Компас-3D V11 на примерах 978-5-9775-0414-0

Citation preview

Ïàâåë Òàëàëàé

Ñàíêò-Ïåòåðáóðã «ÁÕÂ-Ïåòåðáóðã» 2010

УДК 681.3.06 ББК 32.973.26-018.2 Т16

Талалай П. Г. Т16

КОМПАС-3D V11 на примерах. — СПб.: БХВ-Петербург, 2010. — 624 с.: ил. + DVD ISBN 978-5-9775-0414-0 На примерах демонстрируется работа в системе трехмерного моделирования КОМПАС-3D V11. Описан новый инструментарий для простановки размеров и обозначений в трехмерных моделях, поддерживающий последний ГОСТ 2.052-2006 "ЕСКД. Электронная модель изделия". Рассмотрены методы выполнения эскизов и формообразующих операций, способы построения стандартизованных мест деталей и самих деталей при помощи встроенных библиотек, правила подготовки модели сборочного узла и спецификации, средства создания трехмерных моделей и чертежей с разнесенными компонентами, анимации и записи видеороликов, выполнения фотореалистичных изображений. Отмечены специальные возможности системы: назначение переменных, нанесение объемного текста, выполнение зеркальных и листовых деталей, создание литейных форм и литейных заготовок деталей. Прилагаемый диск содержит дистрибутив программы КОМПАС3D V11, работающей как полноформатная версия в течение 30 дней, облегченную учебную версию программы КОМПАС-3D LT, утилиту для просмотра и печати документов КОМПАС-3D Viewer V10 и примеры трехмерных сборок. Для инженеров-конструкторов, студентов вузов и преподавателей УДК 681.3.06 ББК 32.973.26-018.2

Группа подготовки издания: Главный редактор Зав. редакцией Редактор Компьютерная верстка Корректор Дизайн серии Оформление обложки Зав. производством

Екатерина Кондукова Григорий Добин Анна Кузьмина Ольги Сергиенко Зинаида Дмитриева Игоря Цырульникова Елены Беляевой Николай Тверских

Ëèöåíçèÿ ÈÄ ¹ 02429 îò 24.07.00. Ïîäïèñàíî â ïå÷àòü 30.10.09. Ôîðìàò 70×1001/16. Ïå÷àòü îôñåòíàÿ. Óñë. ïå÷. ë. 50,31. Òèðàæ 1500 ýêç. Çàêàç ¹ "ÁÕÂ-Ïåòåðáóðã", 190005, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Èçìàéëîâñêèé ïð., 29. Ñàíèòàðíî-ýïèäåìèîëîãè÷åñêîå çàêëþ÷åíèå íà ïðîäóêöèþ ¹ 77.99.60.953.Ä.005770.05.09 îò 26.05.2009 ã. âûäàíî Ôåäåðàëüíîé ñëóæáîé ïî íàäçîðó â ñôåðå çàùèòû ïðàâ ïîòðåáèòåëåé è áëàãîïîëó÷èÿ ÷åëîâåêà. Îòïå÷àòàíî ñ ãîòîâûõ äèàïîçèòèâîâ â ÃÓÏ "Òèïîãðàôèÿ "Íàóêà" 199034, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, 9 ëèíèÿ, 12

ISBN 978-5-9775-0414-0

© Талалай П. Г., 2009 © Оформление, издательство "БХВ-Петербург", 2009

Оглавление Введение............................................................................................................................... 1 Почему КОМПАС-3D ..........................................................................................................................2 КОМПАС-3D от 5.10 до V11 ..............................................................................................................3 Установка КОМПАС-3D на компьютер.............................................................................................5 Типы документов и файлов .................................................................................................................6 Структура книги ...................................................................................................................................7

Глава 1. Двумерные чертежи........................................................................................... 9 1.1. Начало и окончание работы с КОМПАС-График ......................................................................9 1.2. Основные элементы интерфейса ...............................................................................................13 1.3. Создание нового документа типа Чертеж...............................................................................20 1.4. Перемещение курсора, использование привязок и сетки ........................................................31 1.4.1. Перемещение и вид курсора ............................................................................................. 31 1.4.2. Привязки ............................................................................................................................32 1.4.3. Сетка...................................................................................................................................34 1.5. Управляющие клавиши ..............................................................................................................36 1.6. Работа с геометрическими объектами....................................................................................... 38 1.6.1. Основные принципы создания геометрических объектов .............................................38 Отрезок ..............................................................................................................................40 Вспомогательная прямая ..................................................................................................44 Плоские фигуры ................................................................................................................ 46 Кривая Безье и волнистая линия......................................................................................46 Фаска и скругление ........................................................................................................... 48 Штриховка .........................................................................................................................48 1.6.2. Нанесение осевых и центровых линий ............................................................................50 Команда Осевая линия по двум точкам ..........................................................................50 Команда Автоосевая ........................................................................................................52 Команда Обозначение центра .........................................................................................52 1.6.3. Пример 1. Чертеж детали Подшипник ............................................................................53 1.7. Размеры и тестовые надписи .....................................................................................................64 1.7.1. Приемы простановки размеров ........................................................................................64 Простой линейный размер ...............................................................................................64 Обозначение сферы, конусности и уклона......................................................................70 Обозначение толщины и длины на одной проекции......................................................72 Диаметральный и радиальный размеры ..........................................................................73

IV

Оглавление

Простой угловой размер ...................................................................................................74 Авторазмер ........................................................................................................................75 1.7.2. Ввод текстовых надписей и оформление чертежа .........................................................76 Текстовые надписи............................................................................................................ 76 Технические требования...................................................................................................78 Заполнение основной надписи .........................................................................................81 1.7.3. Пример 2. Нанесение размеров на чертеж детали Подшипник .....................................83 1.8. Обозначения ................................................................................................................................87 1.8.1. Обозначения видов, разрезов и выносных элементов....................................................87 Обозначение разрезов и сечений .....................................................................................88 Обозначение направления проецирования .....................................................................90 Обозначение выносного элемента ...................................................................................90 1.8.2. Технологические обозначения .........................................................................................92 Шероховатость ..................................................................................................................92 База .....................................................................................................................................96 Допуски формы и расположения .....................................................................................97 1.8.3. Пример 3. Нанесение шероховатости и допусков расположения на чертеж детали Подшипник ............................................................................................................99 1.9. Изменение формы, копирование и удаление объектов ..........................................................101 Выделение объектов .......................................................................................................101 Редактирование объектов ...............................................................................................103 Удаление объектов ..........................................................................................................104 Измерения ........................................................................................................................104 1.10. Печать чертежа........................................................................................................................105

Глава 2. Первые шаги трехмерного моделирования .............................................. 109 2.1. Введение в трехмерное моделирование ..................................................................................109 2.2. Основные элементы интерфейса ............................................................................................. 111 2.3. Настройка параметров текущей детали ..................................................................................122 2.4. Общий порядок трехмерного моделирования ........................................................................126 2.5. Операция выдавливания ...........................................................................................................132 2.5.1. Требования к эскизу операции выдавливания ..............................................................132 2.5.2. Пример 4. Модель параллелепипеда .............................................................................132 2.5.3. Пример 5. Модели цилиндра, трубы, прокладки ..........................................................137 Цилиндр ...........................................................................................................................137 Труба ................................................................................................................................138 Прокладка ........................................................................................................................139 2.5.4. Пример 6. Модель кожуха ..............................................................................................139 2.6. Редактирование эскиза и операции ......................................................................................... 141 2.7. Параметризация эскиза.............................................................................................................144 2.8. Операция вращения ..................................................................................................................148 2.8.1. Требования к эскизу операции вращения .....................................................................148 2.8.2. Пример 7. Модель вала ...................................................................................................149 2.8.3. Пример 8. Модель фланца ..............................................................................................152 2.9. Вспомогательная геометрия и пространственные кривые ....................................................153 2.10. Кинематическая операция ......................................................................................................155 2.10.1. Требования к эскизам кинематической операции ......................................................155 2.10.2. Пример 9. Модель змеевика .........................................................................................156 2.10.3. Пример 10. Модель шнекового конвейера ..................................................................159

Оглавление

V

2.11. Операция по сечениям ............................................................................................................162 2.11.1. Требования к эскизам операции по сечениям ...........................................................162 2.11.2. Пример 11. Модель молотка .......................................................................................163 2.11.3. Пример 12. Модель кубка ...........................................................................................167

Глава 3. Стратегия 3D-моделирования ..................................................................... 168 3.1. Выбор объектов.........................................................................................................................168 3.2. Планирование моделирования .................................................................................................170 3.3. Основные приемы 3D-моделирования ....................................................................................173 3.3.1. Пример 13. Модель детали Подшипник ........................................................................173 3.3.2. Массо-центровочные характеристики ...........................................................................180 3.3.3. Пример 14. Модель опоры .............................................................................................184 3.4. Элементы оформления трехмерной модели ...........................................................................201 3.4.1. Общие сведения об элементах оформления..................................................................201 3.4.2. Условное изображение резьбы.......................................................................................202 3.4.3. Размеры ............................................................................................................................205 Линейные размеры ..........................................................................................................205 Угловые размеры ............................................................................................................208 Радиальный и диаметральный размеры ........................................................................210 3.5. Простые и сложные разрезы ....................................................................................................212 3.6. Масштабирование тел ..............................................................................................................216

Глава 4. Ассоциативный чертеж ................................................................................ 218 4.1. Общие сведения о рабочих и ассоциативных чертежах ........................................................218 4.2. Пример 15. Ассоциативный чертеж детали Подшипник .......................................................224 4.3. Пример 16. Ассоциативный чертеж опоры ............................................................................237

Глава 5. Конструктивные элементы .......................................................................... 244 5.1. Фаски .........................................................................................................................................244 5.2. Скругления ................................................................................................................................248 5.3. Резьбы ........................................................................................................................................251 5.3.1. Изображение резьбы на чертежах и в модели ..............................................................251 5.3.2. Метрическая цилиндрическая резьба ............................................................................253 5.3.3. Трубная цилиндрическая резьба ....................................................................................254 5.3.4. Трапецеидальная резьба ................................................................................................. 255 5.3.5. Прямоугольная резьба ....................................................................................................257 5.3.6. Проточка, сбег, недовод и недорез резьбы ...................................................................258 5.3.7. Резьбовые крепежные соединения.................................................................................261 Болтовое соединение ......................................................................................................263 Шпилечное соединение ..................................................................................................267 Винтовое соединение......................................................................................................270 5.3.8. Пример 17. Моделирование отверстий под шпилечное соединение ..........................273 5.4. Головки под гаечный ключ ......................................................................................................281 5.4.1. Выбор размера под ключ ................................................................................................ 281 5.4.2. Пример 18. Моделирование колпачка ...........................................................................283 5.5. Конические поверхности ..........................................................................................................285 5.5.1. Параметры конических поверхностей ...........................................................................285 5.5.2. Пример 19. Модель конуса .............................................................................................287

VI

Оглавление

5.6. Уклоны .......................................................................................................................................290 5.6.1. Параметры уклонов .........................................................................................................290 5.6.2. Пример 20. Модель швеллера ........................................................................................291 5.7. Рифление ...................................................................................................................................294 5.7.1. Параметры рифления ......................................................................................................294 5.7.2. Пример 21. Модель рукоятки с рифлением ..................................................................296 5.8. Центровые отверстия ................................................................................................................298 5.8.1. Параметры центровых отверстий ..................................................................................298 5.8.2. Пример 22. Моделирование центровых отверстий ......................................................301

Глава 6. Трехмерные библиотеки ............................................................................... 303 6.1. Подключение КОМПАС-библиотек........................................................................................303 6.2. Справочник материалов ...........................................................................................................306 6.3. Канавки ......................................................................................................................................310 6.3.1. Общие сведения ..............................................................................................................310 6.3.2. Пример 23. Моделирование канавки для выхода шлифовального круга ...................311 6.4. Шпоночные пазы ......................................................................................................................314 6.4.1. Общие сведения ..............................................................................................................314 6.4.2. Пример 24. Моделирование шпоночного паза под призматическую шпонку ...........317 6.5. Цилиндрические зубчатые колеса ........................................................................................... 320 6.5.1. Общие сведения ..............................................................................................................320 6.5.2. Пример 25. Модель вала-шестерни ...............................................................................322 6.6. Зубчатые (шлицевые) соединения ........................................................................................... 328 6.6.1. Общие сведения ..............................................................................................................328 6.6.2. Пример 26. Моделирование шлицевого вала................................................................332 6.7. Пружины ....................................................................................................................................335 6.7.1. Общие сведения ..............................................................................................................335 6.7.2. Пример 27. Моделирование винтовой цилиндрической пружины сжатия с переменными................................................................................................................. 338 6.7.3. Пример 28. Создание библиотеки пользователя Пружины сжатия ............................355 6.7.4. Пример 29. Моделирование винтовой цилиндрической пружины сжатия с помощью модуля КОМПАС-SPRING.........................................................................359 6.8. Библиотека Стандартные изделия ........................................................................................... 364 6.8.1. Общие сведения ..............................................................................................................364 6.8.2. Пример 30. Моделирование резьбовых отверстий .......................................................365

Глава 7. Специальные возможности системы КОМПАС-3D................................ 370 7.1. Нанесение объемного текста....................................................................................................370 7.1.1. Маркирование и клеймение изделий .............................................................................370 7.1.2. Пример 31. Моделирование автомобильного номера ..................................................373 7.2. Зеркальные детали ....................................................................................................................376 7.2.1. Зеркальная симметрия и зеркальные детали .................................................................376 7.2.2. Пример 32. Модели крышек шестеренного насоса ......................................................377 7.3. Литейные формы.......................................................................................................................385 7.3.1. Литейные детали и отливки ...........................................................................................385 7.3.2. Пример 33. Моделирование отливки и литейной полуформы крышки шестеренного насоса .......................................................................................................388 7.4. Моделирование листовой детали ............................................................................................ 394 7.4.1. Листовая деталь и ее параметры ....................................................................................394 7.4.2. Листовое тело ..................................................................................................................399

Оглавление

VII

7.4.3. Создание и добавление сгибов .......................................................................................401 Добавление простого сгиба (сгиба по ребру детали) ...................................................401 Управление боковыми сторонами сгиба и его продолжения ......................................407 Добавление сгиба с освобождением ..............................................................................408 Добавление сгиба по эскизу ...........................................................................................409 Добавление сгиба по линии............................................................................................411 Добавление подсечки ......................................................................................................413 7.4.4. Замыкание углов..............................................................................................................415 7.4.5. Добавление вырезов и отверстий ...................................................................................417 7.4.6. Добавление пластины .....................................................................................................419 7.4.7. Разгибание и сгибание сгибов, развертка .....................................................................420 7.4.8. Штампованные детали .................................................................................................... 422 7.4.9. Пример 34. Модель кронштейна ....................................................................................424 7.5. "Азбука КОМПАС" ...................................................................................................................433

Глава 8. Деталирование на основе твердотельного моделирования ................... 437 8.1. Основные требования к чертежу детали и общий порядок деталирования .........................437 8.2. Пример 35. Деталирование клапана ........................................................................................ 440 8.2.1. Чтение сборочного чертежа и спецификации...............................................................440 8.2.2. Втулка, клапан и прокладка............................................................................................445 Втулка ..............................................................................................................................445 Клапан ..............................................................................................................................452 Прокладка ........................................................................................................................456 8.2.3. Маховичок и шпиндель .................................................................................................. 457 Маховичок .......................................................................................................................457 Шпиндель ........................................................................................................................462 8.2.4. Крышка и фланец ............................................................................................................468 Крышка ............................................................................................................................468 Фланец .............................................................................................................................476 8.2.5. Корпус ..............................................................................................................................479

Глава 9. Моделирование сборочной единицы .......................................................... 486 9.1. Основы проектирования сборочных единиц ..........................................................................486 9.2. Создание документа типа Сборка ...........................................................................................489 9.3. Включение нового компонента в сборку ................................................................................492 9.3.1. Добавление готовых компонентов.................................................................................492 9.3.2. Создание компонента в контексте сборки ....................................................................494 9.3.3. Добавление стандартных изделий .................................................................................495 Добавление крепежных изделий через Менеджер библиотек.....................................495 Добавление через Библиотеку стандартных изделий ..................................................498 9.4. Свойства сборки и ее компонентов ......................................................................................... 502 9.4.1. Свойства сборки ..............................................................................................................502 9.4.2. Свойства компонента ......................................................................................................503 9.5. Перемещение, поворот и сопряжение компонентов сборки .................................................504 9.5.1. Перемещение и поворот компонентов ..........................................................................504 9.5.2. Сопряжения компонентов ..............................................................................................505 9.6. Редактирование сборки ............................................................................................................507 9.6.1. Общие сведения о редактировании сборки...................................................................507 9.6.2. Редактирование компонента ..........................................................................................511 9.6.3. Копирование компонента ...............................................................................................513 9.6.4. Редактирование параметров стандартных изделий ......................................................513

VIII

Оглавление

9.6.5. Редактирование сопряжений ..........................................................................................514 9.6.6. Управление видимостью компонентов и объектов ......................................................515 9.7. Проверка пересечений компонентов .......................................................................................518 9.8. Пример 36. Сборочная модель клапана ..................................................................................520 9.9. Ассоциативный сборочный чертеж .........................................................................................529 9.9.1. Требования к сборочному чертежу................................................................................529 9.9.2. Построение ассоциативного сборочного чертежа........................................................531 9.9.3. Пример 37. Ассоциативный сборочный чертеж клапана............................................. 538 9.10. Спецификация сборочного чертежа ......................................................................................541 9.10.1. Общие сведения о спецификации ................................................................................541 9.10.2. Создание спецификации в ручном режиме .................................................................543 Создание спецификации в файле сборочного чертежа ..............................................543 Создание спецификации как отдельного документа типа Чертеж..........................545 Создание документа типа Спецификация ...................................................................548 9.10.3. Создание спецификации в полуавтоматическом режиме ..........................................555 9.10.4. Пример 38. Формирование спецификации к сборочному чертежу клапана ............556 Создание объектов спецификации ...............................................................................556 Создание файла спецификации ....................................................................................558 Подключение спецификации к сборочному чертежу.................................................560 Подключение объектов спецификации к позиционным линиям-выноскам .............562 Подключение рабочих чертежей к объектам спецификации ....................................565 Создание раздела Документация и заполнение основной надписи..........................567

Глава 10. Демонстрационные возможности системы ............................................. 570 10.1. Разнесение компонентов ........................................................................................................570 10.2. Демонстрация работы механических передач ......................................................................575 10.2.1. Общие приемы наложения механических сопряжений ...........................................575 10.2.2. Пример 39. Демонстрация работы зубчатой передачи ............................................577 10.3. Анимация трехмерных моделей ............................................................................................ 580 10.3.1. Подключение Библиотеки анимации .........................................................................580 10.3.2. Сохранение и создание сценария анимации .............................................................582 Сохранение сценария анимации.................................................................................582 Создание анимационного шага ..................................................................................582 Прямолинейное перемещение компонента ...............................................................584 Вращение компонента ................................................................................................588 Соударения компонентов ...........................................................................................590 Прозрачность компонентов ........................................................................................591 10.3.3. Редактирование сценария ...........................................................................................591 10.3.4. Настройка параметров и воспроизведение анимации .............................................. 592 10.3.5. Пример 40. Анимация модели зубчатого редуктора ................................................594 10.4. Фотореалистичные изображения ........................................................................................... 597 10.4.1. Установка и подключение библиотеки Фотореалистика .........................................597 10.4.2. Интерфейс библиотеки ...............................................................................................599 10.4.3. Пример 41. Три шага создания фотореалистичного изображения .........................602

Заключение ..................................................................................................................... 608 Приложение. Описание DVD ....................................................................................... 611 Список литературы ....................................................................................................... 612 Предметный указатель ................................................................................................. 613

Введение

В настоящее время на рынке систем автоматизированного проектирования (САПР) имеется большое количество программно-аппаратных средств автоматизации проектных, конструкторско-технологических и производственных работ. По уровню цен и возможностей все САПР условно можно разделить на три категории.  САПР низшего уровня — это, по существу, системы автоматизации тра-

диционных процессов проектирования на основе двумерных чертежей. К ним относятся так называемые "чертилки" или "электронные кульманы", ярчайшими представителями которых являются AutoCAD LT, Т-Flex CAD 2D, КОМПАС-График и др.  САПР среднего уровня — позволяют, кроме этого, строить трехмерные

параметрические модели деталей и сборок. Здесь уже другое качество и, соответственно, дополнительные возможности. Представителями САПР этой категории являются системы трехмерного твердотельного проектирования Autodesk Inventor, Autodesk Mechanical Desktop, SolidWorks, КОМПАС-3D, Solid Edge, T-FLEX CAD и ряд других. В настоящее время системы среднего уровня очень популярны и поэтому быстро развиваются, приближаясь по своим возможностям к САПР высшего уровня.  САПР высшего уровня — закрывают собой практически все области про-

ектирования, от разработки изделий и оснастки до проведения инженерных расчетов и изготовления. САПР высшего уровня имеют два основных отличия. Во-первых, они обеспечивает полный цикл создания изделия — от концептуальной идеи до ее реализации. Во-вторых, позволяют создавать проектно-информационную среду для одновременной работы всех участников процесса. В настоящее время наиболее полно всем требованиям, предъявляемым к интегрированным САПР высшего уровня, отвечает система Unigraphics.

2

Введение

При выборе программы мы руководствовались, в первую очередь, тем, чтобы "электронный кульман" был удобным, аккуратным и легким в освоении инженерным инструментом, и решили остановить свой выбор на САПР среднего уровня — системе КОМПАС-3D, разработанной российской компанией "АСКОН". Настоящая книга предназначена как для тех, кто делает только первые шаги в двумерном и трехмерном проектировании, так и для тех, кто уже владеет основами компьютерной графики и желает изучить специальные возможности системы КОМПАС-3D.

Почему КОМПАС-3D Система КОМПАС-3D позволяет автоматизировать проектно-конструкторские работы в различных отраслях деятельности, создавать трехмерные параметрические модели, содержащие как оригинальные, так и стандартизованные элементы, и выпускать техническую документацию — чертежи, схемы, пояснительные записки и др. Система имеет простой и понятный интерфейс, эффективный и удобный набор управляющих команд, большой список библиотек, а также, что представляется особенно важным, обладает возможностью компьютерного проектирования в соответствии с правилами оформления конструкторской и строительной документации, принятыми в России. В последних версиях программы осуществлена поддержка нового стандарта ГОСТ 2.052-2006 "ЕСКД. Электронная модель изделия". Система КОМПАС-3D ориентирована на работу в среде MS Windows и использует ставшую привычной для пользователей структуру Windowsприложений. Это касается интерфейса программы, порядка создания, открытия и сохранения документов, вида диалоговых окон и панелей инструментов. Основная задача системы — получение в минимальные сроки качественной конструкторской и технологической документации, необходимой для производства самых различных изделий. К такой документации относятся рабочие чертежи деталей, чертежи общего вида, сборочные чертежи, спецификации, планы, схемы, текстовые документы. Кроме того, система позволяет выполнять наглядные реалистичные изображения изделий для составления каталогов и презентаций. Эти изображения могут быть использованы и для создания различных иллюстраций к технической литературе — инструкций по эксплуатации, ремонту, обслуживанию и т. д. Система КОМПАС-3D имеет так называемую модульную структуру. Она состоит из четырех основных модулей, решающих определенную задачу проектирования в единой программной оболочке:

Введение

3

 модуля плоского черчения;  модуля трехмерного моделирования;  системы проектирования спецификаций;  модуля работы с текстовыми документами.

Между модулями реализован прямой обмен данными, единый интерфейс пользователя и выдержаны общие для всех модулей правила работы. Создание двумерных чертежей во многом напоминает процесс ручного черчения, когда вместо карандаша и линейки конструктор использует компьютерную мышь и клавиатуру. Однако от такого способа создания чертежно-конструкторской документации разработчики САПР уже отказались. Почему? Этот традиционный способ проектирования по многим показателям — скорости выполнения чертежей, наглядности, комфортности и т. д. — оказался менее эффективным, чем так называемое трехмерное моделирование. Широкое использование трехмерного моделирования в инженерной практике привело буквально к перевороту в области проектирования деталей и машин. В современных конструкторских бюро проектирование осуществляется по схеме: модель — ассоциативный чертеж — спецификация, и именно такая схема реализована системой КОМПАС-3D. Для создания модели требуется создать двумерный чертеж, называемый эскизом, и затем выполнить формообразующую операцию, которая в большинстве случаев представляет собой след движения эскиза в пространстве. При этом подразумевается, что модель (трехмерное изображение деталей и сборочных единиц) занимает непрерывную область пространства определенной формы. Поэтому такое моделирование называют твердотельным. В системе КОМПАС-3D все этапы проектирования связаны между собой: изменение и редактирование эскиза или формообразующей операции автоматически приводит к соответствующему перестроению модели и ее ассоциативного чертежа. Спецификация также может быть ассоциативно связана со сборочным чертежом, трехмерной моделью сборки, моделями и чертежами деталей.

КОМПАС-3D от 5.10 до V11 Первоначально программа КОМПАС-График, разработанная компанией "АСКОН" в начале 90-х гг. прошлого столетия, была предназначена для работы в операционной системе DOS и являлась САПР низшего уровня, т. е. содержала только двумерные средства создания чертежей. Уже на этом этапе система была востребована и активно продвигалась на рынке САПР.

4

Введение

Впервые идея трехмерного моделирования была реализована в версии 5.10R02. В связи с этим система перешла в следующую категорию САПР и была переименована в КОМПАС-3D. Несмотря на значительную модернизацию системы, общая стратегия создания чертежей и моделей, сформулированная в той версии, осталась неизменной до сих пор. В последние годы система КОМПАС-3D была неоднократно усовершенствована, и на компьютерный рынок последовательно были выпущены версии от 5.11 до V11. Модернизация коснулась, в первую очередь, интерфейса, производительности, дополнительных возможностей, приложений и библиотек. В КОМПАС-3D V11 появилась возможность работы с системой и отдельными ее компонентами в ознакомительном режиме. Этот режим автоматически включается, если при запуске системы не обнаружена необходимая лицензия. В ознакомительном режиме обеспечивается полная функциональность системы и всех компонентов. Период работы в ознакомительном режиме — 30 календарных дней с момента первого запуска КОМПАС-3D. Ознакомительный период является однократным для конкретного компьютера. Для работы с понижением версии КОМПАС-документ, разработанный в версии V11, необходимо сохранить как документ версии 5.11 R03. Тогда он будет доступен для работы во всех версиях системы, но потеряет все новые возможности системы: изображения резьбы в моделях, листовые детали и т. д. Для работы в предыдущей версии системы при сохранении документа в списке Тип файла имеется возможность выбора версии V10. При разработке каждой версии системы КОМПАС-3D компания "АСКОН" выпускает также некоммерческую версию программы, которой в дополнение к номеру программного продукта присваивается индекс LT (например, КОМПАС-3D LT V10). Эта версия идеально подходит в качестве инструмента общего и профессионального образования для школьников и студентов технических вузов. По сравнению с профессиональной версией, в систему КОМПАС-3D LT внесены некоторые ограничения. С помощью некоммерческой облегченной версии можно создавать документы только трех типов: Чертеж, Фрагмент и Деталь. Тем не менее, она содержит весь необходимый инструментарий для построения трехмерных моделей и плоских чертежей любого уровня сложности с полной поддержкой российских стандартов. В облегченной версии сохранено главное — возможность записи созданных моделей на электронные носители данных и их вывод на печатающие устройства. Для просмотра и печати КОМПАС-документов, а также документов в форматах DXF и DWG компанией "АСКОН" разработана вспомогательная бесплатная

Введение

5

программа КОМПАС-3D Viewer. Имейте в виду, что программа КОМПАС-3D Viewer позволяет просмотреть или распечатать документы, но не редактировать их1.

Установка КОМПАС-3D на компьютер Система КОМПАС-3D V11 предназначена для работы на персональных компьютерах типа IBM PC, работающих под управлением русскоязычных операционных систем MS Windows XP SP2 и выше (редакции Professional или Professional x64) или MS Windows Vista (редакции Business, Business x64, Ultimate или Ultimate x64). Минимально возможная конфигурация компьютера для установки и работы в КОМПАС-3D соответствует минимальным системным требованиям операционных систем. Установочный комплект системы состоит из трех частей:  базовый комплект, включающий полный набор программ системы

КОМПАС-3D и некоторые библиотеки;  машиностроительная конфигурация, в которую входят дополнительные

служебные файлы и библиотеки, необходимые для машиностроительного проектирования;  строительная конфигурация, в которую входят дополнительные служеб-

ные файлы и библиотеки, используемые в промышленно-строительном проектировании. Необходимый объем свободного места на жестком диске составляет:  для установки базового комплекта — 700 Мбайт;  для установки машиностроительной конфигурации — дополнительно

500 Мбайт;  для установки строительной конфигурации — дополнительно 1,7 Гбайт.

Установка системы КОМПАС-3D на компьютер проводится в следующем порядке: 1. Установка базового комплекта (на этом же этапе автоматически устанавливается драйвер аппаратной защиты). 1

Демо-версия КОМПАС-3D V11, работающая как полная профессиональная версия в течение первых 30 дней с момента установки, и дистрибутивы КОМПАС-3D LT V10 и КОМПАС-3D Viewer V10 помещены на прилагаемом к книге компакт-диске.

6

Введение

2. При необходимости установка машиностроительной и/или строительной конфигурации. 3. Установка ключа аппаратной защиты в USB-порт компьютера.

Типы документов и файлов Для выпуска проектно-конструкторской документации профессиональная версия системы КОМПАС-3D предусматривает создание документов шести типов.  Чертеж (расширение файла cdw) — конструкторский документ, содержа-

щий двумерное графическое изображение изделия, основную надпись, рамку, дополнительные объекты оформления (размеры, шероховатость, технические требования и т. д.);  Фрагмент (расширение файла frg) — вспомогательный тип двумерного

графического документа. Фрагмент отличается от чертежа отсутствием рамки, основной надписи и других объектов оформления конструкторского документа, а сам чертеж располагается как бы на неограниченном чертежном листе. Он используется для хранения изображений, которые не нужно оформлять как отдельный конструкторский документ. Это эскизные прорисовки, конструкторские проработки, отдельные рисунки, используемые как вставки в другие документы.  Деталь (расширение файла m3d) — трехмерная модель изделия, изготав-

ливаемого из однородного материала.  Сборка (расширение файла а3d) — трехмерная модель, объединяющая

модели деталей, других сборочных единиц и стандартных изделий.  Спецификация (расширение файла spw) — это таблица, оформленная по

требованиям ЕСКД и содержащая обозначения, наименования и количество составных частей какого-либо изделия. Спецификация может быть заполнена как в ручном, так и в полуавтоматическом режиме.  Текстовый документ (расширение файла kdw) — как следует из назва-

ния, содержит преимущественно текстовую информацию. Этот тип документа может быть использован для составления пояснительных записок, извещений, технических условий и оформлен рамкой и соответствующей основной надписью. В арсенал программы КОМПАС-3D включен большой набор вспомогательных и служебных файлов, таких как резервной копии документа (расширение файла bak), шаблонов документов (с расширениями cdt, m3t, a3t и др.), файлов таблиц (расширение tbl) и т. д.

Введение

7

Структура книги Книга, которую вы держите в руках, не является обычным практическим руководством по САПР. Здесь, кроме методов и приемов создания чертежей и моделей на компьютере, вы найдете общетехнические сведения, которые позволят быстро и эффективно проектировать детали с различными конструктивными элементами — канавками, шпоночными пазами, центровыми отверстиями, шлицевыми соединениями, резьбой, ребрами жесткости и т. д. Описание работы в системе трехмерного моделирования КОМПАС-3D дается в ее логической последовательности, от простого к сложному. Книга начинается с изучения методов построения компьютерных чертежей на плоскости. Навыки построения геометрических примитивов необходимы и для трехмерного моделирования при создании эскизов формообразующих операций. Последующее содержание посвящено основам трехмерного моделирования и построению ассоциативных чертежей. Отдельная глава посвящена построению стандартизованных мест деталей и самих деталей — канавок, шпоночных пазов, пружин, цилиндрических шестерней, шлицевых соединений — при помощи встроенных в систему КОМПАС-3D библиотек. Здесь также изложены приемы по созданию собственной библиотеки пользователя. Особое внимание уделено специальным возможностям системы КОМПАС3D: назначению переменных, нанесению объемного текста, выполнению зеркальных и листовых деталей, созданию литейных форм и литейных заготовок деталей. Показано, как пользоваться встроенным в систему интерактивным самоучителем — "Азбукой КОМПАС". Подробно изложены правила выполнения модели сборочного узла и создания его ассоциативного "плоского" чертежа. В заключение рассмотрены возможности системы для создания демонстрационных материалов — наглядной презентации с разнесением компонентов, видеороликов, фотореалистичных изображений. Все разделы снабжаются соответствующими примерами с пошаговым рассмотрением материала. Однако в объеме одной книги невозможно рассказать обо всех возможностях системы КОМПАС-3D, которая содержит широкий набор средств, максимально упрощающих процессы проектирования. Так, для нее разработан пакет специализированных приложений и библиотек для автоматизации типовых работ, например:  3D-библиотека деталей пресс-форм — для создания трехмерных сборок,

чертежей и спецификаций пресс-форм различного типа;

8

Введение

 Трубопроводы 3D — для проектирования инженерных сетей;  Библиотека проектирования инженерных систем — для автоматизации

выпуска проектной документации раздела "Технология производства";  Библиотека деталей пневмо- и гидросистем. Научившись основным приемам трехмерного моделирования и автоматизированного проектирования, в дальнейшем вы уже самостоятельно сможете освоить дополнительные возможности системы КОМПАС-3D. Автор выражает благодарность компании "АСКОН" за предоставленную возможность безвозмездного пользования системой КОМПАС-3D V11 (без чего невозможно написать книгу подобного рода) и моей супруге Е. В. Талалай за большую помощь при создании иллюстраций.

ÃËÀÂÀ

1

Двумерные чертежи На первом этапе развития САПР наибольшее развитие получило проектирование на базе двумерных чертежно-конструкторских редакторов, т. к. в этом случае инженер использует знания и навыки, приобретенные ранее при черчении карандашом. Поэтому книга начинается с изучения методов построения компьютерных чертежей на плоскости (эта встроенная в систему часть по-прежнему называется КОМПАС-График). Навыки выполнения двумерных чертежей потребуются нам и в дальнейшем при вычерчивании эскизов формообразующих операций — основы для создания трехмерных моделей.

1.1. Начало и окончание работы с КОМПАС-График Запуск системы КОМПАС-3D проводится так же, как и запуск любых других Windows-приложений. 1. Передвиньте указатель мыши в левый нижний угол экрана и щелкните кнопку Пуск. 2. В раскрывшемся главном меню Windows установите курсор на меню Все программы. Задержите курсор на секунду, после чего автоматически откроется каскадное меню. 3. Переместите указатель мыши на АСКОН и затем на КОМПАС-3D V11, меню которой откроется правее (рис. 1.1). 4. Подвиньте указатель мыши на команду с логотипом системы КОМПАС3D V11, отвечающей за запуск программы, и щелкните левой кнопкой мыши.

10

Глава 1

Рис. 1.1. Последовательность вызова команды для запуска системы КОМПАС-3D V11

Еще проще систему можно запустить двойным щелчком мыши на логотипе программы, автоматически размещенном на рабочем столе компьютера при ее установке (рис. 1.2). Прекратить текущий сеанс работы КОМПАС-3D можно щелчком на кнопке Закрыть в правом верхнем углу программного окна (рис. 1.3). Если в системе нет открытого документа или в открытом документе нет несохраненных изменений, то работа программы будет прекращена немедленно. В противном случае КОМПАС-3D выдаст на экран стандартный запрос о сохранении изменений или отказе от них.

Рис. 1.2. Логотип системы КОМПАС-3D V11 на рабочем столе компьютера

Рис. 1.3. Команда прекращения текущего сеанса работы КОМПАС-3D V11

После запуска программы появится диалоговое окно Вид приложения (рис. 1.4). Из раскрывающегося списка выберите стиль используемого вами приложения, например, Microsoft Office 2003 или Microsoft Office 2007. Для того чтобы диалоговое окно не появлялось при следующих запусках системы, уберите флажок Показывать этот диалог при запуске. Затем нажмите кнопку OK. На экране появится Стартовая страница (рис. 1.5). Если вы закроете Стартовую страницу, то дальнейший доступ к ней будет возможен с помощью команды Справка | Стартовая страница. Команды, расположенные в окне Стартовая страница, позволяют:  узнать о новых возможностях текущей версии системы;  открыть учебное пособие "Азбука КОМПАС-3D";  открыть учебное пособие "Азбука КОМПАС-График";  посетить форум пользователей систем КОМПАС; сайты службы техниче-

ской поддержки и компании "АСКОН";  написать электронное письмо в службу технической поддержки.

Двумерные чертежи

11

Рис. 1.4. Диалоговое окно Вид приложения

Рис. 1.5. Стартовая страница системы КОМПАС-3D V11

12

Глава 1

В верхней части Стартовой страницы находятся (рис. 1.6):  заголовок окна — название и номер версии системы;  пункты главного меню;  Стандартная панель.

Рис. 1.6. Верхняя часть Стартовой страницы

Создавать и открывать уже созданные документы в системе КОМПАС-3D можно несколькими способами. В дальнейшей работе вы сами определите, какой из способов создания и открытия документов вам будет удобнее. При появлении на экране стартовой страницы целесообразно пользоваться командами, расположенными "в подвале" этой страницы. Создать или открыть документ можно при помощи команд, расположенных на Стандартной панели или в пункте меню Файл. Первый способ — нажмите кнопку Создать или вызовите команду Файл | Создать. После этого на экране появится диалоговое окно создания нового документа (рис. 1.7). Выделите значок создаваемого документа и нажмите кнопку OK. Второй способ — более оперативный. На Стандартной панели раскройте окно Создать (для этого щелкните мышью на треугольнике рядом с командой) и выберите тип нужного вам нового документа (рис. 1.8). При создании новых документов используются параметры по умолчанию (например, для чертежа это формат листа, его ориентация, стиль оформления, стили текстовых надписей в различных объектах, параметры отображения и цвет моделей). Создайте новый документ типа Чертеж. По умолчанию система создает лист формата А4 вертикальной ориентации с типом основной надписи по форме 1: "Чертеж конструкторский, первый лист".

Двумерные чертежи

13

Рис. 1.7. Диалоговое окно Новый документ

Рис. 1.8. Раскрывающийся список кнопки Создать

1.2. Основные элементы интерфейса Сразу после создания документа открывается окно, подобное другим окнам операционной системы Windows (рис. 1.9). Основную часть программного окна занимает окно документа. Вокруг окна документа расположены следующие элементы.  Заголовок программного окна расположен в самой верхней его части. В нем отражаются: • название и номер версии программы; • тип открытого документа; полный путь (последовательность папок, определяющих его положение на жестком или гибком диске);

14

Глава 1

• имя документа; • имя текущего вида (если открытый документ является чертежом).

Рис. 1.9. Элементы интерфейса в режиме создания чертежа

 Главное меню расположено сразу под заголовком. Оно позволяет вызы-

вать команды, сгруппированные по различным функциям в пунктах меню. На данный момент строка главного меню содержит 11 пунктов (в дальнейшим, по мере необходимости, мы будем обращаться к командам, находящимся в том или ином пункте главного меню): • Файл; • Редактор; • Выделить;

Двумерные чертежи

15

• Вид; • Вставка; • Инструменты; • Спецификация; • Сервис; • Окно; • Справка; • Библиотеки.  Под строкой главного меню находится Стандартная панель, на которой расположены кнопки вызова наиболее часто используемых команд (рис. 1.10): • Создать — вызывает диалоговое окно создания нового документа; • Открыть — открывает диалоговое окно для выбора и открытия уже существующего документа; • Сохранить — сохраняет документ с именем и расширением, которые были установлены при самом первом сохранении документа (в том случае, если документ сохраняется впервые, на экране появится соответствующее диалоговое окно); • Печать — позволяет начать вывод текущего документа на печатающее устройство (эта команда доступна только при работе в режиме предварительного просмотра); • Предварительный просмотр — размещает документ на установленном пользователем формате для возможной корректировки его размеров и положения перед выводом на печать;

Рис. 1.10. Стандартная панель инструментов

16

Глава 1

• Загрузить задание на печать — загружает в предварительный просмотр ранее сохраненное задание на печать; • Вырезать — удаляет выделенные объекты и помещает их в буфер обмена (при этом предыдущее содержимое буфера обмена удаляется из него); • Копировать — копирует выделенные объекты в буфер обмена; • Вставить — вставляет копию содержимого буфера обмена в документ; • Копировать свойства — позволяет скопировать свойства указанного объекта (источника свойств) в другие объекты, т. е. сделать свойства других объектов совпадающими со свойствами указанного объекта; • Свойства — включает или отключает отображение на экране окна Свойства; • Отменить — отменяет предыдущее совершенное действие; • Повторить — повторяет предыдущее совершенное действие; • Менеджер библиотек — включает или отключает диалог управления КОМПАС-библиотеками; • Менеджер документа — выполняет операции с листами, видами и слоями документа; • Переменные — позволяет работать со списком переменных, который формируется при работе в системе; • Справка — позволяет получить справку по командам, кнопкам и другим объектам рабочего экрана.  Панель Вид расположена рядом со Стандартной панелью, справа от нее.

На панели Вид размещаются команды для настройки изображения на экране монитора (рис. 1.11): • Показать все — изменяет масштаб отображения в окне документа таким образом, чтобы на экране был виден весь чертеж;

Рис. 1.11. Панель Вид в режиме создания чертежа

Двумерные чертежи

17

• Увеличить масштаб рамкой — позволяет изменить масштаб отображения в активном окне с помощью прямоугольной рамки; • Приблизить/отдалить — позволяет плавно менять масштаб изображения при движении курсора вверх или вниз с нажатой левой кнопкой (если вы пользуетесь мышью с колесом, то для изменения масштаба отображения вращайте колесо мыши); • поле Текущий масштаб — показывает масштаб отображения в окне документа (чтобы изменить масштаб, разверните список и выберите нужное значение из списка или введите значение с клавиатуры); • Сдвинуть — позволяет сдвинуть изображение, "подхватив" его нажатой кнопкой мыши (при вызове команды курсор меняет свою форму на четырехстороннюю стрелку); • Перестроить — перестраивает все ассоциативные виды активного чертежа (если в чертеже нет ни одного ассоциативного вида, команда будет недоступна); • Обновить изображение — выполняет процедуру регенерации изображения, устраняя возникшие после выполнения некоторых команд искажения (разрывы, лишние точки или линии), которые носят временный характер и не имеют отношения к реальному состоянию документа.  Панель текущего состояния находится под Стандартной панелью и па-

нелью Вид или справа от них. В этой строке отображаются основные параметры текущего документа (рис. 1.12): • поле Текущий шаг курсора — показывает шаг курсора при нажатии клавиш со стрелками (можно ввести или выбрать из списка другое значение шага);

Рис. 1.12. Панель текущего состояния в режиме создания чертежа

18

Глава 1

• Состояние видов — выводит на экран диалоговое окно Менеджер документа для просмотра или изменения параметров существующих в документе видов (если в документе не созданы виды, то окно не активно); • Состояние слоев — также выводит на экран диалоговое окно Менеджер документа, в котором можно изменить параметры существующих слоев и создать новые слои; • Установка глобальных привязок — включает или отключает какиелибо глобальные привязки и настраивает их работу; • Запретить привязки — отменяет применение всех установленных привязок; • Параметрический режим — служит для включения и отключения в текущем документе параметрического режима (когда параметрический режим включен, связи и ограничения накладываются на объекты автоматически; при отключенном параметрическом режиме возможно ручное наложение на объекты связей и ограничений с помощью специальных команд); • Сетка — включает или выключает вспомогательную сетку (чтобы изменить параметры сетки — шаг, внешний вид, цвет и т. д., щелкните мышью по треугольнику рядом с кнопкой Сетка и из раскрывшегося меню вызовите команду Настроить параметры); • Локальная СК — позволяет создавать в текущем виде чертежа различные локальные системы координат; • Ортогональное черчение — служит для перехода в режим вычерчивания горизонтальных и вертикальных отрезков; • Округление — включает режим округления линейных величин до ближайшего значения, кратного текущему шагу курсора; • поле Координаты курсора — отображает значения координат курсора в текущей системе координат.  Компактная панель находится в левой части окна системы и состоит из двух частей: Панели переключения (вверху) и десяти инструментальных панелей, активизирующихся с помощью той или иной кнопкипереключателя Панели переключения (рис. 1.13). Каждая инструментальная панель содержит набор команд, сгруппированных по функциональному признаку. Панель переключения состоит из следующих кнопок-переключателей: • Геометрия — команды построения геометрических объектов (отрезков, окружностей, дуг, эллипсов и т. д.);

Двумерные чертежи

19

Рис. 1.13. Компактная панель в режиме создания чертежа

• Размеры — команды простановки линейных, радиальных, угловых и других размеров на чертеже; • Обозначения — команды простановки обозначений; • Обозначения для ПСП — команды простановки обозначений для промышленного строительного проектирования (ПСП); • Редактирование — команды сдвига, поворота, масштабирования и др.; • Параметризация — команды наложения связей и ограничений на геометрические объекты; • Измерения — команды измерения расстояний, углов, длин, площадей, массо-центровочных характеристик плоских деталей; • Выделение — команды выделения объектов или исключения из числа выделенных; • Ассоциативные виды — команды создания видов; • Спецификация — команды для работы со спецификацией.

20

Глава 1

 Панель свойств находится под окном документа. Пока не вызвана ни одна

команда, она остается пустой. При вызове какой-либо команды здесь появляются элементы управления: координаты характерных точек, длины отрезков, углы проведения линий, радиусы окружностей и т. д. По умолчанию панель свойств находится в нижней части окна документа, однако в ряде случаев бывает удобно, когда панель свойств прикрепляется к другой границе окна. Для этого служат команды Размещение | Вверху (Внизу, Слева, Справа) из контекстного меню (рис. 1.14). Чтобы вызвать контекстное меню, надо установить курсор на панели свойств и щелкнуть правой кнопкой мыши.

Рис. 1.14. Настройка размещения панели свойств

 Строка сообщений расположена внизу программного окна. Следует вни-

мательно следить за текстом в этой строке, поскольку она является хорошим помощником при черчении. В ней отображаются различные сообщения, подсказки и запросы: • краткая информация о том элементе экрана, к которому подведен курсор; • сообщение о том, ввода каких данных ожидает программа в данный момент; • краткая информация по текущему действию, выполняемому системой.

1.3. Создание нового документа типа Чертеж Нами уже создан документ типа Чертеж, который по умолчанию, как уже отмечалось, представляет собой лист формата А4 вертикальной ориентации с типом основной надписи по форме 1. Форматы (размеры чертежного листа) подразделяются на основные и дополнительные. Самым большим основным форматам является формат с размерами сторон 841×1189 мм. Остальные основные форматы получаются путем последовательного деления предыдущего формата на две равные части (табл. 1.1). Дополнительные форматы образуются путем увеличения сторон

Двумерные чертежи

21

основных форматов на величину, кратную размерам сторон формата А4 (коэффициент увеличения — целое число). Таблица 1.1. Основные чертежные форматы (по ГОСТу 2.301-68) Обозначение Размеры сторон, мм

А0

А1

А2

А3

А4

841×1189

594×841

420×594

297×420

210×297

Все форматы — за исключением формата А4 — можно располагать вертикально или горизонтально. Формат А4 можно использовать только в вертикальной ориентации. Изменим формат и ориентацию текущего листа. Для этого щелкнем правой кнопкой мыши в окне документа и из появившегося контекстного меню выберем команду Параметры текущего чертежа (рис. 1.15).

Рис. 1.15. Контекстное меню окна документа Чертеж

В появившемся диалоговом окне на вкладке Текущий чертеж (рис. 1.16):  в левой части окна раскройте пункт Параметры первого листа;  выделите команду Формат;  в раскрывающемся списке Обозначение выберите формат (например, А3);  в группе Ориентация отметьте переключатель горизонтальной ориен-

тации. В этом диалоговом окне устанавливается и Кратность при назначении дополнительного формата. Нажатием кнопки Выбрать в подразделе Оформление (рис. 1.17) можно вызвать диалоговое окно Выберите стиль оформления (рис. 1.18) и установить тип основной надписи — специального штампа, который располагается в правом нижнем углу чертежа.

22

Глава 1

Рис. 1.16. Команда Формат вкладки Текущий чертеж диалогового окна Параметры

Рис. 1.17. Команда Оформление вкладки Текущий чертеж диалогового окна Параметры

Двумерные чертежи

23

Рис. 1.18. Диалоговое окно Выберите стиль оформления

Для оформления чертежно-конструкторской документации предусмотрены три формы основных надписей:  основная надпись по форме 1 для первого листа чертежей и схем, пред-

лагаемая системой по умолчанию "Чертеж констр. Первый лист. ГОСТ 2.104-68";  основная надпись по форме 2 для первого листа текстовых конструктор-

ских документов "Текст. констр. докум. Первый лист. ГОСТ 2.104-68";  основная надпись по форме 2а для последующих листов чертежей, схем и

текстовых конструкторских документов "Чертеж констр. Посл. листы. ГОСТ 2.104-68 или Текст. констр. докум. Посл. листы. ГОСТ 2.104-68". Формат документа, его ориентацию и стиль можно неоднократно менять непосредственно во время работы над чертежом. Изменение этих параметров не оказывает никакого влияния на построенный в документе чертеж. Единственное, что потребуется, — скомпоновать заново чертеж в пределах формата. В ряде случаев чертежи изделия могут располагаться на нескольких листах. Чтобы создать еще один (последующий) лист документа типа Чертеж, достаточно выбрать команду Лист в меню Вставка (рис. 1.19). Рядом с первым листом система добавит следующий лист чертежа, для которого установлены параметры новых листов документа (рис. 1.20).

24

Глава 1

Рис. 1.19. Команда Лист меню Вставка

Рис. 1.20. Первый и второй листы документа Чертеж

Двумерные чертежи

25

Присвойте документу имя и сохраните его: 1. Щелкните на команде Сохранить, расположенной на Стандартной панели инструментов. 2. В диалоговом окне Укажите имя файла для записи (рис. 1.21) выберите папку, где вы хотите сохранить свой документ.

Рис. 1.21. Диалоговое окно Укажите имя файла для записи

3. В поле Имя файла введите его имя — лучше всего, если это будет название изделия. 4. В раскрывающемся списке Тип файла (рис. 1.22) при необходимости можно выбрать из предложенного перечня тип сохраняемого файла (например, КОМПАС-Чертежи 5.11 R03 или КОМПАС-Чертежи V10, если вам необходимо будет открыть файл в низшей версии программы, или формат JPEG, если изображение необходимо перевести в растровую графику). 5. Щелкните на кнопке Сохранить. 6. В появившемся окне Информация о документе (рис. 1.23) заполните текстовые поля Автор, Организация и Комментарий. Заполнение этих полей не обязательно, можно просто нажать кнопку OK. При последующем сохранении документа система по умолчанию создает резервную копию предыдущего состояния документа. Запись копии осуществ-

26

Глава 1

ляется в том же каталоге, где находится сам документ, и имеет то же имя, но с расширением bak. Если вы хотите отказаться от создания резервных копий, откройте диалоговое окно командой Сервис | Параметры. На вкладке Система раскройте раздел Файлы, активизируйте команду Резервное копирование и снимите флажок Сохранять предыдущую копию (рис. 1.24).

Рис. 1.22. Раскрывающийся список Тип файла

Рис. 1.23. Диалоговое окно Информация о документе

Ваш чертеж находится в так называемом системном виде — Виде 0. Этот вид нужен для того, чтобы система вывела на экран чертежный лист с рамкой и основной надписью. В системном виде начало координат всегда находится в левом нижнем углу листа, масштаб всегда равен 1:1 и не может быть изменен пользователем. Выполнять чертеж в системном виде теоретически можно, но это будет абсолютно неправильно с точки зрения методики компьютерного черчения.

Двумерные чертежи

27

Рис. 1.24. Команда Резервное копирование вкладки Система диалогового окна Параметры

Прежде чем вы прочертите хотя бы одну линию, необходимо создать вид, в котором будут находиться вводимые геометрические элементы. Понятие "вид" в КОМПАС-График отличается от принятого в обычном черчении. Здесь под видом понимается любое изолированное изображение на чертеже. Если вычерчиваемые изображения находятся в непосредственной проекционной связи (например, главный вид, вид слева и вид сверху), то можно поместить их в один вид. 1. Нажмите кнопку Создать новый вид на инструментальной панели Ассоциативные виды (рис. 1.25) или выберите команду Вид в меню Вставка (рис. 1.26). 2. Вид курсора поменяется на две ортогональные стрелки. Пока не щелкайте мышью в окне документа — сначала настройте параметры вида на появившейся панели свойств (рис. 1.27). 3. В поле Номер проставлен номер вида, автоматически присвоенный ему системой. Можно ввести в это поле другое значение (для первого изображения логично использовать номер 1).

28

Глава 1

Рис. 1.25. Команда Создать новый вид на инструментальной панели Ассоциативные виды

Рис. 1.26. Команда Вид в меню Вставка

Рис. 1.27. Панель свойств команды Создать новый вид

4. В поле Имя отобразится Вид 1 — имя вида, также автоматически присвоенное системой. Если необходимо, введите в это поле другой текст (например, Главный вид). 5. В списке Цвет, если это необходимо, установите цвет вида в активном состоянии (по умолчанию — черный). 6. В поле Масштаб введите масштаб создаваемого изображения (масштабное соотношение должно соответствовать значениям, приведенным в табл. 1.2) или выберите его из раскрывающегося списка. Таблица 1.2. Масштабы изображений на чертежах (по ГОСТу 2.302-68) Масштабы уменьшения

1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000

Натуральная величина

1:1

Масштабы увеличения

2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1

Двумерные чертежи

29

7. При помощи кнопки-переключателя Точка вида выберите положение базовой точки вида: в центре габаритного прямоугольника или в начале координат. 8. Введите начало координат вычерчиваемого вида. Для этого можно просто щелкнуть примерно в той точке чертежа, где вы хотите увидеть начало координат создаваемого вида (можно точно указать его координаты в полях управления координатами курсора в правом нижнем углу экрана — по оси Х и по оси Y — они отсчитываются в миллиметрах от левого нижнего угла выбранного формата). Скорее всего, наиболее удобным вариантом будет размещение начала координат в центре окружности, если ее необходимо будет вычерчивать, или в углу будущего изображения. В дальнейшем положение начала координат можно изменить, введя новые значения Х и Y (Сервис | Параметры текущего вида). 9. Задайте, если это необходимо, угол поворота вида и положение его точки привязки. После создания вида можно приступать собственно к геометрическим построениям. При этом необходимо помнить, что размеры всех объектов при компьютерном черчении вводятся в натуральную величину, а система сама в зависимости от масштаба, установленного в текущем виде, пересчитает размеры и выведет на экран эти объекты с учетом масштаба. На один чертеж можно поместить несколько видов, выполненных как в одном, так и разных масштабах. Состояние вида определяется значениями следующих свойств:  активность, которая управляет доступностью объектов данного вида для редактирования и определяет в свою очередь два противоположных состояния: • активный вид, объекты которого доступны для выполнения операций редактирования и удаления; • фоновый вид, доступный только для выполнения операций привязки (такой вид нельзя перемещать, а его объекты недоступны для редактирования);  видимость, которая управляет отображением вида на экране и также имеет два состояния: • видимый вид, отображаемый на экране (при этом активные виды показываются выбранными для них цветами, а фоновые — установленным стилем); • погашенный вид, не отображаемый на экране вне зависимости от того, активный он или фоновый (погашенный вид полностью недоступен для любых операций).

30

Глава 1

Среди всех видов один, и только один, имеет статус текущий. Именно в текущий вид записываются вновь создаваемые объекты. Текущим можно сделать любой вид. При этом он автоматически становится видимым и активным. Текущий вид невозможно ни погасить, ни сделать фоновым. В системе КОМПАС-3D существует несколько разнообразных приемов работы с видами. Рассмотрим один из них — при помощи Дерева построения чертежа, которое представляет собой последовательность выполнения построений в виде структурированного списка. Чтобы Дерево построения появилось на экране, щелкните правой кнопкой мыши в окне документа и из появившегося контекстного меню вызовите команду Дерево построения (рис. 1.28). Тот же результат можно получить, если в меню Вид активизировать строку Дерево построения.

Рис. 1.28. Вызов команды Дерево построения из контекстного меню окна документа Чертеж

Рис. 1.29. Дерево построения Чертежа

Дерево построения отображается в левой части окна документа (рис. 1.29). В нем указывается список видов (имя и в скобках масштаб) в порядке их создания. Слева от имени приводится состояние вида: текущий вид — (т), фоновый — (ф) и погашенный — (п). Используя контекстное меню элементов Дерева построения (оно вызывается щелчком правой кнопки мыши), можно управлять состоянием и параметрами видов (рис. 1.30). Некоторые команды контекстного меню могут быть недоступны. Другими способами управления видами являются средства, расположенные на Панели текущего состояния, которые становятся доступными после создания первого вида. В поле Состояния видов (рис. 1.31) отображается номер текущего вида. Чтобы сделать текущим другой вид, выберите из списка нужный номер. При выделении вида в списке объекты, расположенные в нем, и его габаритная рамка выделяются в окне документа. Это позволяет быстро выбрать нужный вид.

Двумерные чертежи

31

Рис. 1.30. Контекстное меню элементов Дерева построения

Рис. 1.31. Выбор текущего вида в поле Состояние видов

В строках списка кроме номеров видов отображаются также значки открытого или закрытого замка, позволяющие переводить активный вид в фоновый и наоборот. Для изменения состояния на противоположное просто щелкните мышью на значке. Изменение состояния вида немедленно отобразится на экране.

1.4. Перемещение курсора, использование привязок и сетки 1.4.1. Перемещение и вид курсора Курсор — главный инструмент при работе в КОМПАС-График. С помощью курсора пользователь вызывает команды, вычерчивает и редактирует различные объекты, указывает точки и выполняет множество других действий. Основной способ управления курсором — это его перемещение мышью. Вы можете также передвигать курсор, используя клавиши со стрелками. В этом случае перемещение будет дискретным в соответствии с выбранным текущим шагом курсора на Панели текущего состояния (рис. 1.32). По умолчанию установлен шаг — 1 мм.

32

Глава 1

Вид курсора может быть с маленьким крестиком в середине уголков квадрата или в виде креста бесконечных линий (рис. 1.33). Вид легко меняется нажатием комбинации клавиш +. В двух окнах поля Координаты курсора (рис. 1.34) на Панели текущего состояния отображаются значения координат по осям X (слева) и Y (справа) в миллиметрах с учетом установленного масштаба так, чтобы всегда знать реальное положение курсора. Вы можете ввести нужные значения с клавиатуры. Комбинация клавиш + перемещает курсор в начало координат.

Рис. 1.32. Раскрывающийся список Текущий шаг курсора на Панели текущего состояния

Рис. 1.33. Маленький (а) и большой (б) вид курсора

Рис. 1.34. Поле Координаты курсора на Панели текущего состояния

1.4.2. Привязки В процессе работы над чертежом постоянно возникает необходимость стыковать вводимые геометрические примитивы друг с другом и предельно точно устанавливать курсор в уже имеющиеся на чертеже точки. Для этого служит система глобальных привязок. При черчении на компьютере нельзя пристроить один геометрический объект к другому "на глазок". При нанесении точек, линий и фигур надо обязательно пользоваться привязками, иначе построенный чертеж будет некорректным: с пересечением линий, разрывами между смежными отрезками, неточным положением центров и т. д. Эти неточности незаметны при нормальной работе, но будут видны при сильном приближении изображения. Навык пользования привязками крайне важен, поскольку при трехмерном моделировании любая ошибка в выполнении чертежа эскиза приведет к невозможности выполнения формообразующей операции.

Двумерные чертежи

33

Для привязки какой-либо точки геометрического объекта подведите курсор (не щелкая мышью!) к тому месту, где вы хотите зафиксировать эту точку. Вы увидите, как ловушка захватывает нужный объект: на экране отобразится фантом курсора, который как бы затягивается в характерную точку. После этого зафиксируйте курсор нажатием левой кнопки мыши. На рис. 1.35 показано, как при подведении к концу отрезка сработала привязка Ближайшая точка.

Рис. 1.35. Привязка курсора к концу отрезка (ближайшей точке)

Кнопка Установка глобальных привязок, расположенная на Панели текущего состояния (рис. 1.36), вызывает соответствующее диалоговое окно (рис. 1.37). Рядом находится кнопка Запретить привязки.

Рис. 1.36. Кнопка вызова диалогового окна Установка глобальных привязок на Панели текущего состояния

В появившемся диалоговом окне можно включить или выключить самые разнообразные привязки к характерным точкам и объектам:  Ближайшая точка — к ближайшей характерной точке объекта (напри-

мер, к концам отрезка) или к началу текущей системы координат;  Середина — к середине геометрического объекта (например, отрезка);  Пересечение — к ближайшему пересечению геометрических объектов;  Касание — создаваемый элемент касается указанного объекта в точке,

ближайшей к текущему положению курсора;  Нормаль — перпендикулярно указанному объекту;  По сетке — к ближайшей точке вспомогательной сетки (при этом изобра-

жение самой сетки на экране может быть выключено);  Угловая привязка — курсор перемещается относительно последней за-

фиксированной точки под углами, кратными указанному при настройке значению (по умолчанию шаг угловой привязки равен 45°);  Центр — к центральной точке окружности, дуги или эллипса;

34

Глава 1

Рис. 1.37. Диалоговое окно Установка глобальных привязок

 Точка на кривой — к ближайшей точке указанной кривой;  Выравнивание — вводимая точка выравнивается по горизонтали или

вертикали по отношению к другим характерным точкам. Можно включать сразу несколько различных глобальных привязок, и все они будут работать одновременно. По умолчанию активны Ближайшая точка, Пересечение, Точка на кривой и Выравнивание. При необходимости можно установить флажок Все привязки. Целесообразно, чтобы опция Динамически отслеживать была включена, тогда расчет привязок выполняется "на лету". В противном случае расчет будет выполняться только при фиксации точки. Проследите, чтобы стоял флажок Отображать текст, тогда система выдает подсказку о том, какая именно из включенных привязок сработала в данный момент. Это облегчит процесс ввода и стыковки геометрических примитивов, особенно на первых этапах компьютерного черчения.

1.4.3. Сетка Часто бывает удобным включить на экране изображение сетки — вспомогательных точек или линий, расположенных на определенном равном расстоянии друг друга, и назначить привязку к ее узлам (рис. 1.38).

Двумерные чертежи

35

Рис. 1.38. Вспомогательная сетка в виде точек

Кнопка включения сетки находится на Панели текущего состояния (рис. 1.39). Такой режим работы можно сравнить с вычерчиванием изображения на листе миллиметровой бумаги. Сетка не является частью документа и предназначена только для удобства работы. Точки сетки не выводятся на бумагу при печати документа.

Рис. 1.39. Кнопка Сетка на Панели текущего состояния

Команда Настроить параметры на Панели текущего состояния (рис. 1.40) вызывает диалоговое окно настройки параметров сетки, где устанавливается внешний вид и шаг сетки (рис. 1.41).

Рис. 1.40. Команда Настроить параметры на Панели текущего состояния

36

Глава 1

Рис. 1.41. Диалоговое окно Параметры

1.5. Управляющие клавиши В системе предусмотрены управляющие клавиши для часто выполняемых действий. Изменение этих клавиатурных комбинаций невозможно. В табл. 1.3 приводятся основные комбинации. Таблица 1.3. Управляющие клавиши в КОМПАС-График Сочетание клавиш

Описание

Общесистемные действия

Зафиксировать (ввести) точку

Прервать выполнение команды, закрыть страницу меню или диалоговое окно

Удалить все выделенные объекты

Вызвать справочную систему

+

Завершить работу с КОМПАС-3D

Двумерные чертежи

37 Таблица 1.3 (окончание)

Сочетание клавиш

Описание

Ввод и редактирование текста на чертеже +

Закончить ввод или редактирование текста на чертеже с его сохранением или редактирование основной надписи с ее сохранением Найти или заменить следующее вхождение заданного текста

Управление окнами +, +

Перейти к следующему окну

++, ++

Перейти к предыдущему окну

Управление отображением в окне +

Включить/выключить отрисовку сетки в активном окне

+

Обновить изображение в активном окне

Пролистать изображение на один экран вверх

Пролистать изображение на один экран вниз

Пролистать изображение до верхней границы документа

Пролистать изображение до нижней границы документа

Управление положением курсора и привязкой (используются клавиши на дополнительной цифровой клавиатуре) +

Переместить курсор в точку (0, 0) текущей системы координат

Установить курсор в ближайшую характерную точку ближайшего элемента без учета фоновых видов и слоев

+

Установить курсор в ближайшую характерную точку ближайшего элемента с учетом фоновых видов и слоев

+

Установить курсор в середину ближайшего к положению курсора примитива

+

Установить курсор в точку пересечения двух ближайших к положению курсора примитивов

+

Переключить внешний вид курсора (большой или маленький)

+

Запретить/разрешить глобальные привязки

Перестроить

Включить/выключить режим округления линейных величин

Включить/выключить режим ортогонального черчения

38

Глава 1

Вы можете назначать и другие сочетания клавиш быстрого вызова команд. Для этого командой Сервис | Настройка интерфейса вызовите диалоговое окно Параметры, раскройте последовательно пункты Экран и Настройка интерфейса и щелкните на строке Клавиатура (рис. 1.42). В правой части окна выберите категорию и команду из этой категории. Если команде уже было назначено сочетание клавиш, оно будет показано на панели Текущие. Одной команде может быть назначено несколько клавиатурных комбинаций.

Рис. 1.42. Диалоговое окно Параметры

1.6. Работа с геометрическими объектами 1.6.1. Основные принципы создания геометрических объектов Основной принцип создания чертежа заключается в вычерчивании простых геометрических объектов или, как их называют, геометрических примитивов в качестве элементов более сложной конфигурации. Геометрические примитивы последовательно пристраиваются друг к другу, точно попадая в нужное положение за счет использования соответствующих привязок.

Двумерные чертежи

39

Построения проводят, переходя от одного изображения к другому и снова возвращаясь для окончательной прорисовки к первоначальному изображению. Универсальных рекомендаций по созданию чертежа дать невозможно, т. к. достичь одного и того же результата можно несколькими путями. После выполнения нескольких чертежей вы сами решите, какой прием или способ ввода геометрических объектов является более удобным. Основные геометрические объекты задаются при помощи команд на инструментальной панели (рис. 1.43), которые становятся доступными при включении кнопки-переключателя Геометрия в левой части окна системы.

Рис. 1.43. Инструментальная панель Геометрия

Каждая команда, содержащая небольшой черный треугольник в правом нижнем углу, после щелчка и небольшой задержки с нажатой кнопкой позволяет раскрыть панель расширенных команд. Не отпуская левую кнопку мыши, следует поместить курсор для выбора нужного геометрического объекта и затем отпустить кнопку. Правильно выбрать кнопку помогает появляющийся ярлычок с именем команды.

40

Глава 1

Каждый геометрический примитив, который вы создаете при работе в КОМПАС-График, обладает определенным набором характеристик. После вызова какой-либо команды на панели свойств появляются все характеристики этого объекта. Вы можете изменять любую из них непосредственно в процессе построения или редактирования. Содержимое панели свойств зависит от типа геометрического объекта. Для ввода значений используется метрическая система мер. Размеры линейных величин вводятся в миллиметрах (мм). Угловые величины вводятся в градусах. И те, и другие можно вводить только в виде десятичных чисел. Целая часть числа от дробной отделяется символом точки или запятой. Линейные и угловые величины могут быть положительными и отрицательными. В последнем случае перед числом записывается знак "минус". В КОМПАС-График существует предопределенный порядок задания параметров. После вызова команды окно первого предопределенного (самого важного) параметра объекта сразу становится открытым для ввода значения. В команде Отрезок первым предопределенным параметром является Длина, в Окружности — ее Радиус, в Прямоугольнике — Высота и т. д. Набранное с клавиатуры значение заносится системой автоматически в поле первого предопределенного параметра. При нажатии клавиши происходит фиксация этого значения и переход к следующему предопределенному параметру. Значение числового параметра, не подтвержденное нажатием клавиши , не сбрасывается при переводе курсора в окно документа.

Отрезок На рис. 1.44 показана панель расширенных команд при раскрытии кнопки Отрезок, где кроме команды по созданию собственно отрезка можно выбрать:  Параллельный отрезок;  Перпендикулярный отрезок;  Касательный отрезок через внешнюю точку;

Рис. 1.44. Панель расширенных команд команды Отрезок

Двумерные чертежи

41

 Касательный отрезок через точку кривой;  Отрезок, касательный к двум кривым.

Рассмотрим основные приемы работы с панелью свойств на примере создания произвольно расположенного отрезка. После вызова команды Отрезок на панели свойств появляется несколько полей (рис. 1.45). Значение каждого параметра отображается в отдельном поле, слева от которого написано краткое название параметра.

Рис. 1.45. Панель свойств команды Отрезок

Параметрами отрезка являются следующие:  т1 — координаты начальной точки;  т2 — координаты конечной точки;  Длина;  Угол наклона к оси Х текущей системы координат;  Стиль линии. Слева от названия параметра находится флажок. Галочка означает, что система в настоящий момент ожидает ввода данного параметра указателем мыши (например, поле т1 координат начальной точки сразу после запуска команды построения отрезка). После того как параметр зафиксирован, на флажке появляется изображение перекрестия. Если флажок пустой, то параметр является вспомогательным (например, Длина и Угол наклона при построении отрезка). При этом первый предопределенный параметр (Длина отрезка) доступен для ввода с клавиатуры. Для вычерчивания отрезка используются два основных способа построения.  Положение начальной и конечной точек отрезка задается щелчком мыши прямо в окне документа (при ожидании ввода начальной точки отрезка на экране рядом с курсором появится цифра 1, при ожидании ввода конечной точки — 2). При этом Длина и Угол наклона отрезка будут определены автоматически (рис. 1.46).  Положение начальной точки задается щелчком мыши в окне документа. Значение Длины отрезка вводится с клавиатуры, и Угол наклона задается снова курсором или с клавиатуры. При этом конечная точка отрезка будет определена автоматически (рис. 1.47). При построении горизонтальных и вертикальных отрезков удобно пользоваться мышью с одновременно нажатой клавишей .

42

Глава 1

Рис. 1.46. Ввод отрезка по начальной и конечной точкам

Рис. 1.47. Ввод отрезка по начальной точке, Длине и Углу наклона

Если вам необходимо изменить тип линии отрезка, перед окончательной фиксацией положения раскройте список Стиль на панели свойств и выберите нужный тип линии (рис. 1.48). Обратите внимание, что на чертеже линии отличаются не только начертанием, но и цветом.

Рис. 1.48. Раскрывающийся список Стиль панели свойств отрезка

Двумерные чертежи

43

По умолчанию на панели свойств включена кнопка Автосоздание объекта, т. е. после ввода всех значений система автоматически отрисует отрезок с установленными параметрами. Команда остается активной, и можно перейти к построению следующего отрезка. Для выхода из команды надо нажать кнопку Прервать команду на панели свойств или обратиться к другой команде инструментальной панели. Завершить выполнение команды можно также клавишей . Наименования и перечень линий в КОМПАС-График несколько отличаются от стандарта (табл. 1.4). Таблица 1.4. Типы линий и их назначение Наименование по системе КОМПАС-График

по ГОСТу 2.303-68

Основная

Сплошная основная

Тонкая

Сплошная тонкая

Осевая

Штрихпунктирная тонкая

Штриховая

Штриховая

Утолщенная

Разомкнутая

Пунктир 2

Осевая основная

Толщина линии

Основное назначение

Линии видимого контура; линии перехода видимые; линии контура сечения, вынесенного и входящего в состав разреза

s

От

s s до 3 2

Линии контура наложенного сечения; размерные и выносные линии; линии штриховки; линиивыноски; полки линий-выносок и подчеркивание надписей

От

s s до 3 2

Осевые и центровые линии; линии сечений, являющихся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений

От

s s до 3 2

Линии невидимого контура; невидимые линии перехода

От

s s до 3 2

Линии сечений

Штрихпунктирная тонкая с двумя точками

От

s s до 3 2

Линии сгиба на развертках; линии для изображения изделий в крайних или промежуточных положениях; линии для изображения развертки, совмещенной с видом

Штрихпунктирная утолщенная

От s до

3s 2

Линии, обозначающие поверхности, подлежащие термообработке; линии для изображения элементов, расположенных перед секущей плоскостью

44

Глава 1 Таблица 1.4 (окончание) Наименование

по системе КОМПАС-График

по ГОСТу 2.303-68

Толщина линии

Основное назначение

Штриховая основная

—

s

Специальные линии, например, невидимые участки трубопроводов (по ГОСТу 21.206-93)

Вспомогательная

—

—

Временные прямые и кривые линии

Для линии обрыва

Сплошная волнистая

От

s s до 3 2

Линии обрыва; линии разграничения вида и разреза

—

Сплошная тонкая с изломом

От

s s до 3 2

Длинные линии обрывов

П РИМЕЧАНИЕ Толщина линий устанавливается по отношению к толщине сплошной основной линии s = 0,6—1,5 мм. Назначение сплошной тонкой с изломами в КОМПАСГрафик осуществляется специальной командой Линия с изломами на инструментальной панели Обозначения.

Вспомогательная прямая Часто для различных построений требуется провести вспомогательные горизонтальные, вертикальные и другие прямые линии. Эти линии подобны тем, которые конструктор прочерчивает на чертеже в качестве линий проекционной связи, для прорисовки изображений и т. д. Вспомогательные прямые линии не выводятся на бумагу при печати и могут быть удалены с чертежа все одной командой Редактор | Удалить | Вспомогательные кривые и точки | В текущем виде или Во всех видах (рис. 1.49). Команды вызова вспомогательных линий находятся на панели расширенных команд Вспомогательная прямая (рис. 1.50). Посмотрим, как нанести на чертеж вспомогательную параллельную прямую, т. е. прямую, параллельную выбранному прямолинейному (базовому) объекту. 1. Нажмите кнопку Параллельная прямая. 2. В окне документа укажите курсором базовый объект (при выделении он подсветится красным цветом). 3. Задайте расстояние от базового объекта до параллельной прямой. Для этого введите нужное значение в поле Расстояние на панели свойств. 4. По умолчанию система предлагает построение двух прямых, расположенных на заданном расстоянии по обе стороны от базового объекта

Двумерные чертежи

45

(рис. 1.51). Вы можете зафиксировать одну из них или обе, щелкая мышью на нужном фантоме. 5. Для выхода из команды нажмите кнопку Прервать команду или клавишу .

Рис. 1.49. Последовательность вызова команды удаления вспомогательных кривых и точек

Рис. 1.50. Панель расширенных команд команды Вспомогательная прямая

46

Глава 1

Рис. 1.51. Ввод параллельной прямой

Плоские фигуры Построение на чертеже окружности или ее дуги, эллипса, прямоугольника, правильного многоугольника не должно вызвать у вас затруднений. Надо просто задать курсором характерную точку этого геометрического объекта (центр окружности или дуги, вершину или центр многоугольника — чтобы не ошибиться, внимательно следите за строкой сообщений в нижней части экрана), и задать параметры этого объекта на панели свойств.

Кривая Безье и волнистая линия Для построения произвольной волнистой линии используется команда Кривая Безье (рис. 1.52). Эта команда позволяет построить линию, проходящую через точки указанные мышью в окне документа (рис. 1.53). Для фиксации результатов построения кривой Безье необходимо нажать специальную кнопку Создать объект на панели свойств.

Рис. 1.52. Команда Кривая Безье на странице Геометрия

Для построения линии обрыва типа синусоиды существует специальная команда Волнистая линия, кнопка вызова которой находится на странице Обозначения (рис. 1.54).

Двумерные чертежи

47

Рис. 1.53. Построение волнистой линии при помощи команды Кривая Безье

Рис. 1.54. Команда Волнистая линия на странице Обозначения

В окне документа укажите щелчком мыши начальную и конечную точки волнистой линии (рис. 1.55). При этом длина и ее угол наклона будут определены автоматически. На вкладке Параметры на панели свойств можно настроить характеристики линии (выбрать способ построения, задать амплитуду, стиль линии и т. п.).

Рис. 1.55. Построение линии обрыва при помощи команды Волнистая линия

48

Глава 1

Фаска и скругление Для нанесения на чертеж фасок и скруглений системой предусмотрены команды:  Фаска и Скругление — в месте, где пересекаются или состыковываются две прямые;  Фаска на углах объекта и Скругление на углах объекта — на углах ломаной или многоугольника. Нажмите кнопку Фаска (рис. 1.56) и на панели свойств введите значения ширины фаски (это значение можно выбрать из раскрывающегося списка). Укажите первый и второй объекты, между которыми нужно построить фаску (рис. 1.57). Для выхода из команды нажмите кнопку Прервать команду или клавишу .

Рис. 1.56. Команда Фаска на странице Геометрия

Рис. 1.57. Нанесение фаски

Штриховка В системе предусмотрена возможность автоматического нанесения штриховки, освобождающая пользователя от утомительного процесса штрихования областей на разрезах и сечениях. Нажмите кнопку Штриховка (рис. 1.58). На панели свойств задайте параметры штриховки (рис. 1.59):  Стиль штриховки — металл, неметалл, камень естественный и др.;  Цвет, если это необходимо;

Двумерные чертежи

49

 Шаг;  Угол — при назначении штриховки в левую сторону угол должен быть со

знаком "минус";  Тип отрисовки — область или полоса.

Рис. 1.58. Команда Штриховка на странице Геометрия

Рис. 1.59. Нанесение штриховки

При выборе шага штриховки следует помнить, что он выбирается из диапазона 1—9 мм и зависит от площади штрихуемой поверхности: чем меньше площадь, тем мельче должен быть шаг штриховки. Стандартная штриховка выполняется тонкими линиями под углом 45° или к линиям рамки чертежа, или к линии контура изображения, или к его оси. Если линии штриховки, проведенные под углом 45° к линиям рамки чертежа, оказываются параллельными линиям контура, то вместо угла 45° следует выбрать угол 30° или 60°. Линии штриховки можно наносить с наклоном как в правую, так и в левую сторону, но в одну и ту же сторону на всех изображениях одной и той же детали. Укажите точку внутри замкнутой области, которую нужно заштриховать. Система автоматически определит ближайшие возможные границы, внутри которых указана точка. Если область незамкнута, то при помощи кнопки Ручное формирование границ на панели свойств можно создать временную ломаную линию, которая будет служить границей штриховки.

50

Глава 1

Так же, как и при построении кривой Безье, в заключение необходимо нажать кнопку Создать объект на панели свойств для фиксации результатов построения.

1.6.2. Нанесение осевых и центровых линий При нанесении осевых и центровых линий можно воспользоваться двумя приемами. Первый прием — обычный, при помощи команды Отрезок на странице Геометрия. Выбрав стиль линии Осевая и привязавшись к характерным точкам чертежа, можно наносить осевые и центровые линии как при обычном "ручном" черчении. Не забывайте делать текущим вид, в котором вы наносите линии. Неудобством этого приема является то, что каждый раз при прочерчивании надо следить за тем, чтобы осевые и центровые линии выходили за контуры чертежа, вытаскивать их мышью (осевые и центровые линии должны выходить за линию контура на 1—5 мм). При обозначении центровых линий надо вычерчивать две линии. Процесс нанесения осевых и центровых линий в значительной степени облегчается за счет трех специальных команд, находящихся на странице Обозначения.

Команда Осевая линия по двум точкам Команда Осевая линия по двум точкам (рис. 1.60) позволяет построить произвольно расположенную осевую линию, указав точки ее пересечения с контуром детали (рис. 1.61, а). В документе будет создана осевая линия, выступающая за указанные точки (рис. 1.61, б).

Рис. 1.60. Команда Осевая линия по двум точкам на странице Обозначения

На вкладке Параметры панели свойств (рис. 1.62) можно настроить:  Выступ — величину выступов осевой линии за контур детали;  Пунктир — длина пунктира (точки в виде короткого отрезка), находяще-

гося между штрихами;  Промежуток — расстояние между пунктиром и штрихом.

Двумерные чертежи

а

51

б

Рис. 1.61. Проведение осевой линии по двум точкам

Рис. 1.62. Вкладка Параметры панели свойств команды Осевая линия по двум точкам

Напоминаем, что по ГОСТу 2.303-68 расстояние между штрихами, т. е. общая длина пунктира и двух промежутков, должна составлять 3—5 мм, а длина штриха — 5—30 мм. Осевые линии должны начинаться и заканчиваться штрихами. Чтобы выполнить это требование, при отрисовке линий система сама производит пропорциональное изменение длин штрихов. Штрихи в линии получаются одинаковой длины. Если штрихпунктирная линия короткая, то система изображает ее в виде одного длинного штриха. Это не противоречит ЕСКД, т. к. штрихпунктирные линии следует заменять сплошными тонкими линиями, если диаметр окружности или размеры других геометрических фигур в изображении меньше 12 мм. Включенная опция Автоопределение автоматически рассчитывает длину штриха в диапазоне, предусмотренном стандартом. Для того чтобы длина

52

Глава 1

штриха не превышала определенного значения (без учета требований стандарта), надо выключить опцию Автоопределение и задать максимальную длину штриха в поле Штрих.

Команда Автоосевая Команда Автоосевая (рис. 1.63) позволяет построить осевую линию, положение и размеры которой будут автоматически определены системой или настроены пользователем.

Рис. 1.63. Команда Автоосевая на странице Обозначения

Для управления параметрами такой линии служат два переключателя группы Способ на панели свойств:  По объектам;  С указанием границы.

Переключатель По объектам настраивает положение автоосевой линии относительно объектов чертежа автоматически Параллельно прямолинейному отрезку или По биссектрисе угла.

Команда Обозначение центра Команда Обозначение центра (рис. 1.64) позволяет выполнить центровые линии или показать центр окружности, эллипса, дуги окружности или эллипса, прямоугольника, правильного многоугольника.

Рис. 1.64. Команда Обозначение центра на странице Обозначения

Двумерные чертежи

53

По умолчанию обозначение центра формируется в виде двух пересекающихся осей (рис. 1.65, а). Система автоматически отслеживает, чтобы штрихпунктирные линии при обозначении центровых линий пересекались штрихами, что отвечает требованиям ГОСТа 2.303-68. Чтобы создать одну ось или условное обозначение центра в виде крестика (рис. 1.65, б и в), активизируйте соответствующий переключатель на панели свойств.

Рис. 1.65. Формирование центра окружности командой Обозначение центра

Если указан эллипс, дуга эллипса, прямоугольник или правильный многоугольник, обозначение центра немедленно фиксируется. Если указана окружность или ее дуга, то для фиксации обозначения необходимо также указать угол наклона центровой линии мышью (для ортогонально проведенных осей это легко сделать, нажав клавишу ).

1.6.3. Пример 1. Чертеж детали Подшипник На рис. 1.66 дана прямоугольная изометрическая проекция детали Подшипник с вырезом и необходимыми размерами. Постройте чертеж детали Подшипник, создав при этом следующие изображения:  вид спереди с местным разрезом по оси отверстия диаметром 8 мм;  вид сверху;  профильный разрез, расположенный на месте вида слева;  вынесенное сечение ребра жесткости.

Выполните последовательно приведенные далее шаги (после ввода каждого геометрического объекта не забудьте нажать на панели свойств кнопку Прервать команду). 1. Создайте документ типа Чертеж и сохраните файл, например, как Подшипник. Установите формат А3 горизонтальной ориентации. Создайте

54

Глава 1

Вид 1 в масштабе 1:1. Щелкните мышью в окне документа примерно в то место, где будет находиться начало координат Вида 1 — левый нижний угол главного вида (рис. 1.67).

Рис. 1.66. Прямоугольная изометрическая проекция детали Подшипник

2. На инструментальной панели Геометрия активизируйте команду Непрерывный ввод объектов. На панели текущего состояния нажмите кнопку Ортогональное черчение. Чтобы начальная точка ломаной попала в начало координат, на дополнительной клавиатуре нажмите + и зафиксируйте клавишей . В открытое для ввода поле Длина введите значение 35 и укажите курсором направление первого отрезка — вправо от начала координат. Для фиксации щелкните левой кнопкой мыши. Введите следующее значение 6, опять курсором покажите направление отрезка вверх и щелкните мышью. Этот же прием продолжайте до тех пор, пока не введете контур, показанный на рис. 1.68. 3. На инструментальной панели Геометрия активизируйте команду Скругление. В поле Радиус на панели свойств введите значение радиуса скругления 18. Курсором в окне документа укажите два отрезка, между которыми нужно построить скругление (в момент выделения отрезок подсветится красным цветом). Не выходя из команды, укажите два других отрезка, где надо построить такое же скругление (рис. 1.69). 4. Постройте контур ребер жесткости. На инструментальной панели Геометрия вызовите команду Касательный отрезок через внешнюю точку (для этого раскройте панель расширенных команд Отрезок). В окне документа

Двумерные чертежи

55

курсором укажите дугу (она подсветится красным цветом), касательно к которой должен пройти отрезок, протяните резиновую нить до угла основания и, когда сработает привязка (Ближайшая точка), зафиксируйте отрезок щелчком мыши. Нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. Не выходя из команды, повторите этот прием для другого отрезка (рис. 1.70).

Рис. 1.67. Документ типа Чертеж формата А3 горизонтальной ориентации и начало координат созданного вида

Рис. 1.68. Контур главного вида

56

Глава 1

Рис. 1.69. Скругления в верхней части вида

Рис. 1.70. Контуры ребер жесткости

5. Нанесите контур горизонтального отверстия диаметром 20 мм. На инструментальной панели Геометрия активизируйте команду Окружность. Подведите курсор примерно к тому месту, где должен располагаться центр окружности. Убедившись, что сработала привязка Ближайшая точка (в этом месте располагаются центры дуг скругления), щелкните мышью. Введите радиус окружности 10 мм (рис. 1.71).

Рис. 1.71. Контур горизонтального отверстия

Двумерные чертежи

57

6. При помощи команды Скругление выполните литейные радиусы у основания детали. На панели свойств не забудьте ввести новое значение радиуса скругления, например, 4 мм (рис. 1.72).

