Моделирование завязанного узла в Компас-3D
При создании моделей в Компасе-3D иногда возникает необходимость выполнить модели канатов, веревок и других гибких элементов, которые завязываются узлом. Например, всевозможные подвески, электротали, грузовые крюки, обвязка грузов и т.п.
Моделирование именно завязанного элемента вызывает достаточные трудности. Это связано с необходимостью создавать сложные траектории для выполнения операций моделирования.
Предложенный метод выполнения модели узла, позволит набором довольно простых стандартных операций добиться высокой степени визуализации нужной конструкции.
В этой работе мы остановимся на самом главном: это создание именно самого узла.
Кроме того, этот метод можно применять и не только для моделирования узлов, а и для создания других моделей со сложной траекторией т.к. идея этого метода в простоте выполнения модели за счет использования простых стандартных операций. В конце работы я приведу рисунки некоторых моделей, которые были созданы с использованием этого метода.
1. Выберем одну из плоскостей проекций и создадим эскиз квадрата со стороной 50мм. Естественно, размер взят произвольный. Он зависит только от желаемых размеров узла.
2. Выйдя из режима создания эскиза, используя операцию «Выдавливание», создадим модель куба на основе созданного эскиза
3. На получившемся кубе разместим три отрезка пространственной кривой как показано на рисунке. Следует учесть, что отрезки размещаются на трех скрещивающихся ребрах. Отрезки не должны пересекаться.
4. После размещения отрезков скроем изображение куба. В дальнейших построениях он участвовать уже не будет. Просто не сложная модель куба упрощает размещение пространственных отрезков.
5. Отметим два любых отрезка и выполним операцию «Скругление кривых», установив радиус кривой равным размерам куба, который мы создали на предварительном этапе.
6. Отметим другую пару отрезков и выполним аналогичную операцию с теми же параметрами.
В результате мы получим основу будущей траектории узла
7. Соединим концы траектории пространственным отрезком. Красный цвет назначен только для большей наглядности.
8. Используя операцию «Построение ломаной» удлиним соединительный отрезок в обе стороны на 100 мм. При этом, выбирая параллельность направления ломаной по самому отрезку
После выполнения удлинения скрываем соединительный отрезок
9. Выполняем скругление кривых в месте примыкания удлиненных отрезков уже известной нам операцией радиусом 50 мм
В результате мы получаем полную траекторию будущей модели узла, на одном из концов которой мы задаем перпендикулярную плоскость через конец прямолинейного отрезка
10. Войдя в режим выполнения эскиза, нанесем на созданную плоскость эскиз сечения будущего гибкого элемента в виде окружности диаметром 50 мм.
11. Для создания модели узла используем операцию «Выдавить кинематически». При этом используем вновь созданный эскиз сечения, последовательно отмечая участки траектории
В результате операции мы получаем завязанный узел
Ниже я поместил рисунки еще двух моделей, созданных с использованием предложенного метода.
Модель «Замкнутый узел»
И шуточная модель «Прощай карандаш»
В обеих моделях использован описанный метод построения.
Вы можете скачать и ознакомиться с тремя моделями показанными выше:
Поверхностное моделирование грузового крюка в КОМПАС-3D
Хочу предложить 10 шагов по поверхностному моделированию на примере создания модели грузового крюка, которые позволят избежать стандартных ошибок и упростить создание поверхностных моделей.
Проанализировал построенные модели крановых крюков в Компасе, которых на просторах инета великое множество и постараюсь объяснить, почему при наличии большого количества крюков размещенных на различных сайтах я все же попытался сделать еще одну модель.
Я проанализировал крюки, созданные в КОМПАС-3D, и пришел к выводу:
1. Размеры крюков не до конца соответствуют размерам, приведенным в ГОСТе.
2. Многие размеры эскизов додуманы для простоты и удобства построения и дополнены размерами, которых нет в соответствующих стандартах.
3. При построении поверхности крюка использовано несколько различных операций: по сечениям, вращения, кинематические и поверхности по сети кривых.
4. Комбинирование многих операций приводит к не гладкой стыковке поверхностей.
5. Не встретил построений, сопровождаемых достаточно подробными объяснениями по пошаговому построению модели.
Прилагаемые модели выполнены в версии: КОМПАС-3D V15.1
Шаг 1. Исходные данные для модели.
Естественно, начнем с нахождения чертежа и таблицы размеров крюка №8 по ГОСТ 6627-74.
За основу взял
КРЮКИ ОДНОРОГИЕ. ЗАГОТОВКИ
ТИПЫ. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ
ГОСТ 6627-74
Шаг 2. Подробный чертеж для будущего эскиза и опорные точки и линии.
Следующий этап: построение чертежа исполнения 1 с соблюдением всех приведенных в таблице размеров, который выполняем в разделе «Фрагмент».
На чертеж нанесены изображения поперечных сечений крюка в местах перехода поверхности крюка из одного сечения в другое.
Шаг 3. Размещение основного эскиза в плоскости проекций
Копируем полученный чертеж и помещаем его в одну из выбранных плоскостей проекций в качестве эскиза. Не обязательно использовать именно этот эскиз для моделирования. Но он послужит основой, с которой можно копировать некоторые элементы для создания формообразующих эскизов в дальнейшем. По опорным точкам и линиям можно размещать необходимые дополнительные плоскости и определять границы проведения операций.
Шаг 4. Вспомогательные плоскости для создания кривых, определяющих поперечные сечения объекта.
Строим вспомогательные плоскости через указанные прямые перехода поверхности перпендикулярно к плоскости основного эскиза
Шаг 5. Перевод части основного эскиза в пространственные сплайны
Основной контур крюка переводим в пространственный сплайн, используя операцию «Сплайн по объекту». Таким образом, мы превращаем дуги контура в одну кривую, что позволит в дальнейшем использовать ее для поверхностного моделирования.
Шаг 6. Создание дуг окружностей в поперечных плоскостях.
Через прямые перехода поверхностей в построенных перпендикулярных вспомогательных плоскостях строим пространственные дуги окружностей поперечных сечений поверхности крюка.
Предварительно нужно найти точки пересечения вспомогательных плоскостей со сплайнами основного контура крюка, чтобы концы построенных дуг принадлежали сплайнам основного контура.
Шаг 7. Перенос эскизов сечений в вспомогательные перпендикулярные плоскости.
Переносим эскизы двух сечений крюка, которые не являются кривыми и состоят из дуг окружностей и отрезков, прямых на перпендикулярные вспомогательные плоскости. Кстати, обращаю внимание на то, что мы используем только половины эскизов и половины пространственных дуг окружности.
Шаг 8. Переводим помещенные эскизы в сплайны кривых.
Используем ту же операцию «Сплайн по объекту».
В результате мы получаем пространственную конструкцию, состоящую из сплайнов кривых основного контура крюка и его сечений в месте перехода поверхностей крюка. Замечу, что на этом этапе можно скрыть изображения всех вспомогательных поверхностей, точек, макетов и эскизов.
Шаг 9. Построение добавочных кривых.
Построим дуги окружностей для концевой сферической поверхности крюка. Для этого через середину отрезка, соединяющего концы будущих дуг, проводим вспомогательную плоскость перпендикулярную этому отрезку. Находим точки пересечения эскизов дуг на основном эскизе крюка с проведенной плоскостью. И через эти точки проводим дуги пространственных окружностей.
И после того, как мы скрываем изображения всех вспомогательных построений, получаем пространственный каркас будущей поверхности крюка.
Шаг 10. Построение поверхности по построенному каркасу и получение твердотельной модели.
Используя операцию «Поверхность по сети кривых» получаем поверхность крюка, последовательно соединяя кривые, образующие его каркас. После чего сшиваем поверхности и добавляем за счет операции «Зеркальный массив» вторую зеркальную половину поверхности, закрывая торец крюка, используя операцию «Заплатка». Модель крюка готова. При сшивке поверхностей не забываем отметить «Создать тело».
Проверка гладкости показывает гладкость стыков поверхности
Построение крюка
Построение выполняется в следующем порядке (таблица 7):
1. Проводим оси и вычерчиваем шейку по размерам, приведенным в таблице 11.
2. Проводим из центра О основную окружность внутри очертания R=D/2.
3. Для построения центра окружности внешнего очертания О1 из центра О на горизонтальной оси делаем засечку радиусом R= D/2+h (точка N) и проводим прямую п под углом 45 0 к осям. Из точки N радиусом R1 на прямой п делаем засечку (точкаО1).
4. Строим сопряжение внешней окружности с правым прямолинейным контуром верхней части крюка. Сопрягаемая дуга имеет радиус R2. Центр сопряжения О2 и точки сопряжения находятся как показано в пункте 2.7.2.
1 | |||||||||||||||
3 Продолжение таблицы 7
|
