Unigraphics V18.0 Training

Явное Моделирование 2


Второй набор твердотельных моделей, которые Вы будете создавать - кронштейны для модели автомобиля. Всего в модели автомобиля имеется три типа кронштейнов: передний правый, передний левый и задний кронштейны. Смотри рисунок 1. Подумайте, какие твёрдотельные примитивы Вы должны создать, чтобы изготовить эти модели и какие виды логических действий Вы будете использовать для создания модели.

Рисунок 1

Полёт фантазии здесь не ограничен. Способ разбиения модели на составляющие примитивы, предложенный ниже, может существенно отличаться от способа предложенного Вами.

Передний и задний кронштейны различаются некоторыми твёрдотельными конструктивными элементами. Чтобы сохранить время при создании всех конструктивных элементов один за другим, Вы можете создавать общие для обеих деталей конструктивные элементы, сохранить их в разных файлах, и затем переходить к окончательной отделке индивидуальных моделей.

Имеются три общих части для переднего и заднего кронштейнов. Это полученное вращением тело, который является опорой подшипника, цилиндр и конус. Поэтому, Вы сначала создадите контур для создания тела вращением. Затем, Вы создадите объединённые цилиндр и конус. После этого, Вы сохраните их в разных файлах для использования в дальнейшей работе.

С созданными общими конструктивными элементами, Вы перейдете к работе над задним кронштейном, который является немного более простым, чем передний кронштейн.

Для заднего кронштейна, Вы создадите контур на YC-ZC плоскости и выдавите эго, чтобы сформировать твердое тело, которое объединиться с существующим твердым телом. Чтобы закончить задний кронштейн, Вы повернёте первый общий контур и вычтите эго из конечной модели.

Для переднего кронштейна, Вы создадите два контура сечения на плоскости XC-YC. Сначала, Вы выдавите первый контур, чтобы пересечься с конусом и цилиндром. Затем, Вы выдавите второй контур, чтобы объединиться с существующим твердым телом. После этого, Вы создадите две окружности, чтобы получить из них твёрдотельные объекты вытеснением, первый при этом объединяется с моделью, а второй вычитается из объёма модели. Наконец, Вы создадите внутреннюю резьбу, вращая сечение и вырезая материал из модели.

Так как два передних кронштейна являются зеркальным отображением друг друга, Вы можете использовать одну модель, чтобы создать другую.

Создайте новую деталь.

File > New…

Единицы: Millimeters

Название файла: HUB_FR.prt

OK

Application > Modeling

Выберите из опускающегося меню Format > Layer Settings…. Создайте ещё три слоя и сделайте слои 3 и 4 выбираемыми (selectable), а слой 2 сделайте рабочим. Вы поместите общий контур сечения на этот (2) слой.

Рисунок 2

Создайте набор контуров сечения.

Insert > Curve… > Basic Curves

Появится диалоговое окно Basic Curves. Выберите команду Line, чтобы поместить серию линий на слой 2.

Подсказка: Indicate start of line or select object

Способ задания точки - Point Constructor

Введите для первой точки следующие координаты:

XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

Для второй точки введите следующие параметры, оставив координаты прежними:

Offset Rectangular

OK

Рисунок 3

Перед каждым нажатием кнопки OK следите, чтобы в диалоговом окне были выбраны следующие опции, как показано на рисунке 3:

Control Point - Control Point

Offset - Rectangular

Delta-XC 0

Delta-YC 7

Delta -ZC 0

WCS

Offset Rectangular

OK

OK

 

Delta-XC -9

Delta-YC 0

Delta-ZC 0

Offset Rectangular

OK

OK

 

Delta-XC 0

Delta-YC -2

Delta-ZC 0

Offset Rectangular

OK

OK

 

Delta XC -4

Delta YC 0

OK

OK

 

Delta XC 0

Delta YC -1.5

OK

OK

 

Delta XC -2

Delta YC 0

OK

OK

 

Delta XC 0

Delta YC 1.5

OK

OK

 

Delta XC -4

Delta YC 0

OK

OK

 

Delta XC 0

Delta YC -5

OK

OK

 

Delta XC 19

Delta YC 0

OK

Cancel

Рисунок 4

Эти линейные сегменты общие для передних и задних кронштейнов. Вы будете использовать их, чтобы создать тело вращения. Пока оставим их на какое-то время и займёмся другой работой.

