Unigraphics V18.0 Training

Параметрическое Моделирование 1


Первый набор твёрдотельных параметрических объектов, которые Вы создадите - рычаги подвески автомобиля. Всего необходимо восемь рычагов подвески. Но ввиду того, что автомобиль симметричен относительно оси, достаточно создать четыре рычага для одной стороны. Создайте передние верхний и нижний рычаги, а также задние верхний и нижний рычаги.

Затратьте некоторое время для анализа строения рычагов. Вы можете заметить, что они имеют аналогичную конструкцию. Они могут быть получены пересечением двух твёрдотельных объектов. Первый твёрдотельный объект получен вытеснением двумерного контура с XY-плоскости. Контур сечения второго объекта создан на ZY-плоскости.

Создайте новый файл.

 

File > New…

Units: Millimeters

Имя файла: ARM_FL.prt

OK

Загрузите приложение для моделирования.

Application > Modeling…

Основное тело получено пересечением двух твёрдотельных объектов, полученных выдавливанием. Для получения твёрдотельных объектов Вам понадобится создать двумерный контур для вытеснения. Если Вы используете явный метод моделирования, Вы должны создать контур сечения точно соответствующий окончательным размерам модели. Для создания параметрической модели, Вы можете начать создание контура с приблизительного эскиза. Эскиз не обязательно должен быть точен, он может быть приблизителен.

Разместите твёрдотельные трёхмерные объекты на слое 1, а двумерные контуры на слое 2. Сделайте рабочим слой 2.

 

Layer > Settings…

2 Make Work

OK

Теперь Вы можете начать создавать эскиз. Для создания эскиза Вы должны пройти через ряд этапов. Во первых, Вы создадите плоскость эскиза. Затем создадите приблизительный эскиз. И наконец, Вы примените геометрические ограничения и размеры к эскизу, чтобы получить полностью определённый эскиз.

Insert > Sketch…

Откроется диалоговое окно Sketch Tools.

Sketch Options Create

Sketch Plane XC-YC

OK

Curve Construction Basic Curve

Line

Point Method Point Constructor

 

XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

 

Фактически локализация конечных точек линейных сегментов при вставке не обязательно должна быть точной. Вы можете курсором указывать на экране приблизительное расположение точки, и затем с помощью эскизных размеров полностью определить эскиз.


XC 0

YC 10

ZC 0

WCS

OK


XC 18

YC 31

ZC 0

WCS

OK


XC 18

YC 51

ZC 0

WCS

OK


XC 22

YC 51

ZC 0

WCS

OK


XC 22

YC 31

ZC 0

WCS

OK


XC 34

YC 31

ZC 0

WCS

OK


XC 34

YC 51

ZC 0

WCS

OK


XC 38

YC 51

ZC 0

WCS

OK


XC 38

YC 31

ZC 0

WCS

OK


XC 42

YC 10

ZC 0

WCS

OK


XC 42

YC 0

ZC 0

WCS

OK


XC 38

YC 0

ZC 0

WCS

OK


XC 38

YC 8

ZC 0

WCS

OK


XC 4

YC 8

ZC 0

WCS

OK


XC 4

YC 0

ZC 0

WCS

OK


XC 0

YC 0

ZC 0

WCS

OK

Cancel

Рисунок 1

 

Как упомянуто в последнем параграфе, точность расположения конечных точек линейных сегментов не играет на данном этапе роли. Создайте ещё четыре линии, указывая их конечные точки в графической области экрана с помощью курсора.

Line

Подсказка: Indicate start point of line or select object

Выберите точку в районе точки A (см. рис. 1). Следите за тем, чтобы не произошло захвата имеющейся геометрии.

Подсказка: Indicate end point of line or select object

Выберите точку B.

Подсказка: Indicate end point of line or select object

Выберите точку C.

Подсказка: Indicate end point of line or select object

Выберите точку D.

Подсказка: Indicate end point of line or select object

Выберите точку A, при этом должен произойти её захват (и линия, и её конечные точки высветятся).

Cancel

Рисунок 2

Прежде чем Вы сможете использовать эскиз для дальнейших действий, таких как выдавливание и вращение, Вы должны полностью определить его, добавив геометрические ограничения и размеры. Диалоговое окно Sketch Tools всё ещё открыто.

Constraints

Geometric

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите точку U (см. рис. 2).

Fix

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите A и B.

Parallel

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите C и D.

Parallel

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите E и F.

Parallel

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите G и H.

Parallel

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите J K L и M.

Equal lengthl

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите P и Q.

Equal lengthl

Apply

Подсказка: Select objects to constrain.

Выберите S и T.

Equal lengthl

Apply

OK

Рисунок 3

Вы должны определить эскиз геометрически и пространственно. Геометрическое определение должно задать, какая линия является касательной, какая является параллельной и т.д. После определения эскиза геометрически, Вы должны прибавить размеры, чтобы определить его размер. Имеются два вида размеров - эскизный и позиционный. Проще говоря, эскизные размеры используются, чтобы определить отношение размеров между линиями и сегментами дуг эскиза, а позиционные размеры используются, чтобы определить отношение размеров между эскизом и другими конструктивными элементами, созданными на модели раньше. Так как это эскиз для создания первого твёрдотельного элемента, позиционные размеры здесь не требуются. Вам требуется нанести только эскизные размеры. С позиционными размерами Вы встретитесь позже.

Теперь добавьте эскизные размеры к своему эскизу. Диалоговое окно Sketch Tools остаётся открытым.

 

Constraints

Dimensional

Vertical

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите точку A (см. рис. 3).

Подсказка: Select object to dimension

Выберите линию B.

Подсказка: Indicate dimension origin

Укажите точку C.

Подсказка: Edit dimension value or use MB1 drag to move origi

Выберите A.

Подсказка: Select object to dimension

Выберите D

Подсказка: Indicate Origin

Выберите E.

 

Выберите F.

Выберите G.

Выберите H.

 

Выберите A.

Выберите G.

Выберите J.

Рисунок 4

Продолжите нанесение горизонтальных размеров. Диалоговое окно Sketch Tools открыто.

Constraints

Dimensional

Horizontal

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите A (см. рис. 4).

Подсказка: Select object to dimension

Выберите B.

Подсказка: Indicate dimension origin

Выберите C.

 

Выберите B.

Выберите D.

Выберите E.

 

Выберите D.

Выберите F.

Выберите G.

 

Выберите F.

Выберите H.

Выберите J.

 

Выберите K.

Выберите L.

Выберите M.

 

Выберите L.

Выберите N.

Выберите P.

 

Выберите N.

Выберите Q.

Выберите R.

Добавьте ещё семь горизонтальных размеров.

Рисунок 5

Нанесите четыре размера между параллельными линиями. Диалоговое окно Sketch Tools открыто.

Constraints

Perpendicular

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите A.

Подсказка: Select object to dimension

Выберите B.

Подсказка: Indicate dimension origin

Выберите C.

Выберите D.

Выберите E.

Выберите F.

 

Выберите G.

Выберите H.

Выберите J.

 

Выберите K.

Выберите L.

Выберите M.

Cancel

Рисунок 6

Для лучшего чтения размеров их можно перемещать на другое место. Для этого выберите нужный размер и перетащите его на новое место, держа нажатой левую кнопку мышки.

Величины размеров могут быть изменены, чтобы внести изменения в форму и размеры эскиза. Диалоговое окно Sketch Tools открыто.

 

Constraints

Dimensional

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите размер A (см. рис. 6).

Edit Expression

THK1 = 4 (после ввода нового символьного названия и значения размера нажимайте клавишу <Enter>, для внесения изменений).

Выберите размер B.

Edit Expression

THK2 = THK1

Рисунок 7

Выберите размер C.

Edit Expression

THK3 = THK1

Выберите размер D.

Edit Expression

THK4 = THK1

Рисунок 8

Диалоговое окно Sketch Tools всё ещё активно.

Constraints

Dimensional

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите размер A.

Edit Expression

OFFSET = 18

Выберите размер B.

Edit Expression

THK5 = THK1

Выберите размер C.

Edit Expression

HUB = 12

Выберите размер D.

Edit Expression

THK6 = THK1

Выберите размер E.

Edit Expression

THK7 = THK1

Выберите размер F.

Edit Expression

BOX = 34

Выберите размер G.

Edit Expression

THK8 = THK1

Рисунок 9

Отредактируем ещё четыре вертикальных размера.

Выберите размер A (см. рис. 9).

 

Edit Expression

DEPTH1 = 20

Выберите размер B.

Edit Expression

LENGTH = DEPTH1+31

Выберите размер C.

Edit Expression

DEPTH2 = 8

Выберите размер D.

Edit Expression

ARM = DEPTH2+THK1/2

OK

OK

 

Все необходимые размеры нанесены. Эскиз на плоскости XY завершен. Вы теперь можете использовать для создания параметрического твёрдотельного объекта.

Для лучшей ориентации в трёхмерном пространстве измените вид на изометрический.

Replace View > TRF-ISO

Твёрдотельная геометрия будет размещена на слое 1.

Format > Layer Settings…

1 Make Work

OK

Запустите команду Extruded Body, для получения из контура твёрдотельного объекта. Выбрав поочерёдно наружный и внутренний контуры Вы получите два твёрдотельных объекта, при этом внутренний будет вычтен из внешнего, образуя вырез.

Insert > Form Feature >Extrude…

Подсказка: Select selection string

Выберите один из линейных сегментов наружного контура.

OK

Direction & Distance

OK

Одобрите заданное по умолчанию направление (должно совпадать с положительным направлением оси Z).

OK

Start Distance 0

End Distance THK1*2

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Рисунок 10

Первый твёрдотельный конструктивный элемент создан. Создайте второй твёрдотельный конструктивный элемент. Сделайте рабочим слой 3, а слои 1 и 2 сделайте невидимыми. Второе сечение будет расположено на слое 3.

Format > Layer Settings…

1 Make Work

1 2 Invisible

OK

Для создания второго твёрдотельного конструктивного элемента создайте другой эскиз.

Insert > Sketch…

Sketch Options Create

Sketch Plane YC-ZC

OK

 

Curve Construction Basic Curves

Circle

Point Method Point Constructor

XC 4

YC 4

ZC 0

WCS

OK

Back

В нижней части экрана динамически отображаются координаты расположения курсора. Введите значение радиуса окружночти.

Radius = 4

<Enter>

Рисунок 11

Line

Point Method Point Constructor


XC 4

YC 0

ZC 0

WCS

OK


XC 47

YC 0

ZC 0

WCS

OK

 

Измените вид на RIGHT.

Используя различные инструменты эскиза закончите эскиз, как показано на рисунке 12. Примените ограничения начиная с созданной первой окружности (примените опцию Fix). Линии параллельны друг к другу, касательны к дугам и горизонтальны. Дуги имеют одинаковый радиус (Equal radius). Нанесите размер между центральными точками дуг. Ваши размеры могут отличаться от указанных на рисунке 12, сейчас это не важно.

Рисунок 12

Модифицируйте размеры эскиза. Диалоговое окно Sketch Tools открыто.

 

Constraints

Dimensional

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите линейный размер (р22 на рисунке 12).

Edit Expression

ARMCD = LENGTH-THK1*2

Apply

Выберите радиальный размер.

Edit Expression

ARMR1 = THK1

OK

Рисунок 13

Диалоговое окно Sketch Tools всё ещё открыто. Создайте в эскизе ещё две окружности.

Basic Curves

Circle

Point Method Point Constructor

 

XC 4

YC 4

ZC 0

WCS

OK

 

Back

Radius= 1.5

Point Method Point Constructor

 

XC 47

YC 4

ZC 0

WCS

OK

 

Back

Radius = 1.5

Cansel

Добавьте к своему эскизу геометрические ограничения и эскизные размеры.

Constraints

Geometric

Подсказка: Select objects to constrain

Выберите левую окружность.

Подсказка: Select objects to constrain

Выберите правую окружность.

Equal Radius

Apply

Dimensional

Выберите размер одной из окружностей.

Remove Highlighted

Выберите размер второй окружности.

Remove Highlighted

Выберите левую окружность и разместите размерную надпись в удобном месте. Теперь произведите модификацию этого размера.

Constraints

Dimensional

Выберите только что созданный размер левой окружности.

Current Expression

PIN = 3

OK

Рисунок 14

Второй эскиз завершен. Установите изометрическое изображение.


Replace View > Tfr-ISO

Сделайте слой 1 выбираемым.

Format > Layer > Settings…

1 Selectable

OK

Используйте команду Extruded Body для создания твёрдотельного объекта из второго сечения, затем произведите его пересечение с имеющимся твёрдотельным объектом. Если Вы выберите опцию для применения логической операции в момент создания конструктивного элемента, Вы не должны заботиться о выборе рабочего слоя, потому что полученный твёрдотельный объект будет помещён на слой имеющегося твёрдотельного объекта. Рабочий слой у Вас 3, а тело полученное пересечением будет помещено на слой 1, слой, где размещена имеющаяся твёрдотельная геометрия.

Insert > Form Feature > Extrude…

Подсказка: Select Section String

Chain Curves

Выберите один из сегментов наружного контура.

OK

OK

Curve

Выберите одну из окружностей.

OK

Curve

Выберите вторую окружность.

OK

OK

Direction & Distance

Одобрите заданное по умолчанию направление вытеснения (положительное направление оси Х).

OK

Start Distance 0

End Distance BOX+THK1*2+OFFSET

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Intersect

Cancel

Рисунок 15

После создания второго конструктивного элемента, создайте третий конструктивный элемент. Создайте рабочий слой для контура этого конструктивного элемента. Сделайте рабочим слой 4.

