КОМПАС-3D для студентов и школьников. Черчение, информатика, геометрия - часть 4

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

двумерного редактора и состоит из одного или нескольких контуров. При
построении эскиза под контуром понимается любой линейный графический
объект или совокупность последовательно соединенных линейных объектов
(отрезков, ломаных, дуг и т. д.). Основные требования к контурам в эскизах:



контуры в эскизе не пересекаются и не имеют общих точек;



контур в эскизе изображается стилем линии Основная;



если контуров несколько, все они должны быть замкнуты, при этом один
контур должен быть наружным, другие — вложенными в него.

Рис. 3.1. Этапы создания твердотельной модели детали:

а — формирование основания; б — приклеивание дополнительного элемента;

в — построение массива элементов скруглений;

г — создание дополнительных конструктивных элементов

При  построении  эскиза  в  системе  КОМПАС-3D  доступны  все  команды  по-
строения  и  редактирования  изображения,  а  также  сервисные  возможности.
Исключением  является  невозможность  ввода  некоторых  технологических
обозначений и объектов оформления.
По  умолчанию  в  эскизе  включен  параметрический  режим.  В  этом  режиме
наносятся  параметрические  размеры —  размеры,  управляющие  положением
выносных линий, привязанных к определенным точкам эскиза. С изменением
параметрических размеров изменяется геометрия контуров в эскизе.
В  эскиз  можно  перенести  изображение  из  ранее  подготовленного  чертежа
или фрагмента. Это позволяет при создании трехмерной модели опираться на
существующую чертежно-конструкторскую документацию.
Объемные  элементы  образуются  в  результате  операций —  формообразую-
щих  перемещений  эскизов.  В  основе  операций,  показанных  на  рис. 3.2,  по-
строение  трехмерной  модели  детали  начинается  с  создания  основания — ее
первого формообразующего элемента. Основание есть у любой детали и оно
всегда  одно.  При  построении  основания  можно  использовать  любую  из  че-
тырех перечисленных выше формообразующих операций.
Форма  основания  детали  определяется  из  конструкции  будущей  детали.
При  выборе  формы  основания  деталь  разбивается  на  составляющие  ее

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

формообразующие  элементы  (параллелепипеды,  призмы,  цилиндры,  кону-
сы, торы, кинематические элементы и т. д.). При этом мелкие конструктив-
ные  элементы  (фаски,  скругления,  проточки  и  т. п.)  из  рассмотрения  ис-
ключаются.
Чаще всего в качестве основания используют самый крупный из этих элемен-
тов.  Если  в  составе  детали  есть  несколько  сопоставимых  по  размерам  эле-
ментов, то в качестве основания можно использовать любой из них.

я п

Рис. 3.2. Основные формообразующие операции создания трехмерных объектов:

а — операция выдавливания; б — операция вращения;

в — кинематическая операция; г — операция по сечениям

3.2. Добавление и удаление
материала детали

Добавление материала детали — это создание в ней новых тел, а также при-
клеивание к имеющемуся телу (телам) новых элементов. Тело детали — это
область, ограниченная гранями детали. Считается, что эта область заполнена
однородным материалом детали.
Удаление материала детали — это вырезание формообразующих элемен-
тов из тел.

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

Как новое тело, так и приклеиваемый или вырезаемый элемент может яв-
ляться элементом одного из следующих типов:



элемент выдавливания;



элемент вращения;



элемент по сечениям;



кинематический элемент.

Построение любого элемента начинается с создания эскиза.
После  того  как  создание  эскиза завершено, необходимо указать, каким спо-
собом  требуется  перемещать  эскиз  в  пространстве  для  получения  элемента
нужного типа, т. е. выбрать вид формообразующей операции.
Во время выполнения операции добавления над эскизом можно указать, бу-
дет ли создаваемый элемент являться отдельным телом или его необходимо
приклеить — объединить с другими телами.
Отличие  операций  удаления  материала  от  операций  добавления  состоит
в том, что результатом удаления является не создание нового тела или объе-
динение тел, а вычитание или пересечение.
Вычитание формообразующего элемента из тела — это удаление материала,
находящегося внутри поверхности элемента.
Пересечение формообразующего элемента и тела — это удаление материала,
находящегося снаружи поверхности элемента.
Чтобы выполнить операции вырезания из детали формообразующих элемен-
тов, вы можете вызвать команды из группы Операции | Вырезать.
Кнопки для вызова этих команд находятся на панели Редактирование детали.