Перейдём для этого на другой слой. Сделайте рабочим слой 1. Вы будете создавать на этом слое твёрдотельные цилиндр и конус.

Format > Layer Settings…

1 Make Work

OK

 

Insert > Form Feature… > Cylinder

Diameter, Height

XC Axis

Направление вектора вытеснения должно быть направлено в отрицательном направлении оси Х. Воспользуйтесь для этого кнопкой Cycle Vector Direction в диалоговом окне Vector Constructor.

Diameter: 18

Height: 8

OK

 

XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

Cancel

 

Рисунок 5

Теперь создайте конус и объедините его с цилиндром.

Insert > Form Feature > Cone…

Diameters, Height

XC Axis

Направление вектора должно быть отрицательным по оси Х.

Base Diameter 18

Top Diameter 14

Height 11

OK

XC -8

YC 0

ZC 0

WCS

OK

 

Unite

Cancel

Рисунок 6

Вы создали общие конструктивные элементы. Первый конструктивный элемент - двумерный контур, который расположен на слое 2. Второй конструктивный элемент - твёрдотельный цилиндр. Третий - конус. Вы имеете объединённый с цилиндром конус на слое 1.

Format > Layer Settings…

Сделайте рабочим слой 3, а слой 2 невидимым.

3 Make Work

2 Invisible

OK

Правой кнопкой мышки вызовите всплывающее меню.

Replace View > Tfr-ISO

Рисунок 7

Теперь общий контур скрыт, и рабочим является слой 3. Чтобы продолжить работу надо сохранить модель в двух разных файлах для переднего и заднего кронштейнов.

File > Save, для сохранения текущего файла.

File > Save As…, для сохранения модели в другом файле. В качестве названия введите [HUB_R.prt].

OK

После сохранения файла под названием HUB_R, он стал текущим рабочим файлом. Сделаем рабочей плоскостью ZC-XC. Для этого повернём WCS на 90° относительно оси +XC так чтобы текущая ось ZC заняла место YC.

WCS > Rotate…

+XC axis: YC --> ZC

Angle 90

OK

 

Рисунок 8

Обратите внимание на изменение иконки WCS.

Рабочим слоем является слой 3. Создайте на нём контур.

Insert > Curve > Basic Curves

На экране появится диалоговое окно Basic Curves. Воспользуйтесь командой Circle для создания двух окружностей. Они имеют общий центр с координатами (1,14,0). Радиусы окружностей 1.5 и 3.

Circles

Point Method: Point Constructor

 

Base Point

XC 1

YC 14

ZC 0

WCS

OK

 

Offset: Cylindrical

OK

 

Radius 1.5

OK

Первая окружность создана. Команда Circle всё ещё активна. На экране диалоговое окно Point Constructor.

Base Point

XC 1

YC 14

ZC 0

WCS

OK

 

Offset: Cylindrical

OK

 

Radius 3

OK

Рисунок 9

Воспользуйтесь командой Line для создания четырёх линейных сегментов.

Insert > Curve > Basic Curves

Line

Подсказка: Indicate first point or select object

Point Method: Point Constructor

Base Point

XC 0

YC -7

ZC 0

WCS

OK

 

Base Point

XC 0

YC 7

ZC 0

WCS

OK

OK

Back

Выберите большую окружность в точке ближе к правой части экрана. Линия должна быть касательной к окружности.

Point Method: Point Constructor

Base Point

XC -8

YC -7

ZC 0

WCS

OK

 

Base Point

XC -8

YC 7

ZC 0

WCS

OK

OK

Back

Выберите большую окружность в точке ближе к левой части экрана. Линия должна быть касательной к окружности.

Cancel

Рисунок 10

Большую окружность необходимо подрезать, удалив сегмент снизу между линиями.

Insert > Curve > Basic Curves

Trim

Подсказка: Select object to define the ferst trim boundary

Выберите одну из линий, касательных к окружности.

Подсказка: Select object to define the second trim boundary

Выберите вторую линию.

Подсказка: Select string to trim

Выберите сегмент круга, ограниченный линиями.

Cancel

Большая окружность обрезана. Теперь сделаем зеркальное отображение двух линий, касательных к окружности, обрезанной окружности и маленькой окружности относительно оси +XC.

Edit > Transform…

Подсказка: Select Objects to Transform

Выберите касательные к окружности линии, обрезанную окружность и маленький круг.

OK

Mirror Through a Line

Two Points

XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

 

XC 1

YC 0

ZC 0

WCS

OK

Copy

Cancel

Рисунок 11

Построение контура сечения завершено. С помощью выдавливания Вы получите из него твёрдотельный объект. Затем объедините его с цилиндром и конусом.

До создания выдавливания, внимательно рассмотрите контур. Вы обнаружите три отдельных замкнутых контура - две окружности и наружный контур. Так как окружности находятся внутри большого контура, они автоматически станут отверстиями, если Вы выберите при выдавливании одновременно три этих контура.

После получения выдавливанием твёрдотельного объекта объедините его с имеющимся телом.

Insert > Form Feature > Extrude…

Chain Curves

Подсказка: Extruded Body - Select section string - Select Start Curve of Chain

Выберите одну из линий внешнего контура.

OK

OK

Curve

Выберите обе окружности.

OK

OK

Direction & Distance

В диалоговом окне Vector Constructor одобрите значения, предложенные по умолчанию.

OK

Start Distance -6

End Distance 6

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Unite

Рисунок 12

При выдавливании Вы использовали три замкнутых контура. При выполнении данной операции система рассматривала два внутренних контура как отверстия. Для проверки этого рассмотрите модель в закрашенном состоянии.

Теперь, используя общий для обеих деталей контур, создадим тело вращения.

Сделайте геометрию на слое 2 выбираемой (selectable). Геометрия, размещённая на этом слое, снова станет видимой.

Format > Layer Settings…

2 Selectable

OK

Рисунок 13

Для завершения задней ступицы, Вы повернёте контур и вычтете его из объёма модели.

Insert > Form Feature > Revolve…

Chain Curves

Выберите одну из линий контура, размещённого на слое 2.

OK

OK

OK

Axis & Angle

В диалоговом окне Vector Constructor измените направление вектора вдоль оси XC. Одобрите остальные значения по умолчанию значения.

OK

Одобрите предложенные по умолчанию значения в диалоговом окне Point Constructor.

OK

Start Angle 0

End Angle 360

First Offset 0

Second Offset 0

OK

Cancel

Рисунок 14

Теперь компонент HUB_R полностью завершен. Сделайте слои 2 и 3 невидимыми, чтобы скрыть контуры.

Format > Layer Settings…

1 Make Work

2, 3 Invisible

OK

Сохраните работу.

File > Save

Откройте файл HUB_FR.

File > Open…

Ваш экран должен напоминать рисунок 7. На этом месте мы остановились, когда начали создавать задний кронштейн.

Для создания дополнительного контура, необходимого для создания кронштейна, сделайте рабочим слой 3.

Format > Layer Settings…

3 Make Work

2 Invisible

OK

Для нового открытого файла необходимо загрузить приложение.

Application > Modeling…

Создайте окружность в точке (-4,0,0) с радиусом равным 4.

Insert > Curve > Basic Curve

Circle

Point Method: Point Constructor

Base Point

XC -4

YC 0

ZC 0

WCS

 

OK

XC 0

YC 0

ZC 0

OK

Cancel

Рисунок 15

Воспользуйтесь командой Line для создания пяти линейных сегментов.

