Трехмерное параметрическое моделирование на персональном компьютере
значение охватываемого размера), Designer выдает соответствующее
предупреждение, и перейти к последующим этапам работы можно, только удалив
избыточные геометрические связи или размеры.
Кроме этого, при ошибочном введении параметрические размеры можно
удалить, так же как и геометрические связи, однако при этом рекомендуется
воздержаться от команды UNDO: данные команды, групповые, поэтому, удаляя
ошибочно введенные связи или размеры можно потерять и верно определенные
связи. Вместо команды UNDO следует использовать команду AMDELCON
(Parts/Sketch/Constraints/Delete или опцию Удалить в меню Детали из подменю
Эскиз, подменю Зависимости) для связей и команду ERASE для параметрических
размеров.
Как было сказано, реальный процесс конструирования характеризуется тем,
что окончательные значения размеров деталей, как правило, заранее
неизвестны и подлежат дополнительному уточнению (включая «проводку» листов
извещений). Отсюда вытекает необходимость редактирования параметрических
размеров, выполняемого при наличии активного эскиза командой AMMODDIM
(Parts/Change Dimension или опцией Изменить размер в меню Детали из подменю
Эскиз).
Следует отметить, что все значения параметрических размеров выражаются
переменными, имена которых генерируются автоматически для всех вновь
создаваемых размеров: d0, d1, d2 и т.д. По умолчанию на экране отображаются
численные значения, однако командой AMDIMDSP (Parts/Display/Dim Display или
опцией Размеры в меню Детали из подменю Изображение) можно задать индикацию
значений размеров на экране в виде имен переменных или в виде уравнений.
Задание переменных значений размеров возможно двумя способами:
с использованием имен переменных. Очень часто многие размеры на чертеже
логически взаимосвязанными. Простейший пример: при простановке размеров на
симметричном эскизе расстояние от контура эскиза до оси симметрии равно
половине габаритного размера; в этом случае при запросе значения размера
можно ввести математическое выражение, например d0/2 или для какого-либо
другого случая d1*2+d2;
с использованием глобальных параметров. Поскольку проектируемая модель
детали впоследствии органично входит в сборочную единицу, ее размеры
зависят от других деталей; так, диаметры вала и отверстия втулки,
устанавливаемой на этот вал, должны быть одинаковыми. Следовательно, в этом
случае при простановке размеров целесообразно ввести переменный глобальный
параметр, например с именем diameter, командой AMPARAM (Parts/Parameters
или подменю Параметры из меню Детали) и приписать ему какое-либо численное
значение или уравнение, а затем, создавая модели вала и втулки, при
простановке соответствующих параметрических размеров указать имя параметра
вместо численного значения. Данная операция позволит редактировать обе
модели, изменив всего лишь один глобальный параметр.
4.5.2 Способы задания и построения конструкторско-технологических
элементов.
На основе профилированного эскиза с полным набором связей (далее «профиль»)
можно построить базовую форму следующими способами:
выдавливанием;
вращением;
перемещением вдоль криволинейной двухмерной направляющей.
Новые конструкторско-технологические элементы к базовой форме добавляют
либо одним из выше перечисленных способов, либо вводом стандартных
элементов, а именно:
отверстий (3 типа);
фасок;
сопряжений.
Осуществляя формообразование следует помнить, что трехмерные объекты в
AutoCAD Designer представляют собой твердые тела и формообразование
производится при помощи булевых операций над пространственными множествами:
объединения, вычитания и пересечения. Так, совершенно естественно, что
добавление отверстия к модели ведет к вычитанию объема, а задание фасок и
сопряжений - к вычитанию либо сложению в зависимости от конкретного случая.
Добавление стандартных конструкторско-технологических элементов происходит
автоматически, поэтому пользователю нет необходимости вникать в
математическую сущность происходящих операций.
Что же касается формообразования на основе профилей, то здесь пользователь
обязан в явном виде задать тип булевой операции, необходимой для достижения
желаемого результата.
Для облегчения формообразования базовой модели и ее модификации, как
отмечалось выше, используют рабочую плоскость, рабочую ось и рабочую точку.
Рабочая плоскость, представляющая собой неформообразующий конструкторско-
технологический элемент, применяется для привязки эскизных плоскостей, если
для этих целей невозможно воспользоваться одной из граней существующей
модели. Рабочие плоскости создаются командой AMWORKPLN
(Parts/Features/Work Plane или опцией Рабочая плоскость... в меню Детали из
подменю Элемент), после вызова которой в диалоговом окне нужно указать два
модификатора из имеющегося набора вариантов (например «по ребру» и
«перпендикулярно плоскости»). При этом можно задать как параметрические
рабочие плоскости, которые будут изменять свое положение при редактировании
определяющих их элементов, так и непараметрические (или статические)
рабочие плоскости. Для привязки рабочих плоскостей, а также других
конструкторско-технологических элементов применяются рабочие оси,
автоматически создаваемые в пространстве модели командой AMWORKAXIS
(Parts/Features/Work Axis или опцией Рабочая ось в меню Детали из подменю
Элемент) при указании одной из цилиндрических, конических или тороидальных
поверхностей.
Помимо названных выше неформообразующих конструкторско-технологических
элементов в AutoCAD Designer используются рабочие точки, которые
применяются исключительно для последующего задания расположения отверстий
или центров круговых массивов. Рабочая точка моделируется указанием ее
приблизительного расположения на активной эскизной плоскости с последующим
заданием двух параметрических размеров.
Рабочие плоскости, оси и точки - незаменимое средство для привязки
формообразующих элементов, однако их присутствие на экране, как правило,
нежелательно при визуализации. На этот случай в Designer предусмотрены
функции отключения видимости этих объектов на экране: AMPLNDSP, AMAXISDSP и
AMPTDSP соответственно (Parts/Display/Work Plane & Work Axix & Work Point
или опции Рабочие плоскости&Рабочие оси&Рабочие точки в меню Детали из
подменю Изображение).
Формообразование выдавливанием профиля производится по нормали к эскизной
плоскости на заданное расстояние и под заданным уклоном.
Эта операция вызывается командой AMEXTRUDE
(Parts/Features/Extrude или опцией Выдавить... в меню Детали из подменю
Элемент), при этом управление режимами происходит в диалоговом окне, где
необходимо указать явно глубину выдавливания либо ограничительную
поверхность, а также уклон. При добавлении конструкторско-технологического
элемента к имеющейся модели необходимо явно указать тип булевой операции.
Естественно, что после задания режимов все геометрические построения
выполняются автоматически.
Формообразование вращением профиля осуществляется командой AMREVOLVE
(Parts/Features/Revolve или опцией Вращать... в меню Детали из подменю
Элемент) и по процедуре аналогична с описанным выше методом, однако
отличается от него тем, что требует наличия оси вращения, в качестве
которой могут выступать следующие объекты:
одно из ребер существующей модели;
рабочая ось;
одна из линий, являющаяся элементом профиля, но не пересекающая замкнутый
контур профиля. В последнем случае, если линия не часть границы профиля,
перед профилированием эскиза ей нужно предписать тип линии, отличный от
других элементов эскиза. В остальном формообразование вращением
производится аналогично выдавливанию: в диалоговом окне задается тип
булевой операции, угол вращения или ограничительная плоскость.
Формообразование перемещением профиля поперечного сечения вдоль траектории
требует наличия как профилированного эскиза сечения, так и профилированной
траектории. Сначала командой AMPATH (Parts/Sketch/Path или опцией
Траектория в меню Детали из подменю Эскиз) создается профилированная
траектория. Принципиально эта операция ничем не отличается от построения
обычного профиля за исключением того, что траектория может быть
незамкнутой, и тогда необходимо указать начальную точку траектории. После
этого в одной из точек полученной траектории необходимо построить рабочую
плоскость и сделать ее эскизной. Рабочая и эскизная плоскости автоматически
помещаются в заданную ранее начальную точку по нормали к траектории при
выборе соответствующих опций в диалоговом окне команды AMWORKPLN. Далее на
эскизной плоскости рисуется требуемый профиль описанным выше способом, а
затем командой AMSWEEP (Parts/Features/Sweep или опцией Сдвинуть в меню
Детали из подменю Элемент) выполняется формообразование методом
перемещения. При этом в диалоговом окне можно указать тип булевой операции,
ограничитель и ориентацию профиля при его перемещении: либо по нормали к
траектории, либо параллельно эскизной плоскости профиля.
Как уже отмечалось, помимо формообразования на основе задаваемых
пользователем профилей в AutoCAD Designer имеются функции автоматического
создания стандартных конструкторско-технологических элементов, а именно:
сопряжений, фасок и отверстий.
Процедура генерации сопряжений чрезвычайно проста. Она вызывается командой
AMFILLET (Parts/Features/Fillet или опцией Сопряжение в меню Детали из
подменю Элемент); пользователю надо лишь указать сопрягаемые ребра модели
(их может быть любое количество) и радиус сопряжения. При этом в качестве
значения последнего можно ввести глобальные параметры, чтобы облегчить
последующее редактирование.
Процедура генерации фасок производится командой AMCHAMFER (Parts/Features/
Chamfer или опцией Фаска... в меню Детали из подменю Элемент) и имеет ту же
последовательность действий, что и при выполнении сопряжений. Однако перед
выбором ребер модели пользователю предлагается задать способ снятия фаски,
указав одно или два расстояния или же расстояние и угол.
При генерации отверстий (в том числе резьбовых) можно использовать не
только гладкие отверстия, но и рассверленные под потайголовку и
зенкованные. Тип отверстий и параметры образующих их элементов задаются в
диалоговом окне при вызове команды AMHOLE (Parts/Features/Hole или опции
Отверстие... в меню Детали из подменю Элемент). Здесь же задается глубина
отверстия и способ расположения отверстия на модели:
концентрично имеющимся цилиндрическим поверхностям;
перпендикулярно грани модели на некотором расстоянии от двух ребер;
на рабочей точке.
Как отмечалось выше, многие детали в машиностроительных изделиях могут
иметь в качестве образующих элементов поверхности произвольной формы. Такие
поверхности практически не параметризуются, поскольку их форма описывается
численными методами NURBS. Однако их целесообразно использовать в качестве
секущих поверхностей для параметрических моделей. С этой целью в Designer
введен новый тип формообразующего элемента под названием Surfcut (отсечение
поверхностью), который генерируется командой AMSURFCUT (Parts/
Features/Surface Cut или опцией Отсечение поверхностью в меню Детали из
подменю Элемент).
Говоря о создании формообразующих элементов, следует остановиться на
расширенных функциях генерации формообразующих элементов в AutoCAD
DesignerR2.1, которые существенно облегчают работу за счет:
создания массивов конструкторско-технологических элементов с помощью
команды AMARRAY (Parts/Features/Array или опции Массив... в меню Детали из
подменю Элемент);
копирования одного из существующих эскизов в активную эскизную плоскость с
сохранением геометрических связей и параметрических размеров, выполняемого
командой AMCOPYSKETCH (Parts/Sketch/Copy Sketch или опцией Копировать в
меню Детали из подменю Эскиз);
возможности иметь в чертеже одновременно несколько эскизов.
4.5.3 Редактирование трехмерных моделей
Редактирование трехмерных моделей, являющее важнейшей операцией,
осуществляется единой командой AMEDITFEAT (Parts/Edit Feature или опцией
Редактировать элемент из меню Детали), при вызове которой пользователю
предлагается один из трех вариантов:
редактирование конструкторско-технологического элемента путем изменения
параметрических размеров. В этом случае после выбора нужного элемента
поверх модели подсвечивается исходный эскиз или появляется диалоговое окно
для стандартных элементов. Необходимо лишь указать редактируемый размер и
изменить его значение;
редактирование исходного эскиза. В этом случае предоставляется полный
доступ к исходной геометрии профиля: можно изменять или вводить новые
параметрические размеры и геометрические связи, применяя все способы работы
с эскизами, рассмотренные выше;
редактирование элементов Surfcut. Параметрическое редактирование
поверхностей AutoSurf и их расположение относительно других элементов
твердотельной модели не возможно, поскольку они имеют произвольную форму.
Однако, выбрав требуемую опцию в команде AMEDITFEAT (Эскиз или Отсечение),
можно получить доступ к исходной секущей поверхности, а также переместить
ее стандартными средствами AutoCAD и отредактировать с использованием
«ручек» или функций AutoSurf. После редактирования конструктивного элемента
следует выполнить команду AMUPDATE (Parts/Update или опцию Обновить из меню
Детали), с тем чтобы модель автоматически перестроилась в соответствии с
произведенными изменениями.
При необходимости удаления конструкторско-технологических элементов надо
воспользоваться командой AMDELFEAT (Parts/Features/ Delete или опцией
Удалить в меню Детали из подменю Элемент). Данная операция чрезвычайно
проста, однако при ее выполнении нужно иметь в виду, что на базе удаляемого
элемента могли быть созданы другие элементы. В этом случае будут удалены
все эти элементы. После удаления элементов модели необходимо выполнить
команду АМUPDATE.
Редактирование массивов производится аналогично описанным выше случаям,
однако, выполняя эти команды, следует иметь в виду, что массив
рассматривается как единый объект, поэтому необходимо выделить два
возможных варианта редактирования:
редактирование геометрии элементов массива. Для выполнения такой операции в
ответ на запрос команды AMEDITFEAT необходимо выбрать базовый элемент
массива и отредактировать его одним из доступных способов. После выполнения
команды АMUPDATE все элементы массива перестроятся в соответствии с
произведенными изменениями;
редактирование параметров массива. Для изменения параметров массива надо
выбрать один из производных элементов массива и в диалоговом окне изменить
количество элементов и их относительное расположение.
4.6 Сервисно-информационные возможности и обмен данными в AutoCAD Designer
R2.1
Поскольку работа с моделями происходит в трехмерном пространстве, очень
важно уметь пользоваться командами AutoCAD и Designer, обеспечивающими
доступ к видовым экранам и перемещению модели в пространстве для выбора
удобного вида; при этом на экране монитора целесообразно иметь два (или
более) видовых экрана: один с видом в проекции, другой - трехмерным
изображением. Конфигурация видовых экранов, а также выбор ракурса в
трехмерном пространстве могут производиться стандартными средствами
AutoCAD, однако в AMD также существует команда AMVIEW, позволяющая
значительно сократить время выполнения этих рутинных операций. Данная
команда, являющаяся универсальной для Designer и AutoSurf, имеет несколько
опций, сгруппированных в панели инструментов MCAD View, что обеспечивает
перемещение в пространстве модели одним щелчком мыши.
Любая модель проектируется поэтапно и состоит из множества конструкторско-
технологических элементов. Если модель сложная, очень часто приходится
выяснять взаимозависимость ее элементов и их «родственные» связи,
поскольку, например, удаление базового элемента автоматически влечет
удаление всех его производных. Просмотр истории создания модели в Designer
R2.1 осуществляется командой AMREPLAY (Parts/Utilities/Replay или опцией
Воспроизвести в меню Детали из подменю Утилиты), демонстрирующей на
графическом экране весь процесс моделирования, начиная с задания эскиза
базовой формы и заканчивая информацией о выполненных операциях. Кроме
этого, данная команда имеет опцию Truncate, которая дает возможность
отменить все изменения, произведенные в процессе проектирования, и тем
самым вернуться на несколько шагов назад.
При помощи команды AMLIST (Parts/Utilities/List или опции Информация в меню
Детали из подменю Утилиты) можно получить доступ к базовой информации о
модели, ее конструкторско-технологических элементах, а также о проекционных
видах в поле чертежа. Данная информация, отображаемая в текстовом окне,
полезна при работе со сложными моделями.
4.7 Расчет массово-инерционных характеристик и визуализация трехмерных
моделей
Расчет массово-инерционных характеристик выполняется командой AMPARTPROP
(Parts/Utilities/Mass Properties или опцией Масс-характеристики в меню
Детали из подменю Утилиты), а при задании в диалоговом окне плотности
«материала» рассчитываются масса, объем, координаты центра тяжести, площадь
поверхности и показатели инерционных свойств (моменты и радиусы инерции и
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|