Глава 17 - Автоматизация проектирования и поддержки жизненного цикла ГТД

документации (чертежи, извещения, карты эскизов и т.д.);

-оформление различных отчетов (создание иллюстраций, рисунков);

-создание электронных руководств по эксплуатации изделия, рекламных материалов;

-технологическая проработка изделия и многое другое.

17.13.1 - Общие принципы трехмерного проектирования

Во всех современных системах трехмерного проектирования построение объемной геометри- ческой модели детали осуществляется по общему принципу, смысл которого состоит в последовательности булевских операций (объединения, вы-

читания, пересечения) над различными элементами (параллелепипед, цилиндр, сфера, конус и т. д.).

Проиллюстрируем это на примере (см. Рис. 17.13.1_1).

Выполняя эти простые действия можно построить ГМ любой сложности.

17.13.1.1 - Способы создания геометрических моделей

Для создания объемного тела ГМ используются несколько способов (см. Рис. 17.13.1.1_1).

-вытягиванием вдоль вектора;

-вращением;

-вытягиванием вдоль направляющей;

-по сечениям;

-создание теда из трехмерных примитивов: блок, цилиндр, конус, сфера.

Рисунок 17.13.1_1 - Общий принцип построения объемного тела

1164

Глава 17 - Автоматизация проектирования и поддержки жизненного цикла ГТД

Рисунок 17.13.1.1_1 - Способы создания объемного тела

Для создания плоских образмеренных контуров существует элемент построения - эскиз. Эскиз - это плоский контур, состоящий из любых типов кривых, который рассчитывается с помощью наложенных на кривые геометрических ограничений (параллельность, соосность, равная длина и т. д.) и размеров (размер по горизонтали, радиус, угловой размер и т. д.). Эскиз является очень удобным средством первоначального выражения конструкторской идеи, исходной базой для дальнейших построений объемного тела. С помощью него можно создавать на плоскостях образмеренные контуры детали или профиль выреза и т. п. (см. Рис. 17.13.1.1_2).

Для создания объемных тел вытягиванием, вращением и другими способами необходимо создать соответствующую операцию построения. В разных системах трехмерного проектирования существуют разные способы создание геометрии детали, но основными являются:

-выдавливание;

-вращение;

-создание тела протягиванием контура вдоль направляющих;

-создание тела по сечениям;

- создание тела из трехмерных примитивов: блок, цилиндр, конус, сфера.

Существуют и другие операции создания элементов построения, например, отверстие, бобышка, карман, паз и т. д. Кроме операций создания элементов построения, есть операции над элементами построения, например, скругление, фаска, уклон и т. п.

Таким образом, создание объемной геометри- ческой модели заключается в создании тел с помощью операций построения, операций над элементами и последовательном объединении, вычитании и пересечении полученных тел.

17.13.1.2 - Основные термины объемной геометрической модели

Элементы построения, из которых состоит объемное тело, образуют в нем геометрические объекты: грани, ребра и вершины (см. Рис. 17.13.1.2_1) [17.15.7].

Грань - это область поверхности тела (не обязательно плоская), имеющая общее математическое описание поверхности и ограниченная кривы-

1165

Глава 17 - Автоматизация проектирования и поддержки жизненного цикла ГТД

Рисунок 17.13.1.1_2 - Эскизы

Рисунок 17.13.1.2_1 - Геометрические объекты

ми пересечениями с другими гранями (ребрами). Ребро - кривая, разделяющая две смежные

грани.

Вершина - конечная точка, какого либо геометрического объекта, например, ребра.

Тело (объемное тело) - это набор геометри- ческих объектов - граней, замыкающий непрерывный объем.

17.13.1.3 - Принцип базового тела

Создание ГМ детали начинается с построения базового тела. Оно может быть создано несколькими способами. Например, построением эскиза и поворотом его вокруг оси. В результате мы полу- чим тело вращения, которое и будет базовым.

При создании базового тела необходимо руководствоваться следующими принципами [17.15.8]:

-в качестве базового тела следует использовать тот способ создания объемного тела, к которому удобно добавлять все прочие элементы построения и проводить операции над элементами; часто такой подход полностью или частично повторяет технологический процесс изготовления детали;

-в качестве базового тела можно рассматривать тот способ создания объемного тела, относительно которого заданы положения, размеры и формы большинства других элементов;

-в отдельных случаях в качестве базового тела можно рассматривать тот способ создания объемного тела, которой можно построить одной командой или к которому позже можно добавить минимальное количество прочих элементов построения.

Далее, от базового тела с помощью булевских операций и операций над элементами происходит постепенное приближение базового тела к требуемой форме (см. Рис. 17.13.1.3_1).

1166

Глава 17 - Автоматизация проектирования и поддержки жизненного цикла ГТД

17.13.1.4 - Основные термины при проектировании геометрической модели детали

Ассоциативность - это ключевой термин при моделировании деталей и узлов с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР). Ассоциативность дает возможность использовать различную информацию с целью создания сквозной цепочки проектирования, изготовления и контроля изделия. Понятие ассоциативности достаточное широкое и может быть применено к моделированию как отдельной детали, так и изделия в целом.

Рассмотрим понятие «Ассоциативность» при создании ГМ отдельной детали. Например, при размещении отверстия мы использовали ребра тела (см. Рис. 17.13.1.4_1). При изменении положения этих ребер, положение отверстия также изменится. Говорят, что ребра тела ассоциативно связано с центром отверстия.

Параметризация - это способ построения геометрической модели детали, который дает возможность оперировать параметрами при построении и редактировании.

Например, при задании отверстия мы вводим параметр - диаметр отверстия. В дальнейшем мы можем изменять его или использовать его в математических выражениях.

Использование параметров можно показать на следующем примере. Необходимо поместить сквозное отверстие по центру блока. При построении блока автоматически создаются три параметра: длина (р0 = 100 мм), ширина (р1 = 160 мм) и высо-

Рисунок 17.13.1.3_1 - Иллюстрация принципа базо-	Рисунок 17.13.1.4_1Отверстие ассоциативно свя-
âîãî òåëà	занное с ребрами твердого
	òåëà

1167