39832

Знакомство с операциями твердотельного моделирования: кинематическая операция

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

Введение В работах № 2 и № 3 вы фактически уже познакомились с перемещением эскизасечения по заданным траекториям хотя слово траектория и не применялось. При применении операции Выдавливание перемещение эскиза производится вдоль отрезка прямой перпендикулярной плоскости построения эскиза. Результатом этой операции были модели таких твердых тел как тонкая пластина эскиз Отрезок цилиндр или труба эскиз Окружность гнутые тонкие пластины эскиз Ломаная линия или Кривая Безье. При применении операции Вращение перемещение...

Русский

2013-10-08

1.38 MB

20 чел.

9 Знакомство с операциями твердотельного моделирования:


Кинематическая операция

накомство с операциями твердотельного моделирования: 9

Кинематическая операция

Работа № 4

Знакомство с операциями твердотельного моделирования:
кинематическая операция

Цель работы: Изучение Кинематической операции. Особенности Кинематической операции твердотельного моделирования.

Введение

В работах № 2 и № 3 вы фактически уже познакомились с перемещением эскиза-сечения по заданным траекториям, хотя слово траектория и не применялось.

1. При применении операции Выдавливание перемещение эскиза производится вдоль отрезка прямой, перпендикулярной плоскости построения эскиза.

Результатом этой операции были модели таких твердых тел, как тонкая пластина (эскиз  Отрезок), цилиндр или труба (эскиз  Окружность), гнутые   тонкие пластины (эскиз  Ломаная линия или Кривая Безье).

2. При применении операции Вращение перемещение исходного эскиза производится только по круговой траектории относительно заданной оси вращения.

Результатом этой операции были твердые тела представляющие собой тела вращения: труба (эскиз  Отрезок), тор (эскиз – Окружность), заготовка вазы и т.п.

Таким образом, для получения одинаковых моделей твердых тел можно использовать разные модели твердотельного моделирования. Например, трубу можно получить как с помощью операции Выдавливание, так и с помощью операции Вращение.

Обратите внимание! В обоих случаях траектории перемещения эскиза находились в других плоскостях по отношению к плоскости построения исходного эскиза. Таким образом, эскиз находился в одной плоскости, а при выполнении твердотельной операции происходило его перемещение по строго определенной траектории, которая, в свою очередь, принадлежала другой плоскости.

В этой работе мы познакомимся с Кинематической операцией твердотельного моделирования в системе КОМПАС-3D LT.

Кинематическая операция сочетает в себе свойства операций Выдавливание и Вращение и позволяет создать модель твердого тела, полученную перемещением плоскости эскиза по произвольной траектории.

Кинематическая операция позволяет создать деталь, являющуюся результатом перемещения эскиза-сечения вдоль эскиза-траектории. При этом плоскость, в которой находится  эскиз-траектория не совпадает с плоскостью эскиза-сечения.

Часть 1. Применение команды Кинематическая операция к эскизу Окружность

Простым примером применения Кинематической операции является создание модели водопроводной трубы. Действительно эскиз Окружность перемещается по замысловатой траектории, которая сама является эскизом кривой и лежит в перпендикулярной плоскости к первоначальному эскизу.

Эскиз-сечение состоит из окружности, расположение окружности на плоскости и ее радиус пока не важны. Эскиз-траектория представляет произвольную кривую с двумя точками перегиба.

Задание 1. Создание модели изогнутой трубы

1.1. Запустите систему КОМПАС-3D LT.

1.2. Закройте окно справки.

1.3. Выполните команду ФайлСоздать…Деталь.

1.4. Установите ориентацию Изометрия XYZ.

1.5. Выберите в окне Дерево модели плоскость XY (Фронтальная плоскость).

1.6. Выполните команду Эскиз через контекстное меню выбранной плоскости построения  или нажмите кнопку  – Эскиз на панели Текущее состояние.

Окно программы подготовлено для создания эскиза во Фронтальной плоскости.

1.7. Выберите команду  – Окружность на панели Геометрия, тип линии Основная.

1.8. Щелкните левой кнопкой мыши в рабочем поле – это центр окружности, затем переместите курсор в сторону и щелкните еще раз – это точка, через которую должна проходить окружность (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Эскиз-сечение Окружность во Фронтальной плоскости.

1.9. Завершите создание эскиза-сечения Окружность.

Теперь необходимо создать второй эскиз – Траектория, который представляет собой кривую с двумя точками перегиба.

Так как эскиз Окружность находится во фронтальной плоскости, то его перемещение будем производить по траектории в горизонтальной плоскости.

1.10. Выберите в окне Дерева модели плоскость ZX (Горизонтальная плоскость).

