Как сделать кривошип в компасе
Обновлено: 06.07.2024
Компас 3д заточен под осуществление твердотельного моделирования. В нем без особых проблем можно создать детали и изделия практически любой сложности. Как говорится, легче один раз увидеть на примере, чем сто раз услышать, поэтому в текущей статье наглядно разберем создание 3д модели в Компасе на примере примитивов: цилиндра и конуса.
Благодаря дружелюбному интерфейсу Компаса, во время работы присутствует фактор вариативности. Иными словами, одну и ту же операцию можно выполнить разными способами с одинаковым успехом. Поэтому в данной статье будет представлен наиболее классический способ построения примитивов.
Как сделать цилиндр в 3д Компасе ?
Самый первый примитив для построения — цилиндр. При его построении научимся создавать эскизы и пользоваться инструментом выдавливания для создания тела.
Создание эскиза цилиндра в Компасе
При создании новой 3д модели в Компасе перед лицом пользователя возникает пустой экран с сеткой координатных осей и базисных плоскостей (рис. 1) с началом в точке с нулевыми координатами. Относительно нуля рекомендуется создавать детали, располагая их так, чтобы какая-либо из базисных осей была осью симметрии. Возьмем во внимание пару фактов:
- Принято, что по оси Z (синяя) закладываются размеры высот, поэтому вдоль нее будет вытянут будущий цилиндр.
- В плоскости XoY (синяя) обычно закладывается базовая кромка разрабатываемой детали. Именно в этой плоскости будет создан эскиз основания цилиндра (окружность).
После вышеописанных манипуляций получилась окружность с центром в нулевой координате, лежащей в горизонтальной плоскости XoY (рис. 4). Чтобы выйти из режима эскиза, нужно нажать на зеленую кнопку справа вверху экрана.
Создание поверхности цилиндра в Компасе
Таким образом получилось создать 3д модель цилиндра в Компасе.
Как построить конус в Компасе 3D?
У конуса ось вращения проходит от вершины к центру окружности-основания, соответственно эти две точки будут располагаться на оси Z, причем основание с центром в нулевой координате и в плоскости XoY.
Таким образом, в текущей статье были рассмотрено создание 3д модели в Компасе на примере построения таких примитивов как цилиндр и конус с использованием эскизов для построения и инструментов выдавливания, выреза выдавливанием, вращения. Это базовые приемы для создания простейших моделей в Компасе.
Цель - создание модели детали Вал путем использования стандартных операций вращения, вырезания, фасок, а также использование смещенной плоскости и библиотеки стандартных изделий.
Вид работы: групповой
Время выполнения: 2 часа
Задание. Создать модели детали Вал (рис. 1) путем использования стандартных операций вращения, вырезания, фасок, а также использование смещенной плоскости и библиотеки стандартных изделий.
Рисунок 1 - 3D-модель детали Вал
1. Создание эскиза тела вращения
Создайте новую деталь и сохраните ее в папке своей группы под именем Вал червячный. Установите ориентацию Изометрия XYZ.
Создайте новый эскиз на плоскости ZY.
Контур будет располагаться справа от точки начала координат эскиза. Для того чтобы на экране было достаточно места для черчения, можно сдвинуть изображение влево.
Нажмите и удерживайте нажатой клавишу на клавиатуре.
Нажмите колесико мыши до щелчка, и не отпуская его, перетащите символ начала координат эскиза в левую часть экрана. Отпустите колесико и клавишу.
Из точки начала координат постройте замкнутую ломаную линию.
Углы наклона и длины отрезков показаны на рисунке. Выбирать горизонтальное или вертикальное направление отрезков поможет Угловая привязка. Параметры очередного отрезка отображаются в процессе черчения рядом с курсором (рис. 2).
Рисунок 2 - Эскиз Вала с координатами
Нет необходимости сразу получить контур именно с такими размерами. Главное – получить контур с нужным количеством ступеней приблизительно нужных размеров.
Измените стиль горизонтального отрезка с Основная на Осевая. Этот отрезок будет выполнять роль оси вращения (рис. 3).
