Параметризованное 3D-моделирование подшипникового стакана в nanoCAD Plus 20

Олег Ачкасов,
инженер САПР ООО «Макссофт-24»

В предыдущем номере* мы рассмотрели функционал создания параметрических эскизов. Теперь же с помощью параметрических эскизов выполним 3D-модель подшипникового стакана. Кроме того, мы научимся делать по 3D-моделям ассоциативные виды и разрезы, которые будут перестраиваться вслед за изменением параметров модели. Параметры модели управляются через изменения размерных зависимостей параметрических эскизов и за счет изменения значений в операциях 3D-моделирования. Все эти изменения можно выполнять централизованно через Менеджер параметров.

Создание 3D­детали

Создайте тело вращения с помощью параметрического эскиза. Для этого воспользуйтесь командой 3D Вращение, расположенной в командной строке, либо в выпадающем меню 3D -> 3D Элементы, либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 38).

Рис. 38. Панель и вкладка 3D. 3D Вращение

Откроется окно параметров команды 3D Вращение (рис. 39). ЛКМ укажите внутреннюю часть эскиза, которая при наведении курсора будет окрашиваться. Нажмите кнопку Ось, расположенную в окне параметров команды, и ЛКМ укажите ось эскиза. Будет построено 3D­тело вращения. Для подтверждения нажмите ОК.

Рис. 39. Параметры команды 3D Вращение

Создание параметрических отверстий детали

Параметрический эскиз отверстия

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

ЛКМ укажите торцевую поверхность фланца (рис. 40). При наведении курсора поверхность будет менять цвет.

Рис. 40. Выбор плоскости эскиза

В эскизе двумя отрезками начертите оси, совпадающие с осями X и Y. Для этого вызовите команду отрезок в командной строке или задайте команду Отрезок в выпадающем меню Черчение либо на панели Черчение (см. рис. 15).

Отрезки должны лежать на точке начала координат. Убедитесь, что в панели объектных привязок включена привязка Узел. Щелкните ПКМ на панели оПРИВЯЗКА и активируйте привязку Узел, если она неактивна (рис. 41). Чтобы отрезки были направлены вдоль осей, включите режим ОРТО, выбрав его ЛКМ на нижней панели (рис. 42) либо нажав клавишу F8.

Рис. 41. Объектная привязка Узел

Рис. 42. Режим ОРТО

К начерченным осям будет осуществляться привязка параметрическими размерами, поэтому укажите для концов отрезков зависимость Фиксация (рис. 43).

Рис. 43. Наложение геометрических зависимостей на оси

Начертите произвольную окружность. Для этого вызовите команду Окружность в командной строке либо в выпадающем меню Черчение -> Окружность -> Центр, радиус, либо на панели Черчение, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Построение (рис. 44).

Рис. 44. Панель Черчение и вкладка Построение. Окружность

Задайте диаметр окружности. Для этого в командной строке вызовите команду завдиамразм или задайте команду Диаметральный размер в выпадающем меню Зависимости -> Параметрические размеры, либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 45).

Рис. 45. Панель и вкладка Зависимости. Диаметральный размер

ЛКМ укажите окружность и проставьте размер (рис. 46).

Рис. 46. Простановка диаметрального размера на эскизе

Задайте параметрические размеры между окружностью и осями таким образом, чтобы центр окружности лежал на одной из осей. Для этого в командной строке вызовите команду завлинразм или задайте команду Линейный размер в выпадающем меню Зависимости -> Параметрические размеры, либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 47).

Рис. 47. Панель и вкладка Зависимости. Линейный размер

Укажите вертикальный и горизонтальный размер между центром окружности и осями (рис. 48). Обратите внимание, что один размер задает половину диаметра, а другой — смещение центра окружности от оси.

Рис. 48. Эскиз с размерами, задающими расположение отверстия

Завершите редактирование эскиза.

Вырезание отверстия

Вырежьте отверстие по созданному ранее параметрическому эскизу. Для этого в командной строке вызовите команду 3­выдавливание или задайте команду 3D Выдавливание в выпадающем меню 3D -> 3D Элементы, либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 49).

Рис. 49. Панель и вкладка 3D. Команда 3D Выдавливание

Откроется окно параметров команды 3D Выдавливание (рис. 50). Укажите ЛКМ внутреннюю часть эскиза, которая при наведении курсора будет окрашиваться. Затем в окне настроек команды укажите параметры, как показано на рис. 50, и нажмите ОК.

Рис. 50. Операция 3D Выдавливание. Вырезание насквозь

Создание кругового массива отверстий

Создайте круговой массив отверстий, используя ранее вырезанное отверстие. Для этого в командной строке вызовите команду 3­кругмассив или задайте команду 3D Круговой массив в выпадающем меню 3D -> 3D Элементы, либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 51).

Рис. 51. Панель и вкладка 3D. Команда 3D Круговой массив

Откроется окно параметров команды 3D Круговой массив (рис. 52). Укажите ЛКМ цилиндрическую поверхность отверстия, а затем в окне параметров выберите параметр Ось вращения и ЛКМ укажите цилиндрическую поверхность стакана. Появятся фантомы отверстий. Остальные параметры установите, как показано на рис. 52. Для подтверждения нажмите ОК.

Рис. 52. Операция 3D Круговой массив

Создание 3D­фасок и скруглений

Для создания фасок и скруглений также можно воспользоваться инструментами 3D­моделирования.

Создайте фаску с помощью инструмента 3D­моделирования. Для этого в командной строке вызовите команду 3­фаска или задайте команду 3D Фаска в выпадающем меню 3D -> 3D Элементы, либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 53).

Рис. 53. Панель и вкладка 3D. Команда 3D Фаска

Появится окно параметров команды 3D Фаска. С помощью ЛКМ выберите ребра. Выбранные ребра меняют цвет. Установите параметры команды, как показано на рис. 54, и нажмите ОК.

Рис. 54. Окно параметров команды 3D Фаска

Скругление создается аналогичным образом. В командной строке вызовите команду 3­скругление или задайте команду 3D Скругление в выпадающем меню 3D -> 3D Элементы, либо на панели 3D, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 55).

Рис. 55. Панель и вкладка 3D. Команда 3D Скругление

Дважды вызывая команду, проставьте скругления, как показано на рис. 56 и 57.

Рис. 56. Операция 3D Скругление

Рис. 57. Операция 3D Скругление

Создание 2D­видов и разрезов

Создайте два вида:

• вид спереди;
• вид справа.

Для этого в командной строке вызовите команду доб2­вид или задайте команду 2D вид в выпадающем меню 3D -> 2D виды, либо на панели 2D виды, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 58).

Рис. 58. Панель 2D виды и вкладка 3D. Команда 2D Вид

С помощью ЛКМ укажите 3D­деталь и для подтверждения нажмите клавишу Пробел или Enter. Появится чертеж вида спереди. ЛКМ укажите точку вставки вида. Теперь можно проставить остальные виды. Проведите курсором влево от вида спереди — появится вид справа. Укажите точку вставки. Для завершения команды нажмите ПКМ либо клавишу Esc. Чтобы виды проставлялись с проекционными зависимостями, активируйте режим ОРТО.

Создайте разрез по виду справа. Для этого в командной строке вызовите команду доб2­раз или задайте команду 2D разрез в выпадающем меню 3D -> 2D виды, либо на панели 2D виды, либо в ленточном интерфейсе на вкладке 3D­инструменты (рис. 59).

Рис. 59. Панель 2D виды и вкладка 3D. Команда 2D разрез

ЛКМ укажите вид справа, а затем, используя объектную привязку Квадрант (рис. 60), постройте линию разреза. Укажите ЛКМ точку вставки разреза. В итоге должны получиться два вида и разрез (рис. 61).

Рис. 60. Объектная привязка Квадрант

Рис. 61. Виды и разрез

Редактирование детали Менеджером параметров

Откройте Менеджер параметров. Для этого в командной строке вызовите команду менеджерпарам или задайте команду Менеджер параметров в выпадающем меню Зависимости, либо на панели Зависимости, либо в ленточном интерфейсе на вкладке Зависимости (рис. 62).

Рис. 62. Панель и вкладка Зависимости. Менеджер параметров

Откроется окно Менеджера параметров, содержащее четыре столбца:

• Имя. Здесь пользователь может самостоятельно задавать имена параметров, упрощая тем самым обращение к параметру;
• Выражение. В этом столбце пользователь может задать математическое выражение для вычисления значения параметра. В математических выражениях можно использовать имена параметров, математические операторы и функции. Для получения более подробной информации о поддерживаемых операторах и функциях откройте справку, нажав соответствующую кнопку в окне Менеджера параметров (рис. 63). Такая кнопка есть в большинстве окон nanoCAD;
• Значение. Здесь отображается значение параметра, вычисляемое по заданному выражению;
• Связанный объект. В этом столбце отображается имя объекта, которому принадлежит параметр.

Чтобы быстро отсортировать столбец по возрастанию или убыванию, необходимо щелкнуть ЛКМ по его названию.

Рис. 63. Менеджер параметров. Справка

Рис. 64. Изначальное имя параметра

Изначально имя параметра состоит из буквенного обозначения вида параметра и порядкового номера (рис. 64).

Рис. 65. Панель и вкладка 3D. Операции, отображаемые в Менеджере параметров

Рис. 66. Менеджер параметров. Категории и создание пользовательского параметра

Все параметры поделены на три категории (рис. 66):

• Размерные зависимости. Это параметрические размеры, проставленные при помощи панели Зависимости (см. рис. 30);
• Параметры модели. Параметры, содержащие настройки операций 3D­моделирования (рис. 65);
• Пользовательские параметры. Параметры, которые может задавать сам пользователь. Они не имеют связанного объекта, но имя пользовательского параметра можно использовать в выражениях для расчета значения других параметров. Чтобы создать новый пользовательский параметр, нужно нажать кнопку, которая так и называется: Создать новый пользовательский параметр (рис. 65).

В открытом окне Менеджера параметров отображается множество имен. Сложно сразу понять, какой параметр за что отвечает. В группе Параметры модели выберите ЛКМ какой­нибудь параметр. Связанный объект параметра на модели обозначится цветом (рис. 67).

Рис. 67. Менеджер параметров. Группа Параметры модели. Поиск связанного объекта

В окне Менеджера параметров нажмите кнопку Закрыть.

Чтобы понять, за что отвечают параметры группы Размерные зависимости, нужно открыть на редактирование связанный объект (эскиз).

Для удобства обращения к параметру ему нужно присвоить соответствующее имя. Чтобы переименовать параметр в эскизе, дважды щелкните ЛКМ по размерной зависимости. Откроется окно редактирования параметра размерной зависимости, где можно изменить имя и значение/выражение (рис. 68). Эти изменения также будут видны в окне Менеджера параметров.

Рис. 68. Окно редактирования параметра размерной зависимости

Рис. 69. Переименованные параметры в эскизе

Рис. 70. Переименованные параметры в эскизе

Переименуйте несколько параметров. Переименовывать параметры удобнее в эскизе, а задавать выражения — в Менеджере параметров. Поэтому сначала в эскизах переименуйте параметры (рис. 69 и 70), а затем напишите для них математические выражения (рис. 71) в Менеджере параметров. Для удобства перед написанием математических выражений отсортируйте имена параметров (см. рис. 71).

Рис. 71. Менеджер параметров. Имена и выражения

Создайте три пользовательских параметра. Присвойте им имена и выражения, как показано на рис. 72. Затем переименуйте параметр n в группе Параметры модели и напишите для него математическое выражение (см. рис. 72). Этот параметр отвечает за количество отверстий в круговом массиве.

Рис. 72. Менеджер параметров. Пользовательские параметры и количество отверстий

Закройте окно Менеджера параметров, подтверждая этим произведенные изменения параметров. Снова откройте Менеджер и присвойте параметру Рподш значение 45. Закройте окно Менеджера параметров. Обратите внимание, как перестроились 3D­модель детали и связанные с ней виды. Присвойте параметру Рподш значение 55. Проанализируйте работу выражений в Менеджере параметров.

Итак, мы пошагово разобрали процесс создания параметризованной модели подшипникового стакана, а также создали связанные с моделью 2D­виды и разрезы, динамически меняющиеся вслед за изменением параметров модели. В следующих статьях мы добавим к нашему стакану новые детали, задав их взаимное расположение при помощи инструментов 3D­зависимостей.