Лекція №3. Типи твердотілих елементів

Об’єм лекції – 2 години

В даному розділі описані елементи Прямого видавлювання (Extrude), Обертання (Revolve), Протягування перемінного січення (Variable Section Sweep) і різні види Переходу (Blend) [1, 2].

3.1. Елементи типу Extrude

В основі фічера Extrude лежить плоский ескіз. Цей ескіз видавлюється в простір на певну глибину по напрямку, перпендикулярному площині ескізування. За допомогою даного інструмента можна створювати суцільне добавлення матеріалу або суцільний виріз, тонкостінне добавляння матеріалу або тонкостінний виріз, видавлювання як поверхня або обрізка поверхні.

Потовщення ескізу

Ця опція доступна для декількох типів ескізних фічерів. Після створення ескізу з закритим чи відкритим січенням, можна видавлювати його на визначену глибину, чи повернути відносно осі на визначений кут, також задати товщину ескізу і напрямок, в якому ця довжина буде добавлятися. Відкрите січення зображено на рис. 2.1. Після створення ескізу, можна видавлювати його у простір і задати йому товщину (рис. 2.1, а, б). Товщина може бути добавлена на будь-яку із сторін, також симетрично в обидві сторони.

а)

б) в)

Рис. 3.1. Створення фічера інструментом Extrude

3.2. Створення елемента Revolve (Обертання)

В основі елемента Revolve лежить плоский ескіз. Даний ескіз повертається на визначений кут відносно власної чи спеціально вказаної осі обертання. За допомогою цього інструмента можна створювати суцільні добавлення матеріалу чи суцільний виріз, тонкостінне добавлення матеріалу чи видавлювання як поверхні або обрізка поверхні.

Порядок створення фічера інструментом Revolve із посиланням на зовнішній ескіз (рис. 3.2):

- запустіть інструмент Revolve;

- виберіть зовнішній ескіз;

- виберіть лінійне посилання (вісь, лінійна кромка), відносно якої система буде обертати ескіз;

- вкажіть системі, що необхідно створити – суцільне тіло, виріз, поверхню і т. д.;

- вкажіть кут і напрямок повороту;

- завершіть створення об’єкта.

Рис. 3.2. Створення фічера інструментом Revolve

3.3. Створення фічера інструментом Variable Section Sweep

Variable Section Sweep (протягування з перемінним січенням) – протягує січення по траєкторії. Наприклад, на рис. 2.3 зображена траєкторія з січенням у вигляді кола і результат протягування цього січення по траєкторії. Траєкторія для протягування січення може бути не тільки плоскою, але й просторовою.

Рис. 3.3. Створення фічера інструментом Variable Section Sweep

За допомогою елемента протягування із змінним січенням можна створити поверхню шляхом протягування деякого січення уздовж однієї або більшої кількості траєкторій з управлінням орієнтацією, поворотом і геометрією січення. Можна створити елемент протягування з використанням постійного або змінного січення.

• Змінне січення (Variable Section) – обмежує елементи ескізу іншими траєкторіями (площини повороту або існуючої геометрії) або використовує відношення січення за допомогою параметра “trajpar” для того, щоб зробити січення змінним. Прив'язки, по яких обмежується ескіз, змінюють форму січення. Крім того, визначення схеми простановки розмірів по графіку або відносини (з параметром trajpar) робить ескіз змінним. Ескіз генерується в точках по траєкторії і змінює свою форму відповідним чином.

• Постійний січення (Constant Section) – ескіз не змінює своєї форми в процесі протягування по траєкторіях. Змінюється тільки орієнтація рамки, на якій лежить січення.

Основними компонентами засобів протягування із змінним січенням є траєкторії січення. Намальоване січення приєднується до траєкторії початку і переміщається по його довжині для створення геометрії. Траєкторія початку разом з іншими траєкторіями і іншими прив'язками, такими, як площини, вісі, кромки або системи координат визначать орієнтацію січення в процесі протягування.

Рамка, за суттю, є системою координат, яка ковзає уздовж траєкторії початку координат і переносить разом з собою січення, який необхідно протягнути. Вісі системи координат визначаються допоміжними траєкторіями і іншими прив'язками. Рамка є важливою, оскільки вона визначає орієнтацію ескізу в процесі його руху по траєкторії початку. Рамка орієнтується за допомогою додаткових обмежень і прив'язок, таких, як По нормалі до траєкторії (Normal to Trajectory), По нормалі до проекції (Normal to Projection) і Постійний напрям нормалі (Constant Normal Direction) (уздовж вісі, кромки або площини).

Pro/ENGINEER розміщує нарисований січення в певній орієнтації щодо цих прив'язок і приєднує його до системи координат, яка переміщається по траєкторії початку, і протягує це січення.

При створенні елементів вирізу, відсікання або тонкого елементу використовуйте стрілки в графічному вікні для позначення напряму роботи інструментального засобу.

3.4. Створення фічера інструментом Blend

Blend (спряження) – суміщає січення, що розміщені один від одного на певній відстані. Наприклад, справа на слайді на двох рисунках зображений ескіз з трьома січеннями (круг, квадрат і точка) і результат суміщення цих січень.

Опорні точки і криві дуже корисні при створенні посилальної геометрії. Необхідно скористатись опорними елементами, коли необхідно створити протягування по просторовій кривій, як зображено на рис. 2.4. При створенні масиву точок, створюється і крива по цих точках, за якою можна протягнути січення.

Рис. 3.4. Створення фічера інструментом Blend

Можна скористатися інструментом Blend (Спряження), коли необхідно створити модель, яка описана поперечними січеннями і переходами між ними. Це означає, що можна створити геометрію, яка починається як коло, а через деяку відстань переходить в квадрат. Отже, інструмент Blend (Спряження) повинен містити мінімум два січення. Цим інструментом можна створювати тверде тіло (тонкостінне або суцільне), виріз (тонкостінний або суцільний), поверхню або обрізання поверхні.

Паралельне спряження має наступні вимоги.

1. Необхідно намалювати як мінімум два ескізи на площині. Кожне січення повинно містити однакову кількість вершин. З цього правила є тільки два виключення. Перше, спряження може починатися або закінчуватися у єдиній точці.

2. Можна самостійно додавати фіктивні вершини, якщо будувати спряження між трикутником і квадратом. На трикутнику необхідно визначити точку, в яку сходитимуться два промені, як показано на нижньому малюнку.

3. Для виключення перекручення Спряження, стартові точки в січеннях повинні лежати приблизно на одній лінії. Це проілюстровано на малюнку слайда.

4. Для перемикання між січеннями в ескізі, необхідно користуватися командою доступною в головному меню, Sketch > Feature Tools > Toggle Section (Ескіз > Інструменти фічера > Інше січення). В якості альтернативи, можна скористатися цією ж командою, але доступною по правій клавіші миші. Також буде необхідно визначити відстань між кожним січенням.

Додаткові відомості про інструмент Blend (Спряження):

Спряження може бути створено з гладкими або прямолінійними переходами.

Інструмент доступний в головному меню по команді Insert > Blend (Вставити > Спряження).

Існує три головних типи спряження: Parallel (Паралельний), Rotational (З обертанням) і General (Загальний). Даний курс освітлює тільки Паралельне спряження, решта типів розглядається в курсах по створенню складної геометрії.