3.3. Дополнительные конструктивные
элементы

К этим командам относятся операции создания фасок, скруглений, круглых
отверстий, уклонов и ребер жесткости. Вызвать их можно из меню Опера-
ции (рис. 3.3).



Команда Фаска

позволяет создать фаску на указанных ребрах детали

(рис. 3.4, б). Команда не выполняется для ребер, образованных гладко со-
пряженными гранями.



Команда Скругление

позволяет скруглить указанные ребра детали

(рис. 3.4, в).

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

Рис. 3.3. Дополнительные конструктивные операции

Рис. 3.4. Результат построения на исходном объекте а: б — фасок; в — скруглений



Команда Отверстие

служит для создания круглого отверстия со

сложным  профилем.  Перед  вызовом  этой  команды  требуется  выделить
плоскую  грань,  на  которой  должно  располагаться  отверстие.  Фантом  от-
верстия  с  заданными  параметрами  отображается  в  окне  детали.  Точка
привязки отверстия (она помечена на эскизе красным цветом) по умолча-
нию располагается в начале локальной системы координат грани, на кото-
рой создается это отверстие.
Чтобы  разместить  отверстие  в  нужном  месте  грани,  раскройте  поле  р
в Строке параметров объектов  и введите координаты центра отверстия
в поле р.
На рис. 3.5 показаны три из предлагаемых 14 вариантов форм круглых от-
верстий, которые строятся с помощью команды Отверстие. Буквами обо-
значены  параметры,  которым  присваиваются  необходимые  численные
значения.

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

Рис. 3.5. Примеры круглых отверстий, которые строятся с помощью команды Отверстие



Команда Уклон

позволяет придать уклон плоским граням, перпенди-

кулярным основанию, или цилиндрическим граням, образующие которых
перпендикулярны основанию. Команда Уклон позволяет наклонить от-
дельные грани (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Результат при выполнении команды Уклон



Команда Ребро жесткости

позволяет создавать ребра жесткости де-

тали (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Результат при выполнении команды Ребро жесткости

3.4

. Система координат и плоскости проекций

В  каждом  файле  детали  существует  система  координат  и  проекционные
плоскости, определяемые этой системой. Названия этих объектов появляются
в  окне  Дерево  модели  после  создания  нового  файла  детали.  Окно  Дерево
модели  является  графическим  интерфейсом  для  управления  процессом  соз-
дания  и  редактирования  модели  изделия.  Изображение  системы  координат

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

появляется посередине окна построения модели; чтобы увидеть изображение
проекционных плоскостей, нужно выделить их в Дереве построений.
Плоскости показываются на экране в виде прямоугольников, лежащих в этих
плоскостях;  такое  отображение  позволяет  увидеть  расположение  плоскости
в  пространстве.  Плоскости  проекций  и  систему  координат  невозможно  уда-
лить из файла модели. Их можно переименовать, а также отключить их показ
в окне модели.
В системе КОМПАС-3D при ориентации Изометрия XYZ координатные оси
и плоскости проекций расположены так, как показано на рис. 3.8, а. Эта ори-
ентация не совпадает с требованиями ГОСТа 2.317-69 (рис. 3.8, б).
При  выполнении  чертежа  детали  необходимо  правильно  выбрать  главное
изображение.  Согласно  ГОСТу  2.305-68,  в  качестве  главного  принимается
изображение на фронтальной плоскости проекций. Предмет располагают от-
носительно фронтальной плоскости проекций так, чтобы изображение на ней
давало наиболее полное представление о форме, размерах и функциональном
назначении предмета.

Рис. 3.8. Ориентация координатных осей и плоскостей проекций:

а — в системе КОМПАС-3D; б — по ГОСТу 2.317-69

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

При создании трехмерной модели от выбора главного вида зависит форма
основания моделируемой детали и эскиза этого основания. На рис. 3.9 пока-
зана связь между аксонометрическим изображением, расположением эскиза
и стандартными видами (при различных ориентациях главного вида).

Стандартные виды при ориентации

главного вида

XYZ

Ориентация на панели

Вид/Изометрия

YZX

Эскиз в

плоскости

Диметрия

XYZ

YZX

Диметрия

XYZ

Спереди

Снизу

Справа

Стандартные виды при ориентации

главного вида

XYZ

Ориентация на панели

Вид/Изометрия

YZX

Эскиз в

плоскости

Диметрия

XYZ

YZX

Диметрия

XYZ

Спереди

Снизу

Справа

Рис. 3.9. Связь между аксонометрическим изображением,

расположением эскиза и стандартными видами

На основе анализа изображений на рис. 3.9 можно сделать следующие реко-
мендации по выбору начальной ориентации плоскостей проекций при созда-
нии моделей:



в общем случае целесообразен выбор ориентации Изометрия XYZ, при
этом изображение в эскизе плоскости yz должно быть перевернуто;



выбор ориентации Изометрия YZX оправдан при необходимости получе-
ния аксонометрии в прямоугольной диметрической проекции;



ориентацию Изометрия ZXY при выполнении учебных заданий, рассмат-
риваемых в данной книге, не применять.

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

3.5. Настройка параметров и расчет
характеристик моделей

3.5.1.

Определение и задание свойств детали

Щелкните правой кнопкой мыши в любом пустом месте окна модели.
Из контекстного меню вызовите команду Свойства (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Контекстное меню для выбора команды Свойства

На Панели свойств в поле Обозначение введите обозначение (например,
ПМИГ.ХХХХ10) и наименование детали (Опора) в поле Наименование, оп-
ределите или задайте ее цвет (рис. 3.11). Нажмите кнопку Создать объект

на Панели специального управления. В профессиональной версии воз-

можен выбор марки материала, из которого изготавливается деталь.

Рис. 3.11. Ввод обозначения и наименование детали, задание ее цвета

3.5.2.

Управление свойствами

поверхности модели

Очень часто параллельные грани детали сливаются на полутоновом изобра-
жении. Восприятие такого изображения можно улучшить, если свойства па-

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

раллельных граней сделать разными. Чтобы задать свойства поверхности
(степень блеска, прозрачность и т. д.) через контекстное меню выбора коман-
ды Свойства, необходимо вызвать панель настройки оптических свойств
(рис. 3.12).

Рис. 3.12. Панель настройки оптических свойств

Настроив свойства поверхности, необходимо подтвердить сделанные изме-
нения.

3.5.3.

Выбор материала

При работе с деталью можно выбрать материал, из которого она должна из-
готавливаться.  Через  контекстное  меню  выбора  команды  Свойства  необхо-
димо вызвать Панель свойств, переключиться на вкладку Параметры МЦХ
и нажать кнопку Материал (рис. 3.13). На появившейся панели кнопка Вы-
брать  из  списка  материалов  позволяет  выбрать  материал  из  справочного
файла  плотностей.  В  окне  Плотность  материалов  (рис. 3.14)  можно  рас-
крыть нужный раздел и указать марку материала.
В  профессиональной  версии  системы,  расположенная  на  панели  Материал
кнопка Выбрать из справочника материалов позволяет обратиться к спра-
вочнику материалов и сортаментов.

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

Рис. 3.13. Панель Материал

Рис. 3.14. Окно Плотность материалов

3.5.4.

