Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 22
Текст из файла (страница 22)
(Источник /. ЕисИота, тле Тесбтиса! Отаювтд ЫойЬоо», Адйзоп-Юез!еу РпЫ1з)впя Со~арапу, 1994.) 3, Скопируйте приведенные ниже чертежи вместе с размерами. Размеры указаны в миллиметрах. 4. Создайте приведенные на рисунках чертежи, проставьте размеры. Размеры указаны в миллиметрах. 1) Замените вид справа разрезом по вертикальной средней линии вида спереди. 25 евл 4З-айз +оно деталь 2 вид я 2)- Представьте вид'спереди в виде частичного сечения'и покажите соответствующую секущую плоскость на виде сверху. Добавьте все необходимые примечания. 3) Создайте дополнительный вид скошенной поверхности. в $ ~о $ з 5; Скопируйте приведенный ниже чертеж вместе с размерами и допусками..Раз-' меры указаны в миллиметрах.
6. Подготовьте сборочный чертеж н список леталей в соответствии с приведенными сведениями. Создайте чертежи деталей 1 и 2. Соедините деталь 2 с де- ' ' талью 1, используя два длинных болта с шестигранными головками М5,00-",, 13 ПХС25. На каждый болт наденьте гайку 5,00-13 ())4С. Под головками бол-.: тов, между деталямн 1 и 2, а также между деталью 1 и гайками разместите шайбы 6,2512,51,25. На каялом болте будет три шайбы и гайка. (Иппочнитс 5. 1осяЬагт, А Тшопа! СиЫе (о АшоСАП, Ве1еазе 12, Лс!сйзоп-%ез!еу рио!!зйщ, Согарапу, 1994.) Глава 5 7. Спроектируйте маятник для часов, который'будет удовлетворять приведен ным требованиям.
1) Маятник должен быль вписан в прямоугольник размером 108 см. 2) Маятник должен быть симметричен относительно осн х. 3) Верхняя часть маятника ограничена кривой, состояшей из дуги окружности с центром в точке В, отрезка и второй дуги радиусом 2 см. Отрезок между двумя дугами должен быть касательным к ним. 4) Стержень маятника присоединяется к нему в точке С, которая является центром тяжести. Расстояние между точками С и О должно составлять 6,67 см. 5) Площадь маятника должна лежать в диапазоне 36-44 ем~, чтобы он удовлетворял ограничению на вес. Определите положение точки В и радиус дуги, центром которой является эта точка, испытывая различные варианты чертежей до тех пор, пока не будут уловлетворены все требования.
Проверить множество чертежей с различными параметрами достаточно просто: для этого нужно воспользоваться функцией макропрограммирования и написать параметрическую программу. Системы геометрического моделирования Процесс проектирования может рассматриваться как постепенная детализация формы по мере развития идей разработчика. Программное обеспечение автоматизированного проектирования — это просто одно нз средств, облегчаюших этот процесс. Как отмечалось в разделе 2.3, типичные программы САП могут быть разделены на две группы.
Системы автоматизированной разработки чертежей помогают проектировгцику реализовать свои идеи в двумерном пространстве (глава 4). Системы геометрического моделирования позволяют работать с формами в трехмерном пространстве. Рассмотрим пример, иллюстрируюший использование системы геометрического моделирования в процессе разработки.
Представьте себе ребенка, который лепит что-то из пластилина. Малыш мнет пластилин, а иногда добавляет и отрезает кусочки, и постепенно приближается к конечному результату. Такую деятельность вполне можно назвать процессом проектирования, поскольку налицо детализация формы по мере развития идеи. Ребенок погружается в проектирование, не имея ни малейшего представления о технических чертежах, не умея пользоваться даже ручкой и бумагой. Если ребенок захочет передать результат другим, например для прототипирования и массового производства, ему достаточно отдать ' реальный результат своих трудов, из которого можно будет извлечь всю необходимую информацию. Такой естественный подход к разработке вызывает определенные вопросы. Действительно ли технические чертежи являются неотъемлемой частью процесса проектирования? Нормально ли пользоваться системами автоматизированной разработки чертежей7 Оправдать использование чертежей можно, сказав, что проектирование с использованием материалов, подобных пластилину, не позволяет получить сложные формы с точными размерами.
Более того, в большинстве случаев очень сложно извлечь из реальных моделей необходимые сведения для точного их воспроизведения. Системы геометрического моделирования были созданы для того, чтобы преодолеть проблемы, связанные с использованием физических моделей в процессе проектирования. Эти системы создают среду, подобную той, в кото1юй создаются и изменяются физические модели. Другими словами, в системе геометриче-,; ского моделирования разработчик изменяет форму модели, добавляет и удаляет' ее части, детализируя форму визуальной модели таким же образом, как ребенок ',;.
формирует фигурку из пластилина. Визуальная модель может выглядеть точно .: так же, как физическая, но она нематериальна. Однако трехмерная визуальная ' . модель хранится в компьютере вместе со своим математическим описанием, благо- '; , даря чему уст(жняетсятлавный недостаток физической молели — ' необходимость .выполнения измерений для последующего прототипирования или серийного производства. Системы геометрического моделирования делятся на каркасные, поверхностные, твердотельные и немногообразные (перечислены в порядке эволюционирования). В последующих разделах мы последовательно рассмотрим все эти категории.
5.1. Системы каркасного моделирования , В системах каркасного моделирования (плге7гате шог(ебнй ~~етлл) форма представляется в виде набора характеризующих ее линий и конечных точек. Линии и точки используются для представления трехмерных объектов на экране, а изменение формы осуществляется путем изменения положения и размеров отрезков и точек. Другими словами, визуальная модель представляет собой каркасный чертеж формы, а соответствующее математическое описание представляет собой набор уравнений кривых, координат точек и сведений о связности кривых и точек.
Сведения о связности описывают принадлежность точек к конкретным кривым, а также пересечение кривых друг с другом. Системы каркасного моделирования были популярны в ту пору, когда геометрическое моделирование только .начало зарождаться. Их популярность объяснялась тем, что в системах каркасного моделирования создание форм выполнялось через последовательность простых действий, так что пользователям было достаточно легко создавать формы самостоятельно. Однако визуальная модель, состоящая из олних лишь линий, ,может быль неоднозначной (рис. 5.1). Более того, соответствующее математическое описание не содержит сведений о внутренних и внешних поверхностях моделируемого объекта.
Без этих сведений невозможно рассчитать массу объекта, определить траектории перемещения инструмента при обработке объекта или создать сетку для конечноэлементного анализа, несмотря на то что объект кажется трехмерным. Поскольку эти операции являются неотъемлемой частью ,процесса проектирования, системы каркасного моделирования были постепенно вытеснены системами поверхностного и твердотельного моделирования. З т. Неоднозначные каркасные модели 5.2.
Системы поверхностного моделирования В системах поверхносглкого моделирования (лиг)все тодеЬцзулгетз) математическое описание визуальной модели включает в себя не только сведения о характе-' ристических линиях и их конечных точках, как в каркасном моделировании, но и данные о поверхностях. При работе с отображаемой на экране моделью изменяются уравнения поверхностей, уравнения кривых н координаты конечных точек. Если поверхности не окрашены и не затушеваны, визуальная модель в системе поверхностного моделирования может вьплядеть точно так же, как в системе каркасного моделирования. Математическое описание может включать сведения о связности поверхностей, то есть о том, как поверхности соединяются друг с другом и по каким кривым. В некоторых приложениях зти сведения оказываются очень полезными. Например, программа для формирования траектории перемещения фрезы с ЧПУ мо; жег воспользоваться этой информацией для проверки, не задевает ли фрезе поверхности, примыкающие к обрабатываемой.
Однако в математическое описание моделей, создававшихся в системах поверхностного моделирования, обычно включались только уравнения бесконечных поверхностей (или их параметры),. без сведений о связности. Примерами атрибутов, определяющих поверхность, являются положение и на- . правление центральной оси и радиус цилиндра. Из-за отсутствия сведений о связности приложению типа программы для формирования траекторий перемещения приходилось определять границы поверхностей и проверять их связность самостоятельно. В современных системах поверхностного моделирования такие неудобства исключаются благодаря включению сведений о связности поверхно- . стей. Существует три стандартных метода создания поверхностей в системах поверх- ностного моделирования. 1.
Интерполяция входных точек. 2. Интерполяция криволинейных сеток. 3. Трансляция или вращение заланной кривой. Способы ввода для каждого метода могут зависеть от конкретной системы поверхностного моделирования. Однако базовый метод ввода для каждой системы легко определить по представленшо кривых и плоскостей (главы 6, 7). Системы поверхностного моделирования используются для создания моделей со, сложными поверхностями, потому что визуальная модель позволяет оценить эстетичность проекта, а математическое описание позволяет построить программу ' для обработки поверхностей детали на станке с ЧПУ. Процесс эволюциониро- ': вания модели корпуса автомобиля, которая строится в системе поверхностного:: моделирования, иллюстрирует рис. 5.2.
Расчет и проверку траектории движении фрезы с ЧПУ лля объекта, созданного в системе поверхностного моделирования;"," демонстрирует рпс. 5.3. Рнс. 5.2. Мсделнрсввнне корпуса ввтсмабнля Например, можно написать приложение, формирующее сетку конечных элементов объемного типа по твердотельной модели. Можно написать программу для „,' формировангш всех траекторий фрезы с ЧПУ, необходимых для изготовления ''.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
