Слайд 1ТЕМА:
«СЛОЖНЫЕ 3D-ТЕЛА:СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ»
ДИСЦИПЛИНА:
Автоматизация конструкторского и технологического проектирования
Лекция №12.
Слайд 21. Инструменты моделирования
2. Способы формирования 3D-тел
3. Сопряжения криволинейных граней
4. Формирование
тел вычитанием
5. Формирование тел взаимодействием и сдвигом
6. Формирование тел лофтингом
7.
Преобразование поверхностей и сетей в 3D-тела
8. Краткие рекомендации по моделированию
Слайд 4Базовые инструменты трехмерного твердотельного моделирования, механизм их работы и принципы
построения простых твердых тел были рассмотрены в одной из предыдущих
глав. Если дополнить список уже известных вам базовых инструментов моделирования еще тремя инструментами, то можно смело приступать к построению твердотельной модели практически любой сложности. Вот эти инструменты:
Техника работы с последним инструментом была изложена ранее применительно к поверхностям. Ниже будет показано, как с помощью процедуры лофтинга формируются сложные ЗD-тела.
Слайд 5Способов, которыми AutoCAD формирует ЗD-тела не так много и условно
можно разделить их на две группы.
Первая группа - формирование тел
из плоских замкнутых контуров:
Слайд 6Вторая группа - формирование тел из промежуточных тел (тел-заготовок):
В дополнении
к этому возможна трансформация некоторых типов поверхностей и объектов-сетей в
ЗD-тела.
В свою очередь твердотельный объект можно создать, применяя либо только один из способов, либо комбинацию нескольких. Кроме того, к достоинствам AutoCAD следует отнести то обстоятельство, что программа не ограничивает пользователя рамками применения только одного конкретного способа формирования объекта, но и предоставляет альтернативные варианты.
Слайд 7Прежде всего, необходимо внести некоторую ясность в термины, которые будут
использоваться здесь и в дальнейшем:
Слайд 8На практике в некоторых случаях при создании сложных тел важен
не столько способ (способы известны), сколько выбор правильного подхода к
формированию объекта. Это во многом определяется опытом, а опыт нарабатывается практикой. Если вы моделируете объект, и что-то не получается, попробуйте изменить подход к возникшей проблеме.
Слайд 9При моделировании простых тел трудностей, как правило, не возникает. Некоторые
проблемы могут возникнуть при редактировании тел сложной пространственной конфигурации с
криволинейными образующими гранями. Например, процедура выполнения сопряжений или снятия фасок на гранях подобных тел в некоторых случаях становится невозможной.
Техника работы с инструментами Fillet (Сопряжение) и Chamfer (Фаска) была рассмотрена в одной из предыдущих глав (стандартный способ) и она остается неизменной для модификации любых граней, независимо от их конфигурации.
Слайд 10В тоже время существуют еще два способа формирования сопряжений или
снятия фасок на криволинейных гранях:
Как правило, грани скругляются некорректно, или
вообще невозможно выполнять сопряжения на смежных гранях в местах изломов или изгибов ЗD-тела. В этих местах (узловых точках) и необходимо проводить разрезы. Количество разрезов подбирается опытным путем с одним условием: плоскость разреза должна проходить в поперечном направлении к граням участвующих в процедуре сопряжения.
Слайд 11Вычитание вспомогательного тела из тела исходного объекта является наиболее распространенным
и эффективным способом формирования криволинейных граней твердых тел. В этом
разделе настоящей главы будет более подробно, насколько это возможно рассмотрена область применения инструмента Subtract (Вычитание) и показано как с его помощью создаются тела cложной конфигурации.
Слайд 13 Инструмент Interference Checking (Проверка взаимодействий)
Способы доступа:
Работа с инструментом
Interference Checking (Проверка взаимодействий) аналогична работе с известным вам инструментом
Intersect (Пересечение), но конечный результат применения инструментов различный. Исходные объекты после выполнения процедуры взаимодействия, сохраняются, и это обстоятельство существенно расширяет сферу применения инструмента.
Слайд 14С помощью инструмента Interference Checking можно проводить следующие процедуры:
Слайд 15Для выполнения процедуры проверки взаимодействия тел необходимо одно простое условие
- количество объектов (тел-участников процесса взаимодействия) должно быть как минимум
два. Ниже приведен алгоритм проверки взаимодействий тел, по приглашениям КС:
Слайд 17Кнопки Previous (Предыдущий) и Next (Следующий) в ДО Interference Checking
служат для циклического перебора объектов взаимодействий.
Область применения и возможности использования
инструмента проверки взаимодействий на сегодняшний день в AutoCAD несколько расширены. Например, процедуры взаимодействия доступны не только с наборами твердотельных объектов, но и с поверхностями, наборами тел и поверхностей, а также с преобразованными в тела объектами-сетями.
Слайд 18Существует возможность манипулирования системными переменными:
Слайд 19Инструмент Sweep (Сдвиг или проводка контура по маршруту) Способы доступа:
С
помощью инструмента Sweep (Сдвиг) выполняется проводка исходного контура по указанной
траектории. В отличие от выдавливания сдвигаемый объект (объекты) можно скручивать или масштабировать в процессе сдвига. Кроме того, сдвиг допускается применять сразу для набора контуров при условии, что все они расположены в одной плоскости.
Слайд 20При выполнении процедуры сдвига контура вдоль траектории, контур перемещается и
устанавливается перпендикулярно траектории автоматически.
Системная переменная DELOBJ, численное значение которой можно
установить в пределах от минус 3 до 3, управляет сохранением или удалением исходных объектов.
После активизации инструмента Sweep (Сдвиг) последовательность выполнения процедуры сдвига контура по приглашениям КС выглядит следующим образом:
Слайд 22Техника работы с инструментом Loft (По сечениям) была рассмотрена в
Главе 7 на примерах формирования поверхностей. Для создания твердотельных объектов
существует одно условие: тело может быть создано процедурой лофтинга в том случае, если каждый контур в наборе замкнут.
Лофтингом можно создавать тела сложной пространственной конфигурации довольно быстро, но все-таки наиболее трудоемкий этап формирования тел по сечениям - это выполнение предварительных построений и правильная расстановка контуров в наборе.
Слайд 23В зависимости от формы объекта расстановку контуров вполне возможно производить
с привязкой к узловым точкам его продольного профиля или проводить
процедуру лофтинга поэтапно с последующим объединением промежуточных тел.
Слайд 24В AutoCAD существует возможность преобразования некоторых типов поверхностей в твердые
тела. Это могут быть поверхности созданные инструментами, например Planar Surface
(Плоская поверхность), Loft (По сечениям) или Sweep (Сдвиг).
Необходимость применения такого рода преобразований должна быть продиктована какими-то особыми обстоятельствами, в противном случае подобная процедура теряет смысл. Во-первых, практически любое тело можно построить инструментами твердотельного моделирования, а во-вторых, для формирования тела предварительно нужен исходный объект, а именно поверхность. Но, тем не менее, ниже кратко рассмотрим и эту дополнительную возможность формирования ЗD-объектов.
Слайд 25Инструмент Thicken (Толщина)
Способы доступа:
После активизации инструмента или ввода команды алгоритм
преобразования поверхности в твердое тело по приглашениям КС выглядит следующим
образом:
Слайд 26Системная переменная DELOBJ определяет автоматическое удаление выбранных поверхностей после создания
ЗD-тела.
Наряду с преобразованием поверхностей возможно преобразование сетей примитивов в твердотельные
объекты. После преобразования объекта-сети в ЗD-тело, форма вновь полученного объекта может несколько отличаться от формы исходного объекта и не являться его точной копией. Это обстоятельство необходимо учитывать при использовании способа для создания твердотельных моделей.
Слайд 27Инструмент Convert to Solid (Преобразовать в тело)
Способы доступа:
Для преобразования объекта-сети
в ЗD-тело после активизации инструмента необходимо указать объект и щелкнуть
Ent.
Слайд 28С помощью системной переменной SMOOTHMESHCONVERT можно управлять формой поверхностей граней
при преобразовании объектов-сетей в ЗD-тела. Поверхностям граней придается сглаженная или
многогранная (фасетчатая) конечная форма. Возможны следующие варианты:
Слайд 29Иногда сеть, которую невозможно преобразовать в твердотельный объект можно попробовать
сначала преобразовать в поверхность. Например, некоторые формы сетей, созданные с
помощью инструмента Edge Mesh (Сеть по кромкам) поддаются преобразованию в гладкие поверхности, и это обстоятельство позволяет трансформировать их в твердотельные объекты путем придания толщины.
Слайд 30На начальном этапе освоения трехмерного пространства AutoCAD, как впрочем, и
любом другом начинании, у пользователя могут возникнуть некоторые трудности при
построении моделей. В подавляющем большинстве случаев все проблемы преодолимы. Как правило, они появляются из-за отсутствия опыта, который нарабатывается практикой. Но, даже не имея большой практики, некоторых ошибок или неверных действий можно избежать, если выполнять построения более тщательно и контролировать их применением инструмента Free Orbit (Свободная орбита).
Слайд 33ГМн - строка падающих меню, главное меню;
КМн - курсорное (контекстное)
меню, вызывается щелчком по правой кнопке мыши в рабочем поле
инструмента;
ПИ - панель инструментов;
ДО - диалоговое окно;
КС: - сообщение или приглашение командной строки;
ЛКн - левая кнопка мыши;
ПКн - правая кнопка мыши;
Ent , 2Ent , 3Ent - одиночный, двойной, тройной соответственно щелчки по клавише ENTER;
Esc - выход из действия команды или ее отмена, выполняемый щелчком по клавише ESCAPE.
Слайд 34В лекции № 12 рассмотрены следующие вопросы:
Определение сложного твердотельного
объекта.
Инструменты моделирования.
Способы формирования ЗD-тел
Способы формирования сопряжений или
снятия фасок на криволинейных гранях
Способы формирования тел. Инструменты.
Преобразования поверхностей в твердые тела.
Краткие рекомендации по моделированию.
Выводы по содержанию лекции