Insert > Curve > Basic Curves…

Line

Подсказка: Indicate first point or select object

Выберите окружность созданного последним контура.

Point Method - Point Constructor

Base Point

XC -4

YC -9

ZC 0

WCS

OK

Offset Cylindrical

Способ выбора точки переключите на End Point.

XC -4

YC -9

ZC 0

WCS

 

OK

Radius 15

Angle 180

OK

Offset Cylindrical

Способ выбора точки переключите на End Point.

OK

Radius 18

Angle 90

OK

Offset Cylindrical

Способ выбора точки переключите на End Point.

OK

Radius 18

Angle 90

OK

Offset Cylindrical

Способ выбора точки переключите на End Point.

OK

Radius 9

Angle 270

OK

Cancel

Рисунок 16

Insert > Curve > Basic Curves…

Trim

В диалоговом окне Trim Curve подтвердите выбор опции Trim Bounding Objects. Затем выберите сначала линии, касающиеся окружности, и в последнюю очередь окружность (участок, который будет удалён).

Рисунок 17

После удаления части окружности, у Вас получился замкнутый контур. Теперь данный контур может быть использован для получения выдавливанием твёрдотельного объекта и пересечения его с имеющимся объектом.

Выдавливание следует произвести на расстояние достаточное, чтобы перекрыть имеющийся твёрдотельный объект.

Insert > Form Feature > Extrude…

Chain Curves

Выберите одну из линий замкнутого контура.

OK

OK

OK

Direction & Distance

Примите предложенное по умолчанию направление вытеснения.

OK

Start Distance 50

End Distance -50

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Intersect

Cancel

 

Рисунок 18

Контур, использованный для создания твёрдотельного объекта и пересечения его с имеющейся геометрии, больше не понадобится. Чтобы удалить его с экрана переместите его на слой 3 и сделайте слой 3 невидимым. Для работы с созданным в самом начале контуром общей с задней ступицей геометрией, сделайте слой 2 рабочим.

Format > Move to Layer…

Chain

Выберите одну из линий контура.

End Chain

OK

В диалоговом окне Layer Move в строку Destination Layer or Category введите [3].

OK

Format > Layer Settings…

2 Make Work

3 Invisible

OK

Рисунок 19

Создайте контур для получения твёрдотельного объекта выдавливанием.

Insert > Curve > Basic Curves…

Circle

Point Method Point Constructor

Base Point

XC -4

YC 0

ZC 0

WCS

Offset Cylindrical

OK

 

Offset Cylindrical

Radius 24

Angle 75

Delta-ZC 0

Offset Cylindrical

OK

OK

Offset Cylindrical

Radius 3

Angle 0

Delta-ZC 0

Offset Cylindrical

OK

Команда Circle остаётся активной. Создайте ещё одну окружность.

Point Method Point Constructor

Control Point Arc/Ellipse/Sphere Center

Offset None

Выберите созданную последней окружность.

OK

Offset Cylindical

OK

Radius 1.15

Angle 0

OK

Cancel

Рисунок 20

Используйте команду Line для создания трёх линейных сегментов.

Создайте контур для получения твёрдотельного объекта выдавливанием.

Insert > Curve > Basic Curves…

Line

Подсказка: Indicate start point or select object

Выберите наружную окружность с дальней от Вас стороны. Линия должна быть касательной к окружности.

Point Method Point Constructor

XC -8

YC 8

ZC 0

WCS

OK

XC 0

YC 8

ZC 0

WCS

OK

Back

Выберите большую окружность с ближайшей к Вам стороны.

Cancel

Рисунок 21

Часть большой окружности, заключённой между прямыми линиями с внутренней стороны, следует удалить.

 

Insert > Curve > Basic Curves…

Trim

Выберите сначала прямые линии, а затем удаляемую часть окружности.

Cancel

Создание контура для выдавливаемого твёрдотельного объекта завершено.

Insert > Form Feature > Extrude…

Chain Curves

Выберите один из сегментов наружного контура.

OK

OK

Curve

Выберите внутреннюю окружность, которая создаст отверстие.

OK

OK

Direction & Distance

Вектор направления вытеснения должен быть направлен вверх. Если это не так, измените направление с помощью кнопки Cycle Vector Direction.

OK

Start Distance 0

End Distance 3

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Unite

Cancel

Рисунок 22

Для усовершенствования контура нужны ещё две окружности.

Insert > Curve > Basic Curves…

Circle

XC -4

YC 0

ZC 0

Offset None

WCS

OK

 

Offset Cylindrical

OK

 

Radius 4

Angle 0

OK

Back

Point Method - Point Constructor

XC -4

YC 0

ZC 0

Offset None

WCS

OK

 

Offset Cylindrical

OK

 

Radius 1.15

Angle 0

OK

Cancel

Рисунок 23

Обе окружности будут использованы для создания вытеснением твёрдотельного объекта. Вы объедините больший цилиндр с имеющейся геометрией, затем вычтите объём малого цилиндра.

Insert > Form Feature > Extrude…

Подсказка: Select section string

Выберите большую окружность.

OK

Direction & Distance

Примите предложенное по умолчанию направление вытеснения.

OK

Start Distance 9.5

End Distance -9.5

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Unite

Команда Extruded… остаётся активной, произведём вытеснение второй (меньшего диаметра) окружности.

Подсказка: Select section string

Выберите меньшую окружность.

OK

Direction & Distance

Примите предложенное по умолчанию направление вытеснения.

OK

Start Distance 9.5

End Distance -9.5

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Subtract

Cancel

Рисунок 24

Нарежем в двух отверстиях резьбу. Используйте для этого команду Thread. Диаметр резьбы 3. Шаг резьбы 0.5. Угол при вершине профиля резьбы 60°.

Insert > Feature Operation > Thread…

Detailed

Выберите отверстие в корпусе ступицы.

Major diameter 3

Length 19

Pitch 0.5

Angle 60

OK

 

Insert > Feature Operation > Thread…

Detailed

Выберите отверстие на рычаге.

Major diameter 3

Length 19

Pitch 0.5

Angle 60

OK

Рисунок 25

Теперь воспользуемся созданным в самом начале контуром (помещён на слой 2) для создания твёрдотельного объекта вращением и вычитания его объёма из имеющегося тела.

Insert > Form Feature > Revolve…

Chain Curves

Выберите один из сегментов контура со слоя 2. Обратите внимание, чтобы окружности остались не высвеченными.

OK

OK

OK

Axis & Angle

В диалоговом окне Vector Constructor выберите иконку XC Axis.

OK

End Point

Подсказка: Select line end point

Выберите линию контура, лежащую на оси XC.

Angle 0

End Angle 360

First Offset 0

Second Offset 0

OK

Subtract

Cancel

Рисунок 26

Уберём не нужную больше геометрию контуров с экрана, сделав слой 2 невидимым.

Format > Layer > Settings…

1 Work

2 Invisible

OK

Модель правого переднего кронштейна завершена. Сохраните свою работу.

File > Save

Для создания переднего кронштейна для левой стороны, сохраните файл под другим названием и сделайте зеркальное отображение всей модели.

File > Save As…

Введите название нового файла - [HUB_FL.prt].

OK

Название текущего файла теперь HUB_FL. Как упоминалось ранее, два передних кронштейнов являются зеркальным отображением друг друга. Чтобы завершить создание левого переднего кронштейна всё, что от Вас требуется - сделать зеркальную копию правого переднего кронштейна.

Edit > Transform…

Select All

OK

 

Mirror Through a Plane

Three Points

XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

 

XC 0

YC 0

ZC 1

WCS

OK

 

XC 0

YC 1

ZC 0

WCS

OK

Copy

Cancel

Уберите с экрана отображение правой ступицы.

Format > Move to Layer

Выберите правую ступицу.

OK

Выберите 3.

OK

Передняя ступица для левой стороны успешно создана (см. рис. 1). Сохраните свою работу.

File > Save


Главная страница