Ćwiczenie nr 7 Twrzenie brył Wprwadzenie Bryła jest pdstawwym biektem wykrzystywanym w czasie prjektwania 3D. Etap twrzenia bryły (jednej lub kilku) jest pierwszym etapem twrzenia nwej części. Knstruwanie bryły mże się dbywać na kilka spsbów jednak najczęściej wspólnym etapem dla wszystkich metd jest twrzenie szkicu. Ostanie wersje ferują ddatkw mżliwść wyknywania prstych brył bez szkicu: kstki, walca, kuli i trusa. Krzystamy wówczas z jednej z istniejących płaszczyzn knstrukcyjnych i umieszczamy na niej chwilwy szkic knstruwanej bryły. Szkic ten (prstkąt ze śrdka lub krąg) jest zarysem bryły i w klejnym krku przekształcany jest na bryłę. W większści wypadków krzystniej jest twrzyć bryły, stsując jak pierwszy etap szkic. Jeżeli w danej części nie ma szkicu, który nie zstał już wykrzystany t należy stwrzyć nwy szkic lub przekształcić istniejący (użyty) szkic w szkic współdzielny (rys. 1.). Nwy szkic lub szkic dznaczny jak współdzielny mże zstać użyty d definicji nwej bryły. W rysunku utwrzn trzy szkice. Wszystkie są używane przez plecenie wyciągnięcie. Są niedstępne dla klejnych pleceń twrzenia bryły. Definicje szkiców są umieszczne pd peracjami Wyciągnięcia Szkic1 będzie współdzielny tzn. będzie dstępny dla np. klejneg plecenia twrzenia bryły Szkic1 p udstępnieniu. Symbl szkicu pjawił ddatkw się w innej części przeglądarki biektów bezpśredni nad biektem z którym jest współdzielny Rys. 1. Przekształcenie szkicu Szkic1 ze szkicu samdzielneg (użyteg w jednej peracji Wyciągnięcie prste1) w szkic współdzielny. Płaszczyzna szkicu W celu utwrzenia szkicu d twrzenia biektu bryłweg knieczne jest wskazanie płaszczyzny szkicu. Płaszczyzna ta mże się pkrywać z istniejącą pwierzchnią elementu bryłweg lub z utwrzną wcześniej płaszczyzną knstrukcyjną. Płaszczyzna knstrukcyjna mże być utwrzna na kilka spsbów: Przez wskazanie pwierzchni elementu z mżliwścią pdania dległści d tej pwierzchni w czasie przez wciśnięcie leweg przycisku myszy i przesunięcie pwierzchni w wybranym kierunku Przez wskazanie dwóch biektów (np. krawędzi i punktu lub pwierzchni) wyznaczających nwą pwierzchnię. W przypadku wskazania jak pierwszej krawędzi (si) i następnie płaszczyzny istnieje mżliwść wskazania kąta pchylenia płaszczyzny knstrukcyjnej względem wskazanej płaszczyzny wkół wskazanej krawędzi (si) Przez wskazanie trzech punktów na istniejącym biekcie 1
Przez definicję nweg układu współrzędnych, punktu lub si knstrukcyjnej i wykrzystanie ich d definicji płaszczyzny Wartści dległści lub kąta pdawane przy definiwaniu płaszczyzny knstrukcyjnej mgą być mdyfikwane i tym samym mże być zmieniana płżenie płaszczyzny. P zmianach wartści kąta lub dległści knieczne jest zazwyczaj wyknanie plecenia aktualizuj (karta Zarządzanie/Panel Aktualizuj). Układy współrzędnych Zamiast twrzyć nwą płaszczyznę dla szkicu mżna wykrzystać istniejące płaszczyzny knstrukcyjne bieżąceg układu współrzędnych lub utwrzyć nwy układ współrzędnych i następnie użyć płaszczyzn XY, YX lub ZX teg układu d utwrzenia szkicu. Nwy układ współrzędnych twrzy się pleceniem LUW Karta Mdel/Panel Elementy knstrukcyjne. P wywłaniu plecenia należy wskazać płżenie nweg układu współrzędnych przez: Wskazanie pczątku układu współrzędnych na istniejącym biekcie a następnie kierunku si X i kierunku si Y (analgicznie jak twrzenie nweg układu współrzędnych przez 3 pkt w prgramie AutCAD) Przesunięcie pczątku układu współrzędnych względem aktualneg układu wprwadzając klejn wartści przesunięcia X, Y, Z w ddatkwym kienku (przełączanie pmiędzy pszczególnymi pzycjami