1.11. Нажмите на панели управления кнопку Эскиз – .

1.12. Выберите на панели Геометрия команду Кривая Безье , стиль линии Основная.

Примечание.

Если траектория разомкнута, один из ее концов обязательно должен совпадать с плоскостью эскиза-сечения. В нашем случае траектория разомкнута, поэтому первую точку кривой удобнее поставить в точке пересечения осей X и Y, т.е. в начале системы координат эскиза, которое совпадает с началом системы координат в пространстве.

1.13. Постройте кривую с двумя точками перегиба, один из концов которой совпадает с началом координат, примерно так, как показано на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Эскиз-траектория Кривая Безье в горизонтальной плоскости.

Внимание.

Так как построение ведется в Горизонтальной плоскости, то Фронтальную плоскость мы видим как бы с "торца", поэтому окружность (справа от траектории) кажется отрезком.

1.14. Завершите работу с эскизом.

1.15. На панели управления нажмите кнопку Показать все .

Таким образом, вы создали два эскиза во взаимно перпендикулярных плоскостях, которые отражены в Дереве модели (рис. 4.3):

Рис. 4.3. Эскиз – сечение (Окружность) и эскиз – траектория (Кривая Безье).

  •  Эскиз: 1 – эскиз-сечение Окружность во фронтальной плоскости.
  •  Эскиз: 2 – эскиз-траектория Кривая Безье в горизонтальной плоскости.

Теперь эскиз-сечение Окружность надо переместить по эскизу-траектории Кривая Безье.

1.16. На панели построения детали выберите операцию твердотельного моделирования Кинематическая операция . Панель свойств операции показана на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Панель свойств кинематической операции.

1.17. На закладке Тонкая стенка (она ничем не отличается от аналогичной закладки других операций твердотельного моделирования) выберите Тип построения тонкой стенки − Наружу, толщину стенки пока менять не нужно (оставляем "по умолчанию").

На закладке Параметры панели свойств кинематической операции (рис. 4.4) требуется установить параметры выбранной операции и выбрать объекты, участвующие в формировании твердотельной модели.

Объектами кинематической операции являются эскиз-сечение и эскиз-траектория, которые выбираются щелчком мыши на соответствующих узлах Дерева модели либо непосредственно на самом объекте в рабочем поле программы.

Тип перемещения сечения вдоль траектории устанавливается с помощью команды Движение сечения. Существует три возможных варианта перемещения: ортогонально траектории, параллельно самому себе и с сохранением угла наклона.

  •  Ортогонально траектории: сечение перемещается так, чтобы в любой точке элемента плоскость сечения была перпендикулярна траектории.
  •  Параллельно самому себе: сечение перемещается так, что в любой точке элемента его плоскость параллельна плоскости эскиза, содержащего сечение.
  •  С сохранением угла наклона: сечение перемещается так, чтобы в любой точке элемента угол между плоскостью сечения и траекторией был постоянным и равным углу между плоскостью эскиза-сечения и траекторией в начальной точке траектории.

1.18. Активизируйте опцию Сечение и в Дереве модели щелкните на узле Эскиз: 1 (или на окружности в поле построения).

1.19. Аналогичным образом определите траекторию перемещения эскиза-сечения: это должен быть Эскиз: 2 (Кривая Безье).

1.20. Выберите вариант перемещения – Ортогонально траектории.

1.21. Создайте объект.

Результат применения кинематической операции к сечению Окружность по траектории Кривая Безье показан на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Результат применения кинематической операции
к эскизу Окружность.

1.22. Сохраните полученную деталь в файл Труба_кинематика.

Таким образом, вы познакомились еще с одной операцией твердотельного моделирования − Кинематическая операция, в которой эскиз-сечение перемещается вдоль эскиза-траектории.

Часть 2. Применение команды Кинематическая операция к эскизу Отрезок

Задание 2. Создание модели ломаной пластины по эскизу Отрезок

Постройте модель твердого тела по эскизу Отрезок, используя Кинематическую операцию. Длину и расположение отрезка во фронтальной плоскости выберите по своему усмотрению. Траектория движения лежит в горизонтальной плоскости и представляет собой ломаную линию с одной точкой изгиба.

Примерный вариант выполнения этого задания будет показан на рисунках, но он может и не совпадать с вашим.

2.1. Подготовьте окно документа для создания эскиза новой детали во Фронтальной плоскости (см. п.п. 1.3-1.6 или 1.1.-1.6 при первоначальном запуске системы твердотельного моделирования).

2.2. На инструментальной панели Геометрия выберите команду Отрезок, на Панели свойств команды проверьте стиль линии: это должен быть тип Основная.

2.3. В рабочем поле постройте отрезок, задав его начальную и конечную точки.

2.4. Завершите создание первого эскиза Отрезок.

2.5. Выберите в окне Дерево модели плоскость ZX (Горизонтальная плоскость) для построения эскиза-траектории.

Вы, конечно, теперь хорошо знаете, что из эскиза Отрезок можно получить только тонкую пластину, правда, любой изогнутости. По условию задания траектория представляет ломаную линию с одним перегибом.

2.6. На панели Геометрия воспользуйтесь командой Непрерывный ввод объектов (в данном случае – отрезков) для построения ломаной линии с одним перегибом, стиль линии Основная.

Внимание.

Поскольку наша траектория разомкнута, один из ее концов обязательно должен совпадать с плоскостью эскиза-сечения, поэтому первую точку ломаной удобнее поставить в точке пересечения осей X и Y.

2.7. Постройте в рабочем поле эскиз-траекторию Ломаная с одной точной изгиба.

2.8. Завершите работу с эскизом-траекторией. Сравните свой результат с рис. 4.6.

Рис. 4.6. Примерный вид эскиза Отрезок
и эскиза-траектории Ломаная линия с одной точкой изгиба.

Теперь можно применить Кинематическую операцию твердотельного моделирования.

2.9. Выберите на инструментальной панели Редактирование детали кнопку команды  Кинематическая операция.

2.10. На закладке Тонкая стенка панели свойств кинематической операции задайте:

  •  Тип построения тонкой стенки − Средняя плоскость,
  •  толщину стенки: 2 мм.

2.11. На закладке Параметры определите:

  •  объекты кинематической операции: сечение (узел Эскиз: 1 в Дереве модели) и траекторию (Эскиз: 2);
  •  Движение эскиза – Ортогонально траектории.

2.12. Нажмите кнопку Создать объект на Панели специального управления, завершив тем самым работу с операцией. Деталь Ломаная пластина построена!

2.13. Сохраните деталь в файл под именем Пластина_кинематика.

В данном задании к объекту Отрезок была применена Кинематическая операция, которая произвела перемещение отрезка вдоль траектории состоящей из двух отрезков расположенных под углом друг к другу.

Часть 3. Применение команды Кинематическая операция по
замкнутой траектории

Задание 3. Создание модели рамки для фотографии

Создайте модель рамки для фотографий. Прямоугольная рамка представляет собой замкнутую траекторию. Образец сечения (профиль) рамки показан на рис. 4.7 (конечно, он может быть любым).

Рис. 4.7. Эскиз сечения рамки (образец).

Выполним построение твердого тела по эскизу сечения и переместим его по прямоугольной траектории.

3.1. Подготовьте окно документа для создания эскиза-сечения во Фронтальной плоскости.

3.2. На инструментальной панели Геометрия выберите команду Непрерывный ввод объектов, на Панели свойств команды проверьте тип линии: это должен быть стиль Основная.

3.3. Создайте эскиз сечения по образцу на рис. 4.7.

3.4. Завершите работу с эскизом.

Теперь надо создать эскиз-траекторию. Как уже говорилось, траектория замкнутая и имеет форму прямоугольника.

3.5. Выберите в окне Дерево модели плоскость ZX (Горизонтальная плоскость) для создания эскиза-траектории и нажмите кнопку Эскиз.

3.6. Проведите построение замкнутой траектории с помощью команды Прямоугольник по диагональным вершинам  на панели Геометрия (возможно, эту команду придется выбрать на расширенной панели). Построение прямоугольника осуществляется двумя нажатиями левой кнопкой мыши на рабочем поле:

  •  первый щелчок – ввод одной вершины прямоугольника;
  •  второй щелчок – ввод второй вершины прямоугольника.

Внимание.

Первую точку траектории движения эскиза-сечения нужно поставить в точке пересечения осей X и Y.

3.7. Установите масштаб отображения 0,5. Постройте траекторию Прямоугольник, как показано на рис. 4.8.

3.8. Завершите редактирование эскиза-траектории.

После создания эскиза-сечения и эскиза-траектории можно использовать Кинематическую операцию твердотельного моделирования.

3.9. Выберите кнопку команды Кинематическая операция.

3.10. На Панели свойств команды Кинематическая операция задайте следующие параметры:

  •  Тип построения тонкой стенки – Нет.
  •  объект СечениеЭскиз: 1.
  •  объект ТраекторияЭскиз: 2.
  •  Движение сечения – Ортогонально траектории.

Рис. 4.8. Замкнутая траектория Прямоугольник, Горизонтальная плоскость,
вид
Сверху. Масштаб отображения 0,5.

3.11. Нажмите кнопку Создать объект. Деталь Рамка построена  рис. 4.9. Чтобы увидеть деталь целиком, нажмите на панели управления кнопку  Показать все.

Рис. 4.9. Деталь Рамка для фотографии.

3.12. Сохраните деталь в файл под именем Рамка_фото.

3.13. Закройте окно документа.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36323. Выбор технических средств измерения, контроля и отображения 12.26 KB
  Выбор технических средств измерения контроля и отображения. Конструктивные особенности агрегата объекта контроля и режимы его работы могут иногда оказывать решающее значение на выбор ИУ. Для контроля температуры агрессивных газов и жидкостей приходиться применять ТП с защитными чехлами из специальных сталей. Из экономических соображений автоматическое измерение того или иного параметра должен использоваться прибор с наименьшей стоимостью при соблюдении всех других требований качественного контроля.
36324. Задание на проектирование, исходные данные и материалы 15.25 KB
  Задание на проектирование исходные данные и материалы Задание на проектирование систем автоматизации технологических процессов составляется генеральным проектировщиком или заказчиком с участием специализированной организации которой поручается разработка проекта. Задание на проектирование должно содержать следующие данные: наименование предприятия и задачу проекта: основание для проектирования; перечень производств цехов агрегатов установок охватываемых проектом систем автоматизации с указанием для каждого особых условий при их...
36325. Назовите задачи анализа САУ. Приведите структурную схему одноконтурной САУ и определите ее характеристики по каналам задания, возмущения и ошибок по заданию и возмущению 31.76 KB
  Задачи анализа САУ: изучение их общесистемных свойств и условий выполнения их функций и достижения заданных целей. В результате анализа констатируются свойства системы в целом и количественно оценивается степень удовлетворения требований к процессу управления. Основные задачи анализа: Установление фактов инвариантности робастности устойчивости.
36326. Задачи распределения ресурсов 32.62 KB
  Задачи распределения ресурсов Предприятие можно рассматривать в виде некоторой системы переработки ресурсов по участкам производства или операциям. В качестве ресурсов рассматривают материалы средства труда деньги. В качестве модели объекта при решении задач распределения ресурсов являются соответственно его производственная или операционная структура которая охватывает элементы потребления рассматриваемых ресурсов. Структура металлургического завода Таким образом всегда имеется комплекс операций а некоторые операции можно выполнить...
36327. Измерение расхода методом переменного перепада давлений 18.86 KB
  Принцип действия расходомеров переменного перепада давления РППД основан на измерении в соответствии с уравнением Бернулли перепада статического Рс или полного Р давления потока среды на установленном в нем неподвижном первичном преобразователе ПП и вычислении по этому перепаду средней скорости движения среды и ее расхода. РППД определяет объемный или массовый расход G движущейся среды на основе его квадратичной зависимости от перепада давления Р на ПП: где К расчетный коэффициент учитывающий плотность среды и конструктивные...
36328. Информационно-советующие АСУ ТП 10.9 KB
  Эта АСУ ТП включает в себя локальные системы автоматического контроля и регулирования объединённые центральным ПУ на котором работает оператор. Вычислительный комплекс выполняет функции централизованного контроля вычисление некоторых показателей неподдающийся непосредственному измерению а также контроля работы и состояния оборудования т.
36329. Классификация САПР по сложности объекта проектирования, характеру и числу 36.91 KB
  Классификация САПР по сложности объекта проектирования характеру и числу. По характеру выполняемой проектной документации различают САПР выполняющие документы на бумажной ленте или листе на машинных носителях на фото носителях и комбинированные САПР. САПР бывают малой средней и высокой производительности одно двух и трехуровневые. При использовании мини ЭВМ комплекс технических средств САПР называется автоматизированным рабочим местом.
36330. Режимы работы АСУ ТП 11.5 KB
  Режимы работы АСУ ТП. АСУ ТП может работать в одном из следующих режимов работы. АСУ ТП выполняющая информационные функции. Эта АСУ ТП включает в себя локальные системы автоматического контроля и регулирования объединённые центральным ПУ на котором работает оператор.
36331. Задачи управления запасами 21 KB
  Если заказы на приобретение выдавать слишком часто то это приведет к повышенным расходам на оформление заказов и перестройку производства. На складе осуществляют оформление заказов на поставку продукции хранение продукции отгрузку ее заказчику. В качестве оценки эффективности решений обычно принимаются суммарные издержки учитывающие потери поставщика при пере стройках производства расходы на складские работы хранение оформление заказов и т.