КОМПАС-3D V10 на 100%. Максим Иванович Кидрук компас3d v10 на 100 %
 Скачать 13.81 Mb.
|
|
Показать/удалить ограничения панели инструментов Параметризация. После нажатия данной кнопки выберите объект с наложенными ограничениями (щелкните на нем в документе), после чего на панели свойств должен отобразиться список его ограничений (рис. 3.42), в котором следует выделить и удалить все лишнее. Рис. 3.42. Список ограничений графического объекта Совет Если после удаления ограничений графический объект все равно не желает перестраиваться, это значит, что на все изображение наложено слишком много ограничений. В таком случае их лучше удалить все сразу и заново параметризировать объект. Для удаления всех параметрических связей служит команда Удалить все ограничения После нажатия данной кнопки, выделяя по очереди каждый объект и вызывая команду Параметризовать объекты установите требуемые типы ограничений вручную. Точно так же (с помощью команды Параметризовать объекты) необходимо параметризировать эскиз, если во время его вычерчивания в настройках была полностью отключена параметризация. Рассмотрим практический пример разработки несложной параметрической модели. Создайте новый документ КОМПАС-Деталь и сразу сохраните его под именем Параметризация.m3d. Убедитесь в окне Параметры, что в системе включена полная параметризация эскизов, после чего можно приступать к построению. 1. Запустите создание эскиза, в качестве базовой плоскости которого выберите XY. Нажмите кнопку Прямоугольник по центру и вершине на панели инструментов Геометрия и постройте квадрат с центром в точке начала координат и длиной стороны 48 мм. Если у вас была включена параметризация, то система должна автоматически наложить на созданное изображение следующие ограничения: совпадение точек отрезков-сторон квадрата в его вершинах; горизонтальность – на горизонтальные отрезки (стороны) квадрата; вертикальность – на вертикальные отрезки. Чтобы убедиться в этом, выделите любой отрезок и выполните команду Показать/удалить ограничения контекстного меню. 2. Теперь необходимо задать переменные для изображения эскиза так, чтобы при изменении одной из них квадрат перестраивался, сохраняя положение своего центра и равенство длин сторон. Для этого перейдите на панель инструментов Размеры и нажмите кнопку Линейный размер. На панели свойств в группе кнопок Тип нажмите кнопку Вертикальный, чтобы включить создание вертикального размера. Установите размер от центра квадрата, совместив первую точку размера с точкой начала координат, до его верхней горизонтальной стороны, привязав вторую точку к вершине квадрата (рис. 3.43). Рис. 3.43. Простановка первого параметрического размера Поскольку на геометрические объекты наложены ограничения, после фиксации размера система сразу предложит установить его значение и присвоить ему переменную (рис. 3.44). Назовите эту переменную b, а ее значение пока оставьте таким, какое есть (равное половине длины стороны квадрата). На размере немного ниже размерной надписи в скобках будет отображено имя, присвоенное размеру переменной. Рис. 3.44. Присвоение значения и имени переменной параметризированного размера Примечание Отредактировать значение или имя переменной можно, дважды щелкнув на размерной надписи параметризированного размера или нажав кнопку Установить значение размера на панели инструментов Параметризация. Теперь немного отвлечемся от документа детали. Для задания параметрических зависимостей между переменными как чертежа, так и модели, в КОМПАС-3D существует специальное окно – редактор формул. Оно вызывается с помощью кнопки Переменные панели инструментов Стандартная или команды меню Вид → Панели инструментов → Переменные. В этом окне отображаются все переменные, которые были присвоены параметризированным размерам графического документа, эскиза или модели. В нем также задаются значения этих переменных и вводятся формулы, по которым они будут рассчитываться. Окно редактора формул может быть зафиксировано у одной из сторон главного окна программы, отображаться в плавающем состоянии (то есть скрываться за границей окна, когда неактивно), размещаться свободно в пределах главного окна или вообще не отображаться на экране. По умолчанию окно переменных закрыто. 1. Не выходя из режима редактирования эскиза, вызовите окно Переменные и убедитесь, что в нем автоматически появилась добавленная в эскизе переменная b (рис. 3.45). Рис. 3.45. Окно Переменные 2. Вернитесь в окно документа детали и добавьте еще один размер, фиксирующий расстояние от центра квадрата до его вертикальной стороны (назовите ее переменной b_), а также два линейных размера, обозначающих длину сторон квадрата (присвойте этим размерам переменные a и a_) (рис. 3.46). Новые переменные должны сразу появиться в списке переменных эскиза на вкладке Переменные окна редактора формул. В столбце Выражение редактора формул напротив переменных b_ и a_ введите имена переменных b и a, чтобы сделать их равными. Рис. 3.46. Параметризированный эскиз 3. Если вы сейчас измените значения этих переменных, то объект перестроится, но не сохранит форму квадрата. Это объясняется тем, что переменные пока не связаны между собой. Чтобы задать определенную зависимость между ними, в столбце Выражение редактора формул напротив переменной a введите выражение 2*b (рис. 3.47). После этого можете изменять значение переменной b параметризированного эскиза, и при этом квадрат будет правильно перестраиваться. Рис. 3.47. Задание выражения для переменной В столбце Выражение можно вводить уравнения, неравенства (например, чтобы ограничить какой-либо параметр), а также логические выражения типа a ? b : c (если a – истина, то выполняется оператор b, иначе – c). Уравнения или неравенства могут содержать математические выражения неограниченной сложности, включающие любые математические функции. Синтаксис уравнений, неравенств и логических выражений подобен синтаксису языка программирования C (если вы с ним сталкивались, то у вас не возникнет сложностей при вводе формул). Подробно с требованиями к написанию формул вы можете ознакомиться в справочной документации к системе КОМПАС-3D. 4. Завершите редактирование эскиза, отжав кнопку Эскиз на панели инструментов Текущее состояние. 5. Щелкните на кнопке Операция выдавливания панели инструментов Редактирование детали и выдавите эскиз на 48 мм в прямом направлении. В результате вы должны получить куб. 6. Теперь посмотрите в окно Переменные. В нем значительно увеличилось количество переменных. Это переменные, позволяющие исключить из расчета тот или иной трехмерный элемент модели (плоскость, операцию, эскиз), переменные операций (в нашем случае – величина выдавливания и угол уклона), а также внешние переменные эскизов. Чтобы использовать все эти переменные в выражениях, им сначала лучше присвоить псевдонимы (в столбце Выражение таблицы переменных). Напротив переменной v29 (такое значение было по умолчанию присвоено величине выдавливания) операции выдавливания введите имя переменной h. Переменная автоматически добавится в верхнюю часть списка переменных (рис. 3.48). Переменной h сразу поставьте в соответствие переменную a (поставив переменную a в столбце Значение напротив переменной h). Обратите внимание, что при выполнении трехмерной операции все параметрические размеры эскиза отображаются на экране. Такое новшество стало доступно пользователям десятой версии программы. Рис. 3.48. Переменные модели Примечание Переменные детали также можно сделать внешними. Тогда они будут видны в редакторе формул для сборки. Чтобы сделать переменную внешней, ее необходимо выделить и выполнить команду контекстного меню Внешняя. 7. В результате выполненных действий мы получили полностью параметризированную модель куба. Измените значение переменной b в списке переменных эскиза и нажмите кнопку Перестроить на панели инструментов Вид. Модель куба перестроится, и при этом значения его параметров изменятся таким образом, чтобы ребро куба равнялось 2 b. 8. Немного усложним модель и добавим на все грани куба скругления радиусом 5 мм (рис. 3.49). Рис. 3.49. Скругление ребер параметрического куба В окне Переменные появятся новые переменные операции скругления, среди которых и радиус скругления. Задайте этой переменной выражение b/4 (рис. 3.50). Рис. 3.50. Добавление переменных и выражений в модели 9. Измените еще раз значение b и убедитесь, что модель перестраивается полностью, включая эскиз, операцию выдавливания и скругления. Не забывайте перестраивать модель после каждого изменения значения переменной. Вы можете изучить разработанную модель, открыв файл Параметризация.m3d, который находится в папке Examples\Глава 3 прилагаемого к книге компакт-диска. Думаю, нет смысла дальше развивать пример. Аналогичным образом вы можете строить сколь угодно сложные трехмерные модели (как сборки, так и детали) и параметризировать их, начиная от изображения эскиза и заканчивая размещением компонентов сборки. Использование параметризации вместе со средствами создания ассоциативных чертежей позволяет в десятки раз сократить время подготовки конструкторской документации, особенно если вы часто сталкиваетесь с проектированием типовых изделий. Конечно, на создание сложного параметрического чертежа или модели уйдет намного больше времени, ведь реальные изделия гораздо сложнее кубов со скругленными ребрами, однако при последующей разработке типовых моделей вы сможете сэкономить очень много времени. Другими словами, если вы уверены, что ваша деталь уникальна, не будет видоизменяться, служить прототипом для других изделий или использоваться другими проектировщиками, параметризацию в модели лучше отключить, чтобы лишние ограничения не мешали работать. Однако если вы считаете, что деталь или сборка, которую вы выполняете, может эффективно использоваться в последующих разработках – не бойтесь потратить лишнее время на создание полной параметрической модели. Поверьте, это окупится с лихвой. Однако перед тем, как перейти к практическому моделированию, справедливо будет отметить, что редактор формул версии V10, как и сам принцип работы с переменными, существенно отличается от предыдущих версий программы. Во-первых, появилась возможность присваивать значение переменной в модели другой переменной, взятой с совершенно другой модели, таким образом, связывая эти переменные. Во-вторых, состав колонок редактора формул данной версии программы КОМПАС-3D изменен, кроме того, теперь не обязательно присваивать переменным псевдонимы – все они участвуют в выражениях под своими именами (ранее в КОМПАС-3D необходимо было обязательно вводить псевдоним для переменных параметров модели). В третьих, для работы с эскизом теперь используется тот же редактор формул, что и для работы с целой моделью (то есть все переменные эскиза сразу видны в модели). Ранее переменные из эскиза не отображались в редакторе формул после выхода из режима редактирования эскиза. Чтобы работать с такими переменными, их сначала нужно было объявить внешними в эскизе. А самое главное – появилась возможность формирования таблиц переменных. Таблица переменных – это таблица предопределенных значений переменных модели, хранящаяся в отдельном файле. Ее можно открывать из редактора переменных, выбирать определенный ряд значений и присваивать его переменным модели. Данная возможность позволяет формировать различные конфигурации какого-либо изделия, если большинство его параметров изменяются дискретно и имеют строго нормированные значения. Более подробно о работе с переменными в КОМПАС-3D V10 вы можете узнать, используя справку к программе. Практическое моделирование Разработка трехмерной модели – сложный творческий процесс, который предполагает у проектировщика не только знание предмета проектирования и программных средств, но и наличие неординарного и гибкого мышления. Почему это творческий процесс? Потому что одну и ту же модель, даже для уже полностью разработанного изделия, можно построить различными способами. В своей практике я неоднократно сталкивался со случаями, когда файл одной и той же детали, смоделированной разными людьми, различался в объеме в 2–3 раза! И это все из-за нерационально выбранного способа построения. Чтобы было понятнее, о чем речь, приведу простой пример. На рис. 3.51 и рис. 3.52 показано одно и то же твердое тело, построенное двумя разными способами: на рис. 3.51 с помощью вращения, а на рис. 3.52 – используя выдавливание. Рис. 3.51. Тело, полученное вращением Рис. 3.52. Тело, полученное выдавливанием Казалось бы, все нормально. Однако во втором случае мы имеем две формообразующие операции и, соответственно, два эскиза. Помимо того что на построение такой модели затрачивается больше времени, она и перестраивается медленнее по сравнению с первой моделью. Примечание Утверждение, что модель, созданная с использованием большего количества операций, перестраивается медленнее и «весит» больше, не всегда верно. Все зависит от типа трехмерной операции. Например, операция прямого выдавливания всегда перестраивается быстрее, чем операция кинематического выдавливания вдоль сложной направляющей (спирали, например). Однако для сложных по конфигурации деталей, которые имеют большое количество разноплановых операций в дереве модели, это утверждение справедливо. Чем меньше команд вы используете при построении такой детали, тем легче ее будет редактировать, вращать, приближать, отдалять и тем меньше места будет занимать ее файл на жестком диске. Выбор рационального способа построения детали значительно влияет и на формирование сборки. Любую деталь желательно сразу строить так, чтобы ее как можно проще и легче можно было позиционировать в сборке. Позже будет показано, как разумно выбранный способ построения деталей значительно упрощает процесс сборки объекта. Общие рекомендации по построению трехмерных моделей Рассмотрим некоторые правила, которые помогут сделать проектируемые модели более изящными и рациональными. Их необязательно придерживаться, а в отдельных случаях даже эти рекомендации не действуют. Однако для тех, кто только учится трехмерному моделированию, полагаю, они будут весьма полезны. • Старайтесь строить модель с использованием как можно меньшего количества трехмерных формообразующих операций. Один из способов достижения этого – рациональное построение эскизов. • В КОМПАС-3D есть команды, которые за один вызов позволяют выполнять несколько формообразующих операций. В таком случае следует выполнять как можно больше операций за один сеанс работы с такой командой. Например, в детали необходимо сделать скругления радиусом 5 мм на нескольких ребрах. Вам следует сделать их за один вызов команды Скругление, даже если ребра не стыкуются между собой. Из этого правила следует, что такие операции, как Скругление, Фаска, Уклон и пр., желательно выполнять на завершающем этапе построения модели, когда вся основная геометрия уже построена. • Перед началом формирования детали хорошо продумайте все этапы ее построения. Особое внимание уделите созданию основания. Если при доработке модели вы выполняете операцию сечения, которая удаляет из модели все основание, то возможно возникновение ошибок расчета модели. Этого следует избегать. • Не перегружайте модель вспомогательной геометрией: используйте при возможности плоские грани модели в качестве опорных плоскостей, а в качестве осей или направляющих – ребра. • Старайтесь строить деталь так, чтобы ее как можно проще было разместить в сборке. Например, вы можете не начинать построение, отталкиваясь от одной из базовой плоскостей, а создать смещенную плоскость, удалив таким образом деталь от точки начала координат. Или строить деталь так, как будто она наклонена под определенным углом, под которым она должна быть размещена в сборке. • Как в детали, так и в сборке для копирования типовых элементов максимально используйте команды создания массивов. • Если вы не создаете параметрическую модель, то: отключите параметризацию; зафиксируйте деталь после ее окончательного размещения в сборке и удалите ненужные сопряжения. Если вы будете придерживаться этих правил, вам будет проще не только проектировать, но и редактировать или дорабатывать модель. Скажу еще несколько слов о способах моделирования в КОМПАС-3D. Справочная документация к системе предлагает два основных способа построения: снизу вверх и сверху вниз. Способ проектирования снизу вверх подразумевает построения каждой детали отдельно с последующим их добавлением в сборку. Проектирование сверху вниз – это последовательное создание всех деталей прямо в сборке. Честно говоря, я очень редко сталкивался с проектированием моделей способом сверху вниз. Чаще всего применяется смешанный способ, при котором большая часть деталей проектируется и редактируется отдельно, а потом вставляется и размещается в сборке. Некоторые компоненты, которые при построении требуют привязки к тем или иным объектам сборки, можно создавать в режиме контекстного редактирования. Какой из предложенных способов удобнее – решать вам. Построение трехмерной модели одноступенчатого цилиндрического редуктора На этом большом практическом примере мы рассмотрим процесс построения трехмерной модели редуктора, вычерчивание которого было описано в гл. 2. Выбранный способ построения – снизу вверх, то есть сначала мы создадим по очереди все модели деталей, составляющих редуктор, после чего соберем их в сборку. Перед началом работы рекомендую создать отдельную папку, в которую вы будете сохранять модели деталей редуктора (а их будет немало) и сам файл сборки. Кроме того, при построении эскизов мы часто будем использовать двухмерные изображения чертежа, созданного в примере гл. 2. По этой причине скопируйте этот чертеж в созданную папку. Вы можете также взять файл этого чертежа _РЕДУКТОР.cdw из папки Examples\Глава 2\Редуктор цилиндрический компакт-диска, прилагаемого к книге. Как и при черчении, начнем моделирование с детали зубчатого колеса. Зубчатое колесо Поскольку наш пример учебный, при моделировании зубчатого колеса будут допущены некоторые упрощения. В частности, вместо эвольвент, формирующих профиль зуба, мы будем строить обычные дуги, максимально приближая их к эвольвенте и стараясь не нарушить зацепление. Это связано с тем, что построить |