Как сделать сплайн в компасе

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 05.10.2024

Новые возможности системы КОМПАС-3D V12 видны в буквальном смысле на поверхности. Вот на них, поверхностях, мы и остановимся. Исторически КОМПАС-3D развивался как твердотельная система, поскольку моделирование изделия в виде твердого тела решает большинство задач и является оптимальным подходом при создании моделей. Но часто для изготовления изделия или технологической оснастки достаточно иметь только его поверхность, по которой может быть выполнена обработка и проведен контроль. Использование при моделировании поверхностей в ряде случаев позволяет быстрее и проще получить результат, особенно если форма изделия сложная, что характерно для современного промышленного дизайна. Приглашаю как давних пользователей КОМПАС-3D, так и конструкторов, работающих с другими САПР, ознакомиться с новыми возможностями КОМПАС-3D V12 в работе с поверхностями.

Нельзя сказать, что такой функционал ранее отсутствовал в КОМПАС-3D. Но он носил скорее вспомогательный характер, служил лишь дополнением для выполнения операций с телами. Для поверхностного или гибридного моделирования требуются более специализированные инструменты, да и сама идеология работы в этом случае отлична. Конструктора, работающего с поверхностями, можно сравнить с модельером, отрезающим и подшивающим лоскуты материи, в то время как при твердотельном моделировании конструктор — скорее, скульптор, высекающий фигуру из камня. Что же конкретно было сделано в КОМПАС-3D V12?

В контексте выбранной темы невозможно обойти стороной развитие функционала пространственных кривых и точек, ведь такие объекты часто служат основой для построения и изменения различных поверхностей. В КОМПАС- 3D V12 для работы с пространственными кривыми и точками появилось восемь новых команд и множество доработок. Команды, о которых пойдет речь, можно найти на панели инструментов Пространственные кривые (любители работать с выпадающим меню могут заглянуть в раздел Операции → Пространственные кривые).

Вторая разновидность — группа точек по поверхности. В процессе создания этой группы необходимо указать опорную грань, на которой в зависимости от установленных параметров будет построено некоторое количество точек. С группой точек по поверхности связана одна важная и интересная возможность — выгрузка координат точек группы во внешний текстовый файл. Команда Информация об объекте (на панели Измерения (3D) или в меню Сервис) может вывести в окно Информация координаты всех точек выбранной группы. Остается воспользоваться в этом окне командой меню Файл —> Сохранить и указать желаемое место создания файла. Вот так можно выгрузить в дискретном точечном виде информацию о любой грани. Возможность, думается, не лишняя.

Ну и последняя — группа точек по кривой. Она строит заданное количество точек на указанной пространственной кривой или на ребре твердого тела. Если после построения любая из групп точек не нужна вам как составной объект, ее можно разрушить. После разрушения объект Группа точек. удаляется из дерева, а все входившие в него точки сохраняются и располагаются в дереве модели как самостоятельные объекты.

Наверняка многие используют в работе массивы. На основе одного объекта несколькими кликами мыши можно построить регулярную структуру с заданной конфигурацией и числом компонентов. В предыдущих версиях КОМПАС-3D такая возможность была недоступна для кривых и точек, но в версии V12 эта вопиющая несправедливость устранена. Возможно построение массивов точек и кривых по параллелограммной сетке, по концентрической сетке, вдоль кривой и зеркальных массивов.

Опции новой команды Эквидистанта кривой чрезвычайно гибкие. В результате можно построить кривую, эквидистантную исходной, задав смещение в определенном направлении. Интересная возможность — построение эквидистантной кривой смещением по поверхности. То есть если исходная кривая принадлежит указанной поверхности, то и ее эквидистанта будет принадлежать той же поверхности.

И последнее в данной статье по порядку, но не по важности замечание о кривых. В КОМПАС-3D V12 выполнена необходимая во многих случаях доработка объекта Сплайн. Если начальная и (или) конечная вершины сплайна принадлежат существующему объекту, то можно задать сопряжения сплайна с ним. При создании или редактировании сплайна соответствующие опции доступны на вкладке Сопряжения панели свойств. Возможны сопряжения по касательной, перпендикулярно и гладкое сопряжение. Гладкое отличается от касательного тем, что в точке сопряжения кривизна сплайна становится равной кривизне объекта, с которым производится сопряжение. В качестве объекта для сопряжения со сплайном могут быть выбраны вспомогательные и координатные плоскости, грани тел и поверхностей, ребра, пространственные кривые, контур эскиза. На рис. 1 показано сопряжение сплайна По касанию с кривой пересечения поверхностей. Подводя промежуточный итог, можно сказать, что в настоящее время функциональность КОМПАС-3D позволяет построить каркасную модель практически любой сложности. При необходимости элементы каркаса могут быть нужным образом состыкованы и увязаны сопряжениями. Имея весь необходимый функционал пространственных кривых и точек, самое время приступать к созданию поверхностей.

На своих местах все имевшиеся ранее команды: Поверхность выдавливания, Поверхность вращения, Поверхность по сечениям, Кинематическая поверхность, Заплатка. А вот и новенькое — команда Линейчатая поверхность. Такая поверхность образуется движением прямой линии по двум направляющим кривым. Их можно было строить и в предыдущих версиях КОМПАС-3D, например как кинематические поверхности. Но в новой версии КОМПАС-3D V12 с появлением специальной команды это стало гораздо проще, быстрее и удобнее. После вызова команды требуется только указать две направляющие кривые, впрочем в качестве одной из направляющих может служить точка. Несмотря на кажущуюся простоту, линейчатые поверхности крайне разнообразны и достаточно широко распространены в практике конструирования (рис. 2).

На очереди одна из самых необходимых команд поверхностного моделирования — Поверхность по сети кривых. Она предназначена для того, чтобы создать поверхность по одной или двум пересекающимся группам кривых, формирующим сеть. Вместо крайних кривых в одном из направлений допустимо указывать точки. Можно использовать заранее подготовленный пространственный каркас (вот где очень пригодится улучшенный функционал точек и кривых!) или же эскизы, ребра имеющихся граней (рис. 3). В последнем случае большое значение имеет возможность задавать вдоль границ со смежными поверхностями сопряжения, например касательность или перпендикулярность. В поверхности по сети кривых так замечательно сочетаются простота и удобство работы с огромными возможностями, что она с высокой вероятностью станет одной из самых часто применяемых при поверхностном моделировании в КОМПАС-3D.

Прежде чем продолжить рассказ, упомянем еще об одной интересной возможности команды Поверхность по сети точек — построение новой поверхности на основе грани твердого тела или другой поверхности путем ее сплайновой (NURBS) аппроксимации. Можно, например, построить поверхность по грани твердого тела и отредактировать ее желаемым образом, применяя всю мощь инструментов поверхностного моделирования. А затем удалить из тела исходную грань (команда Удалить грань) и заменить ее на отредактированную поверхность (команда Сшивка).

Для формирования окончательных границ созданные поверхности часто необходимо модифицировать: удлинять или обрезать. Для удовлетворения таких насущных потребностей конструктора в КОМПАС-3D V12 добавлены команды Усечение поверхности и Продление поверхности. Первая позволяет обрезать поверхность целиком или ее отдельные грани. В качестве объектов — границ усечения можно использовать другую поверхность, грани тела, вспомогательную плоскость, лежащую на усекаемой поверхности кривую, эскиз. Если эскиз не лежит на усекаемой поверхности, то контур усечения будет получен путем проецирования эскиза перпендикулярно его плоскости на усекаемую поверхность. После выбора усекаемых и усекающих объектов создается фантом, наглядно отображающий ту часть поверхности, которая останется в модели (рис. 5).

В какомто смысле противоположная операция — Продление поверхности. Доступно три типа продления: той же поверхностью (новые грани не образуются), по касательной, по направлению.

При построении моделей иногда удобно задействовать разные подходы, применяя методы как твердотельного, так и поверхностного моделирования — это так называемое гибридное моделирование. Здесь уже не обойтись без возможности создания на базе поверхностей твердых тел. Пользователям КОМПАС-3D предыдущих версий наверняка вспомнится уже знакомый метод — команда Сшивка поверхностей. Если при выполнении сшивки выбранные поверхности образуют замкнутый объем, то, включив опцию команды Создавать тело, мы получим заполняющее этот объем тело. А вот совершенно новый для КОМПАС способ теперь реализован в команде Придать толщину (рис. 6), кнопка которой расположена на панели Редактирование детали (команду также можно найти в выпадающем меню Операции). Для создания твердого тела необходимо указать исходную поверхность, направление придания толщины и собственно толщину. В действительности оказывается, что проделать всё это даже легче, чем описать словами. Если тело может быть построено на поверхности — оно будет вами построено с минимумом усилий.

Нельзя не упомянуть еще о нескольких улучшениях с большими возможностями. Была в КОМПАС-3D команда Зеркально отразить тело, а в версии V12 ее место заняла команда Зеркально отразить тело или поверхность (рис. 7). Сам по себе процесс не изменился, но теперь для зеркального отражения позволено выбирать не только тела, но и поверхности. Аналогичное изменение претерпела и команда Масштабирование. Недооценить необходимость такой функциональности крайне сложно, и упомянутые доработки органично поддерживают общий рывок КОМПАС-3D V12 в поверхностном моделировании.

В заключение рассмотрим улучшения во вспомогательном функционале. Такие часто кажущиеся незначительными доработки порой здорово облегчают конструктору движение вперед. Поскольку в большинстве случаев смысл нововведений понятен из названия команд, буду краток. Итак, появились новые способы построения вспомогательных плос-костей: Плоскость через плоскую кривую, Плоскость, касательная к грани в точке. Что касается вспомогательных осей, то добавлена команда Ось через вершину по объекту. Она служит для построения вспомогательной прямой, проходящей через выбранную вершину в направлении указанного объекта или вектора. Сама возможность построения направляющего вектора прямо в процессе какойлибо команды тоже новая, и появилась она, кроме упомянутого случая, еще в ряде команд: Плоскость через вершину перпендикулярно ребру, ЛСК (локальная система координат), Точка (в способах построения Перенос и Проекция). Соответственно количество вызовов разных команд и вспомогательных построений, необходимое для создания упомянутых объектов, во многих случаях уменьшается.

Очень хочется продолжать, но по тематике данной статьи рассказ закончен. Не возьму на себя смелость очертить сферу применения всего, о чем я рассказал на этих страницах. Но при работе в любой области с новыми инструментами поверхностного моделирования у вас, без сомнения, будет возможность существенно ускорить и облегчить конструкторскую работу по созданию новых изделий. Еще один плюс — возможность унификации используемого программного обеспечения, если ранее из-за необходимости работы с поверхностями вы применяли параллельно с КОМПАС-3D другую систему. Каждый специалист способен составить собственное мнение о системе, поэтому предлагаю рассматривать эту статью как приглашение к личному знакомству с КОМПАС-3D V12. Самостоятельно оценив способности системы, вы легко решите вопрос о необходимости обновления или перехода с другой САПР. Сделайте первый шаг — обратитесь в ближайший офис компании АСКОН или к любому партнеру. Квалифицированные специалисты будут рады ответить на ваши вопросы, а для самостоятельного изучения пробная версия КОМПАС-3D V12 будет доступна без ключей и лицензий в течение 30 дней после первого запуска системы.

Виталий Булгаков

Инженер по тестированию программного обеспечения, компания АСКОН.

Здравствуйте! Имеется 2 столбца с координатами Х и Y точек. Необходимо построить сплайн по этим координатам в Компас 3D 17. При попытке импорта координат из файла Компас выдает "ошибку чтения". Формат ячеек менял на текстовый, объединял различными способами 2 столбца в один, сохранял формате .txt.

Построение точек по координатам
Здравствуйте. Нужна ваша помощь. Вопрос не сложный, но возникли проблемы. Программа выдает.

Построение линии\точек по координатам (широта\долгота)
Есть вот такие точки построенные из снятых координат - широта -долгота (снимок из программы) как.

Построение окружности по координатам на листе EXCEL
Имеются координаты фигуры округлой формы, возможно ли с помощью VBA какой-нибудь кривой построить.

Построение кубического сплайна
Пытаюсь пофиксить этот написанный мною код для построения кубического сплайна уже второй день. Не.

• спираль цилиндрическая;
• спираль коническая;
• ломаная;
• сплайн.

Пространственные кривые могут быть использованы для построения ЗБ-поверхностей различных форм и конфигураций. Моделирование их выполняется в окне моделирования детали.

Моделирование спиралей

Технология моделирования цилиндрической спирали состоит в следующем:

• по числу витков и шагу;
• по числу витков и высоте;
• по шагу витков и высоте.

А также требуется задать:

• направление построения спирали относительно точки начала координат (прямое или обратное);
• направление навивки спирали (правое, левое);
• начальный угол навивки.

В зависимости от выбранного способа построения спирали дополнительно нужно задать:

• число витков;
• шаг;
• высоту (рис. 16.2).

Аналогично строится спираль коническая, только для ее построения нужно указать значения двух диаметров конуса - основания и вершины (рис. 16.3, б).

Рис. 16.3. Моделирование спиралей: а - цилиндрической; б - конической

В этом уроке вы научитесь создавать поверхность, соединяющую три цилиндрические поверхности разного диаметра.

Создайте новую Деталь:

Установите ориентацию Изометрия XYZ:

Теперь создайте эскиз, который послужит опорным для построения вспомогательных плоскостей. Для этого выберите плоскость ZX и нажмите Эскиз на панели инструментов Текущее состояние. Создайте эскиз, как показано на рисунке ниже. Нанесите размеры:

Далее постройте первую вспомогательную плоскость. Для этого на панели Вспомогательная геометрия выберите команду Плоскость через вершину перпендикулярно ребру:

Для построения плоскости необходимо последовательно указать отрезок и точку, принадлежащую этому отрезку. В нашем случае, это конец отрезка. Результат построения показан на картинке:

Постройте аналогичным образом вспомогательные плоскости на оставшихся двух отрезках:

На каждой из вспомогательных плоскостей создайте эскиз с окружностью с центром в граничной точке отрезка и выполните команду Поверхность выдавливания с инструментальной панели Поверхности. Размеры показаны на рисунке:

Выберите Сплайн на панели Пространственные кривые . Чтобы приступить к построению точек сплайна, выберите Построение точки на Панели свойств. Выберите Способ построения точки Пересечение и последовательно укажите кромку цилиндрической поверхности ( ? 150 мм) и плоскость ZX . Нажмите Создать объект . Повторите действия для цилиндрической поверхности ? 100 мм. Если фантом точки создается не в нужном месте пересечения, нажмите Следующий объект и после этого последовательно Создать объект и Прервать команду. У вас должен получиться сплайн из двух точек, как на картинке, но операция построения еще не окончена. Далее необходимо наложить сопряжения на концы сплайна:

Выберите вкладку Сопряжения на Панели свойств. Переключатель начальная точка должен быть уже активизирован. Укажите вспомогательную плоскость на которой располагается эскиз первой цилиндрической поверхности, задайте Условие Перпендикулярно, при необходимости смените направление. Повторите для конечной точки, указав соответствующую плоскость. Результат построений изображен на рисунке:

Постройте следующий сплайн. Точки постройте на тех же кромках, только теперь в способе построения точек укажите На кривой. Смещение точек 20% и 25% соответственно. Концы сплайна сделайте перпендикулярными плоскостям:

Далее создайте Поверхность по сети кривых.

Для этого на инструментальной панели Поверхности выберите Поверхность по сети кривых

В качестве кривых направления U выберите сплайны, направления V – кромки цилиндрических поверхностей:

Наложите сопряжения перпендикулярности на границы поверхности:

Границы 2 и 4 на рисунке перпендикулярны соответствующим вспомогательным поверхностям. Граница 1 перпендикулярна плоскости ZX.

Результат представлен на картинке:

Аналогичным образом постройте поверхность с противоположной стороны (при построении точки смещением укажите смещение 30% — на кромке поверхности ? 150 мм. и 25% на кромке поверхности ? 125 мм):

Далее постройте сплайн показанный на рисунке:

В качестве конечных точек сплайна выберите концы сплайнов, показанных на рисунке. Наложите касательность к кромкам цилиндрических поверхностей:

Далее создайте поверхность по сети кривых:

Постройте следующий сплайн, как показано на рисунке:

В качестве конечных точек сплайна выберите концы сплайнов, показанных на рисунке. Среднюю точку постройте способом На поверхности. Положение точки укажите приблизительно, как на рисунке. Сформируйте сопряжения сплайна – перпендикулярность к вспомогательным поверхностям.

Постройте следующий сплайн:

Конечные точки сплайна постройте на пересечении кромок цилиндрических поверхностей и плоскости ZX . Сформируйте сопряжения сплайна – перпендикулярность к вспомогательным поверхностям.

Создайте Поверхность по сети кривых:

Выберите команду Усечение поверхности на инструментальной панели Поверхности. Укажите поверхности, как показано на рисунке:

Повторите операцию Усечение поверхности, только поменяйте местами Поверхность и Секущий объект:

Сшейте созданные поверхности в одну командой Сшивка поверхностей из инструментальной панели Поверхности.

Создайте зеркальный массив сшитой поверхности (инструментальная панель Массивы ) относительно плоскости ZX . После этого все поверхности можно сшить в одну и, при необходимости, придать толщину созданной поверхности:

Читайте также: