4 - 2020

Параметризованное 3D-моделирование подшипникового стакана в nanoCAD Plus 20


Олег Ачкасов,
инженер САПР, ООО «Макссофт-24»

В этой статье речь пойдет о САПР-платформе nanoCAD, а если конкретнее — о ее 3D-модуле. Так уж сложилось, что из релиза в релиз все вертикальные решения на базе платформы nanoCAD, равно как и сама платформа, обязательно сопровождаются различными печатными материалами: учебниками, пособиями, руководствами, статьями, описаниями и т.д. К сожалению, функцио­нал 3D-модуля при этом несколько обделен вниманием. Конечно, он достаточно хорошо описан в учебном пособии А.С. Кувшинова «nanoCAD Plus 10. Адаптация к учебному процессу». Но функциональные возможности nanoCAD не стоят на месте, а потому содержание учебных материалов постепенно устаревает и должно обновляться параллельно выходу новых версий системы. В упомянутом пособии рассмотрен инструментарий 10-й версии, а на момент публикации этой статьи актуальна уже 20-я версия. Кроме того, учебные пособия А.С. Кувшинова — платные.
В новой версии платформы были серьезно расширены возможности 3D-модуля для проектирования параметрических 3D-сборок — за счет добавления 3D-зависимостей. Но об этом чуть позже. Для начала мы ознакомимся с базовым функционалом 3D-модуля, тем самым подготовив основу для следующих частей статьи, в которых пойдет речь в том числе и о 3D-зависимостях.

Краткое интерфейсное описание

Рассмотрим процесс создания параметризированной 3D­модели подшипникового стакана. Для всех используемых инструментов будут указаны различные способы вызова, в том числе для нескольких вариантов представления интерфейса.

Для переключения между ленточным и классическим вариантами представления интерфейса необходимо нажать кнопку, расположенную в верхнем правом углу окна nanoCAD (рис. 1).

Рис. 1. Кнопка переключения интерфейса

Рис. 1. Кнопка переключения интерфейса

Строка выпадающего меню активна в классическом варианте интерфейса и находится в верхней части экрана nanoCAD, над панелями инструментов (рис. 2).

Рис. 2. Строка выпадающего меню в классическом интерфейсе

Рис. 2. Строка выпадающего меню в классическом интерфейсе

Для добавления/удаления панели инструментов необходимо в классическом варианте интерфейса правой кнопкой мыши (ПКМ) щелкнуть на свободном месте пространства панелей. В появившемся контекстном меню левой кнопкой мыши (ЛКМ) выберите пункт Панели инструментов (рис. 3). В открывшемся окне установите флажки напротив необходимых панелей и нажмите кнопку Закрыть.

Рис. 3. Пункт контекстного меню настройки панели инструментов

Рис. 3. Пункт контекстного меню настройки панели инструментов

Кроме того, для быстрого вызова инструментов можно вводить команды в командную строку nanoCAD (рис. 4). Если курсор не расположен в каком­либо текстовом поле, то вводимый текст по умолчанию будет печататься в командной строке.

Рис. 4. Место ввода в командную строку

Рис. 4. Место ввода в командную строку

Создание эскиза

Добавление плоского эскиза

Чтобы создать твердотельную 3D­модель с изменяемыми параметрами геометрии, сначала следует начертить параметрический 2D­эскиз детали.

Создайте новый эскиз. Для этого в командной строке вызовите команду начатьэскиз или выберите команду Добавить плоский эскиз в выпадающем меню 3D -> 2D Эскиз либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 5).

Рис. 5. Панель и вкладка 3D. Команда Добавить плоский эскиз. Неактивный режим эскиза

После этого в командной строке появится выбор плоскости мировой системы координат, где будет осуществляться черчение. Выберите плоскость XY (рис. 6).

Рис. 6. Выбор плоскости эскиза

Рис. 6. Выбор плоскости эскиза

Дальнейшее черчение будет происходить в режиме эскиза.

Чтобы понять, в каком режиме происходит черчение, нужно обратить внимание на состояние панели 3D либо вкладки 3D­инструменты. В неактивном режиме эскиза панель выглядит так, как показано на рис. 5. Панель при активном режиме эскиза представлена на рис. 7.

Рис. 7. Панель и вкладка 3D в режиме эскиза

Рис. 7. Панель и вкладка 3D в режиме эскиза

Рис. 7. Панель и вкладка 3D в режиме эскиза

Рис. 8. Панель История 3D Построений. Режим эскиза

Рис. 8. Панель История 3D Построений. Режим эскиза

Также следует обратить внимание на панель История 3D Построений. При активном редактировании эскиза рядом с ним появится значок молнии (рис. 8). Соответственно, если ни один эскиз не помечен этим значком, режим редактирования эскиза неактивен. Чтобы открыть вкладку История 3D Построений, в командной строке вызовите команду showtab3dhistorynet либо в выпадающем меню выберите 3D -> История 3D Построений или же нажмите на иконку История построений во вкладке 3D­инструменты (рис. 9).

Рис. 9. Вкладка 3D-инструменты. История построений

Рис. 9. Вкладка 3D-инструменты. История построений

Чтобы открыть для редактирования уже созданный эскиз, в командной строке вызовите команду редплэс или задайте команду Редактировать плоский эскиз в выпадающем меню 3D -> 2D Эскиз либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 10). ЛКМ в Истории 3D Построений выберите эскиз, который при наведении курсора будет выделяться цветом (рис. 11).

Рис. 10. Панель и вкладка 3D. Редактировать плоский эскиз

Рис. 10. Панель и вкладка 3D. Редактировать плоский эскиз

Рис. 10. Панель и вкладка 3D. Редактировать плоский эскиз

Кроме того, открыть эскиз для редактирования можно двойным щелчком по нему ЛКМ либо путем нажатия ПКМ на эскизе в Истории 3D Построений и выбора в появившемся контекстном меню пункта Редактировать (рис. 12).

Рис. 11. Панель История 3D Построений. Выбор эскиза для редактирования

Рис. 11. Панель История 3D Построений. Выбор эскиза для редактирования

Рис. 12. Панель История 3D Построений. Открытие эскиза на редактирование

Рис. 12. Панель История 3D Построений. Открытие эскиза на редактирование

Черчение исходного контура

В эскизе произвольно начертите исходный контур детали таким образом, чтобы он примерно соответствовал рис. 13. Для черчения вызовите команду Полилиния в командной строке или задайте команду Полилиния в выпадающем меню Черчение либо на панели Черчение, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Построение (рис. 14).

Рис. 13. Исходный контур детали

Рис. 13. Исходный контур детали

Рис. 14. Панель Черчение и вкладка Построение. Полилиния

Рис. 14. Панель Черчение и вкладка Построение. Полилиния

Рис. 14. Панель Черчение и вкладка Построение. Полилиния

Для замыкания контура не требуется ЛКМ указывать точку его начала, а следует правой кнопкой вызвать контекстное меню и выбрать команду Замкнуть.

Под контуром добавьте горизонтальную линию. В командной строке вызовите команду отрезок или задайте команду Отрезок в выпадающем меню Черчение либо на панели Черчение, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Построение (рис. 15).

Рис. 15. Панель Черчение и вкладка Построение. Отрезок

Рис. 15. Панель Черчение и вкладка Построение. Отрезок

Рис. 15. Панель Черчение и вкладка Построение. Отрезок

Примечание. Важно, чтобы количество вершин полилинии исходного контура (см. рис. 13) совпадало с количеством вершин начерченной вами полилинии.

Для быстрого удаления или добавления вершины выделите начерченную полилинию ЛКМ. Появятся интеллектуальные квадратные «ручки», которым соответствуют вершины полилинии (рис. 16).

Рис. 16. Выделенный исходный контур

Рис. 16. Выделенный исходный контур

ЛКМ нажмите на вершину, которую следует удалить, либо на ту вершину, рядом с которой нужно добавить новую. После этого активируется динамический режим редактирования полилинии.

Нажимая на клавиатуре клавишу Ctrl, можно циклически выбирать способ редактирования вершины:

  • курсор без знаков будет соответствовать растягиванию (рис. 17);
  • знак «­» рядом с курсором будет означать удаление вершины (рис. 18);
  • знак «+» рядом с курсором будет означать добавление вершины (рис. 19).

Простановка зависимостей на эскизе

Геометрические зависимости

Продолжая работать в режиме эскиза, проставьте на эскизе геометрические зависимости, воспользовавшись панелью и вкладкой Зависимости (рис. 20). Этот тип зависимостей налагает ограничения на взаимное расположение объектов чертежа.

Рис. 20. Геометрические зависимости

Рис. 20. Геометрические зависимости

Проставьте геометрическую зависимость Горизонтальность для всех горизонтальных линий эскиза. Вызовите команду Горизонтальность в командной строке или задайте команду Горизонтальность в выпадающем меню Зависимости -> Геометрические либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 21).

Рис. 21. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальность

Рис. 21. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальность

Рис. 21. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальность

ЛКМ последовательно укажите все горизонтальные линии.

Проставьте геометрическую зависимость Вертикальность для всех вертикальных линий эскиза. Вызовите команду Вертикальность в командной строке или задайте команду Вертикальность в выпадающем меню Зависимости -> Геометрические либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 22).

Рис. 22. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальность

Рис. 22. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальность

Рис. 22. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальность

ЛКМ последовательно укажите все вертикальные линии.

Горизонтальный отрезок под контуром детали будет являться осевой линией при построении 3D­тела вращения, поэтому проставьте для концов отрезка зависимость Фиксация. Вызовите команду фиксация в командной строке или задайте команду Фиксация в выпадающем меню Зависимости -> Геометрические либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 23).

Рис. 23. Панель и вкладка Зависимости. Фиксация

Рис. 23. Панель и вкладка Зависимости. Фиксация

Рис. 23. Панель и вкладка Зависимости. Фиксация

ЛКМ выберите концы отрезка.

Проставленные зависимости должны соответствовать показанным на рис. 24.

Рис. 24. Эскиз с геометрическими зависимостями

Рис. 24. Эскиз с геометрическими зависимостями

Примечания

1 Зависимости можно проставить автоматически. Сначала удалите проставленные зависимости. Для этого в командной строке вызовите команду удзависимость или задайте команду Удаление зависимостей в выпадающем меню Зависимости либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 25).

Рис. 25. Панель и вкладка Зависимости. Удаление зависимостей

Рис. 25. Панель и вкладка Зависимости. Удаление зависимостей

Рис. 25. Панель и вкладка Зависимости. Удаление зависимостей

ЛКМ последовательно укажите проставленные зависимости. Выбранная для удаления зависимость будет окрашиваться в темный цвет (рис. 26). После указания зависимостей, подлежащих удалению, для подтверждения нажмите клавишу Пробел или Enter.

Рис. 26. Удаление зависимостей

Рис. 26. Удаление зависимостей

Для настройки автоналожения зависимостей в командной строке вызовите команду настрзависимость или задайте команду Настройки наложения зависимостей в выпадающем меню Зависимости либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 27).

Рис. 27. Панель и вкладка Зависимости. Настройки 
наложения зависимостей

Рис. 27. Панель и вкладка Зависимости. Настройки 
наложения зависимостей

Рис. 27. Панель и вкладка Зависимости. Настройки
наложения зависимостей

В открывшемся окне настроек установите флажки напротив зависимостей Горизонтальность и Вертикальность, как показано на рис. 28, и нажмите ОК.

Рис. 28. Окно Настройки наложения зависимостей

Рис. 28. Окно Настройки наложения зависимостей

Автоматически проставьте зависимости, используя автоналожение зависимостей. Для этого в командной строке вызовите команду автозависимость или задайте команду Автоналожение зависимостей либо в выпадающем меню Зависимости либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 29).

Рис. 29. Панель Зависимости. Автоналожение зависимостей

Рис. 29. Панель Зависимости. Автоналожение зависимостей

Рис. 29. Панель Зависимости. Автоналожение зависимостей

ЛКМ укажите на полилинию и для подтверждения нажмите клавишу Пробел или Enter.

При использовании команды Автоналожение зависимостей важно проверить корректность наложенных зависимостей!

2 Использование панели Зависимости не позволяет создавать объекты и примитивы (за исключением операций моделирования 3D прямоугольный массив и 3D круговой массив, отображаемых в Менеджере параметров), поэтому было так важно совпадение количества вершин полилинии в п. 1.

Размерные зависимости

Продолжая работать с эскизом, проставьте размерные зависимости, используя панель или вкладку Зависимости (рис. 30). Этот тип зависимостей позволяет задавать параметрические размеры чертежа.

Рис. 30. Панель Зависимости. Параметрические размеры

Рис. 30. Панель Зависимости. Параметрические размеры

Рис. 30. Панель Зависимости. Параметрические размеры

Чтобы увидеть проставленные на эскизах размерные зависимости, откройте эскиз на редактирование.

В редактируемом эскизе проставьте параметрические размеры на вертикальные размеры. Для этого в командной строке вызовите команду заввертразм или задайте команду Вертикальный размер в выпадающем меню Зависимости -> Параметрические размеры либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 31).

Рис. 31. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальный размер

Рис. 31. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальный размер

Рис. 31. Панель и вкладка Зависимости. Вертикальный размер

Чтобы изменить значение параметра, дважды щелкните ЛКМ по размерной зависимости и после знака «=» введите необходимое значение. Простановку вертикальных размеров выполняйте от осевой линии, как показано на рис. 32.

Рис. 32. Эскиз с вертикальными размерами

Рис. 32. Эскиз с вертикальными размерами

Проставьте параметрический угловой размер на фаску. В командной строке вызовите команду завуглразм или задайте команду Угловой размер в выпадающем меню Зависимости -> Параметрические размеры либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 33).

Рис. 33. Панель и вкладка Зависимости. Угловой размер

Рис. 33. Панель и вкладка Зависимости. Угловой размер

Рис. 33. Панель и вкладка Зависимости. Угловой размер

Укажите этим размером угол фаски.

Простановку размеров выполняйте так, как показано на рис. 34.

Рис. 34. Эскиз с размером фаски

Рис. 34. Эскиз с размером фаски

Проставьте параметрические горизонтальные размеры. Для этого в командной строке вызовите команду завгорразм или задайте команду Горизонтальный размер в выпадающем меню Зависимости -> Параметрические размеры либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 35).

Рис. 35. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальный размер

Рис. 35. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальный размер

Рис. 35. Панель и вкладка Зависимости. Горизонтальный размер

Простановку размеров выполняйте, как показано как на рис. 36.

Рис. 36. Эскиз с горизонтальными размерами

Рис. 36. Эскиз с горизонтальными размерами

Закончите редактирование эскиза. Для этого в командной строке вызовите команду закончитьэскиз или задайте команду Закончить редактирование плоского эскиза в выпадающем меню 3D -> 2D Эскиз либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 37).

Рис. 37. Панель и вкладка Зависимости. Закончить редактирование плоского эскиза

Рис. 37. Панель и вкладка Зависимости. Закончить редактирование плоского эскиза

Рис. 37. Панель и вкладка Зависимости. Закончить редактирование плоского эскиза

Итак, мы познакомились с основными инструментами создания параметрических эскизов. Во второй части статьи мы научимся создавать параметрические 3D­детали с помощью эскизов, а также выполнять динамически меняющиеся виды и разрезы. 

Окончание в следующем номере