Как сделать твердое тело в nx
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 05.10.2024
Как ни пробовал создать твёрдое тело из набора поверхностей, не получилось. Что то не так делаю?
Простой пример:
1. Создать коробку операцией Extrude, но не твердую, а в виде каркасной модели.
2. Команда Thicken/Offset . Select - выбрать полученный ранее элемент. Face (Поверхность) Quilt (Сшивка)
В поле Output - твердая деталь.
Да согласен, например , нарисовав сферу, используя Thicken/offset можно получить сферу с определённой стенкой, а получить полноценный твёрдый шар?
Действительно, неужели нет функции типа "Solidify"? или чего-то подобного? Заморочка получается, приходится делать сложные по поверхности формы в других прогах, а потом с потерями импортировать. Может кто знает?
> DVIDAN
А в каких прогах вы делаете "сложные по поверхности формы" ? А то вот тоже мучаюсь .
В настоящее время Inventor предоставляет достаточно инструментов для создания сложных поверхностей. Твердое тело (кроме команды Thicken/Offset) можно также получить сшивкой поверхностей, образующих замкнутый объем.
Пришлось залазить в SolidThinking и Catia, но это было при AI6 версии. Сейчас пока действительно нет нужды к ним обращаться (формы попроще), однако сомнения в достаточности инструментов остаются и полезность такой функции очевидна.
Кстати, при импорте в "*.sat", форма (деталь) импортируется как сборка, сама форма + все ограничивающие поверхности, поэтому потом нужно редактировать полученный файл, "выковыривать" деталь. Что нужно сделать, чтобы при импорте в ACIS получалась только деталь, а не сборка?
Курс предназначен для конструкторов, работающих в области проектирования деталей из листового материала.
В курсе рассматриваются инструменты проектирования деталей из листового материала.
ЧАСТЬ I. ВВЕДЕНИЕ В МОДУЛЬ NX ЛИСТОВОЙ МЕТАЛЛ.
1-1 Настройка модуля
Настройка модуля. Интерфейс.
1-2 Построение элементов листового тела
Построение с помощью команд: Пластина, Фланец (фланец по контуру, фланец по сечениям), Сгиб, Углы, Элементы штамповки, Вырез и Отверстия. Свертка и развертка сгиба детали. Создание полной развёртки.
ЧАСТЬ II. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ ЛИСТОВОЙ ДЕТАЛИ
2-1 Построение листовой детали
Построение геометрии листового тела, примыкающей к теоретической поверхности.
В этом учебном руководстве приведены инструкции по определению срединных поверхностей.
Шаг 1. Открытие документа
Щелкните следующую ссылку и сохраните файл на компьютере: w8872.scdoc.
Откройте документ в SpaceClaim.
Конструкция Модель 2D или 3D, которая содержит по крайней мере один компонент высшего уровня. будет выглядеть, как показано ниже.
На примере этой конструкции мы покажем, как создавать базовую срединную поверхность.
 | Если используется онлайн-версия справки, модель будет загружена в виде архива. Его необходимо сохранить на диск и изменить расширение файла с ZIP на SCDOC. |
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 2
Сначала необходимо определить срединную поверхность, выбрав смещенные пары граней.
Прежде чем продолжить, ознакомьтесь с разделом Создание граней срединных поверхностей, чтобы научиться использовать инструмент Midsurface (Срединная поверхность).
Для срединных поверхностей доступны приведенные ниже четыре направляющие инструмента.
Направляющая инструмента Select Faces (Выбор граней) включена по умолчанию. Эта направляющая инструмента позволяет выбрать пару смещенных граней. Также будут автоматически выбраны все другие пары граней с таким же расстоянием смещения.
Направляющая инструмента Add/Remove Faces (Добавление/удаление граней) позволяет выбрать дополнительные грани для смещения или удалить обнаруженные пары граней из выбранных элементов.
Направляющая инструмента Swap Sides (Переключение сторон) позволяет переключить пары граней. Возможно, вам понадобится сделать это, если наборы обнаруженных цветных граней недостаточно четко сгруппированы.
Направляющая инструмента Complete (Завершить) позволяет создать грани срединной поверхности.
Определение граней срединных поверхностей
Щелкните Midsurface (Срединная поверхность) в группе Define (Определение) на вкладке Prepare (Подготовка).
Направляющая инструмента Select Faces (Выбор граней) включена по умолчанию.
Выберите показанную ниже грань.
После выбора первой грани SpaceClaim отфильтрует выбранные элементы, поэтому вы сможете щелкнуть только параллельные грани или грани со смещением.
Выберите показанную ниже смещенную грань.
Вы можете выбрать только эту грань.
Для фрагмента будут идентифицированы и выделены синим цветом все поверхности такой же толщины.
Как вы видите, одно закругление имеет другую толщину и не определяется как смещенная пара. Грани, похожие на смещенные пары, могут не идентифицироваться в качестве срединной поверхности из-за ошибок преобразования или в случае, если грань смоделирована с использованием смещенной грани.
Щелкните направляющую инструмента Add/Remove Faces (Добавление/удаление граней), если она не активна (хотя должна быть включена).
Выберите круглую грань.
Эта грань будет включена при создании срединной поверхности.
Примечание Комментарий, размещенный в конструкции, чертежном листе или 3D-разметке. Примечания содержат текст или символы, вставленные вами, и могут быть связаны с геометрическими параметрами с помощью линии выноски примечаний. . Грани нужно идентифицировать только на одной стороне модели.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 3
Теперь вы можете завершить определение срединной поверхности.
Завершение работы со срединной поверхностью
Щелкните направляющую инструмента Complete (Завершить).
Твердое тело Объект, который вмещает объем. Поверхность становится твердым телом, если вмещает объем. временно является прозрачным, чтобы вы смогли увидеть только что созданную срединную поверхность.
Чтобы лучше рассмотреть срединную поверхность, скройте твердое тело и разверните компонент Midsurface (Срединная поверхность) в дереве структуры, как показано ниже.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 4
Рассмотрим более сложный пример.
Щелкните следующую ссылку и сохраните файл на компьютере: Midsurfacing.scdoc.
Откройте документ в SpaceClaim.
Конструкция Модель 2D или 3D, которая содержит по крайней мере один компонент высшего уровня. будет выглядеть, как показано ниже.
| | Если используется онлайн-версия справки, модель будет загружена в виде архива. Его необходимо сохранить на диск и изменить расширение файла с ZIP на SCDOC. |
Щелкните Midsurface (Срединная поверхность) в группе Define (Определение) на вкладке Prepare (Подготовка).
Выберите показанную ниже грань.
Теперь выберите ее смещенную пару.
Наружные грани фрагмента будут идентифицированы как смещенные пары.
Базовая сторона смещенной пары выделяется синим цветом, а смещенная сторона — зеленым. Срединные поверхности создаются из синих (или базовых) граней.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 5
Внутренние ребра имеют другую толщину или значение смещения от наружных стенок, поэтому их необходимо добавить в выбранные элементы. Для этого можно использовать направляющую инструмента Select Faces (Выбор граней).
Добавление пар граней
Щелкните направляющую инструмента Select Faces (Выбор граней).
Чтобы активировать эту направляющую инструмента, можно также удерживать нажатой клавишу Ctrl.
Выберите одно из внутренних ребер.
Выберите его смещенную пару.
Будет выделено большинство внутренних граней.
Продолжайте выбирать пары граней, пока конструкция не будет выглядеть, как показано ниже.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 6
Хотя мы выбрали все пары граней, существует более эффективный способ выбора смещенных пар граней в подобных конструкциях.
Изменение параметра диапазона
Щелкните в белой области в окне Design (Конструктор), чтобы отменить выбор.
Выберите пункт Use range (Использовать диапазон) на панели Options (Параметры) и убедитесь, что значения минимальной и максимальной толщины настроены, как показано ниже.
Щелкните твердое тело.
Будут выбраны все пары граней со смещениями между значениями минимальной и максимальной толщины.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 7
Если увеличить масштаб, вы заметите, что базовая и смещенная стороны на ребрах не выделены должным образом. Изменить базовую и смещенную стороны можно с помощью направляющей инструмента Swap Sides (Переключение сторон). Это важно, так как срединные поверхности создаются из базовой (синей) грани. Выделена только смещенная (зеленая) грань, чтобы вы видели ее при определении срединных поверхностей.
Swap sides (Переключение сторон)
Щелкните направляющую инструмента Swap Sides (Переключение сторон).
Выберите первую неправильную грань.
При выделении ее цвет изменится с синего на зеленый.
Выберите другую неправильную грань.
Теперь все внутренние грани правильно выделены в качестве базовых и смещенных граней.
Щелкните направляющую инструмента Complete (Завершить), чтобы завершить определение срединных поверхностей.
Обратите внимание, что срединные поверхности создаются в новом компоненте в дереве структуры.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 8
Кроме обычных свойств грани, срединная поверхность имеет свойство толщины, которое отправляется в ANSYS и применяется к элементу оболочки.
Просмотр свойств срединной поверхности
Выберите твердое тело в дереве структуры.
Выберите грань срединной поверхности.
Свойства грани отобразятся на панели Properties (Свойства).
Свойство Thickness (Толщина) представлено в разделе Midsurface (Срединная поверхность) на панели.
Учебное руководство по срединным поверхностям: шаг 9
Срединные поверхности готовы к анализу в ANSYS Workbench.
Запустите приложение ANSYS.
Будет отправлено все содержимое, которое отображается в окне Design (Конструктор), поэтому скройте твердое тело, чтобы не отправлять его в приложение ANSYS.
Вернитесь в Workbench и щелкните одну из срединных поверхностей в разделе проекта Geometry (Геометрия).
Вы увидите, что на панели Properties (Свойства), расположенной под деревом структуры, срединной поверхности назначено значение толщины. Это толщина исходного твердого тела в SpaceClaim.
В Workbench будет использовано назначенное свойство толщины, чтобы создать для модели правильную сетку.
В данной статье Вы ознакомитесь с методикой создания медицинского импланта человеческой челюсти: от проектирования до генерации траектории для 3D-печати. На примере проектирования импланта будут показаны отличительные особенности конвергентного моделирования применительно к реверс-инжинирингу.
Статью дополняет видео, в котором более подробно рассмотрен процесс разработки импланта, а также его подготовка для печати.
В последнее время в нашей стране наблюдается повышенный интерес к реверс инжинирингу. Это обуславливается рядом причин:
Во-первых, из-за возникшей необходимости импортозамещения дорогостоящих зарубежных комплектующих
Во-вторых, возможность создания индивидуальных имплантов для любого человека
И, в-третьих, относительное снижение стоимости сканирующего и печатающего оборудования
Ещё относительно недавно для внесения изменений в отсканированную фасетную модель требовалось её преобразовывать в твердотельную или в набор NURBS-поверхностей. Зачастую, для этого использовалось несколько отдельных программ.
Всё изменилось с появлением технологии конвергентного моделирования, которую представила компания Siemens PLM Software. Данная технология позволяет работать с фасетными телами в ядре твердотельного моделирования Parasolid.
На практике это означает, что теперь для работы с фасетным телом можно использовать те же команды, что и при обычном моделировании в NX.
Например, к конвергентному телу можно применить булевы операции (объединение, вычитание, пересечение), создать уклон, эквидистантно сместить грань и т. д.
Конвергентные тела поддерживаются всеми модулями NX. Соответственно:
- с ними можно производить всевозможные виды расчетов в САЕ-модуле;
- по ним можно генерировать траекторию обработки в САM-модуле;
- их можно распечатывать на 3D-принтере при помощи аддитивного модуля.
Помимо собственного формата NX, конвергентные тела поддерживаются новой версией нейтрального формата STEP 242
Рисунок 1 – Техническое задание на проектирование импланта челюсти
Далее в статье будет продемонстрирована методика полного цикла создания медицинского импланта человеческой челюсти: от его проектирования до генерации траектории для 3D-печати.
Согласно техническому заданию, имплант будет создан из титанового сплава для левой половины челюсти. Протез должен крепиться к оставшейся половине челюсти, быть максимально облегченным, а также иметь выборку под зубами для укладки в это место костной ткани - с целью установки зубных имплантов в будущем (см. Рисунок 1).
Фасетная модель черепа была получена на основании магнитно-резонансной томографии (МРТ) и последующей конвертации снимков формата DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) в формат STL.
В начале проектирования необходимо вычленить челюсть из модели черепа (см. Рисунок 2). Для этого можно воспользоваться как классическими функциями (обрезка тела плоскостью, вытягивание с вычитанием и т. д.), так и операциями фасетного моделирования (обрезка фасетного тела).
Рисунок 2 – Вычленение геометрии челюсти
После того, как геометрия челюсти получена, требуется уменьшить размеры ячейки фасетного тела. Это делается для получения большей точности при последующем моделировании (см. Рисунок 3).
Рисунок 3 – Переразбиение размера ячейки фасетного тела
По завершении всех операций обрезки и удаления лишних элементов, необходимо зашить имеющиеся разрывы в фасетной сетке тела. После того, как фасетное тело полностью лишено разрывов и обрело замкнутый объем, система начнет его воспринимать как твердотельное (см. Рисунок 4).
Рисунок 5 – Сглаживание фасетного тела
На данном этапе работа с фасетным телом не будет отличаться от работы с обычным. По сути, с этого момента и начинается ассоциативное конвергентное моделирование (т. е. все операции в хронологическом порядке будут внесены в дерево построения).
Приступим к проектированию крепления. Оно должно повторять форму оставшейся части челюсти, поэтому на вспомогательной плоскости создается эскиз с его профилем. Затем эскиз проецируется на тело (см. Рисунок 6). С помощью полученных кривых произведем разделение грани, так как на данный момент всё тело челюсти является единой гранью
Рисунок 6 – Проецирование эскиза на конвергентное тело
Затем придаем толщину вновь образованным граням крепления, как если бы работали с обычными поверхностями. Теперь модель челюсти можно разделить вспомогательной плоскостью, а тело импланта объединить с ушами крепления (см. Рисунок 7).
Рисунок 7 – Завершение построения крепления импланта
Создание выемки под костную ткань начнем со сплайна. Наносим его на поверхность тела путем вытягивания этой линии под углом к нормали грани импланта. Получим нижнюю поверхность ниши.
По аналогии вытягиваем боковую поверхность выемки. Образовавшиеся поверхности сшиваем, накладываем скругление между ними. Далее по полученному набору поверхностей производим обрезку тела (см. Рисунок 8).
Рисунок 8 – Создание выемки под костную ткань
По тому же принципу формируем объем под облегчение. С помощью сплайнов на поверхности ограничиваем будущее пространство. Полученные линии вытягиваем, сшиваем и накладываем скругления. Затем этим набором поверхностей осуществляем разделение тела на два объема (см. Рисунок 9).
Рисунок 9 – Формирование объема под облегчение
На заключительном этапе моделирования сформируем сетчатую структуру из объема под облегчение. Для данной задачи оптимальной будет тетраэдральная решетка с постоянным размером фасета. После построения решетки объединим ее с оставшимся телом импланта (см. Рисунок 10).
Рисунок 10 – Создание сетчатой структуры
После того, как конвергентная модель импланта получена, ее можно экспортировать во внешние форматы. Или же продолжить с ней дальнейшую работу, а именно - подготовить протез к 3D-печати.
Рисунок 11 – Размещение модели импланта на столе 3D-принтера
Рисунок 12 – Создание структуры поддержки
Рисунок 13 – Выбор стратегии для печати
Далее производится генерация слоев и траектории их печати. В зависимости от геометрии печатаемых деталей, а также от их количества, данный процесс может занять продолжительное время. Ход процесса отображается в окне Materialise Build Processors (см. Рисунок 14).
Рисунок 14 – Окно генерации послойной траектории печати
После отправки модели на печать формируется файл с расширением *.job, в котором находятся параметры печати. Данный файл содержит в себе не только геометрию, но и режимы работы компонентов станка. Однако использование его на реальных 3D-принтерах невозможно ввиду демонстрационного режима работы Materialise Build Processors.
В данной статье на примере проектирования импланта человеческой челюсти были показаны отличительные особенности конвергентного моделирования применительно к реверс инжинирингу. С целью демонстрации полного цикла производства, реализованного в NX, для полученного импланта были сгенерированы слои и траектории печати.
В видео более подробно рассмотрен процесс создания импланта, а также его подготовка для 3D-печати
Читайте также: