Примечание. Утверждение, что модель, созданная с использованием большего количества операций, перестраивается медленнее и «весит» больше

Утверждение, что модель, созданная с использованием большего количества операций, перестраивается медленнее и «весит» больше, не всегда верно. Все зависит от типа трехмерной операции. Например, операция прямого выдавливания всегда перестраивается быстрее, чем операция кинематического выдавливания вдоль сложной направляющей (спирали, например). Однако для сложных по конфигурации деталей, которые имеют большое количество разноплановых операций в дереве модели, это утверждение справедливо. Чем меньше команд вы используете при построении такой детали, тем легче ее будет редактировать, вращать, приближать, отдалять и тем меньше места будет занимать ее файл на жестком диске.

Выбор рационального способа построения детали значительно влияет и на формирование сборки. Любую деталь желательно сразу строить так, чтобы ее как можно проще и легче можно было позиционировать в сборке. Позже будет показано, как разумно выбранный способ построения деталей значительно упрощает процесс сборки объекта.

Общие рекомендации по построению трехмерных моделей

Рассмотрим некоторые правила, которые помогут сделать проектируемые модели более изящными и рациональными. Их необязательно придерживаться, а в отдельных случаях даже эти рекомендации не действуют. Однако для тех, кто только учится трехмерному моделированию, полагаю, они будут весьма полезны.

• Старайтесь строить модель с использованием как можно меньшего количества трехмерных формообразующих операций. Один из способов достижения этого – рациональное построение эскизов.

• В КОМПАС-3D есть команды, которые за один вызов позволяют выполнять несколько формообразующих операций. В таком случае следует выполнять как можно больше операций за один сеанс работы с такой командой. Например, в детали необходимо сделать скругления радиусом 5 мм на нескольких ребрах. Вам следует сделать их за один вызов команды Скругление, даже если ребра не стыкуются между собой. Из этого правила следует, что такие операции, как Скругление, Фаска, Уклон и пр., желательно выполнять на завершающем этапе построения модели, когда вся основная геометрия уже построена.

• Перед началом формирования детали хорошо продумайте все этапы ее построения. Особое внимание уделите созданию основания. Если при доработке модели вы выполняете операцию сечения, которая удаляет из модели все основание, то возможно возникновение ошибок расчета модели. Этого следует избегать.

• Не перегружайте модель вспомогательной геометрией: используйте при возможности плоские грани модели в качестве опорных плоскостей, а в качестве осей или направляющих – ребра.

• Старайтесь строить деталь так, чтобы ее как можно проще было разместить в сборке. Например, вы можете не начинать построение, отталкиваясь от одной из базовой плоскостей, а создать смещенную плоскость, удалив таким образом деталь от точки начала координат. Или строить деталь так, как будто она наклонена под определенным углом, под которым она должна быть размещена в сборке.

• Как в детали, так и в сборке для копирования типовых элементов максимально используйте команды создания массивов.

• Если вы не создаете параметрическую модель, то:

· отключите параметризацию;

· зафиксируйте деталь после ее окончательного размещения в сборке и удалите ненужные сопряжения.

Если вы будете придерживаться этих правил, вам будет проще не только проектировать, но и редактировать или дорабатывать модель.

Скажу еще несколько слов о способах моделирования в КОМПАС-3D. Справочная документация к системе предлагает два основных способа построения: снизу вверх и сверху вниз. Способ проектирования снизу вверх подразумевает построения каждой детали отдельно с последующим их добавлением в сборку. Проектирование сверху вниз – это последовательное создание всех деталей прямо в сборке. Честно говоря, я очень редко сталкивался с проектированием моделей способом сверху вниз. Чаще всего применяется смешанный способ, при котором большая часть деталей проектируется и редактируется отдельно, а потом вставляется и размещается в сборке. Некоторые компоненты, которые при построении требуют привязки к тем или иным объектам сборки, можно создавать в режиме контекстного редактирования. Какой из предложенных способов удобнее – решать вам.

Построение трехмерной модели одноступенчатого цилиндрического редуктора

На этом большом практическом примере мы рассмотрим процесс построения трехмерной модели редуктора, вычерчивание которого было описано в гл. 2. Выбранный способ построения – снизу вверх, то есть сначала мы создадим по очереди все модели деталей, составляющих редуктор, после чего соберем их в сборку.

Перед началом работы рекомендую создать отдельную папку, в которую вы будете сохранять модели деталей редуктора (а их будет немало) и сам файл сборки. Кроме того, при построении эскизов мы часто будем использовать двухмерные изображения чертежа, созданного в примере гл. 2. По этой причине скопируйте этот чертеж в созданную папку. Вы можете также взять файл этого чертежа _РЕДУКТОР.cdw из папки Examples\Глава 2\Редуктор цилиндрический компакт-диска, прилагаемого к книге.

Как и при черчении, начнем моделирование с детали зубчатого колеса.

Зубчатое колесо

Поскольку наш пример учебный, при моделировании зубчатого колеса будут допущены некоторые упрощения. В частности, вместо эвольвент, формирующих профиль зуба, мы будем строить обычные дуги, максимально приближая их к эвольвенте и стараясь не нарушить зацепление. Это связано с тем, что построить эвольвенту вручную не так просто, кроме того, точно смоделированные эвольвентные зубья очень долго перестраиваются. Однако вам не стоит беспокоиться – сама модель от этого нисколько не пострадает.

Создайте новый документ КОМПАС-Деталь, сохраните его под именем Колесо зубчатое.m3d в директорию, отведенную для файлов редуктора. Установите в детали ориентацию Изометрия XYZ (с помощью раскрывающегося меню кнопки Ориентация на панели Стандартная). В принципе, это делать необязательно. Мне, например, так привычнее. Вы можете не устанавливать такую изометрию. Однако при этом учтите, что в качестве опорных у вас буду использоваться ортогональные плоскости, отличные от приведенных в примерах. Во всех моделях рассматриваемого в примере редуктора установлена именно такая ориентация.

В общих чертах порядок построения колеса следующий: сначала необходимо смоделировать заготовку колеса с помощью операции вращения, потом вырезать шпоночный паз и отверстия в дисках, и последнее – сформировать зубчатый венец.

Итак, приступим.

1. Выделите в дереве построения плоскость XY и нажмите кнопку Эскиз. Постройте в эскизе контур половины сечения зубчатого колеса. Можете вычерчивать его, как было описано в гл. 2 (главное, чтобы оно имело точные размеры), но значительно проще скопировать этот контур из чертежа редуктора (с верхнего вида). Не забывайте, что контур эскиза не должен содержать разрывов или пересекать сам себя. Кроме того, в эскизе обязательно должна быть одна ось – горизонтальный отрезок, выполненный стилем Осевая и проходящий через точку начала координат эскиза (рис. 3.53).

Рис. 3.53. Эскиз базовой операции вращения колеса

 

Обратите внимание, все фаски и скругления, которые должны быть на колесе, нарисованы уже в эскизе на углах контура. Тем самым вы избегаете необходимости создавать эти трехмерные элементы с помощью отдельных операций в модели.