Format > Layer > Settings

4 Make Work

3 Invisible

OK

Третий твёрдотельный конструктивный элемент, который Вы собираетесь создавать, должен сохранить взаимное расположение с одной из поверхностей существующего твердого тела. Чтобы сделать так, Вы должны сделать базовую плоскость, которая будет лежать на этой поверхности. Эту плоскость можно использовать как плоскость эскиза, которая будет связана с твёрдотельной геометрией параметрически.

Insert > Form Feature > Datum Plane…

Filter Face

Подсказка: Select objects for relative datum plane or apply for fixed datum plane

Выберите поверхность А (см. рис. 15). Это вертикальная ближняя к нам поверхность.

OK

Рисунок 16

С помощью опции вращения системы координат (WCS > Rotate…) установите систему координат в положение, указанное на рисунке 16. Направление вытеснения создаваемого конструктивного элемента должно совпадать с положительным направлением оси Z.

Insert > Sketch…

Sketch Options Create

Sketch name BOSS

Sketch Plane: Face/Plane

Подсказка: Select attachment face, plane or datum CSYS

Выберите плоскость эскиза. Направление вытеснения должно совпадать с положительным направлением оси Z.

OK

Подсказка: Select horizontal reference

Выберите нижнюю кромку твёрдотельного объекта, лежащую на плоскости эскиза.

OK

Создайте на плоскости эскиза окружность.

Сurve Construction Basic Curve

Circle

Point Method Point Constructor

Control Point

Подсказка: Indicate Center of circle

Выберите кромку А (см. рис. 16).

Radius 1.15

<Enter>

Аналогичным образом создайте ещё одну окружность с центром в той же точке. Радиус окружности равен 4.

Созданная Вами окружность не имеет позиционных размеров для привязки к существующей твёрдотельной модели. Чтобы установить такую зависимость, Вам следует добавить позиционные размеры.

 

Positioning

Horizontal

Подсказка: Select target object

Рисунок 17

Выберите кромку, высвеченную на рисунке 17 лиловым цветом.

Arc Center

Подсказка: Select Sketch Curve

Выберите большую окружность.

Arc Center

Create Expression

p?? 27

OK

Vertical

Подсказка: Select target object

Выберите кромку, высвеченную на рисунке 17 лиловым цветом.

Arc Center

Подсказка: Select Sketch Curve

Выберите большую окружность.

Arc Center

Create Expression

p?? 0

OK

Отредактируйте эскизные размеры. Как Вы могли заметить, на экране указан радиус окружностей. Чтобы изменить эти размеры на диаметральные, удалите их и затем, нанесите новые диаметральные (Diametr) размеры для этих окружностей.

Constraints

Dimensional

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Выберите диаметральный размер большей окружности.

Edit Expression

BOSS = THK1*2

OK

Подсказка: Edit dimension value or use MB1 drag to move origin

Выберите диаметральный размер меньшей окружности.

Edit Expression

THREAD = 2.3

OK

 

Третий контур сечения полностью завершен. Он расположен на эскизной плоскости, которая расположена на базовой плоскости. Он имеет позиционную связь с имеющейся твёрдотельной геометрией. Создайте из этого контура третий твёрдотельный конструктивный элемент.

Воспользуйтесь командой Extruded Body для выдавливания двух окружностей эскиза и образования твёрдотельного конструктивного элемента. Объедините с имеющейся твёрдотельной геометрией.

Insert > Form Feature > Extrude…

Подсказка: Select Selection String

Выберите большую окружность

OK

Direction & Distance

Направление вытеснения должно совпадать с положительным направлением оси Z.

OK

Start Distance 0

End Distance THK1

First Offset 0

Second Offset 0

Taper Angle 0

OK

Unite

Cancel

Сделайте рабочим слой 1, а слой 4 сделайте невидимым.

Format > Layer > Settings…

1 Make Work

4 Invisible

OK

Рисунок 18

Основная форма рычага подвески закончена. Для завершения модели, с помощью команды Blend добавьте несколько закруглений кромок и с помощью команды Thread добавьте резьбу.

Blend

Insert > Feature Operation > Edge Blend…

Default Radius 2

Подсказка: Select edges or specify parameters

Выберите все выделенные белым цветом вертикальные кромки (см. рисунок 18).

OK

Insert > Feature Operation > Thread…

Detailed

Подсказка: Select a cylindrical face

Выберите цилиндрическую поверхность отверстия в созданном последнем выступе.

Major diameter 3

Pitch 0.5

Angle 60

OK

Нижний передний рычаг подвески завершен. Сохраните работу.

File > Save


Нижний задний рычаг подвески имеет такую же конструкцию, но другие размеры. Для создания нижнего заднего рычага нет необходимости проделывать всю работу заново. Вместо этого, Вы можете просто сохранить передний нижний рычаг в другом файле и затем отредактировать некоторые из параметрических размеров.

File > Save > As…

В качестве названия введите [ARM_RL.prt].

OK

Теперь открыт файл ARM_RL.

Сделайте слой 2 выбираемым.

 

Format > Layer Settings…

2 Selectable

OK

Отредактируйте модель.

Edit > Sketch…

Из списка Sketch List диалогового окна Edit a Sketch выберите эскиз первого конструктивного элемента (Sketch_000).

Constraints

Dimensional

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

В диалоговом окне Constraints выделите строку DEPTH1=20. Измените значение для данного размера.

Edit Expression

DEPTH1 = 25

OK

Update Model

OK

Рисунок 20

После редактирования опять сделайте слой 2 невидимым.

Нижний задний рычаг подвески завершен. Сохраните свою работу.


 

Теперь перейдём к созданию верхних рычагов подвески. Верхние рычаги имеют аналогичное строение с нижними, но обладают меньшим количеством конструктивных элементов. Для изготовления верхнего рычага сохраните данную модель в другом файле.

File > Save As…

Имя файла ARM_RU.prt

OK

Теперь Вы работаете с файлом ARM_RU. Это верхний задний рычаг подвески. Чтобы редактировать эскиз на слое 2, сделайте слой 2 выбираемым. После этого отредактируйте некоторые из размеров.

Format > Layer Settings…

2 Selectable

OK

Edit > Feature > Delete…

Подсказка: Select one or more features to delete

Выберите в диалоговом окне Delete Feature созданную последней бобышку с резьбовым отвестием.

OK

Рисунок 21

Отредактируйте конструктивный элемент первого конструктивного элемента.

Edit > Sketch…

SKETCH_000

OK

Продолжите редактирования с помощью команды Edit a Sketch и измените некоторые размеры. Открыто диалоговое окно Sketch Options.

Constraints

Dimension

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

В диалоговом окне Constraints появится список всех размеров эскиза. Производить выбор можно как в окне, так и в графической области экрана. Выберите размер BOX=34.

Edit Expression

BOX = 12

<Enter>

Выберите OFFSET=18.

Edit Expression

OFFSET = 0

<Enter>

Выберите DEPTH1=25

Edit Expression

DEPTH1 = 10

<Enter>

Выберите LENGTH = DEPTH1+31.

Edit Expression

LENGTH = DEPTH1+39

<Enter>

Выберите HUB=12

Edit Expression

HUB = 4

<Enter>

OK

Update Model

Так как на модели теперь отсутствуют некоторые кромки, на которых были построены закругления, выводится сообщение об ошибке и открывается диалоговое окно Edit during Update. Для просмотра проблемных мест и просмотра текущей модели воспользуйтесь кнопками Show Failure Area и Show Current Model.

Рисунок 22

Удалите закругления.

Delete

OK

 

Причина возникновения ошибки в том, что при построении закруглений одновременно выбирались все кромки. Постройте недостающие закругления с помощью команды Edge Bland. Радиус равен 2.

Сделайте слой 2 невидимым.

Рисунок 23

Создание верхнего заднего рычага подвески завершено. Сохраните файл.


 

Для изготовления последнего рычага откройте файл ARM_FL.prt. Это первый изготовленный Вами рычаг подвески (передний нижний). Сохраните файл под другим названием - ARM_FU.prt.

Теперь название файла, с которым вы работаете ARM_FU. Это модель переднего верхнего рычага подвески. Сделайте слой 2 выбираемым. Затем отредактируйте модель изменением некоторых размеров.

 

Format > Layer > Settings…

2 Selectable

OK

 

Edit > Sketch…

SKETCH_000

OK

Constraint

Dimension

Подсказка: Select object to dimension or select dimension to edit

Отредактируйте размеры, придав им указанные ниже размеры:

DEPTH1=10

BOX=12

HUB=4

OFFSET=8

LENGTH=DEPTH1+34

HUB=12

 

Update Model

OK

Переключитесь на изометрический вид (TRI-ISO). Сделайте слой 2 невидимым.

Рисунок 24

Сохраните файл.

File > Save


Создание четырёх типов рычага подвески завершено. Все они имеют аналогичное строение, но нижние рычаги имеют на один конструктивный элемент больше, чем верхние.


Главная страница