Взаимосвязи

Определения эскизов

Взаимосвязи обеспечивают геометрические взаимосвязи (равенство, касательность и т.д.) между объектами эскизов. Например, можно установить равенство между двумя горизонтальными объектами. Можно отдельно указать размер каждого горизонтального объекта, однако, если установить взаимосвязь "равенство" между ними, то потребуется обновлять только один размер при изменении длины. Взаимосвязи сохраняются вместе с эскизом.

Кратко рассмотрим какие возможны взаимосвязи в эскизе.

• Горизонтальность или вертикальность. Можно выбирать следующие объекты: одну или несколько линий, или две или несколько точек. При этом линии становятся горизонтальными или вертикальными (что определяется текущей системой координат эскиза). Точки выравниваются по горизонтали или вертикали. Могут быть два случая при назначении взаимосвязи:
• Точки не определены (не имеют фиксации), то действует правило "последней точки", согласно которому первые выбранные точки перемещаются к уровню (по горизонтали или по вертикали) последней выбранной точки.
• Одна из точек определена, остальные перемещаются на ее уровень.

На рисунке а показаны исходные прямые, которые нарисованы произвольно, на рисунке b - после применения к ним взаимосвязи горизонтальность, на рисунке с - вертикальность.

• Коллинеарность. Можно выбирать следующие объекты: две или несколько линий. При этом элементы будут лежать на одной бесконечной линии(см. рис.d).
• Перпендикулярность. Можно выбирать следующие объекты: две линии. Два элемента станут перпендикулярны друг к другу (это рисунок e).
• Параллельность. Можно выбирать следующие объекты: две или несколько линий. Элементы будут параллельны друг другу (рисунок f).

• Концентричность. Можно выбирать следующие объекты: две или более дуги, или точку и дугу. В этом случае для дуг используется один и тот же центр.
  На первом рисунке a показаны две исходные окружности. На рисунке b к ним применили взаимосвязь концентричность - окружности не изменились, но центры окружностей совпали.
• Равенство. Можно выбирать следующие объекты: две или более линии, или две или более дуги. Длины линий или радиусы становятся равными.
  В этом случае положение центров окружностей не менялось, а вот радиусы стали равны. Алгоритм работы такой - если для одной окружности задан размер, то вторая окружность становится равной первой. Если размеры не заданы, то радиусы всех окружностей становятся равными радиусу последней окружности из списка. (с)
• Касательность. Можно выбирать следующие объекты: дугу, эллипс или сплайн, и линию или дугу. Линию и кривую грань или поверхность в трехмерном эскизе. При этом два элемента становятся касательными друг к другу.
  Случай касательности вы можете видеть на рисунке d.
• Корадиальность. Можно выбрать две или более дуги. У всех элементов будет один и те же центр и радиус. Две окружности становятся нарисоваными из одного центра и с равным радиусом - сливаются (рисунок e). В одном эскизе это бесполезно.

Средняя точка. Можно выбирать следующие объекты: точку и линию. Точка становится в центре линии, причем, при неопределенном эскизе, изменяется как положение точки, так и положение линии. Эти изменения подчиняются следующему правилу: средняя точка располагается в точке проекции исходной точки на линию. Точка проекции может быть на продолжении линии. Длины сторон линии по обе стороны точки вычисляются так:

На рисунке показаны два варианта, при которых проекция исходной точки лежит на линии. Как видно из рисунков, размер линии равен удвоенному расстоянию от точки проекции до левого края линии. Рисунки 1 и 2 иллюстрируют различие в размере получаемой линии при перемещении исходной точки вдоль исходной линии. Красным цветом обозначен перпендикуляр, черным - справочные размеры.

На рисунке показаны два варианта, при которых проекция исходной точки лежит на продолжении линии. Как видно из рисунков, размер линии равен удвоенному расстоянию от точки проекции до левого края линии. Рисунки 1 и 2 иллюстрируют различие в размере получаемой линии при перемещении исходной точки вдоль исходной линии. Желтым цветом обозначено продолжение исходной линии, на которую опускается перпендикуляр.

