него форматом.

Фрагмент представляет собой неограниченный пустой электронный, не имеющий элементов оформления, лист, на котором можно чертить.

Чертежи и фрагменты являются файлами различных типов, чертежи имеют расширение CDW, фрагменты – FRW.

КОМПАС позволяет свободно перемещать изображения между документами как одного,  так и другого типа, т.е. перемещать и копировать изображения из фрагмента в чертёж и обратно.

Электронные версии создаваемых чертежей хранятся на жестком диске компьютера.

2.4.1 Создание листа нового чертежа

Поскольку КОМПАС – это программа, работающая под управлением операционной системы  Windows, то при запуске он оформляется в виде окна, все элементы которого должны быть знакомы.

Стандартный путь открытия нового документа заключается в следующем.

Следует запустить программу, открыть меню Файл в строке меню, установить курсор на команде Создать. В раскрывшемся меню щёлкнуть на команде Деталь, Лист или Фрагмент.

Подобный алгоритм можно кратко записать следующим образом:

«Файл»      «Создать»            «Лист»

Быстрее новый лист можно создать с помощью кнопки Новый лист  на панели управления (рисунок 2.5).

 

                                               Рисунок 2.5

Создаётся лист, на котором будет впоследствии создан чертёж, формата и ориентации «по умолчанию» и система принимает состояние готовности для выполнения графических работ. С компьютерным учебным пособием удобно работать в интерактивном режиме, используя возможность открытия нескольких окон (рисунок 2.6).

ЗАДАНИЕ №2.2.Открытие листа нового чертежа.

•  Открыть страницу  учебного пособия, пункт 2.4.1”Создание листа нового чертежа”;
•  запустить программу КОМПАС;
•  уменьшить размеры окна до величины, удобной для работы с программой и позволяющей одновременно читать текст пособия;

- выполнить действия, необходимые для открытия Листа нового чертежа.

Щелчком на кнопке Показать всё   панели управления отобразить лист полностью в окне. Из меню Настройка выполнить команду Параметры текущего листа и в списке разделов настройки окна установить необходимые формат и ориентацию листа.

После создания листа целесообразно присвоить ему имя и записать на диск в нужную папку. Для этого надо щёлкнуть на кнопке Сохранить документ   панели управления и в появившемся диалоговом окне объяснить системе, в какой папке и под каким именем должен быть сохранён данный документ.

   

                                          Рисунок 2.6

2.4.2 Открытие существующего документа.

Для открытия документа, созданного ранее, например, для продолжения работы с ним, необходимо запустить программу и щёлкнуть на кнопке Открыть документ  панели управления, в раскрывшемся диалоговом окне установить свою папку, из её списка открыть необходимый для работы файл.

Замечание. Значения параметров «по умолчанию» устанавливаются при первоначальной настройке системы. Их можно изменить, если в этом есть необходимость.

2.4.3 Использование основных команд в режиме геометрических построений.

Рассмотрим подробнее панель управления. На панели расположены кнопки, позволяющие быстро вызывать команды, часто применяемые при работе.

                                        Панель управления

Инструментальная панель по умолчанию находится в левой части окна программы и состоит из отдельных страниц. Каждая из страниц содержит определённый набор кнопок, сформированный по функциональному признаку.

Каждая кнопка позволяет вызвать определённую команду создания либо редактирования графических объектов чертежа или фрагмента.

Одновременно в окне программы отображается только одна страница панели.

Для переключения между страницами используются кнопки панели переключения, расположенной над инструментальной панелью.

- кнопка геометрии     

- кнопка размеров и технологических обозначений

- кнопка редактирования

- кнопка параметризации

- кнопка измерений

- кнопка выделения

Команды и кнопки инструментальной панели геометрии

Кнопки панели геометрии сгруппированы по типам объектов, ввод которых они вызывают (например, группа кнопок для ввода точек, группа кнопок для ввода окружностей и т.д.).

На инструментальной панели геометрии видна только одна кнопка из группы. Для того чтобы увидеть остальные кнопки группы и выбрать одну из них, нужно нажать на видимую кнопку группы и не отпускать клавишу мыши. Через секунду рядом с курсором появится панель, содержащая остальные кнопки для вызова команд построения выбранного объекта (расширенная панель команд). По-прежнему не отпуская клавишу мыши, переместить курсор на кнопку вызова нужной команды. Отпустить клавишу мыши. При этом выбранная кнопка появится на инструментальной панели геометрии, а соответствующая ей команда будет активизирована.

Кнопки, позволяющие вызвать расширенную панель команд, помечены маленьким черным треугольником в правом нижнем углу.

ЗАДАНИЕ №2.3. Изучить назначение кнопок панели управления и инструментальной панели.

Щёлкнуть на пиктограмме (кнопке) Объектная справка, подвести курсор, принявший вид стрелки с вопросительным знаком, последовательно ко всем кнопкам на панели управления и инструментальной панели и ознакомится с назначением каждой из них.

ЗАДАНИЕ №2.4. Ввод отрезка,  текущий стиль прямой, удаление объекта, отмена операции. Через точки 1, 2, 3 провести линии стилем основная, из точки 2 – линию перпендикулярную отрезку 1-2 (рисунок 2.7).

                                  Рисунок 2.7

При выполнении этого и последующих заданий результаты необходимо сохранять в папке под названием “ФИО. Факультет. Копьют. графика”  на рабочем столе, например, “Петров И. И. 6(4). Компьют.графика”.

Выполнить задание и сохранить результат в своей папке.

ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЯ.

Запустить программу, выполнить действия, необходимые для открытия Листа нового чертежа формата А4. Нажать кнопку Ввод точки и

произвольно проставить в поле чертежа точки 1,2,3. Щёлкнуть на кнопке Ввод отрезка на странице Геометрические построения, система перейдёт в режим построения отрезка (рисунок 2.8).

                                               Рисунок 2.8

В строке сообщений появилась информация “Укажите начальную точку отрезка или введите её координаты”.       

Для точной установки курсора в точку 1, существующую на чертеже, необходимо “привязать” начало отрезка к этой точке.   

Щёлкнуть на кнопке Привязки.  После нажатия этой кнопки появится диалоговое окно Установка глобальных привязок (рисунок 2.9).

                                   

       

                                                         Рисунок 2.9

При включении привязки система автоматически будет выполнять поиск включённой привязки. Установить привязки Ближайшая точка и Пересечение. При включении нескольких глобальных привязок все они будут работать одновременно, расчёт соответствующей точки привязки отображается фантомом в виде наклонного крестика.  Не следует устанавливать точно основной курсор в точке.  Щелчок мыши следует выполнять сразу после появления курсора привязки (рисунок 2.10).

                               

                          Рисунок 2.10

Щёлкнуть на кнопке Текущий стиль. В появившемся диалоговом окне выбирается соответствующий стиль линии, по умолчанию предлагается стиль линии - Основная.

Последовательно щёлкнув в точках 1, 2 и 3, построить соответствующие отрезки.

Для построения из точки 2 отрезка, перпендикулярного отрезку 1-3,  необходимо воспользоваться панелью расширенных команд. Для этого надо щёлкнуть на кнопке Ввод отрезка и,  не отпуская кнопки мыши, переместить курсор на кнопку Перпендикулярный отрезок и отпустить кнопку мыши (рисунок 2.11).

Рисунок 2.11

В строке сообщений появилась информация – укажите кривую для построения перпендикулярного отрезка.

Следуя этому указанию, надо щёлкнуть на отрезке 1-3 (его цвет поменяется на красный), затем – в точке 2 и перемещать курсор в направлении отрезка 1-3  до срабатывания привязки, после чего ещё раз щёлкнуть кнопкой мыши.

Замечание.  Общепринято считать, если не указывается какой именно кнопкой мыши следует щёлкать, то подразумевается – левой.

Переход от одной команды инструментальной панели  к другой осуществляется либо нажатием последующей кнопки, либо – кнопки Прервать команду.

После завершения построений следует нажать кнопку Прервать команду на панели специального управления (рисунок 2.12).

               

       Рисунок 2.12

Выполненный стиль линии можно изменить.  Дважды щёлкнуть на отрезке 1-2, система перешла в режим редактирования отрезка.

 Нажать кнопку Текущий стиль на строке параметров и выбрать стиль линии Штриховая, щёлкнуть на кнопке Создать объект и на свободном поле чертежа.

Удалить отрезок 1-2. Щёлкнуть на отрезке мышью (отрезок изменит цвет), а затем нажать клавишу [Delete].

В процессе выполнения графических работ часто возникает необходимость внесения в них изменений, т.е. выполнять их редактирование. Перед редактированием системе необходимо объяснить, какие объекты должны быть изменены, что осуществляется их выделением.  

В системе КОМПАС предусмотрены специальные средства выделения, собранные в странице Выделение Инструментальной панели, которая открывается одноимённой  кнопкой панели переключения (рисунок 2.13).

Рисунок 2.13

Самым простым и часто используемым способом выделения объекта является щелчок мышью на объекте в любой его точке. Для снятия выделения достаточно щелкнуть в любой свободной области рабочей зоны.

Удобной является команда отмены ряда последних действий. Четыре раза нажать на кнопку Отменить  панели управления, оценивая результаты отмены предыдущих команд.

Результаты выполнения задания сохранить в своей папке.

Замечание. Кроме глобальных, система позволяет применять локальные и клавиатурные привязки, использование которых можно изучить по справочной системе.

Замечание. Применение компьютерных графических программ предполагает и позволяет задавать параметры графических элементов с точностью, приближаемой к абсолютной.

Это обстоятельство позволяет:

- определять параметры геометрических элементов и на их основе автоматически вычислять значения размеров;

•  передавать геометрию деталей непосредственно в технологические системы, например в станки с ЧПУ (числовым программным управлением), обеспечивая сквозную технологию проектирования и изготовления.

ЗАДАНИЕ  №2.5. Ввод размеров отрезка с использованием строки параметров (рисунок 2.14).

                        Рисунок 2.14.

Алгоритм выполнения задания.

1. Произвольно проставить точку 1 на листе с заданием №4. Щёлкнуть на кнопке Ввод отрезка на странице Геометрические построения. Система перешла в режим построения отрезка.

2. Проверить и при необходимости установить стиль линии - Основная.

1.  Проверить и при необходимости установить глобальную привязку Ближайшая точка.

1.  Установить курсор в точку 1. В строке сообщений появилась информация - Укажите конечную точку отрезка или введите её координаты.
2.  Ввести в поле Длина отрезка Строки параметров число 90, нажать клавишу [Enter]. Ввести в поле Угол наклона Строки параметров число 0, нажать клавишу [Enter]. Система построит отрезок с заявленными параметрами (рисунок 2.15).

            

                   Рисунок 2.15

6. Установить курсор в конец построенного отрезка, ввести параметры отрезка: длина – 90, угол наклона 90, не забывая нажимать клавишу [Enter].

7. Соединить концы отрезков прямой линией и замерить геометрическим калькулятором длину наклонного отрезка и его угол наклона.

Проверить, нажата ли кнопка Ввод отрезка, щелкнуть правой кнопкой на поле Длина отрезка, в появившемся меню выделить команду Длину отрезка и указать измеряемый отрезок. Его длину прочитать в поле Длина отрезка . Аналогично измерить угол между двумя отрезками – наклонным и горизонтальным.

Результаты выполнения задания сохранить, как обычно, в своей папке.

ЗАДАНИЕ №2.6. Использование вспомогательных построений.

Провести по две горизонтальные и вертикальные вспомогательные линии на расстоянии 20 мм от соответствующих осей (рисунок 2.16).

Вспомогательные построения являются аналогом тонких линий, используемых при черчении.

                                          Рисунок 2.16

Алгоритм выполнения задания.

1. Провести через произвольно выбранную точку 1 листа чертежа осевые линии. Щёлкнуть на кнопке Ввод вспомогательной прямой, немного подождать до раскрытия расширенной панели команд и перевести курсор на кнопку Параллельные прямые.

2. В соответствии с указанием строки сообщений выделить вертикальную осевую линию, при этом её цвет изменится.

      3. В строке параметров в поле (dis) (рисунок 2.17) установить расстояние до выделенной прямой, в нашем случае 20 мм и, не трогая мышь (!), нажать клавишу [Enter].

      4. Дважды нажать кнопку Создать объект на панели специального управления.

                   

Рисунок 2.17. Элементы инструментальной панели, строки параметров и панели специального управления.

5. Закончить цикл построений щелчком на кнопке Прервать команду.

1.  Аналогично построить две горизонтальные вспомогательные линии. Результат выполнения задания сохранить в своей папке.

Удалять вспомогательные линии все сразу удобно использованием команды Вспомогательные кривые и точки страницы меню Удалить (рисунок 2.18).

 

          Рисунок 2.18

ЗАДАНИЕ №2.7. Построить в центре прямоугольника  окружность диаметром 80 мм, рисунок 2.19,  удалить отрезок 1-2 и дугу 5-6 (рисунки 2.19, 2.20).

                Рисунок 2.19                                            Рисунок 2.20

1.   Нажать кнопку Ввод прямоугольника на странице Геометрические построения Инструментальной панели и построить прямоугольник со сторонами больше 80 мм.

Для определения центра окружности удобно использовать вспомогательные прямые.

2. Включить кнопку Вспомогательная прямая  на странице геометрических построений инструментальной панели. На запросы в строке сообщений указать последовательно точки 1,4,2,3 и построить диагональные вспомогательные прямые.

       3. Включить кнопку Ввод окружности  по центру и точке. Указать точку центра, щёлкнув мышью при срабатывании привязки в точке пересечения диагональных вспомогательных прямых. В поле ввода параметров ввести значение радиуса 40 мм и нажать клавишу [Enter].

Для удаления части кривой (отрезка) удобно пользоваться кнопкой Усечь кривую панели редактирования .

4. Включить кнопку панели редактирования  , нажать кнопку Усечь кривую. Удалить, щёлкнув мышью, отрезок 1-2 и дугу 5-6.

Замечание. При попытке удалить отрезок и дугу просто щелчком мыши, необходимо выделить объект, но в данном случае будет выделен, а следовательно и удалён, весь фрагмент - прямоугольник, либо окружность.

Приобретенный опыт должен позволить выполнить задания, предусмотренные учебной программой по дисциплинам кафедры, с использованием возможностей всей инструментальной панели.

1.  Нанесение размеров

КОМПАС-3D поддерживает все предусмотренные ЕСКД типы размеров: линейные, диаметральные, радиальные  и  угловые.  Кнопки  вызова  команд

размещены на странице Размеры и технологические обозначения  Инструментальной панели (рисунок2.21).

                                                         

                    Рисунок 2.21

На панелях расширенных команд расположены различные дополнительные варианты простановки размеров и технологических обозначений.

Выносные и размерные линии, размерные числа вводятся и вычисляются автоматически. В системе предусмотрена возможность и ручного (неавтоматического) ввода размерных чисел, различных обозначений, символов и текста.

ЗАДАНИЕ №2.8. Выполнить чертёж по указанию преподавателя и нанести размеры на чертеже, заполнить основную надпись (рисунок 2.22).

                     Рисунок 2.22

Изучить самостоятельно, используя справочную систему, выполнение штриховки.

Включить кнопку Линейный размер, выбрать из числа возможных нужную команду и, следуя подсказкам строки сообщений, проставить необходимые размеры.

При необходимости проставить символы диаметра, радиуса, резьбы и др. надо перед фиксацией размера нажатием правой кнопки вызвать контекстное

меню. В меню щёлкнуть по команде Текст надписи и в раскрывшемся диалоговом  окне (рисунок 2.23) включить соответствующие опции (текст до, символ, текст после и др.).

Для выполнения надписи под полкой следует нажать кнопку «Далее»  окна, расширив тем самым окно и его возможности.

Размерные числа автоматически фиксируются либо по центру размерной линии, либо справа или слева. Ручное фиксирование размерного числа (или надписи) можно установить, вызвав командой Параметры размера контекстного меню диалоговое окно и включив в строке окна опцию Ручное.

                                                             

                          Рисунок 2.23

Нанесение  каждого размера фиксируется нажатием левой кнопки мыши и кнопки Прервать команду панели специального управления, либо клавиши «Esc».

Нанесение шероховатости поверхности выполняется аналогично.

Неуказанная шероховатость проставляется с использованием меню Компоновка и команды Неуказанная шероховатость.

2.4.5 Заполнение основной надписи

Перед заполнением основной надписи надо увеличить масштаб просмотра её и активизировать двойным щелчком. Строка меню и строка текущего состояния приобретают свойства текстового редактора, необходимые для заполнения основной надписи. Нажать кнопку Создать объект панели специального управления.

3 ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ КОМПАС-3D LT ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РЕЖИМЕ 3D.

Основной тип документа, создаваемый в КОМПАС-3D, это - электронная версия трёхмерного изображения детали (или сборочной единицы для профессиональной версии), результат построения которой контролируется по аксонометрическому изображению в рабочем окне.

3.1 Основные элементы интерфейса главного окна при объёмном моделировании

Для работы в режиме объёмного твёрдотельного моделирования необходимо открыть документ нажатием кнопки Новая деталь.

Интерфейс главного окна в режиме объёмного моделирования представлен на рисунке 3.1.

                                                          Рисунок 3.1

Рассмотрим подробнее отдельные элементы интерфейса главного окна.

Строка меню, находящаяся в верхней части окна под заголовком, по виду не отличается от строки меню при плоском  моделировании.

Команды, хранящиеся в каждом из меню, различаются существенно и будут рассмотрены позже.

На панели управления (рисунок 3.2), расположенной под строкой меню, размещены кнопки, позволяющие обращаться к наиболее часто используемым командам.

                                              Рисунок 3.2

В Дереве построения представляется последовательность операций формирования модели и отображаются: наименование детали, плоскости, в которых строятся эскизы для формирования элементов детали, символ начала координат, сами эскизы (рисунок 3.3).

                                                Рисунок 3.3      

В Строке сообщений, расположенной в самом низу окна, отображаются различные сообщения и запросы системы.

Строка текущего состояния находится над Строкой сообщений, её содержание зависит от режима построения модели (рисунок 3.4).

                            

 

                                     Рисунок 3.4

Инструментальная панель по умолчанию расположена в левой части главного окна и состоит из пяти страниц. Для переключения между страницами используются кнопки Панели переключения, расположенной над Инструментальной панелью (рисунок 3.5).

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

                                                Рисунок 3.5

На инструментальной панели некоторые кнопки сгруппированы по вариантам возможного выполнения. Такие кнопки обозначены небольшим треугольником в правом нижнем углу. Для получения доступа к другим командам надо щёлнкнуть левой кнопкой мыши по имеющейся на панели кнопке и не отпускать её некоторое время. При появлении панели расширенных команд, связанных с данной кнопкой, надо установить курсор на нужную кнопку и отпустить клавишу мыши.

Управление изображением модели.

Система КОМПАС-3D позволяет управлять масштабом изображения модели на экране, перемещать и  поворачивать изображение, выбирать различные варианты её отображения.

Команды управления изображением собраны в меню Сервис, наиболее часто применяемые продублированы кнопками на панели управления (рисунок 3.6).                            

    Кнопки управления           Кнопки управления

        масштабом                            отображением

Рисунок 3.6

Управление масштабом отображения модели.

После открытия документа или в процессе работы над ним бывает необходимо показать его полностью в окне. При нажатии кнопки Показать всё  система автоматически подберёт максимально возможный масштаб отображения, при котором вся модель отобразится в окне документа.

При необходимости увеличить масштаб изображения какой - либо части модели, например для редактирования её элемента,  удобно использовать команду Увеличить масштаб рамкой. Для этого следует нажать кнопку Увеличить масштаб рамкой  , мысленно заключить участок модели в прямоугольную рамку, щёлкнуть в одном из её углов и переместить курсор по диагонали в противоположный угол. Как только фантом рамки охватит весь намеченный участок, щёлкнуть мышью ещё раз. В окне отобразится в увеличенном масштабе выделенный участок модели. После редактирования можно вернуться в режим отображения всей модели, щёлкнув на кнопке Показать всё.

Кнопки  Увеличить и Уменьшить масштаб позволяют дискретно увеличить или уменьшить масштаб изображения в фиксированное число раз, по умолчанию - в 2 раза.

Кнопкой  Приблизить/отдалить можно плавно менять масштаб изображения, приближая или удаляя его относительно точки, в которой была нажата кнопка мыши.

Сдвиг изображения в окне выполняется командой Сдвинуть изображение, включением кнопки .

Удобно просматривать модель, вращая её в любом направлении, используя кнопку Повернуть .

Управление режимом отображения модели.

Кнопки  позволяют применять команды управления отображением модели в режимах: Каркас, Без невидимых линий, Невидимые линии тонкие, Полутоновое и Перспектива.

Модель можно расположить таким образом, чтобы её положение относительно трёх плоскостей проекций соответствовало стандартным видам: спереди, сверху, слева, справа, сзади и снизу.

Для получения нужной ориентации модели надо щёлкнуть мышью на кнопке Список видов в Строке текущего состояния и выбрать из списка нужную проекцию.

Система КОМПАС-3D позволяет расположить параллельно экрану какую-либо грань модели, либо построенную пользователем вспомогательную плоскость.

Для этого надо щелчком мыши указать эту грань или вспомогательную плоскость, а затем указать из списка строку Нормально к… (рисунок 3.7).

                           Рисунок 3.7

ЗАДАНИЕ №3.1. Самостоятельно, активно используя справочную систему, просмотреть основные элементы интерфейса главного окна в режиме создания модели:

•  открыть страницу 1 электронной версии данного учебного пособия;
•  запустить программу КОМПАС-3D;
•  уменьшить размеры окна до величины, удобной для работы с программой и позволяющей одновременно читать текст;
•  открыть новый файл объёмной модели, нажав кнопку ;
•  просмотреть основные элементы интерфейса окна.

3.2  Создание объёмной модели

Для создания твёрдотельной модели применяется перемещение или вращение плоских контуров. Плоский контур, в результате перемещения которого образуется объёмное тело – модель, является проекцией основания модели или её элемента на плоскости проекций, либо на грань модели. Перемещение контура принято называть операцией. Операции имеют дополнительные возможности, позволяющие изменять параметры построения, а следовательно и самой модели. В контур можно скопировать изображение из ранее созданного чертежа или фрагмента.

Создание объёмной модели начинается с построения плоского контура, на одной из стандартных плоскостей проекций.

Система КОМПАС-3D LT определяет ряд требований к построению контура:

•  контур всегда отображается стилем линии Основная;
•    контуры, составляющие чертёж основания модели, не должны пересекаться и не должны иметь общих точек;
•  если контуров несколько, то один из них должен быть наружным, а другие – вложенными в него;
•  допускается только один уровень вложенности контуров.

ЗАДАНИЕ №3.2. Изучить работу программы КОМПАС-3D в режиме построения объёмной модели на примере выполнения задания по начертательной геометрии: построить модель призмы с отверстиями в виде усечённого конуса и сквозной фронтально проецирующей призмы (рисунок 3.8).

Для открытия документа необходимо нажать кнопку Новая деталь  или выполнить  команду

Файл          Создать          Деталь.

В    главном окне КОМПАС-3D появится окно документа с деревом построения и названием новой детали (модели) – Деталь. Целесообразно переименовать название, на  более соответствующее разрабатываемому документу. Для этого надо выделить название, щёлкнув мышью на названии, затем щёлкнуть, на нём же, правой кнопкой мыши. В появившемся меню выбрать команду Свойства детали и записать в открывшемся диалоговом окне новое название детали – Призма, нажать клавишу ОК.                                        

            Рисунок 3.8

Построение модели начинается с построения контура основания. Активизируем щелчком мыши горизонтальную плоскость проекций и расположим её параллельно плоскости экрана, щёлкнув последовательно в поле Текущая ориентация изображения и в Списке видов на строке Нормально к….

Нажать кнопку  Новый эскиз (название из Практического руководства по системе КОМПАС-3D), система перейдёт в режим построения и редактирования контура основания. При этом меняется набор кнопок на Панели управления и на Инструментальной панели, а также состав Строки текущего состояния и Строки меню, принимающих вид, соответствующий работе в режиме плоского моделирования (рисунок 3.9).

                                         Рисунок 3.9

Нажать кнопку  Ввод многоугольника и проставить в Полях ввода: значение сторон многоугольника 6, радиус описанной окружности 45, угол наклона первой вершины 90. Проверить после ввода центра многоугольника окружность, по которой он строится, щёлкнув правой кнопкой мыши и, если необходимо, снять “галочку” в строке По вписанной окружности.

Зафиксировать окончание построения контура основания нажатием кнопки  Закончить редактирование, после чего система переходит в режим построения модели по построенному основанию. Панель инструментов меняет свой вид, на ней активной является только одна кнопка Операция выдавливания  с расширенной панелью команд.

Нажать кнопку Операция выдавливания на Инструментальной панели, в появившемся диалоговом окне задать расстояние 100 мм и нажать кнопку Создать (рисунок 3.10).

Установить режим отображения Полутоновой, нажав кнопку , и задать ориентацию Изометрия.

В результате выполнения команд создаётся призма с заданными размерами (рисунок 3.11).

 

                   Рисунок 3.10                                  Рисунок 3.11

При выполнении дальнейших действий может оказаться целесообразным отобразить в окне все графические элементы модели, для чего следует воспользоваться командой Показать всё, нажав её кнопку .

Следующий этап построения модели – создание в ней отверстия в виде усечённого конуса.

Укажем верхнюю плоскость призмы для построения нового контура, щёлкнув на ней мышью, после чего зададим ей ориентацию Нормально к…, и нажмём кнопку Новый эскиз . Система перейдёт в режим плоского моделирования.

Для задания параметров конуса, объём которого в дальнейшем будет вычитаться из призмы, надо построить в новой плоскости окружность с радиусом 34мм и нажать кнопку Закончить редактирование  . Страница Инструментальной панели  Геометрические построения заменилась на страницу Построение модели, основные кнопки которой показаны на  рисунке 3.12.

                              Рисунок 3.12

Система вновь перешла в режим построения модели.

В диалоговом окне , появляющемуся после нажатия на кнопку Вырезать выдавливанием , установить параметры операции: Прямое направление, Через всё, Уклон внутрь 10.17, после чего нажать клавишу Создать.

Следующий шаг в создании модели – выполнение сквозного отверстия в виде фронтально проецирующей призмы. Для этого надо выбрать новую плоскость для построения в ней нового контура, выполнить команду Вырезать выдавливанием, установить параметры новой операции.

Активизируем фронтальную плоскость проекций, щёлкнув на ней мышью, рисунок 3.13.

Изменим ориентацию фронтальной плоскости, установив её Нормально к… и откроем Новый эскиз, нажав кнопку .

                   Рисунок 3.13

Во фронтальной плоскости проекций  построим контур фронтально проецирующей призмы, используя для этой цели вспомогательные линии страницы Геометрии Инструментальной панели (рисунок 3.14).

             Рисунок 3.14

Закончив построение очередного контура выполнением команд Закончить редактирование и Вырезать выдавливанием, установить в диалоговом окне параметры операции вырезания сквозного отверстия: два направления выдавливания от фронтальной плоскости проекций и в обоих – Через всё, после чего нажать клавишу Создать (рисунок 3.15).

На рисунке 3.16 представлены изометрическое изображение модели и дерево построения её.

                 Рисунок 3.15                                       Рисунок 3.16

Результаты выполненного задания №2 сохранить в своей папке на рабочем столе, присвоив файлу название – Задание №2, 3D.

3.3 Редактирование модели

Рассмотрим некоторые вопросы редактирования созданной модели.

Информация об операциях, выполненных в процессе построения модели, записана в дереве построения и на её основе можно вернуться к редактированию любой из них. Общий принцип отмены операции или её редактирования заключается в следующем:

•  вызвать меню команд по выполнению действий над выделенным объектом, щёлкнув на нём правой кнопкой мыши;
•  задать необходимую команду из меню.

 

ЗАДАНИЕ №3.3. Отменить операции вырезания призмы и конуса, построить новую модель по чертежу, представленному на рис 3.17.

Откроем созданную ранее модель Призма (в своей, естественно, папке), снимем с неё копию, с использованием команды Сохранить как из меню Файл и дадим название файлу – Задание №3, 3D.

В дереве построения выделим операцию вырезания отверстия в виде призмы и в меню команд  выполним команду Удалить элемент    (рисунки 3.18 и  3.19).

         Рисунок 3.17

                          

                  Рисунок 3.18                                         Рисунок 3.19

Операция Вырезание призмы отменена, что и отмечено в дереве построения.

Редактирование по отмене операции Вырезание конуса выполним по другой схеме, совместив её с операцией вырезания горизонтально проецирующей шестигранной призмы.

Дальнейший алгоритм построения модели заключается в следующем.

1. Сориентировать модель верхней плоскостью Нормально к… (рисунок 3.20).

2. Щёлкнуть на Эскизе 2 в Дереве построения правой кнопкой мыши. Активизировать команду Редактировать эскиз в появившемся контекстном меню.

                     

                Рисунок 3.20

3. Выделить щелчком окружность (рисунок 3.21), а затем удалить её, нажав клавишу Delete на клавиатуре.

                      

                         Рисунок 3.21

4. Построить новый контур шестиугольника по радиусу 35мм описанной окружности (рисунок 3.22).

Нажать кнопку Закончить редактирование. Изображения дерева построения и модели, после выполненных действий, показаны на рисунке 3.23.

                           Рисунок 3.22

                  

                       

                                                   Рисунок 3.23

5. Щёлкнуть правой кнопкой мыши на операции Вырезание конуса и активизировать команду Редактировать элемент, щёлкнув на ней мышью. Убрать в диалоговом окне Уклон 10.17 и нажать клавишу Создать. Переименовать название операции. Щёлкнуть не быстро два раза на названии операции, вписать “Замена операций” и зафиксировать её щелчком в любом месте окна.    

Результат редактирования исходной модели после замены операции показан на рисунке 3.24.

                    Рисунок 3.24

6. Операцию вырезания фронтально проецирующей призмы выполнить самостоятельно. Окончательный результат редактирования, а по сути – создание новой модели,  представлен на рисунке 3.25.

                         Рисунок 3.25

ЗАДАНИЕ №3.4. Построить объёмную модель сферы с отверстиями в виде горизонтально проецирующего цилиндра и фронтально проецирующей призмы с параметрами, представленными на рисунке 3.26.

Особенности построения данной модели заключаются в следующем. Модель создаётся методом вращения. В связи с этим контур, вращением которого будет создана модель, удобно строить во фронтальной плоскости. Ось вращения выполняется только стилем линии Осевая. Контур вращения должен быть замкнутым (рисунок 3.27).

Изометрическое изображение модели представлено на рисунке 3.28.

                            Рисунок 3.26

             Рисунок 3.27                                    Рисунок 3.28

4 СОЗДАНИЕ ЧЕРТЕЖА (ЭСКИЗА) ДЕТАЛИ

Чертёж детали (рабочий чертёж) – основной конструкторский документ, без которого невозможен дальнейший технологический процесс изготовления и контроля. Требования к оформлению чертежа детали определяются стандартами ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ.

Эскиз – также является чертежом детали, который можно выполнять «от руки» без применения чертёжных инструментов, в глазомерном масштабе.

Использование компьютерных программ геометрического моделирования существенно меняет само понятие «эскиза» и практически стирает различие между этими документами в сторону чертежа.

Во-первых, понятие «от руки» теряет смысл.

Во вторых, компьютерные программы позволяют задавать значения параметров практически с абсолютной точностью (шестой знак после запятой). При этом от пользователя не требуется каких-либо дополнительных действий. Подобная точность электронных чертежей позволяет передавать геометрию деталей непосредственно в управляющие программы для станков с числовым программным управлением.

В третьих, предварительно выполненный чертёж, назовём его эскизом, средствами редактирования легко преобразовать в окончательный вариант- рабочий чертёж, выполненный в полном соответствии с требованиями ЕСКД.

Всё сказанное выше предполагает возможность создания чертежа с помощью графического редактора программы в режиме плоского (2D) геометрического моделирования, то есть использование компьютера в качестве «электронной чертилки». При этом знания и навыки, приобретённые при работе на кульмане, логика черчения в обоих случаях имеют много общего.

Применение 2D программ позволяет вполне успешно решать задачи курсового и дипломного проектирования.

Современные программы геометрического моделирования позволяют создавать трёхмерные 3D модели деталей и сборок любой сложности и на их основе – чертежи. Таким образом, с одной стороны, 3D моделирование является средством создания чертежа, часто более удобным, чем при использовании графического редактора в режиме 2D.

С другой стороны, объёмное моделирование особенно ценно при конструировании. Оно  позволяет наглядно оценить объёмные элементы, в любой момент выполнить необходимые разрезы и сечения, легко при необходимости перестроить модель, изменить её параметры и даже получить физические характеристики, необходимые для различных расчётов, передать геометрию деталей непосредственно в управляющие программы для станков с числовым программным управлением.

Можно уверенно утверждать, что основной тип документа, создаваемый современными программами геометрического моделирования, это – электронная   версия    трёхмерного    изображения    детали   или   сборочной

единицы, результат построения которой удобно контролировать по аксонометрическому изображению в рабочем окне.

Рассмотренный в предыдущих разделах материал позволяет перейти к вопросу создания чертежа детали.

Создание листа  нового документа.

Вначале необходимо создать документ типа Лист чертежа, используя команды Файл – Создать - Лист, или кнопку Новый лист  на панели управления.

Параметры листа задаются с помощью команды меню Настройка -Параметры текущего листа - Параметры листа (рисунок 4.1).   

                                                                                      Рисунок 4.1

После создания  листа нового документа целесообразно присвоить ему имя и записать в какую-либо папку на жёстком диске.

Новый лист документа готов к приёму информации в виде изображений детали, каждое из которых должно быть размещено на поле чертежа в отдельном виде.

Создание вида.

Компьютерные программы при работе с видами обеспечивают удобное структурирование чертежа: создание, удаление, перемещение, изменение параметров вида, которое всегда находится под контролем пользователя.

Для создания вида надо с помощью команд меню Компоновка – Создать вид отредактировать в диалоговом окне значения параметров текущего вида (рисунок  4.2).

                                                       Рисунок 4.22

Каждый вид характеризуется параметрами: номером, масштабом, положением на листе, углом поворота и именем.

После указания места положения вида на листе координаты всех его точек будут отсчитываться относительно начала координат созданного вида.

Информацию о видах текущего документа можно получить в диалоговом окне Состояние видов, вызываемом щелчком на кнопке Состояние видов в Строке текущего состояния (рисунок 4.3).

В этом окне приводится информация о том, из каких видов состоит текущий документ, имена и состояния видов. Для работы с конкретным видом необходимо сделать его текущим, активизировав для этого щелчком по его названию.

На рисунке 4.3 текущим является так называемый системный вид, который состоит из рамки и заготовки основной надписи. Параметры системного вида зафиксированы и не могут быть изменены в отличие от других видов.  

                

                                                                                         Рисунок 4.3

Некоторые рекомендации по созданию чертежа.

Рассмотрим некоторые рекомендации на примере выполнения чертежа гайки (рисунок 4.4) в режиме плоского геометрического моделирования.

При выполнении чертежа система КОМПАС-3DLT позволяет смело использовать логику и навыки, приобретённые при работе на кульмане, давая при этом большие возможности для быстрого выполнения типовых операций.                                                                      Рисунок 4.4                              

                                                      

Черчение можно начинать с любого вида, любого элемента  детали, в любом месте чертежа. Можно переходить от одного вида к другому для получения нужных элементов, изменять масштабы видов, перемещать их, поворачивать, удалять элементы видов, копировать одинаковые элементы.

 На рисунках 4.5, 4.6, 4.7, 4.8   представлены возможные шаги по выполнению чертежа с активным использованием горизонтальных, вертикальных и параллельных вспомогательных  линий.  Не забывать о необходимости создания каждого нового вида.   

                                                       

                     Рисунок 4.5                                           Рисунок 4.6

    

                       Рисунок 4.7                                           Рисунок 4.8

На рисунке 4.9 для выполнения проекций гипербол от конической фаски применена команда построения кривой Безье .Для удаления лишних кривых и выполнения штриховки, рисунок 4.10,  использованы команды Усечь кривую  панели редактирования и Штриховка  панели геометрических построений.

 

                    Рисунок 4.9                                             Рисунок 4.10

Основную часть размеров и элементов оформления, включая  заполнение основной надписи, целесообразно наносить на заключительной стадии выполнения чертежа.

При необходимости изменить параметры вида, например масштаба, следует сделать вид текущим. Выбрать в меню Компоновка команду Параметры текущего вида и отредактировать в диалоговом окне значения параметров (рисунок 4.11).

               

                                       Рисунок 4.11

Страница инструментальной панели Редактирование (рисунок 4.12) позволяет выполнять команды по редактированию видов. Эти же команды содержатся в меню Операции.

                                 

                                                                                

                          

                                 

            

 

                                                     Рисунок 4.12

Для размещения видов в проекционной связи требуется задать точное положение вида, что невозможно выполнить с помощью мыши. В этом случае следует воспользоваться локальной привязкой Выравнивание.

                                                                                    Рисунок  4.13                                                                  

Локальные привязки позволяют выполнять те же привязки курсора к характерным точкам  геометрических объектов, что и глобальные, но являются более приоритетными, подавляя действие установленных глобальных привязок. Для вызова меню локальных привязок следует выделить вид, активизировать команду  меню Операции – Сдвиг – Указанием, щёлкнуть правой клавишей мыши в любом свободном месте

чертежа, рисунок 4.13. Локальная привязка выполняется только для одного, текущего, запроса точки.

Изучить по справочной системе назначение и работу команд редактирования.

Как уже упоминалось, основной тип документа, создаваемый современными программами геометрического моделирования, это- электронная версия трёхмерного изображения детали или сборочной единицы. При необходимости трёхмерную модель можно использовать для получения её чертежа, создав заготовку чертежа по команде меню Файл – Создать заготовку чертежа.

После выполнения команды на экран выводится диалоговое окно, в котором надо задать виды, разрезы и сечения, рисунок 4.14.

В списке Виды включить флажки названий видов, Показывать линии переходов. С помощью счётчиков приращения/уменьшения надо ввести в поля X и Y расстояния между видами в горизонтальном и вертикальном направлениях. Для создания разрезов и сечений нажать кнопку Добавить в группе Разрезы/сечения, выполнить указания                               Рисунок 4.14

Строки сообщений. Последнее действие – нажать кнопку Создать.

Модель и заготовка чертежа, полученная на её основе, представлены на рисунке 4.15.

                                                                                                                                                        

Рисунок 4.15

Заготовка чертежа оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

ЗАДАНИЕ 4.1. Выполнить чертёж детали одним из рассмотренных способов для выданного образца по указанию преподавателя.

5 ДЕТАЛИРОВАНИЕ

Деталировкой, т.е. результатом деталирования, называют совокупность чертежей составных частей сборочной единицы.

Создание рабочих чертежей деталей на основе имеющихся чертежей общего вида или сборочной единицы основано на использовании буфера обмена, что многократно облегчает работу.

Прежде чем приступить к выполнению рабочих чертежей деталей, необходимо внимательно изучить имеющиеся чертежи общего вида или сборочной единицы и выяснить:

-  содержание основной надписи;

-   назначение и принцип работы изделия;

- количество и наименования деталей, составляющих сборочную единицу;

•  количество и содержание видов, разрезов и сечений;
•  габаритные, установочные размеры и справочные характеристики, нанесённые на чертеже:
•  характер соединений составных частей изделия;
•  конструкцию детали, её связь с общей конструкцией изделия и др.

При анализе исходных чертежей необходимо анализировать все имеющиеся на нём изображения, используя проекционную связь между ними и оценивая характер штриховки, учитывать упрощения допускаемые при выполнении сборочных чертежей и чертежей общего вида.

Рассмотрим последовательность действий при создании рабочих чертежей в процессе деталирования сборочной единицы, представленной на рисунке 5.1.

Создадим лист чертежа соответствующего формата, в нём – вид с нужным масштабом.

Для создания вида надо в меню Компоновка активизировать команду Создать вид, установить в диалоговом окне  требуемый  масштаб.

  

                                                                                             Рисунок 5.1

При создании нового чертежа система автоматически формирует специальный системный вид с нулевым номером, включающий рамку чертежа и основную надпись. Если не создаётся никаких других видов, то все вводимые объекты будут автоматически размещаться в этом системном виде.                                                                      

Параметры  этого  вида  жёстко  зафиксированы  и  не  могут  быть изменены.

Каждый же вновь созданный вид всегда находится под контролем пользователя, его можно удалять, сдвигать, поворачивать и изменять масштаб.

В чертеже изделия выделить геометрию детали, для которой выполняется рабочий чертёж, и скопировать его в буфер обмена относительно какой-либо базовой точки. Из буфера обмена объекты вставляются в лист рабочего чертежа, рисунок 5.2.                                                

              

           

Рисунок 5.2

                 Базовая точка

Выгруженные из буфера обмена объекты фиксируются щелчком мыши на  листе чертежа заданием положения базовой точки.

Дальнейшая работа по оформлению вида заключается в чистке изображения от излишних линий и размеров, восстановлении необходимых линий, осей и простановки размеров.

ЗАДАНИЕ 5.1. Выполнить рабочие чертежи деталей на основе выданных чертежей общего вида или сборочной единицы по указанию преподавателя.

1.  ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕЛИРОВНИЯ

1.  Построение пера компрессорной лопатки

Рассмотрим создание твёрдого тела с использованием способа построения по сечениям. Построим модель пера компрессорной лопатки и заодно рассмотрим некоторые дополнительные возможности моделирования.

Начнём работу с задания горизонтальной системной плоскости и построения в ней профиля корневого сечения лопатки в соответствии с параметрами газодинамического расчёта (рисунок 6.1).

                                                         Рисунок 6.1

Следующий этап в работе – создание дополнительной (смещённой) плоскости для построения в ней концевого профиля лопатки.

Чтобы построить дополнительную плоскость, параллельную системной горизонтальной, надо указать в дереве построения базовую, которой в данном случае является горизонтальная плоскость.

На панели расширенных команд построения вспомогательных плоскостей нажать кнопку Смещённая плоскость, установить  в строке параметров величину смещения и направление смещения, нажать кнопку Создать объект (рисунок 6.2).

                                                Величина смещения,

                                                                       направление смещения

           

                                                                                                    Создать                                                                                                                                                              

                                                                                                                 объект

                                                 Рисунок 6.2       

 

Смещённую плоскость 1 (рисунок 6.3) при необходимости развернуть Нормально к… и построить в ней профиль концевого сечения лопатки.

                                                     Рисунок 6.3

В дополнительную плоскость иногда бывает удобно скопировать какой либо эскиз. Рассмотрим, как это можно сделать.

- Указать в дереве построений (щелчком левой кнопки мыши) выбранный для копирования эскиз.

- Нажать кнопку Новый эскиз , в меню Выделить выполнить команду Выделить всё.

-  В меню Редактор выполнить команду Копировать и указать щелчком мыши положение базовой точки на эскизе.

-  Нажать кнопку Закончить редактирование.

- Активизировать щелчком мыши плоскость (дополнительную), в которую надо скопировать эскиз, нажать кнопку Новый эскиз  и выполнить команду Копировать меню Редактор, указав точку вставки копии.

•  Нажать кнопку Закончить редактирование .

Повернём выполненный в дополнительной плоскости эскиз, в соответствии с расчётом направления скорости потока в концевом сечении.

Указать (щелчком) Эскиз 2 в дереве построения, нажать кнопку Новый эскиз, выполнить команду Выделить всё меню Выделить.

В меню Операции активизировать команду Поворот и, следуя указаниям Строки сообщений, последовательно указать точку центра поворота базовой точки и новое положение базовой точки относительно центра поворота.

Щелчком зафиксировать новое положение профиля лопатки и закончить выполнение команд (рисунок 6.4).

                                                   Рисунок 6.4

Для построения модели пера лопатки по сечениям нажать кнопку Операция по сечения , указать в диалоговом окне оба эскиза и нажать кнопку Создать (рисунок 6.5).

                                                   

                                            Рисунок 6.5

                                            Рисунок 6.6

            Рисунок 6.7

На рисунках 6.6 и 6.7 показаны аксонометрическое изображение модели и вид модели сверху, на котором виден поворот концевого сечения относительно корневого.

6.2 Построение диска с косыми пазами для установки лопаток

На основе предыдущего материала рассмотрим некоторые дополнительные вопросы технологии моделирования на примере модели компрессорного диска с косыми пазами для установки лопаток.

На рисунке 6.8 представлена модель диска и дерево его построения. Последовательность построения модели удобно оценить, используя Указатель окончания построения – узкую полоску, расположенную в нижней части дерева построения.

                                                      Рисунок 6.8

Установить курсор на Указатель окончания построения, при этом курсор принимает вид двунаправленной стрелки. Нажать левую кнопку мыши и, не отпуская её, переместить и отпустить Указатель под операцией вращения, в результате выполнения которой образована модель диска по эскизу, построенному во фронтальной плоскости. Все элементы построения модели, оказавшиеся ниже указателя помечены пиктограммой в виде замка, что символизирует их  временное исключение из расчёта. Сама модель при этом оказалась в том состоянии, в котором она была сразу после операции вращения (рисунок 6.9).

                                                   Рисунок 6.9

При перемещении Указателя под операцию Вырезать выдавливанием отверстие модель принимает вид, представленный на рисунке 6.10.

                                                      Рисунок 6.10

Для вырезания пазов целесообразно вначале построить один паз с использованием операции Вырезать элемент по сечениям (рисунок 6.11). Для этого необходимо построить сечения паза в двух вспомогательных, так называемых смещённых, плоскостях.

Вспомогательные плоскости создаются в том случае, если существующих в модели граней или системных плоскостей недостаточно для построений. Команды создания вспомогательных плоскостей находятся на странице Вспомогательная геометрия Инструментальной панели и продублированы в меню Операции (рисунок 6.12).

Вспомогательная

геометрия

       Рисунок 6.11

                                                                             Рисунок 6.12

На странице  Вспомогательная геометрия находится также команды создания вспомогательных осей (рисунок 6.13).

Созданные при помощи этих команд вспомогательные оси отображаются в модели в виде отрезков, а в Дереве построения – специальной пиктограммой .

       Рисунок 6.13

Для построения двух вспомогательных плоскостей, параллельных профильной системной плоскости, необходимо:  

- указать щелчком левой кнопки мыши в Дереве построения профильную плоскость;

- нажать кнопку  Смещённая плоскость на панели расширенных команд вспомогательных плоскостей;

•  ввести в поле строки параметров расстояние от исходной профильной плоскости до вспомогательной и направление её построения ;
•  закончить построение вспомогательной плоскости нажатием кнопки Создать объект .

Построение двух вспомогательных плоскостей, параллельных системной профильной плоскости показано на рисунке 6.14.

                                       Рисунок 6.14

Эскизы паза под установку лопаток, построенные во вспомогательных плоскостях, повёрнуты относительно друг друга на угол, определяющий ориентацию косого паза на ободе диска. Построение паза (рисунок 6.15) выполняется по команде Вырезать элемент по сечениям . Перед выполнением команды система требует указать в Дереве построения эскизы, по которым будет выполнена команда. Указанные эскизы обозначаются в диалоговом окне (рисунок 6.16)

.

       

                  Рисунок 6.15                                                Рисунок 6.16

Для копирования паза по ободу диска используется команда Массив по концентрической сетке  страницы Инструментальной панели Построение детали. Концентрическая сетка характеризуется положением её плоскости и центра, радиусом окружностей и углом между пересекающими их радиальными лучами. Положение плоскости и её центра  можно задать осью копирования. Плоскость сетки будет перпендикулярна оси копирования, а центр сетки будет лежать на этой оси. Для построения вспомогательной оси надо нажать кнопку Ось операции , см. рисунок 6.13, на панели расширенных команд построения вспомогательных осей и указать цилиндрическую  грань  (цилиндрическую поверхность обода диска).

После создания вспомогательной оси надо нажать кнопку Массив по концентрической сетке . В ответ на запросы системы указать в Дереве построения элемент Ось операции:1 и Вырезать элемент по сечениям:1.

В диалоговом окне (рисунок 6.17) проставить параметры копирования: полный шаг, сохранять угол,  360 гр., количество копий.

                                      Рисунок 6.17

Система построит указанное количество копий пазов для установки лопаток (рисунок 6. 8).

6.3 Построение модели элемента конструкции камеры сгорания ГТД.

Продолжим дальнейшее изучение возможностей моделирования на примере построения модели элемента конструкции жарового устройства камеры сгорания ГТД.

Методически интересно рассмотреть построение модели, анализируя это по Дереву построения (рисунок 6.18).

                                                Рисунок 6.18

Установим Указатель окончания построения под Эскизом:1 Операции вращения:1 (рисунок 6.19).                                                  

Модель будет показана в том состоянии, в котором она была сразу после операции вращения. Для того, чтобы показать эскиз, по которому была выполнена операция вращения, надо щёлкнуть правой кнопкой мыши на эскизе в дереве построения и в появившемся контекстном меню Свойства эскиза выполнить команду Показать. Если плоскость эскиза не ориентирована нормально к пользователю, то её можно развернуть с помощью кнопки Ориентация в Строке текущего состояния .

       

                                                         Рисунок 6.19

                                             Рисунок 6.20

На рисунке 6.20 в Дереве построения показано, что выполнены скругления двух рёбер, построена касательная плоскость:1 к конической части конструкции и по эскизу:2 вырезан элемент выдавливания:1(круглое отверстие).

Для построения дополнительной, касательной к конической части конструкции, плоскости надо  нажать кнопку Касательная плоскость  на странице Вспомогательная геометрия Инструментальной панели и выполнить следующие действия:

-  указать щелчком левой кнопки мыши коническую поверхность;

- указать в дереве построения системную плоскость, что определяется необходимостью задать линию касания, которая получается пересечением конической поверхности и нормальной к ней плоскости.

После построения вспомогательной плоскости (не забыть нажать кнопку Создать объект  ), развернуть её Нормально к …и построить в ней нужный эскиз.

Операция Вырезать элемент выдавливания:1 выполнена  До ближайшей поверхности.

На рисунке 6.21 показан результат выполнения копирования отверстия по концентрической сетке.

                                                      Рисунок 6.21

Копирование по концентрической сетке выполняется по команде Массив по концентрической сетке . Для построения Оси операции:1 надо нажать кнопку Ось операции  на панели расширенных команд построения вспомогательных осей и указать коническую поверхность.

После создания вспомогательной оси надо нажать кнопку Массив по концентрической сетке. В ответ на запросы системы указать в Дереве построения элемент Ось операции:1 и операцию Вырезать элемент выдавливания:1. В диалоговом окне проставить параметры копирования.

Аналогично выполняются операции Построение элемента выдавливания:2, копирование его по сетке (кнопка Массив по сетке ), копирование по концентрической сетке:2 (рисунки 6.22 и 6.23).

                                                      

                                                       Рисунок 6.22

                                                   Рисунок 6.23

Рассмотрим использование команды создания кинематических элементов, позволяющей создавать модели таких элементов как, например, пружины, трубопроводы, шпангоуты, стрингеры и т.п.

1.  Построение модели пружины

Построим модель пружины с заданными параметрами, определяющими количество рабочих витков, направление навивки, высоту, диаметр и др.

Для создания модели надо построить пространственную кривую-спираль, определяющую тип спирали и направление навивки.

Кнопка Пространственные кривые  на Панели переключения открывает соответствующую страницу Инструментальной панели.

На ней расположены кнопки команд, с помощью которых можно создавать цилиндрические и конические спирали, трёхмерные ломаные линии и плавные кривые (сплайны).

Для построения спирали надо нажать кнопку Спираль цилиндрическая      на странице Пространственные кривые (рисунок 6.24) и проставить в диалоговом окне заданные параметры пространственной спиральной кривой (рисунок 6.25).

    

                                                                                                              

                              

Рисунок 6.24                                               Рисунок 6.25

Система построит пространственную кривую (рисунок 6.26).

Рисунок 6.26

Далее необходимо в горизонтальной плоскости построить эскиз, перемещая который по спиральной кривой система построит модель пружины.

Для этого надо активизировать (щёлкнуть левой кнопкой мыши) горизонтальную плоскость и развернуть её Нормально к… (рисунок 6.27) и построить эскиз-окружность с заданным радиусом (рисунок 6.28).

Рисунок 6.27

Рисунок 6.28

Для создания модели (рисунок 6.29) надо нажать кнопку Кинематическая операция , указать (щёлкнуть левой кнопкой мыши) в окне траекторию и нажать клавишу Создать в диалоговом окне.

Рисунок 6.29

Заключительный этап работы – обрезать концы пружины (рисунок 6.30).

                                        Рисунок 6.30

Задания по данному разделу выдаются по указанию преподавателя.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Компьютерная графика. Издательство ТЕХНОЛОДЖИ-3000, 2000 г.

2.  Джорж Омура. AutoCAD 2000. Изд. «Лори», 2000 г.

3. Романычева Э.Т., Соколова Т.Ю. Компьютерная технология инженерной графики в среде AutoCAD-2000. Изд. ДМК. 2001 г.

4. Романычева Э.Т., Соколова Т.Ю., Шандурина Г.Ф. Инженерная и компьютерная графика. Изд. ДМК, 2001 г.

1.  А. Потёмкин. Инженерная графика. Изд. «Лори», 2000 г.
2.  А.Потёмкин. Трёхмерное твёрдотельное моделирование. Компьютер ПРЕСС, 2002 г.
3.  О.Н.Пачкория. Начертательная геометрия и инженерная графика. Пособие по выполнению лабораторных и практических работ в системах КОМПАС-ГРАФИК и КОМПАС-3D. МГТУ ГА, 2001 г.
4.  Девид Фрей. AUTOCAD 2000 на примерах.  Юниор, 1999 г.
5.   КОМПАС-ГРАФИК 5.Х. Руководство пользователя. АО АСКОН, 1999 г.
6.   КОМПАС-3D. Руководство пользователя. АО АСКОН, 2001 г.
7.   Приложения КОМПАС 5.Х. Руководство пользователя. АО АСКОН, 2002 г.
8.   КОМПАС-ГРАФИК 5.Х. Практическое руководство, часть 1, часть 2. АО АСКОН, 2002 г.
9.   КОМПАС-3D. Практическое руководство. АО АСКОН, 2001 г.
10.   С. Гаевский. Инженерная графика. ВАТУ, 2002 г.
11.   А. Лебедев. Начертательная геометрия. Инженерная графика. Материалы лекций. ВАТУ, 2002 г.
12.   САПР и графика, 2000-2004 г.г.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ПОНЯТИЕ О КОМПЬЮТЕРНОЙ  ГРАФИКЕ: ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЕГО ЗАДАЧИ. CAD-СИСТЕМЫ

КАК ЧАСТЬ САПР …………………………………………………………..…3    

1.   Геометрическое моделирование и его задачи…………………………3

1.2 CAD – системы, как часть САПР………………………………………4

1.3 Краткая характеристика, особенности CAD-систем

некоторых САПР………………………………………………………….…5

1.4 Общие вопросы геометрического моделирования. Графические объекты……………………………………………………………………………7

1.4.1 Плоское геометрическое моделирование. Примитивы и их атрибуты…………………………………………………………………………..8

1.4.2 Объёмное геометрическое моделирование……………………….…8

       1.5 Основные положения использования операционной программы Windows для управления графическими компьютерными программами…..10

1.6 Использование справочной системы. Применение интерактивных графических систем для решения задач геометрического моделирования…………………………………………………………….……..12

1.7 Общие вопросы создания и редактирования графических

документов (на примере КОМПАС- 3D)………………………………….15

1.  ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ

КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ КОМПАС-3D LT ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

И РЕДАКТИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ЧЕРТЕЖЕЙ В РЕЖИМЕ 2D...18

2.1 Запуск системы…………………………………………………….…..8

2.2 Основные элементы интерфейса главного окна………………….….19

2.3  Использование справочной системы КОМПАС…………….………21

ЗАДАНИЕ №2.1. …………………………………………………………...22

2.4 Создание графических документов………………………....23

2.4.1 Создание листа нового чертежа…………………………………..…24

ЗАДАНИЕ №2.2………………………………….. ……….…………..…..24

       2.4.2 Открытие существующего документа……………..……………….25

2.4.3 Использование основных команд в режиме

геометрических построений………………………………………………26

ЗАДАНИЕ №2.3. …………………………………………………………..27

ЗАДАНИЕ №2.4. …………………………………………………………..27

ЗАДАНИЕ  №2.5. ………………………………………………………….31

ЗАДАНИЕ №2.6. ………………………………………………….……….32

ЗАДАНИЕ №2.7. …………………………………………………………..33

2.4.4  Нанесение размеров………………………………………………….34

ЗАДАНИЕ №2.8. …………………………………………………………...35

2.4.5 Заполнение основной надписи………………………………...…….36

3 ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ КОМПАС-3D LT ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В РЕЖИМЕ 3D…………..….37

3.1 Основные элементы интерфейса главного окна

при объёмном моделировании………………………………………….....37

ЗАДАНИЕ №3.1………………………………………………………….…41

3.2  Создание объёмной модели………………………………………...…41

ЗАДАНИЕ №3.2…………………………………………….………………42

3.3 Редактирование модели……………………………………………..….46

ЗАДАНИЕ №3.3……………………………………………...……………..46

ЗАДАНИЕ №3.4…………………………………………………………….49

4 СОЗДАНИЕ ЧЕРТЕЖА (ЭСКИЗА) ДЕТАЛИ……………………………….51

ЗАДАНИЕ 4.1……………………………………………………...………..56

5 ДЕТАЛИРОВАНИЕ………………………………………………………...…57

ЗАДАНИЕ 5.1………………………………………………..……………..58

6 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ………..…59

6.1 Построение пера компрессорной лопатки…………………………….59

6.2 Построение диска с косыми пазами для установки лопаток………...62

1.  Построение модели элемента конструкции камеры сгорания ГТД…68

6.4 Построение модели пружины……………………………………...…..72

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...75

PAGE  

1. Мысль Москва 1976 ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.html
2. Сатирикон
3.  Пасха в том году случилась ранняя
4. Основные понятия и величины характеризующие электрические цепи а Понятия- Электрической цепью назыв
5. Ай Пи Эр Медиа www.
6.  Определителем второго порядка данной матрицы А называют число- А а B а C а D а E а 2
7. Тема- Понятие информации виды информацииИнформация передаваемая запахами называется
8. Тема курсовой работы Государство - понятие признаки социальная природа Выполнил- студент
9. Лекция 9 Определение параметров законов распределения План лекции Общие сведения Примен
10. 19000 рiPhone 5S 32Gb 21000 р
11. Реферат- Бюрократическое управление
12. История налогов в России
13. ОРТ ТВ ldquo;Россияrdquo; и НТВ Общий объем внимания и распределение сообщений.html
14. Вопросы обеспечения качества управления, конкурентоспособности предприятия сферы услуг
15. Гражданский кодекс Франции
16. Контрольная работа по дисциплине ПСИХОЛОГИЯ Вариант 9 Выполнила- Степановская Юлия И
17. вариантов прогнозируемого и планового развития новых процессов и явлений Проектирование составная часть у
18. а и атомами и тем самым разрешить проблему излучения черного тела.
19. системная теория И
20. Мотивация в управлении

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе