КОМПАС-3D для студентов и школьников. Черчение, информатика, геометрия
Шрифт:
Блок с выступами и впадинами. Невозможность объекта, показанного в табл. 9.8, не требует комментариев. Перечисление в центральных столбцах команд системы КОМПАС показывает инструментальную простоту создания иллюзии неоднозначно изрезанной верхней поверхности объекта средствами этой системы.
9.2.4. «Сумасшедший ящик»
«Сумасшедший ящик» —
Многогранный шлакоблок. В табл. 9.10 показана одна из вариаций невозможного ящика, являющаяся примером несоответствия плоскостей. Центральный вертикальный элемент беспрепятственно проходит сверху вниз, то ныряя, то возвышаясь над переплетением горизонтальных линий, но при этом не гнется и не ломается.
Построим два объекта, классифицируемых [1] как объекты смешанного типа.
Необычная штанга. Посмотрев на итоговый объект в табл. 9.11, можно задаться вопросом: как прямая штанга проходит вокруг диска, не согнувшись? В мире невозможных объектов — легко!
Удивительная скрепка. В табл. 9.12 показано, как просто реальную скрепку превратить в удивительную.
«Ваза-профиль» Рабина (рис. 9.4), варианты которой в большом количестве появлялись в печати, относится к классу двусмысленных объектов. Плоское изображение вазы (рис. 9.4, а) или эскиз для создания 3D-модели (рис. 9.4, б) получаются с помощью команды Кривая Безье.
Очевидно, что 3D-модель создается с помощью формообразующей операции Вращение. Грани модели могут быть раскрашены в разные цвета.
9.2.5. Задание для самостоятельной работы
Постройте изображения невозможных объектов (рис. 9.5) в такой последовательности:
1. Создание модели и ассоциативного чертежа реального объекта.
2. Разрушение ассоциативных связей в чертеже и редактирование изображения (переход в мир невозможного).
Известные объекты [1], представленные на рис. 9.5, имеют следующие названия:
переплетающиеся блоки;
раздвоенный столб;
кирпич с выступами и впадинами;
неописуемый объект;
структура из трех/четырех элементов;
кубик со штифтами;
двойная скоба;
башня с четырьмя колоннами-близнецами;
внеземной тостер.
В [1] утверждается, «что невозможный объект несложно создать. Если вы знаете обычные геометрические фигуры и у вас есть немного воображения, это можно сделать за считанные минуты». В данном разделе и в [8] показано, что использование 3D-редактора
9.3. Твердотельное моделирование сборочных единиц
Большинство окружающих нас изделий относится к сборочным единицам, под которыми понимают изделия, составные части которых подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, склеиванием и т. д.). Система КОМПАС-ЗD позволяет создавать твердотельные модели самых сложных сборочных единиц. В главе 7 отмечалось, что сборка в КОМПАС-ЗD — трехмерная модель, объединяющая модели деталей и стандартных изделий, также информацию о взаимном положении компонентов и зависимостях между параметрами их элементов.
Знакомство с созданием 3D-моделей сборок следует начать с рассмотрения проектирования «снизу-вверх», которое подразумевает первоначальное получение трехмерных моделей всех компонентов и включает следующие этапы:
1. Создается документ типа Сборка. Модели присваивается наименование.
2. С использованием команды Добавить из файла в документ вставляется первый компонент, относительно которого удобно задавать положение остальных компонентов. Первый компонент автоматически фиксируется в положении, в котором он был вставлен.
3. В сборку добавляется следующий компонент, который мышью перемещается в положение, удобное для последующего сопряжения вставленных компонентов.
4. Формируются необходимые сопряжения компонентов. Наиболее часто применяются команды Соосность и Совпадение.
5. Чтобы второй компонент не мог быть случайно перемещен, его целесообразно зафиксировать.
6. Добавляются, сопрягаются и фиксируются последующие компоненты. После перемещения или поворота компонента его пиктограмма в Дереве модели помечается красной «галочкой». Это означает, что его новое положение отражено только на экране и не передано в сборку. В таком случае следует нажать кнопку Перестроить на панели Вид или клавишу <F5>.
7. При необходимости вставляются стандартные элементы, задается их положение.
На рис. 9.6 показаны твердотельные модели шести сборочных единиц, в состав которых входят от четырех до восьми компонентов. Модели на рис. 9.6, г — е выполнены с вырезами, которые разъясняют расположение компонентов, закрытых внешними поверхностями сборки. Следует заметить, что требованиям известного стандарта по выбору главного вида отвечает расположение тисков и кондуктора.
При наличии готовых компонентов для создания показанных на рис. 9.6 моделей сборок начинающему пользователю 3 D-редактора требуется не более 20–30 минут. В приложении 2 представлены варианты исходных данных для создания несложных сборок, в том числе показанных на рис. 9.6. Покажем на примере простоту создания 3D-модели сборки по исходным данным (рис. 9.7), аналогичным приложению 2 по форме представления и сложности.
В табл. 9.13 раскрыты этапы создания моделей трех нестандартных компонентов, входящих в состав опоры. Показаны эскизы с основными параметрическими размерами, задающими геометрию эскизов, также результаты выполнения формообразующих операций над эскизами.
Для создания показанных моделей использовалась стандартная ориентация Изометрия XYZ. Файлы созданных моделей целесообразно сохранить в одной папке, например с именем Опора.