Рисунок 3 - Построение осевой линии в эскизе Вала
Если осевая линия получилась наклонной, нажмите кнопку Горизонтальность на панели Параметризация и укажите осевую линию. Линия станет горизонтальной.
Для получения точной геометрии контура нужно проставить размеры.
Для придания размерам нужной ориентации нажмите кнопку Вертикальный в группе Тип на Панели свойств (рис. 4).
Рисунок 4 - Результаты расчетов
Для простановки вертикальных размеров указывайте попарно точку 1 и очередную точку контура. Для создания размеров в правой части эскиза удобнее использовать точку 2.
Для простановки горизонтальных размеров целесообразно использовать команду Авторазмер .
При создании размера общей длины контура 148 мм включите флажок Информационный размер (в диалоговом окне Установить значение размера). Необходимость его включения связана с тем, что после простановки всех предыдущих размеров геометрия контура полностью определена (рис. 5).
Рисунок 5 - Простановка размеров в эскизе
Закройте эскиз .
2. Создание тела вращения
Рисунок 6 - Панель Редактирования, команда операция вращения
Если эскиз не замкнут, как в данном случае, система по умолчанию выполняет построение тонкостенного элемента. Для построения сплошного тела нажмите кнопку Сфероид на закладке Параметры Панели свойств (рис. 7).
Рисунок 7 - Панель свойства
Затем откройте закладку Тонкая стенка. Откройте список Тип построения тонкой стенки и укажите вариант Нет (рис. 8).
Рисунок 8 - Панель свойств
Рисунок 9 - Основание Вала
3. Создание шпоночного паза. Построение касательной плоскости
Для создания шпоночного паза нужно построить вспомогательную плоскость для размещения его эскиза. Эта плоскость должна быть касательной к цилиндрическому участку вала, на котором нужно построить паз.
Рисунок 10 - Панель Вспомогательная геометрия, команда касательная плоскость
Укажите цилиндрическую грань вала (рис. 11).
Рисунок 11 - Вал с выделенной цилиндрической гранью
К цилиндрической грани можно построить бесконечное количество касательных плоскостей, поэтому нужно дополнительно указать плоскость, которая проходит через ось цилиндрической грани и показывает линию касания для новой плоскости.
В Дереве модели укажите Плоскость ZY. После этого количество возможных вариантов плоскостей сократится до двух. Для окончательного выбора нужного варианта нажмите кнопку Положение 2 на Панели свойств (рис. 12).
Рисунок 12 - Панель свойств, команда Положение 2
Рисунок 13 - Вал с построенной вспомогательной плоскостью
4. Создание шпоночного паза. Использование библиотеки эскизов
Для создания типовых контуров можно воспользоваться библиотекой эскизов.
В Дереве модели щелкните правой клавишей мыши на элементе Касательная плоскость:1 и выполните из контекстного меню команду Эскиз из библиотеки (рис. 14).
Рисунок 14 - Дерево модели Вал, команда Эскиз из библиотеки
В Дереве библиотеки откройте папку Пазы и бобышки. В списке элементов папки укажите Паз 1. В окне предварительного просмотра будет показан его контур.
Рисунок 15 - Панель свойств дерева эскизов
В Дереве модели появится новый элемент Эскиз:2.Щелкните на элементе Эскиз:2 правой клавишей мыши и выполните из контекстного меню команду Редактировать. Система перейдет в режим редактирования эскиза (рис. 16).
Рисунок 16 - Дерево модели, команда Редактировать
Эскиз представляет собой параметрический контур с размерами. Для завершения эскиза нужно изменить размеры и правильно разместить контур (рис. 17).
Рисунок 17 - Построение эскиза паза
Измените, значения размеров, как это показано на рисунке – геометрия контура будет перестроена.
Постройте дополнительный линейный размер и присвойте ему значение 12 мм, контур займет правильное положение в эскизе (рис. 18).
Рисунок 18 - Привязка эскиза паза к Валу
Закройте эскиз и примените к нему операцию Вырезать выдавливанием в прямом направлении с типом построения На расстояние равное 4 мм (рис. 19).
Рисунок 19 - Вал с выдавленным пазом
Скруглите дно паза радиусом 0,25 мм. Укажите саму грань – система автоматически определит все принадлежащие ей ребра.
5. Создание центровых отверстий
Укажите плоскую грань на торце детали (рис. 20).
Рисунок 20 - Вал с выделенной левой торцевой гранью
В окне Библиотеки отверстий откройте папку Центровые отверстия и укажите отверстие Форма А. В таблице параметров задайте диаметр отверстия d 4 мм, глубину конической части l1 3.9 мм, и глубину цилиндрического участка l 5 мм (рис. 21).
Рисунок 21 - Библиотека отверстий
Система выполнит построение центрового отверстия (левая горизонтальная стрелка). Повторите построение центрового отверстия на противоположном торце вала. На четырех круглых ребрах постройте фаски длиной 1.6 мм под углом 45 градусов (вертикальные стрелки) (рис. 22).
Рисунок 22 - 3D-модель Вал
Сохраните готовую модель на диске и отобразите массу модели
Операция вращения является второй по популярности формообразующей операцией КОМПАС-3D. В результате операции происходит перемещение эскиза вокруг выбранной оси. Операция вращения является частным случаем кинематической операции или элемент по траектории — название из последних версий КОМПАС.
Как сделать операцию вращения в КОМПАС
Для выполнения операции вращения необходим эскиз, в соответствии с которым и заданным углом вращения будет строиться операция.
Требования к эскизу операции вращения
Любая формообразующая операция базируется на эскизе. К эскизу есть определенные требования, которые зависят от типа операции. Для операции вращения справедливо:
- объекты, которые должны участвовать в операции, должны быть выполнены основной и осевой линиями. Контур выполняется основной линией, осевая линия обозначает ось вращения. Все вспомогательные линии выполняются любым другим стилем, в том числе и утолщенной линией;
- если эскиз содержит ось, то она не должна пересекать контур. Крайние точки контура могут лежать на оси, либо её продолжении;
- один замкнутый контур может быть вложен в другой замкнутый контур, степень вложенности любая.
Например, вот такой эскиз нельзя использовать для выполнения операции:
Контур пересекает ось, а это недопустимо
Возможно применить и вот такой эскиз. В данном случае получится 2 тела
Вот такой эскиз также можно применить и получить цилиндр:
Для получения в точности такого же цилиндра можно применить и вот такой эскиз:
Одинаковый вариант будет получен при построении Сфероида, если же строить тонкостенную оболочку, то получим уже разные варианты. В первом случае:
А во втором случае:
Основные параметры операции вращения
Панель параметров при выполнении операции вращения объемная, но в большинстве случаев достаточно лишь части параметров, рассмотрим их подробнее.
Основной параметр — угол
Указываем нужное значение, а также пользуемся переключателем направления, если нужно выполнить вращение в другую сторону
Второй параметр, который часто приходится задавать — это выбор между объемным телом и тонкостенной оболочкой.
Если включить режим построения тонкой стенки, то появятся еще два параметра — Толщина 1 и Толщина 2, одна толщина внутрь, другая наружу.
Если вращение осуществляется не на 360 град., то важное значение имеют параметры: Симметрично и Второе направление.
Первый параметр позволяет задать одно значение угла, а построение будет вестись в обе стороны от эскиза. Второй параметр позволяет задать угол для второго направления.
При построении Сфероида крайние точки траектории будут проецироваться на ось симметрии. При построении Тороида в операции участвует только сам контур.
Пошаговая инструкция выполнения операции вращения.
Либо с контекстного меню, которое появляется при нажатии правой кнопкой мыши на плоскости или плоской грани
Построим окружность, воспользовавшись одноименной командой и отрезок со стилем линии осевая
В итоге получаем вот такой эскиз:
Длина оси не имеет никакого значения, главное чтобы в эскизе был объект со стилем линии Осевая.
Выполнив построения в эскизе можно сразу перейти к формообразующей операции. В нашем случае — это операция вращения:
Вырезать вращением
Аналогично пошаговой инструкции добавления объема операцией вращения, можно производить удаление объема операцией вырезать вращением. Сама команда находится на инструментальной панели Элементы
Хочу предложить 10 шагов по поверхностному моделированию на примере создания модели грузового крюка, которые позволят избежать стандартных ошибок и упростить создание поверхностных моделей.
Проанализировал построенные модели крановых крюков в Компасе, которых на просторах инета великое множество и постараюсь объяснить, почему при наличии большого количества крюков размещенных на различных сайтах я все же попытался сделать еще одну модель.
Я проанализировал крюки, созданные в КОМПАС-3D, и пришел к выводу:
1. Размеры крюков не до конца соответствуют размерам, приведенным в ГОСТе.
2. Многие размеры эскизов додуманы для простоты и удобства построения и дополнены размерами, которых нет в соответствующих стандартах.
3. При построении поверхности крюка использовано несколько различных операций: по сечениям, вращения, кинематические и поверхности по сети кривых.
4. Комбинирование многих операций приводит к не гладкой стыковке поверхностей.
5. Не встретил построений, сопровождаемых достаточно подробными объяснениями по пошаговому построению модели.
Прилагаемые модели выполнены в версии: КОМПАС-3D V15.1
Шаг 1. Исходные данные для модели.
Естественно, начнем с нахождения чертежа и таблицы размеров крюка №8 по ГОСТ 6627-74.
За основу взял
КРЮКИ ОДНОРОГИЕ. ЗАГОТОВКИ
ТИПЫ. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ
ГОСТ 6627-74
На чертеж нанесены изображения поперечных сечений крюка в местах перехода поверхности крюка из одного сечения в другое.
Шаг 3. Размещение основного эскиза в плоскости проекций
Копируем полученный чертеж и помещаем его в одну из выбранных плоскостей проекций в качестве эскиза. Не обязательно использовать именно этот эскиз для моделирования. Но он послужит основой, с которой можно копировать некоторые элементы для создания формообразующих эскизов в дальнейшем. По опорным точкам и линиям можно размещать необходимые дополнительные плоскости и определять границы проведения операций.
Шаг 4. Вспомогательные плоскости для создания кривых, определяющих поперечные сечения объекта.
Строим вспомогательные плоскости через указанные прямые перехода поверхности перпендикулярно к плоскости основного эскиза
Шаг 6. Создание дуг окружностей в поперечных плоскостях.
Через прямые перехода поверхностей в построенных перпендикулярных вспомогательных плоскостях строим пространственные дуги окружностей поперечных сечений поверхности крюка.
Предварительно нужно найти точки пересечения вспомогательных плоскостей со сплайнами основного контура крюка, чтобы концы построенных дуг принадлежали сплайнам основного контура.
Шаг 7. Перенос эскизов сечений в вспомогательные перпендикулярные плоскости.
Переносим эскизы двух сечений крюка, которые не являются кривыми и состоят из дуг окружностей и отрезков, прямых на перпендикулярные вспомогательные плоскости. Кстати, обращаю внимание на то, что мы используем только половины эскизов и половины пространственных дуг окружности.
В результате мы получаем пространственную конструкцию, состоящую из сплайнов кривых основного контура крюка и его сечений в месте перехода поверхностей крюка. Замечу, что на этом этапе можно скрыть изображения всех вспомогательных поверхностей, точек, макетов и эскизов.
Шаг 9. Построение добавочных кривых.
Построим дуги окружностей для концевой сферической поверхности крюка. Для этого через середину отрезка, соединяющего концы будущих дуг, проводим вспомогательную плоскость перпендикулярную этому отрезку. Находим точки пересечения эскизов дуг на основном эскизе крюка с проведенной плоскостью. И через эти точки проводим дуги пространственных окружностей.
И после того, как мы скрываем изображения всех вспомогательных построений, получаем пространственный каркас будущей поверхности крюка.
Читайте также: