МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра начертательной

геометрии и графики

 

 

 

Б2.ДВ1 КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА В СРЕДЕ КОМПАС

 

Методические указания

к выполнению лабораторных и практических занятий по теме

«Создание трехмерной модели изделия»

 

Направление подготовки

110800 Агроинженерия

профиль «Технический сервис в агропромышленном комплексе»

профиль «Технические системы в агробизнесе»

квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

 

 

 

 

 

 

                    Уфа  2014

 

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол №    от          20__ г.)

 

Составитель_________________   доцент Муфтеев В.Г.

                                                                                  ____________________Семенов А.С.

                                                                                  ____________________Ганеев Р.В.

 

 

 

 

 

 

Рецензент: ст. преподаватель т кафедры

Сельскохозяйственных машин                       Э.В.Хангильдин

 

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой начертательной геометрии и графики к.т.н., доцент Тархова Л.М.

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В процессе выполнения лабораторных и практических занятий,  студенты знакомятся с основными возможностями системы, приобретают навыки в создании и редактировании трехмерных моделей и моделей сборок, ассоциативных чертежей. На основе полученных знаний выполняют трехмерные модели типовых деталей, разрабатывают комплект чертежей на сборочную единицу в автоматическом режиме. Приобретенные навыки необходимы при последующем выполнении самостоятельного индивидуального задания.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Основные элементы интерфейса

КОМПАС-3D – это программа для операционной системы Windows. Поэтому ее окно имеет те же элементы управления, что и другие Windows-приложения.

На главном окне системы располагаются  заголовок программного окна и Главное меню Заголовок расположен в самой верхней части окна. В нем отображается название программы, номер ее версии и имя текущего документа. Главное меню расположено в верхней части программного окна, сразу под заголовком. В нем расположены все основные меню системы. В каждом из меню хранятся связанные с ним команды

Стандартная панель Стандартная панель расположена в верхней части окна системы под Главным меню. На этой панели расположены кнопки вызова стандартных команд операций с файлами и объектами.

Панель Вид. На панели Вид расположены кнопки, которые позволяют управлять изображением: изменять масштаб, перемещать и вращать изображение, изменять форму представления модели.

Панель Текущее состояние Панель Текущее состояние находится в верхней части окна сразу над окном документа. Состав панели определяется режимом работы системы. Например, в режимах работы с чертежом, эскизом или фрагментом на ней расположены средства управления курсором, слоями, привязками и т.д.

Компактная панель. Компактная панель находится в левой части окна системы и состоит из Панели переключения и инструментальных панелей. Каждой кнопке на Панели переключения соответствует одноименная инструментальная панель. Инструментальные панели содержит набор кнопок, сгруппированных по функциональному признаку. Состав панели зависит от типа активного документа.

Панель свойств, Панель специального управления и Строка сообщений Панель свойств служит для управления процессом выполнения команды, на ней расположены одна или несколько закладок и Панель специального управления.

Строка сообщений располагается в нижней части программного окна, в ней появляются различные сообщения и запросы системы. Это может быть: краткая информация о том элементе экрана, к которому подведен курсор; сообщение о том, ввода каких данных ожидает система в данный момент; краткая информация по текущему действию, выполняемому системой.

Дерево модели Дерево модели – это графическое представление набора объектов, составляющих модель. Корневой объект Дерева – сама модель, т.е. деталь или сборка. Пиктограммы объектов автоматически возникают в Дереве модели сразу после создания этих объектов в модели. В окне Дерева отображается либо последовательность построения модели (слева), либо ее структура (справа). Способом представления информации можно управлять с помощью кнопки Отображение структуры модели на Панели управления Дерева модели.

Построение трехмерной твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами можно построить самую сложную модель

Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней грани, ребра и вершины.

Грань  это гладкая (необязательно плоская) часть поверхности детали. Гладкая поверхность детали может состоять из нескольких граней.

Ребро это прямая линия, разделяющая смежные грани.

Вершина  это точка на конце ребра

Кроме того, в модели могут присутствовать дополнительные элементы: символ начала координат, плоскости и оси.

Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение – операцией.

Эскизы. Эскиз может располагаться на одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани созданного ранее элемента или на вспомогательной плоскости. Эскизы создаются средствами модуля плоского черчения и состоят из одного или нескольких контуров.

Создание трехмерных моделей (объемных элементов) сопровождается использованием разнообразных операций, четыре из которых считаются базовыми.

Операция выдавливания

Выдавливание эскиза перпендикулярно его плоскости

Операция вращения

Вращение эскиза вокруг оси, лежащей в его плоскости

Кинематическая операция

Перемещение эскиза вдоль направляющей

Операция по сечениям

Построение объемного элемента по нескольким эскизам (сечениям)

Для четырех базовых операций, добавляющих материал к модели, существуют аналогичные операции, вычитающие материал.

Операция может иметь дополнительные возможности (опции), которые позволяют изменять или уточнять правила построения объемного элемента. Например, если в операции выдавливания прямоугольника дополнительно задать величину и направление уклона, то вместо призмы будет построена усеченная пирамида.

Процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов. Примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, пазы, а примерами добавления объема – бобышки, выступы, ребра

 

Методические указания

При выполнении упражнений по созданию трехмерных моделей детали, сборок, рабочих и сборочных чертежей, спецификаций необходимо пользоваться  встроенным справочным руководством «Азбука КОМПАС 3D» (Меню > Справка > Азбуки > Азбука КОМПАС 3D).

Тема 1. Формирование модели детали

По данной теме рассматриваются

Выбор базовой плоскости.

Создание основания.

Использование привязок.

Добавление бобышек и вырезов.

Создание зеркального массива.

Создание вспомогательных плоскостей.

Добавление отверстий.

Добавление скруглений и фасок.

Создание обозначений резьбы.

Создание массивов.

Расчет МЦХ модели.

Упражнение. Выполнить построение трехмерной модели детали «Вилка»

Тема 2. Формирование рабочего чертежа детали

По данной теме рассматриваются

Выбор главного вида.

Создание и настройка чертежа.

Создание стандартных видов.

Создание разреза.

Создание местного разреза

Создание выносного элемента

Оформление чертежа

Упражнение.  Выполнить оформление рабочего чертежа детали «Вилка»

Тема 3. Создание сборок

Для выполнения упражнений по данной теме создайте личную папку для размещения исходных компонентов сборки. Скопируйте из папки (C:\Program Files (x86)\ASCON\KOMPAS-3D V13\Tutorials\Блок направляющий)  компоненты сборки. В упражнениях используйте данные только из личной папки.

Планирование сборок

Сборка в КОМПАС-3D – трехмерная модель, объединяющая модели деталей, подсборок и стандартных изделий, а также информацию о взаимном положении компонентов.

Пользователь задает состав сборки, добавляя в нее новые компоненты или удаляя существующие. Модели компонентов хранятся в отдельных файлах на диске. В файле сборки хранятся только ссылки на компоненты.

Тема 3.1. Создание сборочной единицы “Ролик”

По данной теме рассматриваются

Создание файла сборки.

Добавление компонентов из файлов.

Вращение и сдвиг компонентов.

Сопряжение компонентов.

Упражнение. Создайте сборочную единицу “Ролик”.

Тема 3.2. Создание сборки изделия

По данной теме рассматриваются

Дополнительные приемы сопряжения компонентов.

Создание объектов спецификации

Упражнение. Выполнить сборку изделия «Блок направляющий» из заранее подготовленных деталей и созданной сборочной единицы «Ролик»

Тема 3.3. Создание компонента на месте

По данной теме рассматриваются

Создание компонента на месте.

Проецирование объектов.

Создание ребра жесткости.

Редактирование компонента на месте.

Редактирование компонента в окне.

Построение отверстий с помощью библиотеки Стандартные изделия.

Создание массива по сетке

Упражнение. Выполнить создание компонента на месте.

Тема 3.5. Добавление стандартных изделий

По данной теме рассматриваются

Как добавить в сборку отдельные крепежные элементы.

Как добавить в сборку набор крепежных элементов.

Создание массива по образцу

Упражнение. Выполнить добавление стандартных изделий, для этого воспользоваться библиотекой «Стандартные изделия»

Тема 3.6.  Создание сборочного чертежа

По данной теме рассматриваются

Как удалить вид.

Как погасить вид.

Как разорвать проекционную связь между видами.

Простановка позиционных линий-выносок.

Простановка размеров с посадками, обозначениями квалитетов и предельных отклонений.

Использование Справочника кодов и наименований документов.

Упражнение. Создать сборочный чертеж изделия «Блок направляющий»

Тема 3.7.  Создание спецификаций

По данной теме рассматриваются

Создание файлов спецификаций.

Подключение к спецификации сборочного чертежа.

Подключение рабочих чертежей к объектам спецификации.

Просмотр подключенных документов.

Как открыть подключенные документы из спецификации.

Создание раздела Документация.

Упражнение. Создать спецификацию на изделие «Блок направляющий»

Тема 4. Построение тел вращения

По данной теме рассматриваются

Создание эскиза основания тела вращения.

Создание тела вращения.

Построение касательной плоскости.

Создание шпоночного паза.

Использование библиотеки эскизов.

Создание канавок

Упражнение. Выполнить построение тел вращения на примере создания детали «Вал червячный»

Тема 5. Кинематические элементы и пространственные кривые

По данной теме рассматриваются

Использование компоновочных эскизов.

Построение пространственных кривых.

Создание кинематических элементов.

Спецификация на листе чертежа.

Упражнение. Построить кинематические элементы и пространственные кривые.

Процесс создания кинематического элемента рассматривается на примере построения фрагмента трубопровода. Две трубы «создаются на месте», то есть в контексте сборки. Между кронштейнами и трубами формируются ассоциативные связи – при изменении диаметров отверстий в кронштейнах или при изменении положения кронштейнов автоматически изменяется форма труб. Кинематические элементы часто используются для построения стержней различной формы, труб, кабелей и т.д. Пространственные кривые в таких построениях играют роль траектории.

Для проектирования трубопроводов целесообразно использовать специальное приложение Трубопроводы 3D, которое позволяет выполнять моделирование в полуавтоматическом режиме. При выполнении построения рекомендуется использовать базовые функции системы.

 

Тема 6. Построение элементов по сечениям

По данной теме рассматриваются

Использование буфера обмена.

Построение элемента по сечениям.

Построение элемента по сечениям с осевой линией.

Построение плоскости через вершину параллельно другой плоскости.

 

Упражнение. Построить  элементы по сечениям

На примере детали Молоток выполнить создание твердого тела с использованием элемента по сечениям. Элемент по сечениям – это бобышка или вырез, созданные путем соединения нескольких поперечных сечений.

Тема 7. Моделирование кривых линий высокого качества

7.1. Моделирование кривых высокого качества с использованием FairCurveModeler.

Ознакомьтесь с примерами улучшения NURBS кривых, нарисованных в Alias Design,  с помощью Web FairCurveModeler. Повторите примеры c КОМПАС 3D. На Web FairCurveModeler зарегистрируйтесь по Логину и паролю, указанным преподавателем.

7.2.  Моделирование кривых высокого качества в интегрированной среде КОМПАС 3D + FairCurveModeler + Mathematica /MathCAD, формирование NURBS шаблонов аналитических кривых

Ознакомьтесь с примерами подготовки  NURBS шаблонов в интегрированной среде CAD-система + FairCurveModeler + Mathematica / MathCAD.  Скачайте документ  MathCAD подготовки шаблона клотоиды. Отработайте документ.  Изучите инструкции работы с документом. Перенесите созданный ГО в Web FairCurveModeler на страницу VHermite3D. Постройте NURBS шаблон и перенесите его в КОМПАС 3D.

Библиографический список

1. КОМПАС-ГРАФИК: Руководство пользователя. АО АСКОН.

2. КОМПАС-3D: Руководство пользователя.  АО АСКОН.