Расчет массо-центровочных

характеристик модели

Поддерживаются расчеты массы, площади поверхности, объема, координат
центра масс, плоскостных, осевых и центробежных моментов инерции. Для
осуществления расчета на Инструментальной панели Измерения (3D) необ-
ходимо нажать кнопку МЦХ модели

3.6. Создание ассоциативных видов

Многие трехмерные модели деталей создаются с целью получения конструк-
торской документации, в том числе чертежей деталей.
В системе КОМПАС-3D имеется возможность создания ассоциативных чер-
тежей  трехмерных  деталей.  В  таких  чертежах  все  виды  связаны  с  моделью
так,  что  изменения  в  модели  приводят  к  изменению  изображения  в  каждом
ассоциативном виде.
Ассоциативное изображение формируется в обычном чертеже. В нем созда-
ются  выбранные  пользователем  ассоциативные  виды  и  разрезы  (сечения)
трехмерной детали. Виды автоматически располагаются в проекционной свя-
зи. При необходимости связь можно отключить. Это дает возможность про-
извольного размещения видов в чертеже.

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

3.6.1.

Стандартные виды

Для создания в текущем чертеже стандартных видов детали вызовите коман-
ду Вставка | Вид с модели | Стандартные (или нажмите кнопку Стандарт-
ные виды на панели Ассоциативные виды.
После вызова команды на экране появится стандартный диалог выбора файла
для открытия. Выберите деталь для создания видов и откройте файл. В окне
чертежа возникнет фантом изображения в виде габаритных прямоугольников
видов.
На  Панели  свойств  появятся  элементы  управления  (рис. 3.15),  которые  по-
зволяют  задать  параметры  создаваемых  видов.  В  раскрывающемся  списке
Ориентация главного вида можно выбрать требуемую ориентацию главно-
го вида.
После нажатия кнопки Схема на экране появится диалоговое окно (рис. 3.16),
в котором можно установить необходимый набор стандартных видов.

Рис. 3.15. Элементы управления параметрами задаваемых видов

Рис. 3.16. Диалоговое окно Выберите схему видов

Часть I. Работа с системой автоматизированного проектирования…

В полях Зазор по горизонтали, мм и Зазор по вертикали, мм можно задать
необходимые расстояния между главным видом и остальными видами.
На вкладке Параметры (см. рис. 3.15) можно также назначить цвет изобра-
жения  активных  видов  чертежа  и  установить  изображения,  а  на  вкладке
Линии  можно  изменить  стиль  линий  видимого  контура,  включить  или  от-
ключить отображение линий невидимого контура, установить отрисовку ли-
ний переходов.
После выбора нужных стандартных видов и настройки их параметров укажи-
те  положение  точки  привязки  изображения —  начало  координат  главного
вида.  В  чертеж  будут  вставлены  выбранные  виды  детали,  в  основную  над-
пись чертежа передадутся следующие сведения из документа-детали:



обозначение;



масса;



материал.

В Дереве построения чертежа появятся пиктограммы (рис. 3.17) созданных
видов и их названия.

Рис. 3.17. Пиктограммы созданных видов

Чертеж модели, полученный с помощью команды Стандартные виды, нуж-
дается в некоторой доработке: например, добавлении осевых линий, обозна-
чений центров и т. п. Кроме того, он не содержит объектов оформления: раз-
меров, технических требований и др.

3.6.2.

Разрез/сечение

Для создания в текущем чертеже вида, содержащего изображение раз-
реза или сечения модели, вызовите команду Вставка | Вид с модели | Разрез/
Сечение или нажмите кнопку Разрез/сечение на панели Ассоциативные
виды.
Укажите в окне чертежа обозначение секущей плоскости. На экране появится
фантом изображения в виде габаритного прямоугольника.

Глава 3. Введение в трехмерное моделирование деталей

На панели свойств появятся элементы управления, которые позволяют задать
параметры создаваемых объектов.
После настройки всех параметров укажите положение точки привязки изо-
бражения. В чертеж будет вставлен новый разрез или сечение, а в Дереве по-
строения чертежа появится пиктограмма созданного вида и его название.

