71551

Построение пространственной модели

Лекция

Экономическая теория и математическое моделирование

Нужно представить форму разрабатываемой детали как совокупность простых геометрических элементов. Все элементы должны воспроизводиться как solids-примитивы. Ими могут быть призма, цилиндр, сфера, конус, тор. Более сложные элементы нужно представить как тела, получаемые...

Русский

2014-11-08

833.5 KB

1 чел.

Построение пространственной модели

По приведенному виду сверху требуется сконструировать деталь, и построить ее пространственную модель.

Потом (Построить чертеж детали, применив ЗD-технологию. Чертеж должен содержать: виды спереди, сверху, слева; два простых разреза (фронтальный, профильный или горизонтальный) и местный разрез; размеры; аксонометрическое изображение детали с разрезом; чертеж необходимо оформить в соответствии с требованиями ЕСКД)

На рис. приведены исходные данные

Рис. 2.1

Рис. 2.2

Конструирование детали

Нужно представить форму разрабатываемой детали как совокупность простых геометрических элементов. Все элементы должны воспроизводиться как solids-примитивы. Ими могут быть призма, цилиндр, сфера, конус, тор. Более сложные элементы нужно представить как тела, получаемые вращением или выдавливанием плоского контура. Модель детали формируется путем объединения (команда union), вычитания (subtract) или пересечения (intersect) созданных элементов.

Для корректировки формы модели применяются команды редактирования. Это команда slice (Разрез), позволяющая отрезать плоскостью часть элемента, команды fillet (Сопряжение) и chamfer (Фаска), команда solidedit (Редтел) редактирования твердотельной модели, позволяющая, в частности, перемещать или поворачивать грани модели.

Деталь содержит основание 1, представляющее собой параллелепипед, срезанный с двух сторон цилиндром. Длина параллелепипеда составляет 110 мм, ширина 80 мм, цилиндр имеет 110 мм. Высота основания 20 мм.

На основании, в центре детали, располагается шестиугольная призма 2, над ней — полусфера 3. Их размеры определяются окружностью 50.

К призме 2 по бокам примыкают два призматических выступа 4, ширина которых равна длине стороны шестиугольника. С наружной стороны детали эти выступы, как и основание 1, срезаны цилиндром 110 мм. К правому (левому – рис 2.3) выступу, а также к шестиугольной призме и сфере, примыкает так называемое ребро жесткости 5 — тонкая клиновидная призма толщиной 10 мм.

Основание 1 и призмы 4 содержат два продольных паза 6 шириной 10 мм. По углам основания имеются четыре сквозных крепежных отверстия 7, имеющие 10 мм.

В центре детали, по оси шестигранной призмы и полусферы, проходит сквозное вертикальное цилиндрическое отверстие 8, имеющее 30 мм. Вдоль отверстия 8 расположены два призматических паза 9 шириной 20 мм, срезанные цилиндром 40 мм.

Поперек всей детали, по ее поперечной оси, проходит прямоугольное отверстие 10 шириной 20 мм. Оно заглублено в основание 1, пересекает призму 2, выходит в цилиндрическое отверстие 8 и пазы 9.

Настройки для пространственных построений

Для задания величины шага 1 и сетки 5 можно выполнить ПЩ по кнопке ШАГ или СЕТКА в статусной строке и в появившемся окне сделать соответствующие настройки.

При помощи команды лимиты (limits) задать область 150x110. Отобразить заданную область на весь экран (zoom (Показать)\ All (Все)).

Задать лимиты на листе, соответствующие формату A3, т. е. 420x297, и отобразите лимиты на экране, выполнив: zoom (Показать)\ All (Все).

Если на экране отображается лист бумаги с тенью, то отключите это, выполнив: Tools (Сервис) \ Options (Настройка) \ откройте закладку Display (Дисплей) и в группе Layout Elements (Элементы закладок) выключите переключатели Display Printable Area (Показывать область печати) и Display Paper Background (Показывать основу листа).

Создать два новых слоя с именами Разметка и Модель.

Создайть на листе три видовых окна: окно вида сверху, окно вида спереди и окно аксонометрии: View (Вид) \ Viewports (Видовые экраны) \ New (Новые) \ в диалоговом окне укажите вариант Three: Right (Три окна, большое окно справа) \ в поле Setup (Установки) ввести режим трехмерных построений 3D.

Вывести панели инструментов Solids (Твердотельные объекты), Solids Editing (Редактирование твердотельных объектов) и расположить их в правой части экрана.

Чтобы проверить выполненные настройки, постройте какой-либо solid-объект, например, параллелепипед (рис. 2.3): box \ 10,10,0 \ 120,80,30.

Рис. 2.3. Вид экрана после выполненных настроек

Разметка модели. Геометрические вычисления

Рассмотрим разметку и геометрические вычисления для модели, показанной на рис. 2.2.

Центр сферы

Для нахождения точки S центра сферы (мы его не знаем) нужно:

  •  перейти на слой Разметка. Увеличить во весь экран окно вида спереди и через это окно перейти в пространство модели (двойной щелчок по границе вида спереди);
  •  провести вертикальную осевую линию: line \ 0,-5 \ 0, 65 \ ПЩ;
  •  построить окружность т с центром в точке А (-15,60) радиусом 25: circle \-15,60 \ 25.

Точка пересечения окружности т с осевой линией определит искомый центр сферы, точку S. Определим координаты точки S:

  •  Коорд (_id) — это команда определения координат точки \ включив объектную привязку Пересечение, указать точку S \ нажмите клавишу <F2>; Экран перешел в текстовый режим. В нижней части экрана выведены координаты найденной точки, в частности, ее высота У = 40.00.

верните экран в графический режим, повторно нажав клавишу <F2>;

построить контур сферы — окружность n: circle \ с объектной привязкой укажите точку S \ 25 — радиус.

Вертикальная разметка модели

Показана на рис. 2.4, б. Высота шестигранной призмы 2 (см. рис. 2.2, а) определяется высотой точки S, найденной выше, и составляет 40 мм.

Контур ребра жесткости

Им является прямоугольный треугольник BCD (см. рис. 2.4, б). Опорными точками контура являются точки В и Е. Точка В определяется согласно исходным данным по глубине паза 6, а также принятой высоте призмы 4. Точка Е определяется значением радиуса R23 (см. рис. 2.1) и находится на пересечении вспомогательной прямой к и контура сферы:

  •  сору (копировать)\ укажите вертикальную ось сферы \ ПЩ \ 23,0 — это вектор перемещения \ ПЩ — построена прямая к;
  •  line (отрезок) \ 40,30 — это координаты точки В \ с объектной привязкой пересечение указать точку Е \ ПЩ.

Вершины С и D нужно задать так, чтобы ребро внедрялось в сферу на глубину, обеспечивающую его полное погружение в сферу:

  •  увеличить изображение вблизи точки Е;
  •  РедактироватьУвеличить (в контекстном меню указать Ди (DY) (опция динамичного удлинения) \ укажите отрезок BE вблизи точки E и, перемещая курсор, удлините его (как показано на рис. 2.4, б.)
  •   line (отрезок) \ объектной привязкой (Конечная) укажите точку С\ точку D можно задать с объектной привязкой Perpendicular \ для замыкания контура укажите начальную точку контура В с объектной привязкой Endpoint;
  •  командой область(region) объединить стороны треугольника в единый контур.

Горизонтальная разметка модели

Горизонтальная разметка показана на рис. 2.5. Она выполняется в плоскости основания будущей модели.

Рис. 2.5. Горизонтальная разметка

Для создания призматических элементов 4 потребуется прямоугольник с вершинами в точках 2 и 4, причем глубина этих точек задается вершинами 1 и 3 шестиугольника. Потребуется также габаритный прямоугольник 110x80 основания модели и окружность 0110 основания цилиндра, срезающего элементы модели. Строим оси:

  •  установить текущим слой Разметка;
  •  отобразить окно вида сверху на весь экран и активизировать его;
  •  включить режим ORTHO (OPTO);
  •  провести осевые линии и установить ПСК (пользовательскую сист. корд.) в точку их пересечения. Шестиугольник основания призмы:
  •  Многоугольник \ количество сторон 6 \ центр 0,0 \ с — опция Circumscribed (Описанный вокруг окружности) \ радиус 25.
  •  Прямоугольник основания модели и окружность цилиндра:
  •  rectang \ -55,-40 \ 55,40;
  •  circle \ 0,0 \ 55.

Точечные фильтры и объектное слежение

Ширина прямоугольника с вершинами в точках 2 и 4 (см. рис. 2.5) должна быть равна стороне построенного ранее шестиугольника. То есть Y-координаты точек 2 и 4 должны быть равны тем же координатам точек 1 и 3. Для задания точек 2 и 4, на основе точек 1 и 3, можно применить точечные фильтры.

Точечные фильтры

Это средство, позволяющее при задании точки заимствовать отдельные координаты у ранее построенной точки. В нашем примере для точки 2 нужно взять координату Y вершины 1, т. е. применить точечный фильтр ".у". То же относится к заданию точки 4 на основе точки 3. Построим прямоугольник с вершинами в точках 2 и 4 используя точечные фильтры:

  •  Прямоугольник \ <Shift>+ПЩ, \ Point Filters (координатные фильтры) \ указать строку .Y \ объектной привязкой конточка указать точку 1 \ "need X" (требуется X координата) — переместите курсор влево и укажите точку слева от габаритного прямоугольника, либо задайте —60 \ <Shift>+ПЩ, \ координатные фильтры \ .Y \ с объектной привязкой конточка указать точку 3 \ задать 60 — построен прямоугольник требуемой ширины с угловыми точками 2 и 4.

Создание элементов модели

Далее нужно создать элементы модели и на их основе сформировать всю модель. Сначала построим элементы наружной формы и объединим их, получив наружную заготовку. Затем построим элементы внутренней формы и вычтем их из наружной заготовки, создавая в ней пазы и отверстия.

Наружные элементы

Основание модели 1 и призмы 4 создадим из двух параллелепипедов и цилиндра

Эти элементы можно строить как solids-примитивы Параллелепипед и Цилиндр, либо применить полученные при разметке контуры для выдавливания с пом. кнопки выдавить. Если выдавливаемый контур не является единым (не одно целое) нужно объединить линии контура с пом. кнопки Область.

Параллелепипеды нужно объединить с пом. кнопки объединение, а затем единую призматическую форму пересечь с цилиндром, применив кнопку пересечение, т. е. взять их общую часть

  •  сделать текущим слой Модель, перейти в видовое окно вида сверху
  •  указать кнопку Параллелепипед  панели инструментов Solids (тела) \ —55,-40 — это левый нижний угол параллелепипеда \ 55,40,20 — это правый верхний угол;
  •  кнопка Выдавить \ указать построенный при разметке прямоугольник, имеющий вершины в точках 2 и 4 \ 30 — высота призмы \ ПЩ;
  •  кнопка Выдавить \ указать окружность 110 \ высота 35 \ ПЩ (или другой вариант кнопка цилиндр  \ 0, 0 \ радиус 55 \ высота 35);
  •  нажать кнопку объединение  и указать два созданных параллелепипеда.
  •  нажать кнопку пересечение ; указать цилиндр и объединенные параллелепипеды.

  •  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57802. Різноманітність птахів, їх значення для людини. Охорона птахів 119 KB
  Узагальнити та систематизувати знання знання учнів про птахів; розкрити їх роль у екосистемах та господарстві людини; перевірити рівень засвоєння матеріалу; продовжити формувати вміння узагальнювати...
57803. Інтегрований урок з математики та біології. Відсотки. Розв’язування задач на відсотки 44 KB
  Мета уроку: формувати практичні вміння і навички учнів застосовувати набуті знання до розв’язування різних типів задач на відсотки; розвивати логічне мислення творчі та інтелектуальні здібності учнів...
57804. Раціональні числа. Порівняння, додавання та віднімання раціональних чисел 59 KB
  Вчитель повідомляє тему та мету уроку ставить завдання перед учнями на даний урок Слайд 4 ІІІ. Актуалізація опорних знань Повторення вивченого матеріалу Перевірка домашнього завдання в усній формі або ш ляхом...
57805. Умножение рациональных чисел 84.5 KB
  Цели урока: Образовательные: организовать деятельность учащихся по общению и систематизация знаний в рамках темы Умножение положительных и отрицательных чисел повысить уровень осмысления учащимися изученного материала.
57806. Розв’язування раціональних рівнянь 214 KB
  Мета: навчальна: удосконалити вміння і навички розв’язувати раціональні рівняння; формувати вміння розв’язувати задачі за допомогою рівняння робити висновки.
57807. Візитна картка Харкова: вулиці, храми, пам’ятники 2.7 MB
  The topic of our lesson is “The Places of Interest of Kharkiv”. I think we can talk about our precious city for hours. But we have only 45 minutes during which we’ll try to visit many corners of our precious city, see famous places of Kharkiv. Of course, we can do it only virtually, but I hope it will be interesting for you despite the fact that it’s an imaginary journey.
57808. Основні річкові басейни та їхня характеритика. Річкові системи Дніпра, Дунаю, Дністра, Південного Бугу, Сіверського Дінця 75.5 KB
  Мета уроку: Систематизувати знання про річки та використовувати ці знання на темі річки України вміти давати оцінку а також розширити свої знання про най більші річки України.
57809. Річкова система, річковий басейн, вододіл. Елементи річкової долини. Пороги і водоспади 87 KB
  Мета: поглиблення та систематизація знань про річку; формування первинних практичних навичок визначати за картою напрямок течії річки знаходити частини річки ліві та праві притоки; виховувати бережливе ставлення до води.
57810. Римська релігія та культура 107 KB
  Після цього уроку учні зможуть: називати найвизначніші пам’ятки та імена відомих діячів римської культури; давати стислу характеристику окремим пам’ятникам архітектури; співставляти грецьких та римських богів...