ЭЛЕМЕНТЫ МАШИННОЙ ГРАФИКИ

Построение тел вращения

Тела вращения строятся немного по-другому. Давайте построим втулку, показанную на Рис. 14 .

Рис. 14. Втулка.

Создайте новый файл детали, задайте наименование детали "Втулка" и создайте новый эскиз на плоскости XY. А теперь поступим неожиданно: щелкните по кнопке непрерывного ввода отрезков  и нарисуйте контур сечения втулки совершенно произвольным образом, не обращая внимания на длины отрезков и углы их наклона. Единственное условие - начните его в начале координат. В итоге получится что-то вроде изображенного на Рис. 15, а.

а)

б)

в)

Рис. 15. Произвольный эскиз (а), уточненный эскиз (б) и образмеренный эскиз (в).

Этот кошмар надо приводить в порядок. Прежде всего, расположим сегменты контура под нужными углами. Для этого щелкните по кнопке  "Параметризация". Откроется панель инструментов, которая позволяет накладывать ограничения на элементы контура. Кнопка  позволяет задать вертикальность объектов, в ней же прячется и кнопка задания горизонтальности, о чем свидетельствует черный треугольник на кнопке. Щелкните по кнопке  и курсором выбора объекта выделите те элементы контура, которые должны быть вертикальными. Затем переключите кнопку и аналогичным образом задайте горизонтальность. Стало значительно лучше, не правда ли?

Чтобы отрезать торчащие в стороны и вниз "усы", щелкните по кнопке  "Редактирование" и затем по кнопке  "Усечь кривую". Теперь останется щелкнуть по выступающим кускам – они будут автоматически удалены. Прервите команду усечения кнопкой . Эскиз должен принять вид, показанный на Рис.  15, б.

Теперь эскиз надо образмерить. Как это сделать, вы уже знаете. Результат показан на Рис. 15, в.

Чтобы построить тело вращения, в эскизе, помимо замкнутого контура, должна присутствовать ось вращения. Проведите отрезок произвольной длины горизонтально через начало координат. Теперь надо указать, что это именно ось. Щелкните правой кнопки мыши по только что проведенному отрезку и в контекстном меню выберите пункт Изменить стиль. Раскройте список "Чем заменять" и выберите пункт "Осевая". Закройте эскиз.

Операцию вращения эскиза выполняет кнопка , совмещенная с уже известной нам кнопкой . Выделите последний созданный эскиз в дереве построения и щелкните по кнопке . На панели свойств этой операции можно задать угол поворота. В данном случае оставьте его значение по умолчанию, равное 3600. Щелкните по кнопке создания объекта  и наслаждайтесь результатом (Рис. 16).

Рис. 16. 3D модель втулки.

Лофтинг

При лофтинге геометрия тела задается набором сечений, расположенных на ряде плоскостей. Сечения плавно "перетекают" одно в другое. Лофтинг – самый удобный способ получения моделей тел со сложными и плавными обводами. Задание геометрии набором сечений, известное как шаблонно-плазовый метод производства, уже около 100 лет применяется в авиации и судостроении.

Выноска 3 (без границы): смещенная плоскость 3Выноска 3 (без границы): смещенная плоскость 1

Выноска 3 (без границы): смещенная плоскость 2

а)

б)

Рис. 17. Молоток (а) и секрет его построения (б).

Создайте новую деталь и дайте ей наименование "Молоток". Прежде всего, нужно создать ряд дополнительных плоскостей, на которых будут создаваться эскизы. Плоскость для эскиза 2 (Рис. 17, б) уже существует – это любая из координатных плоскостей. Для определенности примем, что это плоскость XY. Создадим смещенную плоскость 1, отстоящую от плоскости XY на 50мм. Щелкните по кнопке  "Вспомогательная геометрия", выделите в дереве построения плоскость XY и щелкните по кнопке  "Смещенная плоскость". В открывшейся панели свойств введите расстояние смещения, равное 50мм, и щелкните по кнопке создания объекта. В эскизе появится новая плоскость, проходящая параллельно плоскости XY на расстоянии 50мм от нее.

Для создания смещенной плоскости 2 снова выделите плоскость XY и щелкните по кнопке . Введите то же расстояние 50мм. Для плоскости 2 надо указать, что эти 50мм будут отсчитываться в другую сторону – в отрицательном направлении оси Z Кнопки  позволяют изменить направление смещения плоскости.

Итак, имеются три плоскости: XY, смещенная плоскость 1 и смещенная плоскость 2. На них надо создать эскизы, как показано на Рис. 18.

а) плоскость XY

б) см. плоскость 1

в) см. плоскость 2

Рис. 18. Эскизы для построения модели молотка.

Центры всех эскизов должны лежать на одной прямой, проходящей через начало координат (Рис. 19).

Выноска 3 (без границы): начало координат

Рис. 19. Расположение эскизов при лофтинге.

Поэтому при построении эскизов на плоскости XY и смещенной плоскости 1 следует применить другой способ построения прямоугольника – от центра. Создайте эскиз на плоскости XY, переключите кнопку построения прямоугольника на  "Прямоугольник по центру и вершине", щелкните по ней, укажите начало координат как центр прямоугольника и на панели свойств введите его длину и ширину (по 35мм). Аналогично постройте эскиз прямоугольника 2´30мм на смещенной плоскости 1. Построение окружности на плоскости 2 элементарно.

После того, как все три эскиза подготовлены, выйдите из эскиза и переключите кнопку  в режим лофтинга, чтобы она прияла вид . В появившемся окне следует указать эскизы в правильной последовательности: эскиз на плоскости 2, на плоскости XY, на плоскости 1. Сделайте это, выделяя нужные эскизы в дереве построения. Щелкните по кнопке создания объекта – молоток почти готов!

Для проделывания в молотке отверстия под ручку создайте плоскость (смещенная плоскость 3 на Рис. 17, б), отстоящую от плоскости XZ на произвольное расстояние, заведомо большее высоты молотка (например, на 30 мм). Создайте на этой плоскости эскиз и изобразите прямоугольник с центром в начале координат и размерами 35´10мм. Щелкните по кнопке , в панели свойств введите радиус скругления 5мм и попарно укажите сопряженные стороны прямоугольника для их скругления. Закройте эскиз, выделите его в дереве построения и щелкните по кнопке вырезания . В списке  выберите пункт "Через все" и щелкните по кнопке создания объекта. Все, молоток готов.

3D-моделирование