Рис. 1.72. Добавление литейных радиусов

7. От главного вида проведите линии проекционной связи — вспомогательные Вертикальные линии. Активизируйте команду Прямоугольник и щелкните на левой вспомогательной прямой, обозначив тем самым левый нижний угол контура вида сверху. Введите значения высоты 50 мм и ширины 100 мм (рис. 1.73). 8. Дополните контур ребер жесткости на виде сверху. На инструментальной панели Геометрия активизируйте команду Параллельный отрезок. Щелкните на верхнем отрезке вида сверху (он подсветится красным цветом). Поставьте курсор в окно Расстояние и введите значение 13 мм. Щелчками мыши на левой и правой сторонах вида сверху обозначьте начало и конец параллельного отрезка, его длину вводить не нужно (рис. 1.74). 9. На виде сверху задайте центры двух отверстий диаметром 8 мм. Для этого сначала введите две вспомогательные параллельные прямые на расстоянии 38 мм по обе стороны от вертикальной прямой, проведенной через середины видов. Затем проведите еще одну вспомогательную параллельную прямую на расстоянии 32 мм от верхнего отрезка вида сверху. Постройте две окружности, указав в качестве центра пересечение вспомогательных прямых и задав радиус 4 мм (рис. 1.75). На виде сверху добавьте два отрезка — кромки центрального выступа. 10. На главном виде прорисуйте местный разрез отверстия диаметром 8 мм. Местный разрез на чертеже не обозначается и отделяется от вида сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо другими линиями изображения. На виде сверху через крайние точки левого отверстия проведите две вспомогательных вертикальных прямых.

58

Глава 1

Вернитесь к главному виду и прочертите продольное изображение отверстия на местном разрезе.

Рис. 1.73. Контур вида сверху

Рис. 1.74. Построение параллельного отрезка

11. Ограничьте местный разрез волнистой линией при помощи команды Кривая Безье. Вызовите команду на инструментальной панели Геометрия, установите тип линии Для линии обрыва (если вы установите тип линии Тонкая, то заштриховать замкнутый контур местного разреза не удастся). Отключите режим ортогонального черчения. Курсором укажите первую точку на линии контура и затем последовательно щелкайте в тех точках чертежа, через которые должна пройти кривая Безье. Для фиксации созданной кривой нажмите кнопку Создать объект (рис. 1.76). 12. На месте вида слева вычертите габаритный прямоугольник профильного разреза. Для этого первоначально проведите вспомогательные Горизонтальные линии и активизируйте команду Прямоугольник. Щелкните на нижней вспомогательной горизонтальной прямой, обозначив тем

Двумерные чертежи

59

Рис. 1.75. Добавление двух отверстий и кромок центрального выступа

самым левый нижней угол контура разреза. Введите значения высоты 60 мм и ширины 50 мм (рис. 1.77). При совпадении секущей плоскости с плоскостью симметрии разрез не обозначается. 13. На профильном разрезе прочертите продольно расположенное отверстие и вырез. Для этого просто проведите три отрезка, привязавшись к пересечениям вспомогательных горизонтальных прямых с контуром разреза. 14. На профильном разрезе необходимо показать вырез в верхней части детали. Проведите вспомогательные линии (их лучше проводить как вспомогательные Параллельные прямые, проведенные на заданном расстоянии от выделенных прямых) и ломаную так, как это показано на рис. 1.78. Удалите часть верхнего отрезка (для этого удобно использовать команду Усечь кривую на странице Редактирование). 15. На виде сверху покажите положение верхнего выреза. Прочертите две вспомогательные вертикальные линии и одну горизонтальную линию (ее удобно проводить как вспомогательную параллельную линию на установленном расстоянии от выбранной прямой). Проведите три отрезка —

60

Глава 1

Рис. 1.76. Прорисовка местного разреза на главном виде

Рис. 1.77. Контур профильного разреза с продольно расположенным отверстием и вырезом

Двумерные чертежи

61

Рис. 1.78. Вырез в верхней части профильного разреза

Рис. 1.79. Построение выреза на виде сверху

62

Глава 1

Рис. 1.80. Добавление осевых и центровых линий, удаление вспомогательных линий

Рис. 1.81. Нанесение штриховки

Двумерные чертежи

63

контур выреза, привязавшись к пересечениям прямых (рис. 1.79). На главном виде обозначьте положение этого выреза штриховой линией. 16. Прочертите осевые и центровые линии. Удалите вспомогательные прямые. Чтобы не удалять каждую вспомогательную линию по отдельности, воспользуйтесь командой Редактор | Удалить | Вспомогательные кривые и точки | В текущем виде (рис. 1.80). 17. Нанесите штриховку. Вызовите команду Штриховка на инструментальной панели Геометрия. На панели свойств проследите, чтобы был установлен стиль штриховки Металл, задайте частоту штриховки, например, 2 мм, угол — 45°. Укажите точку внутри области, которую нужно заштриховать. Чтобы зафиксировать полученную штриховку, нажмите кнопку Создать объект (рис. 1.81). 18. Самостоятельно выполните Вынесенное сечение ребра жесткости. Изображения детали Подшипник готовы (рис. 1.82).

Рис. 1.82. Построение вынесенного сечения ребра жесткости

64

Глава 1

1.7. Размеры и тестовые надписи 1.7.1. Приемы простановки размеров Размеры задаются при помощи команд на инструментальной панели, открывающихся кнопкой-переключателем Размеры (рис. 1.83). На панели расположено семь кнопок вызова соответствующих команд, сгруппированных по типу команд. На рис. 1.84 показана панель расширенных команд при раскрытии кнопки Линейный размер, где кроме команды по созданию собственно Линейного размера можно выбрать:  Линейный от общей базы;  Линейный цепной;  Линейный с общей размерной линией;  Линейный с обрывом;  Линейный от отрезка до точки.

Рис. 1.83. Инструментальная панель Размеры

Рис. 1.84. Панель расширенных команд Линейный размер

Простой линейный размер Рассмотрим правила построения простого линейного размера (рис. 1.85). 1. Вызовите команду Линейный размер на инструментальной панели Размеры.

Двумерные чертежи

65

Рис. 1.85. Простановка линейного размера

2. Укажите курсором точки привязки размера — т1 и т2 — точки выхода выносных линий. 3. Затем укажите точку т3, определяющую положение размерной линии. На панели свойств отображаются координаты точек т1, т2 и т3 (рис. 1.86).

Рис. 1.86. Вкладка Размер панели свойств линейного размера

4. По умолчанию размерная линия параллельна линии, проходящей через точки привязки размера. При этом активен переключатель Параллельно объекту. Чтобы построить горизонтальный или вертикальный размер, в группе Тип активизируйте соответствующий переключатель. 5. В поле Текст отображается автоматически сформированная размерная надпись. Щелкните мышью в этом поле, чтобы вызвать диалоговое окно редактирования и настройки размерной надписи (рис. 1.87). В этом диалоговом окне можно задать: • Текст до — текст, предшествующий основному содержанию размерной надписи;

66

Глава 1

Рис. 1.87. Диалоговое окно Задание размерной надписи

• Символ, стоящий перед численным значением размера:  диаметр ∅;  квадрат ;  радиус R (знак радиуса поверхности R следует выбрать в случае, если контур обозначаемой поверхности на чертеже является дугой, равной или меньше полуокружности; в противном случае ставится знак диаметра ∅);  обозначение метрической резьбы М;  другой символ; • автоматически вычисленное системой Значение размера (при необходимости вы можете ввести другое значение вручную); • необходимые допуски и посадки (Квалитет и Отклонения); • Единицы измерения — текст для обозначения единиц измерения проставляемого размера;

Двумерные чертежи

67

• Текст после — текст, следующий за основным содержанием размерной надписи; • Далее (>>) — для ввода текста под размерной линией. 6. Чтобы поставить дополнительные условные знаки в диалоговом окне Задание размерной линии, поставьте курсор в поле Текст до или раскройте кнопкой Далее поле для вводе текста под размерной надписью и из меню Вставить выберите команду Спецзнак (рис. 1.88). В появившемся диалоговом окне Спецзнак (рис. 1.89) выберите нужный условный знак.

Рис. 1.88. Команда Спецзнак диалогового окна Задание размерной надписи

7. Для выбора предельных отклонений размеров нажмите кнопку Квалитет и вызовите диалоговое окно Выбор квалитета (рис. 1.90). 8. Если размеры указываются без квалитетов и предельных отклонений, то в диалоговом окне Задание размерной надписи проследите, чтобы в соответствующих разделах не стоял флажок Включить. Чтобы сделанные настройки использовались при формировании остальных размерных надписей в текущем сеансе работы, активизируйте опцию Использовать по умолчанию.

68

Глава 1

Рис. 1.89. Диалоговое окно Спецзнак

Рис. 1.90. Диалоговое окно Выбор квалитета

9. После установки нужных значений параметров оформления размерной надписи нажмите кнопку OK. Для редактирования диалоговое окно Задание размерной надписи можно вызвать простым щелчком мыши на размере.

Двумерные чертежи

69

10. Для настройки параметров размеров активизируйте вкладку Параметры панели свойств (рис. 1.91). Здесь можно скорректировать вид размерной линии, предложенный системой по умолчанию. Для этого служат следующие элементы: • кнопки Отрисовка первой выносной линии и Отрисовка второй выносной линии включают и отключают нанесение первой и второй выносных линий размера;

Рис. 1.91. Вкладка Параметры панели свойств линейного размера

• списки Стрелка позволяют выбрать вид первой и второй стрелок (рис. 1.92);

Рис. 1.92. Раскрывающийся список Стрелки 1

• список Размещение текста служит для выбора способа размещения размерной надписи (рис. 1.93);

Рис. 1.93. Раскрывающийся список Размещение текста

• список Положение надписи позволяет выбрать вариант расположения размерной надписи относительно размерной линии (рис. 1.94);

70

Глава 1

Рис. 1.94. Раскрывающийся список Положение надписи

• три кнопки-переключателя определяют способ размещения стрелок относительно выносных линий размера:  Внутри промежутка между выносными линиями;  Снаружи промежутка между выносными линиями;  автоматически установленный системой Авто; • две кнопки-переключателя устанавливают способ формирования зазора выносных линий для того, чтобы выносная линия была отрисована на некотором расстоянии от точки привязки:  Зазор — для определения промежутка между началом выносной линии и точкой привязки размера;  Длина — для определения длины выносной линии; • группа элементов Параметры выноски (эта группа становится доступной, если надпись размещается на полке):  Длина — отображает длину линии-выноски;  Угол — угол ее наклона к оси абсцисс текущей системы координат. 11. После задания всех элементов система построит размерную линию в соответствии с установленными параметрами.

Обозначение сферы, конусности и уклона Когда на чертеже сферу трудно отличить от других поверхностей, перед размерным числом или под размерной линией (линией-выноской) пишут слово "Сфера" или наносят знак  (рис. 1.95, а). В диалоговом окне Спецзнак условный знак сферы находится в разделе Простановка размеров. Конические поверхности характеризуются конусностью — отношением разности диаметров большого и малого оснований конуса к его высоте по типу 1:2, 1:5 и т. д. На чертежах перед конусностью ставят специальный знак в виде треугольника, острый угол которого направлен в сторону вершины изображаемого конуса (рис. 1.95, б). Наклон поверхностей обозначается при помощи уклона — отношения высоты подъема к длине участка. Размерное число уклона может записываться в виде

Двумерные чертежи

71

соотношения, в процентах (%) или в промилле (1о/оо = 0,1%). Перед размер, острый угол которого ным числом, определяющим уклон, наносят знак должен быть направлен в сторону уклона (рис. 1.95, в).

а

б

в

Рис. 1.95. Условные знаки: а — сферы; б — конусности; в — уклона

Обратите внимание, что конусность и уклон размещаются на полке линиивыноски, указывающей стрелкой на необходимую поверхность. Команда Линия-выноска находится на другой инструментальной панели — на панели Обозначения (рис. 1.96).

Рис. 1.96. Команда Линия-выноска на странице Обозначения

Покажем, как обозначить конусность поверхности: 1. Вызовите команду Линия-выноска. 2. В окне документа укажите место, на которое должна указывать стрелка линии-выноски. 3. Затем щелчком мыши зафиксируйте точку т1 начала полки (рис. 1.97, а); 4. Чтобы ввести знак конусности и численное соотношение, на панели свойств щелкните в поле Текст и вызовите диалоговое окно Введите текст (рис. 1.98). 5. В поле 1 щелкните правой кнопкой мыши и из контекстного меню выберите команду Вставить спецзнак, в диалоговом окне Спецзнак (см. рис. 1.89) условный знак конусности находится в разделе Углы, уклоны, конусность.

72

Глава 1

а

б Рис. 1.97. Нанесение Линии-выноски

Рис. 1.98. Диалоговое окно Введите текст

6. Выберите нужное направление знака и введите с клавиатуры численное соотношение. Нажмите кнопку OK. 7. Чтобы зафиксировать изображение, нажмите кнопку Создать объект. Коническая поверхность будет охарактеризована конусностью (см. рис. 1.97, б).

Обозначение толщины и длины на одной проекции При помощи команды Линия-выноска на странице Обозначения вводится также размер толщины или длины детали, если на чертеже дается изображение этой детали только в одной проекции. 1. Вызовите команду Линия-выноска. 2. На вкладке Параметры панели свойств раскройте список Стрелка и выберите строку Вспомогательная точка (рис. 1.99).

Двумерные чертежи

73

Рис. 1.99. Раскрывающийся список Стрелка на панели свойств команды Линия-выноска

3. На вкладке Текст введите толщину или длину детали по типу s2 или l100. 4. Внутри контура детали укажите курсором точку начала линии-выноски и затем точку начала полки. 5. Для завершения нажмите кнопку Создать объект на панели свойств (рис. 1.100).

Рис. 1.100. Простановка размеров толщины и длины детали

Диаметральный и радиальный размеры Работа с командами Диаметральный размер, Радиальный размер, Радиальный с изломом и Размер дуги окружности на странице Размеры достаточно проста. Общий принцип простановки этих размеров однотипен: 1. Укажите курсором окружность или дугу, на которой требуется поставить размер. 2. На панели свойств, если это необходимо, установите нужные параметры размерной и выносных линий. 3. Зафиксируйте положение размера щелчком мыши в окне документа.

74

Глава 1

Простой угловой размер Команды панели расширенных команд Угловые размеры позволяют ввести один или несколько угловых размеров (рис. 1.101):  Угловой размер;  Угловой размер от общей базы;  Цепной угловой размер;  Угловой размер с общей размерной линией;  Угловой размер с обрывом. Чтобы ввести простой угловой размер, нажмите кнопку Угловой размер и последовательно щелкните курсором на две линии, между которыми требуется обозначить угол. В поле Текст отображается автоматически сформированная размерная надпись. По умолчанию ориентация Углового размера определяется системой автоматически (автоматический выбор простановки угла больше 180° невозмо-

Рис. 1.101. Панель расширенных команд Угловой размер

Рис. 1.102. Ориентация углового размера

Двумерные чертежи

75

жен). При необходимости можно изменить предложенный системой способ простановки при помощи одной из трех кнопок-переключателей на панели свойств:  На минимальный (острый) угол (рис. 102, а);  На максимальный (тупой ) угол (рис. 102, б);  На угол более 180 гр. (рис. 102, в).

Авторазмер В процессе простановки размеров удобно пользоваться командой Авторазмер (рис. 1.103), которая позволяет построить размер, автоматически определяемый системой в зависимости от указанного объекта:  Линейный авторазмер;  Линейный авторазмер с обрывом;  Линейный авторазмер от отрезка до точки;  Угловой авторазмер;  Угловой авторазмер с обрывом;  Диаметральный авторазмер;  Радиальный авторазмер.

Рис. 1.103. Команда Авторазмер на странице Размеры

Рис. 1.104. Простановка линейного авторазмера

Настройки авторазмеров аналогичны настройке соответствующих размеров с помощью специальных команд. Чтобы создать Линейный авторазмер (рис. 1.104), надо просто щелкнуть на отрезке, на котором должен быть проставлен размер (на экране появится его фантом), и, перемещая курсор, вы-

76

Глава 1

брать ориентацию размера — горизонтальную, вертикальную или параллельную объекту.

1.7.2. Ввод текстовых надписей и оформление чертежа Текстовые надписи Для оформления чертежа зачастую требуется наносить различные надписи или буквенно-цифровые обозначения, например, обозначения изображений, технические характеристики, поясняющие надписи и т. д. Содержание текста и надписей должно быть кратким и точным. В них не должно быть сокращений, за исключением общепринятых. Текст располагают на свободном месте чертежа параллельно основной надписи. Чтобы ввести текст, необходимо выполнить следующие действия. 1. Нажмите кнопку Ввод текста на инструментальной панели Обозначения (рис. 1.105).

Рис. 1.105. Команда Ввод текста на странице Обозначения

Рис. 1.106. Панель Размещение текста

2. В нижней части экрана возникнет панель Размещение (рис. 1.106), на которой необходимо установить параметры положения текста в эскизе: • группа переключателей Размещение позволяет выбрать расположение текста относительно точки привязки (доступны три варианта размещения: Справа, По центру и Слева) — в любом случае точка привязки находится на нижней линии первой строки текста (рис. 1.107);

Двумерные чертежи а

77 б

в

Рис. 1.107. Точка привязки теста: а — справа; б — по центру; в — слева

• в поле Точка привязки можно ввести значения ее координат с клавиатуры, в поле Угол — угол наклона строк текста к оси X текущей системы координат; • если точное расположение текста не обязательно, то можно задать точку привязки, щелкнув курсором примерно в том месте, где нужно ввести текст (в дальнейшем можно легко отредактировать положение текста, переместив его вручную в требуемое положение). 3. После задания точки привязки текста система перейдет в режим тестового редактора: в окне документа над точкой привязки появится ограниченный тонкими линиями прямоугольник, внутри которого будут помещаться текстовая надпись и текстовый курсор. Обратите внимание на то, как изменилось содержание панели свойств (рис. 1.108). На вкладке Формат находятся: • поле Шрифт, которое содержит список поддерживаемых системой шрифтов; • поле Высота символов, в котором можно установить параметры шрифта (рядом находится стрелка для вызова списка стандартных размеров шрифта); • поле Сужение шрифта, которое можно задать с клавиатуры или выбрать из списка;

Рис. 1.108. Вкладка Формат панели свойств Ввод текста

• поле для ввода Шаг строк; • переключатели начертания текста Курсив, Полужирный и Подчеркнутый; • список, позволяющий выбрать Цвет текста; • Окно просмотра текущих параметров шрифта;

78

Глава 1

• группа переключателей выравнивания абзаца текста: Выровнять влево, Центрировать, Выровнять вправо, Выровнять по ширине; • кнопка Стиль текста для вызова на экран диалога выбора стилей; • кнопка Шрифт для вызова на экран диалога Параметры шрифта, в котором можно назначить или изменить высоту, сужение, начертание и начертание текста; • кнопка Параметры абзаца для вызова на экран диалога установки параметров абзаца; • кнопка Параметры форматирования для вызова на экран диалога настройки формата текста; • переключатели работы со списками: Установить нумерацию, Новый список, Увеличить вложенность, Уменьшить вложенность; • кнопка Символы форматирования для включения или отключения отображения на экране служебных символов форматирования текста (конец абзаца, табуляция, пробел и т. д.). 4. Теперь вы можете вводить текст с клавиатуры или переносить текстовые фрагменты через буфер обмена. В текст можно также вставить различные специальные объекты с помощью команд вкладки Вставка на панели свойств. Надпись может состоять из произвольного количества строк (набор каждой из них осуществляется нажатием клавиши ). По умолчанию система задает следующие параметры шрифта: • GOST type A; • высота символов — 5 мм; • сужение — 1 мм; • шаг строк — 7 мм; • начертание текста — курсив; • цвет — черный. Этот стиль текста максимально приближен к стандартному чертежному шрифту типа А по ГОСТу 2.304-81. 5. После ввода требуемого текста нажмите кнопку Создать объект и для завершения работы с текстовыми надписями — Прервать команду.

Технические требования К техническим требованиям относятся:  требования, предъявляемые к материалу, заготовке, термической обработ-

ке и к свойствам готовой детали;

Двумерные чертежи

79

 размеры, предельные отклонения размеров, формы и взаимного располо-

жения поверхностей;  требования к качеству поверхностей, покрытия;  зазоры и расположение отдельных элементов изделия;  требования, предъявляемые к настройке и регулированию изделия;  другие требования к качеству изделия;  условия и методы испытаний;  указания о маркировании и клеймении;  правила транспортирования и хранения;  особые условия эксплуатации;  ссылки на другие документы.

Технические требования на чертеже излагают, группируя вместе однородные и близкие по характеру требования, по возможности в приведенной выше последовательности. Пункты технических требований имеют сквозную нумерацию, каждый пункт записывают с новой строки. Технические требования размещают, как правило, над основной надписью. Для ввода технических требований в КОМПАС-График предусмотрена специальная команда Вставка | Технические требования | Ввод (рис. 1.109).

Рис. 1.109. Последовательность вызова команды ввода технических требований

80

Глава 1

Система перейдет в режим создания технических требований (рис. 1.110). Здесь можно набрать с клавиатуры необходимый текст. После каждого нажатия клавиши система автоматически вводит новый пункт требований. Вокруг поля ввода технических требований расположены команды, большинство которых аналогично командам при вводе обычного текста. Кроме того, здесь возможно создание ссылок, например, на обозначения позиций. Завершив ввод технических требований, сохраните их и закройте окно.

Рис. 1.110. Окно документа в режиме ввода технических требований

При вводе и редактировании технических требований меню Файл содержит специальные команды сохранения и закрытия:  команда Закрыть | Чертеж закрывает чертеж, которому принадлежат от-

крытые технические требования (окно технических требований также закрывается);  команда Закрыть | Технические требования закрывает окно редакти-

руемых технических требований (окно чертежа, которому они принадлежат, остается открытым);  команда Сохранить | В чертеж записывает технические требования в со-

держащий их чертеж (сохранение чертежа на диске не производится);  команда Сохранить | С чертежом в файл записывает технические требо-

вания в содержащий их чертеж, а сам чертеж сохраняет на диске (после выполнения команды окно технических требований остается активным);  команда Сохранить как | Текстовый документ сохраняет текст техниче-

ских требований в отдельном файле текстового документа КОМПАС-3D (после вызова команды на экране появляется диалоговое окно, в котором требуется задать имя файла для записи);

Двумерные чертежи

81

 команда Сохранить как | С чертежом в файл сохраняет чертеж, содер-

жащий открытые технические требования, под другим именем или в другой каталог. Созданные технические требования по умолчанию разместятся над основной надписью чертежа. Однако в дальнейшем их можно разместить в другом месте листа чертежа, используя команду Вставка | Технические требования | Размещение.

Заполнение основной надписи Оформление чертежа невозможно без заполнения основной надписи. Основная надпись заполняется, как правило, в ручном режиме — пользователю надо поставить курсор в нужную ячейку и заполнить ее. При заполнении основной надписи доступны все возможности текстового редактора. Редактирование некоторых ячеек основной надписи (например, Разработал, Проверил, Подпись, Дата и др.) невозможно. Для выполнения процедуры заполнения основной надписи активизируйте ее двойным щелчком мыши (рис. 1.111). Признаком активности является появление в ней границ ячеек с учетом заданных отступов текста.

Рис. 1.111. Заполнение основной надписи

Заполните следующие ячейки основной надписи. 1. В поле Разраб. введите свою фамилию.

82

Глава 1

2. Аналогично в ячейки Пров., Т.контр., Н.контр. и Утв. введите фамилии лиц, проверяющих, контролирующих и утверждающих документ. 3. В поле Дата щелкните дважды до появления диалогового окна Ввод даты (рис. 1.112) и опять щелкните дважды по новой дате. 4. В поле Обозначение введите код документа. 5. В поле Наименование изделия вставьте его название.

Рис. 1.112. Диалоговое окно Ввод даты

6. В поле Обозначение материала детали можно ввести обозначение материала с клавиатуры или выбрать его из соответствующей библиотеки. Для вызова этой библиотеки дважды щелкните на ячейке, из контекстного меню выберите команду Выбрать материал и вызовите диалоговое окно Выбор материала. 7. В ячейках Литера введите обозначение стадии разработки, дважды щелкнув в любой из ячеек и выбрав нужную строку: • Техническое предложение; • Эскизный проект; • Технический проект; • Единичное производство; • Опытный образец; • Опытный образец (1); • Опытный образец (2); • Серийное производство (А); • Серийное производство (Б). 8. В поле Наименование предприятия введите его название или индекс. 9. Установите нужный Масштаб чертежа, дважды щелкнув в этой ячейке и выбрав из меню нужное масштабное соотношение.

Двумерные чертежи

83

10. Ячейки Лист и Листов заполняются системой автоматически (графа порядкового номера листа остается пустой в документах, состоящих из одного листа). 11. Для заполнения ячейки Масса просто щелкните в этом поле и введите нужное число. 12. Завершив заполнение таблицы основной надписи, нажмите кнопку Создать объект на панели свойств.

1.7.3. Пример 2. Нанесение размеров на чертеж детали Подшипник На чертеже детали должно быть указано минимальное число размеров, но достаточное для ее изготовления и контроля. Повторение размеров на разных изображениях не допускается. Все численные значения размеров, проставленные на чертеже, соответствуют их натуральной величине независимо от того, в каком масштабе изображен сам предмет. Размеры на невидимых контурах ставить не рекомендуется. При решении вопроса о том, какие именно размеры необходимо проставить на чертеже, надо учитывать технологию изготовления детали и ее положение относительно соединенных с ней деталей. В зависимости от выбора базы различают следующие способы нанесения размеров:  цепной способ, заключающийся в последовательном задании размеров между смежными элементами цепочкой (рис. 1.113, а);  координатный способ, при котором все размеры наносят от общей базы

(рис. 1.113, б);  комбинированный способ, являющийся сочетанием двух предыдущих

способов (рис. 1.113, в). Цепной способ применяется тогда, когда требуется точно выдержать размеры элементов детали, а не ее габаритный размер. Координатный способ применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую точность расстояний элементов деталей от каких-либо ее поверхностей. Комбинированный способ является наиболее распространенным, т. к. обеспечивает достаточную точность и удобство измерений при изготовлении и контроле детали. Наносить размеры на чертежах в виде замкнутой цепи не допускается: один из размеров должен быть "свободным", за исключением случаев, когда один

84

Глава 1

из размеров является справочным (рис. 1.113, г). Справочными называются размеры, которые не используются при изготовлении изделия, но облегчают чтение чертежа. Справочные размеры отмечаются знаком звездочки, и в технических требованиях над основной надписью записывают "*Размер(ы) для справки".

Рис. 1.113. Правила нанесения размеров

Размеры, определяющие наружную форму детали, располагают по одну сторону детали, а внутреннюю — по другую. Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (отверстию, углублению, пазу и т. п.), рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно. Откройте чертеж детали Подшипник, построенный в разд. 1.6.3, и нанесите размеры, как указано на рис. 1.114. По возможности размерные линии наносите вне контура изображения. Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть не менее

Двумерные чертежи

85

7 мм, между размерной линией и линией контура — не менее 10 мм. Линии контура, осевые и центровые линии нельзя использовать в качестве размерных. Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий. Для этого более короткие размерные линии проводят ближе к линиям контура, более длинные — дальше от них.

Рис. 1.114. Нанесение размеров на чертеж детали Подшипник

В технических требованиях высоту детали укажите как справочный размер и обозначьте величину литейных радиусов. Все размеры на чертеже должны сопровождаться предельными отклонениями — разницей между предельно допустимым и номинальным размерами. Для обозначения предельных отклонений наружных элементов детали используют термин вал, для внутренних элементов — отверстие. В зависимости от положения предельного отклонения относительно нулевой линии (линии, соответствующей номинальному размеру), предельные отклонения группируются в поля допусков, которые обозначаются одной или двумя буквами латинского алфавита. Поля допусков отверстий обозначают прописными, а валов — строчными буквами. Чаще всего используются односторон-

86

Глава 1

ние квалитеты для отверстий Н, а для валов — h, или симметричные квалитеты для отверстий JS, а для валов — js. Поля допусков распределяются по квалитетам, определяющим степень точности размера. Квалитет обозначается цифрой, которая ставится рядом с обозначением поля допуска. Установлено 20 квалитетов точности: 01, 0, 1, 2, ..., 18. Чем меньше номер, тем выше точность размера. В машиностроении, как правило, используются квалитеты от 6 до 14. Предельные отклонения указываются сразу после номинального размера одним из следующих способов:  условным обозначением поля допуска и квалитета, например, ∅32Н7 (для

отверстия) или ∅32h8 (для вала);  численными значениями предельных отклонений, например, ∅32

+0,025

(для

отверстия) или ∅32-0,039 (для вала);  условным обозначением поля допуска, квалитета и в скобках численным

значением предельных отклонений, например, ∅32Н7(+0,025) (для отверстия) или ∅32h8(-0,039) (для вала). По ГОСТу 30893.1-2002 в случаях, когда предельные отклонения не указаны индивидуально у соответствующих номинальных размеров, на чертеже указывают общий допуск. Общие допуски установлены по четырем классам точности:  точный f;  средний m;  грубый с;  очень грубый v.

Ссылка на общие допуски линейных и угловых размеров должна содержать номер стандарта и буквенное обозначение класса точности, например, для среднего класса точности: "Общие допуски по ГОСТ 30893.1 — m" или просто "ГОСТ 30893.1 — m". На чертеже детали Подшипник проставьте сначала предельные отклонения точных и средней точности размеров: диаметров отверстий, положения их центров и ширины нижнего выреза (рис. 1.115). Предельные отклонения можно вводить и одновременно с простановкой размеров. Если размер уже стоит на чертеже, щелчком мыши на размере вызовите диалоговое окно Задание размерной надписи. Нажмите кнопку Квалитет, в появившемся диалоговом окне Выбор квалитета в окне Предпочтительные выделите нужный квалитет. Если нужного квалитета нет, то посмотрите квалитеты в окнах Основные и Дополнительные.

Двумерные чертежи

87

Рис. 1.115. Нанесение предельных отклонений размеров на чертеж детали Подшипник

В нижней части диалогового окна в разделе Показать квалитеты для не забудьте установить флажок в одном из окон отверстия или вала, в зависимости от того, в какой системе вы работаете. Если нужно поставить поле допуска и номер квалитета, поставьте флажок Включить. Если вы решили поставить значения предельных отклонений, поставьте флажок Включить поля Отклонения. Если требуется поставить и то, и другое, поставьте оба флажка. В технических требованиях укажите общий допуск для всех остальных размеров. Для окончательного оформления чертежа не забудьте заполнить основную надпись.

1.8. Обозначения 1.8.1. Обозначения видов, разрезов и выносных элементов Для оформления различных изображений на инструментальной панели Обозначения предусмотрены следующие команды (рис. 1.116):

88

Глава 1

 Линия разреза — для нанесения на чертеж следа секущей плоскости раз-

резов и сечений;  Стрелка взгляда — для указания направления проецирования;  Выносной элемент — для ограничения места предмета, соответствующе-

го выносному элементу.

Рис. 1.116. Команды страницы Обозначения для оформления изображений на чертеже

Обозначение разрезов и сечений Имеющиеся на чертеже разрезы и сечения обозначаются следующим образом. Положение секущей плоскости указывается разомкнутой (утолщенной) линией. При сложном разрезе штрихи проводятся также у мест пересечения секущих плоскостей между собой. На начальном и конечном штрихах ставятся стрелки, указывающие направление взгляда. Около стрелок, с их внешней стороны, ставят прописные буквы русского алфавита, обозначающие разрез. Для указания простого разреза, полученного при рассечении предмета одной секущей плоскостью, выполните следующие шаги: 1. Нажмите кнопку Линия разреза на инструментальной панели Обозначения. 2. Укажите положение разомкнутой линии — концов штрихов, расположенных ближе к контуру детали. 3. Выберите направление взгляда, перемещая курсор на ту сторону, где должны располагаться стрелки. Чтобы точно показать положение секущей плоскости, в привязках целесообразно поставить флажок Выравнивание. При выборе данного способа привязки будет выполняться выравнивание вводимой точки объекта по другим характерным точкам. Сразу после создания линии разреза автоматически запускается команда создания нового вида, обозначение которого будет ассоциативно связано с созданной линией разреза. Вы можете отказаться от создания нового вида, нажав кнопку Прервать команду.

Двумерные чертежи

89

Если требуется построить линию ступенчатого или ломаного разреза, получаемого при рассечении предмета двумя и более секущими плоскостями, после вызова команды Линия разреза: 1. Укажите начальную (расположенную ближе к изображению) точку первого штриха разомкнутой линии. 2. Затем нажмите кнопку Сложный разрез на панели свойств (рис. 1.117).

Рис. 1.117. Панель свойств команды Линия разреза

Рис. 1.118. Обозначение ступенчатого разреза

90

Глава 1

3. Укажите точки перегиба и конечную точку штриха разомкнутой линии (рис. 1.118). 4. Щелкните левой кнопкой мыши с той стороны от линии, где должны располагаться стрелки.

Обозначение направления проецирования Направление проецирования на чертежах показывают при изображении основных, дополнительных и местных видов, если отсутствует проекционная связь между ними и главным видом. Чтобы сформировать стрелку, выполните следующие действия (рис. 1.119): 1. Нажмите кнопку Стрелка взгляда на инструментальной панели Обозначения. 2. Укажите начальную точку т1 (острие) стрелки и точку т2, определяющую направление стрелки (для вертикальной или горизонтальной стрелки, удобно временно перейти в режим ортогонального черчения, нажав клавишу ).

Рис. 1.119. Обозначение местного вида

Так же, как и после создания линии разреза, автоматически запускается команда создания нового вида. Отказаться от создания нового вида можно нажатием кнопки Прервать команду.

Обозначение выносного элемента Для графического пояснения мелких элементов детали используют выносной элемент — дополнительное отдельное, обычно увеличенное, изображение

Двумерные чертежи

91

части этого предмета. Чтобы ограничить место замкнутым контуром, выполните действия: 1. Нажмите кнопку Выносной элемент на странице Обозначения. 2. Укажите точку т1 центра контура, ограничивающего выносной элемент. 3. На вкладке Параметры панели свойств в раскрывающемся списке Форма (рис. 1.120) задайте форму замкнутого контура (обычно используют окружность).

Рис. 1.120. Раскрывающийся список Форма на панели свойств команды Выносной элемент

Рис. 1.121. Обозначение выносного элемента

92

Глава 1

4. Щелчком мыши задайте размеры контура. 5. Укажите точку т2 начала полки линии-выноски (рис. 1.121). Сам выносной элемент располагают как можно ближе к соответствующему месту на изображении предмета. Его целесообразно поместить в отдельный вид, что позволяет быстро изменять масштаб изображения и делает более удобной компоновку чертежа. Над изображением выносного элемента указывают обозначение и в круглых скобках масштаб (без буквы "М"), в котором он выполнен.

1.8.2. Технологические обозначения При выполнении чертежей особое место занимает обозначение допусков формы, расположения и шероховатости поверхностей. Команды для нанесения этих характеристик находятся на инструментальной панели Обозначения (рис. 1.122):  Шероховатость;  База;  Допуск формы.

Рис. 1.122. Команды нанесения характеристик формы и поверхности изделий на инструментальной панели Обозначения

Команды Шероховатость и База доступны, только если в документе уже есть какие-либо графические объекты.

Шероховатость Очевидно, что в ряде случаев поверхность детали должна быть как можно более гладкой, чтобы перемещение этой поверхности относительно другой не приводило к быстрому износу. В других случаях, изготовление гладких поверхностей не имеет практического смысла и приведет только к удорожанию стоимости изготовления детали. Функциональное назначение поверхностей и

Двумерные чертежи

93

экономические причины обуславливают необходимость задания на чертежах пределов неровностей поверхностей — шероховатости. Для оценки шероховатости поверхностей ГОСТ 2780-73 устанавливает два основных параметра:  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля от некоторой средней

линии, рассекающей профиль так, что площадь выступов над ней равна площади впадин, находящейся ниже ее;  Rz — сумма средних арифметических абсолютных отклонений пяти наи-

больших минимумов и пяти наибольших максимумов профиля. Оба этих высотных параметра определяются в микронах (мкм) в пределах базовой линии, значение которой устанавливается стандартом и в обычных случаях не указывается на чертеже. Преимущество отдается параметру Ra. Существует ряд предпочтительных значений параметров Ra и Rz: 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025. Чем меньше значение параметра, тем меньше неровности образует профиль поверхности. На рабочем чертеже детали должна быть определена шероховатость каждой поверхности. В обозначении шероховатости поверхности применяют один из знаков, изображенных на рис. 1.123.

а

б

в

г

Рис. 1.123. Знаки, применяемые в обозначениях шероховатости поверхностей

Если способ образования поверхности не влияет на ее функциональные свойства и поэтому конструктором не устанавливается, то в обозначении шероховатости этой поверхности применяют первый знак (рис. 1.123, а). Если поверхность должна быть образована только удалением слоя материала (точением, фрезерованием, сверлением, шлифованием), то в обозначении применяется второй знак (рис. 1.123, б). Если же поверхность должна образоваться без удаления слоя материала (литьем, ковкой, штамповкой, прессованием), то используют третий знак (рис. 1.123, в). Все знаки используются с указанием параметра шероховатости, поэтому все знаки имеют полки. Последний знак (без полки) (рис. 1.123, г) определяет на чертеже поверхности сортамента, т. е. материала определенного профиля и размеров, изготовленного на специальных заводах. Состояние поверхности, отмеченное по-

94

Глава 1

следним знаком, должно соответствовать требованиям стандарта на сортамент. Обозначения шероховатости поверхностей на изображении изделия располагают на линиях контура, выносных линиях (по возможности ближе к размерной линии) или на полках линий-выносок. Допускается располагать обозначения шероховатости на размерных линиях или их продолжениях. Для нанесения шероховатости выполните следующие действия. 1. Нажмите кнопку Шероховатость на странице Обозначения. 2. Укажите курсором прямолинейный объект (контур детали, выносную линию размера и т. п.), на котором вы хотите поставить знак шероховатости. 3. На вкладке Знак панели свойств с помощью кнопок-переключателей Тип выберите необходимый знак шероховатости (рис. 1.124): • Без указания вида обработки (по умолчанию активен); • С удалением слоя материала; • Без удаления слоя материала.

Рис. 1.124. Вкладка Знак на панели свойств команды Шероховатость

4. Щелкните мышью в поле Текст. В верхней части появившегося диалогового окна Введите текст условно показаны поля для введения обозначений и теста (рис. 1.125). Щелкните дважды в поле 1 и из раскрывающегося списка выберите требуемое значение шероховатости Ra или Rz. Нажмите кнопку OK. 5. В окне документа, перемещая курсор вверх-вниз или вправо-влево (при этом знак шероховатости поворачивается на 180°), укажите точку, определяющую положение знака. 6. Для выхода нажмите кнопку Прервать команду на панели свойств. Обратите внимание, что, не выходя из команды, вы можете создать несколько обозначений шероховатости. При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей детали шероховатости обозначают один раз. При этом знак общей шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа (рис. 1.126, а). Если деталь имеет большую часть поверхностей одинаковой шероховатости (чаще всего эти поверхности более грубые), то обозначение шероховатости также указывается в правом верхнем углу чертежа (рис. 1.126, б) вместе с до-

Двумерные чертежи

95

полнительным обозначением шероховатости в круглых скобках (это значит, что на изображении имеются обозначения другого типа шероховатости). Этот прием позволяет упростить чтение и выполнение чертежа.

Рис. 1.125. Диалоговое окно Введите текст с раскрытым списком значений шероховатости Ra

а

б Рис. 1.126. Указание общей шероховатости

Рис. 1.127. Последовательность вызова команды Неуказанная шероховатость

96

Глава 1

Для задания общей для детали шероховатости поверхности служит команда Вставка | Неуказанная шероховатость | Ввод (рис. 1.27). В появившемся диалоговом окне Знак неуказанной шероховатости (рис. 1.28) можно выбрать знак общей шероховатости, задать ее параметр и установить при необходимости флажок Добавить знак в скобках (в случае, если на чертеже уже указан другой вид шероховатости). Система автоматически разместит знак в правом верхнем углу чертежа. Для удаления знака служит команда Редактор | Удалить | Неуказанную шероховатость.

Рис. 1.128. Диалоговое окно Знак неуказанной шероховатости

База Расположение поверхности задается относительно другой поверхности, называемой базой. База обозначается затушеванным треугольником и рамкой с буквенным обозначением, с которой связан допуск расположения поверхности (рис. 1.29).

Рис. 1.129. Обозначение базовой поверхности

Двумерные чертежи

97

Чтобы на чертеже обозначить базовую поверхность, выполните шаги: 1. Нажмите кнопку База на странице Обозначения. 2. Укажите курсором линию базовой поверхности (контур детали, осевую линию и т. п.). 3. Щелкните в месте требуемого положения треугольника. 4. Укажите точку т1, определяющую положение рамки с надписью.

Допуски формы и расположения Форма поверхности детали характеризуется при помощи допусков формы, к которым относятся:  допуск прямолинейности ∠;  допуск плоскостности ∇;  допуск круглости ;  допуск цилиндричности ;  допуск профиля продольного сечения .

К допускам расположения относятся:  допуск параллельности ∏;  допуск перпендикулярности √;  допуск наклона ⋅;  допуск соосности ¬;  допуск симметричности ∧;  позиционный допуск ∨;  допуск пересечения осей ⇔.

Для характеристики суммарных допусков формы и расположения применяются еще четыре знака:  допуск радиального биения, допуск торцевого биения, допуск биения в заданном направлении ⇐;  допуск полного радиального биения, допуск полного торцевого биения ⇑;  допуск формы заданного профиля ⇒;  допуск формы заданной поверхности ⇓.

На чертежах условное обозначение допусков формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольной рамке, разделенной на две (рис. 1.130, а) или три части (рис. 1.130, б). В первой части помещается условный знак до-

98

Глава 1

пуска, во второй — численное значение допуска в миллиметрах, в третьей (если это необходимо) — буквенное обозначение базы.

а

б

Рис. 1.130. Обозначение допусков формы и обозначения: а — допуск прямолинейности; б — допуск соосности относительно базовой поверхности А

Для нанесения на чертеж допуска формы и расположения поверхности выполните следующие операции. 1. Нажмите кнопку Допуск формы на инструментальной панели Обозначения. На экране рядом с курсором появится фантом прямоугольной рамки допусков. 2. По умолчанию точка привязки помещается в левом нижнем углу рамки. Если вы хотите изменить точку привязки, в поле Базовая точка на панели свойств раскройте список и выберите нужную строку (рис. 1.131). 3. В окне документа укажите точку вставки рамки. Если рамка должна быть расположена вертикально, активизируйте опцию Вертикально.

Рис. 1.131. Раскрывающийся список Базовая точка на панели свойств команды Допуск формы

Двумерные чертежи

99

4. Для оформления рамки щелкните в поле Создание таблицы в полуавтоматическом режиме. Система выведет на экран диалоговое окно Обозначение допуска (рис. 1.132): • в поле Знак из раскрывающегося списка выберите вид допуска; • дважды щелкните в поле Числовое значение и из раскрывающегося списка выберите значение допуска; • дважды щелкните в поле База 1 и из раскрывающегося списка выберите буквенное обозначение базы; • нажмите кнопку OK. 5. На панели свойств нажмите кнопку Ответвление со стрелкой. Укажите точку начала линии-выноски из рамки. 6. Затем укажите точку перегиба линии-выноски (если она необходима) или сразу укажите курсором на нужную поверхность или ось. 7. Нажмите кнопку Создать объект.

Рис. 1.132. Диалоговое окно Обозначение допуска

1.8.3. Пример 3. Нанесение шероховатости и допусков расположения на чертеж детали Подшипник Значения параметров шероховатости выбирают условно по следующим критериям:  шероховатость поверхностей, образованных литьем или штамповкой, задается через параметр Rz со значениями 200, 100 или 50 мкм;  для грубо обработанных поверхностей, которые не имеют относительных перемещений при работе изделия или не контактируют с другими поверхностями, используется параметр Ra со значениями 12,5 или 6,3 мкм;  шероховатость прилегающих поверхностей, имеющих хороший неподвижный контакт или опирающихся друг на друга со взаимным перемещением, задается через параметр Ra 3,2 или 1,6 мкм;

100

Глава 1

 шероховатость фасонных поверхностей, например резьбы, характеризует-

ся через параметр Rz 50 или 25 мкм;  отражающие поверхности оптических призм, подвергающихся тщатель-

ной полировке, через параметр Rz 0,025 мкм. Откройте сохраненный чертеж детали Подшипник (см. рис. 1.115). Нанесите на поверхность горизонтального отверстия шероховатость Ra 1,6, на боковые поверхности нижнего выреза и нижнюю поверхность детали — Ra 3,2, на остальные обрабатываемые поверхности — Ra 12,5 (рис. 1.133).

Рис. 1.133. Обозначение шероховатости на чертеже детали Подшипник

На остальные поверхности, образованные литьем, в правом верхнем углу установите общую шероховатость Rz 100 и дополнительно в скобках укажите знак шероховатости. Нанесите допуск параллельности оси горизонтального отверстия относительно нижней поверхности детали и допуск симметричности боковых поверхно-

Двумерные чертежи

101

стей нижнего выреза относительно базы — поверхности А (рис. 1.134). Рабочий чертеж детали Подшипник готов.

Рис. 1.134. Нанесение допусков расположения на чертеж детали Подшипник

1.9. Изменение формы, копирование и удаление объектов Выделение объектов Для редактирования, копирования, перемещения геометрических объектов нужно их предварительно выделить. В системе КОМПАС-3D объекты можно выделять как с помощью мыши, так и с помощью команд меню. Удобнее всего выделять объекты при помощи мыши, а именно подвести курсор к нужному объекту ("ловушка" курсора при этом должна захватывать объект) и щелкнуть левой кнопкой мыши. Цвет объекта изменится.

102

Глава 1

Если необходимо выделить несколько объектов, нажмите клавишу и удерживайте ее нажатой, одновременно щелкая левой кнопкой мыши на нужных объектах. Можно выделить несколько объектов другим способом — с помощью прямоугольной рамки. Установите курсор на свободное место, нажмите левую кнопку мыши и перемещайте курсор, удерживая кнопку нажатой. На экране будет отображаться рамка, следующая за курсором. Захватите требуемые объекты этой рамкой и отпустите кнопку мыши. Все объекты, целиком попавшие внутрь рамки, будут выделены. После того как нужные объекты выделены, с ними можно выполнять различные операции — удалять, перемещать, копировать и т. д. Чтобы отменить выделение объекта, щелкните левой кнопкой мыши в любом месте вне этого объекта. Выделение будет снято, и объект отобразится своим нормальным цветом. Выделение графических объектов документа можно проводить также при помощи кнопки Выделение на Компактной панели в левой части окна системы (рис. 1.135). Эта кнопка открывает инструментальную панель, состоящую из 13 команд-кнопок, позволяющих производить выделение рамкой, секущей ломаной, по одному типу и др.

Рис. 1.135. Инструментальная панель Выделение

При выделении объектов документа на экране отображается контекстная панель, которая содержит кнопки вызова наиболее часто используемых команд редактирования (рис. 1.136). Набор команд зависит от типа документа.

Двумерные чертежи

103

Рис. 1.136. Контекстная панель, возникающая на экране при выделении объектов

Редактирование объектов Изменение формы и копирование объектов производится при помощи команд на инструментальной панели Редактирование (рис. 1.137). На этой странице находятся 10 кнопок-команд.  Команда Сдвиг позволяет сдвинуть выделенные объекты двумя способа-

ми: с использованием базовой точки или заданием перемещений по осям. В первом случае сначала указывают базовую точку для сдвига т1, а затем точку т2, определяющую ее новое положение. Для выполнения перемещения вторым способом введите в поля Сдвиг X и Сдвиг Y на панели свойств значения смещений в направлениях осей текущей системы координат.

Рис. 1.137. Инструментальная панель Редактирование

 Команда Поворот позволяет повернуть выделенные объекты. Для этого

надо указать точку центра поворота, базовую точку т1, а затем точку т2, определяющую новое положение базовой точки.  Команда Масштабирование позволяет увеличить или уменьшить в опре-

деленном отношении выделенные объекты, для чего необходимо устано-

104

Глава 1

вить значения коэффициентов масштабирования по осям координат X и Y в соответствующих полях на панели свойств.  Команда Симметрия позволяет выполнить симметрию выделенных объ-

ектов относительно прямой. Для выделения оси симметрии необходимо установить положение первой (т1), а затем второй (т2) точек, принадлежащих оси симметрии.  Команда Копирование позволяет скопировать выделенные объекты. Для

копирования надо указать базовую точку т1 и положение точки т2, определяющей новое положение базовой точки.  Команда Деформация сдвигом позволяет выполнить деформацию сдви-

гом объектов. Укажите базовую точку для сдвига т1, а затем точку т2, определяющую ее новое положение.  Команда Усечь кривую позволяет удалить часть объекта, ограниченную

точками пересечения его с другими объектами.  Команда Разбить кривую позволяет разбить объект в какой-либо точке на

две части или несколько равных частей.  Команда Очистить область позволяет удалить все объекты, находящиеся

внутри или снаружи от некоторой границы.  Команда Преобразовать в NURBS позволяет преобразовать геометриче-

ский объект или текст в кривую, состоящую из гладко состыкованных полиномов — кривую NURBS.

Удаление объектов Удалять можно как отдельные объекты, так и произвольные их сочетания. Самое простое — выделить их и нажать клавишу .

Измерения При работе с чертежом может возникнуть необходимость узнать расстояние или угол между вершинами, ребрами, осями, гранями и плоскостями или площадь фигуры. Измерения длин, расстояний, углов и площадей геометрических объектов проводится при помощи команд на инструментальной панели Измерения (рис. 1.138). Эта страница состоит из 10 кнопок. После вызова команды измерений на экране появится диалоговое окно, позволяющее получать и записывать информацию о произведенных измерениях. Последовательно указывайте объекты для измерений — результаты будут отображаться в диалоговом окне.

Двумерные чертежи

105

Рис. 1.138. Инструментальная панель Измерения (2D)

Вы можете произвести несколько измерений, не выходя из команды. Система запомнит и покажет в диалоговом окне все значения этих измерений. Вы можете сохранить результаты измерений в текстовом файле, вызвав команду Файл | Сохранить диалогового окна Информация.

1.10. Печать чертежа Вывод на печатающие устройства чертежей и схем, созданных в КОМПАСГрафик, осуществляется только через предварительный просмотр документа. Для выхода в этот режим на Стандартной панели нажмите кнопку Предварительный просмотр (рис. 1.139).

Рис. 1.139. Команда Предварительный просмотр на Стандартной панели

Если у вас открыто несколько документов, то система выведет на экран диалоговое окно Документы для вывода (рис. 1.140), в котором можно указать один или несколько документов (при нажатой клавише ) или поставить флажок Выделить все документы. Нажмите кнопку OK, и система перейдет в режим предварительного просмотра (если был открыт один документ, то в этот режим система перейдет

106

Глава 1

сразу после нажатия кнопки Предварительный просмотр). Изображение на экране изменится: в левой части появится видоизмененная панель свойств, а справа будет показано условное поле вывода, на котором в зеленой рамке отображается документ, выбранный для печати (рис. 1.141).

Рис. 1.140. Диалоговое окно Документы для вывода

Следует иметь в виду, что для вывода на печать чертежа формата А4 потребуются четыре машинописных листа, т. к. чертежный формат не помещается в полосу печати принтеров. Для форматов А3 и А2 потребуется шесть листов, для формата А1 — пятнадцать листов. Чтобы документ разместился на определенном количестве листов, нужно воспользоваться командой Сервис | Подогнать масштаб (рис. 1.142). После вызова команды на экране появится диалоговое окно Подгонка масштаба документа (рис. 1.143). В строке Количество страниц по горизонтали введите с клавиатуры или при помощи кнопок приращения целое значение. При этом количество страниц по вертикали система вычислит сама. Обратите внимание на масштаб выводимого на печать документа — он отличается от единицы. Нажмите кнопку OK, и система перерисует изображение в соответствии с заданным масштабом. Для настройки дополнительных параметров (количества копий, цвета и порядка вывода страниц и др.) вызовите соответствующий диалог Файл | Настройка параметров вывода. После настройки нажмите кнопку OK. Обратите внимание на команды поворота чертежа Повернуть против часовой стрелки и Повернуть по часовой стрелке, расположенные на панели инструментов. Эти команды могут пригодиться при компоновке чертежей, расположенных на форматах А3 и больше. После того как вы установили все необходимые параметры, нажмите кнопку Печать на панели инструментов (рис. 1.144). На экране возникнет уведомление о процессе.

Двумерные чертежи

Рис. 1.141. Документ в режиме предварительного просмотра

Рис. 1.142. Вызов команды Подогнать масштаб из меню Сервис

107

108

Глава 1

Рис. 1.143. Диалоговое окно Подгонка масштаба документа

Рис. 1.144. Команда Печать на панели инструментов

Чтобы опять вернуться в чертежно-графический редактор, нажмите кнопку Закрыть просмотр на панели инструментов (рис. 1.145).

Рис. 1.145. Команда Закрыть просмотр на панели инструментов

ÃËÀÂÀ

2

Первые шаги трехмерного моделирования Работа в модуле трехмерного моделирования предполагает знание основ плоского черчения в КОМПАС-График. Поэтому перед изучением последующего материала желательно создать хотя бы несколько обычных чертежей, взяв детали для упражнений из учебных пособий по инженерной графике и машиностроительному черчению. Можно создавать чертежи любых предметов из вашего окружения: колпачка от ручки, расчески, ключа... Теперь вы готовы для "погружения" в новую и увлекательную область знаний — трехмерное моделирование.

2.1. Введение в трехмерное моделирование Несмотря на простоту и широкое распространение двумерных плоских чертежей, они обладают рядом недостатков:  низкой наглядностью;  сложностью, а иногда и невозможностью создания ассоциативных (т. е.

связанных между собой) чертежей, что вызывает необходимость при модернизации изделия вносить изменения на все изображения;  высокой трудоемкостью построения сложных поверхностей;  сложностью или невозможностью передачи данных в управляющие про-

граммы станков с ЧПУ. Современные 3D-системы располагают весьма эффективными средствами моделирования. Они позволяют создавать трехмерные модели самых сложных деталей и сборок. При этом процесс проектирования часто воспроизводит технологический процесс изготовления детали.

110

Глава 2

В общем, можно выделить следующие преимущества трехмерного моделирования.  Трехмерные модели отличаются лучшей наглядностью.  Процесс проектирования значительно ускоряется, т. к. нет необходимости

вручную вычерчивать рабочий чертеж детали. Создав модель, конструктор имеет возможность в полуавтоматическом режиме выполнить ее рабочий чертеж, задавая системе необходимые виды, разрезы и сечения детали.  Объемные модели и плоские чертежи ассоциированы между собой. Это означает, что любое изменение, внесенное в модель, будет отображено на всех изображениях плоского чертежа.  По трехмерной модели система легко определяет ее физические характе-

ристики: площадь поверхности, объем, координаты центра тяжести и т. д. Если пользователь задает материал, то автоматически вычисляется масса детали.  Трехмерные модели, выполненные в цвете и дополненные необходимыми

разрезами, служат отличным материалом для маркетинговых презентаций. Система КОМПАС-3D поддерживает все возможности трехмерного твердотельного моделирования, ставшие стандартом для САПР среднего уровня, а именно:  создание трехмерных тел и вырезание или приклеивание дополнительных объемов;  выполнение простых или сложных разрезов модели (рис. 2.1);

Рис. 2.1. Модель детали и ее ступенчатый разрез

 построение вспомогательных точек, прямых и плоскостей;  задание сложных пространственных кривых — ломаных, сплайнов, раз-

личных спиралей;  создание различных конструктивных элементов — фасок, скруглений, от-

верстий, ребер жесткости, тонкостенных оболочек;

Первые шаги трехмерного моделирования

111

 создание любых массивов;  вставка стандартных компонентов и изделий из библиотеки;  наложение сопряжений на компоненты сборки и многое другое.

Перед тем как сделать первые шаги в модуле трехмерного моделирования системы КОМПАС-3D, сначала посмотрим, что нового появилось в интерфейсе программы и как настроить ее основные параметры.

2.2. Основные элементы интерфейса В системе КОМПАС-3D трехмерную модель детали называют просто Деталью. Интерфейс при работе с Деталью практически не отличается от интерфейса модуля КОМПАС-График. Для того чтобы познакомиться с интерфейсом программы, откройте любую трехмерную модель из папки Samples, входящей в стандартный набор программного обеспечения компании ЗАО "АСКОН", например, Program Files\ASCON\KOMPAS-3D V11\Samples \Models\Gear-shaft (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Элементы интерфейса в режиме создания Детали

112

Глава 2

Создание и редактирование моделей возможно только при наличии лицензии на работу с трехмерными моделями. Если используется сетевой ключ аппаратной защиты, то, чтобы занять лицензию, необходимо вызвать команду Сервис | Получить лицензию на КОМПАС-3D (рис. 2.3). При получении лицензии рядом с именем команды появится галочка. В противном случае система будет работать в деморежиме, не позволяющем выполнять ряд команд и сохранять изменения в файле.

Рис. 2.3. Вызов команды Получить лицензию на КОМПАС-3D

Заголовок программного окна в самой верхней части экрана, главное меню и Стандартная панель остались практически без изменений. Содержание панели Вид несколько изменилось (рис. 2.4). Здесь добавились кнопки Повернуть, Ориентация и Скрыть все объекты, а также целый набор кнопок управления отображением модели. Кнопка Повернуть позволяет вращать деталь на экране монитора (рис. 2.5). Самый простой режим — вращение вокруг центра габаритного параллелепипеда — включается сразу после нажатия на эту кнопку. После вызова команды изменится внешний вид курсора (он превратится в две дугообразные стрелки, как показано в верхней строке табл. 2.1).

Первые шаги трехмерного моделирования

113

Рис. 2.4. Панель Вид в режиме создания Детали

Рис. 2.5. Команда Повернуть на панели Вид

Таблица 2.1. Вид курсора при вращении модели в окне документа Вид курсора

Выполнить вращение... Вокруг центра габаритного параллелепипеда Вокруг точки (вершины детали, центра сферы) Вокруг оси или прямолинейного ребра Вокруг оси, перпендикулярной плоскости

Переместите курсор в окно детали и, не отпуская левой кнопки мыши, перемещайте курсор — модель будет вращаться. Направление вращения зависит от направления перемещения курсора. Если вы пользуетесь мышью с колесом, то для вращения модели вокруг центра габаритного параллелепипеда не обязательно вызывать команду Повер-

114

Глава 2

нуть — можно вращать модель, перемещая мышь с нажатым колесом. Если при этом удерживать нажатой клавишу , то модель будет вращаться в плоскости экрана. Кнопка Повернуть дает возможность вращения детали также вокруг выбранной точки модели, вокруг оси или ребра, а также вокруг оси, перпендикулярной указанной плоскости. Для этого подведите курсор к нужному элементу в окне модели и щелкните на нем левой кнопкой мыши. Курсор примет один из видов, представленных в табл. 2.1. Теперь подхватите левой кнопкой мыши модель и поворачивайте ее. Для выхода из команды нажмите кнопку Прервать команду на панели свойств или клавишу . После нажатия на треугольник кнопки Ориентация на экране появится окно, в котором можно задать текущую ориентацию модели (рис. 2.6). При смене ориентации изображение модели плавно изменяется на экране.

Рис. 2.6. Раскрывающийся список кнопки Ориентация на панели Вид

Кнопки управления отображением модели позволяют получить изображение детали в следующих режимах:  Каркас (рис. 2.7, а) — совокупность всех линий контура модели;  Без невидимых линий (рис. 2.7, б);  Невидимые линии тонкие (рис. 2.7, в);  Полутоновое изображение (рис. 2.7, г) — проекция модели с учетом оп-

тических свойств ее поверхности;  Полутоновое с каркасом (рис. 2.7, д) позволяет добавить к полутоновому

изображению модели видимые линии контура (установлен по умолчанию для всех новых моделей);

Первые шаги трехмерного моделирования

115

 Перспектива — изображение модели в любом из перечисленных режи-

мов, полученное при помощи метода центрального проецирования;  Упрощенное отображение позволяет ускорить формирование изображе-

ния модели на экране (при изменении ориентации компоненты модели заменяются параллелепипедами, а отрисовка вспомогательных объектов временно отключается).

Рис. 2.7. Режимы отображения модели на экране

Команда Скрыть все вспомогательные объекты отменяет или включает одновременный показ на экране всех вспомогательных объектов (плоскостей, осей, эскизов и др.). Нажатием на маленький треугольник рядом с кнопкой раскрывается список, в котором можно скрыть (и повторным указанием показать) отдельные группы объектов (рис. 2.8). На Панели текущего состояния появилась новая кнопка Эскиз (рис. 2.9), которая переводит систему в режим создания эскиза — плоской фигуры, на основе которой образуется объемный элемент. Этот режим очень похож на режим работы в КОМПАС-График. В нем доступны все команды построения геометрических объектов, команды редактирования, измерения и т. д. Важнейшим элементом интерфейса КОМПАС-3D является отдельное окно, называемое Деревом модели, которое появляется автоматически в левой части

116

Глава 2

окна документа. Дерево модели представляет собой список элементов детали и служит как для определения последовательности построения и взаимосвязей элементов деталей, так и для облегчения их выбора и редактирования.

Рис. 2.8. Раскрывающийся список Скрыть…

Рис. 2.9. Команда Эскиз на Панели текущего состояния

Окно Дерева модели включает следующие элементы. В верхней части окна находится панель управления, состоящая из четырех кнопок:  Отображение структуры модели — последовательно включает один из

двух способов представления информации в Дереве: • структуру модели (рис. 2.10, а), когда объекты группируются по типам, образуя разделы, внутри которых они располагаются в порядке их создания; • последовательность построения модели (рис. 2.10, б), когда объекты модели группируются не по разделам, а показываются просто в порядке создания;  состав Дерева модели (рис. 2.11) позволяет выбрать группы объектов, которые следует отображать в Дереве модели (кнопка активна только в режиме отображения структуры модели);  кнопка Отношения (рис. 2.12) включает в нижней части окна Дерева спе-

циальную область, в которой показывается иерархия отношений — порядок подчинения элементов выделенного объекта другим элементам;  кнопка Дополнительное окно Дерева (рис. 2.13) позволяет создать дополнительное окно, в котором будет отображен раздел, выделенный в Дереве перед нажатием этой кнопки.

Первые шаги трехмерного моделирования

а

117

б

Рис. 2.10. Дерево модели с различными способами представления информации

Рис. 2.11. Раскрывающийся список состава Дерева модели

В режиме последовательности построения модели непосредственно в окне Дерева модели находятся следующие элементы (рис. 2.14).  Наименование детали — первый элемент Дерева модели (в скобках ука-

зывается количество тел, из которых состоит модель). Наименование "Деталь" присваивается по умолчанию. В процессе работы его целесообразно поменять на реальное название детали, которое потом автоматически появится на всех ассоциированных с этой моделью документах — в основной надписи плоского чертежа, спецификации и т. д. Для этого нужно дважды медленно щелкнуть мышью по названию, и оно откроется для редактирования. После введения нового названия необходимо щелкнуть мышью вне окна Дерева модели.

118

Глава 2

Рис. 2.12. Иерархия отношений выделенной операции

Рис. 2.13. Дерево модели и дополнительное окно

Первые шаги трехмерного моделирования

119

Рис. 2.14. Элементы Дерева модели в режиме последовательности построения

 Далее по умолчанию следует раскрывающийся пункт Начало координат,

включающий стандартные плоскости и оси проекций, которые однозначно определены для каждого, в том числе и для только что созданного, документа. Плоскости проекций и систему координат невозможно удалить, но можно переименовать или исключить из расчета.  Ниже в Дереве модели перечислены элементы (эскизы и операции), при

помощи которых создавалось трехмерное изображение детали. Название элементам присваивается автоматически в зависимости от способа, которым они получены. Например, "Операция вращения", "Эскиз" и т. д. Слева от названия каждого элемента отображается пиктограмма, соответствующая этому элементу. При создании детали может быть использован целый ряд однотипных элементов. Для того чтобы различать их, к названию элемента автоматически прибавляется порядковый номер элемента данного типа. Например, "Операция выдавливания:1" и "Операция выдавливания:2". В сложной модели, содержащей большое количество элементов, названия операций в Дереве модели целесообразно переименовать. Это в значительной степени облегчит поиск и выбор необходимой операции при редактировании или модернизации модели. Названия операций должны быть однозначными, например, "Основание", "Бобышка", "Ребро жесткости" и т. д. Пиктограмму, в отличие от названия элемента, изменить невозможно.  Помимо формообразующих операций и их эскизов в Дерево модели вклю-

чается вспомогательная геометрия, созданная пользователем: точки, оси и плоскости.

120

Глава 2

 Указатель окончания построения модели — горизонтальная линия, огра-

ничивающая Дерево модели снизу или разбивающая его на две части. Элементы, расположенные в Дереве модели ниже указателя, являются исключенными из расчета. Таким образом, перемещая указатель, можно временно удалить из модели последние элементы. Чтобы переместить указатель, подхватите его левой кнопкой мыши и двигайте курсор вверх или вниз. Пиктограммы исключенных элементов помечаются "замком". Элементы и операции можно перемещать вверх и вниз по Дереву модели, подхватив их левой кнопкой мыши, изменяя тем самым порядок построения модели. Если перемещение выполнено корректно, то пиктограмма в Дереве модели отметится красным флажком. Это означает, что новое положение элемента отражено только на экране и не передано в файл. В таком случае щелкните на панели Вид кнопку Перестроить. В центре окна документа появляется условное изображение системы координат и проекционных плоскостей (рис. 2.15). Плоскости показываются на

Рис. 2.15. Условное изображение плоскостей проекций и начала координат

Первые шаги трехмерного моделирования

121

экране условно — в виде прямоугольников, лежащих в этих плоскостях. Размер и положение этих прямоугольников могут быть изменены: выделите плоскость щелчком мыши и перетащите ее характерные точки. В левом нижнем углу окна модели имеется специальный символ системы координат, не связанный с началом координат модели. Он вращается вместе с моделью, позволяя в любой момент определить ее положение в пространстве, даже если отображение начала координат на модели выключено. Сам символ отключить нельзя. В левой части окна документа находится Компактная панель, состоящая из Панели переключения и инструментальной панели (рис. 2.16). При нажатии одной из кнопок на Панели переключения открывается соответствующая ей инструментальная панель. Некоторые кнопки на инструментальной панели могут быть затенены. Это означает, что эти команды временно невыполнимы.

Рис. 2.16. Компактная панель в режиме создания Детали

Панель переключения состоит из следующих кнопок:  Редактирование детали — для доступа к командам, с помощью которых выполняются собственно трехмерные построения;  Пространственные кривые — для работы с командами по созданию цилиндрических и конических спиралей, пространственных ломаных и кривых линий;  Поверхности — для построения многогранных и кривых поверхностей;  Вспомогательная геометрия — для введения вспомогательных осей, плоскостей и линий разъема (эти линии необходимы для разбиения грани на несколько граней);

122

Глава 2

 Измерения (3D) — для подсчета длин ребер, площадей граней, вычисле   

ния массо-центровочных характеристик (МЦХ) модели; Фильтры — для выделения только однотипных элементов модели: граней, ребер, вершин и т. д.; Спецификация — для работы со спецификацией; Элементы оформления — для создания обозначения резьбы, простановки размеров и создания условных обозначений; Элементы листового тела — для создания листового тела и работы с ним (сгиба, выреза, выполнения развертки и т. д.).

2.3. Настройка параметров текущей детали Любая деталь в системе КОМПАС-3D обладает набором определенных свойств, которые задаются по умолчанию, но могут быть изменены. После вызова команды Сервис | Параметры на экране появляется диалоговое окно Параметры, в котором можно настроить различные характеристики текущей детали. На вкладке Текущая деталь откройте раздел Точность отрисовки и МЦХ (рис. 2.17). Для удобства работы следует установить максимальную степень точности аппроксимации кривых линий и криволинейных поверхностей модели. Для этого убедитесь, что в группе Точность отрисовки бегунок установлен в положении Точно. Чем выше точность, тем более сглаженным выглядит изображение. Нажмите кнопку OK. Обозначение, название, цвет и другие свойства модели можно установить или изменить на панели свойств. Для того чтобы вызвать эту панель, нажмите правой кнопкой мыши на пустом месте окна документа и из появившегося контекстного меню выберите команду Свойства детали (рис. 2.18). После этого в нижней части экрана появится панель свойств, в которой можно задать свойства модели. На первой вкладке Свойства находятся следующие элементы (рис. 2.19).  Команда Выбор из справочника позволяет выбрать из внешнего справочника обозначение, наименование и цвет детали. Справочник должен быть подключен к системе КОМПАС-3D.  Если справочник не используется, то поля Обозначение и Наименование необходимо заполнить "вручную" (при изменении названия детали в Дереве модели поле Наименование уже будет заполнено). Эти данные будут переданы в соответствующие графы основной надписи чертежа при создании в нем ассоциативных видов модели.

Первые шаги трехмерного моделирования

123

Рис. 2.17. Команды настройки точности отрисовки и расчета МЦХ в диалоговом окне Параметры

Рис. 2.18. Контекстное меню окна документа Деталь

 В раскрывающемся списке Цвет (рис. 2.20) установите необходимую рас-

краску поверхности модели. Если вы планируете создать сборочный чертеж, то удобно, когда детали, входящие в это изделие, будут иметь различные цвета. Для подбора дополнительных оттенков цветов щелкните на кнопку Другие цвета... и в появившемся диалоговом окне Цвет выберите нужный.

124

Глава 2

Рис. 2.19. Вкладка Свойства панели свойств детали

Рис. 2.20. Раскрывающийся список Цвет

 В поле Оптические свойства выберите параметры цветонасыщения,

диффузии, зеркальности, блеска, прозрачности и излучения. Чтобы изменить параметр, переместите на нужное расстояние соответствующий бегунок. Численное значение параметра будет отображаться в справочном поле. В окне просмотра отображается сфера с заданными свойствами поверхности — это позволит визуально оценить внесенные изменения. На второй вкладке Параметры МЦХ находятся следующие элементы (рис. 2.21).  Переключатель, позволяющий указать, какой параметр будет задан для расчета МЦХ детали: плотность или масса.  Раскрывающееся окно Материал, в верхней части которого находятся три

кнопки управления: • кнопка Выбрать из списка материалов позволяет выбрать наименование материала детали из структурированного списка диалогового окна Плотность материалов (рис. 2.22); • с помощью кнопки Выбрать из справочника материалов можно запустить Справочник материалов и сортаментов и выбрать материал из этого справочника (подробнее см. разд. 6.2);

Первые шаги трехмерного моделирования

125

• нажмите кнопку Удалить, если требуется удалить наименование материала детали.

Рис. 2.21. Вкладка Параметры МЦХ панели свойств детали (включена опция Расчет по плотности)

Рис. 2.22. Диалоговое окно Плотность материалов

 Чтобы задать плотность, проследите, чтобы переключатель Расчет по

плотности в группе Способ определения МЦХ был активным. Для расчета может использоваться справочное, т. е. соответствующее выбранному материалу, значение плотности или произвольно заданное: • для использования справочного значения плотности активизируйте переключатель Выбор из справочника в группе Плотность;

126

Глава 2

• для задания произвольного значения плотности активизируйте переключатель Ручной ввод и введите нужное значение в поле Плотность. Это значение плотности используется при расчете МЦХ модели, а также для расчета массы детали, автоматически передающегося в соответствующую графу основной надписи чертежа при создании в нем ассоциативных видов модели.  Чтобы задать массу модели, активизируйте переключатель Расчет по мас-

се и введите значение массы в поле Масса (рис. 2.23). При необходимости вы можете задать и координаты центра масс. Для этого включите опцию ЦМ и введите значения координат в таблицу на панели Центр масс.

Рис. 2.23. Вкладка Параметры МЦХ панели свойств детали (включена опция Расчет по массе)

 Команда Пересчитать МЦХ производит расчет массо-центровочных ха-

рактеристик детали при текущем значении плотности или массы. По окончании расчета на экране появляется информационное окно с результатами расчета.

2.4. Общий порядок трехмерного моделирования Создание трехмерной модели проводится в следующем порядке: 1. Командой Создать | Деталь на Стандартной панели (или командой Создать, выбранной из меню Файл) создайте документ типа Деталь. 2. Выполните моделирование первого формообразующего элемента тела детали. Под телом в системе КОМПАС-3D подразумевается любая часть пространства, ограниченная замкнутой поверхностью и заполненная

Первые шаги трехмерного моделирования

127

однородным материалом. Тело может состоять из нескольких формообразующих элементов. 3. Создайте, если это необходимо, еще одно тело детали (в системе реализована возможность создания нескольких не связанных друг с другом тел в одной детали). Общее количество тел отображается в Дереве модели — в скобках после названия детали. 4. Выполните необходимые булевы операции1 (операции объединения или вычитания), которые заключаются в "приклеивании" или "вырезании" дополнительных элементов. Примером вычитания объема может быть создание различных отверстий, проточек, канавок, а примером добавления объема — создание бобышек, выступов, ребер жесткости. Проиллюстрируем порядок моделирования на примере детали типа Рычаг. Сначала смоделирован элемент первого тела — большая втулка (рис. 2.24, а), затем элемент второго тела — малая втулка (рис. 2.24, б). Оба тела объединены пластиной (рис. 2.24, в). И в заключение нанесены конструктивные элементы — фаски и скругления (рис. 2.24, г). Теоретически моделирование можно проводить с любой из сторон детали, и его необязательно разбивать на отдельные тела. Моделирование рычага можно было проводить и по следующей схеме: пластина — большая втулка — малая втулка — фаски и скругления. Тогда в модели было бы создано не два, а одно тело. В каждом конкретном случае надо попытаться найти кратчайший и легкий путь достижения поставленной цели. На первых шагах моделирования всегда встает вопрос о том, какой элемент использовать в качестве первого формообразующего элемента модели. Для ответа на него нужно в первом приближении представить конструкцию будущей детали, мысленно исключить из этой конструкции мелкие конструктивные элементы (фаски, скругления, проточки) и разбить деталь на составляющие ее формообразующие элементы (параллелепипеды, призмы, цилиндры, конусы, торы и т. д.). Чаще всего в качестве первого формообразующего элемента модели используют самый крупный из этих элементов. Если в составе детали есть несколько сопоставимых по размерам элементов, в качестве первого формообразующего элемента модели можно выбрать тот из них, к которому потребуется добавлять или вырезать наибольшее количество дополнительных элементов. Вообще говоря, дать универсальные рекомендации по выбору первого формообразующего элемента модели невозможно. Любой конструктор выраба1

Названы по имени Джорджа Буля (1815—1864), английского математика, заложившего основы математической логики.

128

Глава 2

тывает представления об удобном ему порядке моделирования после того, как он сам создал хотя бы несколько моделей.

Рис. 2.24. Последовательность моделирования детали Рычаг

Формообразующий элемент модели создается путем перемещения в пространстве плоской фигуры — эскиза. След от перемещения эскиза определяет форму элемента. Как правило, эскиз — это сечение будущего объемного элемента. Таким образом, построение формообразующего элемента модели складывается в свою очередь из двух этапов: создания эскиза и назначения формообразующего перемещения эскиза. Эскиз создается средствами обычной двумерной графики. Режим вычерчивания эскиза похож на режим создания "плоских" чертежей при помощи модуля КОМПАС-График, основные принципы которого были изложены в главе 1. Если вы выполнили хотя бы несколько "плоских" чертежей, вам будет легко и просто построить эскиз.

Первые шаги трехмерного моделирования

129

Эскиз целесообразно выполнять в натуральную величину, поскольку затем, при создании ассоциированных чертежей, размеры модели будут восприниматься системой как истинные. Существуют два основных требования к эскизу:  контур эскиза должен отображаться стилем линии Основная;  линии контура в эскизе не должны пересекаться или накладываться.

Кроме того, существуют дополнительные требования к эскизам, предназначенным для выполнения конкретных операций. Перемещение эскиза в пространстве может быть осуществлено при помощи одной из четырех операций:  операции выдавливания в направлении, перпендикулярном плоскости эс-

киза;  операции вращения вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза;  кинематической операции — перемещением эскиза вдоль указанной на-

правляющей;  операции по сечениям — построением тела по нескольким сечениям-

эскизам. Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения модели. Один и тот же эскиз может использоваться в нескольких операциях. Для вызова нужной операции убедитесь, что на Панели переключения включена кнопка Редактирование детали. Тогда на инструментальной панели становится возможным раскрыть панель расширенных команд Операции. Переместите курсор с нажатой левой кнопкой мыши на необходимую операцию (ярлык подсказывает, какая операция будет активирована) и отпустите кнопку (рис. 2.25). Если кнопка в данный момент погашена, то это означает, что не хватает данных для работы с этой операцией (не выделен эскиз, не соблюдены условия, предъявляемые к эскизу, и т. д.).

Рис. 2.25. Расширенная панель команд формообразующих операций

130

Глава 2

Все размеры при определении свойств операции (расстояния, углы и пр.) следует задавать в натуральную величину, т. к. модель целесообразно создавать такую, как она есть на самом деле, регулируя размер ее изображения на экране при помощи команд на панели Вид. Обратите внимание, что в системе КОМПАС-3D используется правая декартова система координат, в которой расположение осей и плоскостей проекций отлично от системы координат, принятой в начертательной геометрии и инженерной графике (рис. 2.26).

Рис. 2.26. Прямоугольная система координат в системе КОМПАС-3D

По умолчанию в новом документе предлагается система прямоугольных координат вида Изометрия YZX: ось Z направлена вверх, а оси X и Y под углом 120° (рис. 2.27, а). Следует иметь в виду, что выбор аксонометрической проекции и плоскости для построения эскиза первого формообразующего элемента не влияет на дальнейший порядок построения и ее свойства, однако от него зависит положение видов при создании ассоциированных чертежей детали. Поэтому перед началом работы рекомендуется на панели Вид из раскрывающегося списка Ориентация выбрать более привычную для проектирования изометрию XYZ (рис. 2.27, б). Использование такой аксонометрической проекции поможет вам в дальнейшем для выбора основных видов при выполнении ассоциативного чертежа модели. Проекция детали на виде спереди будет располагаться во фронтальной плоскости.

Первые шаги трехмерного моделирования

а

131

б

Рис. 2.27. Различные прямоугольные изометрические отображения детали

Для дальнейшего упрощения восприятия моделирования в диалоговом окне настройки ориентации модели (Сервис | Параметры | Система | Редактор моделей | Изменение ориентации) включите флажок При создании операции, разверните список ориентаций и выберите изометрию XYZ (рис. 2.28). Теперь указанная ориентация будет автоматически устанавливаться при создании нового формообразующего элемента, листового тела или новой поверхности.

Рис. 2.28. Установка по умолчанию ориентации Изометрия XYZ при создании операций

132

Глава 2

Убедитесь, что в этом окне стоит флажок При редактировании эскиза. Тогда включается опция автоматической установки ориентации Нормально к..., при которой выделенная грань или плоскость становится параллельной плоскости экрана. Это будет удобно для построения эскизов (если плоскость эскиза перпендикулярна плоскости экрана, построение совершенно невозможно).

2.5. Операция выдавливания 2.5.1. Требования к эскизу операции выдавливания При помощи операции выдавливания можно создать тело модели, образуемое перемещением эскиза перпендикулярно его плоскости. Перед вызовом команды выделите один эскиз. К эскизу операции выдавливания предъявляются следующие дополнительные требования:  в эскизе может быть один или несколько контуров;  если контуров несколько, то они должны быть или все замкнуты, или все

разомкнуты;  если контуры замкнуты, они могут быть вложенными друг в друга. Уровень

вложенности не ограничен.

2.5.2. Пример 4. Модель параллелепипеда Методику построения тела модели при помощи команды Операция выдавливания рассмотрим на примере построения обычного параллелепипеда размером 100×50×25 мм. Последовательно выполните следующие шаги. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните как "Параллелепипед" в выбранной папке. На панели Вид из раскрывающегося списка Ориентация выберите изометрию XYZ. 2. Перед созданием эскиза основания в Дереве модели детали выберите плоскость, в которой будет находиться этот эскиз. Эскиз первого формообразующего элемента помещается, как правило, на одной из ортогональных плоскостей проекций. В Дереве модели раскройте пункт Начало координат и выделите горизонтальную плоскость ZX. Пиктограмма плоскости в Дереве модели будет выделена зеленым цветом, а в окне детали будет подсвечено условное обозначение плоскости. Нужную плоскость можно выделить и простым щелчком мыши на ее изображении в окне документа.

Первые шаги трехмерного моделирования

133

3. Нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. Ориентация модели автоматически настроится Нормально к..., и система перейдет в режим редактирования эскиза. Изменится набор кнопок на панели управления, инструментальной панели, состав строки текущего состояния и главного меню. 4. Вычертите прямоугольник высотой 50 мм и шириной 100 мм (одну из вершин прямоугольника целесообразно — но не обязательно — расположить в начале координат). Такой прямоугольник можно ввести тремя способами. • Первый способ. Введите прямоугольник так же, как вы это делали в редакторе КОМПАС-График. Проследите, чтобы на Панели переключения активной была вкладка Геометрия. Активизируйте команду Прямоугольник и щелкните мышью в начале координат эскиза. На панели свойств в поле Высота (это первый предопределенный параметр) введите 50, подтвердите значение клавишей , а затем в поле Ширина введите 100. • Второй способ. Самым быстрым и простым является, наверное, следующий прием. Установите в поле Шаг курсора значение 5 — значения всех вводимых параметров геометрических примитивов будут кратны также пяти. Щелкните на кнопке Округление на Панели текущего состояния (по умолчанию эта команда активна). Затем на инструментальной панели выделите команду Прямоугольник, укажите первую вершину в начале координат, а вторую — после растягивания прямоугольника до нужного размера (рис. 2.29). • Третий способ. Сначала вычертите произвольный прямоугольник. Затем на Панели переключения включите страницу Размеры и при помощи команды Линейный размер на инструментальной панели поставьте размер длины прямоугольника (рис. 2.30, а). При фиксации этого размера на экране появится диалоговое окно Установить значение размера (рис. 2.30, б). Введите с клавиатуры точное значение размера 100 и нажмите кнопку OK. Размер фигуры изменится в соответствии с введенным значением (рис. 2.30, в). Аналогично зафиксируйте ширину прямоугольника (рис. 2.30, г). В ряде случаев этот способ является предпочтительным, т. к. позволяет, во-первых, быстро редактировать размеры эскиза в параметрическом режиме и, во-вторых, увидеть сразу все размеры эскиза1. 1

В эскизах, содержащих ассоциативные размеры в параметрическом режиме, система автоматически присваивает размерам имя переменной по типу (V7), (V8) и т. д., которое ставится под размерным числом.

134

Глава 2

Рис. 2.29. Ввод прямоугольника растягиванием его мышью

а

б

в

г

Рис. 2.30. Ввод прямоугольника в параметрическом режиме

Первые шаги трехмерного моделирования

135

5. Если создание эскиза закончено, то нужно войти обратно в режим трехмерных построений. Для этого нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. Ориентация модели вернется к изометрии XYZ (рис. 2.31). В Дереве модели появится строка Эскиз:1. Эскиз, построение которого только что закончено, будет подсвечен зеленым цветом в окне документа и выделен в Дереве модели.

Рис. 2.31. Эскиз прямоугольника в изометрии XYZ

6. Нажмите кнопку Операция выдавливания на инструментальной панели (рис. 2.32). После вызова команды появляется панель свойств (рис. 2.33), а в окне документа — фантом будущей модели. На вкладке Параметры можно задавать следующие характеристики (все значения параметров при их вводе и редактировании немедленно отображаются на экране в виде фантома модели): • направление, в котором требуется выдавливать эскиз; • способ определения глубины выдавливания из списка;

Рис. 2.32. Команда Операция выдавливания на инструментальной панели

136

Глава 2

Рис. 2.33. Панель свойств операции выдавливания

• глубину выдавливания; • направление уклона, если требуется создать фигуру типа пирамиды. 7. Установите следующие элементы выдавливания: • в окне Направление — Прямое направление; • в окне Способ — На расстояние; • в поле Расстояние 1 — 25; • в поле Угол 1 — 0.0 (это значение установлено по умолчанию). 8. После задания всех параметров нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. Система отрисует параллелепипед согласно заданным параметрам (рис. 2.34). В Дереве модели появится строка Операция выдавливания:1. 9. Правой кнопкой мыши щелкните в окне документа и из контекстного меню вызовите команду Свойства. На появившейся панели свойств введите обозначение, новое наименование (например, Параллелепипед), выберите материал, цвет, определите оптические свойства. Сохраните изображение.

Рис. 2.34. Модель параллелепипеда

Первые шаги трехмерного моделирования

137

2.5.3. Пример 5. Модели цилиндра, трубы, прокладки Цилиндр 1. При помощи операции выдавливания можно создавать любые цилиндрические тела, образуемые перемещением сечения этих тел. Постройте сначала цилиндр диаметром 40 мм и длиной 100 мм. 2. Создайте новый документ Деталь и сохраните его, например, как "Цилиндр". 3. В плоскости ZY создайте эскиз. 4. Вычертите произвольную окружность с центром в начале координат. 5. Раскройте инструментальную панель Размеры, активизируйте команду Диаметральный размер, щелкните на окружности, в диалоговом окне Установить значение размера введите значение 40 и зафиксируйте его (рис. 2.35).

Рис. 2.35. Эскиз окружности в параметрическом режиме

Рис. 2.36. Модель цилиндра

6. Активизируйте команду Операция выдавливания на странице Редактирование детали. На вкладке Параметры панели свойств установите элементы выдавливания: Обратное направление, На расстояние 1 — 100 мм. Нажмите кнопку Создать объект на панели свойств, и система отстроит цилиндр (рис. 2.36).

138

Глава 2

Труба Как уже отмечалось ранее, в операции выдавливания допускается любой уровень вложенности замкнутых эскизов. При этом наружный контур образует форму элемента выдавливания, а внутренние — отверстия или полости. Создайте при помощи операции выдавливания модель трубы диаметрами 46/50 мм и длиной 100 мм. 1. Создайте новый документ Деталь и сохраните его, например, как "Труба". 2. В плоскости ZY создайте эскиз и вычертите две концентрические окружности с центром в начале координат и диаметрами 46 и 50 мм (рис. 2.37). 3. При помощи операции выдавливания создайте модель трубы (рис. 2.38). В диалоговом окне Параметры установите элементы выдавливания: Обратное направление, На расстояние 1 — 100 мм.

Рис. 2.37. Эскиз концентрических окружностей в параметрическом режиме

Рис. 2.38. Модель трубы

Первые шаги трехмерного моделирования

139

Прокладка Аналогично можно сделать модель прокладки. Все отверстия, необходимые для моделирования прокладки, вычерчиваются в одном эскизе (рис. 2.39). Создайте при помощи операции выдавливания модель прокладки (рис. 2.40). Размер глубины выдавливания Расстояние 1 (толщины прокладки) подберите самостоятельно.

Рис. 2.39. Эскиз прокладки

Рис. 2.40. Модель прокладки

2.5.4. Пример 6. Модель кожуха Как отмечалось ранее, эскиз операции выдавливания не обязательно должен состоять из замкнутых контуров. Если эскиз — разомкнутый контур, то в результате выдавливания можно построить тонкостенный элемент.

140

Глава 2

При помощи операции выдавливания создайте тонкостенную модель — модель кожуха. 1. Создайте новый документ Деталь и сохраните его, например, как "Кожух". 2. В плоскости XY создайте эскиз, как показано на рис. 2.41.

Рис. 2.41. Эскиз разомкнутого контура в параметрическом режиме

Рис. 2.42. Модель кожуха

Первые шаги трехмерного моделирования

141

3. Активизируйте команду Операция выдавливания на странице Редактирование детали. На вкладке Параметры панели свойств установите элементы выдавливания: Прямое направление, На расстояние — 30 мм. 4. На вкладке Тонкая стенка установите тип построения Внутрь и толщину стенки — 0,5 мм. 5. Нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. Модель кожуха готова (рис. 2.42).

2.6. Редактирование эскиза и операции В системе КОМПАС-3D в любой момент возможно изменение уже созданного эскиза или операции. После задания новых значений параметров модель автоматически перестраивается. При этом не требуется заново задавать последовательность построения элементов и их параметры. Вся эта информация хранится в модели и не разрушается при редактировании отдельных ее частей. Чтобы перейти в режим редактирования эскиза, в Дереве модели выделите операцию, в которой задействован этот эскиз, и вызовите правой кнопкой мыши из контекстного меню команду Редактировать эскиз (рис. 2.43).

Рис. 2.43. Команда Редактировать эскиз из контекстного меню операции, в которой задействован этот эскиз

142

Глава 2

В режим редактирования эскиза можно выйти, выделив в Дереве модели собственно нужный эскиз и выбрав из контекстного меню (оно вызывается также щелчком правой кнопки мыши) команду Редактировать (рис. 2.44). При этом в окне детали останутся только те элементы, которые находятся в Дереве модели перед редактируемым эскизом. Иначе говоря, модель временно вернется в то состояние, в котором она была в момент создания редактируемого эскиза. Внося изменения в эскиз, вы можете удалять графические объекты и выполнять любые построения, соблюдая требования, которые предъявляются к эскизам данной операции. После внесения изменений закройте эскиз, нажав кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. Формообразующий элемент и созданные на его основе элементы перестроятся в соответствии с новыми параметрами.

Рис. 2.44. Команда Редактировать из контекстного меню эскиза

Редактировать можно не только сам эскиз, но и операцию, в которой задействован этот эскиз. Для перехода в режим редактирования операции выделите ее в Дереве модели и, вызвав правой кнопкой мыши контекстное меню, выберите команду Редактировать (рис. 2.45). После вызова команды на панели свойств появятся те же элементы управления, которые использовались при создании этой операции.

Первые шаги трехмерного моделирования

143

Например, при редактировании операции выдавливания можно изменить все без исключения параметры: направление и глубину выдавливания, угол и направление уклона. Изменения оперативно показываются в окне документа в виде фантома модели с новыми параметрами.

Рис. 2.45. Команда Редактировать из контекстного меню операции

При редактировании операции на экране отображаются и доступны для изменения размеры, проставленные в эскизе данной операции. Кроме обычного способа редактирования путем изменения значений или характеристик на панели свойств, операцию можно отредактировать сразу в окне документа, подхватив мышью характерные точки этой операции. Каждая характерная точка отвечает за определенный параметр. Подведите курсор к характерной точке, и когда она попадет в ловушку курсора, на экране возникнет надпись с параметром, который можно изменить, и его численное значение (рис. 2.46). Перетаскивая эти точки, можно динамически изменять соответствующие параметры объектов. Как и при работе с характерными точками в КОМПАС-График, имеется возможность округления значений параметров до величин, кратных текущему шагу курсора (по умолчанию округление включено).

144

Глава 2

Рис. 2.46. Характерная точка Расстояние 1 при редактировании Операции выдавливания

2.7. Параметризация эскиза Параметризацией эскиза называется установление определенных связей между геометрическими объектами и наложение на эти объекты ограничений. По умолчанию при создании эскиза включен параметрический режим, поэтому многие связи и ограничения накладываются автоматически. При редактировании эскиза объекты перестраиваются так, чтобы соблюдались установленные связи и ограничения. Следует отметить, что любой эскиз можно сделать непараметрическим, разрушив все связи и ограничения (или не формируя их). Настройка параметризации осуществляется командой Сервис | Параметры. На вкладке Новые документы надо последовательно раскрыть Модель | Эскиз | Параметризация (рис. 2.47). Для того чтобы сделать активными все режимы параметризации, необходимо включить флажок Все в группах Ассоциировать при вводе и Параметризировать. В режиме Эскиз команды, накладывающие параметрические ограничения, открываются включением кнопки Параметризация на Панели переключения (рис. 2.48). Эффективность работы в параметрическом режиме во многом зависит от удобства работы с наложенными на объекты связями и ограничениями. Системой предусмотрена визуализация ограничений и степеней свобод объектов, которая

Первые шаги трехмерного моделирования

Рис. 2.47. Раздел Параметризация диалогового окна Параметры

Рис. 2.48. Инструментальная панель Параметризация

145

146

Глава 2

позволяет видеть в эскизах все наложенные на объекты ограничения и имеющиеся у объектов степени свободы. Для показа ограничений и степеней свобод в текущем окне служат две команды на инструментальной панели Параметризация:  Отображать ограничения;  Отображать степени свобод.

По умолчанию отображение ограничений в эскизах включено, а отображение степеней свобод — выключено. Технически визуализация реализована в виде специальных значков на геометрических элементах, символизирующих ограничения (табл. 2.2), наложенные на объекты, или показывающих степени свободы (табл. 2.3), имеющиеся у объектов. Знаки параметрических ограничений отображаются на экране голубым цветом, а степеней свободы — бардовым. Таблица 2.2. Типы и символы параметрических ограничений Ограничение

Визуализация

Расположение и тип символа

Горизонтальность

Штрих, наложенный на середину отрезка

Вертикальность

Штрих, наложенный на середину отрезка

Выравнивание точек по горизонтали

Штриховой горизонтальный отрезок, связывающий выровненные точки

Выравнивание точек по вертикали

Штриховой вертикальный отрезок, связывающий выровненные точки

Совпадение точек

Точка в месте совпадения

Точка на кривой, точка на середине кривой

Точка в виде перекрестия

Симметрия двух точек

Штриховой отрезок, связывающий симметричные точки, и квадрат в точке его пересечения с осью

Параллельность

Сдвоенные штрихи на серединах отрезков

Первые шаги трехмерного моделирования

147 Таблица 2.2 (окончание)

Ограничение

Визуализация

Расположение и тип символа

Перпендикулярность

Знак перпендикулярности в месте пересечения отрезков

Коллинеарность (для отрезков, лежащих на одной прямой)

Штриховая линия над серединами отрезков

Касание

Символ окружности с касательным отрезком в месте касания

Равенство радиусов

Сдвоенное изображение дуги над серединами дуг или над верхними точками окружностей

Равенство длин

Сдвоенные штрихи над серединами отрезков

Фиксация размера

Размер, помещенный в рамку

Размер с переменной

Под размером обозначение переменной в круглых скобках

Таблица 2.3. Типы и символы степеней свободы Объект

Визуализация

Комментарий

Точка

—

Отрезок

Степени свободы каждого конца отрезка

Окружность

Степени свободы центра и радиуса

Дуга окружности

Степени свободы центра, радиуса и концов дуги

148

Глава 2 Таблица 2.3 (окончание)

Объект

Визуализация

Комментарий

Эллипс

Степени свободы центра, полуосей и степень свободы поворота вокруг центра

Дуга эллипса

Степени свободы центра, концов и степень свободы поворота вокруг центра

NURBS

Степени свободы концов и опорных точек

Операции над эскизом, созданным в параметрическом режиме, позволяют построить параметрическую модель — устойчивый комплекс объектов, элементы которого находятся в параметрической связи. Такая модель может динамично менять свою форму без нарушения связей между элементами.

2.8. Операция вращения 2.8.1. Требования к эскизу операции вращения Различные тела вращения создаются при помощи операции вращения. Помимо двух основных требований, сформулированных в разд. 2.4, к эскизу операции вращения предъявляются следующие дополнительные требования:  ось вращения должна быть одна и изображена отрезком со стилем линии

Осевая;  в эскизе может быть один или несколько контуров;  если контуров несколько, то они должны быть или все замкнуты, или все

разомкнуты;  если контуры замкнуты, то они могут быть вложенными друг в друга.

Уровень вложенности не ограничен;  ни один из контуров не должен пересекать ось вращения.

Первые шаги трехмерного моделирования

149

2.8.2. Пример 7. Модель вала Рассмотрим общие правила пользования операцией вращения на примере моделирования вала. Для этого последовательно выполните следующие шаги. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните файл, например, как "Вал". 2. В Дереве модели выделите плоскость XY. 3. На Панели текущего состояния выберите команду Эскиз. Убедитесь, что на Панели переключения активной является кнопка Геометрия. Проведите горизонтальную осевую линию. 4. Включите кнопку Ортогональное черчение. Щелкните на кнопке Непрерывный ввод объектов. Стиль линии — Основная. Из начала координат введите ломаную линию, отдаленно напоминающую проектируемый ступенчатый вал (рис. 2.49). Конечные точки эскиза не обязательно доводить до оси вращения: они проецируются на ось, и построение элемента вращения производится с учетом этих проекций. Значения длин отдельных отрезков вводить пока не нужно. Необходимо только приблизительно выдержать пропорции отрезков.

Рис. 2.49. Эскиз-набросок вала

5. Переключите кнопкой Размеры режим простановки размеров и активизируйте команду Линейный от отрезка до точки. Установите размеры радиусов поверхностей вала (рис. 2.50).

Рис. 2.50. Простановка размеров радиусов поверхностей вала

6. Затем установите на эскизе линейные размеры так, как это показано на рис. 2.51. Простановку следует начинать с наибольшего размера.

150

Глава 2

Рис. 2.51. Простановка линейных размеров вала

7. Закройте эскиз и вернитесь в режим трехмерных построений, нажав кнопку Эскиз на Панели текущего состояния (в Дереве модели появится строка Эскиз:1). Убедитесь, что на Панели переключения активна кнопка Редактирование детали, и вызовите операцию вращения (рис. 2.52).

Рис. 2.52. Команда Операция вращения на инструментальной панели Редактирование детали

8. В нижней части экрана появится панель свойств (рис. 2.53). Если контур в эскизе сечения не замкнут, в группе Способ возможны два варианта построения элемента вращения: • тороид — к контуру эскиза добавляется слой материала, в результате получается полая деталь — тонкостенная оболочка; • сфероид — эскиз является контуром поверхности вращения.

Рис. 2.53. Панель свойств операции вращения

Первые шаги трехмерного моделирования

151

9. Рассмотрим оба варианта построения. На панели свойств: • в группе Способ щелкните на пиктограмме Тороид; • из списка Направление выберите Прямое направление (оно установлено по умолчанию); • в поле Угол установите 360° (оно также установлено по умолчанию); • на вкладке свойств тонкой стенки раскройте список Тип построения тонкой стенки и выберите параметр Внутрь; • в поле Толщина стенки 2 установите 3 мм; • нажмите кнопку Создать объект — тело вращения появится в окне документа (рис. 2.54), а соответствующая ему пиктограмма Операция вращения:1 — в Дереве модели.

а

б Рис. 2.54. Модель полого вала типа Тороид

10. Чтобы построить вал без отверстия, в Дереве модели выделите строку Операция вращения:1 и щелкните правой кнопкой мыши. Из контекстного меню выберите команду Редактировать.

Рис. 2.55. Модель вала типа Сфероид

152

Глава 2

На появившейся панели свойств: • в поле Способ щелкните на пиктограмме Сфероид; • на вкладке свойств тонкой стенки раскройте список Тип построения тонкой стенки и выберите параметр Нет; • после задания всех параметров нажмите кнопку Создать объект — модель вала будет перестроена (рис. 2.55).

2.8.3. Пример 8. Модель фланца Тела вращения можно создавать и на основе эскиза в виде замкнутого контура. Создайте эскиз, показанный на рис. 2.56. Здесь надо воспользоваться навыками, полученными при двумерном черчении.

Рис. 2.56. Эскиз модели фланца

Активно используйте вспомогательные прямые (их можно не удалять — для формирования операции система распознает только линии со стилем Основная).

Рис. 2.57. Модель фланца

Первые шаги трехмерного моделирования

153

Особое внимание обратите на то, чтобы:  линии контура не пересекались;  в контуре не было разрывов;  линии со стилем линии Основная не накладывались друг на друга.

Затем при помощи операции вращения создайте трехмерную модель фланца (рис. 2.57).

2.9. Вспомогательная геометрия и пространственные кривые Применение вспомогательных конструктивных элементов значительно расширяет возможности трехмерного моделирования. Инструментальная панель вспомогательных построений открывается нажатием кнопки Вспомогательная геометрия на Панели переключения (рис. 2.58).

Рис. 2.58. Инструментальная панель Вспомогательная геометрия

На инструментальной панели находятся пять кнопок:  панель расширенных команд построения вспомогательных осей;  панель расширенных команд построения вспомогательных плоскостей;  кнопка линии разъема для разбиения грани детали на несколько граней;  кнопка ЛСК для создания в модели локальной системы координат;  панель расширенных команд построения контрольных и присоединитель-

ных точек. Часто эскизы требуется размещать не в основных плоскостях проекций, а в некоторых вспомогательных плоскостях, занимающих определенное положение по отношению к имеющимся плоскостям проекций или каким-

154

Глава 2

либо конструктивным элементам модели. На панели расширенных команд построения вспомогательных плоскостей можно задать плоскости 11 видов (рис. 2.59).

Рис. 2.59. Панель расширенных команд построения вспомогательных плоскостей

Созданные при помощи этих команд плоскости отображаются в окне детали в виде прямоугольников, а в Дереве модели — в виде специальной пиктограммы. Если перед вызовом команды были выделены какие-либо объекты (например, плоскость или грань), то они будут восприняты в качестве опорных при создании новой плоскости. Для создания сложных пространственных форм служат команды инструментальной панели Пространственные кривые. В системе КОМПАС-3D возможно построение пространственных кривых следующих типов (рис. 2.60):  Дуга окружности;  Цилиндрическая спираль;  Коническая спираль;  Ломаная;  Сплайн.

Кроме этого возможно усечение кривых и построение следующих объектов:  сплайн, повторяющий форму объекта;  скругление угла, образованного двумя кривыми;

Первые шаги трехмерного моделирования

155

 соединение двух кривых;  кривая пересечения поверхностей.

Рис. 2.60. Инструментальная панель Пространственные кривые

На инструментальной панели Пространственные кривые находится также команда Точка, позволяющая создать точку в пространстве. Расположение точки может быть произвольным или с привязкой к базовому объекту.

2.10. Кинематическая операция 2.10.1. Требования к эскизам кинематической операции Кинематическая операция позволяет создать основание модели, форма которой образуется за счет перемещения плоской фигуры вдоль направляющей. Здесь используются как минимум два эскиза: в одном из них изображено сечение кинематического элемента, в остальных — траектория движения сечения. Эскиз плоской фигуры называют эскизом-сечением, эскиз направляющей — эскизом-траекторией. Помимо общих требований к эскизу-сечению предъявляются следующие дополнительные требования:

156

Глава 2

 в эскизе-сечении может быть только один контур;  контур может быть разомкнутым или замкнутым (если контур сечения не

замкнут, то может быть построен только тонкостенный элемент). Эскиз-траектория может состоять из одного или нескольких эскизов. В качестве траектории может использоваться любая пространственная или плоская кривая, например, ребро, спираль, сплайн. Эскиз-траектория должен лежать в плоскости, не параллельной плоскости эскиза-сечения и не совпадающей с ней. Если траектория состоит из одного эскиза, должны выполняться следующие условия:  в эскизе-траектории может быть только один разомкнутый или замкнутый

контур;  если контур разомкнут, его начало должно лежать в плоскости эскиза-

сечения;  если контур замкнут, он должен пересекать плоскость эскиза-сечения.

Требования к траектории, состоящей из нескольких эскизов:  в каждом эскизе-траектории может быть только один разомкнутый кон-

тур;  контуры в эскизах должны соединяться друг с другом последовательно

(начальная точка одного совпадает с конечной точкой другого);  если эскизы образуют замкнутую траекторию, то она должна пересекать

плоскость эскиза-сечения;  если эскизы образуют незамкнутую траекторию, то ее начало должно ле-

жать в плоскости эскиза-сечения.

2.10.2. Пример 9. Модель змеевика Изучим методы построения моделей при помощи кинематической операции на примере построения 3D-модели змеевика. Выполните следующие шаги. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните, например, как "Змеевик". 2. В Дереве модели выделите фронтальную плоскость XY. 3. На Панели текущего состояния выберите команду Эскиз. Вычертите эскиз траектории движения змеевика в соответствии с рис. 2.61. Закройте эскиз нажатием на кнопку Эскиз (в Дереве модели появится строка Эскиз:1). 4. В Дереве модели выделите горизонтальную плоскость XZ.

Первые шаги трехмерного моделирования

157

Рис. 2.61. Эскиз-траектория модели змеевика

5. Снова выберите команду Эскиз и вычертите эскиз сечения змеевика: окружность диаметром 10 мм с центром в начале координат (рис. 2.62). Закройте эскиз (в Дереве модели появится строка Эскиз:2). Напоминаем, что начало эскиза-траектории (в нашем случае Эскиза:1) должно лежать в плоскости эскиза-сечения (Эскиза:2).

Рис. 2.62. Эскиз сечения модели змеевика

6. Нажмите кнопку Кинематическая операция на панели управления (рис. 2.63). Выделение эскизов перед вызовом команды необязательно. Если эскиз выделен, то при вызове команды Кинематическая операция, он воспринимается как эскиз-сечение. 7. В нижней части окна появится панель свойств (рис. 2.64). Если Эскиз:2 был выделен перед вызовом команды, то он автоматически буден занесен в поле Сечение вкладки Параметры. В противном случае, на запрос системы Укажите эскиз для образующего сечения выделите нужный эскиз (в нашем случае Эскиз:2) в Дереве модели или щелкните указателем мыши непосредственно на сам эскиз в рабочем окне.

158

Глава 2

Рис. 2.63. Команда Кинематическая операция на странице Редактирование детали

Рис. 2.64. Панель свойств кинематической операции

8. Затем на запрос Задайте траекторию... укажите нужный объект в Дереве модели (в нашем случае Эскиз:1). Указать на эскиз-траекторию можно также и непосредственно в окне документа. После этого на панели свойств в окне Траектория появится не название эскиза (поскольку эскизов может быть несколько), а количество линий, из которых сложена эта траектория по типу Ребра 17. Все значения параметров немедленно отображаются на экране в виде фантома модели.

Рис. 2.65. Модель змеевика

Первые шаги трехмерного моделирования

159

9. В окне Движение сечения щелкните на кнопке Ортогонально траектории. В этом окне находятся три кнопки по определению варианта перемещения эскиза-сечения (их функциональное назначение очевидно из названий, которые подсказывает ярлычок, когда вы наводите на них курсор): • Сохранять угол наклона; • Параллельно самому себе; • Ортогонально траектории. 10. На панели свойств раскройте вкладку Тонкая стенка и из списка Тип построения тонкой стенки выберите команду Внутрь. На этой же вкладке в окне Толщина стенки 2 установите 1 мм. 11. После задания всех параметров нажмите кнопку Создать объект. Созданный кинематический элемент появится в окне документа, а соответствующая ему пиктограмма — в Дереве модели (рис. 2.65).

2.10.3. Пример 10. Модель шнекового конвейера Шнековый, или винтовой, конвейер служит для транспортирования сыпучих материалов или жидкости и представляет собой трубу с навитой на нее спиралью. Спираль (винтовое тело) образуется при движении прямоугольника по цилиндрической винтовой линии. Смоделируйте шнековый конвейер. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его, например, как "Шнек". 2. Установите ориентацию Изометрия XYZ и при помощи операции выдавливания создайте модель трубы диаметрами 30/40 мм и длиной 500 мм (рис. 2.66). Моделирование подобной трубы было рассмотрено в разд. 2.5.3. 3. На поверхности трубы создайте цилиндрическую винтовую линию. В Дереве модели выделите профильную плоскость ZY. Выберите команду Спираль цилиндрическая на инструментальной панели, раскрыв ее кнопкой Пространственные кривые (рис. 2.67). Ось спирали будет перпендикулярна профильной плоскости ZY и по умолчанию проходит через начало системы координат этой плоскости. Точкой привязки спирали считается точка пересечения оси и опорной плоскости. 4. После вызова команды на экране появится панель свойств, на которой нужно выбрать способ построения спирали и ввести ее геометрические характеристики (рис. 2.68). На вкладке Построение установите следующие параметры спирали: • в раскрывающемся списке Способ построения — n,h По числу витков и высоте;

160

Глава 2

Рис. 2.66. Модель трубы шнекового конвейера

Рис. 2.67. Команда Спираль цилиндрическая на инструментальной панели Пространственные кривые

• в поле Число витков — 10; • переключатель Высота — По размеру; • в поле Размер — 500; • переключатель Направление построения — Обратное направление; • переключатель Направление навивки — Правое (включен по умолчанию).

Рис. 2.68. Панель свойств команды Спираль цилиндрическая

5. На вкладке Диаметр установите переключатель способа задания диаметра в положение По объекту и щелкните мышью прямо по наружной поверхности трубы. Фантом цилиндрической спирали с заданными параметрами отображается в окне документа. Нажмите кнопку Создать объект, и на поверхности трубы система отрисует винтовую спираль (рис. 2.69). В Дереве модели появится строка Спираль цилиндрическая:1. 6. В горизонтальной плоскости ZX создайте эскиз-сечение кинематической операции — прямоугольник, представляющий собой сечение шнековой спирали. Выделите горизонтальную плоскость ZX в Дереве модели и щелкните на команде Эскиз на Панели текущего состояния. 7. Для того чтобы вершина прямоугольника "привязалась" к началу спирали, целесообразно воспользоваться командой Спроецировать объект на инструментальной панели Геометрия (рис. 2.70), которая позволяет создать в текущем эскизе проекцию указанной вершины, грани или ребра детали. Щелкните на кнопке Спроецировать объект и поймайте курсором конец

Первые шаги трехмерного моделирования

161

спирали. Когда он будет подсвечен "крестиком со звездочкой" — условным изображением вершины, щелкните левой кнопкой мыши. Указанная вершина спроецируется в плоскость ZX в виде вспомогательной точки.

Рис. 2.69. Винтовая цилиндрическая спираль на поверхности трубы

Рис. 2.70. Команда Спроецировать объект на инструментальной панели Геометрия

8. Теперь легко вычертить прямоугольник 2×30 мм, вершина которого находится в начале спирали (рис. 2.71). Закройте эскиз, и в Дереве модели появится строка Эскиз:3.

Рис. 2.71. Эскиз-сечение шнековой спирали

162

Глава 2

9. Проследите, чтобы последний Эскиз:3 был выделен в Дереве модели, и вызовите команду Кинематическая операция на инструментальной панели. В нижней части экрана появится панель свойств, на которой в поле Сечение должен быть заявлен Эскиз:3. Задайте траекторию кинематической операции, щелкнув мышью в Дереве модели на строке Спираль цилиндрическая:1. Проследите, чтобы в поле Движение сечения был активен переключатель Сохранять угол наклона (или Перпендикулярно траектории), а на вкладке Тонкая стенка в окне Тип построения тонкой стенки было выбрано Нет. Нажмите кнопку Создать объект, и модель шнекового конвейера будет готова (рис. 2.72).

Рис. 2.72. Модель шнекового конвейера

2.11. Операция по сечениям 2.11.1. Требования к эскизам операции по сечениям С помощью операции по сечениям можно создавать модель, контур которой образуется плавным переходом от одного сечения к другому. При необходимости следует указать направляющую, задающую направление построения. В качестве направляющей может использоваться любая пространственная или плоская кривая, например, криволинейное ребро, спираль, сплайн, контур в эскизе. Требования к эскизам-сечениям, используемым для операции по сечениям, следующие:  эскизы могут быть расположены в произвольно ориентированных плоскостях;

Первые шаги трехмерного моделирования

163

 эскиз начального и конечного сечения может содержать контур или точку;  эскиз промежуточного сечения может содержать только контур;  контур в эскизе может быть только один;  контуры в эскизах должны быть или все замкнуты, или все разомкнуты.

Требования к эскизу-направляющей следующие:  в эскизе может быть только один контур;  контур может быть разомкнутым или замкнутым;  контур должен пересекать плоскости всех эскизов;  эскиз должен лежать в плоскости, не параллельной плоскостям эскизов-

сечений.

2.11.2. Пример 11. Модель молотка Рассмотрим основные правила использования операции по сечениям на примере моделирования молотка. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните ее, например, как "Молоток". 2. Активизируйте команду Смещенная плоскость на странице Вспомогательная геометрия (рис. 2.73). В Дереве модели укажите базовую плоскость — профильную плоскость ZY. На панели свойств в поле Расстояние введите 55, направление смещения — прямое. Нажмите кнопку Создать объект, и в окне документа система покажет вспомогательную плоскость, параллельную плоскости ZY. В Дереве модели появится строка Смещенная плоскость:1.

Рис. 2.73. Команда Смещенная плоскость на инструментальной панели Вспомогательная геометрия

3. Задайте еще одну вспомогательную плоскость — Смещенная плоскость:2 на расстоянии 100 мм от профильной плоскости ZY, направление смещения — также прямое. В результате в окне модели будут созданы две смещенные плоскости, положение которых задано относительно профильной плоскости ZY (рис. 2.74).

164

Глава 2

Рис. 2.74. Положение плоскости ZY и двух вспомогательных плоскостей

4. Создайте следующие объекты (рис. 2.75): • в плоскости ZY эскиз окружности диаметром 40 мм с центром в начале координат (в Дереве модели появится строка Эскиз:1); • в Смещенной плоскости:1 эскиз квадрата со стороной 40 мм с центром на оси Х (Эскиз:2); • в Смещенной плоскости:2 эскиз прямоугольника с шириной 40 мм и высотой 2 мм с центром на оси Х (Эскиз:3). 5. Нажмите кнопку Операция по сечениям на инструментальной панели (рис. 2.76). После вызова команды в нижней части экрана раскроется вкладка Параметры панели свойств (рис. 2.77). 6. На запрос системы Укажите эскиз укажите в Дереве модели последовательно Эскиз:1, Эскиз:2, Эскиз:3. Список сечений в порядке их указания

Первые шаги трехмерного моделирования

165

появляется в справочном окне Список сечений на панели свойств. Все значения параметров отображаются на экране в виде фантома модели.

Рис. 2.75. Три эскиза-сечения

Рис. 2.76. Команда Операция по сечениям на инструментальной панели Редактирование детали

7. Проверяем, что на вкладке Параметры в поле Осевая линия объект не определен. Здесь может быть задан эскиз-направляющая — линия, определяющая общее направление построения элемента по сечениям. По умолчанию должны быть активны кнопки Автоматическая генерация пути и Не замыкать траекторию. Опция Автоматическая генерация

166

Глава 2

пути дает системе самой автоматически определить, какие точки сечений соединять.

Рис. 2.77. Панель свойств операции по сечениям

8. Проконтролируйте, чтобы на вкладке Тонкая стенка в поле Тип построения тонкой стенки была выбрана опция Нет. 9. Нажмите кнопку Создать объект. Созданная по сечениям модель появится в окне документа, а соответствующая ей пиктограмма — в Дереве модели (рис. 2.78). Сохраните модель молотка.

Рис. 2.78. Модель молотка

Первые шаги трехмерного моделирования

167

2.11.3. Пример 12. Модель кубка При помощи операции по сечениям могут быть созданы модели самых замысловатых форм. Посмотрите на пример, изображенный на рис. 2.79, и попробуйте самостоятельно построить подобную модель.

Рис. 2.79. Модель кубка

В качестве подсказки уточним, что для модели потребовалось ввести пять смещенных плоскостей относительно горизонтальной плоскости ZX и вычертить шесть эскизов-сечений (последовательность этих построений можно увидеть в Дереве модели). Подбирая форму и размеры эскизов-сечений и варьируя расстояния до смещенных плоскостей, можно создать модель кубка.

ÃËÀÂÀ

3

Стратегия 3D-моделирования Реальные предметы имеют, как правило, не простую форму в виде параллелепипеда или тела вращения, а более сложную — с наклонными отверстиями, ребрами жесткости, бобышками, выступами, вырезами и т. д. Главной особенностью создания моделей таких предметов является "приклеивание" или "вырезание" дополнительных элементов, соответственно, добавляя или вычитая объем из полученного в результате первой формообразующей операции.

3.1. Выбор объектов Для выполнения многих команд трехмерного моделирования надо указывать уже созданные объекты — вершины, ребра, грани, оси и плоскости. Это легко сделать прямо на изображении модели в окне документа. При прохождении курсора над объектом, который может быть выбран, этот объект подсвечивается, а сам курсор меняет внешний вид (табл. 3.1). Таблица 3.1. Вид курсора при выборе объектов в окне документа Вид курсора

Выбор объекта Точка или вершина Ребро Ось Поверхность или грань Плоскость

Стратегия 3D-моделирования

169 Таблица 3.1 (окончание)

Вид курсора

Выбор объекта Пространственная кривая или эскиз Условное изображение резьбы

Для выделения объекта убедитесь, что курсор принял соответствующий вид, и щелкните левой кнопкой мыши. Если цвет объекта изменится, то объект будет выделен. Цвет выделенного объекта установлен в настройках системы. Чтобы снять выделение объекта, щелкните левой кнопкой мыши в любом месте окна документа. Чтобы выделить в окне документа одновременно несколько объектов, следует выбирать их, удерживая нажатой клавишу . Щелчок мыши на модели с нажатой клавишей позволяет выделить всю деталь. После того как объект выделен, соответствующая ему пиктограмма в Дереве модели поменяет цвет с синего на зеленый. Например, при выделении плоскости цвет изменяет пиктограмма этой плоскости, а при выделении ребра — пиктограмма операции, образовавшей это ребро. Иногда в "ловушку" курсора попадает сразу несколько объектов (например, грань и ее ребро), причем подсвечивается не тот объект, который вам необходимо выделить. Для облегчения выделения объекта, скрытого другими объектами, можно выбрать тип отображения модели Каркас или Невидимые линии тонкие. Если объект по-прежнему не доступен для выделения, то упростить выбор нужного объекта позволяют две дополнительные возможности, предусмотренные системой КОМПАС-3D:  последовательно перебирать близко расположенные (в том числе наложенные друг на друга) объекты;  "фильтровать" объекты, т. е. выделять объекты определенного типа. Режим перебора графических объектов доступен, если в ловушку курсора попадает более одного объекта. Поместите курсор на объект и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню (рис. 3.1). Выберите команду Перебор объектов. В этом режиме объекты можно перебирать, нажимая клавишу или последовательно вызывая команду Следующий объект из контекстного меню (рис. 3.2). Когда в результате перебора подсветится нужный объект, щелкните мышью в окне документа или воспользуйтесь командой Выбрать подсвеченный объект из контекстного меню.

170

Глава 3

Рис. 3.1. Контекстное меню окна документа

Рис. 3.2. Контекстное меню режима Перебор объектов

Для выделения объектов определенного типа — вершин, ребер, граней, плоскостей или осей — служит инструментальная панель Фильтры (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Инструментальная панель Фильтры

По умолчанию на панели нажата кнопка Фильтровать все. В этот момент любые объекты могут быть выделены курсором. Если нажата другая кнопка панели, то кнопка Фильтровать все выключается. Можно выбрать любую комбинацию типов выделения объектов, нажав сразу несколько кнопок. Переключать кнопки на инструментальной панели Фильтры можно в любой момент работы с моделью.

3.2. Планирование моделирования Чтобы определить оптимальную стратегию моделирования и необходимый инструментарий, сначала проанализируйте деталь следующим образом. 1. Разбейте деталь на основные формообразующие элементы. 2. Решите, какой элемент лучше принять за первый формообразующий элемент. 3. Определите порядок, в котором нужно создавать последующие элементы.

Стратегия 3D-моделирования

171

При этом не забудьте два важных момента. Во-первых, используйте симметрию и создавайте массивы там, где это возможно, и, во-вторых, постарайтесь определить, в какие элементы детали в будущем может потребоваться вносить изменения. Последнее в значительной степени облегчает создание групповых чертежей, отличающихся от типового лишь значением своих параметров. Для этого в системе КОМПАС-3D существует возможность создания модели переменных. Создается одна параметрическая модель, в которой еще на стадии моделирования формируется набор переменных. Задавая различные комбинации таких переменных, можно создавать целые библиотеки моделей. Итак, вы создали первый формообразующий элемент — отдельное тело детали. После этого можно смоделировать еще одно тело, не связанное с первым, приклеивать к нему или вычитать из него другие "объемы" и добавлять различные конструктивные элементы — фаски, скругления, ребра жесткости и т. д. Соответствующие команды находятся на инструментальной панели Редактирование детали (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Инструментальная панель Редактирование детали

172

Глава 3

Так же, как и при формировании первого формообразующего элемента, последующие операции добавления или вычитания элементов могут быть четырех типов:  элементы выдавливания;  элементы вращения;  кинематические элементы;  элементы по сечениям. Команды добавления элементов объединены с командами создания отдельных тел и находятся на панели расширенных команд формообразующих операций (см. рис. 2.25). Команды вычитания элементов сгруппированы по типу Вырезать..., и для вызова этих команд надо нажать соответствующую кнопку на инструментальной панели (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Расширенная панель команд вырезания элементов

Основные правила построения этих элементов аналогичны правилам построения первого формообразующего элемента соответствующего типа. Собственно говоря, в одном из предыдущих примеров при моделировании шнекового конвейера команда приклеивания уже была нами использована при добавлении к первому формообразующему элементу — модели трубы — винтовой спирали (см. разд. 2.10.3). При вырезании или приклеивании элементов доступно несколько больше возможностей, чем при построении первого элемента. Дополнительные опции позволяют упростить задание параметров элементов, а также связать их друг с другом. Например, при создании сквозного отверстия можно не рассчитывать его длину, а указать, что оно должно быть построено через всю деталь, а при создании выступа указать, что он должен быть построен до определенной поверхности. Эскиз добавляемого к детали или вычитаемого из детали формообразующего элемента может быть расположен не только в проекционной или вспомогательной плоскости, но и на плоской грани самой детали. Рассмотрим основные приемы трехмерного моделирования на конкретных примерах.

Стратегия 3D-моделирования

173

3.3. Основные приемы 3D-моделирования 3.3.1. Пример 13. Модель детали Подшипник Построим модель детали Подшипник, аксонометрическая проекция которой дана на рис. 1.66. За первый формообразующий элемент будущей детали логично принять корпус без ребер жесткости и отверстий. Затем к нему можно приклеить сразу оба ребра жесткости, вырезать соответствующие отверстия и паз в верхней части детали. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его, например, как "Подшипник". 2. Выберите ориентацию Изометрия XYZ. В Дереве модели выделите фронтальную плоскость XY и нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. Система автоматически перестроит ориентацию модели Нормально к.... Активизируйте команду Непрерывный ввод объектов и вычертите контур будущей детали, не вводя конкретные размеры, а лишь примерно соблюдая его пропорции (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Примерный контур корпуса детали

3. Активизируйте инструментальную панель Размеры и проставьте размеры, начиная с большего размера, так, как это показано на рис. 3.7. 4. Выполните скругления (рис. 3.8). 5. Закройте эскиз (вы можете быстро выполнить эту команду при помощи клавиатурной комбинации +). Нажмите кнопку Операция вы-

174

Глава 3

давливания на инструментальной панели Редактирование детали и в прямом направлении "выдавите" эскиз на расстояние 50 мм. Первый формообразующий элемент детали готов (рис. 3.9).

Рис. 3.7. Контур корпуса детали в параметрическом режиме

Рис. 3.8. Добавление скруглений

6. Построение ребер жесткости в системе КОМПАС-3D можно выполнить разными способами. Одним из возможных вариантов является их построе-

Стратегия 3D-моделирования

175

ние стандартными средствами системы. Поверните модель так, чтобы была видна ее задняя грань. Наведите курсор на грань — вид курсора поменяется. Щелкните на ней мышью, и сама грань будет подсвечена зеленым цветом (рис. 3.10). Нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. При работе в режиме создания эскиза появляются фантомы всех ребер грани, на которой строится этот эскиз. В ходе построений и простановки размеров вы можете привязываться к этим фантомам так же, как к обычным графическим примитивам. Фантомы ребер грани учитываются при наложении параметрических связей и ограничений.

Рис. 3.9. Первый формообразующий элемент детали Подшипник

7. Нажмите кнопку Спроецировать объект и спроецируйте верхние скругления в эскиз. На странице Геометрия активизируйте команду Касательный отрезок через внешнюю точку и проведите контур ребер жесткости. Соедините нижние точки отрезком так, чтобы получился замкнутый контур. При помощи команды Усечь кривую на странице Редактирование удалите отрезки дуг (рис. 3.11). Закройте эскиз. 8. Активизируйте команду Операция выдавливания на инструментальной панели Редактирование детали. На панели свойств установите в раскрывающемся окне Направление выдавливания вариант Обратное направление, в раскрывающемся окне Способы определения глубины выдавливания опцию На расстояние, в поле Расстояние 2 — 13 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и система создаст сразу оба ребра жесткости одной операцией (рис. 3.12). 9. Создайте горизонтальное отверстие. Выделите переднюю грань детали и нажмите кнопку Эскиз на Панели текущего состояния. Вычертите произвольную окружность (центр этой окружности должен расположиться в центре скруглений за счет привязки Ближайшая точка). Активизируйте панель Размеры и поставьте диаметральный размер 20 мм (рис. 3.13). Закройте эскиз.

176

Глава 3

Рис. 3.10. Выделение грани для построения в плоскости этой грани эскиза

Рис. 3.11. Эскиз контуров ребер жесткости

Стратегия 3D-моделирования

177

Рис. 3.12. Моделирование ребер жесткости при помощи операции выдавливания

Рис. 3.13. Эскиз окружности в параметрическом режиме

10. Активизируйте команду Вырезать выдавливанием на странице Редактирование детали. На панели свойств в раскрывающемся окне Способ определения глубины выдавливания установите Через все. Нажмите кнопку Создать объект. В детали появится горизонтальное отверстие диаметром 20 мм (рис. 3.14). 11. Создайте вырез в верхней части детали. Выделите стандартную плоскость ZY и нажмите кнопку Эскиз. Установите ориентацию Слева, так легче представить модель. Вычертите произвольный прямоугольник — эскиз выреза — и установите его ширину равной 25 мм. Высота прямоугольника может быть любой — главное, чтобы он выходил за контуры детали (рис. 3.15). Задайте размерами положение точки для привязки вершины прямоугольника. Закройте эскиз. 12. Нажмите кнопку Вырезать выдавливанием на инструментальной панели Редактирование детали. На панели свойств в раскрывающемся окне

178

Глава 3

Способ определения глубины выдавливания установите Через все. Нажмите кнопку Создать объект. Система отрисует вырез в верхней части детали (рис. 3.16).

Рис. 3.14. Моделирование горизонтального отверстия

Рис. 3.15. Эскиз прямоугольника в параметрическом режиме

Рис. 3.16. Моделирование выреза в верхней части детали

13. Вырежьте два вертикальных отверстия. Щелчком мыши выделите верхнюю грань основания детали и создайте эскиз двух отверстий так, как это показано на рис. 3.17. Положения центров отверстий задайте при помощи соответствующих размеров.

Стратегия 3D-моделирования

179

Рис. 3.17. Эскиз отверстий в параметрическом режиме

14. При помощи операции Вырезать выдавливанием смоделируйте эти отверстия (рис. 3.18). Модель детали Подшипник готова.

Рис. 3.18. Моделирование вертикальных отверстий

15. Щелкнув правой кнопкой мыши в свободном месте окна документа, вызовите из контекстного меню команду Свойства детали. На вкладке Свойства (рис. 3.19) панели свойств введите буквенно-цифровое обозначение детали, ее название "Подшипник", определите цвет, отредактируйте оптические свойства поверхности детали. На вкладке Параметры МЦХ выберите из списка Материал — серый чугун марки СЧ18 ГОСТ 1412-85. Данные, занесенные в свойства модели, автоматически

180

Глава 3

заносятся в основную надпись при создании ассоциативных "плоских" чертежей и в спецификацию. Кроме того, название детали отобразится в верхней строке Дерева модели.

Рис. 3.19. Панель свойств модели

3.3.2. Массо-центровочные характеристики Система КОПМАС-3D позволяет быстро провести расчет массо-центровочных характеристик (МЦХ) созданной модели. Расчет выполняется в системе координат модели. Управление массо-центровочными характеристиками модели производится с помощью элементов, расположенных на вкладке Параметры МЦХ панели свойств модели. В системе предусмотрена возможность двух способов расчета МЦХ:  по плотности;  по массе.

Для расчета МЦХ модели по плотности: 1. Активизируйте переключатель Расчет по плотности (рис. 3.20).

Рис. 3.20. Вкладка Параметры МЦХ панели свойств

Стратегия 3D-моделирования

181

2. Задайте способ выбора плотности: • включите переключатель Выбор из справочника, чтобы значение плотности материала было взято из справочных приложений (оно будет отображено в поле Плотность в недоступном для редактирования режиме); • включите переключатель Ручной ввод, чтобы задать значение плотности вручную (поле Плотность станет доступно, и вы сможете ввести в него нужное значение плотности материала). 3. Нажмите кнопку Пересчет МЦХ. По окончании расчета на экране появится информационное окно с результатами расчета (рис. 3.21), в котором содержатся сведения о: • массе модели; • площади поверхности модели; • объеме модели; • координатах центра масс.

Рис. 3.21. Окно Информация с расчетами МЦХ

Для расчета МЦХ по массе активизируйте переключатель Расчет по массе. В поле Масса введите ее значение и при необходимости задайте координаты центра масс (для этого включите опцию ЦМ и введите значения координат в таблицу на панели Центр масс). По умолчанию единицы измерения плотности установлены в граммах на миллиметр кубический (г/мм3), массы — в граммах (г), площади — в милли-

182

Глава 3

метрах квадратных (мм2) и т. д., что не всегда удобно для использования. Единицы измерения можно настроить в диалоге настройки единиц задания МЦХ: Сервис | Параметры... | Новые документы | Модель | Деталь | Единицы задания МЦХ. Определение МЦХ можно производить многократно на любой стадии проектирования детали. Чтобы получить инерционные характеристики модели (моменты инерции и направление главных осей инерции), воспользуйтесь командой МЦХ модели на инструментальной панели Измерения (3D) (рис. 3.22).

Рис. 3.22. Команда МЦХ модели на инструментальной панели Измерения (3D)

Результаты вычислений отобразятся в уже знакомом нам диалоговом окне Информация. На появившейся в нижней части экрана панели свойств вы можете задать точность вычислений, единицы измерения длины и массы (рис. 3.23).

Рис. 3.23. Панель свойств команды МЦХ модели

После нажатия кнопки Центр масс положение рассчитанного центра тяжести и осей центральной системы координат в виде специального значка будет показано прямо на модели. Чтобы создать вспомогательную точку в центре масс, включите опцию Точка на панели свойств, а затем нажмите кнопку Центр масс. В модели будет создана точка, а в Дереве модели появится строка Точка в ЦМ.

Стратегия 3D-моделирования

183

Чтобы получить дополнительные сведения, выключите опцию Кратко на панели свойств. В окне Информация добавятся следующие данные:  осевые моменты инерции;  центробежные моменты инерции;  направление главных осей инерции.

Определите МЦХ детали Подшипник. На панели свойств модели проследите, чтобы активным был переключатель Расчет по плотности, и нажмите кнопку Пересчет МЦХ. Результаты вычислений отобразятся в окне Информация (см. рис. 3.21). Раскройте инструментальную панель Измерения (3D) на Панели переключения и нажмите кнопку МЦХ модели. На панели свойств активизируйте окно Центр масс. Положение центра масс отобразится непосредственно на модели. Вы можете наблюдать его с разных сторон, вращая модель кнопкой Повернуть (рис. 3.24). Для повышения наглядности целесообразно включить режим отображения Невидимые линии тонкие.

Рис. 3.24. Положение центра масс детали Подшипник

184

Глава 3

3.3.3. Пример 14. Модель опоры Теперь смоделируем более сложную деталь — опору, изображенную на рис. 3.25, пользуясь следующим словесным описанием.  Размер нижнего основания — 100×60×10 мм.  Центральная бобышка имеет диаметр 35 мм и высоту 50 мм.  Ребра жесткости имеют толщину 10 мм, высоту 30 мм и скругление 5 мм,

расстояние по горизонтали между крайними кромками ребер жесткости равно 80 мм.  В центральной бобышке на высоте 10 мм от основания детали вырезано

сквозное горизонтальное призматическое отверстие, имеющее в сечении форму правильной трапеции со следующими размерами: верхнее основание 16 мм, нижнее основание 22 мм, высота 15 мм.  В бобышке имеется также вертикальное отверстие диаметром 10 мм, про-

ходящее до верхней плоскости призматического отверстия.  В основании детали просверлены четыре симметрично расположенных

отверстия диаметром 10 мм с межцентровыми расстояниями 40 и 80 мм (верхние кромки отверстий имеют фаски 2×45°).  В верхней части бобышки имеются четыре отверстия с зенковкой: диаметр отверстий 6,75 мм, диаметр зенковки 8 мм, глубина 12 мм (центры отверстий расположены на окружности диаметром 24 мм).  Кромки детали имеют литейные радиусы 2 мм.

Рис. 3.25. Аксонометрическая проекция детали Опора с вырезом четверти

Стратегия 3D-моделирования

185

За первый формообразующий элемент будущей детали логично принять нижнее основание. Затем к нему можно приклеить центральную бобышку, создать два ребра жесткости, вырезать соответствующие отверстия и задать скругления и фаски. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его, например, как "Опора". 2. Установите ориентацию Изометрия XYZ. В Дереве модели выделите горизонтальную плоскость XZ и создайте в этой плоскости эскиз прямоугольника 100×60 мм (рис. 3.26). В дальнейших построениях будет удобно, если задать положение центра прямоугольника в начале координат. 3. Операцией выдавливания создайте параллелепипед высотой 10 мм — первый формообразующий элемент будущей модели (рис. 3.27).

Рис. 3.26. Эскиз прямоугольника для моделирования основания детали

Рис. 3.27. Основание детали в виде параллелепипеда — первый формообразующий элемент

186

Глава 3

4. Выделите курсором верхнюю плоскую грань основания и перейдите в режим создания эскиза. Нажмите кнопку Окружность на странице Геометрия инструментальной панели. Укажите точку центра окружности в начале координат эскиза и задайте точный диаметр окружности, как это показано на рис. 3.28. Для этого следует воспользоваться командой Диаметральный размер на странице Размеры.

Рис. 3.28. Ввод эскиза окружности в параметрическом режиме

5. Нажмите кнопку Эскиз, и система вернется в режим трехмерных построений. Нажмите кнопку Операция выдавливания на странице Редактирование детали. На панели свойств убедитесь, что в качестве направления выдавливания установлено прямое направление, тип выдавливания — На расстояние. С помощью счетчика приращения/уменьшения увеличьте расстояние выдавливания до 50 мм и нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит построение бобышки, а в Дереве модели появится новый элемент Приклеить элемент выдавливания:1. После этого модель будет выглядеть так, как это показано на рис. 3.29.

Рис. 3.29. Моделирование центральной бобышки

Стратегия 3D-моделирования

187

6. Постройте ребро жесткости при помощи специальных средств системы КОМПАС-3D. В Дереве модели выделите фронтальную плоскость XY. Выйдите в режим построения эскиза и постройте примерный контур ребра жесткости (рис. 3.30). В эскизе операции Ребро жесткости должен быть один разомкнутый контур (не обязательно прямая линия). Учтите, что контур в эскизе ребра жесткости может не доходить до модели: система продолжит контур до пересечения с ближайшей поверхностью.

Рис. 3.30. Примерный контур ребра жесткости

7. Задайте точные размеры ребра жесткости и скруглите кромку ребра радиусом 5 мм (рис. 3.31). Закройте эскиз.

Рис. 3.31. Контур ребра жесткости в параметрическом режиме

8. Проследите, чтобы был выделен эскиз ребра жесткости Эскиз:3, и вызовите команду Ребро жесткости на панели инструментов (рис. 3.32).

188

Глава 3

Рис. 3.32. Команда Ребро жесткости на инструментальной панели Редактирование детали

9. На вкладке Параметры (рис. 3.33) панели свойств проследите, чтобы переключатель Положение был В плоскости эскиза, переключатель Направление — Обратное направление (это направление показано стрелкой в окне документа). На вкладке Толщина в окне Тип построения тонкой стенки выберите опцию Средняя плоскость и Толщина стенки 1 — 10 мм.

Рис. 3.33. Панель свойств команды Ребро жесткости

10. После нажатия кнопки Создать объект система построит ребро жесткости с введенными параметрами (рис. 3.34).

Рис. 3.34. Моделирование ребра жесткости

Стратегия 3D-моделирования

189

11. Второе ребро жесткости является симметричным элементом. Нажмите кнопку Зеркальный массив на странице Редактирование детали (рис. 3.35).

Рис. 3.35. Команда Зеркальный массив на инструментальной панели Редактирование детали

12. В Дереве модели укажите элемент Плоскость ZY, которая в данном случае будет играть роль плоскости симметрии. Затем в Дереве модели укажите элемент Ребро жесткости:1, который требуется зеркально отразить (элементы, подлежащие копированию, можно указывать не только в Дереве модели, но и непосредственно в окне документа). В окне документа появится фантом зеркальной копии. Если он сформирован правильно, подтвердите создание копии, нажав кнопку Создать объект на панели свойств, и симметричный элемент появится в модели (рис. 3.36).

Рис. 3.36. Моделирование второго ребра жесткости

13. Создайте горизонтальное призматическое отверстие. Во фронтальной плоскости XY постройте эскиз так, как это показано на рис. 3.37.

190

Глава 3

Рис. 3.37. Эскиз сечения призматического отверстия в параметрическом режиме

14. Проследите, чтобы Эскиз:4 был выделен, и вызовите команду Вырезать выдавливанием на инструментальной панели. На панели свойств установите Два направления и дважды — для прямого и обратного направления — в поле Тип задайте Через все. Нажмите кнопку Создать объект, и в модели будет вырезано отверстие (рис. 3.38).

Рис. 3.38. Моделирование призматического отверстия

15. На верхней грани бобышки создайте эскиз окружности диаметром 10 мм, как это показано на рис. 3.39. Центр окружности укажите в точке начала координат эскиза.

Стратегия 3D-моделирования

191

16. При помощи команды Вырезать выдавливанием создайте отверстие в прямом направлении До ближайшей поверхности (рис. 3.40).

Рис. 3.39. Эскиз окружности в параметрическом режиме

Рис. 3.40. Моделирование вертикального цилиндрического отверстия

17. В горизонтальной плоскости XZ создайте эскиз и постройте четыре окружности произвольного диаметра. Затем проставьте размер диаметра одной из окружностей и присвойте значение 10 мм (рис. 3.41). Раскройте инструментальную панель Параметризация и выберите команду Равенство радиусов. В окне документа укажите сначала на окружность с установленным диаметром, а затем — на остальные окружности. Размеры всех четырех окружностей будут выровнены, и над их верхней точкой появится отображение наложенного ограничения в виде сдвоенной дуги. Задайте положение центров окружностей.

192

Глава 3

Рис. 3.41. Эскизы окружностей в параметрическом режиме

18. Выполните над эскизом операцию Вырезать выдавливанием в прямом направлении с типом Через все (рис. 3.42).

Рис. 3.42. Моделирование четырех отверстий в основании детали

19. Для построения резьбовых отверстий под крепежные элементы в системе имеется несколько опций. Рассмотрим одну из них — при помощи специальной библиотеки отверстий. Имейте в виду, что в этой библиотеке резьба не изображается физически, т. е. наружные и внутренние резьбовые поверхности выглядят как гладкие. Укажите верхнюю грань бобышки (перед вызовом Библиотеки отверстий требуется выделить плоскую грань, на которой должно располагаться отверстие). Вызовите библиотеку отверстий нажатием кнопки Отверстие на странице Редактирование детали (рис. 3.43).

Стратегия 3D-моделирования

193

Рис. 3.43. Команда Отверстие на инструментальной панели Редактирование детали

20. На экране появится панель свойств и раскрытый диалог для выбора профиля отверстия и ввода его геометрических параметров (рис. 3.44). Этот диалог раскрывается и закрывается кнопкой Выбор отверстия на панели свойств.

Рис. 3.44. Панель свойств команды Отверстие с раскрытым диалоговым окном Выбор отверстия

194

Глава 3

Диалог выбора отверстия содержит несколько разделов: • структуру библиотеки отверстий; • перечень элементов выбранного раздела; • профиль отверстия и размеры; • таблицу параметров отверстия. 21. Выберите из списка элемент Отверстие 04. Эскиз профиля выбранного отверстия отобразится в окне просмотра. Учтите, что не все значения размеров можно менять в произвольном порядке. Например, в отверстии с зенковкой нельзя сделать диаметр отверстия больше диаметра зенковки. В таблице параметров введите необходимые значения размеров. • Выделите параметр d (Диаметр отверстия), в окне введите новое значение 6,75. После ввода нового значения параметра в колонке Изменен появится флажок (щелчок мышью позволяет вернуть исходное значение параметра). • Аналогичным образом задайте значения остальных параметров. Установите D (Диаметр зенковки) равным 8 мм, а H (Глубина отверстия) — 12 мм. После выбора отверстия становится доступной группа переключателей Способ построения на панели свойств (если в таблице параметров задана глубина отверстия, то активизируется переключатель На глубину). 22. Фантом отверстия с текущими параметрами появится в окне документа. Центр отверстия по умолчанию располагается в точке начала координат эскиза, в котором создается отверстие. Чтобы разместить отверстие в другом месте, отмените фиксацию поля т на панели свойств. Для этого нажмите кнопку с крестиком слева от буквы т (там вместо крестика появится флажок) и приблизительно щелкните мышью на детали, где должно расположиться отверстие. Нажмите кнопку Создать объект — отверстие на указанной грани появится в модели (рис. 3.45), а строка с названием нового элемента Отверстие:1 — в Дереве модели. 23. Теперь необходимо точно определить положение центра отверстия. Выделите в Дереве модели Эскиз:7 (эскиз для создания отверстия), правой кнопкой мыши раскройте контекстное меню и войдите в режим редактирования эскиза. В настоящее время эскиз отверстия содержит одинединственный объект — точку, которая обозначает положение центра отверстия (рис. 3.46). 24. На Панели переключения нажмите кнопку Параметризация. На инструментальной панели найдите команду Выровнять точки по вертикали (рис. 3.47) и последовательно щелкните мышью на точке, обозначающей

Стратегия 3D-моделирования

195

Рис. 3.45. Моделирование отверстия из библиотеки отверстий

Рис. 3.46. Эскиз отверстия

центр отверстия, и начале координат. Центр отверстия выровняется на одну вертикаль с началом координат (рис. 3.48). 25. Затем задайте размер от центра отверстия до начала координат, как это показано на рис. 3.49. Закройте эскиз. Положение отверстия в модели перестроится (рис. 3.50). 26. Еще три отверстия постройте с помощью команды Массив по концентрической сетке. Положение плоскости массива и ее центра определяется осью копирования, в качестве которой можно использовать ось имеющейся цилиндрической поверхности, конструктивную или вспомогательную ось, прямолинейное ребро, отрезок эскиза. Плоскость сетки будет

196

Глава 3

перпендикулярна оси копирования, а центр сетки будет лежать на этой оси. В Дереве модели выделите операцию — источник копий (Отверстие:1). Вызовите команду Массив по концентрической сетке на инструментальной панели Редактирование детали (рис. 3.51).

Рис. 3.47. Команда Выровнять точки по вертикали на инструментальной панели Параметризация

Рис. 3.48. Центр отверстия выровнен по вертикали с началом координат

27. Названия исходных элементов массива заносятся в окне Список объектов вкладки Выбор объектов на панели свойств (рис. 3.52). На запрос системы "Укажите ось, ребро или цилиндрическую поверхность..." щелкните левой кнопкой мыши на наружной цилиндрической поверхности бобышки — ось этой поверхности станет осью создаваемого массива. 28. На вкладке Параметры панели свойств проследите, чтобы в поле количества копий в кольцевом направлении N2 стояло значение 4, а в поле Шаг 2 — 360° (рис. 3.53). Все введенные в диалоге параметры отображаются на экране в виде фантома.

Стратегия 3D-моделирования

Рис. 3.49. Центр отверстия в параметрическом режиме

Рис. 3.50. Измененное положение отверстия

Рис. 3.51. Команда Массив по концентрической сетке на инструментальной панели Редактирование детали

197

198

Глава 3

Рис. 3.52. Вкладка Выбор объектов на панели свойств команды Массив по концентрической сетке

Рис. 3.53. Вкладка Параметры панели свойств команды Массив по концентрической сетке

29. После того как параметры будут введены, нажмите кнопку Создать объект, и нужные отверстия будут созданы в модели (рис. 3.54).

Рис. 3.54. Моделирование отверстий как массива по концентрической сетке

30. Теперь выполните построение фасок на отверстиях основания. Не стройте фаску для каждой кромки в отдельности. Выделите верхние кромки всех отверстий основания с нажатой клавишей . Нажмите кнопку Фаска на инструментальной панели (рис. 3.55).

Стратегия 3D-моделирования

199

31. После вызова команды на экране появится панель свойств для ввода параметров фаски (рис. 3.56). Введите длину стороны фаски 2 мм, остальные параметры оставьте по умолчанию.

Рис. 3.55. Команда Фаска на инструментальной панели Редактирование детали

Рис. 3.56. Панель свойств команды Фаска

32. После задания всех параметров фаски нажмите кнопку Создать объект на панели свойств, и фаски на четырех отверстиях основания будут созданы (рис. 3.57).

Рис. 3.57. Моделирование фасок на четырех отверстиях основания детали

33. Последний этап моделирования заданной детали — создание литейных скруглений. В окне документа выделите все ребра, которые требуется скруглить с одинаковым радиусом. Для облегчения выделения ребер, подлежащих сруглению, целесообразно переключиться в режим отобра-

200

Глава 3

жения Невидимые линии тонкие и включить кнопку Фильтровать ребра на инструментальной панели Фильтры (рис. 3.58).

Рис. 3.58. Команда Фильтровать ребра на инструментальной панели Фильтры

34. Выделите ребра, подлежащие скруглению, как это показано на рис. 3.59, нажимая клавишу .

Рис. 3.59. Выделение ребер для скругления

Рис. 3.60. Команда Скругление на инструментальной панели Редактирование детали

Стратегия 3D-моделирования

201

35. Нажмите кнопку Скругление на странице Редактирование детали (рис. 3.60). 36. На экране появится панель свойств (рис. 3.61). На вкладке Параметры установите значение радиуса скругления 2 мм.

Рис. 3.61. Панель свойств команды Скругление

37. Нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит скругление всех указанных ребер в одной операции. Модель опоры в соответствии с заданием будет построена (рис. 3.62).

Рис. 3.62. Модель опоры и Дерево модели

3.4. Элементы оформления трехмерной модели 3.4.1. Общие сведения об элементах оформления Система КОМПАС-3D позволяет непосредственно в модели создавать условное изображение резьбы, различные варианты размеров и обозначений. Соответствующие команды расположены на инструментальной панели Элементы оформления (рис. 3.63).

202

Глава 3

Рис. 3.63. Инструментальная панель Элементы оформления

В дальнейшем, при создании плоских чертежей, ассоциативно связанных с моделью, можно указать, какие именно элементы оформления требуется отобразить в каждом виде.

3.4.2. Условное изображение резьбы Система КОМПАС-3D позволяет создать условное изображение резьбы на цилиндрической или конической поверхности модели. В моделях КОМПАС3D резьба создается не как винтовая поверхность, а как условное изображение — каркасный цилиндр или конус. Проще всего рассмотреть правила работы с изображением резьбы на конкретном примере. Нанесите условное изображение резьбы в четырех крепежных отверстиях опоры, построенной в предыдущем разделе. 1. Откройте документ, в котором вы сохранили трехмерную модель опоры, и вызовите команду Условное изображение резьбы на инструментальной панели Элементы оформления (рис. 3.64). 2. Укажите базовый объект — кромку цилиндрической поверхности (не собственно поверхность!), на которой должна быть построена резьба (рис. 3.65). На детали возникнет фантом условного изображения резьбы. 3. На панели свойств появятся элементы управления, позволяющие настраивать создаваемое изображение резьбы. При введении параметров фантом резьбы будет соответствующим образом перестроен. На вкладке Параметры сначала в группе переключателей Направление активизируйте Прямое направление (рис. 3.66).

Стратегия 3D-моделирования

203

Рис. 3.64. Команда Условное изображение резьбы на инструментальной панели Элементы оформления

Рис. 3.65. Базовый объект — кромка цилиндрической поверхности

Рис. 3.66. Панель свойств команды Условное изображение резьбы

4. Задайте начальную границу резьбы — плоскость, от которой нужно построить резьбу (если этого не сделать, то резьба будет отстроена от линии, разделяющей цилиндрическую поверхность отверстия и коническую поверхность фаски). Активизируйте соответствующий переключатель Начальная

204

Глава 3

граница и щелкните на верхнем торце бобышки. В поле переключателя появится надпись Грань. Конечную границу резьбы не указывайте, т. к. в нашем случае нужно установить конкретную длину резьбы. 5. Отключите кнопку Автоопределение диаметра (снимите флажок) и задайте основные характеристики резьбы вручную: диаметр, шаг и длину. Введите в поле номинальный Диаметр резьбы значение 8 мм. В поле Шаг раскройте список и выберите значение 1,250 (это крупный шаг для метрической резьбы диаметром 8 мм). 6. При определении длины резьбы, нарезанной в глухом отверстии "до упора", необходимо учитывать недорез резьбы — участок отверстия, где по технологическим причинам невозможно изготовить резьбу полного профиля (об этом более подробно будет рассказано в разд. 5.3.6). Для метрической резьбы с шагом 1,25 мм недорез может быть от 3,8 мм (уменьшенный недорез) до 6 мм (нормальный недорез). Отключите построение На всю длину и введите в соседнее поле значение 8 (длина отверстия была установлена 12 мм, следовательно, недорез будет равен 4 мм). 7. Тип резьбы — наружная или внутренняя — определяется системой автоматически. 8. Завершив настройку, нажмите кнопку Создать объект для фиксации изображения. Точно такие же действия повторите для трех других отверстий (рис. 3.67). В принципе изображения резьбы можно было скопировать вместе с отверстиями при помощи команды Массив по концентрической сетке.

Рис. 3.67. Условное изображение резьбы в крепежных отверстиях опоры

Стратегия 3D-моделирования

205

Иногда изображение резьбы мешает просмотру. Чтобы выключить показ всех изображений резьбы, следует выбрать команду Скрыть | Изображения резьбы (рис. 3.68). Изображение скрытой резьбы, хотя и не видно в окне документа, по-прежнему показывается в Дереве модели.

Рис. 3.68. Порядок вызова команды Скрыть изображения резьбы

Условное изображение резьбы всегда показывается в модели полностью. Например, при выполнении разрезов условное изображение резьбы отображается в модели целиком, несмотря на то, что элемент, на котором построена резьба, может быть отсечен.

3.4.3. Размеры Система позволяет проставить в модели линейные, угловые, радиальные и диаметральные размеры. Базовые объекты, к которым проставляют размеры, указывают прямо в окне документа (плоскость, в которой расположен размер, называется также базовой). Каждому размеру при его создании автоматически присваивается имя переменной. Проставленные размеры могут иногда мешать просмотру изображения модели. Также как и изображение резьбы, их можно сделать невидимыми при помощи команды Скрыть | Размеры. Размер также становится скрытым, если скрыт один из его базовых объектов.

Линейные размеры Для простановки линейных размеров системой предусмотрены две команды на странице Элементы оформления (рис. 3.69):  Линейный размер;  Линейный от отрезка до точки.

206

Глава 3

Рис. 3.69. Команды простановки линейных размеров в модели

При необходимости за один вызов команды можно проставить несколько размеров одного типа. Для этого, не выходя из команды, надо последовательно указать объекты, размеры к которым требуется проставить. При этом выбор базовой плоскости сохраняется. Чтобы выбрать другую базовую плоскость, нажмите кнопку Указать заново на панели свойств. После указания базовых объектов и базовой плоскости на экране появляется фантом размера. Размерные и выносные линии отображаются сплошными тонкими линиями. Если размер образуется путем проецирования, то измеряемый отрезок отобразится штрихпунктирной линией с двумя точками, а линия проекционной связи — штриховой линией (рис. 3.70).

Рис. 3.70. Линейный размер, полученный путем проецирования

Положение размерной линии система предлагает сама. По умолчанию линейный размер располагается в плоскости простановки размера слева от измеряемого отрезка (левой стороной считается часть базовой плоскости, лежащая слева от вектора, направленного из первой точки привязки размера во вторую). Для корректного отображения размеров на экране часто бывает необходимым задать положение размерной линии вручную, подхватив мышью характерную точку выносной линии.

Стратегия 3D-моделирования

207

Рассмотрим три основных варианта простановки линейных размеров.  Первый вариант. Активизируйте команду Линейный размер и щелчком

мыши укажите непосредственно на прямолинейный объект — отрезок в эскизе или ребро модели (рис. 3.71, а). Базовая плоскость при этом выбирается системой автоматически: • при простановке размера к ребру в качестве базовой плоскости используется одна из пары граней, разделяемых ребром; • если в качестве прямолинейного объекта указан отрезок в эскизе, то за базовую плоскость система выбирает плоскость эскиза. Автоматически выбранную базовую плоскость можно сменить, не выходя из команды. Для этого активизируйте переключатель Плоскость на панели свойств и укажите нужный плоский объект. Если необходимо, задайте положение размерной линии и нажмите кнопку Создать объект.  Второй вариант. Так же, как и в первом случае, активизируйте команду

Линейный размер и укажите на два точечных или плоских базовых объекта (рис. 3.71, б). В качестве точечных объектов могут быть выбраны: • точка в эскизе; • пространственная точка; • вершина пространственной кривой; • вершина тела или поверхности. Плоскими объектами могут быть: • координатная плоскость; • вспомогательная плоскость; • грань тела или поверхности. Простановка линейного размера между двумя плоскими объектами возможна только в том случае, если эти объекты параллельны. После указания двух базовых объектов задайте базовую плоскость — плоский объект, параллельно которому будет расположена плоскость простановки размера. После установки необходимого положения размерной линии нажмите кнопку Создать объект.  Третий вариант. Активизируйте команду Линейный размер от отрезка

до точки и укажите курсором базовые объекты: прямолинейный объект, а затем — точечный (рис. 3.71, в). Размер проставляется в плоскости, проходящей через базовые объекты. Отредактируйте положение размерной линии и нажмите кнопку Создать объект.

208

Глава 3

Рис. 3.71. Простановка линейного размера: а — указанием прямолинейного объекта; б — указанием двух точечных объектов; в — указанием линейного и точечного объектов

Угловые размеры Для простановки углового размера используются прямолинейные и плоские базовые объекты, которые являются сторонами угла.  При простановке размера между двумя прямолинейными объектами раз-

мер проставляется в плоскости, проходящей через эти объекты (рис. 3.72, а).

Стратегия 3D-моделирования

209

Если выбранные объекты не лежат в одной плоскости, размер не проставляется.  При простановке размера между двумя плоскими объектами размер про-

ставляется в плоскости, перпендикулярной линии пересечения этих объектов (рис. 3.72, б). Проекции плоскости простановки размера на выбранные плоские объекты отображаются в виде штриховых линий.

Рис. 3.72. Простановка углового размера: а — между двумя прямолинейными объектами; б — между двумя плоскими объектами; в — между прямолинейным и плоскими объектами

210

Глава 3

 При простановке размера между прямолинейным и плоским объектами

размер проставляется в плоскости, проходящей через выбранный прямолинейный объект и его проекцию на выбранный плоский объект (рис. 3.72, в). При необходимости с помощью переключателей группы Тип на вкладке Размер панели свойств вы можете изменить предложенный системой способ простановки размера, в том числе включить простановку угла больше 180° (автоматический выбор этого варианта невозможен). Задайте положение размерной линии, переместив мышью характерные точки на ее концах.

Радиальный и диаметральный размеры При простановке радиального и диаметрального размеров используются следующие объекты:  окружность или дуга окружности в эскизе (размер проставляется в плоскости эскиза);  ребро тела или поверхности, имеющее форму окружности или дуги окружности (размер проставляется в плоскости, в которой находится выбранное ребро — рис. 3.73);

Рис. 3.73. Простановка радиального (а) и диаметрального (б) размеров указанием ребра

 поверхность цилиндрической, конической, сферической или тороидальной

формы (размер проставляется в плоскости, перпендикулярной оси выбранной поверхности; окружность, к которой проставляется размер, отображается штрихпунктирной линией с двумя точками, а выносные линии штриховыми — рис. 3.74). В последнем случае положение размера можно задавать произвольно или фиксировать:  для произвольного задания положения размера переместите мышью характерную точку в центре окружности, к которой проставляется размер;

Стратегия 3D-моделирования

211

Рис. 3.74. Простановка радиального (а) и диаметрального (б) размеров указанием поверхности

 для фиксации положения размера включите опцию Положение на вкладке

Размер панели свойств и укажите курсором объект фиксации — точечный объект или плоский объект, параллельный плоскости простановки размера. Размер будет проставлен в плоскости, проходящей через объект фиксации. Между размером и объектом фиксации формируется ассоциативная связь. Простановка размера к поверхности конической, сферической или тороидальной формы имеет следующие особенности.  Коническая поверхность. Размер проставляется в плоскости, перпендику-

лярной оси конуса и проходящей через точку, в которой была указана коническая поверхность (рис. 3.75, а). Значение размера соответствует значению радиуса (диаметра) сечения конуса базовой плоскостью. При перемещении размера вдоль оси конуса его значение изменяется. Если положение размера зафиксировано, то значение размера будет соответствовать значению радиуса (диаметра) сечения конуса плоскостью, проходящей через объект фиксации.  Сферическая поверхность. Размер проставляется в плоскости, проходящей через центр сферы и точку, в которой была указана грань (рис. 3.75, б). При фиксации положения размера возможны следующие варианты его простановки: • относительно точечного объекта — в плоскости, проходящей через центр сферы и выбранный точечный объект; • относительно плоского объекта — в плоскости, проходящей через центр сферы параллельно выбранному плоскому объекту.  Тороидальная поверхность. Размер проставляется в плоскости, перпенди-

кулярной оси круговой оси тора и проходящей через точку, в которой была указана грань (рис. 3.75, в). В качестве объекта фиксации может быть

212

Глава 3

выбран точечный объект или плоский объект, перпендикулярный оси тора.

а

б

в

Рис. 3.75. Простановка диаметрального размера к конической (а), сферической (б) и тороидальной (в) поверхностям

Для приобретения навыков простановки размеров откройте файл с моделью Опоры и проставьте линейные и диаметральные размеры (рис. 3.76).

Рис. 3.76. Простановка размеров в модели Опора

3.5. Простые и сложные разрезы На любом этапе работы можно выполнить простой или сложный разрез модели. При моделировании простого разреза в качестве секущей плоскости может быть выбрана как одна из стандартных ортогональных плоскостей

Стратегия 3D-моделирования

213

проекций, так и произвольная плоскость. Для задания секущей плоскости сложного разреза надо создать плоский эскиз, представляющий собой след этой плоскости — один разомкнутый контур, пересекающий проекцию детали. Покажем, как выполнять разрезы на примере детали Опора. Сначала создайте разрез модели фронтальной плоскостью проекций XY, а затем — сложный ступенчатый разрез через центры отверстий. 1. В Дереве модели выделите фронтальную плоскость XY и нажмите кнопку Сечение поверхностью на инструментальной панели Редактирование детали (рис. 3.77).

Рис. 3.77. Команда Сечение поверхностью на инструментальной панели Редактирование детали

2. На панели свойств для удаления части детали, обращенной к наблюдателю, включите кнопку Обратное — направление отсечения показывается в окне детали в виде стрелки (рис. 3.78). На вкладке Свойства измените цвет грани, полученной в результате рассечения детали.

Рис. 3.78. Панель свойств команды Сечение поверхностью

3. Нажмите кнопку Создать объект, и разрез будет отрисован в окне документа (рис. 3.79). 4. Можно выполнить также и сложный разрез модели. Чтобы не удалять первую операцию по созданию разреза, можно ее просто временно исключить из расчета. Для этого в Дереве модели выделите операцию Сечение плоскостью:1 и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню, в котором выберите команду Исключить из расчета (рис. 3.80). 5. Создайте новый эскиз в плоскости верхней грани основания для построения сложного ломаного разреза по линии, проходящей через центры от-

214

Глава 3

верстий детали (рис. 3.81). Такую линию целесообразно проводить при помощи непрерывного ввода объектов на странице Геометрия с включенной в дополнение к установленным ранее привязкой Выравнивание и включенной кнопкой Ортогональное черчение.

Рис. 3.79. Фронтальный разрез модели Опора

Рис. 3.80. Контекстное меню операции Сечение плоскостью

Стратегия 3D-моделирования

Рис. 3.81. Эскиз ступенчатого разреза

Рис. 3.82. Команда Сечение по эскизу на инструментальной панели Редактирование детали

Рис. 3.83. Сложный ступенчатый разрез модели Опора

215

216

Глава 3

6. Убедитесь, что новый элемент Эскиз:8 в Дереве модели является текущим. Активизируйте команду Сечение по эскизу (рис. 3.82). 7. На панели свойств убедитесь, что установлено Обратное направление отсечения. На вкладке Свойства измените цвет грани, полученной в результате рассечения детали, и нажмите кнопку Создать объект. После этого система выполнит сложный ступенчатый разрез детали поверхностью, проходящей через указанный эскиз (рис. 3.83).

3.6. Масштабирование тел В ряде случаев бывает необходимо увеличить или уменьшить размеры тела в трех направлениях согласно заданному коэффициенту. Для изменения размера тела выполните следующие операции: 1. Активизируйте кнопку Масштабирование на странице Редактирование детали (рис. 3.84).

Рис. 3.84. Команда Масштабирование на странице Редактирование детали

2. Выберите тело для масштабирования. Для этого щелкните мышью в окне модели по любой грани, вершине или ребру этого тела, либо укажите в Дереве модели само тело. Если в модели содержится одно тело, то оно выбирается автоматически. 3. Введите коэффициент масштабирования на панели свойств (рис. 3.85).

Рис. 3.85. Панель свойств команды Масштабирование

4. При необходимости укажите центр масштабирования — вершину или точку в пространстве. Вы можете, не выходя из команды, создать точку в пространстве, которая будет использоваться в качестве центра масштабирования. Для этого нажмите кнопку Построение точки на панели свойств. 5. Задав параметры операции, нажмите кнопку Создать объект.

Стратегия 3D-моделирования

217

При дальнейшем редактировании тела, размеры которого были изменены командой Масштабирование, необходимо учитывать следующие особенности:  после масштабирования листовое тело теряет свойства, характерные для

данного типа тел;  при построении массивов элементов операция масштабирования, произве-

денная над телом ранее, игнорируется. Экземпляры массивов имеют такие размеры, как если бы массивы были построены до выполнения масштабирования.

ÃËÀÂÀ

4

Ассоциативный чертеж

Одной из главных задач инженера-конструктора, проектировщика, инженерамеханика является выполнение конструкторской документации — чертежей, схем, пояснительных записок и технических условий. Самым распространенным и необходимым для изготовления изделия является рабочий чертеж детали.

4.1. Общие сведения о рабочих и ассоциативных чертежах Рабочий чертеж детали — это конструкторский документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. Рабочий чертеж каждой детали выполняется на отдельном листе чертежного формата с соблюдением всех правил ЕСКД. В общем случае чертеж детали должен нести следующую информацию:  исчерпывающие сведения о форме детали — необходимые виды, разрезы,

сечения, выносные элементы и т. д.;  все необходимые размеры — габаритные, присоединительные, размеры

отдельных элементов детали, размеры для справок;  предельные отклонения размеров от номинальных значений;  сведения о шероховатости поверхностей детали;  допуски на форму и взаимное расположение поверхностей;  технические требования при изготовлении детали (термическая обработка,

покрытие и т. д.);

Ассоциативный чертеж

219

 дополнительные данные, необходимые для изготовления и контроля дета-

ли (например, таблицы на чертежах зубчатых колес);  особые требования к совместно обрабатываемым деталям;  марку материала и ГОСТ на него;  основную надпись по форме 1 в соответствии с ГОСТом 2.104-68.

Создав трехмерную модель, можно построить ее двумерный рабочий чертеж, при этом сами изображения будут ассоциативно связаны с исходной 3D-моделью. Это означает, что при изменении формы или размеров 3Dмодели изменяется изображение на всех связанных с ней изображениях. Для создания ассоциативных видов, разрезов и других изображений используются команды на странице Ассоциативные виды (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Инструментальная панель Ассоциативные виды

Создание плоского чертежа по трехмерной модели требует определенных навыков, особенно при построении разрезов и сечений. Следует иметь в виду, что при выполнении ассоциативных чертежей система не ставит осевые и центровые линии. Эти линии пользователь должен достроить вручную. Кроме того, для окончательного оформления чертежа в ассоциативный чертеж требуется добавить размеры и их предельные отклонения, технические требования, шероховатость, завершить заполнение основной надписи. Чертежу, содержащему ассоциативные виды трехмерной модели, автоматически присваиваются атрибуты (обозначение, название и материал), установленные в свойствах модели. В общем случае для создания ассоциативного чертежа необходимо выполнить следующие действия.

220

Глава 4

1. Если это необходимо, подготовьте модель для создания ассоциативного чертежа: • отключите командой Скрыть объекты, которые не должны показываться в чертеже; • проставьте размеры и обозначения в модели (это можно сделать и позже — прямо в плоском чертеже). 2. Создайте документ типа Чертеж, установите предполагаемый формат и его ориентацию (в процессе работы над чертежом их можно всегда изменить). 3. Затем следует вызвать команду Стандартные виды (если необходимо создать сразу несколько ассоциативных видов) или Произвольный вид (для создания одного вида) на странице Ассоциативные виды. 4. В стандартном диалоге выбора файла требуется найти необходимый файл модели и открыть его. • Если была вызвана команда Стандартные виды, то по умолчанию создаются три вида в проекционной связи друг с другом: Спереди, Слева и Сверху (набор стандартных видов может быть изменен).

5.

6. 7. 8.

9.

• Если ассоциативный чертеж создается командой Произвольный вид, то система создаст один вид (по умолчанию создается вид Спереди). На панели свойств задаются необходимые параметры: изображение модели на виде спереди (или на произвольном виде), цвет, который будет использоваться для отображения вида в активном состоянии, масштаб и другие характеристики. Если выбранное положение модели невозможно установить, используя стандартные ориентации, откройте модель и добавьте пользовательскую ориентацию, соответствующую нужному положению. Щелчком мыши в выбранном месте окна документа указывается точка привязки изображения. Далее в чертеж добавляются необходимые разрезы, сечения, выносные элементы. Добавьте в чертеж необходимые объекты оформления: размеры, технологические обозначения, надписи и другие элементы (осевые линии, обозначения центра и т. п.) Перед тем как приступить к их созданию, рекомендуется включить ассоциативность и параметризацию при вводе всех объектов. Благодаря этому размеры, технологические обозначения, осевые линии и другие объекты, введенные вручную, будут связаны с изображением модели и смогут "отслеживать" его изменения. Завершается заполнение основной надписи, обозначается шероховатость поверхностей, устанавливаются допуски формы и положения.

Ассоциативный чертеж

221

10. Чтобы несколько ускорить процесс создания ассоциативного чертежа из открытого на экране файла с трехмерной моделью, предусмотрена команда Новый чертеж из модели на инструментальной панели Редактирование детали (рис. 4.2). Эта команда является аналогом команды Произвольный вид на странице Ассоциативные виды. Команда недоступна, если текущая модель еще не записана в файл. После вызова команды автоматически создается новый чертеж, а в нем — ассоциативный вид. При этом в качестве модели, изображаемой в виде, уже выбрана текущая трехмерная модель. Так же, как и в описанной ранее процедуре, остальные параметры вида (ориентация, цвет, масштаб и т. д.) задаются на панели свойств.

Рис. 4.2. Команда Новый чертеж из модели на инструментальной панели Редактирование детали

11. Ручное редактирование геометрии в ассоциативных изображениях невозможно, поскольку эти изображения ассоциативно связаны с исходной 3D-моделью. Для окончательного оформления чертежа, когда связь с моделью уже не является существенной, ассоциативная связь может быть разрушена. Для этого надо сделать изображение активным и вызвать команду Редактор | Разрушить (рис. 4.3). После разрушения изображение превращается в обычный чертеж КОМПАС-График, состоящий из геометрических примитивов, которые можно редактировать любыми доступными в системе способами. Несмотря на то, что чертеж с разрушенными ассоциативными связями легко подвергается редактированию, требует меньше машинных ресурсов, быстрее загружается, перестраивается и т. п., не советуем разрушать ассоциативные связи без крайней необходимости. Такая необходимость может возникнуть при редактировании штриховки, для приведения к нормам стандарта изображений разрезов и сечений, для дополнения резьбовых отверстий изображением сбега и недореза резьбы, для изображения рифления и т. п. После назначения некоторых команд система может обнаружить несогласованность изображений, и габаритный прямоугольник ассоциативного вида будет перечеркнут штриховой линией. В этом случае необходимо провести перестроение чертежа командой Перестроить на панели Вид (рис. 4.4). По-

222

Глава 4

сле этого ассоциативные виды заново перерисовываются в соответствии с исходной 3D-моделью.

Рис. 4.3. Вызов команды Разрушить

Рис. 4.4. Команда Перестроить на панели Вид

При открытии и активизации чертежей, содержащих ассоциативные виды, система автоматически проверяет соответствие между изображениями в этих видах и исходными моделями. Если будет обнаружено какое-либо рассогла-

Ассоциативный чертеж

223

сование, выдается запрос на перестроение чертежа (рис. 4.5). При положительном ответе на этот запрос изображения в чертеже перестраиваются.

Рис. 4.5. Запрос на перестроение чертежа

Для быстрого переключения между трехмерной моделью и ее ассоциативным чертежом удобно пользоваться закладками. Чтобы включить отображение с закладками, активизируйте команду Окно | Показать закладки (рис. 4.6). В верхней части окна документа появятся закладки, на которых написаны имена открытых файлов. Чтобы активизировать окно нужного файла, необходимо просто щелкнуть мышью по его закладке.

Рис. 4.6. Команда Показать закладки

Рис. 4.7. Закладки открытых файлов

Если открытых документов много, все закладки не умещаются на экране. Для доступа к закладкам, которые не видны, служат кнопки прокрутки закладок (рис. 4.8).

224

Глава 4

Рис. 4.8. Кнопка прокрутки закладок

Рассмотрим основные приемы создания ассоциативных чертежей по трехмерным моделям Подшипник и Опора, созданным в предыдущей главе.

4.2. Пример 15. Ассоциативный чертеж детали Подшипник В разд. 1.6.3 вы уже построили рабочий чертеж детали Подшипник, пользуясь средствами чертежно-графического редактора КОМПАС-График. Затем в разд. 3.3.1 вы создали трехмерную модель этой детали. Теперь по трехмерной модели выполните ассоциативный чертеж детали Подшипник и оцените легкость и простоту этого метода построения чертежей в сравнении с традиционным способом двумерного проектирования. 1. Создайте документ типа Чертеж. По умолчанию система создаст лист формата А4 вертикальной ориентации с типом основной надписи "Чертеж конструкторский, первый лист". Установите формат А3 горизонтальной ориентации. Сохраните файл (документ с названием "Подшипник" был уже создан в разд. 1.6.3, поэтому для настоящего упражнения присвойте документу другое имя, например, "Подшипник — ассоциативный чертеж"). 2. Вызовите команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Команда Стандартные виды на инструментальной панели Ассоциативные виды

3. Если у вас уже были открыты документы с трехмерными моделями, то на экране появится диалоговое окно с активными файлами, показанное на рис. 4.10. Выберите исходную 3D-модель Подшипник и щелкните на кнопке OK.

Ассоциативный чертеж

225

Рис. 4.10. Диалоговое окно Выберите модель

4. Если в предложенном списке нет модели для построения ассоциативного чертежа, то следует нажать кнопку Из файла. Появится обычный диалог, в котором следует выбрать нужный файл Подшипник.m3d с исходной 3D-моделью и нажать кнопку Открыть (рис. 4.11). Этот диалоговое окно может появиться сразу после нажатия кнопки Стандартные виды, если перед этим ни один документ с трехмерной моделью не был открыт.

Рис. 4.11. Диалоговое окно Выберите файл для открытия

226

Глава 4

5. В окне документа появится фантом изображения трех видов (вида спереди, вида слева и вида сверху) в виде габаритных прямоугольников (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Фантомы трех видов

6. В нижней части окна, как обычно, расположена панель свойств, с помощью которой можно управлять процессом создания видов. На запрос системы "Укажите точку привязки вида" пока не отвечайте и не щелкайте мышью в окне документа, на данном этапе целесообразно сначала задать все необходимые параметры на панели свойств. 7. На вкладке Параметры в раскрывающемся списке Ориентация главного вида надо выбрать вид, который в ассоциативном чертеже будет принят за вид спереди (рис. 4.10). При этом система рассчитает положение и содержание остальных видов автоматически. В качестве главного вида детали выбирают вид, дающий наиболее полное представление о форме и размерах предмета. Обычно изображение главного вида детали типа корпуса соответствует ее рабочему положению, а для деталей, представляющих тела вращения (валы, оси, втулки и т. д.), главный вид располагают так, чтобы их продольные оси были горизонтальными. В нашем случае главным видом будет вид спереди, по умолчанию предложенный

Ассоциативный чертеж

227

системой (проследите, чтобы в этом окне остался активным вид спереди).

Рис. 4.13. Вкладка Параметры и раскрывающийся список Ориентация главного вида

Далее к предложенным видам надо добавить необходимые проекции или, наоборот, удалить те из трех видов, которые автоматически были предложены системой и не являются необходимыми для выполнения рабочего чертежа. Напомним, что количество изображений на чертеже должно быть минимальным, чтобы, во-первых, обеспечить полное представление о внутренних и наружных формах детали, и, во-вторых, достаточным для нанесения всех необходимых для ее изготовления размеров.

Рис. 4.14. Диалоговое окно Выберите схему видов

8. Нажмите кнопку Схема на панели свойств. Появится диалог (рис. 4.14), в котором можно установить любой набор стандартных видов (в том числе и изометрическую проекцию), построение которых необходимо для создания рабочего чертежа детали. Отменить построение главного вида невозможно (но его можно будет удалить после создания). В полях Зазор по горизонтали и Зазор по вертикали в нижней части окна введите рас-

228

Глава 4

стояние между главным видом и видами — 40 мм (в принципе, зазор между создаваемыми видами можно оставить и предложенный системой по умолчанию, а скорректировать положение видов вручную, "растаскивая" их мышью при окончательном оформлении чертежа). Остальные параметры оставьте без изменений и нажмите OK. На вкладке Параметры можно также назначить цвет, которым будут отображаться активные виды, и назначить масштаб изображения или подобрать его автоматически. В нашем случае соглашаемся с черным цветом отрисовки видов и масштабом 1:1, предложенным системой по умолчанию. Здесь же при помощи переключателей Точка вида можно выбрать один из двух способов задания базовой точки ассоциативного чертежа. Переключатель Центр габаритного прямоугольника или контура позволяет выбрать положение базовой точки ассоциативного чертежа в пересечении диагоналей габаритного прямоугольника главного вида. Переключатель Начало координат вида — в начале координат главного вида (начало координат для каждого вида система предлагает автоматически, исходя из его формы). Оставляем включенным по умолчанию переключатель Центр габаритного прямоугольника или контура. На вкладке Линии (рис. 4.15) можно изменить стиль линий видимого контура, включить или выключить отображение линий невидимого контура и установить отрисовку линий переходов. В общем случае невидимые контуры детали на чертеже изображать не следует, поскольку стандартом размеры на невидимых контурах ставить не рекомендуется. Целесообразнее данный контур сделать видимым при помощи разреза или сечения.

Рис. 4.15. Вкладка Линии на панели свойств

Кнопку Линии переходов также не включаем, т. к. по ГОСТу 2.305-68 плавный переход от одной поверхности к другой показывается условно или совсем не показывается. После выбора необходимых видов и настройки их параметров надо установить координаты для начала координат главного вида. Проще всего это сделать курсором, щелкнув в окне документа там, где вы хотите расположить изображения. После этого в текущий чертеж будут вставлены выбранные виды — каждое из выбранных изображений система разместит в отдельном виде, имеющем соответствующий номер и название. В основную надпись чертежа передадутся сведения из исходной модели: обозначение, наименование,

Ассоциативный чертеж

229

масса и материал. Кроме того, система автоматически проставит значение масштаба (рис. 4.16).

Рис. 4.16. Вид спереди и вид сверху — ассоциативные виды, созданные системой

При дальнейшей работе над чертежом, состоящим из нескольких видов, нужно постоянно следить за тем, чтобы их оформление проводилось в текущем виде, так чтоб все вновь создаваемые объекты располагались только в текущем виде и логически принадлежали именно ему. Если объекты, логически относящиеся к определенному виду, расположить в другом виде, это может привести к грубым ошибкам в чертеже и искажению его структуры. Только один вид чертежа может быть текущим в данный момент. Визуально текущий вид легко отличается от фонового или погашенного тем, что объекты текущего вида отрисовываются на экране реальными стилями линий. Чтобы вид сделать текущим, проще всего на Панели текущего состояния в поле Состояние видов выбрать из списка нужный номер вида, и он станет текущим (см. рис. 1.31). При выделении вида его габаритная рамка выделяется в окне документа, что позволяет быстро определить соответствие между номером вида из раскрывающегося списка и самим видом.

230

Глава 4

Другим также простым способом является следующий прием. Нужно дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на габаритной рамке вида или на любом геометрическом объекте, созданном в данном виде, и состояние всего вида станет текущим. Как уже отмечалось в разд. 1.3, удобным способом управления видами служит Дерево построения чертежа. Щелчком правой кнопки мыши в окне документа вызовите контекстное меню и выберите команду Дерево построения. Каждый ассоциативный вид автоматически возникает в Дереве построения сразу после того, как он создан в чертеже. Если слева от названия вида находится символ "+", то это означает, что изображение является ассоциативным. Щелчок мышью на этом значке развертывает список моделей, связанных с этим ассоциативном изображением. Название вида состоит из его имени и указанного в скобках масштаба. Чтобы изменить состояние вида, надо щелкнуть правой кнопкой мыши на его названии и из появившегося контекстного меню выбрать необходимую команду. На месте вида слева выполните профильный разрез. По ГОСТу 2.305-68 в случаях, когда секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета и разрезы расположены на месте соответствующих видов в непосредственной проекционной связи с другими изображениями, положение секущей плоскости не отмечают и разрез надписью не сопровождают. Такой разрез легко выполнить при помощи опции Местный разрез. Необходимым условием корректного построения местного разреза является расположение контура в том виде, где создается местный разрез. Убедитесь, что в настоящее время текущим является вид слева. Если это не так, то предварительно сделайте вид текущим. Ограничьте вид слева прямоугольником со стилем линии Основная (рис. 4.17). Линия, ограничивающая местный разрез, обязательно должна быть замкнутой. Нажмите на Панели переключения кнопку Ассоциативные виды, а затем на появившейся инструментальной панели нажмите кнопку Местный разрез (рис. 4.18). Поместите курсор над линией, ограничивающей разрез (линия высветится красным цветом), и щелкните мышью. Теперь укажите положение следа секущей плоскости. Указать секущую плоскость можно только на другом виде, плоскость проекций которого перпендикулярна плоскости проекций вида, где строится местный разрез. Чтобы указать секущую плоскость, переместите указатель мыши над главным видом (этот вид не обязательно должен быть текущим в этот момент). На экране появится бесконечная прямая линия — фантом следа секущей плоскости (рис. 4.19). Обратите внимание на то, что этот фантом виден только тогда, когда курсор проходит непосредственно над видом. Когда фантом секущей плоскости займет желаемое положение, щелкните мышью.

Ассоциативный чертеж

231

Рис. 4.17. Ограничение вида слева прямоугольником для построения профильного разреза при помощи команды Местный разрез

Рис. 4.18. Команда Местный разрез на инструментальной панели Ассоциативные виды

Профильный разрез будет построен (рис. 4.20). В Дереве построения его пиктограмма Местный разрез 1 появится на ветви вида слева, где построен этот разрез. На главном виде выполните местный разрез по оси одного из отверстий основания детали. Сделайте главный вид текущим. При помощи команды Кривая Безье на странице Геометрия ограничьте место для будущего местного разреза. Для замыкания волнистой линии активизируйте переключатель Замкнутый объект на панели свойств и завершите выполнение команды нажатием на кнопку Создать объект (рис. 4.21).

232

Глава 4

Рис. 4.19. Указание следа секущей плоскости для построения профильного разреза

Рис. 4.20. Построение профильного разреза

Ассоциативный чертеж

233

Рис. 4.21. Ограничение местного разреза кривой Безье

Активизируйте команду Местный разрез на странице Ассоциативные виды, щелкните мышью на волнистой линии, ограничивающей местный разрез, и на виде сверху укажите положение следа секущей плоскости через центр отверстия. Система построит местный разрез по оси отверстия основания детали (рис. 4.22). Выполните изображение вынесенного сечения ребра жесткости. Проконтролируйте, чтобы вид спереди был текущим. При помощи команды Перпендикулярная прямая на странице Геометрия проведите вспомогательную прямую перпендикулярно кромке ребра жесткости в том месте, где планируется вынесенное сечение. Затем на панели переключения нажмите кнопку Обозначения и, привязавшись к вспомогательной прямой, командой Линия разреза задайте след секущей плоскости (рис. 4.23). Сразу после установки следа секущей плоскости автоматически запускается команда создания нового вида, обозначение которого будет ассоциативно связано с созданной линией разреза/сечения. На экране появится фантом габаритного прямоугольника разреза или сечения, который располагается в проекционной связи со своим опорным видом, что ограничивает возможность его перемещения. На панели свойств можно настроить элементы строящегося изображения. На панели свойств выполните шаги: 1. На вкладке Параметры отключите ограничения в расположении сечения, нажав кнопку Проекционная связь.

234

Глава 4

Рис. 4.22. Построение местного разреза по оси отверстия основания детали

Рис. 4.23. Задание секущей плоскости А-А вынесенного сечения

Ассоциативный чертеж

235

2. Нажмите кнопку Сечение модели для формирования изображения, которое находится только в секущей плоскости. 3. Во вкладке Штриховка задайте угол 30° (т. к. штриховка, проведенная под углом 45°, окажется параллельной линии контура вынесенного сечения, то вместо угла 45° следует выбрать угол 30° или 60°). Щелкните в любом месте окна документа (как можно ближе к месту разреза), и система отрисует сечение А-А (рис. 4.24). Удалите вспомогательную прямую.

Рис. 4.24. Сечение ребра жесткости

При построении разреза и сечений (а также дополнительных видов, выносных элементов и баз) буквенное обозначение определяется системой автоматически в результате автосортировки, которая упорядочивает буквы, использующиеся в обозначениях. При создании объектов оформления, для которых включена автосортировка, произвольный выбор буквы невозможен. Нужная буква выбирается системой автоматически. При удалении одного или нескольких объектов оформления оставшимся объектам обозначения присваиваются заново с учетом "освободившихся" букв. Элементы обозначений являются ссылками. Ссылки формируют ассоциативные связи между обозначением вида и обозначением связанного с ним объекта оформления. Благодаря этим связям обозначения вида и объекта оформления всегда соответствуют друг другу.

236

Глава 4

Можно заново скомпоновать положение и других созданных системой изображений. Выделите изображение и, подхватив мышью, перетащите по чертежному формату с целью равномерного размещения на листе. Передвигать изображения можно только в пределах установленных проекционных связей. Построенный чертеж имеет некоторые отступления от требований ЕСКД, устранить которые в существующих изображениях невозможно — они находятся в ассоциативной связи с моделью и недоступны для редактирования. Несмотря на некоторое несоответствие ЕСКД, основным преимуществом созданного чертежа является то, что он ассоциативно связан с исходной 3D-моделью, и при модернизации модели автоматически изменятся изображения на всех связанных с ней видах. Отметим следующие нарушения стандарта при построении вынесенного сечения ребра жесткости:  начальный и конечный штрихи линии, показывающей след секущей плоскости ребра жесткости, не должны пересекать контур изображения;  вынесенное сечение не ограничено линией обрыва;  целесообразно расположить вынесенное сечение на продолжении следа секущей плоскости. При этом вынесенное сечение не обозначается, а положение секущей плоскости задается штрихпунктирной линией. Если пользователь считает, что несоответствия требованиям ЕСКД являются недопустимыми, то можно разрушить ассоциативную связь и отредактировать чертеж. При этом виды из ассоциативных превратятся в обычные виды чертежа КОМПАС-График, состоящие из набора геометрических примитивов — отрезков прямых, окружностей, дуг и др. Эти элементы в разрушенных видах могут быть отредактированы любым способом — удалены, сдвинуты, масштабированы. При разрушении видов уничтожаются и ранее установленные системой проекционные связи между изображениями ассоциативного чертежа. Рекомендуем ассоциативные виды разрушить по окончании работы над ними, когда связь с моделью уже не существенна. Перед разрушением ассоциативного чертежа целесообразно сохранить его под другим именем. Тогда у вас будет два документа, содержащих рабочий чертеж одной и той же детали. В первом связи с исходной 3D-моделью останутся ненарушенными, а во втором — связи разрушены и чертеж отредактирован в полном соответствии с ЕСКД. Это позволит в будущем при модернизации модели опять воспользоваться ассоциативным чертежом. Его можно будет снова сохранить под другим именем, разрушить и привести к нормам стандарта. В окне документа выделите разрез А-А. Проследите, чтобы курсор находился над выделенным изображением, и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню вида. Щелкните на команде Разрушить вид. Эту команду можно также вызвать из меню Редактор | Разрушить. В появившемся диалоге Раз-

Ассоциативный чертеж

237

рушить вид подтвердите операцию нажатием кнопки OK. Изображение, ранее существовавшее как единый объект, разрушится на отдельные примитивы. Теперь отредактируйте вынесенное сечение так, чтобы оно полностью соответствовало стандартам ЕСКД (рис. 4.25) — удалите линию разреза А-А, введите секущую плоскость вынесенного сечения в виде штрихпунктирной линии, нанесите линию обрыва на вынесенное сечение и отредактируйте штриховку.

Рис. 4.25. Отредактированный чертеж

Полученный таким образом чертеж необходимо оформить в ручном режиме: нанести осевые и центровые линии, проставить размеры и их неуказанные отклонения, шероховатость, допуски формы и расположения — и завершить заполнение основной надписи.

4.3. Пример 16. Ассоциативный чертеж опоры Для закрепления материала создайте еще один ассоциативный чертеж из модели Опора, выполненной в разд. 3.3.3.

238

Глава 4

1. Создайте документ типа Чертеж и установите формат А3 горизонтальной ориентации. 2. Сохраните документ, например, под именем "Опора". Поскольку файлы трехмерных моделей и плоских чертежей имеют разные расширения — m3d и cdw, они могут иметь одинаковые имена. 3. Нажмите кнопку Стандартные виды на странице Ассоциативные виды. Для открытия выберите файл, содержащий трехмерную модель опоры (для корректной отрисовки ассоциативных чертежей надо предварительно исключить из расчета все выполненные в модели разрезы). 4. На панели свойств кнопкой Схема видов откройте диалог Выберите схему видов. Увеличьте зазор по горизонтали и вертикали до 40 мм и нажмите кнопку OK. Остальные параметры оставьте по умолчанию предложенными системой. Щелкните левой кнопкой мыши в окне документа для построения стандартных видов (рис. 4.26).

Рис. 4.26. Вид спереди и вид сверху, созданные системой

5. Все внутренние полости и отверстия надо вскрыть при помощи разрезов и сечений. Для симметричной детали рекомендуется выполнить соединение половины вида и половины разреза, где разделяющей линией служит ось симметрии. Такой разрез позволит дать, с одной стороны, графическое по-

Ассоциативный чертеж

239

яснение для центрального отверстия и отверстий в бобышке, а с другой — оставит видимые контуры детали. Одним из простых приемов соединения вида и разреза является использование команды Местный разрез. 6. Проконтролируйте, чтобы вид спереди был активным. Укажите замкнутый контур в виде прямоугольника, наложенный на половину вида спереди (рис. 4.27).

Рис. 4.27. Ограничение области для построения разреза

7. Нажмите кнопку Местный разрез на инструментальной панели Ассоциативные виды. Поместите указатель мыши в любом месте линии, ограничивающей разрез (линия высветится красным цветом), и щелкните мышью. На виде сверху укажите положение следа секущей плоскости. Система выполнит построение половины разреза детали (рис. 4.28). 8. Для того чтобы пояснить устройство сквозных отверстий в основании Опоры, надо в нерассеченной части вида спереди дать местный разрез. Подобные построения были выполнены в предыдущем примере. При помощи команды Кривая Безье на инструментальной панели Геометрия ограничьте место для будущего местного разреза (не забудьте для замыкания волнистой линии активизировать переключатель Замкнутый объект на панели свойств). На странице Ассоциативные виды вызовите коман-

240

Глава 4

Рис. 4.28. Соединение вида спереди и фронтального разреза

ду Местный разрез. На виде спереди щелкните на линии, ограничивающей будущий разрез, а на виде сверху щелчком мыши покажите положение секущей плоскости. Местный разрез отверстия будет построен (рис. 4.29). 9. Горизонтальное отверстие, в сечении имеющее форму трапеции, также необходимо вскрыть — лучше всего при помощи профильного разреза. Убедитесь, что вид слева является текущим, и закройте весь вид прямоугольником. Активизируйте команду Местный разрез, укажите на этот прямоугольник (линия высветится красным цветом) и на любом из других видов покажите положение следа секущей плоскости. После этого система создаст разрез (рис. 4.30). 10. Дополните изображения опоры осевыми и центровыми линиями (рис. 4.31). При нанесении осевых и центровых линий активно пользуйтесь привязками и не забывайте делать текущим вид, в котором вы наносите линии. 11. На изображениях проставьте размеры (рис. 4.32). Здесь также не забудьте делать текущим то изображение, на котором вы ставите размеры. 12. Для того чтобы отредактировать чертеж так, чтобы он полностью соответствовал требованиям ЕСКД, сохраните файл под другим именем и

Ассоциативный чертеж

Рис. 4.29. Местный разрез по оси отверстия в основании опоры

Рис. 4.30. Построение на месте вида слева профильного разреза

241

242

Глава 4

Рис. 4.31. Нанесение осевых и центровых линий

Рис. 4.32. Нанесение размеров на ассоциативный чертеж детали Опора

Ассоциативный чертеж

243

разрушьте все ассоциативные связи. Выполните следующую корректировку (рис. 4.33): • удалите тонкую линию, разделяющую вид спереди и фронтальный разрез (при соединении половины вида и половины разреза, каждая из которых является симметричной фигурой, разделяющей линией должна быть ось симметрии, т. е. штрихпунктирная линия); • покажите ребро жесткости незаштрихованным (по ГОСТу 2.305-68 тонкие стенки типа ребер жесткости при продольном рассечении показываются незаштрихованными); • удалите линии перегибов; • добавьте на главном виде линию перехода от ребра жесткости к поверхности бобышки (эта линия показывается условно сплошной тонкой линией и не доводится до линии контура); • на виде сверху удалите фаски в резьбовых отверстиях — под ними должно быть изображение резьбы (три четверти дуги окружности тонкой линией). 13. Завершите заполнение основной надписи. При необходимости чертеж можно дополнить технологическими обозначениями и ввести технические требования.

Рис. 4.33. Отредактированный чертеж детали Опора

ÃËÀÂÀ

5

Конструктивные элементы При проектировании деталей часто используются конструктивные элементы различного назначения — фаски, скругления, резьбы, рифления, уклоны, крепежные резьбовые соединения и др. Некоторые приемы моделирования этих элементов были описаны в главе 3, однако для грамотного конструирования необходимо знать не только основы трехмерного моделирования, но и требования по выбору параметров конструктивных элементов и правила их изображения на чертеже. Об этом и об особенностях моделирования конструктивных элементов пойдет речь в данной главе.

5.1. Фаски Для облегчения соединения деталей, безопасности проведения сборочноразборочных операций, соблюдения технологии изготовления (например, для нарезания резьбы) и других целей кромки стержня, бруска, листа или отверстия часто должны иметь скошенную часть — фаску. Размеры фасок деталей должны выбираться из значений, указанных в табл. 5.1. Эти требования не распространяются на размеры фасок и скруглений, регламентированных специальными требованиями (например, при выполнении резьбы и проточек). При выборе размеров первый ряд таблицы следует предпочитать второму. Таблица 5.1. Фаски и радиусы скруглений, мм 1-й ряд

0,1

0,4

0,6

1,0

1,6

2,5

4,0

6,0

10

16

25

40

60

100

160

2-й ряд

0,2

0,3

0,5

0,8

1,2

2,0

3,0

5,0

8,0

12

20

32

50

80

125

Конструктивные элементы

245

Размеры фасок под углом 45° на рабочих чертежах наносят следующим образом: над размерной линией указывают высоту усеченного конуса фаски, а затем через знак "×" ставят угол 45° (рис. 5.1).

а

б

Рис. 5.1. Обозначение фаски под углом 45° в отверстии (а) и на стержне (б)

Размеры фасок, выполненных под другими углами, так показывать нельзя. Их указывают двумя размерами: линейным и угловым (рис. 5.2, а и б) или двумя линейными (рис. 5.2, в). Для создания фаски или скругления на кромке трехмерной модели системой КОМПАС-3D предусмотрены специальные команды на странице Редактирование детали (рис. 5.3).

а

б

в

Рис. 5.2. Обозначение фаски под углом, отличным от 45°: линейным и угловым размерами (а и б) и двумя линейными размерами (в)

246

Глава 5

Рис. 5.3. Команды Фаска и Скругление на инструментальной панели Редактирование детали

Для того чтобы на требуемых кромках модели построить фаски, надо последовательно выполнить следующие шаги. 1. Вызовите команду Фаска на инструментальной панели Редактирование детали. 2. На панели свойств (рис. 5.4) выберите способ построения фаски: • Построение по стороне и углу (как правило, выбирают этот способ); • Построение по двум сторонам.

Рис. 5.4. Переключатель Построение по стороне и углу на панели свойств команды Фаска

Если фаска строится по стороне и углу, введите значения полей: • Длина 1 — длина стороны фаски; • Угол — угол между этой стороной и поверхностью фаски. Если фаска строится по двум сторонам, введите их длины в поля Длина 1 и Длина 2. 3. Щелчком правой кнопки мыши выделите кромку (ребро) для создания фаски. В окне детали возникает фантом фаски и стрелка, показывающая направление построения ее первой стороны (рис. 5.5). В принципе, выделить кромку можно как перед заданием характеристик на панели свойств, так и перед вызовом самой команды Фаска. Если вам надо выполнить одинаковую фаску на нескольких кромках, добавьте их щелчком мыши (рис. 5.6). Для облегчения выделения целесообразно воспользоваться командой Фильтровать ребра на странице Фильтры, и тогда в ловушку курсора будут попадать только кромки поверхностей. Если вы случайно выделили не ту фаску, исключите ее из числа выбранных повторным щелчком.

Конструктивные элементы

247

Рис. 5.5. Фантом фаски и направление ее построения

Рис. 5.6. Выделение кромок для построения одинаковых фасок

4. После задания параметров фаски и настройки ее свойств нажмите кнопку Создать объект на панели свойств, и фаски с заданными параметрами будут построены (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Моделирование фасок на выделенных кромках (ребрах)

248

Глава 5

Если фаски надо построить на всех кромках какой-либо грани, то их построение осуществляется выделением не самих кромок, а целой грани, где требуется построить фаски. 5. Активизируйте команду Фаска. 6. На панели свойств установите требуемые параметры фаски. 7. Выделите грань, на всех кромках которой появится фантом строящейся фаски (рис. 5.8). 8. Для фиксации изображения нажмите кнопку Создать объект на панели свойств, и система отстроит фаски на всех кромках выделенной грани (рис. 5.9).

Рис. 5.8. Фантом одинаковых фасок на выделенной грани

Рис. 5.9. Моделирование фасок на выделенной грани

5.2. Скругления При переходе форм одной поверхности к другой в деталях, получаемых литьем, и в ряде других случаев кромки детали имеют скругления.

Конструктивные элементы

249

Варианты нанесения наружных и внутренних скруглений показаны, соответственно, на рис. 5.10. Если все радиусы скруглений на чертеже одинаковы или какой-нибудь радиус является преобладающим, то вместо нанесения этих скруглений на чертеже в технических требованиях выполняют надпись типа: "Радиусы скруглений 3 мм" или "Неуказанные радиусы 4 мм".

а

б

Рис. 5.10. Обозначения наружных (а) и внутренних (б) скруглений

Принцип построения скруглений во многом схож с построением фасок. 1. Нажмите кнопку Скругление на инструментальной панели Редактирование детали. 2. На панели свойств выберите тип скругления (рис. 5.11): • Постоянный радиус (по умолчанию активен); • Переменный радиус.

Рис. 5.11. Переключатель Постоянный радиус на панели свойств команды Скругление

3. В соответствующее поле введите радиус скругления. 4. В окне документа щелчком мыши укажите кромку, которую требуется скруглить (так же, как при построении фаски, если необходимо скруглить все кромки какой-либо грани, надо указать эту грань). На модели появится фантом скругления (рис. 5.12). 5. Укажите другие кромки, которые требуется скруглить с тем же радиусом (рис. 5.13). 6. При необходимости включите или выключите на панели свойств дополнительные опции для построения скруглений (опция включена, если помечена флажком). Опция Продолжать по касательным ребрам в некоторых случаях позволяет упростить указание кромок для выполнения команды.

250

Глава 5

Рис. 5.12. Фантом скругления

Рис. 5.13. Выделение кромок для построения одинаковых скруглений

Рис. 5.14. Моделирование скруглений на выделенных кромках (ребрах)

Конструктивные элементы

251

Опция Автоопределение включает автоматический выбор способа построения скругления при пересечении с соседними гранями. Если во всех таких случаях необходимо сохранение кромки, выключите опцию Автоопределение и включите опцию Сохранять кромку. 7. После задания необходимых параметров нажмите кнопку Создать объект, и скругления будут построены (рис. 5.14).

5.3. Резьбы 5.3.1. Изображение резьбы на чертежах и в модели Резьбовое соединение является, наверное, самым удобным и распространенным способом соединения деталей. В неподвижных соединениях используются крепежные резьбы, в подвижных — ходовые. В зависимости от характера поверхности, резьба может быть наружной (нарезанная на стержне) или внутренней (нарезанная в отверстии). В соответствии с ГОСТом 2.311-68 на плоскости, параллельной оси стержня, наружная резьба изображается двумя линиями: сплошной основной — по наружному диаметру, и сплошной тонкой — по внутреннему диаметру (рис. 5.15). На плоскости, перпендикулярной оси стержня, резьба изображается двумя окружностями. По наружному диаметру стержня окружность проводится сплошной основной линией, внутри которой сплошной тонкой линией вычерчивается дуга, равная приблизительно трем четвертям окружности.

Рис. 5.15. Изображение резьбы на стержне

Внутренняя резьба изображается наоборот: сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру (рис. 5.16). Расстояние от основной линии до тонкой во всех случаях должно быть не менее 0,8 мм и не более шага резьбы. Размер длины резьбы на стержне и в отверстии указывают, как правило, без сбега. Фаски на плоскости, перпендикулярной оси стержня или отверстия, не изображают.

252

Глава 5

Рис. 5.16. Изображение резьбы в отверстии

Система КОМПАС-3D позволяет создать условное изображение резьбы на цилиндрической или конической поверхности модели. Это изображение несколько отличается от изображения, установленного ГОСТом 2.311-68. Отличие заключается в том, что на плоскости, перпендикулярной оси резьбовой поверхности, в системе КОМПАС-3D рядом с линией контура проводится полная окружность вместо дуги, равной приблизительно трем четвертям окружности (рис. 5.17).

а

б

Рис. 5.17. Изображение резьбы: а — по ГОСТу 2.311-68; б — в системе КОМПАС-3D

В зависимости от особенностей профиля резьбы выделяют метрическую, трубную, коническую дюймовую, трапецеидальную и др. Нами рассмотрены обозначения и параметры резьбы, наиболее распространенной в машиностроении. Существует еще целая группа крепежных и ходовых видов резьбы (коническая дюймовая и трубная, круглая, упорная, специальная и др.), которые не рассматриваются в книге.

Конструктивные элементы

253

5.3.2. Метрическая цилиндрическая резьба При выборе типа резьбы, если она имеется на детали, надо иметь в виду, что наиболее распространенной в деталях машин и механизмов является метрическая цилиндрическая резьба, которая используется для крепежных соединений с зазором, с переходными посадками или с натягом. Диаметр стержня или отверстия под метрическую резьбу и ее шаг необходимо выбирать из ряда, установленного стандартом (табл. 5.2). Таблица 5.2. Диаметры и шаги первого ряда метрической цилиндрической резьбы общего назначения по ГОСТу 8724-81, мм Номинальный диаметр

Шаг крупный

Диаметр отверстия под резьбу c крупным шагом

Шаг мелкий

3

0,5

2,52

0,35

4

0,7

3,33

0,5

5

0,8

4,23

0,5

6

1

5,00

0,75; 0,5

8

1,25

6,75

1; 0,75; 0,5

10

1,5

8,50

1,25; 1; 0,75; 0,5

12

1,75

10,25

1,5; 1,25; 1; 0,75; 0,5

16

2

13,95

1,5; 1; 0,75; 0,5

20

2,5

17,40

2; 1,5; 1; 0,75; 0,5

24

3

20,90

2; 1, 5; (1)

30

3,5

26,35

(3); 2; 1,5; 1; 0,75

36

4

31,85

3; 2; 1, 5; 1

42

4,5

37,30

(4); 3; 2; 1, 5; 1

48

5

42,80

(4); 3; 2; 1,5; 1

56

5,5

50,30

4; 3; 2; 1,5; 1

64

6

57,80

4; 3; 2; 1,5; 1

72

—

65,80

6; 4; 3; 2; 1,5; 1

Примечание. Значения резьбы, заключенные в скобки, по возможности не применять.

Обозначение метрической цилиндрической резьбы относят к ее наружному диаметру (см. рис. 5.15 и 5.16). В обозначение метрической цилиндрической резьбы входит буква М и номинальный диаметр резьбы. Шаг крупной резьбы не указывают, а шаг мелкой резьбы указывают через знак ×. В конце услов-

254

Глава 5

ного обозначения левой резьбы проставляют буквы LH. Примеры обозначения метрической цилиндрической резьбы: М6; М72; М12 × 0,75; М24 × 1,5LH. Внутренний диаметр метрической цилиндрической резьбы, нарезанной в отверстии, можно определить по следующему соотношению: D1 = D – 1,083P,

(5.1)

где D — номинальный (наружный) диаметр резьбы в миллиметрах; Р — шаг резьбы в миллиметрах.

5.3.3. Трубная цилиндрическая резьба В соединениях трубопроводов, имеющих сортамент в дюймах, применяется трубная цилиндрическая резьба, которую в просторечии иногда называют "дюймовой резьбой". Диаметры стержня и отверстия под трубную цилиндрическую резьбу надо также выбирать из значений, установленных стандартом (табл. 5.3). Таблица 5.3. Диаметры и шаги первого ряда трубной цилиндрической резьбы по ГОСТу 6351-81 Обозначение, дюймы

Шаг, мм

1/16

Диаметры, мм наружный

внутренний

0,907

7,723

6,561

1/8

0,907

9,728

8,566

¼

1,337

13,157

11,445

3/8

1,337

16,662

14,950

½

1,814

20,955

18,631

¾

1,814

26,441

24,117

1

2,309

33,249

30,291

1¼

2,309

41,910

38,952

1½

2,309

47,803

44,845

2

2,309

59,614

56,656

2½

2,309

75,184

72,226

3

2,309

87,884

84,926

3½

2,309

100,330

97,372

4

2,309

113,030

110,072

5

2,309

138,430

135,472

6

2,309

163,830

160,872

Конструктивные элементы

255

В отличие от метрической резьбы, трубная цилиндрическая резьба обозначается на полке линии-выноски, которая заканчивается стрелкой, упирающейся в сплошные основные линии изображения резьбы (рис. 5.18 и 5.19).

Рис. 5.18. Обозначение трубной цилиндрической резьбы на стержне

Рис. 5.19. Обозначение трубной цилиндрической резьбы в отверстии

Условное обозначение трубной цилиндрической резьбы состоит из буквы G и обозначения диаметра резьбы в дюймах (сам знак дюйма при этом не ставится). Для левой резьбы обозначение дополняется буквами LH. Например: G 1/8; G 2 1/2 LH.

5.3.4. Трапецеидальная резьба В качестве ходовой резьбы, т. е. резьбы, предназначенной для передачи возвратно-поступательного движения и осевых усилий, как правило, используется трапецеидальная резьба. Трапецеидальная резьба бывает однозаходной и многозаходной. Наружный диаметр и шаги однозаходной трапецеидальной резьбы указаны в табл. 5.4.

256

Глава 5 Таблица 5.4. Диаметры и шаги первого ряда трапецеидальной однозаходной резьбы по ГОСТу 24738-81 Номинальный диаметр, мм

Шаг, мм

8

[1,5]; (2)

10

1,5; [2]

12

[2]; 3

16

2; [4]

20

2; [4]

24

(2); 3; [5]; 8

28

(2); 3; [5]; 8

32

3; [6]; 10

36

3; [6]; 10

40

3; (6); [7]; 10

44

3; [7]; (8); 12

48

3; [8];12

52

3; [8];12

60

3; (8); [9]; (12); 14

70

4; [10]; 16

80

4; [10]; 16

90

4; (5); [12];18; (20)

100

4; (5); [12]; 20

120

6; [14]; (16); 22; (24)

140

6; [14]; (16); 24

160

6; (8); [16]; (24); 28

180

8; [18]; (20); 28; (32)

200

8; (10); [18]; (20); 32

220

8; (10); [20]; (32); 36

240

8; (12); [22]; (24); 36; (40)

260

12; [22]; (24); 40

280

12; [24]; 40

300

12; [24]; (40); 44

Примечание. Шаги в квадратных скобках являются предпочтительными при разработке новых конструкций. Шаги в круглых скобках не следует применять при разработке новых конструкций.

Конструктивные элементы

257

Внутренний диаметр трапецеидальной резьбы определяется по следующему соотношению: (5.2) D1 = D – P, где D — номинальный (наружный) диаметр резьбы в миллиметрах; Р — шаг резьбы в миллиметрах. Обозначение трапецеидальной резьбы, как и метрической, относят к ее наружному диаметру (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Обозначение трапецеидальной резьбы на стержне

Условное обозначение однозаходной трапецеидальной резьбы состоит из букв Tr, значения номинального диаметра резьбы и ее шага. Для обозначения левой резьбы служат буквы LH. Примеры обозначения однозаходной трапецеидальной резьбы: Tr40 × 3; Tr24 × 3LH.

5.3.5. Прямоугольная резьба Прямоугольная резьба также является ходовой и используется для передачи осевых сил и движения, как правило, в грузовых винтах. Прямоугольная

Рис. 5.21. Обозначение прямоугольной резьбы на стержне

258

Глава 5

резьба не стандартизована, поэтому на чертежах она задается всеми конструктивными параметрами: наружным и внутренним диаметрами, шагом и шириной зуба. Пример обозначения наружной прямоугольной резьбы дан на рис. 5.21, а внутренней — на рис. 5.22. Если прямоугольная резьба левая, то на линии-выноске со стрелкой, направленной на сплошную основную линию резьбы, словами указывают ее направление по типу: "Резьба левая".

Рис. 5.22. Обозначение прямоугольной резьбы в отверстии

5.3.6. Проточка, сбег, недовод и недорез резьбы Как правило, при нарезании резьбы по технологическим причинам невозможно нарезать резьбу полного профиля по всей ее длине. Если требуется получить одинаковый профиль резьбы на всем участке, то необходимо спроектировать специальную проточку для выхода резьбонарезного инструмента (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Проточка для выхода резьбонарезного инструмента

Конструктивные элементы

259

Для моделирования проточек в системе КОМПАС-3D предусмотрена специальная библиотека (Менеджер библиотек | Машиностроение | Библиотека канавок для КОМПАС-3D | Канавка по ГОСТ 10549-80 (выход резьбы)). Методика пользования КОМПАС-библиотеками будет подробно изложена в главе 6. Если проточка под резьбу не проектируется, то в зоне перехода от резьбовой поверхности к гладкой образуется участок неполного профиля, называемый сбегом (рис. 5.24). При нарезании резьбы "в упор" в прилегающей к опорной поверхности части детали остается участок детали с гладкой поверхностью. Этот участок, ограниченный опорной поверхностью детали и концом сбега резьбы, называют недоводом. Длина участка детали, состоящая из недовода и сбега, называется недорезом.

Рис. 5.24. Сбег, недовод и недорез резьбы

Форма и размер проточек для выхода резьбонарезного инструмента, а также сбег и недорез резьбы при выполнении резьбы "в упор" зависят от шага резьбы и регламентируются специальным стандартом (табл. 5.5). П РИМЕЧАНИЕ Нормальный сбег в табл. 5.5 указан при выполнении наружной резьбы резьбонарезным инструментом с углом заборной части 30°. Уменьшенный сбег указан при выполнении наружной резьбы резьбонарезным инструментом с углом заборной части 45°.

260

Глава 5 Таблица 5.5. Размеры сбегов, недорезов, проточек и фасок для метрической резьбы по ГОСТу 10549-80, мм Сбег

Шаг резьбы

нормальный

Недорез

уменьшенный

Проточка

нормальный

уменьшенный

b

R

R1

d1 (d2)

Фаска c

Для наружной резьбы 0,35

0,4

0,3

0,8

0,6

—

—

—

—

0,3

0,5

0,6

0,4

1,6

1,0

1,6

0,5

0,3

d – 0,8

0,5

1

1,2

0,7

3,0

2,0

3,0

1,0

0,5

d – 1,5

1,0

1,25

1,5

0,9

4,0

2,5

4,0

1,0

0,5

d – 1,8

1,6

1,5

1,6

1,0

4,0

2,5

4,0

1,0

0,5

d – 2,2

1,6

1,75

2,0

1,2

4,0

2,5

4,0

1,0

0,5

d – 2,5

1,6

2

2,2

1,4

5,0

3,0

5,0

1,6

0,5

d – 3,0

2,0

2,5

3,0

1,6

6,0

4,0

6,0

1,6

1,0

d – 3,5

2,5

3

3,5

2,0

6,0

4,0

6,0

1,6

1,0

d – 4,5

2,5

3,5

4,0

2,2

8,0

5,0

8,0

2,0

1,0

d – 5,0

2,5

4

4,5

2,5

8,0

5,0

8,0

2,0

1,0

d – 6,0

3,0

4,5

5,0

3,0

10,0

6,0

10,0

3,0

1,0

d – 6,5

3,0

5

5,5

3,2

10,0

6,0

10,0

3,0

1,0

d – 7,0

4,0

5,5

6,0

3,5

12,0

8,0

12,0

3,0

1,0

d – 8,0

4,0

6

6,0

4,0

12,0

8,0

12,0

3,0

1,0

d – 9,0

4,0

Для внутренней резьбы 0,35

0,8

0,5

2,0

1,8

—

—

—

—

0,3

0,5

1,2

0,8

3,5

3,0

2,0

0,5

0,3

d + 0,3

0,5

1

2,7

1,8

5

3,8

4,0

1,0

0,5

d + 0,5

1,0

1,25

3,3

2,2

5,0

3,8

5,0

1,6

0,5

d + 0,5

1,6

1,5

4,0

2,7

6,0

4,5

6,0

1,6

1,0

d + 0,7

1,6

1,75

4,7

3,2

7,0

5,2

7,0

1,6

1,0

d + 0,7

1,6

2

5,5

3,7

8,0

6,0

8,0

2,0

1,0

d + 1,0

2,0

2,5

7,0

4,7

10,0

7,5

10,0

3,0

1,0

d + 1,0

2,5

3

—

5,7

—

9,0

10,0

3,0

1,0

d + 1,2

2,5

3,5

—

6,6

—

10,5

10,0

3,0

1,0

d + 1,2

2,5

4

—

7,6

—

12,5

12,0

3,0

1,0

d + 1,5

3,0

4,5

—

8,5

—

14,0

14,0

3,0

1,0

d + 1,5

3,0

5

—

9,5

—

16,0

16,0

3,0

1,0

d + 1,8

4,0

5,5

—

—

—

—

16,0

3,0

1,0

d + 1,8

4,0

6

—

—

—

—

16,0

3,0

1,0

d + 2,0

4,0

Конструктивные элементы

261

На чертежах указывают два размера: длины резьбы h и общую длину H стержня или глубину глухого отверстия (рис. 5.25). Размер длины резьбы указывают, как правило, без сбега.

Рис. 5.25. Изображение резьбы "в упор"

Общую длину Н стержня или глубину глухого отверстия, где выполняют резьбу "в упор", определяют, исходя из простого математического соотношения: H = h + h 1, (5.3) где h — необходимая длина резьбы полного профиля в миллиметрах; h1 — недорез резьбы в миллиметрах. При этом недорез определяют по справочным таблицам соответствующих стандартов (например, по табл. 5.5). Для соблюдения технологии нарезки резьбы и облегчения накручивания сопрягаемой детали (гайки, болта, шпильки и т. д.) торцевая часть как стержня, так и отверстия должна иметь фаску. Размеры фасок устанавливаются соответствующими стандартами (для метрической резьбы размеры фасок в зависимости от шага можно определить по данным табл. 5.5).

5.3.7. Резьбовые крепежные соединения К соединениям резьбовыми крепежными элементами относят соединения при помощи стандартных крепежных изделий — болтов, шпилек, винтов и гаек. Сами стандартные крепежные изделия моделировать не надо — они вставляются в сборочное изделие через Библиотеку крепежа для КОМПАС-3D. Об этом подробнее речь пойдет в разд. 9.3.3. Однако для проектирования отверстий под крепежные элементы надо не только хорошо представлять конст-

262

Глава 5

рукцию будущего соединения, но и знать методику определения конструктивных параметров как самих крепежных элементов, так резьбовых и сквозных отверстий в соединяемых деталях. Длина глухого резьбового отверстия в соединяемой детали определяется по формуле (5.3). Размеры сквозных отверстий под болты, шпильки и винты определяются специальными нормативами стандарта (табл. 5.6). Для более точного выполнения сквозных отверстий выбирают размеры из ряда 1, для более грубого — из ряда 3 (предельные отклонения размеров отверстий для ряда 1 — по Н12, для ряда 2 — по Н13, для ряда 3 — по Н14). Таблица 5.6. Сквозные отверстия под крепежные детали по ГОСТу 11284-75 Диаметр сквозного отверстия Диаметр стержня крепежной детали Ряд 1

Ряд 2

Ряд 3

3

3,2

3,4

3,6

4

4,3

4,5

4,8

6

6,4

6,6

7,0

8

8,4

9,0

10,0

10

10,5

11,0

12,0

12

13,0

14,0

15,0

16

17,0

18,0

19,0

20

21

22

24

24

25

26

28

30

31

33

35

36

37

39

42

42

43

45

48

48

50

52

56

56

58

62

66

64

66

70

74

На чертежах соединения крепежными деталями показывают в одном из видов:  конструктивного изображения, на котором размеры изображаемых дета-

лей и их элементов в точности соответствуют действительным размерам, указанным в соответствующих стандартах;

Конструктивные элементы

263

 упрощенного изображения, в котором все детали вычерчиваются по отно-

сительным размерам в зависимости от номинального диаметра резьбы.

Болтовое соединение Болтовое соединение встречается во многих машинах, механизмах и сооружениях. Обычно болтовое соединение включает болт, гайку и шайбу (рис. 5.26). В соединяемых деталях высверливаются отверстия, диаметр которых должен быть больше номинального диаметра болта. Размер отверстий выбирается по данным табл. 5.6.

Рис. 5.26. Болтовое соединение

На рис. 5.27, а показано конструктивное, а на рис. 5.27, б — упрощенное изображение болтового соединения. Отличие упрощенного изображения от конструктивного заключается в следующем:  резьбу показывают по всей длине стержня болта;  не показывают фаски на конце стержня болта, головке болта, гайке, шайбе;  не показывают зазор между стержнем болта и отверстиями в скрепляемых

деталях. Длина болта l не включает его головку (рис. 5.28) и определяется по формуле: l = H1 + H2 + H3 + H4 + (2—3)P,

(5.4)

где H1 и H2 — толщины скрепляемых деталей в миллиметрах; H3 — толщина шайбы в миллиметрах; H4 — высота гайки в миллиметрах; P — шаг резьбы болта в миллиметрах.

264

Глава 5

а

б

Рис. 5.27. Конструктивное (а) и упрощенное (б) изображение болтового соединения

а

б Рис. 5.28. Длины болта (а), шпильки (б) и винта (в)

в

Конструктивные элементы

265

Полученное расчетное значение l сопоставляют с рядом длин болтов, предусмотренных соответствующими стандартами, и принимают ближайшее значение. Длину b резьбовой части болта принимают равной 1,5d и округляют до ближайшего значения по стандарту. Иногда болт может использоваться как винт, т. е. он вкручивается в резьбовое отверстие, сооруженное в соединяемой детали. В этом случае длину резьбовой части b болта выбирают так же, как для шпильки (т. е. в зависимости от материала соединяемой детали), но с увеличением на 2—3 витка так, чтобы конец резьбы был выше разъема деталей. Затем полученное значение округляют до ближайшего по стандарту. При проектировании деталей, соединяемых болтовым соединением, необходимо предусмотреть места под шестигранные головки болтов, шестигранные гайки и шайбы. Это требование относится, в первую очередь, к деталям, получаемым литьем. Места, на которые опираются головки болтов и гайки, выполняются в виде небольших цилиндрических выступов — бобышек или, наоборот, углублений (рис. 5.29).

Рис. 5.29. Болтовое соединение, в котором для размещения головки болта и гайки предусмотрены бобышка и углубление

При выполнении двумерных чертежей в системе КОМПАС-График предусмотрена возможность построения мест под шестигранные головки болтов, шестигранные гайки и шайбы с использованием специальной библиотеки (Менеджер библиотек | Машиностроение | Конструкторская библиотека | Конструктивные элементы | Места под болт). Однако для выполнения 3D-моделей эти места необходимо проектировать "вручную".

266

Глава 5

Таблица 5.7. Размеры бобышек и углублений под шестигранные головки болтов, шестигранные гайки и шайбы, мм D1 Размер под ключ

Под головки болтов и гайки

уменьшенные

3

5,5

10

4

7

5

8

6

Диаметр резьбы

8 10 12 16 20 24 30 36 42 48

D2

нормальные

Под головки болтов и гайки

Под шайбы

Под головки болтов и гайки

10

12

8

10

—

14

14

14

10

12

—

16

16

16

12

12

20

10

18

18

18

14

14

22

12

20

20

—

18

—

26

14

24

—

24

20

20

26

14

24

24

—

20

—

26

17

28

—

30

24

26

30

17

28

28

—

24

—

30

19

30

—

34

26

28

32

22

34

34

—

30

—

36

24

38

—

40

32

34

40

27

42

42

—

36

—

45

30

45

—

45

40

40

48

32

48

48

—

42

—

52

36

52

—

55

45

50

60

41

60

60

—

52

—

63

46

65

—

65

60

60

70

50

70

70

—

65

—

75

55

80

—

80

70

70

85

55

80

80

—

70

—

85

65

90

—

90

80

85

—

65

90

90

—

80

—

—

75

100

—

100

95

95

—

Под шайбы

Примечание. Размеры под шайбы даны при проектировании углублений с h2 меньше 1/3 высоты головки болта или гайки. Размеры под головки болтов и гайки даны при проектировании углублений с h2 больше 1/3 высоты головки болта или гайки.

Конструктивные элементы

267

На рис. 5.30 показаны параметры бобышек и углублений. Диаметры бобышки и углубления должны выбираться из табл. 5.7. Высота бобышки h1 и размер углубления h2 определяются конструктором, кроме случаев, когда размер углубления h2 превышает 1/3 высоты головки болта или гайки. В этом случае диаметр углубления должен предусматривать возможность захвата крепежного изделия при помощи торцевого ключа (см. последнюю колонку в табл. 5.7).

Рис. 5.30. Конструктивные параметры мест под шестигранные головки болтов, шестигранные гайки и шайбы

Шпилечное соединение Шпилечное соединение состоит из шпильки, гайки и шайбы (рис. 5.31). В одной из скрепляемых деталей сооружается так называемое гнездо под шпильку — высверливается отверстие (как правило, глухое), и в этом отверстии нарезается резьба в упор. Глубину гнезда вычисляют по формуле (5.3), а длину резьбы полного профиля h принимают больше на 2—3 витка, чем длина ввинчиваемого конца шпильки b1. В другой скрепляемой детали изготовляется сквозное отверстие так, чтобы между поверхностью шпильки и деталью был небольшой зазор (диаметр сквозного отверстия выбирается по данным табл. 5.6). На рис. 5.32, а показано конструктивное, а на рис. 5.32, б — упрощенное изображение шпилечного соединения.

268

Глава 5

Рис. 5.31. Шпилечное соединение

а

б

Рис. 5.32. Конструктивное (а) и упрощенное (б) изображение шпилечного соединения

Конструктивные элементы

269

Упрощенное изображение отличается от конструктивного:  резьбу показывают по всей длине стержня шпильки;  не изображают фаски на концах стержня шпильки и гайки;  не изображают зазор между шпилькой и отверстием в прикрепляемой

детали;  границу резьбы показывают только на ввинчиваемом конце шпильки;  не показывают гнездо под ввинчиваемый конец шпильки.

Длина шпильки l не включает длину ввинчиваемого конца b1 и определяется по формуле: l = H2 + H3 + H4 + (2—3)P,

(5.5)

где H2 — толщина прикрепляемой детали в миллиметрах; H3 — толщина шайбы в миллиметрах; H4 — высота гайки в миллиметрах; P — шаг резьбы шпильки в миллиметрах. Полученное расчетное значение l сопоставляют с рядом длин шпилек, предусмотренных соответствующими стандартами, и принимают ближайшее значение. Длина гладкой части стержня шпильки должна быть не меньше 0,5d, т. е. длина b резьбовой части шпильки должна быть равна (l – 0,5d). Полученное значение округляют до ближайшего значения по стандарту. Длину ввинчиваемого конца b1 выбирают, исходя из материала детали, в которую вкручивается шпилька. Эта длина связана определенными соотношениями с номинальным диаметром шпильки d (табл. 5.8). Таблица 5.8. Область применения шпилек класса точности В Длина ввинчиваемого резьбового конца

ГОСТ

Область применения

b1 = d

22032-76

Для резьбовых отверстий в стальных, бронзовых и латунных деталях

b1 = 1,25d

22034-76

Для резьбовых отверстий в деталях из ковкого и серого чугуна

b1 = 1,6d

22036-76

b1 = 2d

22038-76

b1 = 2,5d

22040-76

—

22042-76

Для резьбовых отверстий в деталях из легких сплавов Шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими отверстиями

270

Глава 5

Винтовое соединение Если детали соединяются при помощи винта, то такое соединение называется винтовым. Винт в отличие от болта затягивается не гайкой, а вкручивается непосредственно в соединяемую деталь (рис. 5.33). Так же, как в шпилечном соединении, в одной из скрепляемых деталей сооружается гнездо, а в другой — высверливается сквозное отверстие. Выбор параметров резьбового и сквозного отверстий в соединяемых деталях аналогичен шпилечному соединению.

Рис. 5.33. Винтовое соединение

Винтовое соединение, как и другие крепежные детали, можно вычерчивать или по стандартным размерам (рис. 5.34, а), или условно, по размерам, определенным в зависимости от диаметра d резьбы (рис. 5.34, б). Непременное условие изображения винта — на плоскости, перпендикулярной его оси, шлиц (прорезь для отвертки) изображают повернутым на 45°. Отличие упрощенного изображения винтового соединения от конструктивного заключается в том, что:  резьбу изображают по всей длине стержня винта;  не показывают зазор между стержнем винта и отверстием в прикрепляе-

мой детали;  не показывают гнездо под винтом;

Конструктивные элементы

271

 не изображают фаску на конце стержня винта;  шлиц в головке винта изображают одной утолщенной линией.

а

б

Рис. 5.34. Конструктивное (а) и упрощенное (б) изображение винтового соединения (винт с цилиндрической головкой)

Глубина завинчивания винта выбирается так же, как для шпильки — в зависимости от материала детали, в которую вкручивается винт. Длина винта определяется как сумма толщин скрепляемых деталей и глубины завинчивания. Длина резьбовой части винта равна длине ввинчиваемой части плюс 32—3 витка для того, чтобы конец резьбы был выше разъема деталей. Если используется винт с потайной или полупотайной головкой, то соответствующая сторона отверстия должна имеет зенковку под головку винта (рис. 5.35). Так же, как и для построения мест под шестигранные головки болтов, в системе КОМПАС-График предусмотрена возможность проектирования мест под головки винтов в "плоских чертежах" при помощи Менеджера библиотек (Менеджер библиотек | Машиностроение | Конструкторская библиотека | Конструктивные элементы | Места под винт). Однако для выполнения моделей эти места необходимо проектировать, пользуясь обычными приемами 3D-моделирования.

272

Глава 5 а

б

в

г

д

е

ж

з

Рис. 5.35. Конструктивные параметры мест под головки винтов: а — винт с цилиндрической головкой, имеющей шестигранное углубление под ключ; б — тот же винт с пружинной шайбой; в — винт с цилиндрической головкой со шлицем; г — тот же винт с пружинной шайбой; д — винт с полукруглой головкой со шлицем в углублении; е — тот же винт на бобышке; ж — винт с потайной головкой; з — винт с полупотайной головкой

Размеры опорных поверхностей под головки винтов выбирают по табл. 5.9. Размеры H2 и H4 указаны для нормальных и легких пружинных шайб. Размер h выбирается конструктором. Таблица 5.9. Размеры мест под головки винтов по ГОСТу 12876-67 Винты с цилиндрической и полукруглой головкой Диаметр резьбы

H1

H2

H3

H4

D1

Винты с потайной и полупотайной головкой D

D 1 ряд

2 ряд

2

4,3

—

—

1,4

2

—

4,6

2,5

5

—

—

1,7

2,5

—

5,6

3

6,5

—

—

2,0

3

—

6,5

4

8

4

5,5

2,8

4

12

8,3

5

10

5

7

3,5

5

15

10,3

Конструктивные элементы

273 Таблица 5.9 (окончание)

Винты с цилиндрической и полукруглой головкой H1

H2

H3

H4

D1

Винты с потайной и полупотайной головкой D

12

6

8

4

6

18

12,3

14

15

8

11

5

7,5

20

16,5

10

17

18

10

13

6

9

24

20

12

19

20

12

16

7

11

26

24

14

22

24

14

18

8

12

30

28

16

26

28

16

20

9

13

34

31

18

28

30

18

23

10

15

36

35

20

32

34

20

25

11

16

40

39

Диаметр резьбы

D 1 ряд

2 ряд

6

11

8

Примечание. D применяют при сквозных отверстиях по первому и второму ряду.

5.3.8. Пример 17. Моделирование отверстий под шпилечное соединение Спроектируйте резьбу под шпильку М10×25 ГОСТ 22032-76 для соединения двух деталей — основания и крышки, показанных на рис. 5.36 (детали соединяются четырьмя шпилечными соединениями). Процесс моделирования резьбовых отверстий во многом напоминает сам технологический процесс их изготовления. 1. Смоделируйте нижнее основание. Создайте файл типа Деталь и сохраните его, например, как "Основание". В плоскости ZY создайте эскиз (рис. 5.37) и выдавите его на расстояние 100 мм (рис. 5.38). 2. Сначала необходимо в нижней опоре просверлить отверстия под ввинчиваемый конец шпильки. Выберите глубину резьбовой части, глубину гнезда и его диаметр. По стандарту (см. табл. 5.8), указанному для шпильки, длина ввинчиваемого конца b1 равна ее номинальному диаметру d, т. е. b1 = 10 мм. Необходимую длину h резьбы полного профиля в отверстии выбирают на 2— 3 витка больше b1. Так как шаг резьбы не указан в обозначении шпильки, то резьба имеет крупный шаг. Крупный шаг P резьбы М10 — 1,5 мм (см. табл. 5.2).

274

Глава 5

Рис. 5.36. Две детали, соединяемые при помощи шпилечных соединений

Рис. 5.37. Эскиз основания в параметрическом режиме

Конструктивные элементы

275

Рис. 5.38. Модель основания

Тогда длина резьбы полного профиля определяется как h = b1 + (2—3)P = 10 + (2—3)×1,5 = 13—14,5 мм. Пусть h будет 14 мм. По табл. 5.2 определите требуемый диаметр d отверстия под резьбу — 8,5 мм. По табл. 5.5 установите нормальный недорез h1 внутренней метрической резьбы с шагом 1,5 мм — 6,0 мм и затем по формуле (5.3) вычислите глубину глухого гнезда H = h + h1 =14 + 6 = 20 мм. Для нарезания внутренней метрической резьбы с шагом 1,5 мм необходимая ширина c фаски составляет 1,6 мм (см. табл. 5.5). Определите диаметр зенковки отверстия D = d + 2c = 8,5 + 2 × 1,6 = 11,7 мм. 3. В окне документа выделите грань для построения отверстия (рис. 5.39). 4. Вызовите команду Отверстие на странице Редактирование детали. На панели свойств установите параметры отверстия (рис. 5.40). 5. Отмените фиксацию точки привязки (щелкните на крестике рядом с полями координат). 6. В диалоговом окне Выбор отверстия в перечне элементов Библиотеки отверстий выделите Отверстие 04. 7. В этом же окне, в его нижней части, заполните таблицу параметров: • d (Диаметр отверстия) — 8,5 мм; • D (Диаметр зенковки) — 11,7 мм; • H (Глубина отверстия) — 20 мм.

276

Глава 5

Рис. 5.39. Выделение грани для построения отверстия

Рис. 5.40. Панель свойств команды Отверстие

Конструктивные элементы

277

8. Закройте окно щелчком мыши на кнопке Выбор отверстия. 9. Щелкните мышью примерно в том месте грани, где должно располагаться отверстие, и на панели свойств нажмите кнопку Создать объект. Система отрисует отверстие с заданными параметрами (рис. 5.41).

Рис. 5.41. Моделирование отверстия

Рис. 5.42. Эскиз отверстия в параметрическом режиме

Теперь задайте точное положение отверстия на грани. 1. В дереве построения раскройте строку Отверстие:1, выделите эскиз отверстия и из контекстного меню выберите команду Редактировать. В эскизе будет только изображение центра отверстия. 2. При помощи команды Линейный размер на странице Размеры задайте положения центра отверстия (рис. 5.42) и закройте эскиз. 3. Создайте копии отверстий. Проследите, чтобы Отверстие:1 было выделено в Дереве модели. Нажмите кнопку Массив по сетке на странице Редактирование детали. На вкладке Выбор объектов в раскрывающемся окне Список объектов должно быть заявлено Отверстие:1. Задайте направление осей сетки (рис. 5.43): • в окне документа выделите любое прямолинейное ребро, параллельно которому будет отстраиваться Ось 1 сетки (по умолчанию после вызова команды элемент Ось 1 становится сразу активным);

278

Глава 5

• после этого автоматически активизируется элемент Ось 2 — укажите в окне документа второе ребро, параллельно которому будет располагаться Ось 2 сетки.

Рис. 5.43. Панель свойств команды Массив по сетке и фантомы отверстий

На вкладке Параметры панели свойств установите следующие характеристики: • в поле Количество по первой оси № 1 введите значение 2, в поле Шаг 1 — 60; • в поле Количество по второй оси № 2 введите значение 2, в поле Шаг 2 — 130. Нажмите кнопку Создать объект, и система создаст копии еще трех отверстий (рис. 5.44). Теперь создайте в отверстиях изображение резьбы. 1. Активизируйте команду Условное изображение резьбы на инструментальной панели Элементы оформления. 2. Укажите базовый объект — кромку цилиндрической поверхности, на которой должна быть построена резьба.

Конструктивные элементы

279

Рис. 5.44. Создание копий отверстий

3. На панели свойств (рис. 5.45) выполните следующие действия: • включите переключатель Начальная граница и щелкните на грани детали, от которой должна быть построена резьба; • снимите флажок Автоопределение диаметра и задайте характеристики резьбы вручную: в поле номинальный Диаметр резьбы — 10 мм, в поле Шаг раскройте список и выберите значение 1,5;

Рис. 5.45. Панель свойств команды Условное изображение резьбы

• отключите построение На всю длину и введите в соседнее поле значение 14. Нажмите кнопку Создать объект для фиксации изображения. 4. Точно такие же действия повторите для трех других отверстий (рис. 5.46). Сохраните и закройте файл. Смоделируйте верхнюю крышку. Создайте файл типа Деталь и сохраните его, например, как "Крышка". В плоскости ZY выполните эскиз крышки (рис. 5.47) и выдавите его на расстояние 100 мм (рис. 5.48). По табл. 5.6 определите диаметр сквозных отверстий для прохода шпилек М10, например, из ряда 2—11 мм. В плоскости ZX создайте эскиз с отверстиями. Задайте межцентровые расстояния так, как это показано на рис. 5.49. Чтобы выровнять центры отверстий, воспользуйтесь командами Выровнять точки по горизонтали и Выровнять точки по вертикали на странице Параметризация. Задайте диаметр одной окружности. Диаметр других окружностей задайте при помощи команды Равенство радиусов на странице Параметризация.

280

Глава 5

Рис. 5.46. Условное изображение резьбы в крепежных отверстиях под шпильку

Рис. 5.47. Эскиз крышки в параметрическом режиме

Рис. 5.48. Моделирование крышки

Конструктивные элементы

281

Рис. 5.49. Эскиз отверстий в параметрическом режиме

Примените к эскизу команду Вырезать выдавливанием — в раскрывающемся окне Способ выдавливания выберите Через все. Модель крышки готова (рис. 5.50). Сохраните и закройте документ.

Рис. 5.50. Моделирование отверстий в крышке

5.4. Головки под гаечный ключ 5.4.1. Выбор размера под ключ Детали часто содержат места, которые предназначены или для вращения гаечным ключом, или сами выступают в роли гаечного ключа (рис. 5.51).

282

Глава 5

а

б

Рис. 5.51. Охватываемые (а) и охватывающие (б) места под ключи и головки крепежных деталей

При выборе мест (рис. 5.52), предназначенных для закручивания-раскручивания гаечными ключами, необходимо предусмотреть возможность использования стандартного ряда ключей, имеющих следующий размер рожка S (мм): 3,2; 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 10; 12; 13; 14; 16; 17; 18; 19; 21; 22; 24; 27; 30; 32; 36; 41; 46; 55; 65; 75 (по ГОСТу 6424-73).

а

б

Рис. 5.52. Размер S охватываемых (а) и охватывающих (б) мест под ключи и головки крепежных деталей

Этот ряд включает так называемые номинальные размеры гаечного ключа. При проектировании необходимо предусмотреть соответствующие отклонения размеров: на охватываемых местах — в минус, на охватывающих — в плюс. Моделирование квадратных и шестигранных выступов и отверстий под гаечный ключ систематизировано в специальной КОМПАС-библиотеке (о применении библиотек будет подробно рассказано в главе 6). Однако в ряде случаев, особенно при моделировании охватываемых мест, использование библиотеки теоретически возможно, но практически приводит к усложнению процесса проектирования. В этом случае целесообразнее воспользоваться обычными приемами 3D-моделирования. В качестве примера приведем моделирование колпачка с шестигранной головкой.

Конструктивные элементы

283

5.4.2. Пример 18. Моделирование колпачка Для предохранения и быстрого доступа к местам регулировки различных механизмов часто используются специальные колпачки. Пример чертежа для построения модели колпачка дан на рис. 5.53.

Рис. 5.53. Чертеж колпачка

1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его, например, как "Колпачок". Установите ориентацию Изометрия XYZ и в плоскости XY создайте эскиз корпуса колпачка (рис. 5.54). 2. Активизируйте команду Операция вращения. На панели свойств переключатель Способ построения должен находиться в положении Сфероид. Проследите, чтобы на вкладке Тонкая стенка в раскрывающемся окне Тип построения тонкой стенки было выбрано Нет. Нажмите кнопку Создать объект, и система построит корпус колпачка (рис. 5.55). 3. Выделите торцевую грань колпачка и нажмите кнопку Эскиз. Создайте эскиз для создания места под гаечный ключ (рис. 5.56). Сторону шестиугольника выберите из ряда, указанного ранее в разд. 5.4.1. Диаметр наружной окружности может быть любым — главное, чтобы он был больше диаметра торцевой части модели. Этот эскиз напоминает штамп для выдавливания. 4. Активизируйте команду Вырезать выдавливанием. На панели свойств в раскрывающемся окне Способ построения установите Через все и нажми-

284

Глава 5

те кнопку Создать объект. Шестигранная головка под гаечный ключ будет построена (рис. 5.57). Добавьте в модель условное изображение резьбы.

Рис. 5.54. Эскиз корпуса колпачка в параметрическом режиме

Рис. 5.55. Модель корпуса колпачка

Рис. 5.56. Эскиз для моделирования шестигранной головки

Конструктивные элементы

285

Рис. 5.57. Модель колпачка

5.5. Конические поверхности 5.5.1. Параметры конических поверхностей Конические поверхности используются при соединении различных деталей, на концах валов, в пробках водопроводной арматуры и т. д. Пример конической оправки дан на рис. 5.58.

Рис. 5.58. Пример детали с конической поверхностью

На чертежах в соответствии с ГОСТом 2.320-82 величину и форму конуса определяют нанесением трех из перечисленных далее размеров (рис. 5.59):  диаметр D большего основания;  диаметр d меньшего основания;  диаметр Ds в поперечном сечении, имеющем заданное осевое положение Ls;  длина L конуса;  угол α конуса;  конусность С.

286

Глава 5

О том, как обозначается конусность С, было подробно изложено в разд. 1.7.1. Допускается указывать на конической поверхности больше трех размеров в случаях, когда дополнительные размеры будут обозначены как справочные.

Рис. 5.59. Параметры конической поверхности

Значения конусности С конических поверхностей должны выбираться в соответствии с величинами, приведенными в табл. 5.10. Таблица 5.10. Нормальные конусности общего назначения по ГОСТу 8593-81 Обозначение конуса

Конусность С

Угол конуса α

1 : 500

1 : 500

6′52,5″

—

1 : 200

1 : 200

17′11,3″

—

1 : 100

1 : 100

31′22,6″

—

1 : 50

1 : 50

1°8′45,2″

Конические штифты, установочные шпильки, концы рукояток

1 : 30

1 : 30

1°51′31,9″

Конусные шейки шпинделей

1 : 20

1 : 20

2°51′51,1″

Метрические конусы в шпинделях станков, оправки

1 : 15

1 : 15

3°49′5,9″

Коническое соединение деталей при усилиях вдоль оси

1 : 12

1 : 12

4°46′18,8″

Втулки шарико- и роликоподшипников

1 : 10

1 : 10

5°43′29,3″

Конические соединения при усилиях, перпендикулярных оси; концы валов электрических и других машин

1:8

1:8

7°9′9,6″

1:7

1:7

8°10′16,4″

Примеры использования

— Пробки кранов для арматуры

Конструктивные элементы

287 Таблица 5.10 (окончание)

Обозначение конуса

Конусность С

Угол конуса α

Примеры использования

1:6

1:6

9°31′38,2″

—

1:5

1:5

11°25′16,3″ Легко разнимающиеся соединения деталей при усилиях, перпендикулярных оси; конические фрикционные муфты

1:4

1:4

14°15′0,1″

1:3

1:3

18°55′28,7″ Конусы муфт предельного момента

30°

1 : 1,866 025

30°

Фрикционные муфты приводов, зажимные цанги, головки шинных болтов

45°

1 : 1,207 107

45°

Уплотняющие конусы для легких ниппельных винтовых соединений труб

60°

1 : 0,866 025

60°

Центры станков и центровые отверстия

75°

1 : 0,651 613

75°

Внутренний конус у нажимных гаек в соединениях труб низкого давления

90°

1 : 0,500 000

90°

Конусы обрабатываемых валов и валиков, конусы вентилей и клапанов, центровые отверстия для тяжелых работ

120°

1 : 0,288 675

120°

Внутренние фаски нарезанных отверстий, конусы под набивку сальников, дроссельные клапаны

Конусы Морзе от № 1 до № 6

—

Конусы в шпинделях станков, хвостовики инструментов, оправки

5.5.2. Пример 19. Модель конуса В системе КОМПАС-3D конические поверхности можно создать как операцией вращения, так операцией выдавливания. Продемонстрируем оба варианта. 1. Для операции вращения создайте эскиз конуса (рис. 5.60). При определении угла наклона линии, задающей коническую поверхность, воспользуйтесь данными табл. 5.8. В рассматриваемом примере выбрана поверхность с конусностью 1:5, т. е. угол наклона линии равен α/2 = 11°25′16,3″ × × 0,5 ≈ 5°43′. Не забудьте задать ось вращения со стилем линии Осевая. 2. Примените к эскизу операцию вращения, и конус готов (рис. 5.61). 3. Чтобы получить конус операцией выдавливания, создайте эскиз основания конуса (рис. 5.62) и выдавите его на расстояние, равное длине конуса. На

288

Глава 5

Рис. 5.60. Эскиз конуса

Рис. 5.61. Модель конуса, полученная операцией вращения

Рис. 5.62. Эскиз основания конуса

Рис. 5.63. Панель свойств операции выдавливания и фантом конуса

Конструктивные элементы

289

панели свойств операции выдавливания задайте расстояние — 100 мм (рис. 5.63). 4. Щелкните на кнопке-переключателе Уклон наружу, если в эскизе меньшее основание, или Уклон внутрь, если в эскизе большее основание. В поле Угол 1 введите значение угла уклона, например, для поверхности с конусностью 1 : 5 этот угол будет равен α/2 = 11°25′16,3″ × 0,5 = 5,71°. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует конус с заданными параметрами (рис. 5.64). 5. Выполните ассоциативный чертеж конуса, смоделированного первым приемом (рис. 5.65). Проставьте размеры.

Рис. 5.64. Модель конуса, полученная операцией выдавливания

Рис. 5.65. Ассоциативный чертеж конуса

290

Глава 5

5.6. Уклоны 5.6.1. Параметры уклонов Уклон характеризует наклон одной линии по отношению к другой. Для определения уклона s прямой АВ, проведенной под углом β к прямой СD, надо выбрать на этой прямой произвольную точку Е и опустить из нее перпендикуляр к прямой АВ (рис. 5.66). Уклон s прямой АВ относительно прямой CD определяется как отношение катетов прямоугольного треугольника OEF: EF : FO = tgβ

Рис. 5.66. Определение уклона

Для призматических деталей значения уклонов и соответствующих им углов должны назначаться в соответствии с приведенными в табл. 5.11 значениями. Таблица 5.11. Значения уклонов и углов для призматических деталей по ГОСТу 8908-81 1:500

1:200

1:100

1:50

1:20

1:10

6′52,5″

17′11,3″

34′22,6″

1°8′44,7″

2°51′44,7″

5°42′38,1″

Для проведения прямой под заданным уклоном к другой прямой, например, под уклоном 1:5 (рис. 5.67, а), надо построить прямоугольный треугольник, один катет которого равен пяти единицам длины, а другой — одной единице длины. Гипотенуза треугольника расположится по отношению к катету под уклоном 1:5. Уклон обозначается специальным знаком (см. разд. 1.7.1). В топографии и строительстве уклон часто определяют в процентах или промилле. На рис. 5.67, б построен треугольник, в котором гипотенуза построена под уклоном 25% по отношению к расположенному горизонтально катету.

Конструктивные элементы

а

291

б

Рис. 5.67. Построение прямых с заданным уклоном: а — с уклоном 1:5; б — с уклоном 25%

Уклоны необходимо строить при проектировании многих деталей, в частности при моделировании изделий, изготовленных из прокатной стали — двутавровых балок, швеллеров, уголков. Система КОМПАС-3D позволяет придать уклон граням, перпендикулярным основанию, при помощи специальной команды Уклон на странице Редактирование детали (рис. 5.68).

Рис. 5.68. Команда Уклон на инструментальной панели Редактирование детали

Основание уклона всегда одно, а уклоняемых граней может быть несколько. Если применить команду Уклон к грани, уже наклоненной к основанию под каким-либо углом, то этот угол учитываться не будет, т. е. результат будет таким, если бы команда была применена к грани, перпендикулярной основанию.

5.6.2. Пример 20. Модель швеллера Для демонстрации правил построения уклона построим стандартный швеллер № 10 с уклоном внутренних полок по ГОСТу 8240-72.

292

Глава 5

1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его. В Дереве модели выделите фронтальную плоскость XY и создайте эскиз профиля швеллера так, как это показано на рис. 5.69.

Рис. 5.69. Эскиз профиля швеллера

Рис. 5.70. Заготовка швеллера

2. Закройте эскиз и нажмите кнопку Операция выдавливания на инструментальной панели страницы Редактирование детали. На панели свойств установите следующие параметры: Прямое направление, в поле Расстояние 1 — длину швеллера, например 150 мм. На вкладке Свойства проследите, чтобы в поле Тип построения тонкой стенки была активна опция Нет. Нажмите кнопку Создать объект, и заготовка швеллера появится в окне документа (рис. 5.70). 3. Вызовите команду Уклон на инструментальной панели Редактирование детали. В нижней части экрана появится панель свойств этой команды (рис. 5.71). На вкладке Параметры переключатель Уклон поставьте в положение Уклон наружу, а в поле Угол, пользуясь кнопкой приращения, установите 3°.

Рис. 5.71. Панель свойств команды Уклон

Конструктивные элементы

293

4. Проследите, чтобы на панели свойств был активным переключатель Основание, и на запрос системы: Укажите плоскость или плоскую грань — щелкните на нужной грани прямо на модели в окне документа (рис. 5.72). Затем активизируется переключатель Грани. Укажите уклоняемые грани также прямо на модели.

Рис. 5.72. Укажите в окне документа основание и уклоняемые грани для создания уклона

Рис. 5.73. Моделирование уклона полок швеллера

Рис. 5.74. Модель швеллера

5. Задав эти параметры, нажмите кнопку Создать объект, и уклон внутренних полок швеллера будет выполнен (рис. 5.73). 6. При помощи команды Скругление скруглите внешнюю кромку швеллера радиусом 3 мм и внутреннюю — радиусом 7 мм (рис. 5.74).

294

Глава 5

5.7. Рифление 5.7.1. Параметры рифления Для того чтобы детали типа рукояток, винтов, цилиндрических гаек и др. не проскальзывали в руках при вращении, на поверхность детали наносят узкие острые бороздки (рифли). Технологический процесс нанесения рифлей и сама мелкозубая поверхность называется рифлением. Рифление может быть прямым и сетчатым (рис. 5.75).

а

б

Рис. 5.75. Прямое (а) и сетчатое (б) рифление

Шаг рифления Р выбирают в зависимости от диаметра и ширины накатываемой поверхности (табл. 5.12). Высоту рифления h и угол рифлей α принимают равными:  для стали h = (0,25—0,7)Р и α = 70°;  для цветных металлов и сплавов h = (0,25—0,5)Р и α = 90°. Таблица 5.12. Шаги рифления Р (мм) по ГОСТу 21474-75 Материал заготовки

Ширина накатываемой поверхности b

Диаметр накатываемой поверхности, мм до 8

8−16

16−32

32−63

63−125

св. 125

0,5

0,5

0,6

0,6

0,8

1,0

4−8

0,6

0,6

0,6

8−16

0,6

0,8

0,8

16−32

0,6

0,8

1,0

1,0

1,2

1,2

1,6

Рифление прямое Для всех материалов

до 4

свыше 32

Конструктивные элементы

295 Таблица 5.12 (окончание)

Материал заготовки

Ширина накатываемой поверхности b

Диаметр накатываемой поверхности, мм до 8

8−16

16−32

32−63

63−125

св. 125

0,5

0,6

0,6

0,6

0,8

—

8−16

0,8

0,8

0,8

—

16−32

0,8

1,0

1,0

—

св. 32

0,8

1,0

1,2

1,6

Рифление сетчатое Цветные металлы

Сталь

до 8

до 8

0,6

0,8

0,8

0,8

—

8−16

0,8

1,0

1,0

1,0

—

16−32

0,8

1,0

1,2

1,2

—

св. 32

0,8

1,6

1,2

1,6

2,0

а

б

Рис. 5.76. Примеры условного изображения и обозначения прямого (а) и сетчатого (б) рифления на чертежах

Количество рифлей с достаточной для проектирования точностью можно рассчитать по формуле: πD , (5.6) P где D — диаметр накатываемой поверхности, мм; Р — шаг рифления, мм. На рабочих чертежах рифление изображают частично, с возможным упрощением (рис. 5.76). Рифление обозначается при помощи линии выноски, стрелка n=

296

Глава 5

которой упирается в поверхность с рифлением. Допускается на конце линиивыноски ставить точку, если она нанесена внутри контура. На полке линиивыноски указывают тип рифления и шаг по типу: "Рифление прямое 1,0". Под полкой дают ссылку на ГОСТ 21474-75.

5.7.2. Пример 21. Модель рукоятки с рифлением Нанесите прямое рифление на цилиндрическую поверхность заготовки рукоятки, изображенной на рис. 5.77. Рукоятка изготовлена из алюминиевого сплава. 1. Сначала смоделируйте заготовку рукоятки. Создайте файл типа Деталь и сохраните его. В плоскости XY выполните эскиз, как показано на рис. 5.78, и примените к нему операцию вращения. Система отрисует заготовку рукоятки.

Рис. 5.77. Модель заготовки рукоятки

Рис. 5.78. Эскиз заготовки рукоятки в параметрическом режиме

Конструктивные элементы

297

Рис. 5.79. Эскиз сечения рифли

2. Определите параметры прямого рифления. По табл. 5.12 выберите шаг рифления Р. Для диаметра накатываемой поверхности 70 мм и ширины 11,8 мм шаг рифления P равен 0,8 мм. Рассчитайте высоту рифления, выбрав зависимость для деталей из цветных металлов и сплавов: h = (0,25—0,5)Р = 0,2—0,4 мм. Можно принять h = 0,3 мм и α = 90°. 3. Рассчитайте внутренний диаметр рифления: D1 = D – 2h = 70 − 2×0,3 = 69,4 мм. 4. Выделите торец детали и выполните в нем эскиз сечения одной рифли (рис. 5.79). Для облегчения построений проведите окружность диаметром, равным внутреннему диаметру рифления — 69,4 мм, и вспомогательную вертикальную линию. 5. Примените к эскизу операцию Вырезать выдавливанием | Через все (рис. 5.80). 6. По формуле (5.6) рассчитайте количество рифлей: n = π×70/0,8 ≈ 275.

298

Рис. 5.80. Моделирование одной рифли

Глава 5

Рис. 5.81. Моделирование рифления

7. Для копирования рифлей воспользуйтесь командой Массив по концентрической сетке. Вызовите эту команду на инструментальной панели Редактирование детали и выделите в Дереве модели операцию Вырезать элемент выдавливания:1 (операцию по созданию рифли). Щелкните на цилиндрической поверхности, где строится рифление, и в поле Количество по кольцевому направлению введите общее количество рифлей — число 275. После задания параметров нажмите кнопку Создать объект, и массив будет построен (рис. 5.81).

5.8. Центровые отверстия 5.8.1. Параметры центровых отверстий Для обработки детали типа вала или оси на его торцах необходимо выполнить центровые отверстия для крепления в центрах токарного станка. Если центровые отверстия детали имеют правильную форму и размеры, а центры станка верно установлены, поверхности обрабатываемой детали при первой и второй установках будут концентричными, т. е. будут иметь общую ось. Форма центровых отверстий имеет конусную форму с углом равным 60° (рис. 5.82).  Форма А применяется в случаях, когда после обработки необходимость в центровых отверстиях отпадает, и в случаях, когда сохранность центровых отверстий в процессе их эксплуатации гарантируется соответствующей термообработкой.  Форма В применяется в случаях, когда центровые отверстия являются базой для многократного использования, а также в случаях, когда центровые отверстия сохраняются в готовых изделиях.  Форма Т применяется для оправок и калибров.

Конструктивные элементы

299

Стандартом предусматриваются дополнительные формы центровых отверстий для крупных валов (формы С и Е), для изделий с повышенной точностью обработки (форма R), для монтажных работ, транспортирования, хранения и термообработки (формы F и H). Наиболее употребительной формой центровых отверстий является форма А, изображенная на рис. 5.82, а. В центровом отверстии по форме В (см. рис. 5.82, б), кроме рабочего конуса с углом при вершине 60°, имеется дополнительный конус с углом 120°, который служит для защиты рабочего конуса от выбоин при случайных ударах и поэтому называется предохранительным.

а

б

в

Рис. 5.82. Центровые отверстия с углом равным 60°: а — форма А; б — форма В; в — форма Т

Диаметр центровых отверстий устанавливается в зависимости от диаметра D торцевой части обрабатываемого изделия и его массы (табл. 5.13). При проектировании и обозначении центровых отверстий следует руководствоваться следующими правилами.  Центровые отверстия должны иметь одинаковые размеры в обоих торцах

вала даже в том случае, если диаметры концевых шеек вала различны.  Центровые отверстия не изображают и в технических требованиях не поме-

щают никаких указаний, если наличие отверстий конструктивно безразлично.  Если в окончательно изготовленном изделии должны быть центровые от-

верстия, то их изображают условно знаком (рис. 5.83, а). На знак указывает линия-выноска, на полке которой проставляется обозначение центрового отверстия. Пример обозначения центрового отверстия формы А диаметром 1,6 мм: Отв. центр. А1,6 ГОСТ 14034-74  При наличии двух одинаковых отверстий изображают одно из них.

300

Глава 5

 Если центровые отверстия в готовом изделии недопустимы, то указывают

специальный знак, как это показано на рис. 5.83, б, и в технических требованиях записывают: "Центровые отверстия недопустимы". Таблица 5.13. Параметры центровых отверстий с углом конуса 60° по ГОСТу 14034-74, мм D

d

d1

d2

d3

l

l1

l2

l3

Масса изделия, кг не более

4

1,0

2,12

3,15

—

1,3

0,97

1,27

—

—

5

(1,25)

2,65

4,00

—

1,6

1,21

1,60

—

—

6

1,6

3,35

5,00

—

2,0

1,52

1,99

—

—

10

2,0

4,25

6,30

7,0

2,5

1,95

2,54

0,6

50

14

2,5

5,30

8,00

9,0

3,1

2,42

3,20

0,8

80

20

3,15

6,70

10,00

12,0

3,9

3,07

4,03

0,9

90

30

4

8,50

12,50

16,0

5,0

3,90

5,06

1,2

100

40

(5)

10,60

16,00

20,0

6,3

4,85

6,41

1,6

200

60

6,3

13,20

18,00

25,0

8,0

5,98

7,36

1,8

360

80

(8)

17,00

22,40

32,0

10,1

7,79

9,35

2,0

500

100

10

21,20

28,00

36,0

12,8

9,70

11,66

2,5

800

120

12

25,40

33,00

—

14,6

11,60

13,80

—

1500

Примечание. Размеры, заключенные в скобки, применять не рекомендуется.

а

б

Рис. 5.83. Обозначение центровых отверстий на чертежах: а — центровые отверстия должны быть в готовом изделии; б — центровые отверстия недопустимы в готовом изделии

Конструктивные элементы

301

5.8.2. Пример 22. Моделирование центровых отверстий Постройте центровые отверстия по форме А на торцах вала, смоделированного в разд. 2.8.2 (см. рис. 2.55). 1. Откройте файл, в котором вы сохранили модель вала типа сфероид, или выполните его построение заново. 2. Определите по табл. 5.13 параметры центрового отверстия, сооруженного на торце диаметром D = 32 мм: d = 4 мм; l = 5 мм; l1 = 3,9 мм. 3. Щелчком мыши выделите торец вала (рис. 5.84).

Рис. 5.84. Выделение торца вала

4. Нажмите кнопку Отверстие на странице Редактирование детали. Точка привязки отверстия по умолчанию расположится в начале локальной системы координат торца вала, где создается это отверстие. 5. На вкладке Параметры панели свойств нажмите кнопку (если она не нажата) Выбор отверстия. В окне раскройте папку Центровые отверстия и в списке типов отверстий укажите вариант Форма А (рис. 5.85). В таблице параметров задайте необходимые размеры центрового отверстия. 6. Фантом отверстия с заданными параметрами отобразится в окне документа. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует центровое отверстие (рис. 5.86). Повторите построение для противоположного торца вала.

302

Глава 5

Рис. 5.85. Панель свойств команды Отверстие и раскрытое окно Выбор отверстия

Рис. 5.86. Моделирование центрового отверстия

ÃËÀÂÀ

6

Трехмерные библиотеки Для облегчения моделирования стандартизованных мест деталей — канавок, шпоночных пазов, мест под гаечные ключи — в системе КОМПАС-3D предусмотрена возможность автоматизированного построения их при помощи встроенной библиотеки. Трехмерная библиотека позволяет также моделировать детали, подобные по форме и отличающиеся лишь своими параметрами — пружины, цилиндрические шестерни, шлицевые соединения и др. Ограничения в доступе к библиотеке имеются в некоммерческой версии программы КОМПАС-3D LT. Каждая прикладная КОМПАС-библиотека рассчитана на определенный формат файла, с которым она может работать. В настоящей главе будут рассмотрены основные возможности моделирования при помощи библиотек, работающих с трехмерными моделями в документах типа Деталь. О библиотеке стандартных изделий, позволяющей вставить крепеж, подшипники и шпонки в трехмерный сборочный узел, будет рассказано в главе 9. В заключении изложены также приемы по созданию собственной библиотеки пользователя.

6.1. Подключение КОМПАС-библиотек Библиотека — это приложение, созданное для расширения стандартных возможностей КОМПАС-3D и работающее в его среде. По своей архитектуре библиотека является стандартным динамически подключаемым модулем MS Windows. Файлы прикладных библиотек имеют расширения dll или rtw. Для управления библиотеками предназначено диалоговое окно Менеджера библиотек. Для вызова диалогового окна нажмите кнопку Менеджер библиотек на Стандартной панели (рис. 6.1).

304

Глава 6

После этого в нижней части экрана появится диалоговое окно со списком разделов, включенных в систему КОМПАС-библиотек (рис. 6.2). Диалоговое окно состоит из двух частей. В левой части диалога находится список разделов библиотеки — предварительно все библиотеки сгруппированы в одиннадцать разделов. На рис. 6.2 этот же список продублирован и в правой части диалогового окна, потому что ни один из разделов не открыт.

Рис. 6.1. Кнопка Менеджер библиотек на Стандартной панели

Рис. 6.2. Диалоговое окно Менеджер библиотек

Чтобы посмотреть, какие библиотеки содержатся в том или ином разделе, выделите мышью название раздела, и в правой части диалогового окна раскроется список библиотек этого раздела. Для работы с библиотекой необходимо предварительно подключить эту библиотеку к системе. Раскройте нужный раздел библиотеки и в правой части диалогового окна дважды щелкните мышью на названии выбранной библиотеки (рис. 6.3). На первой вкладке диалогового окна Менеджер библиотек подключенные библиотеки отмечены красным флажком. Пиктограмма раздела, в котором имеются подключенные библиотеки, отображается серым цветом. Если в разделе нет подключенных библиотек, то его пиктограмма отрисована голубым цветом. Для работы с прикладными библиотеками предназначен также пункт Библиотеки в главном меню. В раскрывающемся меню всегда находятся две команды

Трехмерные библиотеки

305

для выбора материала и стандартных изделий (рис. 6.4, а). После обновления Менеджера библиотек (Сервис | Обновить менеджер библиотек) вызов подключенных библиотек становится также доступен в этом меню (рис. 6.4, б).

Рис. 6.3. Подключение библиотеки

а

б

Рис. 6.4. Раскрывающийся пункт Библиотеки главного меню: а — команды, находящиеся в окне по умолчанию; б — список подключенных библиотек

Система КОМПАС-3D позволяет подключить и использовать до двадцати пяти прикладных библиотек одновременно. Однако следует помнить, что каждое подключение библиотеки приводит к уменьшению свободных системных ресурсов. Если подключенная библиотека больше не требуется для работы, лучше ее отключить. При отключении библиотеки высвобождаются ресурсы компьютера — в первую очередь, его оперативная память. Для отключения выбранной библиотеки можно щелкнуть мышью на флажке в диалоговом окне Менеджер библиотек. Вы можете отключить сразу все библиотеки, подключенные к системе, воспользовавшись командой Сервис | Выгрузить все библиотеки.

306

Глава 6

6.2. Справочник материалов О том, как выбрать материал из структурированного списка диалогового окна Плотность материалов, было рассказано в разд. 2.3. В этом диалоговом окне находится перечень самых распространенных в машиностроении материалов. Однако в определенных случаях в предложенном списке может не оказаться нужного конструктору материала. Для того чтобы задать материал, которого нет в диалоговом окне Плотность материала, а также, чтобы вывести на экран подробную информацию о физикомеханических и технологических свойствах материала, его назначении и области применения, используйте библиотеку Материалы и сортаменты 2.1. Для выбора материала при помощи этой библиотеки выполните последовательно следующие шаги. 1. В главном меню щелкните на пункте Библиотеки, выберите раздел Материал и в раскрывшемся меню щелкните на команде Выбрать материал (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Команда Выбрать материал для запуска библиотеки Материалы и сортаменты 2.1

На экране появится диалоговое окно Выбор материала (рис. 6.6). По умолчанию окно — пустое. В дальнейшем здесь появятся материал или целый список материалов, выбранных для пользования. Это диалоговое окно можно также запустить с помощью кнопки Выбрать из справочника материалов в окне Наименование материала на панели свойств детали (см. разд. 2.3). 2. Нажмите кнопку Больше, и через некоторое время система выведет на экран диалоговое окно Библиотека Материалы и Сортаменты 2.1 (рис. 6.7). Скорость раскрытия этого окна зависит от производительности вашего компьютера. Библиотека содержит список черных и цветных металлов и их сплавов, а также списки других материалов — лаков, красок, смазочных материалов, технических жидкостей и т. д.

Трехмерные библиотеки

307

Рис. 6.6. Диалоговое окно Выбор материала

Рис. 6.7. Диалоговое окно Библиотека Материалы и Сортаменты 2.1

Внешний вид и элементы управления аналогичны другим Windowsприложениям. Кроме собственно выбора материала, библиотека Материалы и сортаменты 2.1 обладает широким набором дополнительных функций, таких как: • поиск материалов по назначению, по физико-механическим свойствам, по марке;

308

Глава 6

• определение соответствия российских материалов и их зарубежных аналогов; • поиск покрытий для различных условий эксплуатации; • добавление и удаление групп материалов, новых марок материалов, а также редактирование имеющихся; • пересчет физических величин из одной системы измерения в другую. 3. Чтобы выбрать материал (например, специальный сплав 33НК) из библиотеки, в Дереве материалов найдите группу Металлы и сплавы и дважды щелкните название группы. Раскроются два подраздела: Металлы цветные и Металлы черные. Последовательно раскройте список: Металлы черные | Стали | Специальные стали и сплавы. Выделите Сплав 33НК (рис. 6.8).

Рис. 6.8. Выбор материала — специального сплава 33НК

В правой части диалогового окна система вывела свойства сплава (рис. 6.9). 4. Для вставки выбранного материала в свойства детали щелчком правой кнопки мыши вызовите контекстное меню материала и активизируйте команду Выбрать (рис. 6.10).

Трехмерные библиотеки

309

Рис. 6.9. Вкладка Свойства материала

Рис. 6.10. Контекстное меню материала

Рис. 6.11. Раскрытое окно Материал на панели свойств детали

5. Ответьте утвердительно или отрицательно на появившийся запрос системы: "Заменить текущий цвет детали на значение из справочника?" Библиотека материалов закроется, и система присвоит детали выбранный материал. В этом можно убедиться, вызвав команду Свойства из контекстного меню окна документа детали. На панели свойств в окне Наименование материала будет отмечен Сплав 33НК (рис. 6.11). Наименование

310

Глава 6

выбранного материала автоматически передается в соответствующую графу основной надписи чертежа при создании в нем ассоциативных видов модели.

6.3. Канавки 6.3.1. Общие сведения Технология выполнения резьбы на проход, плоского и круглого шлифования, а также долбления прямозубых и косозубых колес требует изготовления канавок, форма и размеры которых регламентированы соответствующими ГОСТами. Размеры канавок выбираются в зависимости от одного из основных размеров детали (диаметра вала, шага резьбы). При традиционном моделировании для создания таких конструктивных элементов потребуется обратиться к справочнику, кропотливо и подробно вычертить эскиз канавки и задать ему операцию Вырезать вращением. Создание канавки значительно упрощается, если воспользоваться Библиотекой канавок для КОМПАС-3D. Эта библиотека предназначена для автоматического построения канавок на наружных и внутренних цилиндрических поверхностях моделей. В библиотеке доступны следующие типы канавок:  канавка для сальниковых колец;  канавка для выхода резьбы (ГОСТ 10549-80);  канавка по ГОСТ 13940-86, ГОСТ 13941-86, ГОСТ 13942-86, ГОСТ 13943-86;  канавка для выхода долбяка (ГОСТ 14775-81);  канавка для выхода шлифовального круга (ГОСТ 8820-69);  канавка для уплотнительных колец (ГОСТ 9833-73);  канавка прямоугольная;  канавка сферическая;  канавка трапециевидная;  проточка для запорных колец (МН 470-61).

Поверхность детали, на которой должна быть построена канавка, и грань, от которой необходимо отсчитывать значения размеров, указывает пользователь. Размеры канавки могут либо вводиться произвольно, либо выбираться из стандартного ряда. Канавки, построенные с помощью библиотеки, доступны для последующего редактирования обычными средствами КОМПАС-3D. При последующем выполнении ассоциативного рабочего чертежа (рис. 6.12) следует иметь в виду, что канавки и проточки на основных изображениях по-

Трехмерные библиотеки

311

казывают упрощенно, а для выявления их формы и размеров применяют выносные увеличенные изображения этих элементов.

Рис. 6.12. Пример изображения на рабочем чертеже канавки для выхода резьбы

6.3.2. Пример 23. Моделирование канавки для выхода шлифовального круга Продемонстрируем основные приемы построения канавки, предназначенной для выхода шлифовального круга, на примере вала с центровыми отверстиями, смоделированного в разд. 5.8.2 (см. рис. 5.86). 1. Откройте файл, в котором вы сохранили модель. 2. Нажмите кнопку Менеджер библиотек на Стандартной панели. Раскройте раздел Машиностроение и в правой части диалога дважды щелкните пункт Библиотека канавок для КОМПАС-3D. Также двойным щелчком активизируйте пункт Канавка по ГОСТ 8820-69 (рис. 6.13). 3. В окне документа укажите на цилиндрическую поверхность, на которой планируется выполнение канавки. Эта поверхность выделится ярким аквамариновым цветом (рис. 6.14). 4. В диалоговом окне Сообщение библиотеки отметьте переключатель Внешняя и нажмите кнопку OK (рис. 6.15).

312

Глава 6

Рис. 6.13. Вызов команды Канавка по ГОСТ 8820-69

Рис. 6.14. Выделенная цилиндрическая поверхность для построения канавки

Рис. 6.15. Диалоговое окно Сообщение библиотеки

5. После этого появится диалоговое окно, в котором будут указаны форма и размеры канавки в соответствии с ГОСТом 8820-69 (рис. 6.16). Диаметр цилиндрической поверхности и параметры канавки система определит автоматически. В этом диалоге нажмите кнопку Указать грань. 6. В окне документа укажите базовую грань, рядом с которой будет построена канавка (рис. 6.17). 7. В диалоговом окне в поле указанных граней появится надпись Грань 1. Нажмите кнопку OK. Система автоматически построит канавку для выхода

Трехмерные библиотеки

Рис. 6.16. Кнопка Указать грань в диалоговом окне Канавка по ГОСТ 8820-69

Рис. 6.17. Указание грани, рядом с которой будет отстроена канавка

Рис. 6.18. Моделирование канавки для выхода шлифовального круга

313

314

Глава 6

шлифовального круга со стандартными параметрами (рис. 6.18). Аналогичным образом постройте такую же канавку с противоположного торца вала.

6.4. Шпоночные пазы 6.4.1. Общие сведения Шпоночное соединение — одно из распространенных средств передачи крутящего момента от вала втулке. Эти соединения применяют в тех случаях, когда нет особых требований к точности центрирования соединяемых деталей. Шпоночные соединения могут обеспечивать как неподвижное, так и подвижное вдоль оси соединение. По форме шпонки разделяются на призматические, клиновые, сегментные и тангенциальные. Чаще других используются призматические шпонки с закругленными торцами, так называемого исполнения 1 по ГОСТу 23360-78 (рис. 6.19, а). На валу изготавливается паз длиной, равной длине шпонки (рис. 6.19, б). Для облегчения сборочных операций допускается изготавливать длину шпоночного паза на 0,5—1,0 мм больше длины шпонки. Шпоночные пазы не доводят до торца вала на расстояние L = 3...5 мм при диаметре вала Db ≤ 30 мм и L = 5...7 мм при Db > 30 мм. При наличии на ступенчатом валу нескольких шпоночных пазов их рекомендуется располагать в разных плоскостях. Во втулке продалбливают (как правило, на всю длину втулки) шпоночную канавку (рис. 6.19, в). Шпонка вставляется в паз на валу (рис. 6.19, г). Затем втулка надевается на вал таким образом, чтобы выступающая часть шпонки вошла в шпоночную канавку (рис. 6.19, д). Глубина канавки должна обеспечивать зазор К между поверхностью шпонки и канавкой (рис. 6.20). Поперечные размеры шпонки b×h увязаны с размером диаметра Db вала. В справочных таблицах ГОСТа 23360-78 определены диапазоны диаметров (свыше Dmin до Dmax) вала, для которых установлены соответствующие сечения шпонок. Длина шпонок l также стандартизована. При работе с КОМПАС-библиотекой нет необходимости в разыскивании этой информации в справочной литературе — все данные для построения имеются в диалоговых окнах библиотеки. При изображении шпонок на сборочных чертежах они показываются не рассеченными на продольных разрезах и рассеченными — на поперечных разрезах.

Трехмерные библиотеки

315

Рис. 6.19. Элементы шпоночного соединения: а — призматическая шпонка с закругленными торцами; б — шпоночный паз на валу; в — шпоночная канавка во втулке; г — шпонка, вставленная в паз на валу; д — шпоночное соединение в сборе (втулка показана с вырезом четверти)

На чертежах деталей с призматическими шпонками размеры шпоночного паза на валу проставляют обычно как на рис. 6.21, а, а шпоночной канавки во втулке — как на рис. 6.21, б. При этом обязательными считаются следующие размеры:  длина Lp шпоночного паза;  ширина b шпоночного паза вала и втулки;  глубина пазов: на валу — размер t1 и во втулке — размер Db + t2;  диаметры Db вала и отверстия втулки.

316

Глава 6

Рис. 6.20. Параметры шпоночного соединения

а

б

Рис. 6.21. Простановка размеров на элементах шпоночного соединения: а — на валу; б — во втулке

Кроме того, допускается наносить в качестве справочного размера радиус закругления шпоночного паза, для облегчения выбора параметров фрезы. Радиус r сопряжения дна шпоночного паза с боковыми гранями указывают только для ответственных шпоночных соединений.

Трехмерные библиотеки

317

6.4.2. Пример 24. Моделирование шпоночного паза под призматическую шпонку Выполните моделирование шпоночного паза под призматическую шпонку в центральной части вала из предыдущего раздела (см. рис. 6.18). 1. Откройте файл с моделью вала. 2. Кнопкой Менеджер библиотек на Стандартной панели вызовите диалоговое окно КОМПАС-библиотек. Раскройте раздел Расчет и построение и в правой части окна дважды щелкните на пункте КОМПАС-SHAFT 3D (рис. 6.22).

Рис. 6.22. Подключение библиотеки КОМПАС-SHAFT 3D

3. Раскроется библиотека КОМПАС-SHAFT 3D (рис. 6.23). При помощи прокрутки найдите пункт Шпоночный паз под призматическую шпонку и также двойным щелчком активизируйте его.

Рис. 6.23. Вызов команды Шпоночный паз под призматическую шпонку

318

Глава 6

4. В окне документа щелчком мыши укажите на цилиндрическую поверхность в центральной части вала, на которой должен быть построен шпоночный паз. Эта поверхность выделится аквамариновым цветом (рис. 6.24).

Рис. 6.24. Выделенная цилиндрическая поверхность для построения шпоночного паза

5. В диалоговом окне Сообщение библиотеки проследите, чтобы был установлен переключатель Внешняя, и нажмите кнопку OK (рис. 6.25).

Рис. 6.25. Диалоговое окно Сообщение библиотеки

6. После этого появится диалоговое окно Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78 (рис. 6.26). Диаметр Db и длину Lb цилиндрической поверхности система определит автоматически. Эти данные будут отражены в таблице в нижней части окна. В этой же таблице помещается справочная информация: минимальный Dmin и максимальный Dmax диаметры вала стандартизованного диапазона, ширина b и глубина t1 шпоночного паза, радиус r сопряжения дна шпоночного паза с боковыми гранями (или фаска S1 ×45°). 7. В левой верхней части диалогового окна в поле списка Шпонка появится обозначение шпонки 18×11×50 (b×h×l в мм), предложенной системой. При этом сечение шпонки 18×11 автоматически выбрано в зависимости от

Трехмерные библиотеки

319

диапазона Dmin—Dmax, в который попал диаметр вала Db. Если необходимо выбрать другую длину шпонки l, раскройте список Шпонка и укажите нужный типоразмер (рис. 6.27). В нашем случае длина шпонки 50 мм является приемлемой.

Рис. 6.26. Диалоговое окно Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78

Рис. 6.27. Раскрытый список Шпонка диалогового окна Паз под призматическую шпонку по ГОСТ 23360-78

8. Длина шпоночного паза Lp должна быть равна длине шпонки l. Поле Длина паза Lp, мм оставьте без изменений. В поле Расстояние L, мм установите расстояние L от базовой грани 5 мм, а в поле Угол Alfa, град. — угол поворота паза относительно вертикальной оси 180°. Нажмите кнопку Указать грань (на время диалоговое окно свернется). В окне документа укажите базовую грань, относительно которой будет построен шпоночный паз — эта грань выделится зеленым цветом (рис. 6.28). 9. Диалоговое окно снова возникнет на экране, и в поле указанных граней появится надпись Грань 1. Нажмите кнопку OK. Система построит шпоночный паз с заданными параметрами (рис. 6.29).

320

Глава 6

Рис. 6.28. Указание базовой грани, относительно которой будет построен шпоночный паз

Рис. 6.29. Моделирование шпоночного паза

6.5. Цилиндрические зубчатые колеса 6.5.1. Общие сведения Зубчатое колесо — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями, входящими в зацепление с зубьями другого колеса. Форма зубчатых колес разнообразна: различают цилиндрические и конические зубчатые колеса с прямыми, косыми, винтовыми и круговыми зубьями. Все виды зубчатых передач стандартизованы. Наибольшими эксплуатационными и технологическими преимуществами обладает эвольвентное зубчатое зацепление, при котором профили зубьев выполнены по эвольвенте — сложной плоской кривой линии, являющейся разверткой другой кривой (как правило, окружности). Для облегчения построений цилиндрических прямозубых шестерен внутреннего и внешнего зацепления в профессиональной версии программы КОМПАС-3D предусмотрено специальное приложение — комплекс программ GEARS, позволяющее провести геометрический расчет зубчатой передачи и выполнить модель и рабочий чертеж зубчатого колеса. На рабочих чертежах зубчатые колеса изображают условно (рис. 6.30).  Зубья зубчатых колес изображают только на осевых разрезах (профиль

зуба не вычерчивается).  Образующую поверхности вершин зубьев изображают сплошными основ-

ными линиями.  Делительные окружности показывают на всех видах и разрезах штрих-

пунктирной линией.

Трехмерные библиотеки

321

 Образующая поверхности впадин зубьев на разрезах и сечениях показыва-

ется сплошной основной линией, на видах — сплошными тонкими линиями.  Контуры невидимых элементов не изображают.

Рис. 6.30. Пример изображения вала-шестерни

На рабочих чертежах зубчатых колес указывают следующие размеры:  диаметр вершин зубьев;  ширину зубчатого венца;  размеры фасок на кромках зубьев;  размеры конструктивных элементов (шпоночных канавок, ребер жестко-

сти, отверстий и т. д.). Остальные данные, необходимые для изготовления и контроля точности зубчатых колес, указывают в специальной таблице параметров (рис. 6.31), которая размещается в правом верхнем углу чертежа, и в технических требованиях. В основных данных в таблице параметров должны быть указаны:  модуль m;  число зубьев z;  для стандартного исходного контура — стандарт (ГОСТ 13755-81);  коэффициент смещения χ;  степень точности в соответствии с ГОСТ 1643-81.

Далее приводят данные для контроля (длину общей нормали, диаметр ролика и т. п.) и справочные данные (делительный диаметр, обозначение чертежа

322

Глава 6

сопряженного колеса и другие данные, необходимые для контроля и изготовления).

Рис. 6.31. Таблица параметров зубчатого колеса

6.5.2. Пример 25. Модель вала-шестерни Пользуясь КОМПАС-приложением GEARS, смоделируйте цилиндрическую шестерню, изготовленную заодно с валом, чертеж которой изображен на рис. 6.30. Данные для геометрического расчета возьмите из таблицы параметров на рис. 6.31. 1. При помощи операции вращения постройте заготовку вала-шестерни (рис. 6.32), используя для этого эскиз, изображенный на рис. 6.33. В этом

Рис. 6.32. Заготовка вала-шестерни

Трехмерные библиотеки

323

Рис. 6.33. Эскиз заготовки вала-шестерни

эскизе на месте будущей шестерни предусмотрена поверхность типа проточки. Ее радиус на данном этапе может быть любым: главное, чтобы он был меньше 16 мм — радиуса буртиков. 2. Активизируйте Менеджер библиотек. Раскройте раздел Расчет и построение и в правой части окна дважды щелкните на пункте КОМПАСSHAFT 3D. В раскрывшейся библиотеке КОМПАС-SHAFT 3D найдите пункт Шестерня цилиндрической зубчатой передачи и также двойным щелчком активизируйте ее (рис. 6.34).

Рис. 6.34. Вызов команды Шестерня цилиндрической зубчатой передачи

3. В окне документа укажите плоскость или плоскую грань, на которой вы планируете отстраивать шестерню (рис. 6.35). 4. Выделенная грань подсветится зеленовато-голубым цветом, и на экран система выведет диалоговое окно Цилиндрическая шестерня с внешним зацеплением (рис. 6.36). Нажмите кнопку Запуск расчета. 5. Появится окно Расчеты цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления (рис. 6.37). Нажмите кнопку Геометрический расчет.

324

Глава 6

Рис. 6.35. Выделение грани, относительно которой система выполнит построение шестерни

Рис. 6.36. Диалоговое окно Цилиндрическая шестерня с внешним зацеплением

6. В следующем окне Вариант расчета можно выбрать одну из трех опций (рис. 6.38): • По межосевому расстоянию; • По коэффициентам смещения; • По диаметрам вершин колес. 7. Нажмите кнопку По коэффициентам смещения, и система выведет на экран еще одно диалоговое окно Геометрический расчет для установки параметров шестерни (рис. 6.39). На первой вкладке Страница 1 установите значения: • число зубьев — 12 (ведущего колеса) и 36 (ведомого колеса); • модуль — 5 мм;

Трехмерные библиотеки

325

Рис. 6.37. Диалоговое окно Расчеты цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления

Рис. 6.38. Диалоговое окно Вариант расчета

• ширину зубчатого венца — 40 мм (ведущего колеса) и 40 мм (ведомого колеса); • коэффициент смещения исходного контура — 0,3 (ведущего колеса); • диаметр ролика — 8,69 мм (ведущего колеса) и 8,69 мм (ведомого колеса). Чтобы установить коэффициент смещения исходного контура и диаметр ролика, можно воспользоваться кнопкой-подсказкой рядом с соответствующим окном. Остальные параметры оставьте предложенными системой по умолчанию.

326

Глава 6

Рис. 6.39. Вкладка Страница 1 диалогового окна Геометрический расчет

8. Перейдите на вкладку Страница 2 диалогового окна Геометрический расчет и нажмите кнопку Расчет (рис. 6.40). В нижней части вкладки отразится ход расчета. Если расчет провести невозможно, в этом поле красным цветом будут отмечены неверные параметры. В нашем случае в этом окне появилась надпись: "Контролируемые, измерительные параметры и параметры качества зацепления в норме". Закройте окно. 9. На экране вновь активно диалоговое окно Расчеты цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления, в котором стала доступна кнопка Расчет на прочность. Если вам надо провести расчеты на прочность, нажмите эту кнопку, если нет — закройте окно. 10. Когда вы закроете это окно, система выведет диалог Выбор объекта (рис. 6.41). Оставьте переключатель Шестерня Z = 12 и нажмите кнопку OK. 11. В окне Цилиндрическая шестерня с внешним зацеплением в соответствующих полях появятся результаты расчета — модуль, число зубьев, угол наклона зубьев, диаметр вершин зубьев, ширина венца (рис. 6.42). Эти параметры недоступны для редактирования.

Трехмерные библиотеки

327

Рис. 6.40. Вкладка Страница 2 диалогового окна Геометрический расчет

Рис. 6.41. Диалоговое окно Выбор объекта

Рис. 6.42. Диалоговое окно Цилиндрическая шестерня с внешним зацеплением с результатами геометрического расчета

328

Глава 6

Рис. 6.43. Моделирование шестерни

Рис. 6.44. Моделирование фасок

12. Нажмите кнопку Ok в верхнем углу окна, и система выполнит моделирование шестерни с заданными параметрами (рис. 6.43). 13. Модель шестерни доступна для редактирования всеми средствами, имеющимися в распоряжении системы. В заключение выполните построение фасок на кромках вала и зубьев шестерни (рис. 6.44).

6.6. Зубчатые (шлицевые) соединения 6.6.1. Общие сведения Часто для передачи крутящего момента от вала к втулке используются так называемые зубчатые или шлицевые соединения. Зубчатое соединение состоит из вала (рис. 6.45, а), на конце которого имеются выступы — шлицы, и втулки (рис. 6.45, б), на внутренней поверхности которой изготовлены пазы

а

б

в

Рис. 6.45. Элементы зубчатого (шлицевого) соединения: а — шлицевой вал; б — шлицевая втулка; в — соединение в сборе

Трехмерные библиотеки

329

соответствующего профиля. Шлицы и пазы соединяемых деталей входят один в другой с тугой или скользящей посадкой (рис. 6.45, в). Шлицевые соединения обладают большей прочностью в сравнении со шпоночными соединениями, передают большие крутящие моменты, обеспечивают хорошее центрирование и легкость перемещения деталей вдоль оси вала. Размеры основных типов шлицевых соединений (прямобочных, эвольвентных и треугольных) регламентированы соответствующими стандартами. Наибольшее распространение в машиностроении получили зубчатые прямобочные соединения по ГОСТу 1139-80. В зависимости от передаваемой нагрузки стандарт предусматривает подразделение зубчатых прямобочных соединений на три группы:  соединения легкой серии;  соединения средней серии;  соединения тяжелой серии.

Каждая серия отличается высотой и числом зубьев. Кроме того, эти соединения различаются по способу центрирования отверстия втулки относительно вала:  с центрированием по наружному диаметру D шлицев (рис. 6.46, а);  с центрированием по внутреннему диаметру d шлицев (рис. 6.46, б);  с центрированием по боковым сторонам b зубьев (рис. 6.46, в).

При первом способе центрирования радиальный зазор образуется по внутреннему диаметру d шлицев. Рациональной областью применения этого способа являются неподвижные зубчатые соединения и подвижные соединения, воспринимающие небольшие нагрузки.

а

б

в

Рис. 6.46. Способы центрирования шлицевого соединения: а — по наружному диаметру шлицев; б — по внутреннему диаметру шлицев; в — по боковым сторонам зубьев

330

Глава 6

При втором способе центрирования радиальный зазор образуется по наружному диаметру D шлицев. Он обеспечивает точное центрирование и обычно применяется в подвижных зубчатых соединениях. В третьем случае радиальные зазоры образуются по обоим диаметрам шлицев D и d. Этот способ применяется в тех случаях, когда обеспечение соосности не имеет существенного значения, но необходимо обеспечить достаточную прочность соединения, особенно при знакопеременных нагрузках. На рис. 6.47 изображены сечения шлицевых валов различных исполнений. При центрировании по внутреннему диаметру d шлицевые валы изготавливаются в исполнениях А и С, а при центрировании по наружному диаметру D и боковым сторонам b зубьев — в исполнении В.

Рис. 6.47. Форма сечений шлицевых валов

Форма сечения втулки при всех способах центрирования шлицевых соединений одинакова (рис. 6.48).

Рис. 6.48. Форма сечения шлицевого отверстия во втулке

Трехмерные библиотеки

а

331

б

Рис. 6.49. Примеры чертежей деталей с прямобочным профилем зубьев: а — зубчатого вала; б — зубчатой втулки

При вычерчивании рабочих чертежей шлицевого вала и втулки следует руководствоваться следующими требованиями ГОСТа 2.409-74 (рис. 6.49):  окружности и образующие поверхностей выступов зубьев вала и отверстия втулки на всем протяжении показывают сплошными основными линиями;  окружности и образующие поверхностей впадин зубчатого вала и отверстия на видах и в поперечных разрезах показывают сплошными тонкими линиями, в продольных разрезах — сплошными основными линиями;  границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной тонкой линией;  в поперечных разрезах и сечениях, а также на проекции вала и отверстия втулки на плоскость, перпендикулярную продольной оси, изображают профиль одного зуба и двух впадин. На изображении зубчатого вала указывают длину L зубьев полного профиля до сбега и в зависимости от технологии изготовления еще один из следующих размеров:  радиус фрезы Rf ;  полную длину l1 зубьев;  длину l2 сбега.

332

Глава 6

На линии-выноске, указывающей на поверхность зубчатого вала или втулки, ставится условное обозначение зубчатого соединения. Далее даны примеры условных обозначений:  шлицевой вал с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d = 36 мм, на-

ружным диаметром D = 40 мм, шириной зуба b = 7 мм, с центрированием по внутреннему диаметру: d – 8 × 36e8 × 40a11 × 7f8;  то же для шлицевой втулки: d – 8 × 36H7 × 40H12 × 7D9;  шлицевой вал с теми же параметрами и центрированием но наружному

диаметру: D – 8 × 36 × 40h7 × 7h9;  то же для шлицевой втулки:

D – 8 × 36 × 40H8 × 7F10;  шлицевой вал с теми же параметрами и центрированием по боковым сто-

ронам: b – 8 × 36 × 40а11 × 7h8;  то же для шлицевой втулки:

b – 8 × 36 × 40H12 × 7D9. Количество и размеры пазов шлицевого соединения увязаны с наружным диаметром шлицевого вала. Поэтому при обычном проектировании параметры шлицевого соединения необходимо выбирать по таблицам ГОСТ 1139-80 или другой справочной литературы. В КОМПАС-3D в этом нет необходимости — диаметр поверхности для построения шлицев система определяет автоматически, а все другие данные, необходимые для проектирования, находятся в диалоговых окнах соответствующей КОМПАС-библиотеки.

6.6.2. Пример 26. Моделирование шлицевого вала Рассмотрим построение прямобочного шлицевого вала в исполнении А по ГОСТу 1139-80. Воспользуемся моделью вала-шестерни из предыдущего раздела (см. рис. 6.44). 1. Откройте файл, в котором вы сохранили вал-шестерню. Вызовите Менеджер библиотек и подключите библиотеку КОМПАС-SHAFT 3D (если она не подключена). Напомним, что эта библиотека находится в разделе Расчет и построение. В раскрывшемся окне библиотеки КОМПАС-SHAFT

Трехмерные библиотеки

333

3D найдите пункт Шлицы прямобочные и двойным щелчком активизируйте ее (рис. 6.50).

Рис. 6.50. Вызов команды Шлицы прямобочные

2. В окне документа укажите на цилиндрическую поверхность, на которой будут построены шлицы зубчатого соединения (рис. 6.51). Выделенная поверхность подсветится ярким аквамариновым цветом. 3. В появившемся окне Сообщение библиотеки оставьте переключатель Внешняя и нажмите кнопку OK (рис. 6.52). 4. После этого система выведет на экран диалоговое окно Шлицы прямобочные, в котором необходимо установить параметры строящегося шлицевого вала (рис. 6.53). В нижней части окна для информации выведены справочные данные: наружный диаметр поверхности Db, ее длина Lb, наружный D и внутренний d диаметры шлицевого соединения, внутренний диаметр шлицевых пазов d1, количество шлицев z, ширина шлицев b, радиус скругления r дна паза со стенками, ширина фаски на кромках шлицев c × 45°.

Рис. 6.51. Выделение поверхности для построения шлицевого вала

Рис. 6.52. Диалоговое окно выбора внешней или внутренней поверхности для построения шлицевого вала

334

Глава 6

Рис. 6.53. Диалоговое окно Шлицы прямобочные

5. Система, автоматически определив диаметр выделенной цилиндрической поверхности, предлагает построение шлицев 6×16×20 (z×d×D в миллиметрах). Если вы хотите выбрать другой типоразмер, раскройте список Шлицы и выберите нужную строку (рис. 6.54).

Рис. 6.54. Раскрытый список Шлицы в диалоговом окне Шлицы прямобочные

6. В поле Длина шлицев L, мм установите 32 мм, в поле Диаметр фрезы Df, мм — 20 мм. Нажмите кнопку Указать грань. Диалоговое окно Шлицы прямобочные свернется. В окне документа щелкните на грани, от которой система будет отстраивать шлицы (рис. 6.55). Указанная грань будет выделена зеленым цветом. 7. На экран вернется диалоговое окно Шлицы прямобочные, и в поле указанных граней появится надпись Грань 1. Нажмите кнопку OK. Система построит шлицевой вал с заданными параметрами (рис. 6.56).

Трехмерные библиотеки

Рис. 6.55. Указание базовой грани для построения шлицев

335

Рис. 6.56. Моделирование шлицевого вала

6.7. Пружины 6.7.1. Общие сведения Пружиной, как известно, называют деталь машины или механизма, служащую для временного накопления энергии за счет упругой деформации под влиянием нагрузки. При прекращении действия нагрузки пружина отдает накопленную энергию и восстанавливает свою первоначальную форму. Пружины применяют для приведения в движение механизмов, поглощения энергии удара, для виброизоляции и т. д. Пружины бывают винтовыми, плоскими, пластинчатыми, тарельчатыми и кольцевыми. По виду нагрузки различают пружины сжатия, растяжения, кручения и изгиба. Наиболее распространенным типом является винтовая цилиндрическая пружина сжатия (рис. 6.57).

Рис. 6.57. Элементы винтовой цилиндрической пружины сжатия

336

Глава 6

В зависимости от условий применения пружины сжатия ее крайние витки могут быть поджаты или не поджаты, зашлифованы или не зашлифованы (рис. 6.58, табл. 6.1). Поджатые зашлифованные опорные витки предохраняют пружину от перекосов и нежелательных выгибаний при восприятии осевой сжимающей нагрузки.

а

б

в

г

Рис. 6.58. Разновидности опорных витков пружины сжатия: а — крайние витки не поджаты; б — поджат целый нешлифованный виток; в — поджат целый виток, зашлифовано 3/4 дуги окружности; г — поджато 3/4 витка, зашлифовано 3/4 дуги окружности

Таблица 6.1. Параметры крайних витков пружин сжатия

Вид крайних витков

Рисунок

Минимальная ширина опорного витка Smin

Число опорных витков n2

Число зашлифованных витков n3

Крайние витки не поджаты

6.58, а

—

0

0

Поджат целый нешлифованный виток

6.58, б

S=d

2

0

Поджат целый виток, зашлифовано 3/4 дуги окружности

6.58, в

S = 0,25d

2

1,5

Поджато 3/4 витка, зашлифовано 3/4 дуги окружности

6.58, г

S = 0,25d

1,5

1,5

Пружины первого класса имеют лучшую выносливость, второго класса — промежуточную и третьего класса — худшую. В зависимости от осевой силы

Трехмерные библиотеки

337

при максимальной деформации Р3 и по материалу, из которого они изготавливаются, пружины дополнительно делятся на три разряда (табл. 6.2). Таблица 6.2. Классы и разряды пружин Класс

I

N, не менее

Разряд

Р3, Н

1

1–850

2

1–800

1×10

140–800

1

1,5–1400

2

1,25–1250

Твердость HRC

τ 3, кН/мм2

0,2–5,0

по ГОСТу 1050-88 или ГОСТу 1435-99

–

0,3σв

60С2А; 65С2ВА по ГОСТу 14959-79

46–52

50XФА по ГОСТу 14959-79

44–50

по ГОСТу 1050-88 или ГОСТу 1435-99

–

3–12

0,2–5,0

60С2А; 65С2ВА по ГОСТу 14959-79

5

3

III

Марка стали

5×106 3

II

d, мм

2×103

2

236×104

315–1,4×104

3–12

3–12

65Г по ГОСТ 1050-88

0,56

0,5σв

46–52 96

50XФА по ГОСТу 14959-79

44–50

60С2А; 65С2ВА по ГОСТу 14959-79

53–57

135

П РИМЕЧАНИЕ Стальная углеродистая холоднотянутая проволока, применяемая для навивки пружин первого и второго разрядов, классов I и II, не подвергается закалке. Временное сопротивление при растяжении σв определяется в зависимости от диаметра проволоки d и ее класса по ГОСТу 9389-75.

Для каждого разряда пружин стандартизованы следующие диапазоны параметров:  диаметр проволоки d, мм;  марка стали;  твердость после термообработки HRC; 2

 максимальное касательное напряжение при кручении τ3, кН/мм .

Значения относительного инерционного зазора δ для пружин сжатия I-го и II-го классов — 0,05—0,25; для пружин III-го класса — 0,1—0,4. Пружина является типовой деталью, часто применяемой в различных узлах и механизмах. Все пружины сходны по своей топологии и обладают одинако-

338

Глава 6

вым набором параметров. Одна пружина отличается от другой лишь значениями этих параметров. Следует отметить, что возможности системы КОМПАС-3D отнюдь не ограничиваются простым использованием библиотек и вводом в чертеж параметризованных стандартизованных элементов, имеющихся в системе. Пользователь может создавать собственные библиотеки эскизов и типовых деталей. Поэтому в дальнейшем изложении рассмотрим три варианта моделирования винтовой цилиндрической пружины сжатия:  создание модели пружины с переменными, в которой, присваивая основным параметрам значения, пользователь может соответственно изменять размеры пружины, не прибегая к прямому редактированию этих объектов;  создание собственной библиотеки пользователя Пружины сжатия;  использование встроенной в систему библиотеки пружин КОМПАС-

SPRING.

6.7.2. Пример 27. Моделирование винтовой цилиндрической пружины сжатия с переменными В системе КОМПАС-3D каждому параметру автоматически присваивается переменная. Таким образом, можно построить одну параметрическую модель, задать определенный набор переменных и при необходимости построения другой подобной модели задавать различные комбинации значений параметров. Это свойство особенно важно при выполнении трехмерной сборки, в которую необходимо вставить пружину с предварительной (или рабочей) деформацией. Имея модель недеформированной пружины и назначив в ней соответствующие переменные, можно ввести новые значения этих переменных, и модель будет готова для использования в сборке. В этом примере выполним расчет и моделирование винтовой цилиндрической пружины сжатия с переменными, что будет особенно полезно пользователям системы КОМПАС-3D, в которой не предусмотрена возможность пользования библиотеками, например, пользователям облегченной версии КОМПАС-3D LT. Сначала выберем размеры пружины со следующими характеристиками: 6  выносливость пружины N = 10 циклов;  осевая сила пружины при предварительной деформации Р1 = 20 Н;  осевая сила при рабочей деформации P2 = 50 Н;

Трехмерные библиотеки

339

 рабочий ход h = 15 мм;  предел значений наружного диаметра пружины в соответствии с ее конст-

руктивным применением D = 10...14 мм. Итак, начнем: 1. По заданной выносливости N (106 циклов) пружину следует отнести ко II-му классу (см. табл. 6.2). Значение относительного инерционного зазора δ для пружин сжатия II-го класса равно 0,05—0,25 (см. разд. 6.7.1). 2. Подставляя граничные значения относительного инерционного зазора δ (0,05—0,25), находим интервал значений силы при максимальной деформации Р3: P3 =

P2 P2 ÷ = (52,6 ÷ 66,7 ) Н. 1 − δ min 1 − δ max

(6.1)

Считаем, что пружина относится к разряду 1 (см. табл. 6.2). 3. Для дальнейшего расчета необходимы стандартизованные данные (ГОСТ 13766-86, ГОСТ 13767-86, ГОСТ 13770-86 и т. д.), в которых определены параметры пружин различных классов и разрядов1. Из таблицы соответствующего стандарта отыскивают пружину (одну или несколько), которая имеет значение силы при максимальной деформации Р3 в пределах вычисленного интервала. В стандартизованных данных для пружин сжатия II-го класса, разряда 1 (ГОСТ 13766-86) в вычисленном интервале осевой силы Р3 имеются витки со следующими значениями силы при максимальной деформации: 53, 56, 60 и 63 Н. Исходя из заданного предела значений наружного диаметра пружины D, останавливаемся на витке со следующими параметрами (номер пружины 264): • сила при максимальной деформации Р3 = 60 Н; • диаметр проволоки d = 1,2 мм; • наружный диаметр пружины D = 12 мм; • жесткость одного витка z1 = 16,46 Н/мм; • наибольший прогиб одного витка f3 = 3,645 мм. 4. Для лучшей устойчивости пружины выбираем следующий вид крайних витков: поджат целый виток, зашлифовано 3/4 дуги окружности (см. рис. 6.58, в). Для такой пружины (см. табл. 6.1): • общее число опорных витков n2 = 2; • число зашлифованных витков n3 = 1,5. 1 Например, Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. — 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2006. — Т. 3, 928 с.

340

Глава 6

5. Определяем характеристики пружины, необходимые для ее проектирования и изготовления: • жесткость пружины z=

P2 − P1 50 − 20 = = 2 Н/мм; h 15

(6.2)

z1 16,46 = = 8,23 ; z 2

(6.3)

• число рабочих витков n=

• полное число витков n1 = n + n2 = 8,23 + 2 = 10,23 ;

(6.4)

• предварительная деформация F1 =

P1 20 = = 10 мм; z 2

(6.5)

F2 =

P2 50 = = 25 мм; z 2

(6.6)

P3 60 = = 30 мм; z 2

(6.7)

• рабочая деформация

• максимальная деформация F3 =

• высота пружины при максимальной деформации H 3 = ( n1 + 1 − n3 ) d = (10 , 23 + 1 − 1,5 ) 1, 2 ≈ 12 мм;

(6.8)

• высота пружины в свободном состоянии H 0 = H 3 + F3 = 12 + 30 = 42 мм.

(6.9)

Длину пружины сжатия рекомендуется принимать H 0 ≤ 5(D − d ) . При этом, если длина пружины лежит в интервале (D − d ) ≤ H 0 ≤ 5(D − d ) , то пружина должна работать на направляющем стержне или в направляющей гильзе. Если расчетное значение H0 > 5(D − d ) , то следует подобрать виток с другими параметрами. Сравниваем расчетное значение длины пружины с максимально допустимым: H0 < 5(D − d ) = 54 мм, следовательно, длина пружины является приемлемой.

(6.10)

Трехмерные библиотеки

341

Продолжаем расчет пружины: • высота пружины при предварительной деформации H1 = H 0 − F1 = 42 − 10 = 32 мм;

(6.11)

• высота пружины при рабочей деформации H 2 = H 0 − F2 = 42 − 25 = 17 мм;

(6.12)

t = f 3 + d = 3,645 + 1,2 ≈ 4,8 мм;

(6.13)

• шаг пружины • средний диаметр пружины D0 = D − d = 12 − 1,2 = 10,8 мм.

(6.14)

Скорректируем значения n и n1: n=

H 0 − d (n2 − n3 + 1) 42 − 1,2(2 − 1,5 + 1) = = 8,375 ; t 4,8 n1 = n + 2 ≈ 10,4 .

(6.15) (6.16)

Определим длину развернутой пружины: L ≈ 3,2 D0 n1 = 3,3 × 10,8 × 10,4 ≈ 337 мм.

(6.17)

6. При построении модели винтовой цилиндрической пружины "вручную" используется операция Кинематический элемент. Эскизом-сечением кинематического элемента является окружность, диаметр которой равен диаметру проволоки пружины d, а эскизом-траекторией — цилиндрическая спираль, шаг которой равен шагу пружины t, а диаметр — среднему диаметру пружины D0. Начало эскиза-траектории должно лежать в плоскости эскиза-сечения. Если траектория пружины состоит из нескольких эскизов, то их контуры должны соединяться друг с другом последовательно (начальная точка одного совпадает с конечной точкой другого). Начнем моделирование с создания эскиза-траектории, который должен состоять из трех состыкованных цилиндрических спиралей — основной рабочей части и двух опорных (поджатых с каждой стороны) витков. 7. Создайте документ типа Деталь и сохраните его. Установите ориентацию Изометрия XYZ. 8. В Дереве модели выделите профильную плоскость ZY. Выберите команду Спираль цилиндрическая на странице Пространственные кривые. Ось спирали будет перпендикулярна профильной плоскости ZY и по умолчанию проходить через начало системы координат этой плоскости. Точкой привязки спирали считается точка пересечения оси и опорной плоскости.

342

Глава 6

На вкладке Построение панели свойств установите следующие параметры спирали: • способ построения — По числу витков и шагу n,t (установлен по умолчанию); • Число витков — 8,375 (значение n); • Шаг — 4,8 мм (значение t). Убедитесь, что переключатель направления построения установлен в положение Прямом направлении, а переключатель направления навивки — на Правом направлении. На вкладке Диаметр проконтролируйте, чтобы переключатель способа задания диаметра стоял на положении По размеру и установите в поле Диаметр 1 — 10,8 мм (значение D0). Фантом цилиндрической спирали с заданными параметрами отображается в окне документа. После задания всех параметров нажмите кнопку Создать объект. В Дереве модели появится строка Спираль цилиндрическая:1 (рис. 6.59).

Рис. 6.59. Построение эскиза-траектории рабочей части пружины

9. Вычертите первый опорный виток. В Дереве модели выделите профильную плоскость ZY. Снова выберите команду Спираль цилиндрическая. На вкладке Построение панели свойств убедитесь, что выбран способ построения По числу витков и шагу n,t, и установите следующие параметры спирали: • Число витков — 1 (значение n2/2); • Шаг — 1,2 мм (поджат целый виток, следовательно, значение шага равно диаметру проволоки d).

Трехмерные библиотеки

343

Переключатель направления построения включите на Обратное направление, а переключатель направления навивки — по-прежнему на Правом направлении. На вкладке Диаметр проконтролируйте, чтобы переключатель способа задания диаметра стоял на положении По размеру, и установите в поле Диаметр 1 — 10,8 мм (значение D0). После задания всех параметров спирали нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. Добавится спираль для эскиза-траектории первого опорного витка, а в Дереве модели появится строка Спираль цилиндрическая:2 (рис. 6.60).

Рис. 6.60. Построение эскиза-траектории первого опорного витка

10. Выделите в Дереве построения плоскость ZY. Активизируйте команду Смещенная плоскость на странице Вспомогательная геометрия. На появившейся панели свойств на вкладке Параметры задайте в окне Расстояние 8,375*4,8 мм (значение n × t), и убедитесь, что переключатель Направление смещения включен на Прямом направлении. Плоскость с заданными параметрами отображается на экране в виде фантома. Нажмите кнопку Создать объект. В Дереве построений появится новый элемент Смещенная плоскость:1, а в окне документа — изображение новой плоскости в виде прямоугольника (рис. 6.61). 11. Проследите, чтобы элемент Смещенная плоскость:1 был выделен, и вызовите снова команду Спираль цилиндрическая. На вкладке Построение панели свойств установите следующие параметры спирали (способ построения По числу витков и шагу n,t):

344

Глава 6

• Число витков — 1 (значение n2/2); • Шаг — 1,2 мм (поджат целый виток, следовательно, значение шага равно диаметру проволоки d) . Переключатель направления построения установите на Прямое направление, а переключатель направления навивки — на Правое направление. Чтобы начало спирали опорного витка совпадало с окончанием спирали рабочей части пружины, в окне Угол установите 0,375*360° (0,375 — десятичная часть числа витков n). На вкладке Диаметр проконтролируйте, чтобы переключатель способа задания диаметра стоял на положении По размеру, и установите в поле Диаметр 1 — 10,8 мм (значение D0). После задания всех параметров спирали нажмите кнопку Создать объект. Система отрисует еще одну спираль, и в Дереве модели появится строка Спираль цилиндрическая:3 (см. рис. 6.61)

Рис. 6.61. Построение смещенной плоскости и эскиза-траектории второго опорного витка

12. В горизонтальной плоскости ZX создайте эскиз-сечение кинематической операции — окружность диаметром, равным диаметру проволоки пружины. Выделите горизонтальную плоскость ZX в Дереве построения и щелкните на команде Эскиз на Панели текущего состояния. Для того чтобы центр окружности "привязался" к началу спирали, целесообразно в этом месте сначала создать вспомогательную точку. Активизируйте команду Спроецировать объект (Операции | Спроецировать объект) и

Трехмерные библиотеки

345

поймайте курсором конец спирали. Когда он будет подсвечен "звездочкой" — условным изображением вершины, щелкните левой кнопкой мыши. Указанная вершина спроецируется в плоскость ZX в виде вспомогательной точки (рис. 6.62).

Рис. 6.62. Построение вспомогательной точки в начале спирали

Теперь легко вычертить окружность с центром в начале спирали диаметром 1,2 мм, равном диаметру проволоки пружины d (рис. 6.63). Закройте эскиз.

Рис. 6.63. Построение эскиза-сечения

13. Проследите, чтобы последний Эскиз:4 был выделен в Дереве модели, и вызовите команду Кинематическая операция. На панели свойств в поле Сечение должен быть заявлен Эскиз:4. Последовательно укажите в Дереве модели (или прямо в окне документа) Спираль цилиндрическая:2, Спираль цилиндрическая:1, Спираль цилиндрическая:3. В поле Движение сечения щелкните кнопку Ортогонально траектории. На вкладке Тонкая стенка проследите, чтобы в окне Тип построения тонкой стенки было выбрано Нет. Нажмите кнопку Создать объект, и система построит модель пружины (рис. 6.64). 14. Покажите шлифование на торцах пружины. Для этого создайте еще две смещенные плоскости. Первую плоскость надо задать относительно фронтальной плоскости ZY на расстоянии 0,9 мм (т. е. расстоянии, равном

346

Глава 6

0,75d) в Обратном направлении. Еще одну смещенную плоскость задайте относительно Смещенной плоскости:1 также на расстоянии 0,9 мм в Обратном направлении. Фантомы этих плоскостей появятся на экране в виде прямоугольников, а их названия Смещенная плоскость:2 и Смещенная плоскость:3 — в Дереве модели (рис. 6.65).

Рис. 6.64. Построение модели пружины

Рис. 6.65. Построение двух вспомогательных смещенных плоскостей

Трехмерные библиотеки

347

15. Нажмите кнопку Сечение поверхностью, и в Дереве модели (или в окне документа) укажите на Смещенную плоскость:2. На панели свойств в окне Направление сечения установите Прямое направление (стрелка, появившаяся на экране, помогает правильно выбрать направление отсечения). Нажмите кнопку Создать объект, и 3/4 дуги окружности поджатого витка окажутся зашлифованными. Еще раз вызовите команду Сечение поверхностью и повторите построения, выбрав в качестве поверхности сечения Смещенную плоскость:3, задав при этом Обратное направление отсечения. Для наглядного восприятия модели можно временно удалить с экрана вспомогательные построения (рис. 6.66).

Рис. 6.66. Готовая модель пружины

16. Щелкните правой кнопкой мыши на свободном месте окна документа. Из появившегося меню выберите команду Свойства детали. На вкладке Свойства панели свойств введите Обозначение и Наименование. Чтобы система автоматически вычислила массу пружины, на вкладке Параметры МЦХ в окне Материал предварительно выберите сортамент проволоки и марку стали для изготовления пружины. Например, стальная углеродистая холоднотянутая проволока, применяемая для изготовления пружин, не подвергаемых закалке, II-го класса, нормальной точности, диаметром 1,20 мм обозначается как Проволока II–1,20 ГОСТ 9389-75. В завершении нажмите кнопку Создать объект. 17. Создав трехмерную модель пружины достаточно легко построить ее ассоциативный рабочий чертеж, которому автоматически присваиваются

348

Глава 6

атрибуты (название, материал, обозначение и др.), установленные в свойствах модели. На рабочих чертежах (ГОСТ 2.401-68) пружины располагают горизонтально с правым направлением навивки (рис. 6.67). Действительное направление навивки (правое или левое) должно быть указано в технических требованиях. 18. На чертеж помещают диаграмму испытаний, на которой показывают зависимость нагрузки Р1 и Р2 от деформации. Осевую силу при максимальной деформации Р3 показывают как справочный размер. На диаграмме также отмечают высоту пружины: • Н1 — высота пружины при предварительной деформации, мм; • Н2 — высота пружины при рабочей деформации, мм; • Н3 — высота пружины при максимальной деформации, мм (как справочный размер). 19. Если у пружины контролируют две нагрузки Р1 и Р2, то общую длину Н0 указывают как справочный размер. Так же, как справочный размер, указывают и наружный диаметр пружины D, если в технических требованиях указано одно из требований контроля по стержню или гильзе (Dc или Dг). На чертеже проставляют шаг пружины t и параметры поджатых витков, если они имеются. Размер диаметра проволоки и его предельные отклонения не ставят (он очевиден из данных на сортамент, указанный в графе "Материал" основной надписи чертежа). 20. В основных технических требованиях рабочего чертежа приводят значения модуля сдвига, максимального касательного напряжения и другие параметры пружины в той же последовательности, как они указаны на рис. 6.67, имея в виду следующие соображения. • Для пружинной стали модуль сдвига G равен 80 кН/мм2. • Если пружина после навивки подвергается термообработке, то указывается ее твердость (например: ). Стальная углеродистая холоднотянутая проволока, применяемая для навивки пружины 2-го разряда, класса I, не подвергается закалке. Следовательно, в нашем случае требования по твердости не вводятся. • Максимальное касательное напряжение при кручении τ3 определяется по данным табл. 6.2. Для пружины II-го класса, разряда 1 τ3 = 0,5σв. По ГОСТу 9389-75 для проволоки II-го класса диаметром 1,2 мм временное сопротивление при растяжении σв составляет 2,4—2,7 кН/мм2. Тогда, τ3 = 1,2—1,35 кН/мм2.

Трехмерные библиотеки

Рис. 6.67. Рабочий чертеж винтовой цилиндрической пружины сжатия

349

350

Глава 6

• Значения длины развернутой пружины L, рабочее и полное число витков n и n1 рассчитаны на предварительном этапе проектирования. • Диаметр контрольного стержня Dc или диаметр контрольной гильзы Dг можно определить по следующим формулам: Dс = D – 2d – ∆,

(6.18)

Dг = D + ∆.

(6.19)

где ∆ — относительное отклонение соответственно внутреннего или наружного диаметра пружины, мм. Пусть ∆ = 0,1 мм, тогда Dc = 9,5 мм. • Остальные технические требования для пружин сжатия и растяжения определяются по следующим стандартам:  I класса, разряда 1 по ГОСТу 13766-86;  I класса, разряда 2 по ГОСТу 13767-86;  I класса, разряда 3 по ГОСТу 13768-86;  II класса, разряда 1 по ГОСТу 13770-86;  II класса, разряда 2 по ГОСТу 13771-86;  II класса, разряда 3 по ГОСТу 13772-86;  III класса, разряда 2 по ГОСТу 13775-86. 21. Обозначьте на чертеже шероховатость шлифованных торцов пружины с параметром, например, Ra, равным 6,3. В правом верхнем углу поместите знак шероховатости детали, указывающий на то, что пружина изготавливается из проволоки, наружная поверхность которой не подлежит дополнительной обработке по данному чертежу. В скобках рядом с ним нанесите знак шероховатости без обозначения класса чистоты — сам класс устанавливается на соответствующих поверхностях пружины. 22. Сохраните и закройте рабочий чертеж пружины. Откройте ее модель и добавьте возможности переменных так, чтобы при изменении значений основных параметров изменялась и модель пружины. Первоначальный перечень параметров модели формируется автоматически. Чтобы вызвать список созданных системой переменных, нажмите кнопку Переменные на Стандартной панели (рис. 6.68). 23. В левой части окна документа появится табличный список Переменные, структура которого совпадает с Деревом модели (рис. 6.69). На первом уровне списка расположена сама модель, на следующих — составляющие ее объекты с учетом иерархии и последовательности создания. Чтобы

Трехмерные библиотеки

351

Рис. 6.68. Команда Переменные на Стандартной панели

раскрыть список переменных, щелкните по значку "+", расположенному рядом с названием объекта. Таблица состоит из пяти колонок: • Имя; • Выражение; • Значение; • Параметр; • Комментарий.

Рис. 6.69. Сформированная системой таблица переменных

Имена переменных, присваиваемые системой автоматически, формируются по шаблону vN, где N — порядковый номер переменной. Для наложения дополнительных связей пользователь может создать собственный набор переменных, например, при вводе алгебраических выражений, связывающих один параметр с другими. 24. Раскройте пункт Спираль цилиндрическая:1 и в графе Выражения присвойте изменяемым параметрам собственный набор переменных (рис. 6.70):

352

Глава 6

• Шаг — t; • Число витков — n; • Диаметр D1 — D0. Имя может содержать латинские буквы (прописные или строчные), цифры и знак подчеркивания. Как только параметру присвоено новое имя, оно становится переменной модели. Эти переменные отражаются на самом верхнем уровне списка — на уровне модели в целом. В дальнейшем эти имена (также как и имена, присвоенные системой автоматически) могут участвовать в уравнениях. Для дальнейшего удобного пользования моделью, содержащей переменные, введите пояснения в соответствующую графу Комментарий.

Рис. 6.70. Присвоение новых имен параметрам операции Спираль цилиндрическая:1

25. Одно и то же имя может быть присвоено различным параметрам, и для того чтобы просмотреть элементы, в которых используется выделенная в списке переменная модели, нажмите кнопку Использование переменной на инструментальной панели окна работы с переменными (рис. 6.71).

Рис. 6.71. Вызов команды Использование переменной

Трехмерные библиотеки

353

26. Раскройте пункт Спираль цилиндрическая:2 и присвойте новые имена двум параметрам (рис. 6.72): • Шаг — d; • Диаметр D1 — D0.

Рис. 6.72. Присвоение новых имен параметрам операции Спираль цилиндрическая:2

27. Раскройте пункт Смещенная плоскость:1 и наложите на параметр Расстояние ограничение в виде алгебраического уравнения. Активизируйте двойным щелчком мыши соответствующую ячейку колонки Выражения и введите n*t (рис. 6.73). Для ввода уравнений и неравенств используется общепринятый синтаксис математических выражений. Для ввода математических функций и констант служат кнопки Вставить функцию и Вставить константу на инструментальной панели. Кроме обычных алгебраических выражений система позволяет выполнять и логические операции.

Рис. 6.73. Ввод алгебраического уравнения в пункте Смещенная плоскость:1

28. Далее последовательно раскройте операции и эскизы с созданными системой переменными и присвойте изменяемым параметрам новые имена или выражения: • в пункте Спираль цилиндрическая:3 в графе Выражения введите:  Шаг — d;  Диаметр D1 — D0;  Угол — (n — FLOOR(n))*3601; 1

Для ввода функции "Округление до меньшего целого числа" — FLOOR() воспользуйтесь диалоговым окном Выбор функции, которое вызывается кнопкой Вставить функцию на инструментальной панели таблицы Переменные.

354

Глава 6

• в Эскизе:4 (эскизе-сечении кинематической операции) установите псевдоним d для диаметра окружности; • в Смещенной плоскости:2 и в Смещенной плоскости:3 в поле Расстояние введите 0.75*d. 29. Для того чтобы эти переменные стали доступны для редактирования в сборке, содержащей модель пружины, присвойте переменной детали статус "внешняя". Вызовите из контекстного меню этой переменной команду Внешняя (рис. 6.74). Ячейка таблицы с именем внешней переменной будет выделена синим цветом.

Рис. 6.74. Присвоение переменной статуса "внешняя"

30. Для изменения значения переменной нужно дважды щелкнуть в ячейке Выражение на верхнем уровне таблицы переменных, ввести новое значение переменной и нажать клавишу . Новое значение изменяемой переменной появится в столбце Значение. После ввода новых значений переменных пиктограмма элемента в Дереве модели отмечается красной "галочкой". Это означает, что параметры объекта изменены, но изменения не переданы в модель. Чтобы перестроить модель, нажмите кнопку Перестроить на панели Вид.

Трехмерные библиотеки

355

6.7.3. Пример 28. Создание библиотеки пользователя Пружины сжатия Для упрощения и ускорения проектирования трехмерных сборок, содержащих типовые детали (например, пружины), удобно применять параметрические библиотеки моделей. Библиотека моделей представляет собой отдельный файл с расширением l3d. Модели библиотеки не являются отдельными файлами на диске, а входят составными частями в единый файл библиотеки. Чтобы создать новую библиотеку Пружины, выполните следующие действия. 1. Активизируйте Менеджер библиотек и в левой части диалогового окна раскройте раздел, в котором должна располагаться библиотека пружин, например, раздел Машиностроение. Правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню и выберите команду Создать раздел (рис. 6.75).

Рис. 6.75. Команда Создать раздел контекстного меню

2. В появившемся окне Свойства раздела введите его имя, например Пружины для КОМПАС-3D, и нажмите кнопку OK (рис. 6.76). Имена разделов библиотеки могут состоять из любых символов.

Рис. 6.76. Диалоговое окно Свойства раздела

356

Глава 6

3. Раскройте созданный раздел и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню. Выберите команду Добавить описание | библиотеки документов (рис. 6.77). На экране появится диалог открытия файлов.

Рис. 6.77. Вызов команды Добавить описание | библиотеки документов

4. На жестком диске выберите папку для размещения библиотеки, в поле Имя файла наберите имя файла новой библиотеки, например, Springs (рис. 6.78). В списке Тип файлов выберите строку КОМПАС-Библиотеки моделей (*.l3d) и нажмите кнопку Открыть. В ответ на запрос системы подтвердите создание новой библиотеки.

Рис. 6.78. Диалоговое окно для ввода имени файла новой библиотеки

Трехмерные библиотеки

357

5. На экране появится диалог Свойства библиотеки. Введите в этом диалоге название библиотеки, например Пружины сжатия, и нажмите кнопку OK (рис. 6.79).

Рис. 6.79. Диалоговое окно Свойства библиотеки

6. Созданная библиотека моделей отобразится на уровне выбранного раздела в списке Менеджера библиотек. Подключите созданную библиотеку, щелкнув мышью в квадрате рядом с ее названием (на первой вкладке подключенные библиотеки внутри этого квадрата будут отмечены красной "галочкой"). Чтобы добавить в эту библиотеку ранее созданную модель, выделите название созданной библиотеки и вызовите правой кнопкой мыши контекстное меню. Вызовите из контекстного меню команду Добавить модель в библиотеку... (рис. 6.80).

Рис. 6.80. Команда Добавить модель в библиотеку... контекстного меню

7. На экране появится стандартный диалог выбора файлов. Выберите файл модели и нажмите кнопку Открыть для добавления модели в библиотеку. В появившемся диалоге задайте или Полный путь для нахождения моде-

358

Глава 6

ли, или Относительное имя (например, Пружина 1, поджат целый виток, и нажмите кнопку OK (рис. 6.81).

зашлифовано 3/4 дуги окружности)

Рис. 6.81. Задание имени модели в библиотеке

8. В правой части окна появится созданный файл библиотеки (рис. 6.82). Следует иметь в виду, что созданная библиотека может быть использована только в документе типа Сборка.

Рис. 6.82. Созданный пользователем пункт библиотеки

Забегая немного вперед (о файлах типа Сборка будет рассказано в главе 9), все же попробуйте, как работает созданная вами библиотека. Создайте файл типа Сборка и подключите нужный раздел библиотеки. Выберите название нужной модели в списке и дважды щелкните левой кнопкой мыши на ее названии. В окне документа появится фантом вставляемой модели. Поскольку библиотечная модель содержит внешние переменные, то на панели свойств появится окно работы с переменными. В нем перечислены все внешние переменные данной модели и их значения, такие, какими они были в момент последнего сохранения модели в библиотеке (рис. 6.83). Введите новые значения внешних переменных вставляемой модели и укажите положение ее базовой точки.

Трехмерные библиотеки

359

Рис. 6.83. Панель свойств и фантом вставляемой из библиотеки пользователя модели

Модель будет вставлена в документ, а в Дереве модели появится пиктограмма компонента из пользовательской библиотеки моделей. В документе может быть несколько вставок одной и той же модели с разными значениями одних и тех же переменных. Дальнейшие приемы работы с вставленной библиотечной моделью — перемещение и создание сопряжений — те же, что при работе с уникальным компонентом. Иногда после вставки библиотечный компонент помечается в Дереве модели как ошибочный. В этом случае модель отображается только в Дереве модели, а в окне документа не видна. Причина ошибки может заключаться или во введении таких значений внешних переменных, при которых система уравнений и неравенств, связывающих переменные модели, не может быть решена, или в присвоении одной или нескольким внешним переменным значений, выходящих за пределы допустимого диапазона. Для того чтобы исправить ошибку, войдите в режим редактирования библиотечной модели и отредактируйте значения ее переменных.

6.7.4. Пример 29. Моделирование винтовой цилиндрической пружины сжатия с помощью модуля КОМПАС-SPRING Для моделирования пружин, их проектного или проверочного расчетов служит модуль КОМПAС-SPRING. По результатам расчетов могут быть автоматически сформированы чертежи пружин, содержащие виды, технические требования, диаграммы деформаций или усилий. Расчет выполняется при минимальном количестве исходных данных. В ходе расчета пользователь может изменять параметры для достижения наилучшего результата. Для каждого набора исходных данных определяется несколько вариантов пружин, максимально удовлетворяющих заданным условиям и критериям прочности.

360

Глава 6

Выполните модель винтовой цилиндрической пружины сжатия, имеющей те же характеристики, которые использовались для "ручного" моделирования: 6

 выносливость пружины N = 10 циклов;  осевая сила пружины при предварительной деформации Р1 = 20 Н;  осевая сила при рабочей деформации P2 = 50 Н;  рабочий ход h = 15 мм;  наружный диаметр пружины D = 12 мм;  длина пружины при рабочей деформации H2 = 14—18 мм.

По заданной выносливости N пружину следует отнести ко II-му классу (см. табл. 6.2). Для пружин сжатия II-го класса относительный инерционный зазор δ равен 0,05—0,25. Подставляя минимальное и максимальное значения относительного инерционного зазора в соотношение (6.1), определяем интервал силы при максимальной деформации Р3 = 52,6...66,7 Н. Эти значения подходят для пружин как разряда 1, так и для пружин разряда 2 (см. табл. 6.2). Относите пружину к первому разряду. Для лучшей устойчивости пружины выберите следующий вид крайних витков пружины: поджат целый виток, зашлифовано 3/4 дуги окружности (см. рис. 6.58, в). 1. В начале работы не надо создавать никаких документов. В стартовом окне программы сразу вызовите диалоговое окно Менеджер библиотек и в разделе Расчет и построение подключите библиотеку КОМПАС-SPRING. В этой библиотеке двойным щелчком мыши активизируйте команду Пружина сжатия (рис. 6.84).

Рис. 6.84. Команда Пружина сжатия в библиотеке КОМПАС-SPRING

Трехмерные библиотеки

361

Система выведет на экран диалоговое окно Проектирование цилиндрической пружины сжатия (рис. 6.85) и автоматически создаст документ типа Чертеж с расположенным горизонтально форматом А3 (впоследствии, если вам не нужен будет рабочий чертеж с рассчитанной системой пружиной, закройте этот документ без сохранения).

Рис. 6.85. Диалоговое окно Проектирование цилиндрической пружины сжатия

2. В этом окне нажмите кнопку Проектный расчет. Система выведет на экран диалоговое окно (рис. 6.86). Обратите внимание на то, что обозначения параметров, принятые в КОМПАС-SPRING, отличаются от общепринятых. Так, сила пружины обозначается буквой F (а не Р), рабочий ход — Н (а не h), длина пружины — L (а не Н) и т. д. В этом окне задайте необходимые параметры пружины: • класс пружины — 2 (оставим по умолчанию); • разряд пружины — 1; • материал пружины — Проволока Б-1 (оставим по умолчанию); • диаметр пружины — 12 мм; • относительный инерционный зазор — 0,1 (оставим по умолчанию).

362

Глава 6

При помощи прокрутки выберите тип крайних витков — поджат целый виток, зашлифовано 3/4 дуги окружности (в поле Число опорных (поджатых) витков появится 1,000, в поле Число обработанных витков с одной стороны — 0,750). Введите значения остальных параметров, как на рис. 6.86. Нажмите кнопку OK.

Рис. 6.86. Диалоговое окно проектного расчета пружины в КОМПАС-SPRING

3. На экране появится диалоговое окно Результаты расчета (рис. 6.87). В этом окне выберите один из предлагаемых системой вариантов. В исходных данных для расчета оговорен диапазон длины пружины при рабочей деформации 14—18 мм (в диалоговом окне этот размер обозначен как Длина L2). В этот диапазон попали пружины с длиной 14,2 и 17,2 мм. Выберите один из этих вариантов, например с длиной рабочей деформации 14,2 мм, и нажмите кнопку OK. 4. Система выведет окно-предупреждение KOMPAS-Spring, что пружина спроектирована (рис. 6.88). На запрос, закончить расчет или нет, нажмите кнопку Да. 5. Перед вами опять окно Проектирование цилиндрической пружины сжатия. Здесь можно выполнить проверочный расчет и посмотреть пол-

Трехмерные библиотеки

363

ный отчет о параметрах пружины, нажав кнопку Результаты расчета. Параметры пружины, смоделированной модулем КОМПАС-SPRING, несколько отличаются от параметров пружины, модель которой была выполнена в примере 27 "вручную", но их порядки в общем сходны.

Рис. 6.87. Диалоговое окно Результаты расчета

Рис. 6.88. Окно-предупреждение KOMPAS-Spring

6. В нижней части окна Проектирование цилиндрической пружины сжатия в разделе Вариант построения установите переключатель трехмерная модель и нажмите кнопку Построение. Система сама создаст файл типа Деталь, в котором будет отрисована модель рассчитанной пружины (рис. 6.89).

Рис. 6.89. Модель цилиндрической винтовой пружины сжатия, созданной при помощи библиотеки КОМПАС-SPRING

364

Глава 6

6.8. Библиотека Стандартные изделия 6.8.1. Общие сведения Кроме библиотек, подключаемых при помощи Менеджера библиотек, в системе КОМПАС-3D имеется дополнительная библиотека Стандартные изделия, содержащая типовые конструкторские элементы. Во многом эта библиотека дублирует возможности Менеджера библиотек, за исключением нескольких опций, весьма полезных при трехмерном моделировании. Запуск библиотеки производится через пункт главного меню Библиотеки | Стандартные изделия | Вставить элемент (рис. 6.90).

Рис. 6.90. Запуск библиотеки Стандартные изделия

Рис. 6.91. Окно библиотеки Стандартные изделия

Трехмерные библиотеки

365

На экран будет выведено диалоговое окно библиотеки, в левой части которой содержится структурированный список стандартизованных конструкторских элементов деталей машин и механизмов (рис. 6.91). Рассмотрим пользование пунктом Отверстия, поскольку выполнение большей части конструктивных элементов, содержащихся в нем, не предусмотрены рассмотренными ранее возможностями системы (командой Отверстия, находящейся на инструментальной панели Редактирование детали, и командами Менеджера библиотек). Резьбовые отверстия мы уже моделировали в примерах 14 и 17, где сначала мы определяли диаметр отверстия под резьбу, создавали отверстие, а потом выполняли в нем с учетом недореза условное изображение резьбы. Выполнение этих операций существенно облегчается при помощи библиотеки Стандартные изделия.

6.8.2. Пример 30. Моделирование резьбовых отверстий При помощи библиотеки Стандартные изделия создайте глухое резьбовое отверстие М20×1,5 с глубиной резьбы 50 мм в центре торцевой части специального болта, основные размеры которого указаны на рис. 6.92. 1. Запустите библиотеку Стандартные изделия и раскройте последовательно папки Отверстия — Отверстия цилиндрические — Отверстия резьбо-

Рис. 6.92. Заготовка специального болта

366

Глава 6

вые. Найдите пункт Резьбовое цилиндрическое отверстие с фаской глухое и двойным щелчком мыши активизируйте его (рис. 6.93). 2. В окне документа укажите на торцевую поверхность, где должно быть построено отверстие. Грань будет выделена зеленым цветом, и на ней появится опорная точка — центр будущего отверстия. Если указанная грань имеет вид круга, то опорная точка будет располагаться в центре грани. В противном случае опорная точка расположится в одной из вершин грани.

Рис. 6.93. Активизация пункта Резьбовое цилиндрическое отверстие с фаской глухое

3. После указания грани на панели свойств появятся элементы управления, позволяющие нужным образом изменить параметры добавленной по умолчанию опорной точки (рис. 6.94). Если это необходимо, выберите нужный способ указания опорной точки: • По координатам — положение опорной точки задается в прямоугольной системе координат с осями "1" и "2" (направление осей может не совпадать с направлением осей главной системы координат детали).

Трехмерные библиотеки

367

Введите значения координат в соответствующих полях на панели свойств; • От двух ребер — положение опорной точки задается в системе координат, оси которой проведены через два прямолинейных ребра, принадлежащих указанной грани (ребра могут не быть взаимно перпендикулярными). Укажите ребра, которые будут осями координат "1" и "2", и введите значения в соответствующие поля на панели свойств; • Центр круглого ребра — опорная точка располагается в центре круглого ребра, принадлежащего указанной грани; • По вершине — опорной точкой является проекция отмеченной пользователем вершины на плоскость указанной грани.

Рис. 6.94. Панель свойств для позиционирования опорной точки резьбового отверстия

4. Вы можете указать в выбранной грани несколько опорных точек. В этом случае будет вставлено несколько конструктивных элементов выбранного типа. Чтобы добавить опорную точку, нажмите кнопку Добавить точку и повторите действия по ее позиционированию. 5. В нашем случае опорная точка сразу разместилась в нужном месте — центре указанной торцевой грани. Поэтому для подтверждения положения опорной точки нажмите кнопку Создать объект. После этого на экране появится диалоговое окно библиотеки Стандартные изделия с установленными по умолчанию параметрами отверстия (рис. 6.95). 6. Щелкните дважды на любом из параметров раздела Конструкция и размеры в правой нижней части диалогового окна. На экран будет выведено следующее окно Выбор типоразмеров и параметров для задания параметров резьбового отверстия (рис. 6.96). 7. В раскрывающемся списке Диаметр резьбы выберите 20 (рис. 6.97). В списке Шаг резьбы выберите 1,5. По табл. 5.5 определяем, что нормальный недорез для метрической резьбы с шагом 1,5 равен 4 мм. Тогда в поле Глубина отверстия введите 54 мм, в поле Глубина резьбы — 50 мм. Угол выхода инструмента оставьте 120°, установленный здесь по умолчанию. В заключении нажмите кнопку OK. 8. Во вновь ставшем активным окне библиотеки Стандартных изделий нажмите кнопку Применить. Система отстроит глухое резьбовое отверстие с заданными параметрами (рис. 6.98).

368

Глава 6

Рис. 6.95. Диалоговое окно библиотеки Стандартные изделия с параметрами отверстия, заданными по умолчанию

Рис. 6.96. Диалоговое окно Выбор типоразмеров и параметров

Трехмерные библиотеки

Рис. 6.97. Раскрывающийся список Диаметр резьбы

Рис. 6.98. Специальный болт с глухим резьбовым отверстием

369

ÃËÀÂÀ

7

Специальные возможности системы КОМПАС-3D Система КОМПАС-3D, помимо обычных для САПР среднего уровня операций, снабжена специальными командами и встроенными модулями, значительно расширяющими ее возможности: нанесение объемного текста, создание литейных форм, работа с деталями из листового материала и т. д.

7.1. Нанесение объемного текста 7.1.1. Маркирование и клеймение изделий Система КОМПАС-3D позволяет создавать объемные надписи на гранях моделей подобно тому, как делают надписи с обозначением изделия на литых деталях или выбивают на алюминиевых табличках и значках (рис. 7.1). Нанесение объемного текста необходимо при маркировании (нанесении на изделие знаков, характеризующих это изделие) и клеймении (нанесение знаков, удостоверяющих его качество). Маркировка может состоять из обозначения, шифра, номера партии или серии, даты изготовления, товарного знака предприятия-изготовителя, порядкового номера, марки материала и т. п. Клеймо — это знак, удостоверяющий качество изделия. На чертежах место нанесения маркировки или клейма отмечают точкой и соединяют линией-выноской со знаками маркирования или клеймения (рис. 7.2). Знаки маркирования (окружность) и клеймения (равносторонний треугольник) находятся на панели Обозначения графического редактора. Внутри знака помещают номер соответствующего пункта технических требований, в котором приведены указания о маркировании или клеймении.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

а

371

б

Рис. 7.1. Примеры нанесения объемного текста: а — прямоугольная табличка по ГОСТу 12971-67; б — значок

Рис. 7.2. Обозначение на чертежах: а — маркировки заводского номера ударным способом; б — клейма окончательной приемки краской

На наклонном участке линии-выноски указывают обозначение и способ нанесения маркировки и клейма. Для сокращения объема надписей на чертежах рекомендуется использовать буквенные обозначения (табл. 7.1). В технических требованиях делают запись по типу: "4. Маркировать и клеймить по ТУ...". Указание на маркировку и клеймение записывается последним или предпоследним пунктом.

372

Глава 7

Таблица 7.1. Рекомендуемые обозначения маркировки и клейм по ГОСТу 2.314-68 Содержание или способ нанесения маркировки и клейм

Обозначение

Содержание маркировки Товарный знак, наименование предприятия-изготовителя

Т

Индекс изделия

Ш

Обозначение изделия по основному конструкторскому документу

Ч

Заводской номер изделия, номер партии или серии

Н

Марка материала

М

Номер плавки, порядковый номер в плавке

П

Технические данные

Х

Группа селективности

С

Знаки полярности, направления вращения, направления потока среды и другие данные, необходимые для монтажа

З

Дата изготовления

Д

Цена изделия

Ц

Содержание клейма Испытания (контроль): механические, гидравлические, пневматические, электрические, на твердость и др.

И

Окончательная приемка

К

Способ нанесения маркировки или клейма Ударный

у

Гравированием

г

Травлением

т

Краской

к

Литьем или давлением (прессованием, штамповкой и т. п.)

л

Опция нанесения объемного текста в моделях осуществляется следующим образом:  выделяется плоскость или грань, на которой наносится объемный текст, и создается эскиз;  в этот эскиз помещаются не традиционные геометрические объекты, а необходимый текст;  затем текстовые строки "выдавливаются" или "вырезаются" при помощи

обычных команд по созданию объемных моделей, при этом задаются необходимые параметры операции (глубина, уклон, цвет и др.).

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

373

Поскольку система воспринимает текстовую надпись как обычный эскиз, то при вырезании текста путем операции выдавливания недопустимо использование некоторых символов, имеющих замкнутый контур типа А, Д, 6, 9 и т. д. Продемонстрируем возможность нанесения объемного текста в моделях на примере создания автомобильного номера.

7.1.2. Пример 31. Моделирование автомобильного номера Традиционно автомобильные номера изготавливаются из листового материала с выдавливанием необходимой информации и последующим покрытием белой и черной краской. Такие номера недолговечны: от механических повреждений и воздействия агрессивной атмосферной среды краска на номерах разрушается, и сами таблички подвергаются коррозии. Более долговечными являются автомобильные номера, изготовленные из ударопрочной пластмассы. Кроме того, обладая лучшим наглядным восприятием, они способны повысить безопасность дорожного движения. Попробуем спроектировать такой автомобильный номер. 1. Создайте модель пластины так, как показано на рис. 7.3. Размеры пластины можно подобрать самостоятельно — для нашего случая это не принципиально. Толщину пластины примите равной 3 мм. 2. Вырежьте в пластине элемент выдавливания на глубину 2 мм (рис. 7.4).

Рис. 7.3. Модель пластины номера

Рис. 7.4. Моделирование углубления

3. Создайте поперечный столбик при помощи Операции выдавливания (рис. 7.5). 4. Выделите грань и перейдите в режим создания эскиза. Для того чтобы разместить текст в середине грани, целесообразно провести вспомогатель-

374

Глава 7

ные линии (рис. 7.6). Горизонтальная линия нужна для размещения нижней строки текста, вертикальная — для помещения текста точно по середине текстовой площадки.

Рис. 7.5. Моделирование поперечного столбика

Рис. 7.6. Проведение вспомогательных линий для точного размещения текста

5. Пользуясь стандартным приемом, введите необходимый текст (о вводе текстовых надписей см. разд. 1.7.2). Нажмите кнопку Ввод текста на инструментальной панели Обозначения. В нижней части экрана возникнет панель Размещение, на которой активизируйте кнопку По центру. Поймайте курсором пересечение вспомогательных прямых (проследите, чтобы была включена привязка Пересечение) и щелкните мышью. 6. После задания точки привязки текста система перейдет в режим тестового редактора. В окне документа над точкой привязки появится ограниченный тонкими линиями прямоугольник, внутри которого будут помещаться текстовая надпись и текстовый курсор. Введите следующий текст: о 007 нт. В нашем случае текст носит оформительский характер, поэтому изменим его параметры (рис. 7.7). Параметры можно ввести непосредственно перед вводом символов или после ввода, выделив и соответствующим образом отредактировав символы. Высоту символов подберите самостоятельно. Нажмите кнопку Создать объект.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

375

Рис. 7.7. Ввод текста

Рис. 7.8. Моделирование объемного текста

Рис. 7.9. Моделирование объемного текста в правой части таблички

Рис. 7.10. Скругление кромок объемного текста

376

Глава 7

7. Закройте эскиз и нажмите кнопку Операция выдавливания. На панели свойств задайте прямое направление на расстояние 2 мм. Создайте объект, и система построит объемный текст (рис. 7.8). 8. Аналогично нанесите объемный текст в правой части таблички (рис. 7.9). 9. Последующая работа с объемным текстом ничем не отличается от работы с другими элементами, полученными на основе эскизов. Вызовите команду Скругление, укажите передние плоские грани букв и постройте скругление радиусом 0,1 мм (рис. 7.10). Скруглите кромки других граней таблички.

7.2. Зеркальные детали 7.2.1. Зеркальная симметрия и зеркальные детали Говоря языком начертательной геометрии, зеркальная симметрия есть преобразование положения точек плоскости или пространства, при котором любой точке соответствует другая точка, расположенная на прямой, перпендикулярной некоторой неподвижной плоскости (плоскости симметрии). При этом отрезок между симметричными точками делится точкой пересечения с плоскостью симметрии пополам. Зеркальную симметрию можно рассматривать как отражение в плоском зеркале, при этом плоскость зеркала является одновременно плоскостью изображения и плоскостью симметрии. Поэтому зеркальную симметрию иногда называют зеркальным отражением. Во многих изделиях используются детали, которые являются зеркальной копией друг друга. В соответствии с ГОСТом 2.113-75 чертежи зеркальных деталей располагают в одном документе как групповой чертеж. При этом помещают, как правило, оба изображения (рис. 7.11). Над каждым изображением указывают обозначение исполнения. Кроме того, для второго изображения после обозначения должна быть запись: "зеркальное отражение". Изображение второго исполнения допускается давать упрощенным и в уменьшенном масштабе с указанием масштаба. Система КОМПАС-3D позволяет легко и просто создавать зеркальные копии уже построенных моделей. На рис. 7.12 показаны примеры зеркальных деталей. Даже если зеркальные детали имеют незначительные отличия, целесообразно построить зеркальную копию, а затем изменить ее. К преимуществам создания зеркальной детали следует отнести не только облегчение и сокращение времени соответствующих построений, но и возможность сохранения связей между двумя зеркальными деталями, т. е. модерниза-

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

377

ция исходной модели будет автоматически переноситься в зеркальную копию (на стадии создания зеркальной детали эту связь можно и отключить).

Рис. 7.11. Пример оформления группового чертежа зеркальных деталей

Рис. 7.12. Примеры зеркальных деталей

7.2.2. Пример 32. Модели крышек шестеренного насоса Продемонстрируем построение зеркальной детали на примере крышки шестеренного насоса (рис. 7.13).

378

Глава 7

Рис. 7.13. Модель шестеренного насоса

Рабочие чертежи крышек даны на рис. 7.14 и 7.15. Изучив модель насоса и чертежи, приходим к выводу, что две крышки являются зеркальными копиями друг друга. Их отличают наличие сквозного отверстия и бобышки на левой крышке. 1. Сначала постройте модель правой крышки. В плоскости XY создайте эскиз первой формообразующей операции (рис. 7.16) и примените к нему операцию выдавливания на расстояние 20 мм (рис. 7.17). 2. На грани основания создайте эскиз выступа (рис. 7.18) и выдавите его на расстояние 28 мм (рис. 7.19). 3. В грани крышки создайте эскиз двух окружностей (рис. 7.20) и примените к нему команду Вырезать выдавливанием на расстояние 38 мм (рис. 7.21). 4. Скруглите кромки радиусом 2,5 мм (целесообразно выделить сразу все ребра, подлежащие сруглению, пользуясь клавишей ) — и модель правой крышки готова (рис. 7.22). 5. Теперь спроектируйте собственно зеркальную деталь — левую крышку. Создайте новый документ типа Деталь и вызовите команду Деталь-заготовка на инструментальной панели Редактирование детали (рис. 7.23). Эта команда доступна только в "чистом" документе, т. е. если в модели еще нет первой формообразующей операции. В этом случае первой формообразующей операцией модели будет считаться выбранная деталь-заготовка.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

379

Рис. 7.14. Чертеж правой крышки

6. В появившемся стандартном диалоговом окне надо выбрать документ, в котором находится исходная модель ("Крышка правая"), и открыть его (рис. 7.24). 7. Команда Деталь-заготовка может использоваться не только для создания зеркальной детали, но вообще для создания схожих деталей, где в качестве первого формообразующего элемента служит уже созданная "заготовка". На появившейся панели свойств (рис. 7.25) включите опцию Зеркальная деталь. Зеркальное отображение при этом проводится относительно плоскости XY. 8. Обратите внимание, что вы можете вставить в текущий файл детальзаготовку, сохранив или не сохранив ее связь с моделью-источником. Для выбора нужного варианта служит переключатель Способ вставки на

380

Глава 7

Рис. 7.15. Чертеж левой крышки

Рис. 7.16. Эскиз первой формообразующей операции правой крышки

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

381

Рис. 7.17. Реультат Операции выдавливания

Рис. 7.18. Эскиз выступа

Рис. 7.19. Результат Операции выдавливания

Рис. 7.20. Эскиз окружностей для моделирования глухих отверстий

Рис. 7.21. Результат операции Вырезать выдавливанием

Рис. 7.22. Модель правой крышки

Рис. 7.23. Команда Деталь-заготовка на инструментальной панели Редактирование детали

382

Глава 7

Рис. 7.24. Диалоговое окно Выберите модель

Рис. 7.25. Панель свойств команды Деталь-заготовка

панели свойств. Выбор варианта Вставка внешней ссылкой означает, что в модели будет храниться ссылка на файл детали-заготовки, и каждое изменение в исходной модели будет передаваться в файл, содержащей эту заготовку. Выбор варианта Вставка без истории означает, что тело детали-заготовки копируется в модель, а связь с самой моделью-источником не сохраняется. 9. Щелкните на переключателе Вставка внешней ссылкой и нажмите кнопку Создать объект. В окне документа система построит зеркальное отображение детали (рис. 7.26).

Рис. 7.26. Зеркальное отражение детали

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

383

10. Последующая работа с зеркальной деталью ничем не отличается от обычных приемов трехмерных построений. На грани крышки создайте эскиз бобышки (рис. 7.27) и примените к нему команду Операция выдавливания (рис. 7.28). При этом в поле направления выберите Два направления. В прямом направлении установите на расстояние 24 мм, в обратном направлении — до ближайшей поверхности. 11. На грани бобышки создайте эскиз окружности (рис. 7.29) и командой Вырезать выдавливанием с опцией Через все создайте отверстие (рис. 7.30).

Рис. 7.27. Эскиз бобышки

Рис. 7.28. Результат Операции выдавливания

Рис. 7.29. Эскиз отверстия

Рис. 7.30. Результат операции Вырезать выдавливанием

384

Глава 7

12. На кромке бобышки выполните фаску 2,5×45°, а у ее основания — скругление радиусом 2,5 мм (рис. 7.31). Моделирование левой крышки закончено.

Рис. 7.31. Модель Крышки левой

13. Редактировать элементы заготовки невозможно. Однако если вы применили вариант вставки внешней ссылкой, то исходную модель можно открыть с помощью команды Редактировать источник из контекстного меню заготовки в Дереве модели и изменить ее элементы (рис. 7.32).

Рис. 7.32. Команда Редактировать источник из контекстного меню заготовки

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

385

7.3. Литейные формы 7.3.1. Литейные детали и отливки Детали, изготовляемые отливкой из серого чугуна, стали, цветных сплавов, меди и других материалов, имеют самые разнообразные, иногда очень сложные формы и находят широкое применение в машиностроении (рис. 7.33). Это маховики, шкивы, цилиндры, крышки, рычаги, детали типа опор, кронштейнов, корпусные коробчатые детали.

Рис. 7.33. Примеры литых деталей

В подготовленную литейную форму заливают расплавленный металл, который после остывания и затвердевания образует либо готовую деталь, либо заготовку для последующей механической обработки. Для облегчения извлечения детали из литейной формы цилиндрические поверхности выполняют с небольшим уклоном, а кромки — со скруглениями. При выполнении чертежей литых деталей необходимо учитывать следующие требования.  Корпусные детали коробчатого типа располагают на главном виде так,

чтобы их привалочные плоскости — основные базовые поверхности — занимали горизонтальное положение. Чтобы уменьшить площадь обработки привалочной плоскости, ее делают не сплошной.  Детали типа фланцев или шкивов располагают так, чтобы их ось проеци-

ровалась параллельно основной надписи чертежа (рис. 7.34).  Литейные уклоны на чертеже не изображают, ограничиваются соответст-

вующей записью в технических требованиях.  Все необработанные поверхности плавно соединяются между собой ли-

тейными радиусами. Если все радиусы литейных скруглений на чертеже

386

Глава 7

одинаковы или какой-нибудь радиус является преобладающим, то в технических требованиях выполняют надпись типа: "Радиусы скруглений 2...3 мм" или "Неуказанные литейные радиусы 2...3 мм".  Обрабатываемые поверхности должны быть приподняты над необрабаты-

ваемыми, это обеспечит свободный выход режущему инструменту и уменьшит площадь механической обработки.

Рис. 7.34. Пример изображения литейной детали типа фланца

Отметим особенности простановки размеров литейных деталей.  Перед нанесением размеров необходимо выбрать основную литейную ба-

зу. Литейными базами могут служить оси и плоскости симметрии детали или необрабатываемые поверхности. От литейных баз наносят размеры, определяющие форму и положение необрабатываемых поверхностей.  Отдельно наносят размеры, определяющие форму и положение обрабаты-

ваемых поверхностей относительно конструкторских баз.  Размеры на чертежах литых деталей не допускается наносить в виде замк-

нутой цепи.  На чертежах литых деталей, требующих последующей механической об-

работки, указывают размеры так, чтобы только один размер оказался проставленным между необработанной поверхностью — литейной базой и обработанной поверхностью.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

387

В соответствии с ГОСТом 2.423-73 чертеж отливки выполняют как отдельный чертеж, в котором показывают изображение детали без механической обработки. В графе наименования основной надписи чертежа под названием детали пишут слово "отливка" (рис. 7.35).

Рис. 7.35. Основная надпись чертежа отливки

Внутренний контур обрабатываемых поверхностей, отверстий, впадин, выточек, не выполняемых в литье, показывают сплошной тонкой линией (рис. 7.36). Если в детали имеются усадочные ребра, стяжки, технологические приливы, не удаляемые в литейном цехе, то на чертеже их также изображают сплошной основной линией. Чтобы изготовить деталь литьем, проектируют две литейных полуформы, на разъеме которых образованы углубления для заполнения расплавом. Эти углубления представляют собой как бы отпечаток отливки. Причем в зависимости от формы детали и ее последующей обработки, полость для литья может быть сформирована либо в одной полуформе, либо в обеих. За счет выполнения одной из булевых операций — вычитания компонентов — в системе КОМПАС-3D в значительной степени облегчается процесс проектирования полуформ для изготовления литейных деталей. При этом между литейной деталью и формами для ее изготовления автоматически формируются ассоциативные связи. За счет этого конструктор может вносить какиелибо изменения в модель детали, что автоматически повлечет за собой изменение оснастки. Если вы спроектировали деталь, в которой после литья предусматривается механическая обработка, то, прежде всего, вы должны выполнить модель отливки этой детали. Для этого необходимо удалить из расчета отверстия и пазы, образуемые точением, сверлением или фрезерованием, и предусмотреть соответствующие припуски.

388

Глава 7

Рис. 7.36. Чертеж отливки фланца

7.3.2. Пример 33. Моделирование отливки и литейной полуформы крышки шестеренного насоса Посмотрим, как спроектировать литейную полуформу на примере левой крышки шестеренного насоса, модель которой была выполнена в предыдущем разделе (см. рис. 7.31). 1. Откройте файл, в котором вы сохранили модель левой крышки, и сохраните его под другим именем, например, как "Крышка левая — отливка". Сначала надо подготовить отливку этой детали — удалить изображения всех поверхностей, изготавливаемых после литья, и добавить припуск на механическую обработку. Поскольку первая формообразующая операция модели левой крышки является зеркальной копией правой крышки, то удалить сквозные отверстия под шпильки и штифты можно только в моделиисточнике. При моделировании была использована опция Вставка внешней ссылкой, при которой сохраняется возможность редактирования модели-источника. 2. Выделите в Дереве модели команду Зеркальная деталь:1, правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню этой команды и выберите Редактировать источник. Система откроет файл с моделью-источником. В эскизе

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

389

первой формообразующей операции — Операции выдавливания:1 — удалите окружности, формирующие сквозные отверстия под крепеж (рис. 7.37). 3. Закройте эскиз, в модели-источнике исчезнут сквозные отверстия (рис. 7.38).

Рис. 7.37. Редактирование эскиза Операции выдавливания:1 в модели-источнике

Рис. 7.38. Удаление сквозных отверстий в модели-источнике

4. Задайте припуск на механическую обработку торца детали. В моделиисточнике выйдите в режим редактирования Операции выдавливания:1 и в поле Расстояние 1 увеличьте размер с 20 до 25 мм (рис. 7.39). 5. В Дереве модели-источника выделите команду формирования глухих отверстий Вырезать выдавливанием:1 и из контекстного меню активизируйте Исключить из расчета. Отрисовка глухих отверстий также пропадет (рис. 7.40). 6. Закройте файл и сохраните изменения. В модели — зеркальной копии — также исчезнут отверстия (рис. 7.41). 7. В Дереве модели левой крышки выделите с нажатой клавишей операцию по созданию отверстия (Вырезать выдавливанием:1) и операцию Фаска:1. Правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню. Выберите команду Исключить из расчета. Результаты выделенных операций исчезнут (рис. 7.42).

390

Рис. 7.39. Добавление припуска на механическую обработку торца детали

Глава 7

Рис. 7.40. Удаление глухих отверстий в модели-источнике

Рис. 7.42. Удаление отверстия и фаски

Рис. 7.41. Удаление отверстий в модели — зеркальной копии

Рис. 7.43. Добавление припуска на механическую обработку торца детали

8. Теперь задайте припуск на механическую обработку с другого торца детали. Выйдите в режим редактирования команды Приклеить выдавливанием:1 и в поле Расстояние:1 увеличьте размер с 24 до 30 мм (рис. 7.43). 9. На кромке бобышки постройте литейное скругление радиусом 2,5 мм. Модель отливки детали готова (рис. 7.44). 10. Создайте новый документ типа Деталь и сохраните его, например, как "Литейная полуформа крышки левой". На инструментальной панели Редактирование детали активизируйте команду Деталь-заготовка. В стандартном диалоговом окне выбора файла откройте нужный документ (рис. 7.45).

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

391

Рис. 7.44. Модель отливки детали левой крышки

Рис. 7.45. Диалоговое окно Выберите модель

11. На панели свойств команды Деталь-заготовка проследите, чтобы в Способе вставки была активна кнопка-переключатель Вставка внешней ссылкой. В этом случае изменения, внесенные в отливку детали, автоматически передадутся в его литейную полуформу. Вставьте в документ модель отливки левой крышки. 12. В плоскости XY создайте эскиз будущей литейной полуформы в виде прямоугольника (рис. 7.46). 13. Закройте эскиз и активизируйте команду Операция выдавливания на инструментальной панели Редактирование детали. На вкладке Параметры панели свойств установите Обратное направление, в поле Расстояние 2 введите 150 мм. На вкладке Результат операции щелкните на кнопке Новое тело (этот момент крайне важен для последующих построений). Нажмите кнопку Создать объект, и система отстроит модель полуфор-

392

Глава 7

мы — обычный параллелепипед, внутри которого размещена отливка детали (рис. 7.47). При этом в модели имеются два тела.

Рис. 7.46. Эскиз литейной полуформы

14. На инструментальной панели Редактирование детали щелкните на команде Булева операция (рис. 7.48), при помощи которой можно провести объединение, вычитание или пересечение двух тел, имеющихся в детали. Результатом операции является новое тело. Команда доступна, если в детали создано два и более тел. 15. В Дереве модели укажите тела, участвующие в операции: Операция выдавливания:1 и Деталь-заготовка:1: Крышка левая. Указанные тела подсветятся в окне документа. Соответствующие им пиктограммы будут выделены цветом в Дереве модели. Названия выделенных объектов отобразятся в порядке их указания в списке объектов на вкладке Параметры панели свойств (рис. 7.49). 16. На панели свойств задайте тип булевой операции с помощью группы переключателей Результат операции. Чтобы удалить из первого тела объем, занимаемый вторым телом, активизируйте переключатель Вычитание. Первым считается тело, находящееся на первой позиции списка. Поэтому, когда проходило указание тел для совершения операции, первым целесообразно было выделить Операцию выдавливания:1, из которой будет вычитаться Деталь-заготовка:1: Крышка левая. Если вы указали не в этом порядке, то достаточно легко изменить последовательность

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

393

списка, пользуясь кнопками Переместить вниз и Переместить вверх в окне Список тел. 17. Нажмите кнопку Создать объект. Система проведет вычитание объемов и отстроит модель литейной полуформы (рис. 7.50).

Рис. 7.47. Модель полуформы в режиме отображения Каркас

Рис. 7.48. Команда Булева операция на инструментальной панели Редактирование детали

Рис. 7.49. Вкладка Параметры панели свойств команды Булева операция

394

Глава 7

Рис. 7.50. Литейная полуформа крышки шестеренного насоса

7.4. Моделирование листовой детали 7.4.1. Листовая деталь и ее параметры К листовым деталям относят конструкции, выполненные из листового металла с одинаковой толщиной S. Эти детали могут использоваться в качестве кронштейнов, резервуаров, коробов, кожухов, скоб, шайб и т. д. (рис. 7.51). Особенностью листовой детали является возможность ее сгибания и разгибания.

Рис. 7.51. Примеры листовых деталей

Чертежи листовых деталей, кроме основных изображений готовой детали, содержат полную или частичную развертку этой детали, которая вычерчивается сплошными основными линиями. На изображение развертки наносят только те размеры, которые нельзя указать на изображении готовой детали. Над изображением развертки помещают условный знак развертки (рис. 7.52). На развертке указывают линии сгиба и делают соответствующие надписи.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

395

Особое внимание нужно обращать на правильное определение размеров в местах сгиба детали.

Рис. 7.52. Рабочий чертеж листовой детали Кронштейн

Для пояснения формы листовой детали рекомендуется невидимые контуры листовой детали показывать штриховой линией. Толщину детали не ставят вообще или ставят как справочный размер, т. к. эти поверхности не обрабатываются, а сам размер очевиден из обозначения сортамента листового материала, занесенного в графу "Материал" основной надписи чертежа. Основным элементом листовой детали является сгиб — цилиндрический участок листовой детали (рис. 7.53). В сгибе существует слой материала, который не деформируется при сгибании. Этот слой называется нейтральным слоем. Длина нейтрального слоя L не изменяется при его разгибании (рис. 7.54). Длина развернутого участка сгиба равна длине нейтрального слоя: L = π(R + kS )

α , 180

(7.1)

396

Глава 7

где L — длина нейтрального слоя, R — внутренний радиус сгиба, S — толщина листового материала, k — коэффициент нейтрального слоя; α — угол сгиба.

Рис. 7.53. Сгиб листовой детали

Рис. 7.54. Параметры сгиба

Минимально допустимый внутренний радиус сгиба R (в холодном состоянии) зависит от свойств материала и его толщины (табл. 7.2). Таблица 7.2. Минимально допустимые внутренние радиусы сгиба (мм) в холодном состоянии для различных листовых материалов Толщина материала S, мм

Сталь 20

Алюминиевый сплав Д16М

Алюминий

Латунь

Медь

0,5

0,5

1,5

0,5

0,5

0,5

0,6

0,6

1,8

0,6

0,6

0,6

0,8

1,0

2,4

1,0

0,8

0,8

1,0

1,0

3,0

1,0

1,0

1,0

1,2

1,5

3,6

1,0

1,0

1,0

1,5

1,8

4,5

1,5

1,5

1,0

1,8

2,0

5,4

2,0

2,0

1,5

6,5

2,0

2,0

1,5

9,0

2,5

2,0

2,0

11,0

3,0

2,5

2,5

13,5

3,5

3,0

3,0

16,0

4,0

4,0

3,5

19,5

5,5

5,5

4,0

2,0

2,0

2,25

2,5

2,5

3,5

2,75

4,5

3,0

5,5

3,25

6,0

3,5

7,0

3,75

8,0

4,0

9,0

4,5

11,0

5,0

13,0

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

397

При создании сгиба системой КОМПАС-3D предусматривается возможность задания одного из четырех способов определения длины развернутого участка сгиба:  Коэффициент (имеется в виду коэффициент нейтрального слоя);  Величина сгиба;  Уменьшение сгиба;  Таблица сгибов.

Коэффициент нейтрального слоя определяет положение нейтрального слоя по толщине сгибаемого тела: k=

t , S

(7.2)

где t — расстояние от внутренней поверхности сгиба до нейтрального слоя. При увеличении коэффициента нейтральный слой смещается к внешней поверхности сгиба, а длина развернутого участка увеличивается. При уменьшении коэффициента происходят обратные изменения. Значения коэффициента нейтрального слоя зависят от физических характеристик материала, его толщины и радиуса сгиба. Величина сгиба — это явно заданное значение длины развертки (расстояние l) цилиндрической части сгиба (рис. 7.55). При этом полная длина развертки сгиба L при разгибании рассчитывается по формуле: L = l1 + l + l2,

(7.3)

где l1 и l2 — длины прилегающих к сгибу участков листового тела; l — длина развертки цилиндрической части сгиба.

а

б

Рис. 7.55. Определение полной длины развертки через величину сгиба: а — сгиб согнут; б — сгиб разогнут

Уменьшение сгиба — разница между суммой проекций сгиба и длиной развертки цилиндрической части сгиба (рис. 7.56).

398

Глава 7

Уменьшение сгиба определяется по формуле: (7.4)

∆l = 2a – l,

где а — проекция (геометрический параметр) сгиба, определяемая системой автоматически. Для углов сгиба больше 90° значение уменьшения сгиба может быть отрицательным.

а

б

в

Рис. 7.56. Определение параметра α: а — при α < 90°; б — при α = 90°; в — при α > 90°

При этом полная длина развертки L при разгибании сгиба рассчитывается по формуле (рис. 7.57): (7.5)

L = L1 + L2 – ∆l, где L1 и L2 — длины сторон вместе с проекцией сгиба.

а

б

Рис. 7.57. Определение полной длины развертки через уменьшение сгиба: а — сгиб согнут; б — сгиб разогнут

Таблица сгибов — это таблица, хранящаяся в отдельных текстовых файлах (с расширением loa) и содержащая значения коэффициента нейтрального слоя, величины сгиба и уменьшения сгиба, соответствующие различным толщинам материала, углам и радиусам сгиба. Файлы таблиц доступны для просмотра и редактирования при помощи любого текстового редактора, например, Блокнота Windows.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

399

Наиболее простым способом определения длины развертки является установка коэффициента нейтрального слоя. Поскольку методология моделирования листовых деталей в достаточной степени отличается от моделирования других твердых тел, в системе КОМПАС-3D предусмотрена отдельная инструментальная панель, на которой расположены команды моделирования листовых деталей. Эта панель включается нажатием кнопки Элементы листового тела, расположенной на Панели переключения (рис. 7.58).

Рис. 7.58. Кнопка переключения Элементы листового тела

Далее рассмотрим общие принципы моделирования листовых деталей и возможности соответствующих команд на странице Элементы листового тела, а затем перейдем к конкретному примеру.

7.4.2. Листовое тело Моделирование листовой детали начинается с создания листового тела — первого элемента детали. Затем к нему добавляются все остальные элементы — сгибы, выступы, лапки, в которых в дальнейшем можно формировать отверстия и вырезы. С листовой деталью можно работать как с обычной моделью — приклеивать и вырезать формообразующие элементы любого типа, а также добавлять конструктивные элементы — скругления, фаски, ребра, отверстия и т. п. Перед построением листового тела необходимо создать эскиз, определяющий форму тела. Листовое тело формируется путем выдавливания эскиза в направлении, перпендикулярном его плоскости. Для формирования листового тела служит команда Листовое тело на странице Элементы листового тела (рис. 7.59). Существуют два варианта построения листового тела:  на основе разомкнутого эскиза;  на основе замкнутого эскиза.

При построении листового тела на основе разомкнутого эскиза моделирование листового тела проводится сразу в согнутом состоянии. На рис. 7.60 показан разомкнутый эскиз и результат построения листового тела.

400

Глава 7

Рис. 7.59. Команда Листовое тело на странице Элементы листового тела

а

б

Рис. 7.60. Создание листового тела на основе разомкнутого эскиза: а — эскиз; б — результат построения

а

б

Рис. 7.61. Создание листового тела на основе замкнутого эскиза: а — эскиз; б — результат построения

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

401

Способ построения листового тела на основе замкнутого эскиза позволяет получить плоское основание нужной формы (рис. 7.61). После создания листовое тело не имеет сгибов, они добавляются при дальнейших построениях. Преимуществом создания листового тела на основе замкнутого эскиза является возможность формирования отверстий и вырезов сразу на стадии первой формообразующей операции. Модель одной и той же детали можно построить как на основе разомкнутого, так и на основе замкнутого эскиза. Какой из способов вы примените для моделирования первого формообразующего элемента, зависит от формы проектируемой детали и вашего плана моделирования.

7.4.3. Создание и добавление сгибов С окончанием построения листового тела активизируется ряд кнопок на панели инструментов Элементы листового тела, предназначенных для работы с листовым телом. Прежде всего, это команды создания и добавления сгибов (рис. 7.62):  Сгиб — для создания сгиба по ребру листовой детали;  Сгиб по эскизу — для создания элемента с несколькими сгибами, про-

филь которого определяется контуром в эскизе;  Сгиб по линии — для создания сгиба по прямой линии относительно

какой-либо грани этой детали;  Подсечка — для создания сразу двух сгибов по прямой линии относи-

тельно какой-либо грани этой детали.

Рис. 7.62. Команды создания и добавления сгибов

Добавление простого сгиба (сгиба по ребру детали) Для добавления простого сгиба нажмите кнопку Сгиб на инструментальной панели и укажите в окне документа ребро, на котором необходимо построить дополнительный сгиб (рис. 7.63, а). Ребро должно быть прямолинейным, например, прямолинейный участок кромки листового тела на торце детали.

402

Глава 7

Указанное ребро будет выделено зеленым цветом и считается линией сгиба, а грань, в котором лежит это ребро, — базовой гранью сгиба.

а

б

Рис. 7.63. Выделение ребра для построения сгиба (а) и фантом сгиба (б)

После выделения ребра в окне документа появится фантом предложенного системой простого сгиба (рис. 7.63, б). Для формирования сгиба необходимо установить его геометрические характеристики на вкладке Параметры панели свойств (рис. 7.64).

Рис. 7.64. Панель свойств команды Сгиб

При помощи одной из двух кнопок Направление отсчета установите направление сгиба — прямое или обратное. Если деталь сгибается в сторону базовой грани, то считается, что сгиб произведен в прямом направлении. При сгибании в противоположную сторону сгиб считается произведенным в обратном направлении. Выберите один из вариантов размещения сгиба на ребре, раскрыв соответствующий список (рис. 7.65):  По всей длине — ширина сгиба равна длине ребра (рис. 7.66, а);  По центру — значение ширины сгиба вводится в поле Ширина, а сгиб размещается по центру ребра (рис. 7.66, б);  Слева — значение ширины вводится в поле Ширина, а сгиб размещается так, чтобы левый конец ребра лежал в плоскости левой стороны сгиба (рис. 7.66, в);  Справа — значение ширины вводится в поле Ширина, а сгиб размещается так, чтобы правый конец ребра лежал в плоскости правой стороны сгиба (рис. 7.66, г);

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

403

Рис. 7.65. Раскрывающееся окно Размещение сгиба на ребре

а

б

в

г

Рис. 7.66. Способы Размещения сгиба на ребре: а — По всей длине; б — По центру; в — Слева; г — Справа

 Два отступа — ширина сгиба задается значениями отступа слева —

Отступ 1 и справа — Отступ 2. Значения отступов могут быть как положительными, так и отрицательными. Положительный отступ откладывается внутрь детали, а отрицательный — наружу. Значения отступов, при которых сгиб оказывается отделенным от тела детали, не допускаются;  Отступ слева — ширина сгиба и величина отступа вводятся в поля Отступ и Ширина. Сгиб размещается так, чтобы расстояние от левого конца ребра до левой стороны сгиба равнялось заданному значению отступа;

404

Глава 7

 Отступ справа — ширина сгиба и величина отступа также вводятся в по-

ля Отступ и Ширина. Сгиб размещается так, чтобы расстояние от правого конца ребра до правой стороны сгиба равнялось заданному значению отступа. Выберите Способ задания длины прилегающей к сгибу стороны — продолжения сгиба (рис. 7.67, а):  Длина;  Длина по контуру;  Длина по касанию.

а

б

Рис. 7.67. Формирование прилегающей к сгибу стороны: а — с продолжением сгиба; б — без продолжения сгиба

Особенности того или иного способа очевидны из представленных на кнопках логотипов. При использовании способа Длина возможен ввод нулевого значения длины. Это означает формирование сгиба без продолжения (рис. 7.67, б). При использовании способов Длина по контуру и Длина по касанию становится доступной опция Внутри, позволяющая выбрать поверхность, ограничивающую длину продолжения. Задание длины по контуру доступно для углов от 0 до 180°. При использовании способов Длина по контуру и Длина по касанию значение, вводимое в поле Длина, должно быть больше некоторого минимального значения. В общем случае оно зависит от толщины материала, угла и радиуса сгиба. Выберите нужный переключатель в группе Интерпретация угла:  Угол сгиба;  Дополняющий угол.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

405

Интерпретация угла в комбинации с установленным направлением отсчета сгиба (прямым или обратным) определяет направление отсчета угла сгиба (рис. 7.68).

Рис. 7.68. Направление отсчета углов сгиба: а — Прямое направление и Угол сгиба; б — Обратное направление и Угол сгиба; в — Прямое направление и Дополняющий угол; г — Обратное направление и Дополняющий угол

Если угол интерпретируется как угол сгиба, то направление отсчета угла совпадает с направлением полученного сгиба. Если же угол интерпретируется как дополняющий угол, то эти направления совпадают только при значениях угла от 0 до 180°. При значениях дополняющего угла от 180 до 360° направление полученного сгиба оказывается противоположно выбранному направлению отсчета угла. Построение сгиба с дополняющим углом 180° невозможно. Выберите способ задания радиуса сгиба:  Внутренний радиус;  Наружный радиус.

Минимальное значение внутреннего радиуса — 0,0002 мм. Внутренний R и наружный Rн радиусы связаны простым соотношением: Rн = R + S.

(7.6)

Поэтому минимальное значение наружного радиуса равно (S + 0,0002) мм.

406

Глава 7

Укажите способ смещения сгиба, выбрав нужный вариант из раскрывающегося списка (рис. 7.69):  Смещение внутрь;  Смещение наружу;  По внешней линии контура;  По внутренней линии контура;  По касанию к сгибу.

Рис. 7.69. Раскрывающийся список Способы смещения сгиба

а

б

в

Рис. 7.70. Варианты способа смещения сгиба: а — смещение внутрь; б — смещение наружу; в — смещение 0

При смещении сгиба внутрь или наружу (рис. 7.70, а и б) расстояние смещения задается пользователем в поле Смещение. Если в этом поле установлено значение 0, то сгиб начинается непосредственно от ребра (рис. 7.70, в). При других типах смещения расстояние смещения определяется системой автоматически. Это расстояние зависит от угла сгиба, толщины материала и внутреннего радиуса сгиба. Выберите один их четырех способов определения длины развертки сгиба из следующего списка (см. разд. 7.4.1):  Коэффициент;  Величина сгиба;

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

407

 Уменьшение сгиба;  Таблица сгибов.

Включите или выключите опцию Разогнуть, управляющую состоянием сгибов листового элемента. Если опция Разогнуть выключена, тогда сгиб будет согнут.

Управление боковыми сторонами сгиба и его продолжения Дополнительные опции команды Сгиб позволяют выполнить:  уклон продолжения сгиба;  угол на сгибе;  уменьшение или увеличение ширины продолжения сгиба.

Команды управления этими параметрами расположены на вкладке Боковые стороны панели свойств команды Сгиб (рис. 7.71). Параметры для каждой стороны (левой и правой) сгиба устанавливаются отдельно.

Рис. 7.71. Вкладка Боковые стороны панели свойств команды Сгиб

Для формирования уклона (рис. 7.72, а), угла на сгибе (рис. 7.72, б) или совместно уклона и угла на сгибе (рис. 7.72, в) активизируйте переключатель Уклон и угол слева (или Уклон и угол справа). Правила задания угла уклона боковой стороны сгиба и угла на сгибе следующие:  углы измеряются на разогнутом сгибе;  углы отсчитываются от плоскости, перпендикулярной ребру, вдоль кото-

рого располагается сгиб;

а

б

в

Рис. 7.72. Управление боковыми сторонами сгиба и его продолжения: а — уклон слева и справа; б — угол на сгибе слева и справа; в — уклон и угол на сгибе слева и справа

408

Глава 7

 углы могут принимать значения ±90°;  положительные углы откладываются внутрь по отношению к телу сгиба,

отрицательные — наружу. На этой же вкладке устанавливаются параметры расширения продолжения сгиба. Значения расширения могут быть отрицательными, положительными или нулевыми. Положительное расширение приведет к увеличению ширины продолжения сгиба (рис. 7.73, а), отрицательное — к уменьшению ширины продолжения сгиба (рис. 7.73, б). При нулевом значении расширения продолжения сгиба его ширина не изменяется. Для ввода величины расширения продолжения сгиба служит поле Длина.

а

б

Рис. 7.73. Изменение расширения продолжения сгиба: а — увеличение; б — уменьшение

Добавление сгиба с освобождением Сгиб листовой детали может иметь освобождение — пазы в листовой детали, расположенные по бокам сгиба. Форма освобождения сгиба может быть прямоугольной (рис. 7.74, а) или скругленной (рис. 7.74, б).

а

б

Рис. 7.74. Освобождение сгиба: а — прямоугольное; б — скругленное

Чтобы выбрать форму освобождения сгиба и задать его характеристики — глубину и ширину освобождения, откройте вкладку Освобождение на панели свойств команды Сгиб (рис. 7.75).

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

409

Рис. 7.75. Вкладка Освобождение панели свойств команды Сгиб

Выберите форму освобождения, активизировав нужный переключатель в группе Тип:  Прямоугольное;  Скругленное. Введите размеры освобождения в поля Глубина и Ширина. Эти значения не могут быть отрицательными. Опция Включить в ширину сгиба управляет расположением освобождений относительно сгиба. Если значения ширины освобождений должны включаться в ширину сгиба, активизируйте эту опцию. При отключенной опции ширина освобождений не включается в ширину сгиба.

Добавление сгиба по эскизу В листовой детали можно создать сгиб по эскизу — элемент с несколькими сгибами, профиль которого определяется контуром в эскизе. Сгиб по эскизу располагается вдоль прямолинейного ребра (или нескольких прямолинейных ребер). Это ребро будет считаться линией сгиба, а содержащая его грань (внешняя или внутренняя) — базовой гранью сгиба. Перед тем как выполнять команду Сгиб по эскизу, необходимо создать сам эскиз, вдоль которого будет изгибаться часть листовой детали. При этом к эскизу предъявляются следующие требования:  эскиз должен располагаться в плоскости, перпендикулярной ребру, вдоль которого будет расположен сгиб;  эскиз может содержать только один контур;  контур в эскизе должен быть разомкнут;  контур в эскизе должен начинаться от точки — проекции ребра, вдоль которого будет расположен сгиб;  контур может состоять только из отрезков и дуг окружности. Если первый объект контура — дуга, она должна быть касательна к проекции базовой грани сгиба. Чтобы построить такой сгиб, укажите эскиз и вызовите команду Сгиб по эскизу. Выберите способ построения сгиба, используя группу переключателей Способ (рис. 7.76):  при выборе способа По ребру сгиб располагается вдоль одного ребра, и ширина сгиба равна длине ребра (рис. 7.77, б);

410

Глава 7

Рис. 7.76. Группа переключателей Способ на панели свойств команды Сгиб по эскизу

а

б

г

в

д

Рис. 7.77. Примеры сгибов по эскизу: а — исходное состояние листового тела и эскиза; б — сгиб По ребру; в — сгиб На расстояние в Прямом направлении; г — сгиб На расстояние в Два направления; д — сгиб, построенный по Последовательности ребер

 при выборе способа На расстояние сгиб также располагается вдоль одно-

го ребра, но ширина сгиба задается пользователем и может откладываться в разные стороны от плоскости эскиза (рис. 7.77, в и г). Для выбора направления построения служит список Направление на панели свойств;  при выборе способа Последовательность ребер сгиб может располагаться вдоль цепочки прямолинейных ребер. Для этого следует указывать последовательно ребра, соединяющиеся друг с другом вершинами или сгибами (рис. 7.77, д). В окне документа укажите ребро или ребра, где должен расположиться сгиб, на панели свойств выполните настройку элементов сгиба и нажмите кнопку Создать объект.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

411

Добавление сгиба по линии Листовую деталь можно согнуть по прямой линии относительно какой-либо плоской грани. Для этого служит команда Сгиб по линии на инструментальной панели. Создание сгиба по линии в листовой детали проходит в два этапа: построение линии сгиба и формирование самого сгиба. В качестве линии сгиба может использоваться один из следующих прямолинейных объектов:  отрезок эскиза;  сегмент ломаной;  вспомогательная ось;  прямолинейное ребро формообразующего элемента или поверхности.

Линия сгиба должна располагаться в плоскости базовой грани и пересекать ее ребра хотя бы в одной точке (рис. 7.78, а и в).

а

б

в

г

Рис. 7.78. Примеры сгибов по линии: а — эскиз для сгибания лапки; б — результат построения; в — эскиз для сгибания в месте отверстия; г — результат построения

Результат построения сгиба по линии (рис. 7.78, б и г) зависит от взаимного расположения базовой грани и линии сгиба. В общем случае сгиб по линии осуществляется в такой последовательности. 1. Постройте линию сгиба: выделите базовую грань и создайте в этой грани новый эскиз с отрезком прямой линии.

412

Глава 7

2. Вызовите команду Сгиб по линии на панели Элементы листового тела. В окне документа укажите базовую грань и линию сгиба. Характеристики сгиба по линии задаются так же, как и простого сгиба на вкладке Параметры панели свойств. Здесь необходимо установить или проконтролировать: • направление отсчета сгиба; • вариант интерпретации угла и значение угла в поле Угол; • способ задания радиуса сгиба и его значение в поле Радиус сгиба; • способ определения длины развертки сгиба; • включение или выключение опции Разогнуть. Характерным свойством команды Сгиб по линии является наличие переключателя — Сторона 1 и Сторона 2. Этот переключатель определяет положение неподвижной стороны базовой грани, которое при сгибе не изменяется. Чтобы получить нужный результат сгиба по линии, комбинируйте включением кнопок в группах переключателей Направление отсчета и Неподвижная сторона сгиба (рис. 7.79).

а

в

б

г

д

Рис. 7.79. Выбор направления отсчета и неподвижной стороны сгиба: а — листовое тело и эскиз линии сгиба; б — прямое направление и сторона 1; в — обратное направление и сторона 1; г — прямое направление и сторона 2; д — обратное направление и сторона 2

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

413

Еще одним отличием команды Сгиб по линии является указатель способа сгиба, в котором можно установить нужный вариант из раскрывающегося списка (рис. 7.80):  По линии сгиба;  Линия сгиба снаружи;  Линия сгиба внутри;  По касанию.

Рис. 7.80. Раскрывающийся список Способ сгиба

Добавление подсечки Для того чтобы добавить в детали сразу два сгиба по прямой линии (рис. 7.81), служит команда Подсечка на инструментальной панели Элементы листового тела.

а

б

Рис. 7.81. Пример формирования двух сгибов по прямой линии: а — эскиз; б — результат построения подсечки

Требования к линии сгиба подсечки и процесс задания ее параметров аналогичен формированию сгиба по линии. На панели свойств команды Подсечка появились две новые опции.  Кнопки-переключатели Размер подсечки позволяют выбрать один из трех способов задания расстояния от выделенной грани до грани, создаваемой системой:

414

Глава 7

• снаружи; • внутри; • полный. Активизировав нужную опцию, введите значение Размер подсечки в соответствующее поле.  Опция С добавлением материала или Без добавления материала устанавливает положение проекции подсечки на базовую грань и форму ее развертки. Для выбора варианта Без добавления материала надо снять флажок. Соответствующие пояснения даны в табл. 7.3 и на рис. 7.82 и 7.83. Таблица 7.3. Способы построения подсечек Положение проекции подсечки на базовую грань

Способ подсечки

Форма развертки

Подсечка с добавлением материала

совпадает с контуром проекции исходного элемента (рис. 7.82, в)

не совпадает с формой исходного элемента (рис. 7.82, г)

Подсечка без добавления материала

не совпадает с контуром проекции исходного элемента (рис. 7.83, в)

совпадает с формой исходного элемента (рис. 7.83, г)

а

б

в

г

Рис. 7.82. Формирование подсечки с добавлением материала: а — эскиз; б — результат операции; в — вид сверху; г — развертка

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

415

а

б

в

г

Рис. 7.83. Формирование подсечки без добавления материала: а — эскиз; б — результат операции; в — вид сверху; г — развертка

7.4.4. Замыкание углов В листовой детали можно выполнить замыкание углов, т. е. уменьшить или убрать зазоры между смежными сгибами. Для определения формы углов и расстояний между примыкающими гранями сгиба служит команда Замыкание углов на странице Элементы листового тела (рис. 7.84). 1. Нажмите кнопку Замыкание углов на панели Элементы листового тела. 2. Укажите плоскую грань или ребро сгиба, примыкающее к другому сгибу — стороны замыкаемого угла подсветятся. За один вызов команды Замыкание углов вы можете указать несколько углов для замыкания. Их список будет выведен в окне Углы на панели свойств (рис. 7.85). 3. На вкладке Параметры панели свойств выберите один из трех способов замыкания (рис. 7.86): • замыкание встык; • замыкание с перекрытием; • плотное замыкание.

416

Глава 7

Рис. 7.84. Команда Замыкание углов на инструментальной панели Элементы листового тела

Рис. 7.85. Панель свойств команды Замыкание углов

а

б

в

г

Рис. 7.86. Способы замыкания угла листовой детали без его обработки: а — исходное состояние; б — Замыкание встык; в — Замыкание с перекрытием; г — Плотное замыкание

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

417

4. Здесь же определите параметры обработки угла (рис. 7.87): • без обработки; • стык по кромке; • стык по хорде. Обратите внимание на то, что варианты Стык по кромке и Стык по хорде доступны, если смежные сгибы имеют одинаковые углы и одинаковые радиусы. При этом стык по хорде возможен при всех способах замыкания, а стык по кромке — только для замыкания встык и плотного замыкания.

а

б

в

Рис. 7.87. Обработка угла листовой детали при плотном замыкании: а — без обработки; б — стык по кромке; в — стык по хорде

5. В поле Зазор задайте расстояние, на котором будут расположены друг от друга стороны замыкаемого угла.

7.4.5. Добавление вырезов и отверстий В листовой детали можно создавать отверстия и вырезы произвольной формы. Теоретически эти элементы могут быть образованы обычным для трехмерных моделей приемом — при помощи команды Вырезать выдавливанием. Однако при формировании отверстий и вырезов в листовых деталях рекомендуется использовать специальные команды Отверстие в листовом теле и Вырез в листовом теле на панели Элементы листового тела, т. к. они учитывают особенности построения листовых тел (рис. 7.88).

Рис. 7.88. Команды формирования вырезов и отверстий на инструментальной панели Элементы листового тела

Если отверстие или вырез захватывает сгиб, то при изменении состояния сгиба оно перестраивается. Получившаяся в результате форма отверстия или выреза зависит от типа его построения и от того, в каком состоянии находился сгиб во время создания отверстия или сгиба.

418

Глава 7

а

б

Рис. 7.89. Примеры построения в листовой детали: а — отверстий; б — вырезов

Команда Отверстие в листовом теле позволяет строить цилиндрические отверстия в листовой детали (рис. 7.89, а), а команда Вырез в листовом теле — отверстия произвольной формы (рис. 7.89, б). 1. Перед вызовом команды выделите плоскую грань, на которой вам надо сформировать отверстие, и нажмите кнопку Отверстие в листовом теле. В окне детали появится фантом отверстия и стрелка, показывающая направление вырезания. Изменить направление невозможно. По умолчанию центр отверстия размещается в начале локальной системы координат выбранной грани. 2. Чтобы расположить отверстие в нужном месте грани, на панели свойств расфиксируйте поле т (рис. 7.90). В окне документа щелкните мышью в том месте грани, где примерно должен располагаться центр отверстия. Впоследствии, выйдя в режим редактирования эскиза, можно задать точное положение отверстия на грани.

Рис. 7.90. Панель свойств команды Отверстие в листовом теле

3. Выберите тип построения отверстия: • По толщине; • На глубину; • До грани. Если отверстие строится На глубину, то введите ее значение в поле Глубина.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

419

Если отверстие строится До грани, то в окне документа укажите объект, ограничивающий расстояние вырезания. В качестве этого объекта может использоваться грань, поверхность, проекционная или вспомогательная плоскость. 4. Введите значение диаметра отверстия в поле Диаметр. Ход построения при использовании команды Вырез в листовом теле аналогичен команде Отверстие в листовом теле. Единственное, что здесь требуется — перед вызовом команды в требуемой грани необходимо построить и выделить эскиз — контур будущего выреза. В эскизе должен быть один замкнутый контур.

7.4.6. Добавление пластины При помощи команды Пластина (рис. 7.91) система позволяет добавлять к листовой детали плоские элементы — пластины.

Рис. 7.91. Команда Пластина на инструментальной панели Элементы листового тела

Пластина формируется путем выдавливания замкнутого эскиза на глубину, равную толщине материала детали (рис. 7.92). Контур эскиза пластины должен пересекать контур базовой грани.

а

б

Рис. 7.92. Формирование Пластины в листовой детали: а — эскиз; б — результат операции

420

Глава 7

1. В базовой грани создайте эскиз, определяющий форму пластины. 2. Выделите эскиз и вызовите команду Пластина. На экране появится фантомное изображение создаваемой пластины. Стрелкой показано направление выдавливания. Это направление, а также глубина выдавливания определяются системой автоматически. 3. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует пластину в проектируемой листовой детали.

7.4.7. Разгибание и сгибание сгибов, развертка Формирование отверстий, вырезов и некоторых других конструктивных элементов удобнее выполнять, если сгибы листового тела находятся в разогнутом виде. Чтобы разогнуть или согнуть один или несколько сгибов листовой детали, вызовите команду Разогнуть или Согнуть, соответственно, на панели Элементы листового тела (рис. 7.93).

Рис. 7.93. Команды Разогнуть и Согнуть на инструментальной панели Элементы листового тела

После вызова команды в окне документа необходимо указать неподвижную грань и сгибы, состояние которых требуется изменить (рис. 7.94).

а

б

Рис. 7.94. Разгибание сгиба: а — выделение неподвижной грани и сгиба; б — результат операции

Можно разогнуть все сгибы листовой детали одновременно, получив ее плоскую проекцию — развертку.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

421

Для формирования развертки в системе предусмотрены две команды (рис. 7.95):  Параметры развертки;  Развертка.

Рис. 7.95. Команды формирования развертки

Команда Параметры развертки нужна для того, чтобы установить характеристики развертки — выбрать неподвижную грань и задать состояния сгибов. Нажав на панели свойств кнопку Выбор сгибов, можно с помощью списка сгибов и дополнительной панели над списком задать для каждого сгиба индивидуальное состояние (рис. 7.96). По умолчанию разгибаются все сгибы.

Рис. 7.96. Панель свойств команды Параметры развертки

После установки параметров развертки становится доступной команда Развертка, которая переводит модель в режим развернутого отображения. Если в листовой детали вы установили параметры развертки, то в дальнейшем достаточно легко построить ассоциативный чертеж развертки. Для этого необходимо выполнить следующие операции. 1. Создайте документ типа Чертеж. 2. Задайте требуемый формат и ориентацию листа. 3. Создайте Произвольный вид на инструментальной панели Ассоциативные виды. 4. На панели свойств раскройте список Ориентация и укажите вариант Развертка, задайте масштаб и активизируйте специальную кнопку-переключатель Развертка (рис. 7.97).

422

Глава 7

Рис. 7.97. Панель свойств команды Произвольный вид

5. Укажите положение вида на листе чертежа, и система отрисует двумерный чертеж развертки листовой детали.

7.4.8. Штампованные детали Кроме собственно гнутых листовых деталей, система предусматривает возможность моделирования штампованных деталей при помощи команд (рис. 7.98):  Открытая штамповка;  Закрытая штамповка;  Жалюзи;  Буртик.

Рис. 7.98. Команды формирования штамповки на инструментальной панели Элементы листового тела

Фактически создание штамповки относится не к операциям гибки, а к операциям деформирования, когда листовой материал вытягивается и его толщина уменьшается. При выполнении команд формирования штампованных деталей это изменение толщины материала в системе КОМПАС-3D не учитывается. Общий принцип моделирования штамповки одинаков. 1. Создайте листовое тело. 2. В грани листового тела выполните эскиз штамповки. 3. Активизируйте нужную команду формирования штампованных деталей. Грань, содержащая эскиз штамповки, считается базовой. Базовой гранью штамповки может быть только внешняя или внутренняя плоская грань листового тела или листового элемента. 4. На панели свойств выберите параметры штамповки: • направление построения штамповки; • сторону от профиля, с которой будет располагаться неподвижная часть грани;

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

423

• способ задания высоты штамповки и значение высоты; • направление добавления материала боковых стенок (внутрь или наружу по отношению к поверхности, образованной перемещением профиля в направлении построения); • значение угла уклона; • скругление ребер.

а

б

в

Рис. 7.99. Формирование штампованных деталей: а — эскиз штамповки; б — открытая штамповка; в — закрытая штамповка

а

б

Рис. 7.100. Формирование детали типа Жалюзи: а — эскиз; б — результат операции

а

б

Рис. 7.101. Формирование детали типа Буртик: а — эскиз; б — результат операции

424

Глава 7

Управление параметрами штамповки сходно с описанными ранее приемами моделирования гнутых листовых деталей, и при необходимости вы сможете без труда их освоить. Приведем примеры деталей, полученных при помощи команд открытой и закрытой штамповки (рис. 7.99), жалюзи (рис. 7.100) и буртик (рис. 7.101).

7.4.9. Пример 34. Модель кронштейна Приведем пример моделирования листовой детали типа Кронштейн на основе замкнутого эскиза. Чертеж этой детали показан на рис. 7.52. Материал детали — Сталь 20, толщина листа — 2 мм. 1. Создайте новый файл типа Деталь и сохраните его на жестком диске. Установите ориентацию XYZ. В горизонтальной плоскости ZX создайте эскиз будущего листового тела так, как это показано на рис. 7.102.

Рис. 7.102. Замкнутый эскиз листового тела

2. Закройте эскиз и нажмите кнопку Листовое тело на инструментальной панели Элементы листового тела. На вкладке Параметры панели свойств задайте: • прямое направление; • в поле Толщина численное значение толщины листового тела — 2 мм;

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

425

• в раскрывающемся окне Способ определения длины развертки — параметр Коэффициент нейтрального слоя; • в поле Коэффициент — 0,4. 3. Нажмите кнопку Создать объект, и на экране система отрисует первую формообразующую операцию — Листовое тело: 1 (рис. 7.103).

Рис. 7.103. Результат операции Листовое тело

4. По табл. 7.2 определите минимально допустимый внутренний радиус сгиба для листовых деталей, изготовленных из Стали 20 толщиной 2 мм: значение внутреннего радиуса не может быть меньше 2 мм. Нажмите кнопку Сгиб на инструментальной панели Элементы листового тела и укажите в окне документа ребро, на котором необходимо построить дополнительный сгиб — ребро листового тела на его левой кромке. 5. На вкладке Параметры панели свойств проследите, чтобы переключатель Направление отсчета был установлен в положении Прямое направление, установите вариант размещения сгиба на ребре — справа, в окне Ширина сгиба введите 50, активизируйте кнопку Длина по контуру и введите значение в соответствующее окно — 70. Активизируйте кнопку Внутренний радиус и введите значение радиуса в поле Радиус сгиба, например, 3 мм (это значение, как вы установили с помощью табл. 7.2, не может быть меньше 2 мм). Выберите способ определения длины развертки сгиба Коэффициент и установите его значение: 0,4. Проследите, чтобы опция Разогнуть была выключена, тогда сгиб будет согнут. 6. Нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит построение сгиба (рис. 7.104). Он имеет заданный радиус, направление и продолжение. 7. Повторите построения для симметричной кромки детали (рис. 7.105). При этом не забудьте в раскрывающемся окне Размещение сгиба на ребре выбрать вариант Слева. 8. Постройте третий сгиб, имеющий следующие параметры (рис. 7.106): • прямое направление; • вариант размещения сгиба на ребре — По всей длине;

426

Глава 7

• длину по контуру — 20 мм; • внутренний радиус — 3 мм.

Рис. 7.104. Моделирование сгиба

Рис. 7.105. Моделирование второго сгиба

Рис. 7.106. Моделирование третьего сгиба

9. Нажмите кнопку Сгиб на инструментальной панели Элементы листового тела и выделите ребро на верхней кромке детали, где необходимо построить лапку — сгиб с уклоном боковой стороны. На вкладке Параметры панели свойств задайте: • прямое направление; • вариант размещения сгиба на ребре — По всей длине; • длину по контуру — 40 мм; • внутренний радиус — 3 мм. 10. На панели свойств раскройте вкладку Боковые стороны. Активизируйте кнопку Уклон и угол слева, в поле Уклон 1 введите значение 20 мм, в поле Угол на сгибе 1 — 0. Активизируйте кнопку Расширение сгиба справа и в поле Длина 2 введите значение –10 мм. 11. Нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит построение сгиба с уклоном и уменьшением сгиба (рис. 7.107). 12. Повторите построения для симметричной лапки (рис. 7.108). При этом на вкладке Боковые стороны панели свойств команды Сгиб активизируйте кнопку Расширение сгиба слева и в поле Длина 1 введите значение –10 мм. Активизируйте кнопку Уклон и угол справа, в поле Уклон 2 введите значение 20 мм, в поле Угол на сгибе 2 — 0. 13. Нажмите кнопку Замыкание углов на панели Элементы листового тела. Поверните листовую деталь и укажите с нажатой клавишей ребра сгибов, для которых надо выполнить замыкание. Грани углов подсветятся цветом (рис. 7.109). На панели свойств этой команды в окне Углы появится список углов листовой детали Угол: 1 и Угол: 2, которые будут замкнуты в результате выполнения команды.

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

Рис. 7.107. Моделирование сгиба с уклоном и уменьшением сгиба

427

Рис. 7.108. Моделирование второго сгиба с уклоном и уменьшением сгиба

Рис. 7.109. Выделение ребер сгиба для построения замыкания углов

14. На панели свойств в группе Способ замыкания выберите Замыкание с перекрытием, в группе Обработка угла — По хорде. Нажмите кнопку Создать объект, и система выполнит замыкание указанных пар углов (рис. 7.110). 15. При помощи команды Пластина создайте два ушка. Сначала на правом крыле листовой детали постройте эскиз прямоугольника со скруглениями (рис. 7.111, а). Размеры для построений указаны на рис. 7.111, б. 16. Убедитесь, что этот эскиз активен, и вызовите команду Пластина. Нажмите кнопку Создать объект, на указанной грани будет приклеена пластина по созданному эскизу (рис. 7.112). 17. Создайте аналогичную пластину с другой стороны детали (рис. 7.113). При создании эскиза целесообразно воспользоваться командой Спроеци-

428

Глава 7

ровать объект на инструментальной панели Геометрия и ввести в эскиз геометрические примитивы противоположной пластины. 18. Вырежьте в пластинах прямоугольные отверстия. Для этого сначала на правой пластине выполните эскиз, как показано на рис. 7.114.

Рис. 7.110. Замыкание углов

а

б Рис. 7.111. Эскиз для команды Пластина (а) и его размеры (б)

Рис. 7.112. Моделирование пластины

Рис. 7.113. Моделирование второй пластины

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

429

Рис. 7.114. Эскиз операции Вырез в листовом теле

19. Убедитесь, что этот эскиз активен, и вызовите команду Вырез в листовом теле. В поле Тип построения отверстия активизируйте По толщине. Нажмите кнопку Создать объект, и на указанной грани будет построен вырез по созданному эскизу. Повторите действия для противоположной пластины (рис. 7.115). Здесь при вычерчивании эскиза также удобно воспользоваться командой Спроецировать объект, переключив отображение модели в режим Каркас.

Рис. 7.115. Формирование вырезов в пластинах

20. Выделите верхнюю правую лапку детали и вызовите команду Отверстие в листовом теле. По умолчанию центр отверстия разместится в начале координат эскиза и находится вне грани. Для размещения отверстия в

430

Глава 7

нужном месте грани расфиксируйте поле Точки привязки на панели свойств и укажите мышью примерное положение отверстия на лапке в окне документа. В поле Тип построения отверстия активизируйте По толщине. В поле Диаметр введите значение 6 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и на указанной грани будет построено отверстие (рис. 7.116). 21. Для задания точного расположения отверстия войдите в режим редактирования его эскиза. В настоящее время в эскизе находится один объект — вспомогательная точка, центр построенного отверстия. Определите положение этой точки так, как показано на рис. 7.117. Закройте эскиз, и отверстие переместится согласно установленным размерам его центра.

Рис. 7.116. Моделирование отверстия

Рис. 7.117. Задание точного положения центра отверстия

22. Повторите вырезание отверстия для противоположной лапки детали (рис. 7.118). 23. На основании детали создайте сразу два сгиба при помощи команды Подсечка. На верхней грани основания детали создайте эскиз отрезка прямой линии (рис. 7.119). 24. Проследите, чтобы эскиз был активен, и вызовите команду Подсечка. В окне документа выделите базовую грань — верхнюю плоскость основания и затем щелкните на отрезке прямой линии, выбранной в качестве эскиза для формирования подсечки. На панели свойств задайте параметры: • Направление отсчета сгиба — Прямое направление; • Неподвижная сторона сгиба — Сторона 1; • Внутренний радиус — 3 мм;

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

431

• Полный — 8 мм; • Без добавления материала (для этого варианта надо снять флажок опции); • Способ определения длины развертки — Коэффициент (его значение 0,4).

Рис. 7.118. Моделирование второго отверстия

Рис. 7.119. Эскиз команды Подсечка

25. Нажмите кнопку Создать объект, и на экране появится подсечка (рис. 7.120). Моделирование кронштейна закончено.

Рис. 7.120. Моделирование подсечки

26. Создайте возможность отображения модели кронштейна в развернутом состоянии. Нажмите кнопку Параметры развертки на инструменталь-

432

Глава 7

ной панели Элементы листового тела. В окне документа укажите базовую горизонтальную грань. Нажмите кнопку Создать объект. Для того чтобы листовая деталь перешла в режим развертки, нажмите кнопку Развертка. В окне документа листовая деталь перейдет в режим развернутого отображения (рис. 7.121). Для возвращения в обычный режим надо снова нажать кнопку Развертка. Для удобства просмотра развернутой детали в меню Ориентация теперь стало возможным выбрать режим Развертка. Тогда деталь повернется таким образом, чтобы неподвижная грань стала параллельной экрану (рис. 7.122).

Рис. 7.121. Листовая деталь в режиме Развертка

Рис. 7.122. Листовая деталь в режиме Развертка и ориентации Развертка

27. На панели свойств детали введите обозначение, например: НГИГ.014.008 и название листовой детали — Кронштейн. Сохраните модель на диске. Выполните ассоциативный чертеж развертки кронштейна (рис. 7.123). 1. Создайте документ типа Чертеж. 2. Задайте формат А3 горизонтальной ориентации. 3. Активизируйте кнопку Произвольный вид на инструментальной панели Ассоциативные виды. 4. Выберите файл для открытия с моделью Кронштейн. 5. На вкладке Параметры панели свойств раскройте список Ориентация и укажите вариант Развертка. 6. Активизируйте специальную кнопку-переключатель Развертка. Оставьте Масштаб без изменения — 1:1. 7. На вкладке Линии панели свойств включите кнопку Показывать в группе Линии сгиба. Укажите положение вида на листе чертежа. Чертеж развертки необходимо дополнить стандартными ассоциативными изображениями детали в согнутом состоянии: видами спереди, сверху и слева

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

433

(см. рис. 7.52). Для окончательного оформления чертежа проставьте размеры, их предельные отклонения, шероховатость, а также проведите осевые линии и заполните основную надпись.

Рис. 7.123. Ассоциативный чертеж кронштейна в режиме Развертка

7.5. "Азбука КОМПАС" В заключительном разделе главы, посвященной специальным возможностям системы КОМПАС-3D, коротко расскажем о встроенном электронном учебном пособии "Азбука КОМПАС". "Азбука КОМПАС" — это интерактивное учебное пособие, реализованное в виде отдельного файла КОМПАС-3D.chm. Системой предусмотрены два учебных пособия: по двумерному проектированию ("Азбука КОМПАСГрафик") и трехмерному моделированию ("Азбука-КОМПАС-3D"). Для вызова "Азбуки КОМПАС-3D" раскройте меню Справка и выберите ее название из перечня команд (рис. 7.124). Учебное пособие поставляется вместе с системой КОМПАС-3D. Если учебное пособие не установлено на вашем компьютере, естественно, что его запуск будет невозможен — на экране появится соответствующее сообщение. После вызова команды Азбука КОМПАС-3D на экране появится окно, на первой вкладке которого содержится перечень упражнений по моделированию и проектированию в системе КОМПАС-3D (рис. 7.125). Для удобства работы разверните окно и выберите упражнение для изучения той или иной возможности системы трехмерного моделирования. "Азбука

434

Глава 7

КОМПАС-3D" состоит из раздела, содержащего общие сведения о системе, и тринадцати упражнений: 1. Создание первой детали. 2. Создание рабочего чертежа. 3. Создание сборочной единицы. 4. Создание сборки изделия.

Рис. 7.124. Команда вызова "Азбуки КОМПАС-3D" в меню Справка

Рис. 7.125. Первая страница "Азбуки КОМПАС-3D"

Специальные возможности системы КОМПАС-3D

435

5. Создание компонента на месте. 6. Добавление стандартных изделий. 7. Создание сборочного чертежа. 8. Создание чертежа изделия. 9. Создание спецификаций. 10. Построение тел вращения. 11. Кинематические элементы и пространственные кривые. 12. Построение элементов по сечениям. 13. Моделирование листовых деталей. Пользователю, совсем не знакомому с системой трехмерного моделирования, предлагается сначала обратиться к разделу Общие сведения, а затем выполнить первый урок — Создание первой детали. На первой вкладке, содержащей названия уроков, приведено примерное время изучения того или иного материала. По мнению автора, указанное время несколько занижено, особенно для пользователей, ранее не работавших в системе КОМПАС-3D. Чтобы выйти на первую страницу того или иного урока, можно сразу щелкнуть мышью на названии урока в первом окне "Азбуки КОМПАС-3D". Если вам надо попасть на следующие страницы, щелкните в левом верхнем углу на кнопке Показать и раскройте окно, содержащее все страницы пособия. В иерархическом меню выберите нужный раздел и страницу (рис. 7.126). Нажатие кнопки Домой в верхней части окна вернет вас из любой страницы пособия на первую страницу. В тексте "Азбуки КОМПАС-3D" находится большое количество перекрестных ссылок (эти слова и словосочетания подчеркнуты), что позволяет быстро найти объяснение непонятного термина. При нажатии кнопок команд в пособии показывается реальное место расположения этих команд в окне программы. Уроки содержат демонстрационные видеоролики, в реальном режиме показывающие выполнение действий по созданию эскизов, формированию операций и т. д. Видеоролики вызываются кнопкой Посмотреть видеоклип в верхней части страниц пособия. Освоение интерактивного учебного пособия "Азбука КОМПАС-3D" будет полезно всем, кто делает первые шаги в трехмерном моделировании. Изучив ее разделы, вы быстро сможете перейти к самостоятельной работе.

436

Глава 7

Рис. 7.126. Диалоговое окно Содержание "Азбуки КОМПАС-3D"

ÃËÀÂÀ

8

Деталирование на основе твердотельного моделирования Завершающей стадией проектирования любых изделий является разработка рабочей конструкторской документации, которая включает в себя следующие виды обязательных документов:  сборочный чертеж;  спецификацию;  чертежи деталей.

Обычный порядок разработки рабочей конструкторской документации состоит из выполнения сборочного чертежа и спецификации и последующего деталирования. Для оценки правильности выполненных построений в завершении деталирования выполняют так называемую контрольную сборку — сборку, создаваемую по готовым чертежам составных частей, с целью контроля собираемости изделия, обнаружения случайных ошибок компоновки и проверки соответствия размеров сопрягаемых поверхностей деталей, а также размеров поверхностей под крепежные элементы. Правила и приемы построения трехмерной сборки будут изложены в следующей главе.

8.1. Основные требования к чертежу детали и общий порядок деталирования Деталированием называется выполнение рабочих чертежей деталей по сборочному чертежу или чертежу общего вида. На все детали, входящие в состав узла или устройства, должны быть разработаны рабочие чертежи.

438

Глава 8

В общем случае рекомендуется следующий порядок деталирования. 1. Изучите сборочный чертеж: познакомьтесь с содержанием основной надписи (наименованием узла и масштабом изображения) и выясните назначение, принцип работы, устройство и взаимодействие отдельных частей деталируемого изделия. Ознакомьтесь с содержанием спецификации, количеством и материалом деталей, входящих в данный узел. Обратите внимание на способы соединения отдельных деталей между собой. 2. Деталирование целесообразно начинать с простых деталей, накапливая тем самым навыки трехмерных построений. По номеру позиции найдите на всех изображениях сборочного чертежа нужную деталь, принимая во внимание, что основные изображения всегда находятся в линиях проекционной связи и деталь штрихуется на разрезах и сечениях с наклоном в одну и ту же сторону с одинаковыми интервалами между линиями штриховки. Определите контуры детали, мысленно освободив ее от связи с другими деталями. 3. При чтении сборочного чертежа обратите внимание на упрощения (на сборочных чертежах допускается не показывать мелкие элементы: фаски, скругления, углубления, выступы, насечки, рифление, зазоры между стержнем и отверстием и т. п.). 4. Попробуйте представить форму детали в пространстве и выполните трехмерную модель детали в системе КОМПАС-3D. Ориентация детали при моделировании выбирается независимо от расположения детали на сборочном чертеже — стройте модель так, как вам представляется более ясным и понятным. Удобно, если моделирование детали будет повторять технологический цикл ее изготовления. 5. При конструировании деталей, получаемых механической обработкой, необходимо стремиться к уменьшению и облегчению обработки, а также учитывать возможности и особенности станков и устройств для их изготовления. Например, при проектировании отверстий, получаемых сверлением, их глубина не должна превышать десяти диаметров, что связано с техническими параметрами сверлильных станков и сверл. При проектировании пазов надо согласовывать глубину паза с размерами оправки фрезы и т. д. 6. При конструировании литых деталей надо обеспечить плавность перехода от одних сечений к другим и по возможности не применять такие конструктивные элементы, как тонкостенные ребра, глубокие впадины, щели. 7. На сборочном чертеже проставляются только габаритные и контролируемые (требующиеся для сборки) размеры.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

439

8. Если вы работаете с бумажной копией сборочного чертежа, то размеры детали надо измерить линейкой прямо на чертеже и с учетом масштаба определить их натуральные величины. 9. Если у вас электронный документ типа Чертеж, содержащий сборку, то все необходимые для проектирования деталей размеры установите при помощи команд на странице Обозначения (2D). 10. Истинные размеры рекомендуем округлять до целых значений (лучше четных или кратных пяти). При назначении размеров обратите особое внимание на размеры сопрягаемых поверхностей деталей, номинальные значения которых должны быть одинаковыми (напоминаем, что при создании 3D-модели размеры назначаются в натуральную величину). 11. В свойствах детали назначьте ее обозначение (шифр), название, цвет и материал. Цвет деталей рекомендуется выбирать разный (при их сборке они будут контрастировать друг с другом). 12. Выполните ассоциативный чертеж детали. Для этого выберите главный вид (вид спереди) детали и определите минимальное и достаточное число видов детали, необходимых для полного отображения ее наружных и внутренних форм. Главный вид детали выбирается независимо от ее расположения на сборочном чертеже. Обычно изображение главного вида детали типа корпуса соответствует ее рабочему положению, а для деталей, представляющих тела вращения (валы, оси, втулки и т. д.), главный вид располагают так, чтобы их продольные оси были горизонтальными. В последнем случае достаточно изображения одного вида с соответствующими разрезами и сечениями. 13. Установите масштаб изображений, он должен соответствовать ГОСТу 2.302-68 (см. табл. 1.2). В системе КОМПАС-3D список окна Масштаб уже содержит стандартный ряд масштабов в пределах от 1:100 до 100:1, что в значительной степени облегчает их выбор. Для изображений на рабочих чертежах предпочтительным является масштаб 1:1. Крупные и несложные детали можно вычерчивать в масштабе уменьшения, мелкие — в масштабе увеличения, добиваясь четкости и читаемости чертежа. Мелкие элементы деталей необходимо изображать отдельно в более крупном масштабе (например, при помощи выносного элемента), т. к. на вынесенном увеличенном изображении элемента легче показать его форму и более четко проставить размеры. 14. В зависимости от размера детали, масштаба и числа изображений выберите формат чертежа (изображения и надписи должны занимать примерно 75—80% площади рабочего поля чертежа). В отличие от процесса ручного черчения масштаб и формат можно изменять в процессе работы над чертежом многократно.

440

Глава 8

15. Все внутренние полости и отверстия должны иметь графическое пояснение. Невидимые контуры детали на чертеже изображать не рекомендуется. Целесообразнее данный контур сделать видимым при помощи разреза или сечения. 16. Если это необходимо — разрушьте ассоциативные связи с исходной 3D-моделью для редактирования штриховки, удаления обозначения разрезов и сечений и т. п. 17. Проставьте размеры, предельные отклонения размеров, шероховатость и другие данные. На рабочем чертеже детали должно быть указано минимальное число размеров, но достаточное для ее изготовления и контроля. Повторение размеров на разных изображениях не допускается. 18. Произведите компоновку чертежа, располагая изображения примерно на равных расстояниях от рамки чертежного формата с учетом выносных, размерных линий и соответствующих надписей. 19. Завершите заполнение основной надписи (обозначение, название, масса и материал автоматически будут переданы в ассоциативный чертеж из исходного документа-модели). Лучшим завершением деталирования является выполнение так называемой контрольной сборки, что позволит оценить общую правильность выполненных построений. Созданные модели собираются в трехмерную сборку, в которой проверяются размеры сопрягаемых поверхностей деталей и размеры поверхностей под крепежные и другие конструктивные элементы. Подобную контрольную сборку можно выполнить и с плоскими чертежами.

8.2. Пример 35. Деталирование клапана 8.2.1. Чтение сборочного чертежа и спецификации Рассмотрим порядок и общие принципы деталирования на примере клапана, сборочный чертеж которого изображен на рис. 8.1, а спецификация — на рис. 8.2. Сборочный чертеж представлен в виде фронтального разреза, расположенного на месте главного вида, и вида сверху. Клапан имеет несложную конструкцию и состоит из восьми деталей и шести наименований стандартных изделий. Он предназначен для пропускания и запирания потока жидкости. На виде сверху маховичок (4) показан с обрывом. Это сделано для пояснения формы крышки (2) и фланца (3). При вращении маховичка (4) против часовой стрелки шпиндель (5) с клапаном (7) поднимается и пропускает жидкость. Для прекращения подачи жид-

Деталирование на основе твердотельного моделирования

441

кости маховичок необходимо вращать по часовой стрелке до упора. Утечки жидкости через зазоры между шпинделем (5) и крышкой (2) предотвращаются сальниковым уплотнением из колец (14). Уплотнительные кольца поджимаются фланцем (3), который крепится к крышке (2) при помощи шпилечного соединения. Герметичность между корпусом (1) и крышкой (2) обеспечивается прокладкой (8). Установим следующие материалы деталей:  (1—3) — СЧ18 ГОСТ 1412-85;  (4) — полиэтилен ВД ГОСТ 16337-77;  (5—7) — сталь 40 ГОСТ 1050-88;  (8) — паронит ПОН ГОСТ 481-80.

Рис. 8.1. Сборочный чертеж клапана

442

Глава 8

Рис. 8.2. Спецификация клапана

Проанализируем типы резьбовых соединений, используемых в изделии. Измерьте на сборочном чертеже диаметр резьбы и по таблицам, приведенным в разд. 5.3, определите ближайший размер. При назначении размеров резьбы на соединяемых деталях надо обратить внимание на то, чтобы параметры резьбы, во-первых, были одинаковыми и, во-вторых, соответствовали стандарту. Для резьбового соединения "втулка — клапан" целесообразно выбрать по табл. 5.2 метрическую резьбу М30 × 1, для соединения корпуса и крышки — по той же таблице резьбу М72 × 1. Для удобства регулировки в обоих соединениях рационально использовать резьбу с мелким шагом.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

443

При нарезании резьбы на поверхности втулки необходимо спроектировать специальную проточку для выхода резьбонарезного инструмента. В соединении шпинделя и крышки надо предусмотреть ходовую резьбу. Здесь можно применить трапецеидальную однозаходную резьбу диаметром 24 мм с мелким шагом 3 мм для удобства регулировки (см. табл. 5.4). В хвостовой части шпинделя должна быть построена резьба под гайку М10 ГОСТ 5915-79. Чтобы спроектировать резьбу нужной длины, предварительно необходимо уточнить высоту гайки М10 ГОСТ 5915-79 и толщину шайбы 10 ГОСТ 11371-78. Это несложно сделать, пользуясь возможностями системы КОМПАС-3D. 1. Активизируйте Менеджер библиотек (в это время должен быть раскрыт любой документ типа Чертеж). 2. Раскройте раздел Машиностроение и подключите Конструкторскую библиотеку. Здесь раскройте пункт Гайки | Гайки шестигранные | Гайки нормальные | Гайка ГОСТ 5915-70. 3. В раскрывшемся диалоговом окне установите номинальный диаметр 10 мм и определите высоту гайки 8,4 мм (рис. 8.3). Закройте диалоговое окно.

Рис. 8.3. Диалоговое окно Гайка ГОСТ 5915-70

4. Аналогично при помощи соответствующего раздела библиотеки определите толщину шайбы 10 ГОСТ 11371-78 — 2 мм.

444

Глава 8

С учетом того, что резьбовая часть должна быть немного углублена в отверстие в маховичке и на 2—3 витка выступать за торец гайки, длину резьбовой части следует принять из диапазона 14—16 мм. Для выхода резьбонарезного инструмента целесообразно спроектировать соответствующую проточку. В крышке надо предусмотреть два отверстия под шпильки М8 ГОСТ 22034-76. Выберите глубину резьбовой части, глубину гнезда и его диаметр. 1. Длину ввинчиваемого конца b1 этих шпилек определите по табл. 5.8. В соответствии с ГОСТом 22034-76 она равна 1,25 × d, т. е. 10 мм. 2. Необходимую длину h резьбы полного профиля в отверстии выберите на 2—3 витка больше b1. Так как шаг резьбы не указан в обозначении шпильки, то резьба имеет крупный шаг. Крупный шаг P резьбы М8 — 1,25 мм (см. табл. 5.2). Рассчитайте длину резьбы полного профиля: h = b1 + (2—3) × P = 10 + (2—3) × 1,25 = (12,5—13,75) мм. Длину h можно принять равной 13 мм. 3. По табл. 5.2 определите требуемый диаметр d отверстия под резьбу — 6,75 мм. 4. По табл. 5.5 установите нормальный недорез h1 внутренней метрической резьбы с шагом 1,25 мм — 4,0 мм и затем по формуле (5.3) вычислите глубину глухого отверстия под резьбу: H = h + h1 =13 + 4 = 17 мм. 5. Для нарезания внутренней метрической резьбы с шагом 1,25 мм необходимая ширина c фаски составляет 1,6 мм (см. табл. 5.5). Определите диаметр зенковки отверстия: D = d + 2c = 6,75 + 2 × 1,6 = 9,95 мм. 6. По табл. 5.6 из первого ряда выберите диаметр отверстий под эти шпильки во фланце — 8,4 мм. В корпусе клапана имеются два патрубка. На концах этих патрубков нарезана резьба. Так как само изделие используется в трубопроводной технике, то логично, если это будет трубная цилиндрическая резьба G1 (см. табл. 5.3). Размер стороны квадратного отверстия в маховичке необходимо выбрать из ряда головок под гаечный ключ (см. разд. 5.4.1), например, 14 мм. По этой же причине сторону шестигранной поверхности крышки рационально выбрать равной 65 мм. Диаметр цилиндрических поверхностей шпинделя и крышки, в которые устанавливаются уплотнительные кольца 20×36 с внутренним диаметром 20 мм и наружным 36 мм, выберите так, чтобы кольца были установлены без зазоров.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

445

При проектировании деталей необходимо сразу предусмотреть возможность сборки деталируемого узла.  Диаметр шпинделя (в резьбовой части) должен быть не больше диаметра отверстия во втулке, поскольку при сборке втулка надевается на шпиндель.  Межцентровые расстояния отверстий под шпилечное соединение в крышке и фланце должны быть равны между собой.  Квадратное отверстие в маховичке должно соответствовать четырехграннику на шпинделе.  Для облегчения закручивания резьбовых соединений на кромках резьбы необходимо предусмотреть фаски (на сборочном чертеже они не показаны).

8.2.2. Втулка, клапан и прокладка Начните деталирование с наиболее простых деталей. В деталируемом изделии такими деталями являются втулка (6), клапан (7) и прокладка (8). Втулка и прокладка соединяются друг с другом при помощи резьбы. Контуры этих деталей хорошо определяются штриховкой на фронтальном разрезе, и поскольку нет графического пояснения их формы на других изображениях, можно предположить, что эти детали представляют собой тела вращения. Втулку и клапан целесообразно расположить в пространстве горизонтально, повторяя технологический процесс их изготовления, т. е. так, как они зажимаются в патрон токарного станка. При этом в дальнейшем, при преобразовании модели в плоский чертеж, облегчится выбор главного вида, где к ориентации деталей типа вращения предъявляются особые требования.

Втулка Сначала выполните модель втулки. 1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его в выбранной папке, например, как "Втулка". Установите ориентацию Изометрия XYZ. 2. В плоскости XY создайте эскиз втулки (рис. 8.4). В эскизе предусмотрите размер цилиндрической поверхности под резьбу М30 × 1: поверхность, на которой будет нарезаться указанная резьба, должна имеет наружный диаметр 30 мм. Для обеспечения собираемости узла размер отверстия во втулке должен быть не меньше наружного диаметра ходовой резьбы шпинделя, т. е. не меньше 24 мм. 3. Примените к эскизу операцию вращения (рис. 8.5). 4. Сформируйте проточку (канавку) для выхода резьбонарезного инструмента (о моделировании стандартных канавок см. разд. 6.3). Нажмите кнопку

446

Глава 8

Менеджер библиотек на Стандартной панели. Раскройте последовательно пункты Машиностроение | Библиотека канавок для КОМПАС-3D | Канавка по ГОСТ 10549-80 (выход резьбы).

Рис. 8.4. Эскиз втулки

Рис. 8.5. Результат операции вращения

5. В окне документа укажите на цилиндрическую поверхность, на которой планируется выполнение канавки. В диалоговом окне Сообщение библиотеки поставьте переключатель Внешняя и нажмите кнопку OK. В появившемся диалоговом окне в раскрывающемся списке Шаг резьбы, p установите значение Мелкий и нажмите кнопку Указать грань (рис. 8.6). 6. В окне документа укажите базовую грань, рядом с которой будет построена канавка. В диалоговом окне нажмите кнопку OK. Система автоматически построит канавку для выхода резьбонарезного инструмента со стандартными параметрами (рис. 8.7). 7. На наружной поверхности втулки создайте изображение резьбы. Нажмите кнопку Условное изображение резьбы на странице Элементы оформления. Укажите на кромку фаски, где должна быть построена резьба. 8. На вкладке Параметры в группе переключателей Направление активизируйте Прямое направление. Активизируйте переключатель Начальная граница и щелкните на торце втулки, от которого нужно построить резьбу (если этого не сделать, то резьба будет отстроена от линии, разделяющей цилиндрическую поверхность втулки и коническую поверхность фаски). В поле Шаг раскройте список и выберите значение 1. Отмените построение На всю длину и в поле Длина введите значение 9. Нажмите кнопку

Деталирование на основе твердотельного моделирования

447

Создать объект, и система отрисует резьбу на наружной поверхности втулки (рис. 8.8).

Рис. 8.6. Диалоговое окно Канавка по ГОСТ 10549-80 (выход резьбы)

Рис. 8.7. Моделирование канавки для выхода резьбонарезного инструмента

Рис. 8.8. Моделирование резьбы

9. В любом месте окна документа щелкните правой кнопкой мыши и из появившегося контекстного меню выберите команду Свойства детали. На вкладке Свойства панели свойств в поле Обозначение введите ИГ00.52.00.06, в поле Наименование — Втулка (рис. 8.9). Задайте цвет (например, зеленый). Раскройте вкладку Параметры МЦХ и выберите из списка материалов Сталь 40 ГОСТ 1050-88.

448

Глава 8

Рис. 8.9. Панель свойств втулки

Модель втулки выполнена. Теперь выполните ассоциативный чертеж втулки. Еще раз напомним, что количество видов и других изображений на чертеже, во-первых, должно быть минимальным, во-вторых, должно обеспечивать полное представление о внутренних и наружных формах детали и, в-третьих, должно быть достаточным для нанесения всех необходимых для ее изготовления размеров. Для деталей типа тела вращения достаточно выполнить одно изображение: главный вид или фронтальный разрез с горизонтально расположенной осью. Поскольку во втулке имеется сквозное отверстие, и она является симметричной фигурой, то целесообразно выполнить соединение половины главного вида и половины фронтального разреза, где разделяющей линией служит ось симметрии. 1. Создайте новый файл типа Чертеж формата А4 и сохраните его с тем же названием "Втулка". Вызовите команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды. Выберите модель втулки для построения ассоциативного чертежа. 2. На панели свойств установите необходимые параметры создаваемого вида. Так как ориентация модели втулки горизонтальная, то в окне Ориентация главного вида оставляем без изменений — Спереди. В окне Схема видов отмените построение вида сверху. Вид слева понадобится для построения разреза (система КОМПАС-3D не позволяет выполнить разрез, имея только одно изображение на чертеже, т. к. для распознавания положения следа секущей плоскости нужен еще один вид). Задайте масштаб (например, 2,5:1). Поместите фантомы ассоциативных видов в любом месте чертежа (при окончательном оформлении чертежа вы проведете его компоновку — вид слева, поскольку в дальнейшем он будет погашен, можно вынести за габаритную рамку чертежа) и щелкните мышью. 3. Два ассоциативных вида втулки готовы (рис. 8.10). Разрушать построенные системой виды не следует, их можно привести в соответствие ЕСКД, пользуясь средствами КОМПАС-3D. 4. На половине главного вида выполните фронтальный разрез. Для этого воспользуйтесь приемом, использующим команду Местный разрез (этот прием был описан в разд. 4.3). Проконтролируйте, чтобы вид спереди был текущим. Укажите замкнутый контур в виде прямоугольника, наложенный на половину вида спереди. Нажмите кнопку Местный разрез на инструментальной панели Ассоциативные виды. Поместите указатель мыши в

Деталирование на основе твердотельного моделирования

449

любом месте линии, ограничивающей разрез (линия высветится красным цветом), и щелкните мышью. На виде слева укажите положение следа секущей плоскости. Система выполнит построение половины разреза детали (рис. 8.11).

Рис. 8.10. Ассоциативные виды втулки

5. Вид слева нужен только для указания следа секущей плоскости при построении разреза, теперь его можно удалить. Щелкнув правой кнопкой мыши в окне документа, вызовите Дерево построения чертежа и, выделив Проекционный вид: 2 (2,5:1) (такое имя система присвоила виду слева), из контекстного меню выберите команду Удалить вид (рис. 8.12). В диалоговом окне Удалить виды подтвердите удаление, нажав кнопку OK. 6. Активизируйте команду Выносной элемент на странице Обозначения и ограничьте проточку окружностью. Система автоматически перейдет в

450

Глава 8

режим построения выносного элемента. На вкладке Параметры панели свойств задайте масштаб выносного элемента 5:1, а на вкладке А-А Обозначение вида поставьте флажок в опции Масштаб. Щелкните в окне документа для построения выносного элемента (рис. 8.13).

Рис. 8.11. Соединение вида спереди и фронтального разреза

Рис. 8.12. Команда Удалить вид контекстного меню видов

7. Пользуясь обычными приемами КОМПАС-График, завершите выполнение рабочего чертежа втулки (рис. 8.14). Нанесите осевую линию (см. разд. 1.6.2). Проставьте размеры и их предельные отклонения

Деталирование на основе твердотельного моделирования

Рис. 8.13. Создание выносного элемента

Рис. 8.14. Рабочий чертеж втулки

451

452

Глава 8

(см. разд. 1.7.1 и 1.7.3). Нанесите шероховатость поверхности (см. разд. 1.8.2 и 1.8.3). 8. Скомпонуйте положение изображений втулки на чертеже, подхватив их мышью. В нижней части непосредственно над основной надписью внесите технические требования (см. разд. 1.7.2). 9. В основную надпись системой автоматически будут занесены обозначение, наименование, материал, масса детали, количество листов. Завершите заполнение основной надписи (см. разд. 1.7.2). Поставьте фамилии лиц, выполнивших и проверивших чертеж. Выберите дату выполнения чертежа. Измените масштаб на 2,5:1. В правой нижней графе укажите наименование предприятия, выпускающего документ. Рабочий чертеж втулки имеет незначительные отступления от ЕСКД:  разделяющей линией вида и разреза является тонкая линия вместо осевой линии;  выносной элемент ограничен сплошной тонкой линией вместо волнистой линии. Несмотря на эти отступления, созданные виды разрушать не следует. Тогда в чертеже останется главное — сохранятся ассоциативные связи между плоским чертежом и исходной 3D-моделью, что приведет к автоматическому перестроению изображений при внесении изменений или редактировании исходной модели.

Клапан Теперь выполните модель клапана (7). Его построение аналогично построению втулки. 1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его как "Клапан". 2. В плоскости XY создайте эскиз клапана (рис. 8.15). Обратите внимание на размер отверстия под резьбу. Если в резьбовом соединении "втулка — клапан" используется резьба М30 × 1, то диаметр отверстия под внутреннюю резьбу, определенный по формуле (5.1), с округлением будет равен 28,9 мм (радиус этого отверстия в эскизе 14,45 мм). 3. Закройте эскиз и установите ориентацию Изометрия XYZ. Примените к построенному эскизу операцию вращения (рис. 8.16). 4. В отверстии клапана создайте изображение резьбы. Номинальный диаметр резьбы — 30 мм, шаг — 1 мм. Определите длину резьбы полного профиля. Установите по табл. 5.5 нормальный недорез метрической резьбы с шагом 1 мм — 3 мм. Глубина спроектированного в клапане глухого отверстия — 18 мм, следовательно, максимальная длина резьбы, которую можно наре-

Деталирование на основе твердотельного моделирования

453

зать в этом отверстии, составит 15 мм. Длина резьбы полного профиля в клапане должна быть на 2—3 витка больше, чем длина резьбы на втулке. Поскольку длина резьбовой части втулки равна 11 мм, а шаг резьбы — 1 мм, то эта длина резьбы в клапане должна быть установлена в диапазоне от 13 до 14 мм, что меньше максимального размера 15 мм, установленного ранее.

Рис. 8.15. Эскиз клапана

Рис. 8.16. Результат операции вращения

5. Активизируйте команду Условное изображение резьбы. Укажите на кромку фаски, где должна быть построена резьба. На вкладке Параметры включите переключатель Начальная граница и щелкните на торце клапана, от которого нужно построить резьбу. Конечную границу резьбы не указывайте. Задайте диаметр, шаг и длину резьбы вручную. Отключи-

454

Глава 8

те кнопку Автоопределение диаметра резьбы и введите в поле номинального диаметра резьбы значение 30 мм. В поле Шаг раскройте список и выберите значение 1 мм. Отключите кнопку На всю длину и в поле Длина резьбы введите значение 14 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует резьбу на внутренней поверхности клапана (рис. 8.17). 6. Введите свойства детали: обозначение, наименование, цвет, материал.

Рис. 8.17. Моделирование резьбы

Модель клапана построена. Теперь можно, используя эту модель, построить ее ассоциированный чертеж. 1. Создайте новый файл типа Чертеж формата А4 и сохраните с названием "Клапан". Рабочий чертеж клапана должен содержать одно изображение: соединение половины главного вида, ось которого расположена горизонтально, с половиной фронтального разреза. Такой разрез позволит проставить размеры и пояснить форму центрального "глухого" отверстия клапана. 2. Вызовите команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды. Выберите модель клапана для построения ассоциативного чертежа. В схеме видов отмените построение вида сверху. Вид слева понадобится для обозначения положения следа секущей плоскости при выполнении разреза (рис. 8.18). На панели свойств установите масштаб 2:1 создаваемых видов и щелкните мышью на рабочем поле формата. 3. При помощи опции Местный разрез создайте половину фронтального разреза и удалите вид слева (рис. 8.19). 4. Проведите компоновку чертежа. Нанесите осевую линию. Проставьте размеры и их предельные отклонения. Установите шероховатость поверхностей. Введите технические требования (рис. 8.20). 5. Завершите заполнение основной надписи.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

Рис. 8.18. Построение ассоциативных видов клапана

Рис. 8.20. Рабочий чертеж клапана

455

Рис. 8.19. Построение соединения вида спереди и фронтального разреза

456

Глава 8

Прокладка Выполните модель прокладки. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его как "Прокладка". 2. В плоскости XY создайте эскиз (рис. 8.21) и примените к нему операцию выдавливания (рис. 8.22). На панели свойств этой операции задайте параметр На расстояние — 2 мм.

Рис. 8.21. Эскиз прокладки

Рис. 8.22. Результат операции выдавливания

3. Активизируйте панель свойств детали и введите обозначение, наименование, цвет и материал прокладки. Построение модели завершено. По модели прокладки постройте ее ассоциативный чертеж (рис. 8.23). 1. Несмотря на то, что прокладка представляет собой тело вращения, ее главный вид целесообразно расположить именно так, как показано на рис. 8.23, поскольку изготавливать ее будут не на токарном станке, а вырубкой. 2. Нанесите центровые линии и проставьте размеры. Чтобы нанести толщину прокладки, нет необходимости показывать ее дополнительное изображение (см. разд. 1.7.1). Размер толщины показывают на линии-выноске, начинающейся с точки, а перед размерным числом ставят строчную латинскую букву "s". Размер толщины обозначьте звездочкой как справочный размер, поскольку плоские поверхности прокладки не подвергаются обработке, а само численное значение толщины очевидно из данных, приведенных на сортамент в графе "Материал" основной надписи чертежа. 3. Установите шероховатость поверхностей и введите технические требования. 4. Завершите заполнение основной надписи. Отредактируйте обозначение материала, добавив размер листа, по типу: "Паронит ПОН 2×500×500 ГОСТ 481–80". Сохраните документ.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

457

Рис. 8.23. Ассоциативный чертеж прокладки

8.2.3. Маховичок и шпиндель Маховичок Выполните модель и ассоциативный чертеж маховичка. 1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его как "Маховичок". 2. В плоскости XY создайте эскиз (рис. 8.24) и примените к нему операцию вращения (рис. 8.25). 3. Вырежьте центральное квадратное отверстие и круглые пазы по наружному диаметру маховичка. Формирование этих элементов целесообразно выполнить одной операцией, поскольку в эскизе вырезаемого элемента выдавливания может быть несколько контуров. 4. Выделите грань модели и создайте в ней эскиз. Вычертите в нужном месте одну окружность диаметром 10 мм со стилем линии Основная. 5. Чтобы вычертить другие окружности, целесообразно воспользоваться командой Массив по концентрической сетке на странице Редактирование. Выделите окружность. Активизируйте команду Массив по концентрической сетке. Укажите центр копирования в центре эскиза. На панели свойств установите в поле Шаг — 45°, в поле Количество копий — 8. Нажмите кнопку Создать объект.

458

Глава 8

Рис. 8.24. Эскиз маховичка

Рис. 8.25. Результат операции вращения

6. Вычертите центральный квадрат со стороной 10 мм. Стиль линии также Основная. 7. Примените к эскизу операцию Вырезать выдавливанием, в параметрах которой установите Через все. Система отрисует квадратное отверстие и вырезы на наружной поверхности маховичка (рис. 8.27).

Рис. 8.26. Эскиз квадратного отверстия и вырезов

Рис. 8.27. Модель маховичка

8. На панели свойств введите обозначение, наименование, цвет и материал маховичка. Модель выполнена. По выполненной модели создайте ассоциативный чертеж маховичка. 1. Создайте новый документ типа Чертеж формата А4 и сохраните его с названием "Маховичок". Для пояснения формы маховичка и простановки

Деталирование на основе твердотельного моделирования

459

размеров достаточно двух изображений: главного вида с разрезом по оси квадратного отверстия и вида слева. 2. Вызовите команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды и выберите файл для построения ассоциативного чертежа. На панели свойств активизируйте окно Схема и в диалоге Выберите схему видов уберите из построения вид сверху и установите зазор по горизонтали 30 мм. Масштаб 1:1, предложенный системой, оставьте без изменения. Щелкните мышью на рабочем поле формата. Система отрисует главный вид и вид слева (рис. 8.28).

Рис. 8.28. Ассоциативные виды маховичка

3. При помощи опции Местный разрез выполните соединение половины главного вида и половины фронтального разреза (рис. 8.29). При выполнении операции выйдите во вкладку Штриховка на панели свойств, раскройте окно Стиль и выберите Неметалл.

Рис. 8.29. Построение половины фронтального разреза

460

Глава 8

На виде слева постройте вынесенное сечение. Это можно сделать двумя способами. Первый способ — полуавтоматический: 1. Проследите, чтобы вид слева — Проекционный вид 2 (1:1) — был текущим. Активизируйте команду Линия разреза на странице Обозначение и поставьте в нужном месте обозначение следа секущей плоскости — система автоматически перейдет в режим построения ассоциированного разреза. 2. На вкладке Параметры панели свойств нажмите кнопку Проекционная связь, чтобы отключить ее, и кнопку Сечение модели. 3. На вкладке Штриховка панели свойств раскройте окно Стиль и выберите Неметалл. 4. Щелкните в месте построения, и система отстроит вынесенное сечение, которое нужно дополнить линией обрыва и осевой линией (рис. 8.30).

Рис. 8.30. Построение вынесенного сечения в полуавтоматическом режиме

Второй способ — "ручной": 1. Проведите след секущей плоскости (стиль линии Осевая) по направлению к центру габаритной окружности. 2. На ее продолжении выполните вручную вынесенное сечение. Поскольку линия сечения является его осью симметрии, то положение следа секущей плоскости и само сечение не обозначаются (рис. 8.31). Нанесите осевые и центровые линии. Проставьте размеры и их предельные отклонения (рис. 8.32). Радиус одинаковых пазов R5, расположенных по наружному диаметру маховичка, нанесите один раз. Угловые размеры, определяющие взаимное положение пазов, ставить не следует, вместо этого надо ука-

Деталирование на основе твердотельного моделирования

461

зать только их число. Наружный диаметр маховичка ∅90 отнесите к виду слева, поскольку на главном виде этот размер получается с искажением. По этой же причине радиус скругления наружной поверхности маховичка нельзя ставить на главном виде. Дуга окружности этого скругления спроецировалась на фронтальную плоскость проекций не в натуральную величину, а с искажением. Размер скругления R5 нанесите на вынесенном сечении. На фронтальном разрезе выделите диагоналями плоскую поверхность квадратного отверстия (стиль линии Тонкая). Поскольку видимой является только половина этой плоской поверхности, то покажите половину диагоналей.

Рис. 8.31. Построение вынесенного сечения в ручном режиме

Рис. 8.32. Рабочий чертеж маховичка

462

Глава 8

Нанесите шероховатость поверхности. Введите технические требования. Завершите заполнение основной надписи.

Шпиндель Теперь выполните модель шпинделя. 1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его как "Шпиндель". 2. В плоскости XY создайте эскиз (рис. 8.33). Диаметр хвостовой части шпинделя выберите равным 10 мм — под метрическую резьбу М10. В средней части шпинделя предусмотрите цилиндрическую поверхность с наружным диаметром 24 мм под трапецеидальную однозаходную резьбу Tr24 × 3. Диаметр гладкой цилиндрической поверхности шпинделя установите равным 20 мм, чтобы эту поверхность обжали уплотнения из колец 20×36. 3. Примените к эскизу операцию вращения (рис. 8.34).

Рис. 8.33. Эскиз шпинделя

Рис. 8.34. Результат операции вращения

4. Для насаживания маховичка на шпиндель в его цилиндрической части "вырежьте" четырехгранник. Размер стороны четырехгранника должен соответствовать размеру квадратного отверстия в маховичке. В модели вы-

Деталирование на основе твердотельного моделирования

463

делите грань, примыкающую к хвостовой части шпинделя, и создайте в ней эскиз, содержащий квадрат со стороной 14 мм и окружность любого диаметра больше 20 мм (рис. 8.35). Стиль линии квадрата и окружности — Основная.

Рис. 8.35. Эскиз для формирования четырехгранника

5. Примените к эскизу команду Вырезать выдавливанием, в свойствах которой установите параметр На расстояние — 12 мм (рис. 8.36).

Рис. 8.36. Результат операции Вырезать выдавливанием

6. В хвостовой части шпинделя на границе цилиндрической поверхности, где планируется соорудить резьбу М10, спроектируйте проточку под выход резьбонарезного инструмента (рис. 8.37). Как моделировать проточки, уже неоднократно рассказывалось в рассмотренных ранее примерах (например, при моделировании втулки). 7. На хвостовой части шпинделя выполните изображение резьбы. Активизируйте команду Условное изображение резьбы. Укажите на кромку фаски, где должна быть построена резьба под гайку М10. На вкладке Параметры включите переключатель Начальная граница и щелкните на торце шпинделя. В поле Шаг раскройте список и выберите значение 1,5 (круп-

464

Глава 8

ный шаг метрической резьбы М10, см. табл. 5.2). Снимите флажок На всю длину и введите значение 11 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует резьбу в хвостовой части шпинделя (рис. 8.38).

Рис. 8.37. Моделирование проточки под выход резьбонарезного инструмента

Рис. 8.38. Моделирование резьбы в хвостовой части шпинделя

Рис. 8.39. Моделирование резьбы в центральной части шпинделя

8. В центральной части шпинделя также нанесите условное изображение резьбы (рис. 8.39). Снова активизируйте команду Условное изображение резьбы. Укажите на кромку цилиндрической поверхности, где должна быть построена резьба. Начальную и конечную границу система определит сама. В поле Шаг раскройте список и выберите значение 3. Нажмите кнопку Создать объект. 9. На панели свойств введите обозначение, наименование, цвет и материал шпинделя. Выполнение модели завершено. Создайте ассоциативный чертеж шпинделя. 1. Создайте новый документ типа Чертеж формата А4 и сохраните его с названием "Шпиндель". Для пояснения его формы и простановки размеров

Деталирование на основе твердотельного моделирования

465

достаточно одного изображения: главного вида с продольно расположенной осью. 2. Вызовите команду Произвольный вид на странице Ассоциативные виды и выберите файл для построения ассоциативного чертежа. Щелкните мышью на рабочем поле формата. Система отрисует главный вид шпинделя в масштабе 1:1 (рис. 8.40).

Рис. 8.40. Ассоциативный вид шпинделя

Изображение не помещается на формате А4 (по стандарту формат А4 можно использовать только в вертикальной ориентации). Нет необходимости выбирать другой формат или другой масштаб. Поскольку шпиндель является деталью с постоянно изменяющимся поперечным сечением, его целесообразно изобразить с разрывом. Разрушать построенное системой изображение для построения разрыва не следует. Система позволяет выполнить такой разрыв, сохраняя при этом ассоциативные связи. 3. Активизируйте команду Вид с разрывом на странице Ассоциативные виды. На экране появятся две параллельные линии — границы разрыва. Перемещая мышью характерные точки границ разрыва, ограничьте часть изображения, которую нужно удалить (рис. 8.41).

Рис. 8.41. Ограничение разрыва детали

4. На панели свойств настройте параметры разрыва. В поле Зазор установите 3 мм — расстояние, на котором будут располагаться друг от друга види-

466

Глава 8

мые части изображения. В поле Тип (линий разрыва) проследите, чтобы активной была Волнистая. Задайте амплитуду волнистой линии 5% — ее отклонение от средней линии, установленное в процентах от длины разрыва. Расстояние между границами разрыва не может быть меньше удвоенного значения максимальной амплитуды. В поле Амплитуда, max введите значение 3,0, которое задаст наибольшую допустимую амплитуду (если расчетное значение амплитуды превысит максимальное, то для отрисовки линии будет использоваться уже не расчетная, а установленная максимальная величина). 5. Нажмите кнопку Создать объект, и разрыв будет создан (рис. 8.42). Все геометрические объекты текущего вида, находившиеся между границами разрыва, перестанут отображаться на экране. Видимые части изображения будут ограничены волнистыми линиями и придвинуты друг к другу так, чтобы расстояние между ними равнялось значению, заданному в поле Зазор.

Рис. 8.42. Формирование разрыва в изображении шпинделя

Рис. 8.43. Нанесение выносного элемента проточки на чертеж шпинделя

6. Выполните построение выносного элемента проточки в увеличенном масштабе 4:1 (рис. 8.43). Как строить выносной элемент в полуавтоматическом режиме, было изложено при построении ассоциативного чертежа

Деталирование на основе твердотельного моделирования

467

втулки (см. разд. 8.2.2). Для нанесения в обозначении выносного элемента масштабного соотношения не забудьте поставить флажок в поле Масштаб на странице А-А Обозначение вида. 7. Прочертите осевую линию (осевая линия, созданная с помощью команды Отрезок, будет разорвана разрывом так же, как и остальные геометрические объекты, поэтому лучше воспользоваться командой Осевая линия по двум точкам на странице Обозначения). 8. Проставьте размеры, необходимые для изготовления детали, и их предельные отклонения (рис. 8.44). Для обозначения сферической поверхности головки шпинделя поставьте под размером ее радиуса условный знак сферы (при простановке размера щелкните в окне Текст и в диалоговом окне Задание размерной надписи в поле Текст под размерной надписью выполните команду Вставить | Спецзнак | Простановка размеров | Сфера). Выделите диагоналями плоскую поверхность четырехгранника (стиль линии Тонкая). При обозначении размера его стороны не забудьте поставить знак квадрата.

Рис. 8.44. Рабочий чертеж шпинделя

9. Введите обозначения шероховатости. Заполните технические требования. Завершите заполнение основной надписи. Сохраните документ.

468

Глава 8

8.2.4. Крышка и фланец Крышка Выполните модель и ассоциативный чертеж крышки. 1. Создайте файл типа Деталь и сохраните его как "Крышка". В плоскости XY создайте эскиз (рис. 8.45). Наружный диаметр резьбовой поверхности крышки, вкручиваемой в корпус, выберите равным 72 мм — под метрическую резьбу М72 × 1. Диаметр первой "ступеньки" центрального отверстия 36 мм (под кольца — 20×36), второй "ступеньки" — 21 мм (это внутренний диаметр трапецеидальной однозаходной резьбы Tr24 × 3). 2. Примените к эскизу операцию вращения (рис. 8.46).

Рис. 8.45. Эскиз крышки

Рис. 8.46. Результат операции вращения

3. На цилиндрической поверхности, предназначенной для нарезания метрической резьбы М72 × 1, пользуясь Менеджером библиотек, выполните

Деталирование на основе твердотельного моделирования

469

проточку (канавку) под выход резца резьбонарезного инструмента (рис. 8.47).

Рис. 8.47. Канавка для выхода резьбы

4. Создайте шестигранник для закручивания-раскручивания крышки при помощи гаечного ключа. Выделите грань модели, примыкающую к канавке, и активизируйте команду Смещенная плоскость на странице Вспомогательная геометрия. На панели свойств установите расстояние 6 мм, обратное направление. Нажмите кнопку Создать объект, и смещенная плоскость будет отрисована на экране (рис. 8.48).

Рис. 8.48. Создание вспомогательной смещенной плоскости

5. В Смещенной плоскости:1 создайте эскиз, состоящий из концентрически расположенных шестиугольника со стороной 65 мм и окружности любого диаметра больше 94 мм (рис. 8.49). Стиль линий фигур — Основная.

470

Глава 8

Рис. 8.49. Эскиз для формирования шестигранной поверхности под гаечный ключ

Рис. 8.50. Моделирование шестигранника под гаечный ключ

6. К созданному эскизу примените операцию Вырезать выдавливанием. На панели свойств операции раскройте окно Способ определения расстояния глубины выдавливания и выберите вариант До ближайшей поверхности. Нажмите кнопку Создать объект, и место под гаечный ключ будет смоделировано (рис. 8.50). 7. Выполните построение двух отверстий под ввинчиваемый конец шпильки М8. Постройте сначала одно отверстие при помощи Библиотеки отверстий. 8. Установите ориентацию Слева и выделите грань крышки, на которой должно располагаться отверстие. Нажмите кнопку Отверстие на странице Редактирование детали. На панели свойств раскройте диалог Выбор отверстия. Выберите из списка элемент Отверстие 04. В таблице параметров введите значения размеров отверстия (необходимые расчеты были проведены в разд. 8.2.1): • d (Диаметр отверстия) — 6,75 мм (это внутренний диаметр резьбы М8, определенный по табл. 5.2); • D (Диаметр зенковки) — 9,95 мм; • H (Глубина отверстия) — 17 мм. 9. Отмените фиксацию поля т и в окне документа приблизительно укажите мышью новое положение отверстия. Нажмите кнопку Создать объект — отверстие появится в модели (рис. 8.51). 10. Теперь точно определите положение центра отверстия. Выделите элемент Отверстие:1 в Дереве модели и раскройте контекстное меню элемента,

Деталирование на основе твердотельного моделирования

471

нажав правую кнопку мыши. Активизируйте режим Редактирование эскиза. На инструментальной панели нажмите кнопку Выровнять точки по вертикали на странице Параметризация. Последовательно щелкните мышью на точке, обозначающей центр отверстия, и начале координат. Центр отверстия выровняется на одну вертикаль с началом координат (рис. 8.52). Затем задайте размер от центра отверстия до начала координат. Закройте эскиз. Положение отверстия в модели будет точно определено.

Рис. 8.51. Моделирование отверстия под резьбу

Рис. 8.52. Задание точного положения центра отверстия

11. Постройте в этом отверстии резьбу М8 с крупным шагом 1,25 мм длиной 13 мм. Вызовите команду Условное изображение резьбы на странице Элементы оформления. В окне документа укажите ребро фаски резьбового отверстия. На панели свойств активизируйте переключатель Начальная граница и в окне документа укажите на торец модели, от которой надо построить резьбу. Снимите флажок Автоопределение и в окне диаметра резьбы введите 8 мм. Установите шаг 1,25 мм (это крупный шаг резьбы М8). Снимите флажок На всю длину и введите длину 13 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и условное обозначение резьбы появится на экране (рис. 8.53). 12. Чтобы построить второе резьбовое отверстие под шпильку, воспользуйтесь командой Зеркальный массив на странице Редактирование детали. Вызовите команду Зеркальный массив. В Дереве модели щелкните Плоскость ZX, которая будет являться плоскостью симметрии. Затем также в Дереве модели укажите последовательно Отверстие:1 и Условное изображение резьбы:1. На панели свойств нажмите кнопку Создать

472

Глава 8

объект. Система создаст симметричный объект, состоящий из отверстия, и изображение резьбы в этом отверстии (рис. 8.54).

Рис. 8.53. Моделирование резьбы под шпильку

Рис. 8.54. Моделирование симметричного гнезда под шпильку

13. Постройте условное изображение метрической резьбы М72 × 1 на поверхности крышки, вкручиваемой в корпус. Активизируйте команду Условное изображение резьбы. В окне документа щелкните на кромке фаски резьбовой поверхности. В окне документа на модели укажите начальную границу. Установите шаг 1 мм, задайте длину резьбы 15 мм. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует условное изображение резьбы (рис. 8.55).

Рис. 8.55. Моделирование резьбы

14. В сквозном центральном отверстии крышки постройте условное изображение внутренней трапецеидальной резьбы Tr24 × 3. Снова вызовите команду Условное изображение резьбы. В окне документа щелкните на

Деталирование на основе твердотельного моделирования

473

кромку поверхности, на которой должна быть построена резьба. В окне документа на модели укажите начальную и конечную границы резьбы. В окне Шаг введите 3. Нажмите кнопку Создать объект. 15. Для того чтобы вставить в крышку уплотнительные кольца, не повредив их, выполните на кромке центрального отверстия фаску. Такую же фаску можно выполнить на кромке торца, примыкающей к шестиграннику (рис. 8.56). Вызовите команду Фаска на странице Редактирование детали. В окне документа последовательно выделите две кромки, на которых надо построить фаски, нажав клавишу . На панели свойств в поле Фаска 1 задайте 1. Нажмите кнопку Создать объект. 16. Вызовите панель Свойства детали и установите ее обозначение, наименование, цвет, материал. Модель крышки готова. 17. Теперь визуально оцените правильность выполненных построений, построив разрез модели. Активизируйте команду Сечение поверхностью на странице Редактирование детали. В Дереве модели определите секущую плоскость — Плоскость XY. На панели свойств установите обратное направление отсечения и нажмите кнопку Создать объект. Система выполнит разрез модели фронтальной плоскостью XY (рис. 8.57).

Рис. 8.56. Моделирование фасок

Рис. 8.57. Разрез модели

Выполните ассоциативный чертеж крышки. Перед его созданием не забудьте в Дереве модели выделить Сечение поверхностью:1, правой кнопкой мыши вызвать контекстное меню этого элемента и вызвать команду Исключить из расчета. 1. Создайте документ типа Чертеж формата А3 горизонтальной ориентации и сохраните его с названием "Крышка". Для пояснения формы крышки и простановки размеров, необходимых для ее изготовления, постройте два изображения: главный вид с горизонтально расположенной осью и вид слева. Вид слева необходим для пояснения формы шестигранника.

474

Глава 8

2. Вызовите команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды и выберите файл для построения ассоциативного чертежа. На панели свойств щелкните на окне Схема видов и в диалоге Выберите схему видов отмените построение вида сверху. В окне Зазор по горизонтали введите 70. Щелкните мышью на рабочем поле формата. Система отрисует главный вид и вид слева в масштабе 1:1 (рис. 8.58). 3. Для того чтобы вскрыть центральное отверстие и резьбовое отверстие под шпильку, целесообразно выполнить соединение главного вида с фронтальным разрезом. Это можно сделать, не разрушая вид при помощи опции Местный разрез (рис. 8.59). О том, как использовать опцию Местный разрез для построения соединения вида и разреза, подробно говорилось ранее. Эту же опцию Местный разрез можно применить на виде слева для того, чтобы стала более очевидной форма шестигранника.

Рис. 8.58. Ассоциативные виды крышки

Рис. 8.59. Соединение фронтального разреза и главного вида, местный разрез на виде слева и выносной элемент

4. Для пояснения формы канавки под выход резьбы выполните построение выносного элемента в увеличенном масштабе М4:1.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

475

5. Выполните построение осевых и центровых линий. Проставьте необходимые для изготовления крышки размеры и предельные отклонения размеров (рис. 8.60).

Рис. 8.60. Рабочий чертеж крышки

6. Нанесите шероховатость поверхности. Скомпонуйте чертеж. Введите технические требования. Завершите заполнение основной надписи. Сохраните файл. Построенный ассоциативный чертеж крышки имеет незначительные отступления от требований ЕСКД, а именно:  на главном виде линией разграничения вида и разреза служит сплошная

тонкая линия, а не штрихпунктирная;  на виде слева фаска в отверстии с резьбой не показывается;  выносной элемент ограничен сплошной тонкой линией вместо волнистой

линии. При необходимости построенные изображения могут быть разрушены и отредактированы.

476

Глава 8

Фланец Выполните модель фланца. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его как "Фланец". 2. В плоскости XY выполните эскиз (рис. 8.61) и примените к нему операцию вращения (рис. 8.62).

Рис. 8.61. Эскиз фланца

Рис. 8.62. Результат операции вращения

3. Выделите левый торец фланца и создайте эскиз двух окружностей — будущих бобышек (рис. 8.63).

Рис. 8.63. Эскиз бобышек

Рис. 8.64. Моделирование бобышек

4. Примените к эскизу операцию выдавливания (рис. 8.64). В параметрах операции установите На расстояние — 2 мм. 5. Выделите торец бобышки и создайте в этой плоскости эскиз для вырезания отверстий и формирования наружной поверхности фланца (рис. 8.65).

Деталирование на основе твердотельного моделирования

477

Напомним, что в эскизе может быть несколько замкнутых контуров, один из которых должен быть наружным, а другие — вложенными в него. При создании эскиза необходимо проверить соблюдение равенства межцентровых расстояний (52 мм) между отверстиями под шпильки в создаваемой детали и в уже созданной детали Крышка. Диаметр отверстия под шпильку должен быть больше наружного диаметра самой шпильки. По данным табл. 5.6 для первого ряда отверстий диаметр должен быть равен 8,4 мм. Диаметр внешней окружности в эскизе значения не имеет — главное, чтобы он был больше габаритов модели (больше 80 мм).

Рис. 8.65. Эскиз для вырезания отверстий и контура фланца

Рис. 8.66. Модель фланца

6. Примените к эскизу операцию Вырезать выдавливанием, в параметрах которой установите Через все (рис. 8.66). 7. Щелкните правой кнопкой мыши на свободном месте окна документа и из появившегося контекстного меню выберите команду Свойства детали. На панели свойств введите обозначение, наименование, цвет, материал. Модель фланца выполнена. Создайте ассоциативный чертеж фланца. 1. Создайте документ типа Чертеж формата А4 и сохраните его как "Фланец". Ассоциативный чертеж фланца должен состоять из двух изображений: главного вида с горизонтально расположенной осью и вида слева. 2. Активизируйте команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды и выберите файл для построения ассоциативного чертежа. На панели свойств раскройте окно Схема видов и в диалоге Выберите схему видов отмените построение вида сверху. Увеличьте зазор по горизонтали, например, до 40 мм. Щелкните мышью на рабочем поле формата, и на экране появятся главный вид и вид слева в масштабе 1:1 (рис. 8.67).

478

Глава 8

3. Не разрушая виды, выполните вид спереди в соединении с фронтальным разрезом (рис. 8.68).

Рис. 8.67. Ассоциативные виды фланца

Рис. 8.68. Соединение фронтального разреза и вида спереди

Рис. 8.69. Рабочий чертеж фланца

Деталирование на основе твердотельного моделирования

479

4. Постройте осевые и центровые линии. Проставьте необходимые для изготовления фланца размеры и их предельные отклонения (рис. 8.69). Поскольку габаритные размеры — высота и ширина детали — являются размерами замкнутой размерной цепи, укажите их в качестве справочных размеров. Эти размеры отметьте звездочкой, а в технических требованиях выполните надпись: "*Размеры для справок". 5. Введите шероховатость поверхностей. Завершите заполнение основной надписи. Сохраните файл.

8.2.5. Корпус Создайте модель и ассоциативный чертеж последней детали — корпуса. Так как общие приемы моделирования и выполнения ассоциативных чертежей были отработаны на более простых деталях, работа с корпусом не должна составить особого труда. Основная задача — отслеживать соответствие размеров сопрягаемых поверхностей уже построенных деталей и детали корпуса. 1. Создайте документ типа Деталь и сохраните его как "Корпус". 2. В плоскости XY выполните эскиз (рис. 8.70) и примените к нему операцию вращения (рис. 8.71).

Рис. 8.70. Эскиз корпуса

Рис. 8.71. Результат операции вращения

3. "Приклейте" к корпусу правый патрубок. Для размещения эскиза создайте вспомогательную смещенную плоскость (рис. 8.72). Вызовите команду Смещенная плоскость на странице Вспомогательная геометрия. В Де-

480

Глава 8

реве модели укажите базовую плоскость — плоскость ZY. На панели свойств введите расстояние 90 мм и в группе переключателей Направление смещения сделайте активным Обратное направление. Нажмите кнопку Создать объект. 4. Установите ориентацию Справа и создайте в Смещенной плоскости:1 эскиз окружности (рис. 8.73). Диаметр окружности примите равным 33,25 мм под наружную трубную резьбу G1 (см. табл. 5.3).

Рис. 8.72. Создание вспомогательной смещенной плоскости

Рис. 8.73. Эскиз патрубка

5. Примените к эскизу операцию выдавливания. В параметрах операции раскройте окно Способ определения глубины выдавливания и выберите До ближайшей поверхности (рис. 8.74). Вырежьте в этом патрубке отверстие диаметром 22 мм. В Дереве модели выделите Смещенная плоскость:1 и в этой плоскости создайте еще один эскиз — эскиз окружности под отверстие в патрубке (рис. 8.75). Примените к эскизу операцию Вырезать выдавливанием, в свойствах которой установите До ближайшей поверхности (рис. 8.76). 6. Аналогично создайте патрубок с другой стороны корпуса (рис. 8.77). При создании Смещенной плоскости:2 в параметрах установите расстояние 100 мм, направление смещения — прямое. 7. Выполните моделирование ребра жесткости. В плоскости XY создайте эскиз ребра жесткости — отрезок прямой линии (рис. 8.78). Для нанесения контура ребра жесткости воспользуйтесь вспомогательными прямыми. По окончании построения эскиза эти прямые можно не удалять, поскольку они не влияют на работу формообразующей операции. Контур ребра

Деталирование на основе твердотельного моделирования

Рис. 8.74. Моделирование правого патрубка

Рис. 8.76. Создание отверстия в патрубке

481

Рис. 8.75. Эскиз отверстия

Рис. 8.77. Моделирование второго патрубка и отверстия в нем

Рис. 8.78. Эскиз ребра жесткости

482

Глава 8

жесткости может не доходить до тела детали, в этом случае система продолжит конур до пересечения с ближайшей поверхностью. 8. Проследите, чтобы эскиз ребра жесткости был выделен, и активизируйте команду Ребро жесткости на странице Редактирование детали. На вкладке Параметры панели свойств убедитесь, что активны кнопка В плоскости эскиза переключателя Плоскость и кнопка Прямое направление переключателя Направление. На вкладке Толщина раскройте окно Тип построения тонкой стенки и выберите Средняя плоскость. В окне Толщина стенки 1 введите значение 6. Это значение толщины считается общим, т. е. в каждом направлении от плоскости эскиза откладывается половина установленного расстояния. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует ребро жесткости с заданными параметрами (рис. 8.79). 9. На кромках патрубков создайте фаску 2×45° (рис. 8.80).

Рис. 8.79. Моделирование ребра жесткости

Рис. 8.80. Моделирование фасок и скруглений

10. Выполните литейные скругления кромок. Вызовите команду Скругление на странице Редактирование детали. На панели свойств установите радиус 2,5 мм и укажите в окне детали сразу все кромки, которые требуется скруглять. 11. На концах патрубков выполните условное изображение трубной резьбы G1 (рис. 8.81). На панели свойств команды Условное изображение резьбы нажмите на поле Начальная граница резьбы и укажите ее на экране (торец патрубка). Установите Шаг для трубной резьбы G1 2,309 (см. табл. 5.2) и введите длину 30, сняв флажок На всю длину.

Деталирование на основе твердотельного моделирования

483

12. В центральном отверстии корпуса выполните условное изображение метрической резьбы М72 × 1. Определите начальную границу резьбы (верхний торец корпуса), установите шаг — 1 мм и длину — 20 мм. 13. Активизируйте панель свойств детали и введите обозначение, наименование, цвет, материал корпуса. Модель выполнена. 14. Теперь оцените правильность выполненных построений, построив разрез модели. Нажмите кнопку Сечение поверхностью на странице Редактирование детали. В Дереве модели определите секущую плоскость — Плоскость XY и на панели свойств установите обратное направление отсечения (рис. 8.82).

Рис. 8.81. Моделирование резьбы

Рис. 8.82. Разрез корпуса

Перед тем как перейти к построению ассоциативного чертежа корпуса, из контекстного меню элемента Сечение поверхностью:1 вызовите команду Исключить из расчета. Сохраните файл. Закройте или сверните документ. 1. Создайте документ типа Чертеж формата А3 горизонтальной ориентации и сохраните его как "Корпус". Ассоциативный чертеж корпуса должен состоять из одного изображения — фронтального разреза, на котором можно проставить все размеры, необходимые для изготовления детали. Чтобы выполнить такой разрез, постройте сначала главный вид и вид слева (рис. 8.83). Активизируйте команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды и выберите файл с моделью корпуса для построения ассоциативного чертежа. На панели свойств активизируйте диалоговое окно Выберите схему видов и отмените построение вида сверху.

484

Глава 8

Остальные параметры оставьте без изменений. Щелкните мышью на рабочем поле формата. 2. Накройте главный вид прямоугольником и при помощи опции Местный разрез выполните на месте главного вида фронтальный разрез (рис. 8.84). 3. Вид слева нужен был только для указания следа секущей плоскости при построении фронтального разреза. Теперь его можно удалить.

Рис. 8.83. Ассоциативные виды: главный вид и вид слева

Рис. 8.84. Построение фронтального разреза

4. Завершите выполнение рабочего чертежа корпуса (рис. 8.85). Постройте вынесенное сечение ребра жесткости. Нанесите осевые и центровые линии. Дугой окружности, не доходящей до линии контура (стиль линии Тонкая), покажите плавный переход между отверстиями в патрубках и центральной цилиндрической полостью. Линии перехода могут быть созданы системой автоматически, если при создании или редактировании вида на вкладке Линии панели свойств включить переключатель, управляющий отрисовкой линий переходов, в положение Показывать. В нашем случае этой командой пользоваться не стоит, т. к. система отрисует

Деталирование на основе твердотельного моделирования

485

все линии переходов в виде их полных проекций (по ГОСТу 2.305-68 плавный переход от одной поверхности к другой показывается условно или совсем не показывается). Проставьте необходимые для изготовления корпуса размеры и их предельные отклонения. Чтобы не наносить одинаковые скругления, в технических требованиях выполните надпись "Неуказанные радиусы 2,5 мм". Введите обозначения шероховатости поверхности. Заполните технические требования. 5. Завершите заполнение основной надписи. Сохраните файл. Основным преимуществом созданного чертежа является то, что он ассоциативно связан с исходной 3D-моделью, и при изменении модели изображения на плоском чертеже будут соответственно перестроены системой. Однако этот чертеж имеет отступление от требований ЕСКД: ребро жесткости на продольном сечении показывают незаштрихованным. При необходимости изображение может быть приведено в полное соответствие со стандартом: его надо разрушить и отредактировать в ручном режиме.

Рис. 8.85. Чертеж корпуса

ÃËÀÂÀ

9

Моделирование сборочной единицы Большинство окружающих нас предметов техники и промышленных товаров относятся к так называемым сборочным единицам: автомобиль, мобильный телефон, водопроводный кран, фонарик, шариковая ручка... Система КОМПАС-3D позволяет создавать трехмерные модели самых сложных сборочных единиц, проверяя при этом правильность построений на взаимное пересечение компонентов. Так же, как и с моделями деталей, после построения 3D-сборки конструктор может получить ее чертеж, ассоциативно связанный с исходной моделью.

9.1. Основы проектирования сборочных единиц Сборочная единица — это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой путем различных сборочных операций: свинчиванием, сочленением, сваркой, пайкой, опрессовкой и т. п. Сборочные единицы могут включать в себя:  другие сборочные единицы (подсборки);  детали;  стандартные изделия (подшипники, крепежные и электротехнические из-

делия);  материалы (кабели, провода, шнуры, резинотехнические и смазочные ма-

териалы);  комплекты (изделия вспомогательного характера типа запасных частей,

инструмента, упаковочной тары).

Моделирование сборочной единицы

487

Не обязательно, чтобы сборочная единица включала сразу все указанные составные части. Часто она включает только детали и стандартные изделия. Документ, содержащий изображение сборочной единицы, называют сборочным чертежом. Он необходим для изготовления и контроля изделия. На каждую сборочную единицу составляют спецификацию — документ в виде таблицы, содержащий перечень всех составных частей изделия. Чтобы выполнить сборочный чертеж в системе КОМПАС-3D, можно использовать два способа, принципиально отличающихся друг от друга. Первый способ заключается в создании "плоских" чертежей всех подсборок и деталей, входящих в сборочную единицу, с последующим их копированием и взаимным наложением в одном базовом документе типа Чертеж. Второй способ — создание трехмерной модели, объединяющей все составные части изделия (эти составные части в трехмерном моделировании называют компонентами), по которому затем выполняется ассоциативный сборочный чертеж. Для построения трехмерной сборочной модели системой КОМПАС-3D предусмотрен специальный тип документов — Сборка. Преимущества второго способа проектирования сборочных единиц:  трехмерная сборка содержит информацию о взаимном положении компо-

нентов и зависимостях между параметрами их элементов;  она позволяет легко и просто редактировать и модернизировать сбороч-

ную единицу, внося в нее новые компоненты, удаляя или изменяя существующие;  трехмерная сборка обладает специальными средствами по проверке пра-

вильности проектирования, устанавливая возможные пересечения компонентов. Кроме того, сборка является прекрасным иллюстративным материалом при маркетинговом продвижении промышленного товара, подготовке научных и производственных докладов, защите курсовых и дипломных работ. В этой главе мы рассмотрим основные правила и приемы создания трехмерных сборок, выполнение их ассоциативных чертежей и составление спецификаций. При проектировании трехмерной сборки могут использоваться три приема:  снизу вверх;  сверху вниз;  комбинированный способ.

Проектирование сборочной единицы снизу вверх подразумевает первоначальное создание трехмерных моделей всех компонентов, а затем их соеди-

488

Глава 9

нение в документе типа Сборка. При этом пользователь сам задает параметрические связи между гранями, ребрами и вершинами компонентов (эти параметрические связи называются сопряжениями). Этот прием проектирования напоминает технологический процесс сборки изделия на предприятииизготовителе. Такой порядок проектирования целесообразно применять при создании сборок, состоящих из небольшого количества деталей. Как вы убедились из предыдущей главы, при моделировании отдельных деталей требуется точно представлять их взаимное положение и конструкцию изделия в целом. При этом надо следить за соответствием формы и размеров сопрягаемых поверхностей деталей. Поэтому при проектировании сборочных единиц, состоящих из большого количества составных частей, предпочтительнее использовать порядок проектирования сверху вниз. Он позволяет автоматически определять параметры и форму взаимосвязанных компонентов. При этом в документе типа Сборка первый компонент моделируется в обычном порядке, а моделирование следующих компонентов происходит прямо в сборке. Для создания эскизов операций используются проекции граней, ребер и вершин уже созданных компонентов. В этом случае ассоциативные связи между компонентами возникают непосредственно в процессе построения, а впоследствии при редактировании одних компонентов другие перестраиваются автоматически. Кроме автоматического возникновения ассоциативных связей, происходит и автоматическое определение большинства параметров компонентов, что избавляет пользователя от необходимости помнить или самостоятельно вычислять эти параметры. На практике чаще всего используется третий прием проектирования — комбинированный способ, сочетающий в себе приемы проектирования сверху вниз и снизу вверх. В сборку вставляются готовые модели нескольких основных компонентов, а остальные компоненты создаются в контексте сборки с учетом положения и размеров уже вставленных в сборку составных частей. Во всех случаях модели компонентов сохраняются в отдельных файлах. В файле типа Сборка хранятся только ссылки на эти компоненты, поэтому для работы с ней диск должен содержать все файлы компонентов, входящих в сборку. Исключением являются файлы стандартных изделий, которые хранятся в специальных библиотеках. В общем случае проектирование снизу вверх проводится в следующем порядке. 1. Создается и сохраняется документ типа Сборка. Модели присваивается обозначение и наименование. 2. В документ вставляется первый базовый компонент (типа корпуса или основания), относительно которого удобно задавать положение остальных компонентов.

Моделирование сборочной единицы

489

3. В сборку добавляется следующий компонент: его положение указывается произвольно в любом месте окна документа. При необходимости задаются свойства нового компонента (цвет, оптические свойства и т. д.). 4. Определяется порядок и тип необходимых сопряжений между компонентами. Новый компонент перемещается мышью в такое положение, чтобы было удобно указать объекты для сопряжения компонентов. 5. Формируются необходимые сопряжения, и задается точное место и ориентация компонента в сборке. 6. Чтобы компонент не мог быть случайно перемещен, после точного определения его положения можно (но не обязательно) его зафиксировать (первый базовый компонент, вставленный в сборку, фиксируется по умолчанию). 7. Вставляются стандартные изделия, задается их положение и ориентация. 8. Для улучшения зрительного восприятия сборки скрываются вспомогательные элементы, не участвующие в построениях (начала координат, вспомогательные оси, вспомогательные плоскости, изображения резьбы). 9. Проверяются взаимные пересечения компонентов. 10. При необходимости проводится редактирование сборки. 11. В полуавтоматическом режиме составляется спецификация. 12. Создается ассоциативный сборочный чертеж. Если созданный ассоциативный чертеж содержит серьезные нарушения стандартов, его можно разрушить и отредактировать, приведя в полное соответствие к требованиям ЕСКД. 13. Завершается оформление сборочного чертежа: наносятся оси, проставляются размеры, заполняется основная надпись и т. д. Сначала рассмотрим основные понятия проектирования сборки, а затем опишем создание трехмерной модели на примере сборочной единицы — клапана.

9.2. Создание документа типа Сборка Чтобы создать новую модель типа Сборка, выполните в главном меню команду Файл | Создать или нажмите кнопку Создать на Стандартной панели. После этого на экране появится диалоговое окно Новый документ (рис. 9.1). Выберите тип документа Сборка и нажмите кнопку OK. На экране появится окно нового документа — сборки, в левой части которого находится компактная панель и Дерево модели, а в его центре — начало координат и изображение стандартных плоскостей (рис. 9.2). Система нахо-

490

Глава 9

Рис. 9.1. Диалоговое окно Новый документ

Рис. 9.2. Окно документа типа Сборка

Моделирование сборочной единицы

491

дится в деморежиме, не позволяющем выполнять ряд ключевых команд. Для того чтобы ее перевести в полноценный режим работы, подключите лицензию командой Сервис | Получить лицензию на КОМПАС-3D. Также как и при моделировании детали, Дерево модели сборки имеет два способа представления информации: структура модели (включается по умолчанию) и последовательность построения. Кнопка переключения способа отображения находится в левой части панели управления деревом. В Дереве модели отображаются обозначения плоскостей проекций и начала координат, компонентов сборки (когда они созданы или вставлены в сборку), сопряжения, а также указатель окончания построения модели. В левом нижнем углу окна модели так же, как и в окне детали, имеется специальный символ системы координат, не связанный с началом координат модели.

Рис. 9.3. Инструментальная панель Редактирование сборки

Окно документа, кроме общих для системы элементов, содержит и свои специфические пункты меню и дополнительные команды на компактной панели. В верхней части панели переключения находится кнопка Редактирование сборки (рис. 9.3), открывающая одноименную панель, на которой находятся следующие команды:  Создать деталь — для построения детали непосредственно в текущей

сборке;  Добавить из файла — чтобы вставить в сборку компонент (деталь или

подсборку), существующий в виде файла на диске;  Переместить компонент;

492

Глава 9

 Повернуть компонент;  Массив по образцу;  группа тех же команд, что и при моделировании детали.

Как и в других документах КОМПАС-3D, кнопки, позволяющие вызвать расширенную панель команд, отмечены маленьким черным треугольником в правом нижнем углу. При работе с моделями сборок можно выполнять те же операции, что и при работе с моделью детали, за исключением операций создания листового тела и листовых элементов. Таким образом, имеется возможность создания в сборке тел, принадлежащих самой сборке, а не какому-либо из компонентов.

9.3. Включение нового компонента в сборку Как уже отмечалось ранее, в системе КОМПАС-3D существуют два основных способа включения компонентов в сборку:  путем добавления уже готовых, созданных заранее и хранящихся на диске

компонентов (этот способ применяется при проектировании сборки снизу вверх);  путем создания компонентов непосредственно в текущей сборке (этот способ применяется при проектировании сборки сверху вниз). Можно сочетать указанные способы включения нового компонента при комбинированном способе проектирования сборки.

9.3.1. Добавление готовых компонентов Чтобы добавить в сборку первый или новый компонент, нужно выполнить следующие действия. 1. Нажмите кнопку Добавить из файла на странице Редактирование сборки. После вызова команды на экране появляется стандартное диалоговое окно выбора файлов (рис. 9.4), в котором требуется найти и указать нужную модель. Содержимое выбранного файла появится в окне просмотра в правой части диалогового окна. 2. Щелкните на кнопке Открыть. На экране появится фантом указанного компонента, который можно свободно перемещать в окне документа (рис. 9.5). 3. В ответ на запрос системы Укажите местоположение системы задайте точку вставки. Эту точку можно указать, щелкнув мышью в окне

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.4. Диалоговое окно Выберите файл для открытия

Рис. 9.5. Фантом компонента в окне документа

493

494

Глава 9

документа произвольно или используя привязку (например, к началу координат или к вершине). Точку вставки первого компонента целесообразно совместить с началом координат сборки. Можно также ввести координаты X, Y, Z точки вставки на вкладке Параметры панели свойств. Компонент будет вставлен в текущий документ. Начало координат компонента совместится с указанной точкой вставки. Направление осей его системы координат совпадет с направлением осей системы координат текущей сборки. Если вставленный компонент — первый компонент сборки, он будет автоматически зафиксирован в этом положении. В Дереве модели появится имя компонента (система присваивает имена компонентам в соответствии с именами, установленными в свойствах детали в исходном файле) и рядом с именем пиктограмма, соответствующая типу компонента.

9.3.2. Создание компонента в контексте сборки Построить деталь можно непосредственно в текущей сборке (как говорят, в контексте сборки) или "на месте". Сначала надо выделить какой-либо плоский объект (плоскость проекций, конструктивную плоскость или плоскую грань). После этого становится доступной кнопка Создать деталь на странице Редактирование сборки. После вызова команды на экране появляется стандартный диалог сохранения файлов (рис. 9.6). Выберите в нем нужный каталог, введите имя файла, в который будет записана новая деталь, и нажмите кнопку Сохранить. Построение компонента в контексте сборки практически ничем не отличается от моделирования в документе типа Деталь и начинается с создания эскиза первой формообразующей операции. Эскиз первой операции по умолчанию расположен на указанном плоском объекте и связан с ним. Остальные компоненты сборки выделяются цветом и становятся недоступными для редактирования, но их элементы (грани, ребра, вершины) можно использовать при построении детали. При необходимости можно спроецировать в эскиз любые объекты, воспользовавшись командой Спроецировать объект на странице Геометрия. Построив эскиз первой формообразующей операции, надо отжать кнопку Эскиз, и система перейдет в так называемый Режим редактирования компонента на месте. Дальнейшие построения аналогичны моделированию детали в отдельном файле. По завершению построений надо выйти из режима, отжав кнопку Редактировать на месте (рис. 9.7).

Моделирование сборочной единицы

495

Рис. 9.6. Диалоговое окно Укажите имя файла для записи

Рис. 9.7. Команда Редактировать на месте

При создании детали в текущей сборке автоматически добавляется сопряжение На месте. Это сопряжение жестко связывает деталь и базовый плоский объект. Таким образом, деталь, построенная в контексте сборки, может перемещаться только вместе со своим базовым плоским объектом. Если для создания детали была использована одна из плоскостей проекций сборки, возникновение сопряжения На месте аналогично фиксации, т. к. деталь оказывается жестко связанной с плоскостью, которая не может быть перемещена в системе координат сборки.

9.3.3. Добавление стандартных изделий Добавление крепежных изделий через Менеджер библиотек Трехмерные модели наиболее распространенных крепежных изделий находятся в Библиотеке крепежа для КОМПАС-3D (Менеджер библиотек | Ма-

496

Глава 9

шиностроение | Библиотека крепежа для КОМПАС-3D). О том, как подключать КОМПАС-библиотеки, было подробно рассказано в разд. 6.1. Библиотека крепежа для КОМПАС-3D работает только с файлами типа Сборка и содержит трехмерные модели болтов, винтов, гаек и шайб. 1. Подключите Библиотеку крепежа для КОМПАС-3D (рис. 9.8). В левой части окна щелчком мыши раскройте нужный элемент раздела: БОЛТЫ, ВИНТЫ, ГАЙКИ или ШАЙБЫ. 2. В правой части двойным щелчком мыши выберите нужный тип изделия, например, Болты с шестигранной головкой.

Рис. 9.8. Вкладка Библиотека крепежа для КОМПАС-3D в режиме Панель

3. В появившемся диалоговом окне (рис. 9.9) из предложенного системой списка выберите обозначение нужного ГОСТа, а затем введите тип, длину, диаметр и другие параметры вставляемого крепежного изделия. 4. Для облегчения дальнейшей работы со спецификацией дополнительно установите флажок в окне Создать объект спецификации. В этом случае в момент вставки стандартного изделия в текущую Сборку происходит передача информации в спецификацию сборочного изделия. 5. Нажмите кнопку OK. На экране появится фантом крепежного изделия, который можно свободно перемещать в окне документа (рис. 9.10). 6. Если окно Библиотеки крепежа закрывает нужный участок модели, передвиньте его в свободное место, подхватив мышью за заголовок. Кроме того, можно временно отключить отображение диалога, нажав кнопку Закрыть в правом верхнем углу окна. Когда библиотека понадобится вновь, верните ее на экран повторным нажатием кнопки Менеджер библиотек на Стандартной панели.

Моделирование сборочной единицы

497

Рис. 9.9. Диалоговое окно Болты с шестигранной головкой

Рис. 9.10. Фантом болта с шестигранной головкой в окне документа

7. Далее надо указать в окне документа точку вставки стандартного изделия. Здесь можно действовать двумя способами. В первом точку вставки можно указать произвольно, щелкнув мышью в любом месте окна документа, а затем перемещать стандартное изделие в требуемое положение и создавать сопряжения с остальными составными частями сборки так же, как

498

Глава 9

при работе с уникальным компонентом. Во втором способе для размещения крепежного изделия в окне документа указываются поверхности (одна или две) уже вставленных в сборку компонентов, с которыми вставляемое изделие будет связано соответствующими сопряжениями. Если в сборке была указана плоская поверхность, то при создании нового стандартного изделия в ней добавится сопряжение Совпадение. Если была указана цилиндрическая поверхность, то добавится сопряжение Соосность. 8. Стандартное изделие будет вставлено в сборку так, чтобы соблюдались условия этих сопряжений. Например, если при вставке болта в сборке сначала была указана внутренняя поверхность отверстия, то он будет вставлен соосно с выбранным отверстием. Если затем указать поверхность, то опорная поверхность головки болта совпадет с указанной поверхностью. 9. После того как указана точка вставки крепежного элемента или указаны базовые элементы, нажмите кнопку Создать объект. Выбранное изделие появится в окне документа (условное изображение резьбы на изделии не показывается). В Дереве модели появится имя стандартного крепежного изделия с соответствующей ему пиктограммой.

Добавление через Библиотеку стандартных изделий Добавление большого количества стандартных изделий в сборку можно осуществить, пользуясь библиотекой Стандартные изделия V3. 1. Создайте файл типа Сборка. Нажмите на странице Редактирование сборки кнопку Добавить из файла. Откройте какой-либо файл типа Деталь, например шестерню, спроектированную в разд. 6.5.2 (см. рис. 6.50), и щелчком мыши вставьте эту модель в сборку. 2. Чтобы подключить эту библиотеку, выберите из главного меню раздел Библиотеки | Стандартные изделия | Вставить элемент. 3. На экране появится диалоговое окно, с помощью которого можно выбрать нужное изделие из девяти следующих разделов (рис. 9.11): • Детали и арматура трубопроводов; • Детали и узлы сосудов и аппаратов; • Детали крепления трубопроводов; • Детали пневмо- и гидросистем; • Крепежные изделия; • Крепежные изделия ОСТ92; • Подшипники и детали машин;

Моделирование сборочной единицы

499

Рис. 9.11. Окно Библиотеки стандартных изделий V3

• Электрические аппараты и арматура; • Элементы станочных приспособлений. 4. Раскройте раздел и в правой части дважды щелкните на нужном пункте, например, Подшипники и детали машин | Подшипники качения | Тип.6 Радиально-упорные шариковые. В появившемся списке выберите нужный стандарт и тип, например Подшипник ГОСТ 831-75 тип 36000, и двойным щелчком мыши активизируйте его (рис. 9.12). 5. В правой части диалогового окна щелкните дважды на пункте Конструкция и размеры (рис. 9.13). 6. В появившемся окне Выбор типоразмеров и параметров установите нужный диаметр отверстия и наружный диаметр и нажмите кнопку OK (рис. 9.14). Параметр В, ширина будет в этом случае справочным. Во вставшем вновь активным диалоговом окне с информацией о выбранном подшипнике нажмите кнопку Применить. 7. На экране появится фантом вставляемого подшипника. Укажите точку вставки.

500

Глава 9

Рис. 9.12. Раскрытый раздел Подшипники качения | Тип 6. Радиально-упорные шариковые

Рис. 9.13. Окно с информацией о выбранном подшипнике

Моделирование сборочной единицы

501

Рис. 9.14. Диалоговое окно Выбор типоразмеров и параметров

8. Чтобы автоматически сформировать сопряжения, в окне документа укажите на цилиндрическую поверхность, где должен стоять подшипник — система автоматически добавит сопряжение Соосность. Затем, если в сборке будет указана плоская поверхность, добавится сопряжение Совпадение. Можно указать точку вставки подшипника в любом месте окна документа, а затем наложить соответствующие сопряжения, как на обычный компонент. 9. Нажмите кнопку Создать объект. В появившемся диалоговом окне Объект спецификации нажмите OK, и система вставит в сборку выбранный подшипник (рис. 9.15). В Дереве модели появится соответствующее название подшипника и его пиктограмма.

Рис. 9.15. Подшипник, вставленный в сборку с автоматически сформированным сопряжением Соосность

502

Глава 9

9.4. Свойства сборки и ее компонентов 9.4.1. Свойства сборки В любой момент работы над сборкой можно установить ее свойства. Для вызова панели свойств щелкните правой кнопкой мыши в свободном месте окна документа и из появившегося контекстного меню (рис. 9.16) вызовите команду Свойства.

Рис. 9.16. Контекстное меню окна документа сборки

На панели свойств (рис. 9.17) введите обозначение сборочной единицы, ее наименование, цвет и оптические свойства (цвет и оптические свойства каждого компонента настраиваются отдельно).

Рис. 9.17. Панель свойств сборки

Согласно ГОСТу 2.102-68 обозначение сборочной единицы должно оканчиваться кодом "СБ". В Дереве модели имя "Сборка", присвоенное системой по умолчанию, будет заменено наименованием, введенным в панели свойств. Трехмерная сборка является более наглядной, если ее компоненты имеют различные цвета. Тогда они не сливаются в одно целое на экране. При назначении цветов компонентов надо следить за наглядностью восприятия того или иного цвета и сочетанием цвета сопрягаемых компонентов. Иногда бывает удобно, чтобы компоненты приняли цвет, установленный для сборки, что позволяет выбрать одинаковый цвет для какого-либо одного типа деталей, например, прокладок или крепежных изделий.

Моделирование сборочной единицы

503

9.4.2. Свойства компонента Для настройки свойств отдельного компонента сборки надо воспользоваться панелью свойств этого компонента. Выделите компонент в Дереве модели и вызовите из контекстного меню команду Свойства (рис. 9.18).

Рис. 9.18. Команда Свойства из контекстного меню компонента

На панели свойств можно выбрать цвет компонента (рис. 9.19). Чтобы компонент отображался цветом, заданным для объектов сборки, на панели свойств установите флажок Использовать цвет сборки.

Рис. 9.19. Панель свойств компонента

Чтобы компонент отображался тем же цветом, что и модель в исходном файле, установите флажок Использовать цвет источника. Для задания другого цвета компонента можно раскрыть список для выбора цвета, щелкнув в окне Цвет (список доступен при выключенных опциях Использовать цвет сборки и Использовать цвет источника). В этом случае можно установить и оптические свойства компонента. На этой панели можно настроить и другие свойства компонента:  наименование, введя новое имя в соответствующее поле;  фиксацию при помощи кнопок-переключателей Фиксировать компонент

и Не фиксировать компонент;

504

Глава 9

 объекты спецификации для передачи данных в соответствующий раздел

спецификации сборочного изделия;  состояние компонента при помощи кнопок-переключателей Включено

в расчет и Исключено из расчета. Нажмите кнопку Создать объект — сборка перестроится в соответствии с новыми свойствами компонента. Заданные в свойствах сборки и ее компонентах наименование и обозначение автоматически будут переданы системой в связанные документы — спецификацию, составленную в полуавтоматическом режиме, и ассоциированный сборочный чертеж.

9.5. Перемещение, поворот и сопряжение компонентов сборки 9.5.1. Перемещение и поворот компонентов После добавления в сборку компонента и настройки его свойств необходимо установить точное положение и ориентацию нового компонента относительно других составных частей сборочного изделия. В КОМПАС-3D предусмотрены два основных приема перемещения компонентов сборки:  передвижение компонентов мышью вручную;  наложение на элементы компонентов соответствующих ограничений —

сопряжений. Для передвижения компонентов вручную используются две кнопки на странице Редактирование детали:  Переместить компонент;  Повернуть компонент.

В свою очередь, группа кнопок для поворота компонента включает три команды (рис. 9.20):  Повернуть компонент вокруг центральной точки;  Повернуть компонент вокруг оси;  Повернуть компонент вокруг точки.

Вызвав одну из команд перемещения или поворота, нужно установить курсор на перемещаемый компонент и, подхватив его мышью, перемещать в нужном направлении.

Моделирование сборочной единицы

505

Рис. 9.20. Группа кнопок Повернуть компонент

На панели свойств этих команд (рис. 9.21) можно дополнительно включить один из двух режимов перемещения компонентов (нажатая кнопка означает, что режим включен, отжатая — выключен):  режим контроля соударений, в котором перемещение компонентов ограничено их формой и размерами — при перемещении компонента мышью он двигается только до момента соприкосновения с другим компонентом;  режим автосопряжений, в котором при перемещении компонентов система распознает приближающиеся друг к другу элементы и автоматически добавляет сопряжения — параметрические связи между элементами разных компонентов.

Рис. 9.21. Панель свойств команд перемещения компонентов

Как правило, команды Переместить компонент и Повернуть компонент используются только для грубого перемещения или поворота компонента с тем, чтобы дальше было удобнее пользователю самому задать соответствующие сопряжения.

9.5.2. Сопряжения компонентов Сопряжения компонентов позволяют правильно и точно задать положение компонента в сборочном изделии, и при редактировании сопряженных компонентов их взаимное положение не нарушается. Сопряжения устанавливаются при помощи команд, открывающихся кнопкой Сопряжения на Панели переключения (рис. 9.22). Функциональное назначение команд инструментальной панели Сопряжения очевидно из их названий. В сопряжениях могут участвовать грани, ребра, вершины, графические объекты в эскизах, а также вспомогательные элементы разных компонентов.

506

Глава 9

Если форма указанных элементов и уже имеющиеся сопряжения не препятствуют выбранной связи, то произойдет автоматическое перестроение Сборки: компоненты, элементы которых сопрягаются, автоматически переместятся так, чтобы выполнялось условие сопряжения, например, были соосны или перпендикулярны друг другу, совпадали или касались и т. д.

Рис. 9.22. Инструментальная панель Сопряжения

Назначенные сопряжения сохраняются в Дереве модели в разделе Сопряжения. При необходимости любое из сопряжений может быть отредактировано или удалено. При наложении сопряжений надо иметь в виду, что:  в сопряжении не могут участвовать элементы, принадлежащие одному

и тому же компоненту;  нельзя создать связь между двумя зафиксированными компонентами

сборки;  относительное перемещение сопряженных компонентов ограничено свойствами сопряжения, и поэтому на компонент, который уже участвует в одном или нескольких сопряжениях, можно наложить только такую связь, которая не будет противоречить наложенным ранее. Для того чтобы перемещение одного из компонентов не привело к нежелательному перемещению остальных компонентов, рекомендуется фиксировать хотя бы один компонент. Он будет играть роль "неподвижного звена" в цепочке сопряженных компонентов. С ним будут прямо или опосредованно связаны остальные компоненты, участвующие в сопряжениях. Напомним, что по умолчанию фиксируется первый компонент, вставленный в сборку из файла. Можно наложить фиксацию и на новый компонент, после

Моделирование сборочной единицы

507

того как он поставлен в требуемое положение. Чтобы зафиксировать компонент, выделите его в Дереве модели, щелкните правой кнопкой мыши и из появившегося контекстного меню выберите команду Включить фиксацию (рис. 9.23).

Рис. 9.23. Команда Включить фиксацию из контекстного меню компонента

Обозначение (ф) слева от названия компонента в Дереве модели означает его зафиксированный статус. Чтобы отключить фиксацию компонента (в том числе и первого, вставленного в сборку), выделите нужный компонент и вызовите из контекстного меню команду Отключить фиксацию. Для наложения ограничений, связанных с перемещением компонентов в моделях механических передач, редукторов, кулачковых и других механизмов, используются команды создания механических сопряжений между компонентами сборки (они находятся в раскрывающейся панели команды Вращение — Вращение). Об особенностях работы с механическими сопряжениями см. главу 10.

9.6. Редактирование сборки 9.6.1. Общие сведения о редактировании сборки В процессе проектирования сборочной единицы конструктору приходится многократно изменять его отдельные компоненты, удалять или добавлять детали, добиваясь оптимальной конструкции изделия. При редактировании сборки возможно изменение или удаление любого ее компонента и сопряжения, редактирование параметров элементов деталей

508

Глава 9

и стандартных изделий, изменение состава подсборок, перемещение компонентов. Эти операции пользователь может выполнять как на уровне отдельных компонентов, так и непосредственно в документе типа Сборка. Если модель построена правильно и содержит все необходимые параметрические связи, то согласованное изменение всех компонентов сборки система выполнит автоматически. Надо иметь в виду, что редактирование сборки может стать причиной нарушения существующих в ней параметрических связей и ограничений. Компоненты, редактирование которых вызвало противоречия, помечаются в Дереве модели красной галочкой (рис. 9.24).

Рис. 9.24. Компонент, нарушивший параметрические связи

Для восстановления связей между компонентами и устранения возникших конфликтов сборку следует перестроить. Для этого нажмите кнопку Перестроить на панели Вид (рис. 9.25), и компоненты сборки переместятся или перестроятся так, чтобы их форма, параметры и положение соответствовали положению опорных объектов и не противоречили наложенным на них сопряжениям.

Рис. 9.25. Команда Перестроить на панели Вид

Если вы не перестроили сборку сами, то при сохранении документа система выведет на экран диалоговое окно с запросом на перестроение (рис. 9.26).

Моделирование сборочной единицы

509

Рис. 9.26. Диалоговое окно КОМПАС-3D V11 с запросом на перестроение сборки

Иногда после перестроения сборки на месте флажков появляются восклицательные знаки, свидетельствующие об ошибке редактирования. Например, при редактировании был удален компонент, участвующий в сопряжении. Так как существование этого сопряжения стало невозможным, его пиктограмма помечается восклицательным знаком (рис. 9.27).

Рис. 9.27. Предупреждение об ошибке

Предупреждение об ошибке появляется рядом с пиктограммой сборки, если ошибка есть хотя бы в одном из ее объектов. Благодаря этому пользователь может распознать наличие ошибки даже тогда, когда соответствующие разделы в Дереве модели полностью свернуты. Чтобы узнать, в чем заключается возникшая ошибка, выделите в Дереве модели отмеченный восклицательным знаком элемент и вызовите из контекстного меню команду Что неверно? (рис. 9.28).

510

Глава 9

Рис. 9.28. Команда Что неверно? из контекстного меню

На экране появится диалоговое окно, в котором перечислены ошибки, возникшие при перестроении этого элемента (рис. 9.29). Ошибки отображаются в диалоге в виде структурированного списка. Описание ошибки содержит конкретную причину конфликта (например, "Операция потеряла опорный объект", "Опорная поверхность видоизменилась", "Пустой эскиз" и т. д.). При этом сборка не перестраивается, а остается в том состоянии, в котором была перед редактированием.

Рис. 9.29. Диалоговое окно Что неверно?

Чтобы получить разъяснение конкретной ошибки, выделите описание ошибки в диалоговом окне и нажмите кнопку Справка. Прочитайте появившуюся страницу справочной системы, подумайте, какой из рассмотренных в ней случаев соответствует ошибке в вашей сборке. Пользуясь рекомендациями справочной системы, попробуйте устранить ошибку. Если устранить ошибку не удается, верните параметры модели в прежнее состояние. При обнаружении нескольких ошибок их исправление надо вести в порядке следования в Дереве модели (сверху вниз). Некоторые ошибки делают невозможным дальнейшие построения и редактирование сборки. Другие ошибки не являются столь критическими и не меша-

Моделирование сборочной единицы

511

ют дальнейшей работе с моделью. В любом случае рекомендуется устранять ошибку сразу после ее возникновения. С помощью команды Файл | Сохранить как можно сохранить деталь в файл сборки, а сборку — в файл детали:  при преобразовании детали в сборку все объекты детали записываются в

файл сборки с расширением a3d. При этом файл исходной детали на диске не изменяется;  при преобразовании сборки в деталь все объекты сборки, кроме компо-

нентов, записываются в файл детали с расширением m3d. При этом файл исходной сборки на диске не изменяется. Обратите внимание на то, что если при построении сборки использовались грани, ребра или вершины ее компонентов (например, ось, построенная через начала координат компонентов), то в детали возникают ошибки, связанные с потерей базовых объектов.

9.6.2. Редактирование компонента Все объекты компонента (эскизы, операции, вспомогательная геометрия и т. д.) являются доступными для редактирования. В системе КОМПАС-3D существуют два способа редактирования компонентов:  редактирование компонента на месте;  редактирование компонента в окне.

Редактирование компонента на месте проводится непосредственно в сборке, которой он принадлежит. При этом в окне видны все остальные компоненты. Можно воспользоваться командами сдвига и поворота сборки, изменения ее масштаба, ориентации и типа отображения. Чтобы начать редактирование компонента на месте: 1. Выделите нужный компонент в Дереве модели. 2. Щелкните правой кнопкой мыши. 3. Вызовите из контекстного меню команду Редактировать на месте (рис. 9.30). Редактирование компонента в окне проводится отдельно от сборки в файлеисточнике, содержащем этот компонент. Для редактирования компонента этим способом: 1. Выделите нужный компонент в Дереве модели. 2. Выберите из контекстного меню команду Редактировать в окне (откроется исходный файл этого компонента).

512

Глава 9

Рис. 9.30. Вызов команды Редактировать на месте

3. После внесения в модель необходимых изменений сохраните файл. 4. Закройте окно редактируемого компонента или перейдите в окно сборки. При проектировании сверху вниз, когда при построении компонента используется его "окружение", целесообразно редактировать компонент на месте. Редактирование компонента в окне в этом случае применять не следует, поскольку внесение изменений в элементы, которые были созданы в контексте сборки с использованием элементов других компонентов этой сборки, ограничено. При проектировании снизу вверх приемлемы оба варианта редактирования компонентов. Кроме того, в контекстном меню компонентов, выделенных в Дереве модели, доступны следующие возможности редактирования структуры сборки:  объединение компонентов в подсборку с помощью команды Объединить в подсборку;  разрушение подсборки на отдельные компоненты с помощью команды Разрушить подсборку;  сохранение компонентов под другими именами и автоматическая вставка переименованных компонентов в сборку с помощью команды Сохранить как (эта же команда позволяет сохранить деталь как подсборку и подсборку — как деталь). Все указанные команды применимы только к компонентам первого уровня. Еще одна возможность редактирования структуры сборки — копирование и перенос компонентов мышью в Дереве модели. Например, таким образом можно переместить деталь из одной подсборки в другую.

Моделирование сборочной единицы

513

9.6.3. Копирование компонента Если в сборку нужно ввести несколько одинаковых компонентов, их можно вставить стандартным способом, но можно и скопировать прямо в сборке, предварительно вставив в один компонент. Копию компонента можно получить следующим образом. 1. В Дереве модели сборки подхватите мышью название компонента, подлежащего копированию. 2. Переместите курсор (с нажатой левой кнопкой мыши!) за пределы окна Дерева модели. 3. Не отпуская кнопку мыши, нажмите и удерживайте нажатой клавишу . На экране появится фантом копии компонента.

Рис. 9.31. Компонент и его копия

4. В нужном месте отпустите кнопку мыши и клавишу — система добавит копию компонента (рис. 9.31). В Дереве модели появится новый элемент с названием по типу Деталь (2). 5. Чтобы поставить скопированный компонент в требуемое положение, используйте далее обычные команды перемещения и поворота, а также команды наложения сопряжений.

9.6.4. Редактирование параметров стандартных изделий Часто в процессе конструирования приходится изменять параметры уже вставленных в сборку стандартных изделий, например, изменять длину или диаметр крепежа. Изменение параметров стандартных изделий выполняется так же, как и компонентов сборки. 1. В Дереве модели выделите изделие, которое вы хотите отредактировать. 2. Правой кнопкой мыши откройте контекстное меню и вызовите команду Редактировать (рис. 9.32).

514

Глава 9

Рис. 9.32. Команда Редактировать контекстного меню стандартного изделия

3. На экране появится окно изделия, в котором можно установить новые значения параметров стандартного изделия. Нажмите OK, и в окне документа система перестроит изображение изделия в соответствии с вновь установленными параметрами.

9.6.5. Редактирование сопряжений Редактирование сопряжения проводится по той же схеме. 1. Выделите сопряжение в Дереве модели и вызовите из контекстного меню команду Редактировать (рис. 9.33).

Рис. 9.33. Команда Редактировать контекстного меню сопряжения

На панели свойств появятся те же элементы, что и при создании сопряжения. 2. Чтобы изменить объекты, участвующие в сопряжении (рис. 9.34), нажмите кнопку Указать заново (выделение с одного из сопряженных объектов будет снято). 3. Укажите новый объект для сопряжения. 4. Подтвердите сделанные изменения, нажав кнопку Создать объект.

Моделирование сборочной единицы

515

Рис. 9.34. Кнопка Указать заново на панели свойств сопряжения

5. Если требуется изменить сразу оба объекта, участвующие в сопряжении, нажмите кнопку Указать заново дважды. Выделение будет снято с обоих объектов, и вы сможете указать для сопряжения новые элементы. Система автоматически проверяет допустимость указанной связи. Если форма указанных элементов и уже имеющиеся связи и ограничения не препятствуют сопряжению, Сборка перестроится так, чтобы выполнялось условие отредактированного сопряжения. Надо иметь в виду, что, редактируя сопряжение, нельзя изменить его тип, т. е. нельзя превратить, например, сопряжение На расстоянии в сопряжение Параллельно.

9.6.6. Управление видимостью компонентов и объектов В процессе конструирования иногда возникает необходимость получить доступ к внутренним компонентам сборки, скрытым от обзора другими компонентами. Это проблема легко решается — можно временно скрыть в сборке любую деталь или подсборку.

Рис. 9.35. Команда Скрыть контекстного меню компонента

516

Глава 9

Чтобы компонент на время удалить из окна документа, нужно выделить его в Дереве модели и выбрать из контекстного меню команду Скрыть (рис. 9.35). Система перестроит сборку, временно удалив из нее указанный компонент. Иногда требуется вызвать команду Обновить изображение для того, чтобы скрытый компонент полностью исчез с экрана. Компонент, который не виден в окне документа, по-прежнему отображается в Дереве модели сборки, но его пиктограмма имеет светло-голубой цвет. При необходимости можно в любой момент вернуть скрытый компонент на экран, вызвав из контекстного меню команду Показать. Скрыть можно не только компонент целиком, но и выделенные в Дереве модели объекты — вспомогательные оси, плоскости. С ними поступают так же, как и с компонентом. Выделите объект или несколько объектов в Дереве модели и вызовите из контекстного меню команду Скрыть. Для улучшения зрительного восприятия и удобства работы можно скрыть одновременно все однотипные объекты вставленных в сборку компонентов — все начала координат, вспомогательные оси, вспомогательные плоскости или изображения резьбы, а также вообще все вспомогательные объекты. Для этого служат две кнопки, расположенные на панели Вид (рис. 9.36):  Скрыть все вспомогательные объекты;  Скрыть все вспомогательные объекты в компонентах.

Рис. 9.36. Команды Скрыть... на панели Вид

Если вам необходимо скрыть какой-либо конкретный вид вспомогательных объектов, нажмите на треугольник ряд с командой Скрыть... и выберите соответствующий пункт (рис. 9.37). После активизации команды все объекты соответствующего типа будут удалены с экрана, а в меню Вид появится флажок, свидетельствующий о том, что объекты скрыты. Для того чтобы показать все одновременно скрытые объекты, повторно вызовите соответствующую команду. Компоненты и объекты можно не только скрыть, но и временно удалить из сборки при помощи команды Исключить из расчета, выбранной в контекстном меню (рис. 9.38). Информация об исключенных из расчета элементах сохраняется в документе. Сборка перестроится без учета исключенных элементов и производных от них

Моделирование сборочной единицы

517

операций. Пиктограммы элементов, исключенных из расчета, отобразятся в Дереве модели светло-голубым цветом и будут помечены "крестиком" (рис. 9.39). Так как исключенные из расчета компоненты или объекты временно удаляются из сборки, объекты, базировавшиеся на них, могут помечаться как ошибочные. Ошибки исчезают при обратном включении объектов в расчет.

Рис. 9.37. Вызов команд скрытия объектов

Рис. 9.38. Команда Исключить из расчета контекстного меню компонента

Рис. 9.39. Компоненты, исключенные из расчета

518

Глава 9

Чтобы компонент вновь включить в расчет, выделите его в Дереве модели и вызовите из контекстного меню команду Включить в расчет.

9.7. Проверка пересечений компонентов При конструировании сборочной единицы, и особенно при выполнении так называемой контрольной сборки, важно вовремя, до передачи конструкторской документации в производство, обнаружить места пересечений компонентов сборки. В системе КОМПАС-3D предусмотрена специальная возможность для выявления таких мест. Проверка сборки на предмет возможных пересечений проводится в следующем порядке. 1. Вызовите команду Проверка пересечений на странице Измерения (3D) (рис. 9.40).

Рис. 9.40. Команда Проверка пересечений на инструментальной панели Измерения (3D)

2. На экране появится панель свойств Проверка пересечений. В Дереве модели последовательно указывайте компоненты, которые требуется проверить на пересечение. Если надо указать сразу несколько компонентов, выделяйте их с одновременно нажатой клавишей или . 3. Компоненты, выбранные для проверки, будут показаны в окне Список компонентов на панели свойств (рис. 9.41). 4. Если требуется обнаружить также касания компонентов, включите опцию Считать касания пересечениями. 5. Нажмите кнопку Проверить пересечения. В окне Обнаруженные пересечения на панели свойств отображаются результаты проверки: поряд-

Моделирование сборочной единицы

519

ковый номер пересечения и названия пересекающихся компонентов (рис. 9.42).

Рис. 9.41. Панель свойств команды Проверка пересечений с раскрытым окном Список компонентов

Рис. 9.42. Панель свойств команды Проверка пересечений с результатами проверки

6. Для выхода из диалога проверки пересечений нажмите кнопку Прервать команду. На панели свойств, изображенной на рис. 9.42, между указанными пользователем компонентами система обнаружила шесть взаимных пересечений. Для исправления ошибок необходимо соответствующим образом отредактировать сами компоненты или наложить на них корректные сопряжения. Обратите внимание на то, что резьбовое соединение деталей

520

Глава 9

система распознает как взаимное пересечение, и очевидно, что дальнейшее редактирование таких деталей не требуется.

9.8. Пример 36. Сборочная модель клапана В качестве примера создадим сборочную модель клапана — изделия, деталирование которого описано в предыдущей главе. Поскольку все детали клапана уже смоделированы и его устройство не является сложным, построение проведем способом снизу вверх, вставляя готовые модели деталей в модель сборки. 1. Создайте документ типа Сборка и сохраните его, например, как "Клапан". 2. На панели свойств сборки введите ее обозначение "ИГ00.52.00.00СБ" и наименование "Клапан". 3. Первым (базовым) компонентом сборки целесообразно выбрать корпус клапана. Относительно него удобно задавать положение остальных компонентов. 4. Установите ориентацию Изометрия XYZ. Активизируйте команду Добавить из файла на странице Редактирование сборки. В диалоговом окне выбора файлов найдите и выберите документ Корпус. Нажмите кнопку Открыть. 5. На экране появится фантом корпуса, который можно свободно передвигать мышью. Определите положение детали относительно системы координат сборки. 6. В окне документа укажите точку вставки корпуса — логично, если точкой вставки будет начало координат сборки. 7. Когда ловушка курсора попадет в начало координат — курсор должен находиться в режиме указания вершины ("крестик со звездочкой") — щелкните мышью. Деталь корпуса будет вставлена в сборку. 8. Из меню Вид выберите команды Скрыть | Все вспомогательные объекты. По умолчанию корпус — первый (базовый) компонент сборки — будет автоматически зафиксирован системой. 9. Добавьте в сборку следующий компонент — деталь клапана, сопрягаемую с корпусом. 10. Вновь нажмите кнопку Добавить из файла. В диалоговом окне выбора файлов выберите документ с моделью клапана. Нажмите кнопку Открыть. Укажите точку вставки новой детали в произвольном месте окна документа (рис. 9.43).

Моделирование сборочной единицы

521

Рис. 9.43. Клапан, вставленный в сборку

Рис. 9.44. Указание элементов клапана и корпуса для наложения сопряжения

11. Задайте точное положение клапана относительно корпуса. При помощи команды Повернуть на панели Вид поверните изображение так, чтобы были доступны внутренние поверхности корпуса (рис. 9.44). 12. Для облегчения указания этих элементов включите кнопку Фильтровать грани на странице Фильтры. В этом режиме в ловушку курсора попадают только грани, плоские, цилиндрические или конические поверхности деталей. 13. Нажмите кнопку Совпадение объектов на странице Сопряжения и последовательно укажите в окне документа коническую поверхность в гнезде корпуса и соответствующую ей коническую поверхность клапана. 14. Система переместит клапан в требуемое положение (рис. 9.45). Если пиктограмма сборки и вставленного компонента помечены красным флажком, то для снятия возникших противоречий нажмите команду Перестроить на панели Вид. В Дереве модели появится пиктограмма нового компонента, а в разделе Группа сопряжений — строка с именем установленных сопряжений.

522

Глава 9

Рис. 9.45. Клапан, перемещенный системой в требуемое положение

15. Добавьте в сборку шпиндель. Активизируйте команду Добавить из файла на странице Редактирование сборки и выберите документ, содержащий модель шпинделя. Укажите его положение в любом месте окна документа (рис. 9.46).

Рис. 9.46. Добавление в сборку шпинделя

16. Затем конкретизируйте положение шпинделя при помощи сопряжений. Сначала задайте соосность наружной цилиндрической поверхности шпинделя и полости в корпусе. 17. Нажмите кнопку Соосность на странице Сопряжения. 18. Последовательно укажите в окне документа сопрягаемые поверхности шпинделя и корпуса. Система отстроит шпиндель соосно с корпусом (рис. 9.47). При помощи команд перемещения компонентов шпиндель можно перемещать вдоль и вращать вокруг нее. 19. Теперь задайте касание объектов — дна глухого отверстия в клапане и сферической головки шпинделя. Нажмите кнопку Касание на странице

Моделирование сборочной единицы

523

Сопряжения. Укажите в окне документа последовательно поверхность дна глухого отверстия клапана и сферическую поверхность головки шпинделя. Система отстроит шпиндель так, чтобы он касался головкой поверхности клапана (рис. 9.48).

Рис. 9.47. Результат наложения соосности поверхностей шпинделя и корпуса

Рис. 9.48. Результат наложения касания объектов — поверхностей клапана и шпинделя

Дальнейшие построения проходят по этой же схеме. Поэтому далее ограничимся указанием видов накладываемых на детали сопряжений. Для того чтобы подобраться к нужным поверхностям, активно используйте команды:  Повернуть;  Увеличить масштаб рамкой;  Перебор объектов;  Скрыть. Для выбора нужного типа указанного объекта не забывайте пользоваться командами на странице Фильтры. Иногда для указания нужного объекта можно перейти в режим отображения Каркас. Все эти команды можно использовать прямо в процессе наложения сопряжений. Например, вы активизировали одну из команд на странице Сопряжения и указали первый объект сопряжения. Для выбора второго объекта можно нажать кнопку Повернуть на панели Вид и повернуть узел так, чтобы нужный объект стал виден на экране. Выйдите из команды Повернуть (это удобно сделать, используя "горячую" клавишу ). Укажите второй объект для сопряжения. Продолжите построение сборочной модели клапана. 1. Добавьте в сборку втулку, наложив на нее следующие сопряжения (рис. 9.49): • соосность между цилиндрическими поверхностями втулки и клапана; • расстояние 6 мм (направление прямое) между верхней поверхностью клапана и поверхностью втулки, примыкающей к проточке.

524

Глава 9

2. Добавьте прокладку с сопряжениями Соосность и Совпадение объектов (рис. 9.50). 3. Добавьте крышку с сопряжениями Соосность и Совпадение объектов (рис. 9.51).

Рис. 9.49. Добавление втулки

Рис. 9.50. Добавление прокладки

4. Вставьте в сборку уплотнительные кольца 20×36×5. Поскольку колец, указанных в спецификации, нет в КОМПАС-библиотеках, предварительно выполните их модели — в нормальном состоянии и в поджатом состоянии. 5. Добавьте фланец с сопряжениями Соосность и Совпадение объектов (рис. 9.52). Чтобы крепежные отверстия фланца и крышки были соосны, можно дополнительно установить сопряжение Совпадение объектов — совпадение плоскостей XY в системе этих деталей.

Рис. 9.51. Добавление крышки

Рис. 9.52. Добавление фланца

Моделирование сборочной единицы

525

6. Теперь, пока крепежные отверстия не закрыты маховичком, удобно вставить элементы шпилечного соединения (в принципе, это можно было бы сделать и потом, временно отключив отображение маховичка командой Скрыть из контекстного меню этого компонента). 7. Активизируйте Менеджер библиотек | Машиностроение | Библиотека крепежа для КОМПАС-3D | Шпильки. В появившемся диалоговом окне установите ГОСТ 22034-76, номинальный диаметр 8 мм, длина 25 мм (рис. 9.53). Нажмите кнопку OK.

Рис. 9.53. Диалоговое окно Шпильки

8. Вставьте шпильку в любое место на экране и на панели свойств нажмите кнопку Создать объект. Наложите на шпильку, как на обычный компонент сборки, сопряжения Соосность и На расстоянии, задав в поле Расстояние 10 мм и включив обратное направление (имеется в виду расстояние между нижним торцом шпильки и верхней поверхностью крышки). Шпилька займет требуемое положение (рис. 9.54). 9. Также, пользуясь Менеджером библиотек, вставьте в сборку шайбу 8 ГОСТ 11371-78 и гайку М8 ГОСТ 5915-70. Наложите на них соответствующие сопряжения, чтобы модель выглядела так, как показано на рис. 9.55. 10. Скопируйте шпильку, шайбу и гайку (о копировании см. разд. 9.6.3). Задайте необходимые сопряжения для элементов этой группы аналогично тому, как вы установили первую группу элементов шпилечного соединения (рис. 9.56).

526

Глава 9

Рис. 9.54. Добавление шпильки

Рис. 9.55. Добавление шайбы и гайки

Рис. 9.56. Добавление второй группы элементов шпилечного соединения

Рис. 9.57. Добавление маховичка

11. Добавьте в сборку маховичок, наложив на него сопряжения Соосность и Совпадение (рис. 9.57). 12. Пользуясь Менеджером библиотек, добавьте в сборку шайбу 10 ГОСТ 11371-78 и гайку М10 ГОСТ 5915-70. Установите для них сопряжения Соосность и Совпадение. Модель сборочного изделия Клапан готова (рис. 9.58). 13. Чтобы грани квадратного отверстия в маховичке, четырехгранника в хвостовой части шпинделя, шестигранника крышки и грани гаек были параллельны фронтальной плоскости XY, воспользуйтесь сопряжением

Моделирование сборочной единицы

527

Параллельность и последовательно установите его для отмеченных поверхностей.

Рис. 9.58. Добавление шайбы и гайки

Рис. 9.59. Дерево модели сборки

14. Дерево модели сборки может выглядеть так, как показано на рис. 9.59. 15. Для того чтобы визуально проконтролировать правильность сборки, активизируйте команду Сечение поверхностью на странице Редактирование сборки, в Дереве модели укажите плоскость XY и на панели свойств задайте обратное направление отсечения. Нажмите кнопку Создать объект, и система отрисует сечение сборки (рис. 9.60). 16. Визуально оцените положение сопрягаемых компонентов и затем исключите из расчета Сечение поверхностью, вызвав соответствующую команду из контекстного меню этого элемента. 17. Теперь пусть система сама проверит правильность сборки на предмет взаимных пересечений компонентов. Активизируйте кнопку Проверка пересечений на странице Измерения (3D). В Дереве модели выделите первый компонент и с нажатой клавишей последний компонент.

528

Глава 9

Нажмите кнопку Проверить пересечения. В окне Обнаруженные пересечения должны оказаться только те пары деталей, которые соединяются при помощи резьбы, поскольку система резьбу распознает как взаимное пересечение компонентов (рис. 9.61). В противном случае необходимо отредактировать или сами модели, или наложенные на модели сопряжения.

Рис. 9.60. Сечение сборки фронтальной плоскостью XY

Рис. 9.61. Панель свойств команды Проверка пересечений

В списке пересечений оказалась пара деталей, соединяемых не на резьбе: Прокладка — Крышка (внутренняя кромка прокладки "деформирована" скругленной поверхностью на крышке). Это пересечение можно считать допустимым, и никаких мероприятий по редактированию моделей и сопряжений проводить не надо.

Моделирование сборочной единицы

529

9.9. Ассоциативный сборочный чертеж 9.9.1. Требования к сборочному чертежу При выполнении сборочного чертежа следует руководствоваться следующими правилами.  Изображение изделия на сборочном чертеже должно быть таким, чтобы

оно давало полное представление о расположении и взаимной связи составных частей и по нему можно было осуществить сборку и контроль изделия.  На сборочном чертеже необходимо проставить контролируемые и другие

требующиеся для сборки размеры, а также справочные размеры (размеры поверхностей, входящих в соединение с поверхностями соседних изделий, габаритные размеры и т. д.).  На сборочном чертеже не показывают мелкие элементы: фаски, скругле-

ния, углубления, выступы, рифление, зазоры между стержнем и отверстием и т. п.  При толщине детали на чертеже 2 мм и меньше ее зачерняют независимо

от вида материала, из которого она сделана. Мелкие элементы деталей, имеющие размеры 2 мм и менее, изображают с небольшим увеличением, отступая от масштаба, принятого для всего изображения.  Если изображение содержит несколько одинаковых, равномерно располо-

женных предметов, то на изображении показывают лишь один-два таких элемента, а остальные — упрощенно или условно, например, при изображении группы одинаковых крепежных изделий (рис. 9.62).

Рис. 9.62. Условное изображение группы крепежных деталей

530

Глава 9

 По ГОСТу 2.306-68 штриховка на разрезах и сечениях деталей сборочного

изделия может проводиться независимо от их материала — под углом 45° к линиям рамки чертежа. Однако сборочный чертеж является более наглядным и понятным, если детали на разрезах и сечения сборочного изделия заштрихованы в соответствии с принятыми для данных материалов обозначениями.  На разрезах и сечениях смежные детали штрихуют с наклоном линий

штриховки в разные стороны или в одну сторону, но со смещением штрихов или с изменением расстояния между ними. Чем меньше изображение в разрезе, тем чаще должна быть штриховка.  На разрезах и сечениях крепежные изделия (винты, болты, шайбы, гайки,

заклепки, шпонки), а также детали типа валов, шпинделей, рукояток, шариков показывают нерассеченными. При продольном сечении тонкие стенки типа ребер жесткости, спиц маховиков и других также показывают нерассеченными.  На различных изображениях одной и той же детали на всех разрезах или сечениях сборочного чертежа наклон и частота линий штриховки должны быть одинаковыми.  Изделия, расположенные за винтовой пружиной, условно считают закры-

тыми пружиной и на разрезах и сечениях показывают до осевых линий витков (рис. 9.63).

Рис. 9.63. Изображение изделий, расположенных за винтовой пружиной

 Все составные части сборочного чертежа должны быть пронумерованы

в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации.

Моделирование сборочной единицы

531

• Номера позиций наносятся вне контура изображения на линияхвыносках, начинающихся точкой на проекции (или соответствующем разрезе) детали и заканчивающихся полочкой, параллельной основной надписи чертежа. • Номер позиции, как правило, наносят на чертеже один раз. • Номера позиций группируют в колонку или строчку. • Линии-выноски не должны быть параллельными линиями штриховки, не должны пересекаться между собой и, по возможности, с размерными числами. • Для группы крепежных деталей, относящихся к одному и тому же месту крепления, проводят одну общую линию-выноску с вертикальным расположением позиций (рис. 9.64).  К сборочному чертежу обязательно разрабатывают спецификацию.