3.7. Учебное пособие "Азбука КОМПАС"

В заключительном разделе части, посвященной работе с системой КОМПАС-
3D  LT,  следует  упомянуть  о  встроенном  электронном  учебном  пособии
"Азбука КОМПАС".
"Азбука  КОМПАС" —  это  интерактивное  учебное  пособие,  реализованное
в виде отдельного файла. В пособии, входящем в поставку КОМПАС-3D LT,
представлено 6 уроков по освоению 3D-технологии (рис. 3.18).
Освоение интерактивного учебного пособия "Азбука КОМПАС", безусловно,
может  способствовать  ускоренному  изучению  технологий  создания  твердо-
тельных моделей изделий.

Рис. 3.18. Первая страница "Азбуки КОМПАС"

Ч А С Т Ь I I

Черчение

с КОМПАС-3D

Глава 4

Создание трехмерных моделей
и выполнение двумерных
графических фрагментов

Виды изделий всех отраслей промышленности при выполнении конструктор-
ской документации устанавливает ГОСТ 2.101-68.
Изделием называется любой предмет или набор предметов производства,
подлежащих изготовлению на предприятии. Установлены следующие виды
изделий:



детали;



сборочные единицы;



комплексы;



комплекты.

Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке
материала без применения сборочных операций, например: валик из одного
куска металла, литой корпус, печатная плата. К деталям также относят изде-
лия типа коробки (склеенной, сваренной, спаянной) из одного куска листово-
го материала (картон, листовая сталь).
Части  детали,  имеющие  определенное  назначение,  называются  ее  элемента-
ми, например: фаска, проточка, ребро и т. п.
Виды и комплектность конструкторских документов на изделия устанавлива-
ет  ГОСТ  2.102-68.  Одним  из  наиболее  распространенных  является  чертеж
детали —  документ,  содержащий  изображение  детали  и  другие  данные,  не-
обходимые для ее изготовления и контроля.

4.1. Изображение плоской детали.
Нанесение размеров

Рассмотрим задание 1, в котором необходимо завершить изображение пло-
ских деталей по представленным половинкам, ограниченным осью симметрии,

Часть II. Черчение с КОМПАС-3D

а также нанести размеры и указать их количество. Перед выполнением зада-
ния необходимо ознакомиться со следующими общими правилами нанесения
размеров (ГОСТ 2.307-68):



размеры изображенного изделия и его элементов определяют по размер-
ным числам, нанесенным на чертеже. Так как размерные числа соответст-
вуют натуральным размерам изделия, то они не зависят от масштаба изо-
бражения;



общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но
достаточным для изготовления и контроля изделия;



каждый размер указывают только один раз;



линейные размеры указывают в миллиметрах без обозначения единиц из-
мерения;



угловые размеры указывают в градусах, минутах и секундах с обозначе-
нием единицы измерения, например: 4 , 4 30', 4 30'40";



при нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию прово-
дят параллельно этому отрезку, а выносные линии — перпендикулярно
размерным;



при нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги
с центром в его вершине, а выносные линии — радиально;



размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения;



размерную линию, как правило, с обоих концов ограничивают стрелками;



выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на
1—5 мм;



минимальные расстояния между параллельными размерными линиями
должны быть 7 мм, а между размерной и линией контура — 10 мм и вы-
браны в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа;



необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий. Поэтому
меньшие размеры ставят ближе к контуру изображения, чем большие раз-
меры;



размеры двух симметрично расположенных элементов изделия (кроме от-
верстий) наносят один раз без указания их количества, группируя, как
правило, в одном месте все размеры (рис. 4.1);



не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных
изображениях;



размеры фасок под углом 45 наносят, как показано на рис. 4.2, а. Размеры
фасок под другими углами указывают по общим правилам — линейным и
угловым размерами или двумя линейными размерами (рис. 4.2, б);

содержание .. 2 3 4 5 ..