klawiszem TAB) P zdefiniwaniu nweg pczątku mżna wybrać następujące pcje (przez kliknięcie w wybrany fragment symblu układu współrzędnych - wybru pmiędzy tymi pcjami dknuje się wskazując dpwiedni element układu LUW tj.: pczątek, ś X, grt si Y itd.): Wybierz segment układu, aby kreślić typ wybraneg przekształcenia. Standardwa ikna wybru należy wskazać wybrany fragment symblu układu Kliknij pczątek LUW, aby zmienić jeg płżenie. Aby zmienić płżenie pczątku, przeciągnij g w wybrane miejsce. Kliknij grt strzałki, aby przesunąć układ LUW wzdłuż si. Kliknij ś, aby brócić układ wkół niej. Mżesz też wskazać punkt na płaszczyźnie XY pdczas wybru gemetrii części. Wybierz punkt w celu kreślenia kierunku si X. P wprwadzeniu wymaganych mdyfikacji należy zakńczyć plecenie LUW klikając Enter lub wybierając Zakńcz z menu kntekstweg (UWAGA - ESC anuluje całe plecenie). W przeglądarce utwrznych biektów pjawi się definicja LUW, z nazwą UCS1, klejny układ zstanie nazwany UCS2 itd. Przez rzwinięcie pzycji UCS1 pjawi się dstęp d pszczególnych płaszczyzn knstrukcyjnych i si knstrukcyjnych układu Nazwę układu mżna zmienić (menu kntekstwe), również istnieje mżliwść przedefiniwania lkalneg układu współrzędnych. Jeżeli w parciu którąś z płaszczyzn knstrukcyjnych zstał wyknany szkic t zmiana rientacji układu spwduje zmianę rientacji 2
Wyciągnięcie prste D głównych metd twrzenia brył należy wyciągnięcie prste. Plecenie t (rys. 2.) twrzy nwą bryłę lub ddatkwe elementy istniejącej bryły w parciu istniejący, dstępny szkic zawierający prfil (zamknięty lub pd pewnymi warunkami twarty). Plecenie służy zarówn d twrzenia nwych fragmentów części lub d usuwania wybranych fragmentów z istniejąceg biektu. Plecenie twiera kn dialgwe, gdzie ustawia się pcje plecenia. Okn t w nwszych wersjach jest w frmie pływającej bez kmentarzy ale tej samej funkcjnalnści, główne kn jest zwinięte d belki (standardw). Rys. 2. Plecenie Wyciągnięcie prste, kna dialgwe i wersja pływająca Plecenie wymaga ustalenia kilku pcji sterujących kńcwym wyglądem pwstająceg biektu: Karta Kształt: Wybór biektu, który będzie twrzył nwy element - pza biektami wielbryłwymi element będzie twrzny w parciu prfil. Prfil pwinien być zamknięty lub prfil d twartej strny musi być graniczny przez istniejące inne fragmenty prjektwanej części. Prfil twarty ma zastswanie dla pwierzchni Wynik peracji p twrzeniu: bryła lub pwierzchnia, Operacja - wybór jednej z mżliwych peracji wyknywanych pleceniem: Płącz Utnij Przecięcie Twrzenie nweg biektu sumwanie bryły istniejącej i twrznej wypełnienie przestrzeni materiałem peracja dejmwania (różnica) d bryły istniejącej bryły twrznej usuwanie materiału wnętrzem prfilu wynikiem peracji jest część wspólna (ilczyn) bryły istniejącej i bryły twrznej usuwanie materiału spza prfilu peracja twrzenia nwej bryły Uwaga: dstęp d ustawień Płącz, Utnij, Przecięcie jest mżliwy tylk wówczas, gdy w mdelu już istnieje biekt bryłwy/pwierzchnia. Rzmiary kreślany jest spsób pdania rzmiaru w kierunku wyciągnięcia, jeg wymiar raz kierunek. Mżliwe spsby pdania rzmiaru: Odległść Opcja dmyślna, pdaje się wartść rzciągnięcia wyskść twrzneg elementu 3
D następneg Wybierana jest następna pwierzchnia d której mże być wyciągnięty element D Wskazywana jest pwierzchnia, punkt lub krawędź, które kreślają rzmiar twrzneg elementu. Dla biektów nie będących płaszczyzną kniec twrzneg elementu jest fragmentem płaszczyzny równległej d szkicu Od d Wskazywane są dwie płaszczyzny graniczające pwstający element Wszystk Element jest twrzny przez wszystkie elementy i szkice w danym kierunku Kierunek wskazywania elementu kreśla strnę, w którą zstanie element utwrzny. W przypadku wybrania pcji uniemżliwiającej utwrzenie prawidłweg biektu, system strzeże błędach (rys. 3.) dmówi wyknania plecenia i pdpwie spsób rzwiązania prblemu Rys. 3.Kmunikat błędzie pdczas wyciągnięcia prsteg Dpasuj kształt pcja dstępna p wybrze prfilu twarteg i kreśla spsób zamykania krawędzi twartych Karta Więcej: Rzwiązanie alternatywne wybiera alternatywną pwierzchnię dla rzwiązań niejednznacznych dla spsbów pdawania rzmiarów D i Od d. Pchylenie Określa kąt pchylenia Kąt ddatni, element się rzszerza w kierunku wyciągnięcia Kąt ujemny, element się zwęża w kierunku wyciągnięcia Dla pętli zagnieżdżnych wewnętrzna pętla jest pchylana w kierunku przeciwnym niż pętla zewnętrzna Wyciągnięcie przez brót Plecenie brót (przekręć w starszych wersjach) (rys. 4.) jest również pwszechnie stswane d twrzenia brył i wykrzystywane głównie d twrzenie elementów brtwych takich jak np. kła paswe. Zgłszenie plecenia analgiczne d wyciągnięcia. Rys. 4. Plecenie brót 4
D wyknania teg wyciągnięcia knieczne jest wcześniejsze wyknanie prfilu zamknięteg raz si wkół której będzie wyknywane wyciągnięcie. Osią mże być fragment prfilu, inny biekt typu linia lub ś układu współrzędnych. Wskazane jest stwrzyć sbny biekt pmcniczy w szkicu, który będzie sią brtu. Mże być t zwykła linia alb lepiej przekształcna w linię knstrukcyjną lub linię śrdkwą (ś symetrii). Jeżeli ś brtu ma być linią t musi się znajdwać w tym samym szkicu c prfil. Plecenie brót ma zbliżne pcje jak plecenie wyciągnij. Różnice występują w karcie kształt w części dtyczącej wybru biektu raz w części dtyczącej wymiarów. Nie występuje mżliwść pchylenia. Wybór biektów dbywa się w dwóch krkach: należy wskazać prfil zamknięty (jeżeli w mdelu jest tylk jeden dstępny szkic t zstanie n wybrany autmatycznie) raz następnie ś. Jak wspmnian jak ś mżna wskazać ś układu współrzędnych alb przez włączenie jej widcznści i pkazanie na ekranie alb bezpśredni w przeglądarce biektów (rzwinąć pzycję Pczątek) Wymiar przekręcenia mże być pdany w czterech wariantach: Pełny Wyknany zstanie brót pełny kąt (360 ) Kąt D Od d Określa się kąt jaki będzie bracany element raz kierunek (jeden lub ba) Wskazywana jest pwierzchnia lub płaszczyzna d której będzie bracany biekt Wskazywane są dwie płaszczyzny graniczające pwstający element Wyciągnięcie złżne Wyciągnięcie złżne służy d wyknanie złżneg biektu definiwaneg przez klejne przekrje, które są przeciągane p kreślnej ścieżce. Następuje jedncześnie mdyfikacja zarysu przekrju tak aby przechdząc z jedneg przekrju d drugieg zarys przekrju zmieniał się płynnie. Opcje plecenie (rys.5.) są zawarte w trzech kartach kna plecenia. Rys. 5. Plecenie Wyciągnięcie złżne W karcie krzywizny ustalane są (bk znanych z innych pleceń twrzenia brył lub pwierzchni): Przekrje należy wskazać klejne przekrje zamknięte twrzące bryłę wynikwą (przekrje twarte mgą być użyte tylk dla pwierzchni) Try Wskazywane są krawędzie lub częściej prgram sam dbiera krawędzie, które będą graniczały twrzny biekt. Prwadnice twrzne ze szkicu muszą spełniać kilka warunków aby mgły być użyte: min. muszą przecinać wszystkie przekrje, zaczynać na przekrju pierwszym i kńczyć na przekrju kńcwym Linia śrdkwa wskazywana jest krzywa przechdząca przez śrdek twrzneg biektu. Wszystkie przekrje są d niej prstpadłe 5
Wyciągnięcie złżne bszaru działanie zbliżne d pcji linia śrdkwa. Ddatkw istnieje mżliwść zmiany wielkści przekrju (wyświetlane są właściwści każdeg przekrju wzdłuż linii śrdkwej edycja przez dwukrtne kliknięcie na danym przekrju) Pętla zamknięta twrzy biekt z ddatkwym płączeniem pmiędzy pierwszym i statnim przekrjem W karcie warunki definiuje warunki graniczne dla skrajnych przekrjów i zewnętrznych trów. Określa się typ zakńczenia (lista rzwijalna warunki), kąt pmiędzy pwierzchnią przekrju a twrzną pwierzchnią (zakres zmian 0-180, wartść standardwa 90 ) raz szerkść linii dpwiadającej linii twrznej przez tr (kreślana przez współczynnik szerkści) W karcie przejście definiuje się warunki pisujące twrzenie biektu w parciu wybrany przekrój i przekrje sąsiednie. Ustawieniem dmyślnym jest dwzrwanie autmatyczne. Istnieje mżliwść mdyfikacji. Przeciągnięcie Plecenie przeciągnięcie umżliwia wyknanie bryły przez przeciągnięcie jedneg lub kilku przekrjów wzdłuż wybranej ścieżki (rys. 6.). Rys. 6. Plecenie przeciągnięcie W knie plecenia należy wybrać prfile (lub bryłę) raz ścieżkę i ustawić inne parametry. Wybór biektów d plecenia: Prfil - jeden lub kilka prfili (zamkniętych dla brył) Ścieżka biekt, wzdłuż któreg będą wyciągane prfile. Ścieżka mże być twarta lub zamknięta ale musi przecinać zaznaczny prfil Bryła - pcja dstępna dla biektów wielbryłwych Wybór pcji plecenia (pza standardwymi kreślającymi wynik peracji i samą perację) Typ kreśla wg jakiej metdy będzie prfil wyciągany Ścieżka pcja dmyślna wyciągnięcie p ścieżce Ścieżka i tr prwadnicy ddatkw wskazywany jest tr prwadnicy, który steruje skrętem i skalą prfilu Ścieżka i pwierzchnia prwadnicy ddatkw wskazywana jest pwierzchnia, która steruje skrętem prfilu Pchylenie kreśla się kąt pchylenia prfilu wzdłuż ścieżki wyciągnięcia Optymalizacja dla pjedynczeg wybru pcja pwdująca autmatyczne przejście p wybrze prfilu d wybru ścieżki Pdgląd włączna pcja pwduje wyświetlenie symulacji biektu z pdanymi parametrami 6
Ćwiczenie 7 zadania d wyknania Zadanie 1 Wyknać prstpadłścian wymiarach 40x20 i wyskści 15 pleceniem kstka. Jak główną płaszczyznę szkicu wybrać płaszczyznę XY0, śrdek szkicu pwinien pkrywać się z pczątkiem układu współrzędnych. W drugim krku zmdyfikwać wymiary prstpadłścianu na 40x30x25 (przez wybór jednej z pcji mdyfikacji wyciągnięcia dstępnej z menu kntekstweg urządzenia wskazująceg) Na górnej pwierzchni kstki wyknać walec wyskści 10 i średnicy 10 umieszczny symetrycznie względem bków tej pwierzchni. Zadanie 2 Wyknać część zgdnie z pisem: Utwrzyć prstpadłścian wymiarach 50x60x40 metdą wyciągnięcia prsteg ze szkicu Utwrzyć szkic2d prstkąta wymiarach 50x60. Umieścić g symetrycznie względem punktu śrdkweg szkicu. Zwymiarwać Zastswać wyciągnięcie prste z pdaniem dległści 40 i wybierając kierunek wyciągnięcia w bie strny Zmdyfikwać wymiary prstpadłścianu na 60x100x50 Na ściance 60x50 utwrzyć walec wyskści 40 i prmieniu 15 w śrdku ścianki. Na przeciwległej ściance wyknać twór przekrju kręgu prmieniu 10 i głębkści 20, który znajduje się w dległści 20 mm d wybranych ścianek prstpadłścianu Na ściance 100x60 wyknać element prstkątny wymiarach 30x40 umieszczny centralnie z twrem średnicy 5. Element jest wyciągnięty na wyskść 50 z kątem zwężenia 5. Otwór ma również wyskść 50. Uwaga: Otwór nie jest zwężany. Element wyknać z jedneg szkicu. Pierwsze wyciągnięcie wyknuje się z prstkąta zaznaczneg razem z kręgiem z wybrem kąta (kąt ujemny). Ptem należy współdzielić szkic i wyknać drugie wyciągnięcie bez pchylenia z dejmwaniem materiału (wycinamy) Zadanie 3 Wyknaj prstpadłścian wymiarach 60x50x40. Na jednej ze ścianek wyknaj półklisty występ prmieniu 30. Na przeciwległej ściance wyknaj półkliste wcięcie tym samym prmieniu. Na rysunku widk kńcwy p zastswaniu widku przekrju w trzech czwartych (karta Widk). 7
Zadanie 4 Utwrzyć trójnik wymiarach: średnica 40mm, wyskść elementu pinweg (zn.p) 150mm, długść elementu umieszczneg pd kątem (zn. K) 100mm. Odległść śrdka płaszczyzny szkicu elementu pchylneg d płaszczyzny XY 50mm. Kąt pchylenia płaszczyzny szkicu względem płaszczyzny XY 60. Etap I Widk kńcwy Klejnść ryswania - utwrzyć element walcwy (zn. P) wyskści 150 i średnicy 40 wyciągnięty w jednym kierunku - W celu naryswania drugieg elementu niezbędne jest przesunięcie układu współrzędnych LUW. W tym celu należy wybrać plecenie LUW - Karta Mdel/Elementy knstrukcyjne - Pczątek układu współrzędnych przesunąć 50mm w kierunku si Z - Wskazać s X w celu udstępnienia brtu LUW i brócić układ 60 zakńczyć plecenie klikając Enter lub prawy klawisz myszy i Zakńcz W przeglądarce utwrznych biektów pjawi się definicja LUW, zmień jej nazwę na Elem_2. P rzwinięciu mamy d dyspzycji wszystkie niezbędne płaszczyzny raz sie knstrukcyjne lkalneg układu współrzędnych. Klikając Karta Mdel/Szkic/Utwórz szkic dwuwymiarwy w przeglądarce biektów dla utwrzneg LUW wybierz płaszczyznę zgdną z kierunkiem wyciągnięcia drugieg elementu (zn. K), c pzwli na naryswanie kręgu średnicy 40mm w śrdka lkalneg LUW. - Utwrzyć element (K) długści 100 licząc d śrdka LUW - Aby zmdyfikwać ustawienie LUW np. kąt należy kliknąć prawym przyciskiem myszy na nazwie głównej LUW i z menu kntekstweg wybrać pcję Zmień definicję elementu, c pwduje aktywację pcji przedstawinych w tabeli pwyżej (zmianę pczątku układu, kąta brtu si, kierunku si). Mże się zdarzyć, że w przypadku np. zmiany kąta płaszczyzny lub wymiaru bryły knieczna jest aktualizacja bryły należy wcisnąć przycisk Aktualizuj (Karta Zarządzanie/panel Aktualizuj) - Wyknać element cienkścienny pleceniem Skrupa nadając grubść elementu na 5 mm i twierając wszystkie kńce trójnika. 8
Zadanie 5 Wyknać mdel kła pasweg wg wymiarów Szkic musi zawierać pzimą ś d wskazania w pleceniu przekręć (na szkicu pkrywa się z sią X płaszczyzny knstrukcyjnej) Należy więc alb włączyć widcznść si X lub naryswać ddatkwą linię pkrywającą z fragmentem si X i przekształcić w ś symetrii pleceniem linia śrdkwa (panel Frmat) Zastswać plecenie lustr d wyknania zarysu kła bez piasty (ptrzebna będzie ś pinwa). Lewa strna wieńca jest w jednej płaszczyźnie z lewą strną piasty Prfil kła musi być zamknięty (więz zgdnści na styku bu linii w wieńcu raz zamknięcie w si piasty) Zadanie 6 Utwrzyć element pkazany bk przez wyciągnięcie złżne Włączyć widcznść si Z raz płaszczyzny XY (na rys. znacznej jak XY1) Utwrzyć dwie ddatkwe płaszczyzny knstrukcyjne dsunięte d płaszczyzny XY1 15 i 30mm i nazwać je XY2 raz XY3 Na tych płaszczyznach wyknać szkice wymiarach i płżeniu zgdnie z rysunkiem bk. Wszystkie szkice są zwymiarwane względem pczątku na każdej z płaszczyzn. (Szkic1 na pł. XY1, Szkic2 na XY2 i szkic3 na XY3) Wyknać wyciągnięcie złżne wskazując klejne szkice 9
Zadanie 7 Utwrzyć pkazany element przez przeciągnięcie Włączyć widcznść płaszczyzn XY i YZ Na płaszczyźnie XY utwrzyć szkic będący zarysem elementu. Jeg wymiary zewnętrzne t 16x10. Jest umieszczny centralnie na płaszczyźnie. Wycięcie pprwadzne ze śrdka prstkąta pd kątem 45 symetrycznie względem si Y Na płaszczyźnie YZ utwrzyć tr przeciągnięcia. Tr składa się z dwóch łuków prmieniu 15. Pierwszy z nich ma śrdek na si Y i kąt rzwarcia 50. Drugi jest naryswany jak łuk styczny i kńcu na si Z Wyknać przeciągnięcie wskazując dpwiednie szkice 10