Рис. 9.64. Обозначение позиций для группы крепежных деталей

9.9.2. Построение ассоциативного сборочного чертежа Построение ассоциативного чертежа сборочной единицы мало чем отличается от подобной операции при построении чертежа модели. 1. Создайте документ типа Чертеж, задайте его формат и ориентацию. 2. Затем активизируйте команду Стандартные виды или Произвольный вид на странице Ассоциативные виды. В стандартном диалоге выбора файла найдите необходимый файл сборки и откройте его. 3. На экране появится фантом изображения в виде габаритных прямоугольников видов (если использовалась команда Стандартные виды) или

532

Глава 9

одного вида (при вызове команды Произвольный вид). На панели свойств необходимо задать параметры ассоциативного вида. 4. Если была вызвана команда Стандартные виды, то по умолчанию создаются три вида: спереди, слева и сверху (набор стандартных видов может быть изменен в окне Выберите схему видов, открывающемся переключателем Схема видов). 5. Если ассоциативный чертеж создается командой Произвольный вид, то система создаст один вид (по умолчанию создается вид спереди). 6. Остальные параметры на панели свойств в обеих командах однотипны: здесь можно выбрать изображение модели на главном виде (или на произвольном виде) из окна Список ориентаций модели, выбрать цвет, который будет использоваться для отображения вида в активном состоянии, задать масштаб и т. д. 7. Щелкните в выбранном месте окна документа, и система создаст ассоциативный чертеж, связанный с существующей сборкой. При изменении формы, размеров и топологии сборки изменяется и изображение во всех связанных с ней видах. 8. В основную надпись чертежа автоматически передадутся обозначение и наименование, введенные пользователем в свойствах сборки, а также масса сборки, определенная системой как суммарная масса ее компонентов. 9. Дальнейшая работа с ассоциативным чертежом — создание необходимых разрезов или сечений, прорисовка центровых и осевых линий, нанесение размеров, оформление и т. п. — ведется так же, как и с чертежом, созданным обычным способом. Создавая разрезы и сечения, система автоматически штрихует все детали, попавшие в секущую плоскость, причем смежные детали штрихуются в разные стороны (по умолчанию установлен стиль штриховки Металл и расстояние между линиями штриховки 1,5 мм). Сборочный чертеж становится более понятным, если штриховка выполнена в соответствии с установленным для этого материала графическим обозначением. Чтобы изменить частоту, наклон или стиль штриховки, предложенный системой по умолчанию, не обязательно разрушать ассоциативный чертеж. Выделите в чертеже штриховку, которую вы хотите отредактировать, и из контекстного меню вызовите команду Изменить стиль (рис. 9.65). В появившемся диалоговом окне Изменение стиля выделения раскройте список Чем заменить, выберите стиль, задайте новые параметры графического обозначения и нажмите кнопку OK (рис. 9.66).

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.65. Контекстное меню объекта ассоциативного чертежа

533

Рис. 9.66. Диалоговое окно для задания новых параметров графического обозначения

Чтобы указать компонент сборочного чертежа, который должен быть показан нерассеченным, выполните следующие действия. 1. Щелкните в свободном месте чертежа правой кнопкой мыши и из контекстного меню выберите команду Дерево построения. В левой части экрана появится Дерево построения чертежа. 2. Разверните ветвь разреза или сечения, где компонент должен быть показан неразрезанным (рис. 9.67). 3. Выделите компонент (можно выделить сразу несколько компонентов, нажимая клавишу ) и правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню. 4. Из контекстного меню выберите команду Не разрезать. 5. Перестройте чертеж. 6. Пиктограмма нерассеченного компонента будет отмечена "кубиком", и изображение в чертеже будет перестроено с учетом сделанных изменений. После выполнения некоторых команд (назначения неразрезаемых компонентов, редактирования свойств вида и в некоторых других случаях) габаритный прямоугольник изображения перечеркивается штриховой линией. Это сигнал

534

Глава 9

о наличии рассогласований выбранных команд и построений. Чтобы убрать обнаруженные системой конфликты, нажмите кнопку Перестроить на панели Вид, и ассоциативные виды будут перерисованы.

Рис. 9.67. Дерево построения ассоциативного сборочного чертежа

Часто ассоциативный сборочный чертеж выполняется системой с некоторыми отступлениями от требований ЕСКД. Чтобы привести чертеж в полное соответствие к положениям стандартов, надо разрушить ассоциативные связи (выделить вид и из контекстного меню вызвать команду Разрушить) и отредактировать чертеж. Продемонстрируем изложенное на примере изделия, трехмерная сборка которого изображена на рис. 9.68, а. Ассоциативный чертеж, выполненный системой, показан на рис. 9.68, б. С целью соблюдения требований ЕСКД в ассоциативный чертеж, не разрушая его, внесены следующие изменения (рис. 9.68, в):  изменена частота и направление штриховки;  конкретизировано графическое обозначение материала;  указаны неразрезаемые компоненты. Однако полностью соблюсти требования, предъявляемые стандартами к сборочным чертежам, без разрушения ассоциативных связей добиться в данном случае невозможно. Если имеющиеся в чертеже отступления от ЕСКД считаются недопустимыми, то чертеж надо разрушить и провести дополнительное редактирование (рис. 9.68, г):  удалить фаски и канавки;  удалить штриховку на ребре жесткости;  удалить зазоры между винтом и отверстием.

Моделирование сборочной единицы

535

Рис. 9.68. Модель сборочного изделия (а), ассоциативный сборочный чертеж, созданный системой (б), этот же чертеж, с внесенными изменениями без его разрушения (в) и этот же чертеж, разрушенный и отредактированный в соответствии с требованиями ЕСКД (г)

536

Глава 9

Для нанесения на сборочный чертеж линий-выносок системой предусмотрена специальная команда Обозначение позиций на странице Обозначения (см. разд. 1.7.1). Чтобы создавались ответвления для группы крепежных деталей, в диалоговом окне Введите текст набирайте номера позиций, нажимая клавишу для создания новой полки линии-выноски (рис. 9.69).

Рис. 9.69. Диалоговое окно Введите текст

Для выравнивания обозначения позиций на панели расширенных команд находятся две кнопки: Выровнять позиции по горизонтали и Выровнять позиции по вертикали (рис. 9.70).

Рис. 9.70. Панель расширенных команд Обозначение позиций

Нанесите на сборочный чертеж номера позиций, расположив их без порядка (рис. 9.71, а). Чтобы расположить на одной горизонтальной или вертикальной линии-полки несколько линий-выносок, выполните следующие действия. 1. Нажимая клавишу , выделите линии-выноски, полки которых необходимо сгруппировать в колонку, и нажмите кнопку Выровнять позиции по вертикали. 2. После этого в окне документа укажите мышью точку, через которую пройдет воображаемая вертикальная линия, выравнивающая начала полок выбранных линий-выносок, и положение позиций выровняется по вертикали (рис. 9.71, б).

Моделирование сборочной единицы

} Рис. 9.71. Изображение позиций: а — без порядка; б — выравнивание по вертикали; в — выравнивание по горизонтали

537

538

Глава 9

3. Аналогично поступите с линиями-выносками, которые требуется сгруппировать в строчку (рис. 9.71, в).

9.9.3. Пример 37. Ассоциативный сборочный чертеж клапана Создайте ассоциативный сборочный чертеж клапана. На сборочном чертеже должны быть изображены: на месте главного вида — фронтальный разрез и вид сверху. 1. Создайте документ типа Чертеж (формата А4 вертикальной ориентации) и сохраните его как "Клапан". 2. Сначала создайте два вида — главный вид и вид сверху. Активизируйте команду Стандартные виды на странице Ассоциативные виды. 3. Для открытия выберите файл, содержащий трехмерную сборку клапана. 4. На панели свойств отмените построение вида слева, задайте масштаб 1:2. Остальные параметры оставьте без изменений и щелкните мышью в окне документа. Система построит ассоциативные виды клапана — главный вид и вид сверху (рис. 9.72). 5. Выполните на месте главного вида фронтальный разрез. Проследите, чтобы главный вид был текущим, и накройте его прямоугольником. Активизируйте команду Местный разрез на странице Ассоциативные виды, щелкните на прямоугольнике в тот момент, когда он подсветится красным цветом, и покажите на виде сверху положение следа секущей плоскости. Система построит фронтальный разрез (рис. 9.73). 6. Покажите нерассеченными шпиндель и крепеж. Правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню окна документа и выберите команду Дерево построения. В Дереве построения раскройте Спереди 1 (1:2) | Местный разрез 1 | Клапан. В списке компонентов выделите с нажатой клавишей пункт Шпиндель и все крепежные изделия. 7. Правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню и выберите команду Не разрезать. Перестройте чертеж. Система уберет штриховку на указанных компонентах (рис. 9.74). 8. На фронтальном разрезе отредактируйте стиль штриховки для деталей прокладки и кольца, как неметаллических изделий. Измените частоту штриховки для корпуса, крышки и втулки (рис. 9.75). 9. Для конкретизации формы фланца и шестигранника на крышке задайте обычным приемом местный разрез. Сделайте вид сверху текущим. На часть вида сверху, где планируется соорудить местный разрез, нанесите

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.72. Ассоциативные виды клапана

539

Рис. 9.73. Построение фронтального разреза

замкнутую волнистую линию при помощи команды Кривая Безье. Активизируйте кнопку Местный разрез на странице Ассоциативные виды. Щелкните на волнистой линии, когда она подсветится красным цветом. Укажите на фронтальном разрезе положение секущей плоскости между маховичком и верхними концами шпилек, и местный разрез система построит автоматически (рис. 9.76). 10. Для формирования ассоциативных связей между геометрическими элементами в чертеже, размерами и обозначениями включите режим параметризации, вызовите диалоговое окно Параметры командой Сервис | Параметры. На вкладке Текущий чертеж в левой части окна выделите пункт Параметризация в нижней части списка параметров. В правой части окна снимите флажок на пункте Запретить все и проконтролируйте, чтобы были включены два флажка Все в группах Ассоциировать при вводе и Параметризовать. Нажмите кнопку OK. 11. Проставьте обозначение позиций составных частей клапана — деталей и стандартных изделий (рис. 9.77). Очередность простановки линийвыносок на сборочном чертеже не имеет значения. Номера позиций будут

540

Глава 9

автоматически изменены после создания спецификации. Нажмите кнопку Обозначение позиций на инструментальной панели Обозначения. Построение начинается с указания точки, на которую указывает выноска. Затем нужно указать точку начала полки. Очередной номер позиции присваивается автоматически. Построение объекта заканчивается щелчком на кнопке Создать объект. Проведите выравнивание позиций по вертикали.

Рис. 9.74. Задание не разрезаемых компонентов

Рис. 9.75. Редактирование стиля и частоты штриховки

12. Завершите выполнение ассоциативного сборочного чертежа: нанесите осевые и центровые линии, проставьте размеры, завершите заполнение основной надписи. 13. Сохраните документ. Этот документ находится в ассоциативной связи с исходной 3D-моделью сборочной единицы. 14. Чтобы привести созданные системой ассоциативные изображения в полное соответствие с требованиями ЕСКД, сохраните чертеж под другим именем и разрушьте виды.

Моделирование сборочной единицы

541

Отредактируйте чертеж, чтобы он выглядел так, как показано на рис. 8.1: • отредактируйте обозначения позиций для группы крепежных деталей; • покажите ребро жесткости корпуса незаштрихованным; • выполните упрощенное изображение шпилечного соединения (удалите гнезда под шпильки фаски, зазоры, отредактируйте изображения гаек и резьбы — см. разд. 5.3.7); • отредактируйте изображение резьбы в других резьбовых соединениях и удалите фаски.

Рис. 9.76. Построение местного разреза

Рис. 9.77. Простановка обозначений позиций

9.10. Спецификация сборочного чертежа 9.10.1. Общие сведения о спецификации Спецификация составляется на каждую сборочную единицу и представляет собой специальную таблицу, в которой в определенном порядке, регламентированном ГОСТом 2.106-96, записан состав этой сборочной единицы. Этот

542

Глава 9

документ необходим не только для чтения сборочного чертежа, но и для изготовления и комплектования изделия. Выполняют его на отдельных листах формата А4 с основной надписью по форме 2 для первого листа (см. рис. 8.2) и по форме 2а для последующих листов. В общем случае спецификация состоит из семи разделов, которые располагают в такой последовательности:  Документация;  Сборочные единицы;  Детали;  Стандартные изделия;  Прочие изделия;  Материалы;  Комплекты.

Не обязательно, чтобы все разделы были указаны в спецификации: наличие того или иного раздела определяется составом сборочной единицы. Таблица спецификации состоит из семи следующих колонок:  Формат — для обозначения форматов перечисленных документов (для

разделов Стандартные изделия, Прочие изделия и Материалы графу не заполняют);  Зона — для обозначения зоны, в которой находится составная часть изделия при условии, если поле чертежа разбито на зоны по ГОСТу 2.104-68;  Позиция — для указания порядковых номеров составных частей документа, на который составлена спецификация (для разделов Документация и Комплекты графу не заполняют);  Обозначение — для записи буквенно-цифрового обозначения составных

частей (для разделов Стандартные изделия, Прочие изделия и Материалы графу не заполняют);  Наименование — для записи:

• в разделе Документация — наименования документа, например, "Сборочный чертеж", "Габаритный чертеж", "Чертеж общего вида" и т. п.; • в разделах Комплексы, Сборочные единицы, Детали, Комплекты — наименований составных частей; • в разделе Стандартные изделия — обозначения изделия в соответствии со стандартом на это изделие; • в разделах Прочие изделия и Материалы — наименования и условного обозначения этих изделий;

Моделирование сборочной единицы

543

 Количество — для указания количества составных частей (в графе Мате-

риалы — количество материалов с указанием единиц физических величин);  Примечание — для заполнения дополнительных сведений. Имя раздела записывают в графе Наименование и подчеркивают тонкой линией. Ниже имени каждого раздела оставляется свободная строка. После перечня изделий в каждом разделе оставляют несколько свободных строк для дополнительных записей, которые могут понадобиться при модернизации сборочной единицы. Для свободных строк резервируют и номера позиций. Размеры колонок, строк и головки таблицы спецификации определены стандартом. Однако, работая в системе КОМПАС-3D, нет необходимости в разыскивании этой информации, поскольку готовый бланк спецификации имеется в опциях системы. Для работы со спецификацией не забудьте получить доступ к соответствующим командам системы, активизировав пункт Сервис | Получить лицензию на спецификацию.

9.10.2. Создание спецификации в ручном режиме Создание спецификации в файле сборочного чертежа При небольшом количестве составных частей в сборочном изделии вспомогательного и единичного производства допускается совмещать спецификацию со сборочным чертежом. Это достаточно удобно, поскольку отпадает необходимость выполнения отдельного документа со спецификацией и позволяет быстро найти соответствие между позициями на сборочном чертеже и составными частями в спецификации. Спецификация, совмещенная со сборочным чертежом, располагается над основной надписью чертежа, выполненной по форме 1. В этом случае раздел Документация не заполняют. Спецификация, совмещенная со сборочным чертежом, создается в ручном режиме. 1. Раскройте сборочный чертеж, в котором вы хотите совместить спецификацию. 2. В строке меню раскройте пункт Спецификация и выберите команду Добавить объект (рис. 9.78). 3. На экране появится диалоговое окно Выберите раздел и тип объекта (рис. 9.79). Выделите раздел, который вам нужно вставить в спецификацию, например Детали, и нажмите кнопку Создать. 4. Введите информацию для первого объекта в появившимся диалоговом окне Объект спецификации (рис. 9.80). Для детали введите формат (имеется в виду формат чертежа, на котором будет изображена эта деталь при

544

Глава 9

деталировании сборочного изделия), обозначение, наименование (для перевода курсора из ячейки в ячейку удобно использовать клавишу ). Номер позиции система предложит сама. Нажмите OK. Диалоговое окно исчезнет с экрана, а объект будет добавлен как пункт спецификации.

Рис. 9.78. Вызов команды Добавить объект

Рис. 9.79. Диалоговое окно Выберите раздел и тип объекта

5. Далее по этой же схеме добавьте в спецификацию все необходимые составные части сборочного изделия. 6. Чтобы созданная спецификация появилась в совмещенном со сборочным чертежом состоянии, активизируйте команду Спецификация | Спецификация на листе | Показать (рис. 9.81).

Моделирование сборочной единицы

545

Рис. 9.80. Диалоговое окно Объект спецификации

Рис. 9.81. Вызов команды Показать спецификации на листе

Спецификация появится в сборочном чертеже над основной надписью (рис. 9.82). Если созданную спецификацию надо изменить, вызовите команду Спецификация | Редактировать объекты.

Создание спецификации как отдельного документа типа Чертеж Рассмотрим создание спецификации как отдельного документа типа Чертеж. Создать спецификацию можно простым набором нужного текста с клавиатуры. 1. Создайте файл типа Чертеж. Раскройте меню Сервис | Параметры | Текущий чертеж | Параметры первого листа | Оформление и в правой части диалогового окна нажмите кнопку Выбрать (рис. 9.83). 2. В появившемся диалоговом окне Выберите стиль оформления найдите пункт Спецификация. Первый лист. ГОСТ 2.106-96 Ф1. и нажмите кнопку OK (рис. 9.84). Подтвердите выбор в окне Параметры также нажатием кнопки OK. На экран будет выведен бланк спецификации, который можно заполнить простым набором с клавиатуры.

546

Глава 9

Рис. 9.82. Спецификация, совмещенная со сборочным чертежом

Если спецификация не разместилась на одном листе, то надо выполнить следующие шаги: 1. Опять раскройте меню Сервис | Параметры | Текущий чертеж. 2. Здесь раскройте Параметры новых листов | Оформление.

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.83. Диалоговое окно Параметры

Рис. 9.84. Диалоговое окно Выберите стиль оформления

547

548

Глава 9

3. В правой части диалогового окна нажмите кнопку Выбрать. 4. В диалоговом окне Выберите стиль оформления выберите пункт Спецификация. Посл. лист. ГОСТ 2.106-96 Ф1. и нажмите кнопку OK. 5. В окне Параметры также нажмите кнопку OK. 6. Раскройте меню Вставка | Лист — и на экран рядом с первым листом спецификации будет выведен второй лист (рис. 9.85).

Рис. 9.85. Первый и второй листы спецификации

7. Командой Вставка | Лист можно добавить в документ нужное количество последующих листов спецификации. 8. Дальнейшее заполнение созданной таким образом спецификации проводится вводом с клавиатуры необходимой информации (активация нужной ячейки осуществляется двойным щелчком мыши). В конце работы не забудьте на панели свойств нажать на кнопку Создать объект.

Создание документа типа Спецификация С целью облегчения создания спецификации в системе КОМПАС-3D предусмотрен специальный тип документа Спецификация со стандартным расши-

Моделирование сборочной единицы

549

рением файла spw. Разработанный модуль позволяет в значительной степени ускорить процесс составления спецификаций и исключить ошибки при его заполнении. Рассмотрим создание КОМПАС-документа Спецификация в ручном режиме. В этом режиме все ячейки спецификации заполняются набором с клавиатуры. Для создания файла типа Спецификация раскройте пункт меню Файл | Создать. В диалоговом окне Новый документ выберите Спецификация и нажмите кнопку OK (рис. 9.86).

Рис. 9.86. Диалоговое окно Новый документ

На экране появится таблица спецификации (рис. 9.87). Интерфейс системы в режиме создания документа типа Спецификация, кроме общих для системы элементов, содержит свои специфические пункты меню и панель инструментов. Рассмотрим их подробнее. На панели Вид появились кнопки (рис. 9.88):  Масштаб по высоте листа — для размещения спецификации в окне до-

кумента на всю высоту;  Масштаб по ширине листа — для размещения спецификации в окне документа на всю ширину;  Нормальный режим — для отображения спецификации, при котором не показывается рамка и основная надпись;

550

Глава 9

 Разметка страниц — наоборот, включает режим отображения с рамкой

и основной надписью. Ручной способ заполнения спецификации выполняется в нормальном режиме, а заполнение основной надписи — в режиме Разметка страниц.

Рис. 9.87. Интерфейс системы в режиме создания спецификации

Рис. 9.88. Панель Вид в режиме создания спецификации

Моделирование сборочной единицы

551

Рис. 9.89. Панель Текущее состояние в режиме создания спецификации

На панели Текущее состояние также появились новые кнопки (рис. 9.89):  Текущая страница — поле, в котором отображается номер активной страницы (для перехода на другую страницу введите ее номер и нажмите клавишу );  Проставлять позиции — включает и выключает возможность простановки позиций;  Подключать геометрию — подключает геометрию чертежа к позициям спецификации;  Автоматическая сортировка — запускает сортировку позиций;  Количество резервных строк — отображается количество резервных строк в текущем разделе. Компактная панель (в левой части экрана) в режиме создания спецификации состоит из трех кнопок-переключателей и инструментальной панели. Каждая из кнопок-переключателей раскрывает свою панель инструментов:  Спецификация (рис. 9.90);  Форматирование (рис. 9.91, а);  Вставка в текст (рис. 9.91, б). Команды, расположенные на страницах Форматирование и Вставка в текст, практически совпадают с аналогичными командами ввода текстовых надписей при оформлении чертежа в КОМПАС-График (см. разд. 1.7.2). Сохраните спецификацию. Логично, если имя документа будет таким же, как имя сборочного чертежа. Поскольку спецификация и сборочный чертеж имеют разные расширения, то их имена могут совпадать. 1. Откройте сборочный чертеж, к которому вы создаете спецификацию. Удобно заполнять спецификацию, когда на экране будут видны и сборочный чертеж, и спецификация. Активизируйте команду Мозаика вертикально из меню Окно (рис. 9.92). 2. Заполнение спецификации происходит в Нормальном режиме (проследите, чтобы эта кнопка на панели Вид была приглушена, а кнопка Разметка страниц — активна). Активизируйте команду Добавить базовый объект на странице Спецификация (рис. 9.93). 3. На экран система выведет диалоговое окно Выберите раздел (рис. 9.94). Начните запись спецификации с раздела, имеющего составную часть —

552

Глава 9

Рис. 9.90. Инструментальная панель Спецификация

а

б

Рис. 9.91. Инструментальные панели в режиме создания спецификации: а — Форматирование; б — Вставка в текст

Моделирование сборочной единицы

553

Рис. 9.92. Сборочный чертеж и спецификация в режиме Мозаика вертикально

Рис. 9.93. Команда Добавить базовый объект на инструментальной панели Спецификация

позицию 1 на сборочном чертеже. Скорее всего, это будет раздел Сборочные единицы или Детали, если в изделии нет подсборок. 4. Правильнее было бы начать заполнение спецификации с раздела Документация, но тогда система начнет проставлять позиции со строчки этого раздела, т. к. каждая строчка — это объект спецификации. 5. Выделите нужный раздел, например Детали, и нажмите кнопку Создать. Заполните графы Формат, Обозначение, Наименование для первой детали. Для перехода из одной ячейки в другую используйте клавишу . Введя необходимую информацию, нажмите кнопку Создать объект. 6. Снова активизируйте команду Добавить базовый объект на странице Спецификация. Курсор тут же установится в следующую строчку раздела Детали. Введите параметры следующей детали и т. д.

554

Глава 9

7. Выделите первую строчку спецификации и нажмите кнопку Добавить раздел на странице Спецификация (рис. 9.95).

Рис. 9.94. Диалоговое окно Выберите раздел

Рис. 9.95. Команда Добавить раздел на инструментальной панели Спецификация

8. В окне Выберите раздел и тип объекта выделите Документация и нажмите кнопку Создать. На экране появится раздел Документация. Заполните графу Обозначение. Переместите курсор в графу Наименование и введите Сборочный чертеж. Нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. 9. Аналогично заполняются разделы Сборочные единицы, Стандартные изделия и др. 10. Отожмите кнопку Разметка страниц на панели Вид, и система перейдет в Нормальный режим. Заполните основную надпись. Спецификация готова (рис. 9.96).

Моделирование сборочной единицы

555

Рис. 9.96. Спецификация, заполненная в ручном режиме

9.10.3. Создание спецификации в полуавтоматическом режиме При создании трехмерных сборок можно провести полуавтоматическое формирование спецификации, увязывая всю информацию о сборочном изделии. Это позволяет избежать случайных ошибок, которые возможны при ручном вводе данных, и гарантирует автоматическое перестроение спецификации при редактировании или модернизации составных частей сборочного изделия. Передача объектов спецификации из модели в чертеж и спецификацию

556

Глава 9

возможна благодаря возникновению ассоциативных связей между этими документами. Основная идея формирования спецификации сборки в полуавтоматическом режиме заключается в том, что в процессе моделирования все компоненты сборки сохраняются как внутренние или внешние объекты спецификации. Внешний объект спецификации — текущая сборка, которая является составной частью другой сборки. Внутренний объект спецификации — составная часть текущей сборки. В каждой спецификации возможно автоматическое создание разделов Сборочные единицы, Детали и Стандартные изделия. Если необходимо, можно изменить раздел спецификации, в котором будет находиться компонент. Подключение документов к объектам спецификации позволяет управлять документами из единого центра — спецификации на изделие, которая является основным конструкторским документом, определяющим его состав. Кроме того, пользователь может изменять обозначения и наименования сборочных единиц и деталей прямо в спецификации. Эти изменения будут передаваться в подключенные документы. Передача изменений выполняется и в обратном направлении — из документов в спецификацию. Согласование номеров позиций в спецификации и на сборочных чертежах (в позиционных линиях-выносках, подключенных к объектам спецификации) также выполняется автоматически. Рассмотрим правила формирования спецификации в полуавтоматическом режиме на конкретном примере.

9.10.4. Пример 38. Формирование спецификации к сборочному чертежу клапана Выполните спецификацию в полуавтоматическом режиме к ассоциативному сборочному чертежу клапана, построенному в разд. 9.10.3.

Создание объектов спецификации Все детали, входящие в изделие, автоматически будут занесены в соответствующий раздел спецификации. Перед формированием спецификации целесообразно открыть каждый файл детали и убедиться, что на панели свойств правильно заполнены поля Обозначение и Наименование. Компонент Кольцо 20×36 был спроектирован как деталь, однако в спецификации он должен принадлежать разделу Стандартные изделия. Поэтому в нем необходимо создать объект спецификации, определяющий его отношение к этому разделу.

Моделирование сборочной единицы

557

1. Откройте файл с трехмерной моделью кольца. Выйдете в его свойства и в поле наименования введите Кольцо 20×36 МН5396-64. Сделайте активным первый пункт Дерева модели (рис. 9.97).

Рис. 9.97. Выделение наименования компонента в Дереве модели

2. Вызовите команду Добавить объект... из меню Спецификация (рис. 9.98).

Рис. 9.98. Вызов команды Добавить объект... из меню Спецификация

3. В диалоговом окне Выберите раздел и тип объекта выделите пункт Стандартные изделия и нажмите кнопку Создать. 4. В появившемся окне Объект спецификации будет автоматически заполнена графа Наименование. В графе Количество вместо 1 введите 4. Эти данные будут автоматически переданы в соответствующую графу спецификации. Нажмите кнопку OK. 5. Закройте и сохраните файл. При формировании трехмерной модели сборочного изделия стандартные изделия должны быть вставлены таким образом, чтобы опция Создать объект спецификации была включена (см. разд. 9.3.3). Если эта опция во время вставки компонента была отключена, то свойства компонента необходимо отредактировать: 1. Выделите библиотечный компонент в Дереве модели и из контекстного меню вызовите команду Редактировать. 2. В диалоговом окне задания параметров компонента убедитесь, что установлен флажок Создать объект спецификации. Нажмите OK.

558

Глава 9

3. На экране появится окно Объект спецификации, в котором содержится запись для передачи текстовых данных в соответствующие разделы спецификации. Для подтверждения нажмите кнопку OK. 4. Выполните аналогичные действия для всех стандартных изделий.

Создание файла спецификации Теперь можно перейти к собственно формированию спецификации. 1. Откройте трехмерную сборку клапана. Активизируйте команду Спецификация | Создать объекты спецификации (рис. 9.99).

Рис. 9.99. Команда Создать объекты спецификации

2. В окне Создать объекты спецификации подтвердите установленные по умолчанию опции нажатием кнопки OK (рис. 9.100). После этого система создаст спецификацию на изделие и на все входящие в него подсборки. По умолчанию система создает спецификации со стилем Простая спецификация ГОСТ 2.106-96.

Рис. 9.100. Окно Создать объекты спецификации

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.101. Созданная системой спецификация в режиме разметки страниц

559

560

Глава 9

3. Просмотрите созданный системой документ. Откройте папку, где хранился файл исходного документа-сборки, и найдите в этой папке созданный системой файл документа-спецификации — он имеет то же имя, но расширение spw. Откройте файл. Система открывает спецификации в нормальном режиме. Для просмотра воспользуйтесь более наглядным режимом разметки страниц (рис. 9.101). Для этого нажмите кнопку Разметка страниц на панели Вид. 4. Убедитесь, что в спецификацию были переданы все объекты из исходной 3D-модели сборочной единицы. Если необходимо, создайте в чертеже недостающие объекты спецификации. Например, на этом этапе работы можно сформировать раздел Материалы. 5. По умолчанию система автоматически сортирует компоненты. Однако в ряде случаев требуется откорректировать порядок следования компонентов. Для этого необходимо снова перейти в нормальный режим просмотра спецификации и выделить строку компонента, порядок следования которого надо изменить. Отключите Автоматическую сортировку объектов в текущем разделе спецификации (рис. 9.102). Командой Редактор | Сдвинуть объект вниз переместите компонент на нужную строку. Отредактируйте номера позиций.

Рис. 9.102. Опция включения/отключения Автоматической сортировки

Созданную спецификацию необходимо доработать:  спецификацию нужно подключить к сборочному чертежу;  объекты спецификаций нужно подключить к: • позиционным линиям-выноскам на сборочном чертеже; • рабочим чертежам;  в спецификациях необходимо создать раздел Документация;  следует оформить основную надпись.

Подключение спецификации к сборочному чертежу Система автоматически сформировала связи между 3D-сборкой и спецификацией. Связь между спецификацией и чертежом нужно сформировать вручную.

Моделирование сборочной единицы

561

1. Если вы находитесь в режиме разметки страниц, вернитесь в нормальный режим работы со спецификацией. Нажмите кнопку Управление сборкой на инструментальной панели Спецификация (рис. 9.103).

Рис. 9.103. Команда Управление сборкой на инструментальной панели Спецификация

2. В появившемся диалоговом окне Управление сборкой нажмите кнопку Подключить документ (рис. 9.104).

Рис. 9.104. Диалоговое окно Управление сборкой

3. В обычном диалоговом окне выбора файлов выберите файл ассоциативного сборочного чертежа для его подключения к спецификации и нажмите кнопку Открыть. Имя файла документа и путь к нему появятся в списке подключенных к спецификации чертежей. Выделив какое-либо имя в списке, можно увидеть соответствующий документ в окне просмотра. 4. Нажмите кнопку Выход.

562

Глава 9

Подключение объектов спецификации к позиционным линиям-выноскам Номера позиций, проставленные пользователем в сборочном чертеже, скорее всего, не будут соответствовать номерам в спецификации. Это возможное временное несогласование номеров будет устранено при подключении позиционных линий-выносок к объектам спецификации после включения позиционных линий-выносок в состав объектов спецификации, система будет автоматически согласовывать номера позиций объектов в спецификации и на сборочном чертеже. 1. Откройте ассоциативный сборочный чертеж клапана. Теперь открыты два документа: спецификация и сборочный чертеж. Работу с объектами спецификации удобнее выполнять, когда на экране одновременно видны окно спецификации и окно сборочного чертежа. Выполните команду Окно | Мозаика вертикально. Приведите документы к удобному для дальнейшей работы виду (рис. 9.105): • сделайте текущим окно спецификации и нажмите кнопку Масштаб по ширине листа на панели Вид; • сделайте текущим окно сборочного чертежа и нажмите кнопку Показать все.

Рис. 9.105. Документы сборочного чертежа и спецификации в режиме Мозаика вертикально

Моделирование сборочной единицы

563

2. Проведите проверку соответствия номеров позиций на сборочном чертеже номерам в спецификации. Номер 1 соответствует корпусу и в сборочном чертеже, и в спецификации. Номер 2, присвоенный пользователем на сборочном чертеже шпинделю, не соответствует номеру 5, поставленному шпинделю системой в результате автоматической сортировки объектов. 3. Для согласования номера позиции сделайте текущим окно спецификации и нажмите кнопку Расставить позиции на панели Спецификация (рис. 9.106).

Рис. 9.106. Команда Расставить позиции

Рис. 9.107. Команда Редактировать состав объекта

4. Щелчком мыши выделите на чертеже выноску с номером 2, указывающую на шпиндель. В окне спецификации сделайте текущей строку объекта "шпиндель". Нажмите кнопку Редактировать состав объекта на инструментальной панели Спецификация (рис. 9.107). 5. В диалоговом окне Выберите сборочный чертеж подтвердите выбор нажатием кнопки OK (рис. 9.108).

Рис. 9.108. Диалоговое окно Выберите сборочный чертеж

564

Глава 9

6. В диалоговом окне редактирования состава объекта нажмите кнопку Добавить (рис. 9.109). На чертеже номер позиционной линии-выноски, указывающей на шпиндель, изменится с 2 на 5.

Рис. 9.109. Окно редактирования состава объекта

7. Таким же образом подключите остальные рассогласованные позиционные линии-выноски. 8. Линии-выноски, указывающие на группы крепежных деталей, относящихся к одному и тому же месту крепления, подключите ко всем элементам группы. При этом система будет автоматически формировать общую линию-выноску с вертикальным расположением номеров позиций. 9. После подключения линий-выносок ко всем объектам спецификации нажмите кнопку Синхронизировать данные. Это позволит передать в лист сборочного чертежа изменения, внесенные в объекты спецификации. Система выполнит согласование номеров позиций в спецификации с номерами линий-выносок на сборочном чертеже. Команда Синхронизировать данные автоматически выполняется при сохранении спецификации.

Рис. 9.110. Команда Показать состав объекта

10. Для того чтобы проверить или просмотреть состав объекта спецификации, выделите строку с названием компонента (например, Корпус) и активизируйте команду Показать состав объекта на странице Спецификация (рис. 9.110). На всех ассоциативных изображениях чертежа выделенный компонент будет подсвечен зеленым цветом. Вместе с изображением компонента выделяется и указывающая на него позиционная

Моделирование сборочной единицы

565

линия-выноска, если она имеет правильный номер позиции. Просмотрите состав других объектов спецификации.

Подключение рабочих чертежей к объектам спецификации Подключение рабочих чертежей к объектам спецификации позволяет изменять обозначения и наименования деталей прямо в спецификации. Подключите рабочие чертежи сборочного изделия Клапан к объектам спецификации. 1. В спецификации выделите строку с подключаемым компонентом (например, Корпус). Откройте вкладку Документы на панели свойств. Нажмите кнопку Добавить документ (рис. 9.111).

Рис. 9.111. Команда Добавить документ

2. В диалоговом окне открытия файлов укажите ассоциативный чертеж с корпусом и нажмите кнопку Открыть. 3. Включите флажок Передавать изменения в документ (рис. 9.112). Установка этого режима позволит автоматически передавать в основную надпись рабочего чертежа наименование и обозначение документа, если они будут изменены в спецификации. 4. В списке подключенных документов чертеж должен стоять на первом месте. Убедитесь, что текущей является строка рабочего чертежа. Нажмите кнопку Переместить вверх на панели управления окна Добавить документ (рис. 9.113). 5. Нажмите кнопку Да в ответ на запрос системы относительно копирования данных из основной надписи чертежа. Обратите внимание на то, что в

566

Глава 9

спецификации теперь заполнена ячейка Формат подключенного рабочего чертежа. 6. Аналогично подключите к спецификации все другие составные части сборочного изделия.

Рис. 9.112. Установка опции Передавать изменения в документ

Рис. 9.113. Команда Переместить вверх

Моделирование сборочной единицы

567

Создание раздела Документация и заполнение основной надписи Введите раздел Документация, в котором должны быть указаны документ или документы, на которые распространяется настоящая спецификация. 1. Выделите первую строчку спецификации и нажмите кнопку Добавить раздел на странице Спецификация. В окне Выберите раздел и тип объекта выделите Документация и нажмите кнопку Создать. В спецификации появится указанный раздел и новый (пустой) объект спецификации в режиме редактирования. 2. Подключите к объекту ассоциативный сборочный чертеж клапана. Откройте вкладку Документы на панели свойств. Нажмите кнопку Добавить документ. В диалоге открытия файлов выберите документ с ассоциативным сборочным чертежом и нажмите кнопку Открыть. В ответ на запрос системы относительно копирования данных из основной надписи чертежа нажмите кнопку Да. В окне Добавить документ не ставьте флажок Передавать изменения в документ (рис. 9.114).

Рис. 9.114. Окно Добавить документ

3. В графе наименования замените название Клапан на Сборочный чертеж (рис. 9.115). Нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. 4. Сократите количество резервных строк в разделе Документация (по умолчанию система резервирует две пустые строки в каждом разделе спецификации). Для этого сделайте текущей строку Сборочный чертеж, рас-

568

Глава 9

кройте список Количество резервных строк на панели Текущее состояние и укажите нужное значение, например 0 (рис. 9.116). Отказаться от пустой строки в конце раздела невозможно — ее наличие предусмотрено стандартом.

Рис. 9.115. Сформированный раздел Документация

Рис. 9.116. Список Количество резервных строк

5. Перейдите в режим Разметка страниц и завершите заполнение основной надписи. Спецификация готова (рис. 9.117).

Моделирование сборочной единицы

Рис. 9.117. Спецификация клапана, выполненная в полуавтоматическом режиме

569

ÃËÀÂÀ

10

Демонстрационные возможности системы В системе КОМПАС-3D имеется ряд возможностей создания демонстрационных материалов для выполнения различного рода презентаций, интерактивных технических руководств, рекламных баннеров, иллюстраций, инструкций по эксплуатации и т. д. К ним относятся:  создание трехмерных моделей и чертежей с разнесенными компонентами;  "ручная" демонстрация работы механических передач;  анимация трехмерных моделей и запись видеороликов;  выполнение фотореалистичных изображений.

10.1. Разнесение компонентов Для выполнения презентаций, создания инструкций по эксплуатации или ремонту и других целей сборочную единицу иногда требуется увидеть в "разобранном" виде с разнесенными компонентами. Система КОМПАС-3D имеет специальные возможности разнесения компонентов. 1. Откройте трехмерную сборку, в которой необходимо выполнить разнесение компонентов. Вызовите команду Сервис | Разнести компоненты | Параметры... (рис. 10.1). На экране появится панель свойств, на которой необходимо задать параметры разнесения (рис. 10.2). Разнесение проводится пошагово, в одном шаге разнесения могут участвовать один или несколько компонентов. 2. Раскройте окно Шаг разнесения (если оно закрыто) и нажмите в верхней части окна кнопку Добавить. Окно Шаг разнесения закроется и автоматически активизируется переключатель Выбрать компоненты для разнесения.

Демонстрационные возможности системы

571

Рис. 10.1. Запуск разнесения компонентов

Рис. 10.2. Панель свойств разнесения компонентов

3. Укажите в Дереве модели (или прямо в окне документа) компонент, который требуется разносить — имя выбранного компонента отразится в окне Список компонентов. 4. Нажмите кнопку Объект для указания базового объекта разнесения, задающего направление разнесения (компоненты могут разноситься в направлении любого ребра или перпендикулярно любой грани). 5. В окне документа выделите базовый объект разнесения — ребро или грань. 6. На панели свойств задайте обратное или прямое направление разнесения.

572

Глава 10

7. В поле Расстояние вручную или с помощью счетчика приращения/уменьшения введите значение расстояния, на которое компонент будет смещен относительно его положения в Сборке. 8. Нажмите кнопку Применить. После этого компонент сборки окажется разнесенным в соответствии с заданными параметрами. На панели свойств в окне Шаг разнесения появится номер шага (номера шагов разнесения начинаются с нулевого: Шаг 0, Шаг 1, Шаг 2 и т. д.). 9. Если полученное расположение компонента отличается от ожидаемого, задайте новые параметры разнесения и нажмите кнопку Применить еще раз. Редактирование параметров разнесения можно провести и позже — для этого надо только выделить требуемый шаг в окне Шаг разнесения, чтобы перевести его в текущее состояние. 10. Если расположение компонента вас устраивает, перейдите к разнесению следующего компонента — выполните построение очередного шага разнесения. В окне документа система переместит выбранный компонент в указанном направлении на заданное расстояние. 11. Продолжайте разнесение до тех пор, пока все компоненты не будут приведены в желаемое положение. 12. Когда разнесение будет закончено, нажмите кнопку Прервать команду. В дальнейшей работе вы можете изменить параметры разнесения, вызвав панель свойств командой Сервис | Разнести компоненты | Параметры.... Когда компоненты сборки разнесены, недоступны все команды редактирования сборки, команды создания пространственных кривых, поверхностей, вспомогательных объектов, команды наложения сопряжений и команды работы со спецификацией. 13. Чтобы включить режим обычного отображения Сборки, нажмите кнопку Разнести на панели Вид. Эта кнопка служит переключателем режима разнесения и обычного отображения сборки (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Команда Разнести на панели Вид

В качестве демонстрации функции разнесения компонентов приведем пример сборки плунжерного насоса (рис. 10.4).

Демонстрационные возможности системы

Рис. 10.4. Сборка плунжерного насоса

Рис. 10.5. Плунжерный насос в режиме разнесения компонентов

Рис. 10.6. Панель свойств разнесения плунжерного насоса

573

574

Глава 10

Для полного разнесения компонентов этого изделия понадобилось 14 шагов: каждый компонент разнесен отдельным шагом, а базовая деталь — корпус — осталась на месте (рис. 10.5). По завершении разнесения компонентов плунжерного насоса панель свойств может выглядеть так, как показано на рис. 10.6. При выполнении ассоциативного чертежа сборки, в которой были настроены параметры разнесения, на панели свойств становится доступным переключатель, управляющий изображением ассоциативного чертежа в разнесенном виде (рис. 10.7). Нажав эту кнопку, можно построить "плоский" сборочный чертеж, в котором все составные части будут разнесены (рис. 10.8).

Рис. 10.7. Кнопка Разнесенный вид на панели свойств

Рис. 10.8. Пример разнесенного ассоциативного чертежа

Демонстрационные возможности системы

575

10.2. Демонстрация работы механических передач 10.2.1. Общие приемы наложения механических сопряжений В системе КОМПАС-3D имеется возможность "вручную" переводить трехмерную модель механических передач (редукторов, трансмиссий, кулачковых механизмов и т. п.) в различные положения путем перемещения одного из компонентов. Перемещение этого компонента приводит в движение связанные с ним другие компоненты с учетом ограничений, накладываемых другими сопряжениями. Команды создания механических сопряжений находятся на странице Сопряжения. Возможны следующие виды механических сопряжений и соответствующие им виды перемещений (рис. 10.9):  Вращение — вращение: оба объекта вращаются.  Вращение — перемещение: один объект вращается, другой — перемещается по прямолинейной траектории.  Кулачок — толкатель: один объект (кулачок) вращается, а другой (толкатель) — перемещается по прямолинейной траектории с сохранением контакта кулачка и толкателя.

Рис. 10.9. Раскрывающаяся панель команд механических сопряжений

Для создания сопряжений Вращение — вращение, Вращение — перемещение и просмотра их работы не требуется контакт деталей между собой. В сборке может быть создано несколько механических сопряжений. При этом один и тот же компонент может быть связан механическими сопряжениями с несколькими компонентами. Может быть создано сопряжение подвижного объекта с неподвижным, зафиксированным объектом. В этом случае подвижный объект, если его движению не препятствуют позиционирующие сопряжения, будет совершать сложное вращательное или вращательно-поступательное движение относительно неподвижного.

576

Глава 10

В общем случае порядок наложения механического сопряжения следующий: 1. Вызовите команду, соответствующую нужному типу сопряжения. 2. Укажите в Дереве модели или окне документа первый из сопрягаемых объектов. Затем укажите ось, вокруг которой происходит вращение этого объекта, или траекторию, задающую направление перемещения объекта. Траектория не ограничивается длиной указанного элемента. В качестве осей вращения и траекторий перемещения могут быть указаны следующие объекты: • сегменты ломаных, координатные и вспомогательные оси, прямолинейные ребра (осью или траекторией является прямая, совпадающая с объектом); • плоские кривые типа дуг, окружностей, эллипсов (осью или траекторией является прямая, проходящая через центр указанного объекта и перпендикулярная плоскости указанной кривой); • цилиндрические, конические и торообразные поверхности вращения (осью или траекторией является ось вращения). При указании некоторых элементов объектов (например, цилиндрической поверхности) ось или траектория движения выбирается системой автоматически. 3. При необходимости измените относительное направление перемещения объектов. 4. Произведите аналогичные указания для второго объекта. 5. После указания объекты подсвечиваются, а их наименования появляются в соответствующих полях панели свойств. 6. Задайте численное отношение перемещений в поле Соотношение в зависимости от типа передачи. 7. После задания параметров подтвердите создание сопряжения, нажав кнопку Создать объект. Чтобы проверить или продемонстрировать работу сопряжения, следует привести в движение один из компонентов, участвующих в сопряжении. Для этого используйте следующие команды (см. разд. 9.2):  Переместить компонент;  Повернуть компонент вокруг оси;  Повернуть компонент вокруг точки;  Повернуть компонент вокруг центральной точки.

Демонстрационные возможности системы

577

При просмотре сопряжений необходимо учитывать следующие обстоятельства.  При демонстрации работы механических передач сопряжения, использованные при компоновке сборки, ограничивают перемещение компонентов в пространстве. Поэтому на стадии включения компонентов в сборку сопряжения следует накладывать так, чтобы у компонентов оставались степени свободы, необходимые для последующего наложения механических сопряжений и их работы.  Чтобы вращательное движение было инициирующим, необходимо, чтобы выбранная для выполнения команды поворота ось совпадала с осью, заданной в механическом сопряжении.  Направление инициирующего движения может как совпадать с заданным в команде, так и быть ему противоположным. Все звенья механических передач будут перемещаться в соответствии с относительными направлениями, заданными при создании сопряжений.  Вращение компонента или его перемещение вдоль траектории не ограничено. Чтобы предотвратить "внедрение" одного компонента сборки в другой, просмотр можно производить в режиме контроля соударений. В этом режиме перемещение компонентов ограничено их формой и размерами: движение возможно только до "соприкосновения" с другим компонентом. Режим контроля соударений включается и настраивается на панели свойств после вызова команды перемещения или вращения компонента (рис. 10.10).

Рис. 10.10. Включение режима соударений при перемещении или вращении компонента

 Просмотр работы передачи Кулачок — толкатель возможен только при

приведении в движение кулачка. При просмотре такого механического сопряжения видимого контакта может не наблюдаться, т. к. рабочей поверхностью толкателя является вся его поверхность.

10.2.2. Пример 39. Демонстрация работы зубчатой передачи Для визуализации движения в моделях зубчатых, ременных, цепных, фрикционных и других передач служит, как правило, сопряжение Вращение — вращение. В качестве примера рассмотрим демонстрацию работы зубчатой пары (рис. 10.11).

578

Глава 10

Рис. 10.11. Модель зубчатой передачи

1. Вызовите команду Вращение — вращение на странице Сопряжения. 2. Укажите в качестве первого объекта на цилиндрическую поверхность шестерни и затем на второй объект — цилиндрическую поверхность валашестерни (рис. 10.12). Ось вращения в этом случае выбирается системой автоматически. При указании поверхности вращения в поле Соотношение заносится величина ее радиуса. Ребра выбранных компонентов подсвечены красным цветом, а направление вращения каждого компонента показано двумя дугообразными стрелками.

Рис. 10.12. Указание объектов вращения

3. Измените направление вращения компонентов. Чтобы колеса в зубчатой передаче вращались навстречу друг к другу, объектам следует задать противоположные направления (у одного объекта должен быть нажат переключатель Направление 1, у другого — Направление 2).

Демонстрационные возможности системы

579

4. На панели свойств в поле Соотношение по аналогии с передаточным числом зубчатой передачи введите численное отношение числа оборотов первого объекта к числу оборотов второго объекта (рис. 10.13). Например, соотношение 1:4 означает, что за один оборот первого объекта второй объект совершает 4 оборота.

Рис. 10.13. Панель свойств сопряжения Вращение — вращение

5. Для подтверждения заданных параметров нажмите кнопку Создать объект на панели свойств. 6. Для просмотра работы зубчатой передачи: • командой Ось конической поверхности на странице Вспомогательная геометрия создайте вспомогательную ось, совпадающую с осью вращения одного из компонентов; • выделите эту ось и активизируйте команду Повернуть компонент вокруг оси на странице Редактирование детали; • подхватив мышью компонент, для которого эта ось является осью вращения, проверните передачу. Аналогичное сопряжение можно наложить на другие зубчатые пары редуктора так, чтобы поворот одного вращающегося компонента повлек за собой вращение других (рис. 10.14).

Рис. 10.14. Трехмерная модель зубчатой передачи, подготовленная для демонстрации

580

Глава 10

10.3. Анимация трехмерных моделей 10.3.1. Подключение Библиотеки анимации Анимация трехмерных моделей различных машин, устройств, механизмов и приборов, смоделированных в системе КОМПАС-3D, позволяет:  имитировать работу или процесс сборки-разборки изделий;  оценить взаимное движение различных звеньев механизмов и проконтролировать траектории для выявления коллизий (соударений), вызванных недостатками проектирования;  создавать видеоролики для презентаций или интерактивных технических руководств;  выполнять двумерные кинограммы (диаграмму последовательных положений) для подробного исследования движения механизмов. Искусственное представление движения изделий осуществляется при помощи специальной Библиотеки анимации. При этом могут использоваться сопряжения деталей, накладываемые пользователем в процессе проектирования. Имитация движения может задаваться как перемещением компонентов, так и их вращательным движением. Подключение и запуск Библиотеки анимации проводится в типичном для КОМПАС-3D порядке: 1. Откройте трехмерную модель сборки — библиотека не работает с другими документами системы. 2. Вызовите Менеджер библиотек (см. разд. 6.1), раскройте раздел Прочие и двойным щелчком мыши на пункте Библиотека анимации подключите прикладную библиотеку (рис. 10.15).

Рис. 10.15. Диалоговое окно Менеджера библиотек для подключения Библиотеки анимации

Демонстрационные возможности системы

581

3. Щелкните дважды мышью на пункте Библиотека анимации в правой части диалогового окна Менеджер библиотек (рис. 10.16). 4. На экране появится главное окно библиотеки (рис. 10.17).

Рис. 10.16. Запуск Библиотеки анимации

Рис. 10.17. Главное окно Библиотеки анимации

582

Глава 10

10.3.2. Сохранение и создание сценария анимации Сохранение сценария анимации Сценарий анимации сохраняется в виде файла с расширением xml. Чтобы сохранить сценарий анимации, необходимо выполнить следующие действия: 1. В главном окне Библиотеки анимации активизируйте команду Анимация | Сохранить (рис. 10.18).

Рис. 10.18. Команда Сохранить сценария анимации

2. Выберите папку на диске для сохранения сценария анимации, в поле Имя файла введите его имя и затем нажмите кнопку Сохранить. Для того чтобы создать новый сценарий, активизируйте команду Анимация | Создать.

Создание анимационного шага Анимация трехмерных изделий производится пошагово. На каждом шаге можно комбинировать те или иные принципы движения. В общем, анимационный шаг создается в такой последовательности: 1. При запуске библиотеки в окне анимации всегда присутствует Шаг № 1. Выберите компонент или компоненты сборки (подсборки или детали), которые должны двигаться на этом шаге. Для этого активизируйте команду меню Компоненты и переменные | Выбрать компоненты | В дереве сборки... (рис. 10.19). При выборе компонентов следует иметь в виду следующие моменты: • если нужно выбрать компонент, уже присутствующий в сценарии анимации, выберите опцию В дереве анимации...; • выбор компонентов, входящих в состав подсборок, невозможен;

Демонстрационные возможности системы

583

• если необходимо выбрать все компоненты сборки для движения на данном шаге, выберите команду Компоненты и переменные | Добавить все компоненты.

Рис. 10.19. Команда для выбора компонента

2. В Дереве модели щелчком мыши выберите компонент (или компоненты) для их перемещения в текущем шаге. Выбранный компонент отображается в соответствующем диалоговом окне (рис. 10.20). Для подтверждения выбора нажмите кнопку OK, окно закроется, и в главном окне библиотеки выбранный компонент появится на ветви текущего шага.

Рис. 10.20. Диалоговое окно Выбраны компоненты

3. Задайте движение для компонента текущего шага. В библиотеке имеется возможность задавать два вида движения: • перемещение компонента вдоль пространственных ломаных линий; • вращение компонента вокруг осей. 4. Выберите следующий компонент и задайте для него движение. Если на данном шаге необходимо изменять несколько компонентов по одному и тому же закону, то сначала задайте такой закон для одного выбранного компонента, а потом распространите его на другие. 5. Командой Шаги | Добавить шаг создайте следующий шаг, выберите компонент или компоненты, задайте тип движения и т. д.

584

Глава 10

6. Для контроля над созданием и дальнейшим использованием сценария можно каждый шаг снабдить текстовым комментарием. Для этого выделите шаг в дереве анимации и выполните команду Шаг | Комментарий.

Прямолинейное перемещение компонента Сначала рассмотрим, как задать перемещение компонентов при их прямолинейном движении. Траектория перемещения представляет собой пространственную ломаную, которую можно задать двумя способами. В первом случае траектория задается непосредственно в 3D-сборке: 1. Закройте главное окно Библиотеки анимации и вызовите команду Ломаная на странице Пространственные кривые (рис. 10.21).

Рис. 10.21. Команда Ломаная на странице Пространственные кривые

2. Задайте положение первой вершины ломаной одним из следующих приемов: • укажите курсором положения вершины в окне модели; • введите значения координат в ячейки таблицы параметров вершин; • запишите значения параметров из файла параметров вершин; • постройте специальную точку. 3. Далее на панели свойств становится доступным раскрывающийся список Способ построения, позволяющий выбрать один из следующих способов построения вершины ломаной (рис. 10.22): • по точкам; • по осям Х, Y или Z; • параллельно или перпендикулярно объекту. 4. Задав все параметры ломаной, нажмите кнопку Создать объект. В Дереве модели появится пункт Ломаная:1 (рис. 10.23). 5. Загрузите сохраненную Библиотеку анимации. Чтобы задать созданную ломаную в качестве траектории движения компонента, выберите этот

Демонстрационные возможности системы

585

компонент в дереве анимации, а затем выполните команды меню Параметры | Перемещение | Выбрать траекторию | В дереве сборки... (рис. 10.24).

Рис. 10.22. Панель свойств команды Ломаная

Рис. 10.23. Отображение ломаной в Дереве модели

Рис. 10.24. Команда Выбрать траекторию

586

Глава 10

6. Щелкните мышью в Дереве модели на созданной ломаной. Выбранная траектория отображается в специальном окне (рис. 10.25).

Рис. 10.25. Диалоговое окно Выбрана траектория

7. В появившемся окне Параметры перемещения необходимо (рис. 10.26): • установить направление перемещения (Прямое или Обратное); • выбрать контролируемый параметр — скорость или время перемещения — и определить соответствующие единицы измерения:  для скорости перемещения — м/c, мм/с, км/ч, узел;  для времени перемещения — с, мин, ч; • ввести значение параметра. В качестве параметра скорости может выступать не только ее числовое значение, но и функция времени. Для этого необходимо активизировать опцию Функция времени и затем ввести формулу (время вводится строчной буквой t).

Рис. 10.26. Диалоговое окно Параметры перемещения

8. Подтвердите выбор командой Создать объект на панели свойств. Второй способ задания траектории перемещения компонента происходит непосредственно в процессе создания сценария анимации: 1. Выделите компонент и активизируйте команду Параметры | Перемещение | Построить траекторию (рис. 10.27).

Демонстрационные возможности системы

587

Рис. 10.27. Команда Построить траекторию

2. Сопряжения, исключающие возможность перемещения компонента, необходимо Исключить из расчета. Установите выбранный компонент в начальную позицию с помощью команд Переместить компонент и Повернуть компонент, а затем нажмите кнопку Считать положение в окне Построение (рис. 10.28).

Рис. 10.28. Диалоговое окно Построение

3. Затем, вручную перемещая компонент, "считывайте" промежуточные положения. Для окончания построения траектории нажмите кнопку Завершить. Подтвердите завершение командой Создать объект на панели свойств. Анимированное перемещение компонента происходит прямолинейно вдоль выбранной траектории. 4. Скорректируйте параметры перемещения. Для этого необходимо выделить в Дереве анимации соответствующую траекторию и активизировать команду Параметры | Перемещение | Редактировать параметры. В ок-

588

Глава 10

не Параметры перемещения (см. рис. 10.26) введите новые значения и нажмите кнопку OK. На текущем шаге по заданному закону может перемещаться не один компонент, а несколько. Чтобы включить другие компоненты в список перемещаемых на данном шаге, необходимо после задания всех параметров перемещения для одного компонента распространить их на другие: 1. Выделите в Дереве анимации соответствующую траекторию или ломаную. 2. Выполните команду Параметры | Перемещение | Распространить на компоненты... (рис. 10.29).

Рис. 10.29. Команда Распространить на компоненты…

3. В Дереве модели выберите нужные компоненты, которые отображаются в окне выбора компонентов, где уже присутствует первый, выбранный на текущем шаге компонент.

Вращение компонента Вращение компонента осуществляется его поворотом на заданный угол с заданной скоростью или за заданное время вокруг указанной оси. Ось строится предварительно в модели сборки или в деталях при помощи команд, расположенных на панели построения вспомогательных осей страницы Вспомогательная геометрия (см. разд. 2.9). Сопряжения, исключающие возможность вращения компонента, необходимо Исключить из расчета.

Демонстрационные возможности системы

589

Чтобы создать вращение компонента, необходимо выполнить следующие действия: 1. Выделите компонент в Дереве анимации и активизируйте команду Параметры | Вращение | Выбрать ось вращения | В дереве сборки... (рис. 10.30). 2. Выбранная ось вращения отображается в специальном окне (рис. 10.31).

Рис. 10.30. Команда Выбрать ось вращения

Рис. 10.31. Диалоговое окно Выбраны оси вращения

3. В окне Параметры вращения введите (рис. 10.32): • направление перемещения (Прямое или Обратное), • частоту вращения (Гц, об/мин) или время перемещения (с, мин, ч).

590

Глава 10

В качестве параметра угловой скорости может выступать не только ее числовое значение, но и функция времени. Для этого необходимо в соответствующем окне ввести формулу (время вводится строчной буквой t). 4. Подтвердите выбор командой Создать объект на панели свойств.

Рис. 10.32. Диалоговое окно Параметры вращения

На текущем шаге вокруг выбранной оси может вращаться не один компонент, а несколько. Чтобы распространить параметры, установленные для одного компонента, на другие, необходимо: 1. Выделить в дереве анимации соответствующую ось. 2. Активизировать команду Параметры | Вращение | Распространить на компоненты.... 3. В Дереве модели или прямо в окне документа надо выбрать нужные компоненты, которые отображаются в окне выбора компонентов, где уже заявлен первый компонент.

Соударения компонентов Библиотека анимации позволяет отслеживать коллизии, т. е. определять соударения компонентов в процессе движения. Этот механизм будет полезен при кинематическом анализе сборки. Чтобы включить опцию проверки соударений, необходимо активизировать команду Соударения | Выбрать компоненты и в Дереве модели указать те компоненты, для которых может понадобиться соответствующая проверка. При соударении эти компоненты подсветятся красным цветом. В настройках воспроизведения, о которых будет рассказано в разд. 10.3.5, можно определить, останавливать ли анимацию при выявлении соударений.

Демонстрационные возможности системы

591

Прозрачность компонентов В Библиотеке анимации имеется возможность управления прозрачностью компонентов. Для назначения параметров прозрачности необходимо раскрыть шаг, выбрать компонент и активизировать команду Параметры | Прозрачность | Редактировать параметры. На экране появится окно выбора параметров прозрачности (рис. 10.33).

Рис. 10.33. Диалоговое окно Параметры прозрачности

В этом окне вводится время изменения прозрачности компонента и числовые значения, определяющие степень прозрачности:  0 — компонент полностью непрозрачен;  1 — компонент полностью прозрачен.

10.3.3. Редактирование сценария Создаваемый или уже созданный сценарий можно отредактировать, воспользовавшись следующими приемами.  Шаги анимации можно менять местами, перемещая выбранный шаг вверх

(командой Шаги | Переместить вверх) или вниз (командой Шаги | Переместить вниз). После перемещения шаги следует перенумеровать по порядку возрастания номеров, используя команду Шаги | Пронумеровать по возрастанию. Перемещение шагов может вызвать некорректную работу библиотеки в процессе воспроизведения, т. к. каждый следующий шаг является продолжением предыдущего и изменение их последовательности может привести к нарушению логики работы механизма.  Если необходимо удалить шаг траектории, выделите его мышью в дереве

анимации и выполните команду Шаги | Удалить шаг. Шаг № 1 всегда присутствует в текущем сценарии и удалять его нельзя.  Копирование шага позволяет создать в сценарии анимации новый шаг,

который полностью наследует все компоненты и движения, содержащиеся в копируемом шаге. Чтобы скопировать шаг, выделите его в дереве ани-

592

Глава 10

мации и выполните команду Шаги | Копировать шаг. Скопированный шаг добавляется после последнего имеющегося в дереве шага.  Если компонент выбран неправильно, его можно удалить, выполнив

команду Компоненты и переменные | Исключить компонент. Для удаления всех компонентов на данном шаге воспользуйтесь командой Компоненты и переменные | Исключить все компоненты. Не удаляйте компонент из сценария анимации нажатием клавиши , т. к. это может в ряде случаев привести к удалению соответствующей детали из 3D-сборки.  Любое перемещение или вращение можно удалить из сценария анимации,

выбрав, соответственно, команду Перемещение | Удалить или Вращение | Удалить. Выбранный компонент при этом не удаляется из сценария.

10.3.4. Настройка параметров и воспроизведение анимации Уже созданный и сохраненный сценарий снова открывается только через загруженную библиотеку командой Анимация | Загрузить (при открытом файле 3D-сборки). Настройте параметры воспроизведения, раскрыв соответствующее диалоговое окно командой меню Анимация | Настройки (рис. 10.34):  Кадров в секунду — установите частоту воспроизведения из предопреде-

ленного списка или введите ее вручную в соответствующее поле (по умолчанию установлено 24 кадров/c);  Пауза после шага, сек — при необходимости настройте паузу между по-

следовательными движениями (шагами) различных частей изделия (по умолчанию установлена длительность паузы 0 с);  Включить перестроение — эту опцию необходимо включить, если в

сборке имеются компоненты, которые требуют выполнения команды Перестроить (например, если имеются элементы, построенные в контексте сборки);  Циклическое воспроизведение — для включения непрерывного воспро-

изведения анимации, при котором цикл будет повторяться автоматически, пока его принудительно не остановит пользователь;  Создать видеоролик — для подключения программы записи анимации в

формате AVI;  Останавливать при соударении — для остановки воспроизведения при

столкновении деталей механизма;

Демонстрационные возможности системы

593

Рис. 10.34. Диалоговое окно Настройки

 Создать кинограмму — для записи последовательных движений меха-

низма: • при выборе этой опции в папке с трехмерной сборкой будет создана новая папка Кинограмма; • в эту папку будут помещены отдельные кадры анимации, выполненные как документы-фрагменты КОМПАС; • отдельные настройки позволяют выбрать вид (спереди, слева и т. п.), а также установить частоту получения кадров. Созданный или загруженный сценарий анимации воспроизводится одной из двух команд меню Воспроизведение (рис. 10.35):  На текущем шаге для воспроизведения движения тех компонентов, кото-

рые выбраны на текущем шаге, выделенном в дереве анимации;  Полное для воспроизведения всего сценария анимации.

После выполнения этих команд на экране появляется управляющая панель Воспроизведение с кнопками Старт, Стоп, Пауза и Создавать видеоролик (рис. 10.36). Если в настройках системы установлена опция Создать видеоролик, или перед нажатием кнопки Старт щелкнуть на кнопку Создавать видеоролик, то при запуске воспроизведения начнется параллельная запись ролика в формате AVI. По окончании воспроизведения система предлагает выбрать место на диске для сохранения видеофайла и ввести его имя.

594

Глава 10

Рис. 10.35. Пункт меню Воспроизведение

Рис. 10.36. Панель Воспроизведение

Для выхода из режима воспроизведения необходимо выключить управляющую панель. При этом снова откроется главное окно библиотеки.

10.3.5. Пример 40. Анимация модели зубчатого редуктора Библиотеку анимации можно использовать для имитации реального движения механических передач, электроинструмента, транспортных средств и других машин и механизмов с подвижными звеньями. При этом пользователю нет необходимости задавать шаги для каждого движущегося компонента — движение может быть задано только для тех компонентов, которые являются "приводными", например, входного вала, кривошипа и т. п. Продемонстрируем это на примере трехмерной модели зубчатого редуктора (рис. 10.37).

Демонстрационные возможности системы

595

Рис. 10.37. Трехмерная модель зубчатого редуктора

В процессе проектирования редуктора на его компоненты были наложены такие позиционные и механические сопряжения, чтобы вращение входного вала приводило к вращению зубчатой передачи и шкива (о механических сопряжениях см. разд. 10.2.2). Воспроизведение вращательного движения при анимации происходит более корректно, если компонент будет вращаться вокруг оси, созданной в нем самом. 1. Создайте ось, вокруг которой предполагается задать анимационное вращение. Откройте трехмерную модель редуктора. Выделите в Дереве модели Входной вал и из контекстного меню выберите команду Редактировать в окне. В документе детали Входной вал активизируйте команду Ось конической поверхности на странице Вспомогательная геометрия, щелкните мышью на любой цилиндрической поверхности вала и вспомогательная ось появится на экране и в Дереве модели (рис. 10.38). Сохраните и закройте файл. 2. На экране — опять трехмерная сборка редуктора. Перестройте изображение. В Дереве модели раскройте пункт Входной вал и выделите созданную Ось конической поверхности:1. Активизируйте команду Повернуть компонент вокруг оси на странице Редактирования сборки и, подхватив вал мышью, убедитесь, что его вращение приводит к последовательному вращению узлов механизма. В противном случае отредактируйте или исключите из расчета сопряжения, препятствующие вращению.

596

Глава 10

Рис. 10.38. Создание вспомогательной оси в компоненте сборки

3. Активизируйте Менеджер библиотек, раскройте пункт Прочие и подключите Библиотеку анимации. В главном окне библиотеки выберите команду Анимация | Сохранить. Выберите папку, введите имя и сохраните создаваемый сценарий. 4. На Шаге № 1 активизируйте команду Компоненты и переменные | Выбрать компоненты | В дереве сборки... и в Дереве модели редуктора щелкните на названии компонента Вал. В диалоговом окне Выбраны компоненты подтвердите выбор, нажав кнопку OK. 5. Выделите компонент Вал в Дереве анимации и вызовите команду Параметры | Вращение | Выбрать ось вращения | В дереве сборки.... В Дереве модели раскройте ветвь вала и щелчком мыши укажите на Ось конической поверхности:1. В окне Параметры вращения оставьте Прямое направление вращения, в раскрывающемся окне единицы измерения Частоты вращения выберите Об/мин и задайте ее величину. Для подтверждения заданных параметров нажмите кнопку OK. 6. Выбранная ось будет отражена в окне Выбраны оси вращения. Подтвердите выбор нажатием кнопки Создать объект на панели свойств. 7. Для лучшего наблюдения за работой вращающихся деталей придайте модели соответствующую ориентацию. Чтобы окно Менеджера библиотек не закрывало модель, просто закройте его. Активизируйте команду Воспроизведение | Полное. На управляющей панели нажмите кнопку Создавать видеоролик и затем — кнопку Старт. По окончании воспроизведения сохраните видеоролик и просмотрите его в одном из стандартных медиаприложений (рис. 10.39).

Демонстрационные возможности системы

597

Рис. 10.39. Просмотр созданного видеоролика в приложении Windows Media

10.4. Фотореалистичные изображения 10.4.1. Установка и подключение библиотеки Фотореалистика Трехмерные детали и сборки, созданные в КОМПАС-3D, можно представить в виде фотореалистичного изображения, что позволяет оценить внешний вид изделия еще на стадии его разработки. Такие изображения можно эффектно использовать в маркетинговых презентациях и рекламе. Фотореалистичные изображения создаются при помощи специальной библиотеки Фотореалистика, не входящей в базовый комплект системы КОМПАС-3D. Пользование библиотекой должно быть предварительно оговорено в лицензионном соглашении, заключаемом пользователем с компанией АСКОН. Установите библиотеку на компьютер с установочного диска. На компактдиске с дистрибутивами комплекса систем КОМПАС-3D раскройте раздел Дополнительные библиотеки КОМПАС, найдите пункт Библиотека фотореалистики и нажмите кнопку Установить. Процесс установки запускается автоматически — следуйте запросам программы установки.

598

Глава 10

Добавьте библиотеку обычным для системы КОМПАС-3D способом: 1. Вызовите Менеджер библиотек. В окне Менеджера библиотек щелкните правой кнопкой мышки на пункте Библиотеки КОМПАС и из контекстного меню выберите команду Добавить описание | прикладной библиотеки (рис. 10.40). В стандартном диалоговом окне выбора файла найдите и откройте файл photoreal.rtw (по умолчанию путь к библиотеке C:\Program Files\ASCON\KOMPAS-3D V10\Libs\Photoreal).

Рис. 10.40. Команда добавления библиотеки в Менеджер библиотек

2. Выберите режим подключения библиотеки: меню, окно, диалог или панель. Подключите библиотеку к системе: в окне Менеджера библиотек в поле рядом с названием библиотеки появится красная "галочка". Раскройте вкладку с библиотекой Фотореалистика (рис. 10.41).

Рис. 10.41. Подключение библиотеки Фотореалистика

3. Напомним, что названия всех подключенных к системе прикладных библиотек отображаются как команды в меню Библиотеки (рис. 10.42). 4. Откройте сборку или деталь и вызовите библиотеку Фотореалистика. На экране появится главное окно библиотеки с фотореалистичным изображением модели (рис. 10.43).

Демонстрационные возможности системы

599

Рис. 10.42. Меню библиотеки с подключенной библиотекой Фотореалистика

Рис. 10.43. Главное окно библиотеки Фотореалистика

10.4.2. Интерфейс библиотеки В верхней части главного окна библиотеки находится панель управления, включающая необходимые функции настройки фотореалистичного изображения (рис. 10.44):  Сохранить для записи изображения в файл в формате BMP, JPEG, TIFF

или TGA;

600

Глава 10

Рис. 10.44. Панель управления

 Операции с объектами в изображении для перемещения источников све-

та, наклеек, надписей, указания мест выделения и т. д.;  Приблизить/отдалить для изменения масштаба изображения (нажмите и

удерживайте левую кнопку мыши, перемещая курсор по вертикали);  Увеличить масштаб рамкой для приближения выделенной прямоугольной области изображения;  Показать все;  Сдвинуть;  Повернуть;  Проекция для выбора необходимого стандартного изображения из пред-

лагаемого списка (рис. 10.45);

Рис. 10.45. Раскрывающийся список Проекция

 Настройки для вызова одноименного диалогового окна, в котором можно

скорректировать размер и качество получаемого изображения (рис. 10.46);  Справка.

Демонстрационные возможности системы

601

Рис. 10.46. Диалоговое окно Настройки

В левой части окна находится панель инструментов для вызова соответствующих окон (рис. 10.47):  Материалы для назначения текстуры материалов сборкам, деталям, опе-

рациям и поверхностям;  Трехмерные сцены для создания заднего плана изображения;  Освещение для управления источниками света и управления тенями;  Наклейки и надписи;  Рендеринг для улучшения изображения до фотографического качества

(эта кнопка не раскрывает диалоговое окно, а сразу активизирует процесс создания сцены в соответствии с настройками, установленными во вкладке Рендеринг диалогового окна Настройки).

Рис. 10.47. Панель инструментов

Для удобства работы в библиотеке реализован режим интерактивного рендеринга, что позволяет осуществлять предварительное отображение модели с текстурами, сценами и освещением, назначенными в сцене.

602

Глава 10

10.4.3. Пример 41. Три шага создания фотореалистичного изображения В качестве трехмерной сборки для создания фотореалистичного изображения выберем модель дивана (рис. 10.48).

Рис. 10.48. Трехмерная модель для создания фотореалистичного изображения

Подключите библиотеку Фотореалистика. На экране появится главное окно библиотеки с текущей моделью (рис. 10.49). Выберите удобную для работы ориентацию, пользуясь раскрывающимся списком Проекция, или вручную при помощи команд на панели управления. 1. Шаг 1: выбор материала. Раскройте кнопкой Материалы диалоговое окно для выбора параметров внешнего вида элементов модели (рис. 10.50). Диалоговое окно делится на две части: в левой части окна осуществляется управление базами данных, содержащими различные виды металлов, дерева, камня, пластика и многих других, а в правой — управление непосредственно параметрами материалами, при помощи следующих инструментов и функций: • Текстура для просмотра изображения поверхности или назначения ее из файла; • Цвет; • Освещение; • Положение для настройки параметров расположения текстуры на объекте.

Демонстрационные возможности системы

Рис. 10.49. Главное окно библиотеки Фотореалистика с текущей моделью

Рис. 10.50. Диалоговое окно Материалы

603

604

Глава 10

Активизируйте кнопку Операции с объектами и укажите на элемент, которому вы назначаете материал. Выберите материал из списка База данных. При необходимости настройте свойства материала, такие как цвет поверхности, отражающую способность, зеркальность, прозрачность, шероховатость, положение и др. Чтобы применить настройки материала для объекта, нажмите кнопку Назначить. Если вам надо назначить настроенный материал для новых объектов, нажмите кнопку По умолчанию. Для просмотра назначенных материалов нажмите кнопку Рендеринг на панели инструментов. Назначенные для трехмерной модели дивана текстуры могут выглядеть так, как показано на рис. 10.51.

Рис. 10.51. Изображение дивана с назначенными материалами

2. Шаг 2: выбор трехмерной сцены. Кнопкой Трехмерные сцены на панели инструментов вызовите соответствующее диалоговое окно (рис. 10.52). Типовая сцена выбирается из структурированного списка База данных в левой части окна.

Демонстрационные возможности системы

605

Рис. 10.52. Диалоговое окно Трехмерные сцены

В правой части окна осуществляется управление параметрами трехмерных сцен при помощи следующих функций: • помещения — для определения габаритного размера помещения (размер помещения может выражаться либо в процентах от габарита изделия, либо в текущих единицах измерения, установленных в системе КОМПАС-3D); • материал — для назначения материала для каждого элемента сцены (пола, потолка, стен) путем выбора из каталога материалов, назначив, по желанию, материалу нужные свойства; • фон — для настройки цвета и градиента фона изображения. Для трехмерной сцены с изображением дивана логично выбрать из базы данных пункт Помещения с паркетным или деревянным полом, выбрав в разделе Материал обои для стен (рис. 10.53). 3. Шаг 3: выбор схемы освещения. Нажмите кнопку Освещение на панели инструментов, и на экран будет выведено диалоговое окно Схемы освещения (рис. 10.54). Также как и в других окнах библиотеки, в левой части окна осуществляется управление базами данных. В правой части окна расположены инструменты управления параметрами источников света. Целесообразно создавать и сохранять различные схемы освещения, что позволит сэкономить время в дальнейшем.

606

Глава 10

Рис. 10.53. Изображение дивана с выбранной трехмерной сценой

Рис. 10.54. Диалоговое окно Схемы освещения

Демонстрационные возможности системы

607

В базе данных выберите требуемый источник света: • Два источника; • Один источник; • Студия. Каждому из трех типов источников света можно назначить определенные свойства и параметры, изменяя значения в соответствующих полях. Источник света может быть позиционирован при помощи точного задания его координат или ручного перемещения в общей сцене. Для нашего примера выбран пункт Лампочка с подсветкой из раздела Два источника (рис. 10.55).

Рис. 10.55. Изображение дивана с назначенной схемой освещения

При необходимости настройте параметры рендеринга, открыв диалоговое окно Настройки. Нажмите кнопку Рендеринг и сохраните изображение в выбранном формате.

Заключение

Подошло время к завершению изучения основ трехмерного твердотельного моделирования при помощи системы КОМПАС-3D. Вы познакомились не только с методами и приемами построения моделей и их ассоциативных чертежей, но и с основными правилами проектирования самых распространенных деталей машин и механизмов и требованиями к оформлению чертежноконструкторской документации. Разделы книги пояснялись конкретными примерами с их пошаговым выполнением. Материалы книги и примеры разработаны и накоплены автором в результате более чем десятилетнего преподавания инженерной и компьютерной графики в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете). На дидактических примерах этой книги воспитано уже несколько выпусков горных инженеров-механиков. Об успехах обучения свидетельствует тот факт, что наши студенты вот уже несколько лет занимают призовые места на городских и международных олимпиадах по инженерной и компьютерной графике. В июне 2009 г. проект, разработанный студентами Андреем Киселевым и Михаилом Сысоевым, "Буровая установка" занял первое место в средней "весовой" категории (200—1000 деталей) на Седьмом международном студенческом конкурсе "Будущие АСы КОМПьютерного 3D-моделирования — 2009". Представленный на конкурс проект состоял из 262 уникальных деталей и 525 стандартных изделий (рис. З1). Применение трехмерного моделирования не ограничивается узкими рамками инженерной графики и машиностроительного черчения. Выполнение моделей, чертежей, рисунков, схем на компьютере может с успехом использоваться в образовательных целях при изучении начертательной геометрии, прикладной механики, сопротивления материалов и других общетехнических дисциплин.

Заключение

609

Рис. З1. Буровая установка

В качестве примера приведем решение задачи на построение линии пересечения двух геометрических тел из курса начертательной геометрии. Построение линии пересечения вручную связано с выполнением достаточно сложных построений и больших затрат времени. Моделирование пересечения тел в системе КОМПАС-3D превращается из рутинной учебной задачи в увлекательный процесс. Здесь можно моделировать самые сложные варианты заданий (рис. З2), создавая впоследствии ассоциативный чертеж — эпюр. Компьютерные модели способны существенно разнообразить лекционный материал преподавателя, который может ввести в свой курс наглядный демонстрационный материал (рис. З3). Реализация многих научных задач, требующих отображения различных предметов на плоскости и в пространстве — физико-химических явлений,

610

Заключение

структуры веществ и минералов, предметов экспериментального моделирования и т. д. — в значительной степени облегчается, когда достаточно сложные пространственные формы можно наглядно изобразить и увидеть в пространстве.

Рис. З2. Модели пересекающихся геометрических тел

Рис. З3. Модель кристаллов молочного кварца

Трехмерное моделирование может быть полезным и в других областях деятельности: при создании оригинал-макетов рекламных постеров и буклетов, выполнении маркетинговых презентаций, оформлении технической и познавательной литературы... Теперь только от вас зависит, где и как вы сможете применить полученные при помощи этой книги знания.

ÏÐÈËÎÆÅÍÈÅ

Описание DVD

На DVD-диске размещены программы, утилиты и примеры, необходимые для успешного изучения материала, представленного в данной книге (табл. П1). Таблица П1. Содержимое DVD-диска Каталог

Содержимое Триальная версия системы КОМПАС-3D V11, работающая в течение 30 дней как полная профессиональная программа Облегченная версия профессиональной системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D LT V10 SP1 (103 Мбайт) Утилита просмотра и печати документов, созданных в системах КОМПАС-3D и КОМПАС-3D LT, а также файлов в форматах DXF и DWG КОМПАС-3D Viewer V10 SP2 (32 Мбайт)

Библиотека 3D-сборок

Более 50 примеров выполненных в программе КОМПАС-3D трехмерных сборок (136 Мбайт)

Список литературы 1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. — 9-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2006. — Т. 1, 928 с. — Т. 2, 960 с. — Т. 3, 928 с. 2. Ганин Н. Б. Проектирование в системе КОМПАС-3D: Учебный курс. — СПб.: Питер, ДМК-Пресс, 2008. — 448 с. 3. Ганин Н. Б. КОМПАС-3D: Трехмерное моделирование. — М.: ДМКПресс, 2009. — 384 с. 4. Ганин Н. Б. Современный самоучитель работы в КОМПАС-3D V10. — М.: ДМК-Пресс, 2009. — 560 с. 5. Герасимов А. А. КОМПАС-3D V10: Наиболее более полное руководство. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008. — 976 с. 6. Кидрук М. И. КОМПАС-3D: Видеосамоучитель. — СПб.: Питер, 2009. — 288 с. 7. Кидрук М. И. КОМПАС-3D: На 100 %. — СПб.: Питер, 2009. — 560 с. 8. Кудрявцев Е. М. КОМПАС-3D: Проектирование и расчет механических систем. — М.: ДМК-Пресс, 2008. — 400 с. 9. Кудрявцев Е. М. КОМПАС-3D: Проектирование в машиностроении. — М.: ДМК-Пресс, 2009. — 440 с. 10. Кудрявцев Е. М. КОМПАС-3D V10: Максимально полное руководство. — М.: ДМК-Пресс, 2008. — 1184 с. 11. Попова Г. Н., Алексеев С. Ю. Машиностроительное черчение: Справочник. — СПб.: Политехника, 2006. — 456 с. 12. Справочное руководство по черчению / В. Н. Богданов, И. Ф. Малежик, А. П. Верхола и др. — М.: Машиностроение, 1989. — 864 с.

Предметный указатель

А Автосортировка и ссылки обозначений 235 Азбука КОМПАС-3D 433 Анимация трехмерных моделей 580 Ассоциативный сборочный чертеж 531 Ассоциативный чертеж 219

Б База 96 Библиотека: ◊ анимации 580 ◊ зубчатые (шлицевые) соединения 332 ◊ зубчатые колеса 322 ◊ канавки 310 ◊ крепежа для КОМПАС-3D 496 ◊ Материалы и сортаменты 306 ◊ менеджер библиотек 303 ◊ отверстий 192 ◊ подключение 304 ◊ пользователя 355 ◊ пружин КОМПАС-SPRING 359 ◊ резьбовые отверстия 365 ◊ стандартные изделия 364, 498

◊ фотореалистики 597 ◊ шпоночные пазы 317 Болтовое соединение 263

В Вид: ◊ активный 29 ◊ видимый 29 ◊ погашенный 29 ◊ с разрывом 465 ◊ текущий 30 ◊ фоновый 29 Винтовое соединение 270 Вспомогательная геометрия 153 Выбор объектов модели 168 Выделение объектов 101 Выносной элемент 91, 449

Г Геометрические построения 38 Глобальные привязки 32 Групповой чертеж 376

Д Дерево: ◊ модели 115 ◊ построения чертежа 30, 230

614

Деталирование 437 Деталь 6 Допуски: ◊ расположения 97 ◊ формы 97

З Закладки 223 Закрытие системы 10 Запуск системы 9 Зеркальные детали 376 Зубчатые (шлицевые) соединения 328 Зубчатые колеса 320

И Измерения 2D 104 Интерфейс: ◊ КОМПАС-3D 111 ◊ КОМПАС-ГРАФИК 13

К Канавки 311 Кинематическая операция 155 Компоненты сборки 487 Конические поверхности 285 Курсор: ◊ при вращении модели 112 ◊ при выборе объектов 168

Л Листовые детали 394 Литейные детали 385

М Маркирование 370 Массив по концентрической сетке 195 Массо-центровочные характеристики 124, 180

Предметный указатель

Масштабирование тел 216 Местный разрез ассоциативного изображения 230 Механические сопряжения 575 Моделирование: ◊ общий порядок 126 ◊ планирование 170

О Операция: ◊ вращения 148 ◊ выдавливания 132 ◊ кинематическая 155 ◊ по сечениям 162 Ориентация модели 114 Осевые и центровые линии 50 Основная надпись 21, 81 Отливки 387 Отображение модели 114

П Параметризация эскиза 144 Параметры детали 122 Перебор объектов 169 Переменные в модели 351 Перемещение и вид курсора в КОМПАС-ГРАФИК 31 Печать чертежа 105 Предельные отклонения размеров 85 Приклеивание и вырезание элементов 172 Проверка пересечений компонентов 518 Пространственные кривые 154 Проточка для выхода резьбонарезного инструмента 258 Пружины: ◊ библиотека пользователя 355 ◊ моделирование 338 ◊ общие сведения 335 ◊ рабочий чертеж 349

Предметный указатель

Р Размеры: ◊ на модели 205 ◊ на чертежах 64, 83 Разнесение компонентов 570 Разрез: ◊ ассоциативного изображения 233 ◊ модели 212 Разрезы и сечения 88 Разрушение ассоциативных связей 221 Ребро жесткости 187 Редактирование: ◊ компонента сборки 511 ◊ объектов 103 ◊ операции 142 ◊ сборки 507 ◊ сопряжений 514 ◊ стандартных изделий 513 ◊ эскиза 141 Резьба ◊ в модели 202, 252 ◊ метрическая цилиндрическая 253 ◊ недовод 259 ◊ недорез 259 ◊ прямоугольная 257 ◊ сбег 259 ◊ трапецеидальная 255 ◊ трубная цилиндрическая 254 Рифление 294

С Сборка 6, 506 ◊ добавление компонента 492 ◊ добавление крепежных деталей 495 ◊ документ 487 ◊ копирование компонента 513 ◊ перемещение компонента 504 ◊ поворот компонента 504 ◊ свойства 502  компонента 503

615

◊ создание 489  компонента в контексте сборки 494 ◊ сопряжения компонентов 505 Сборочная единица 486 Сборочный чертеж 487, 529 Свойства детали 122 Сетка 34 Система координат в КОМПАС-3D 130 Скругление 199, 248 Создание нового вида 27 Сопряжения 488 Сохранение документа 25 Спецификация 6, 487, 541 ◊ в полуавтоматическом режиме 555 ◊ в ручном режиме 549 ◊ простой набор 545 ◊ совмещенная со сборочным чертежом 543 Ссылки обозначений 235 Стандартные виды 224 Стартовая страница 10 Стрелка взгляда 90 Суммарные допуски формы и расположения 97

Т Текстовые надписи 76 Текстовый документ 6 Технические требования 78 Типы линий 43

У Удаление объектов 104 Уклон 290 Управляющие клавиши 36

Ф Фаска 198, 244 Фильтры 170

616

Формат чертежа 20 Формообразующие операции 129 Фотореалистичные изображения 597 Фрагмент 6

Ц Центровые отверстия 298

Ч Чертеж 6 ◊ создание документа 12

Предметный указатель

Ш Шероховатость 93 Шпилечное соединение 267 Шпоночное соединение 314 Штампованные детали 422

Э Элементы оформления 202 Эскиз 115, 128 ◊ кинематической операции 155 ◊ операции вращения 148 ◊ операции выдавливания 132 ◊ операции по сечениям 162