И, наконец, расстотрим правильный вариант использования этой взаимосвязи. Для этого достаточно задать размер исходной линии. Точка при этом становится в середину линии, которая остается неподвижной.

Пересечение. Эта взаимосвязь устанавливает точку в место пересечения двух линий. Для ее работы нужно выбрать две линии и одну точку. Рассмотрим работу взаимосвязи на конкретном примере: На рисунке 1 задана горизонтальная прямая "a" (определенная), произвольная наклонная прямая "b" (неопределенная) и произвольная точка "c" (также неопределенная). При задании взаимосвязи "пересечение" для всех этих объектов будет применяться следующий алгоритм: Из точки "c" на наклонную прямую "b" опускается перперндикуляр "c'с", использующийся в качестве вектора параллельного переноса (см. рис) прямой "b" из точки пересечения перпендикляра "c'" в заданную точку "c". Затем из точки "c" опускается перпендикуляр "cc''" на горизонтальную прямую "a", который также используюется в качестве вектора параллельного переноса (см. рис) прямой "b" из точки "c" в точку основания перпендикуляра "c''". После этого точка "с" становится точкой "с''". Результат этого запутанного объяснения показан графически на рисунке "2".

Совпадение. Эта взаимосвязь устанавливает точку на линию, дугу или эллипс. Для прямой и точки, точка устанавливается в основание перпендикуляра, опущенного на прямую. Для дуги и точки, точка устанавливается в точку дуги, ближайшую к ней.

Для того, чтобы точно определить, какие из элементов эскиза будут перемещаться и образовывать заданные взаимосвязи, желательно иметь определенные элементы эскиза. В этом случае вновь создаваемые элементы будут привязываться к уже определенным элементам.
Тем более, что создать эскиз из неопределенных элементов гораздо сложнее, чем из определенных. Потратив несколько минут на задание размеров и взаимосвязей можно сэкономить массу времени на выяснении тонкостей алгоритма перемещения неопределенных элементов.

Панель инструментов "Элементы"

включает в себя элементарные операции с трехмерными объектами.

Рассмотрим несколько элементарных инструментов: Вытянутая бобышка/основание, Вытянутый вырез, Элемент по сечениям, Прямоугольный массив, Круговой массив, Зеркальное отражение.

Вытянутая бобышка/основание

Вытяжку эскиза можно представить как создание объемной фигуры из плоской путем вытягивания ее контура в направлении оси "Z" с заполнением материалом получившегося объема. Так, например, вытягивая окружность мы получаем цилиндр, из прямоугольника получаем параллелепипед и так далее. При вытяжке элемента указывается "Граничное условие вытяжки". Доступные параметры зависят от выбранного типа вытяжки. Направление вытяжки По умолчанию программа предлагает произвести вытяжку в одном направлении от плоскости исходного эскиза. В граничных условиях плоскость исходного эскиза называется "средней поверхностью". Исходное направление показывается маркером. Для изменения исходного направления вытяжки его можно как с помощью маркера, так и с помощью кнопки "Реверс направления". Чтобы вытянуть эскиз в двух направлениях от средней поверхности есть два пути: выбрать граничное условие "от средней поверхности". При этом модель вытягивается симметрично в обе стороны от средней поверхности на расстояние, заданное параметром "Глубина". Подробнее про вытяжку "от средней поверхности" см. ниже" Если необходимо вытянуть бобышку на разные расстояния в каждом направлении, активизируйте флажок "Направление 2" и выберите для обоих направлений граничное условие "На заданное расстояние". Введите нужные расстояния в полях "Глубина" для каждого направления.

Граничное условие Граничные условия задают условие окончания вытяжки эскиза. В самом простом случае вытяжка производится от средней поверхности до "средней поверхности + глубина". Это условие называется "На заданное расстояние". До вершины Граничное условие "До вершины" ограничивает глубину вытяжки перпендикуляром, проведенным из заданной вершины на направление вытяжки. Попробовать в работе это граничное условие можно, создав эскиз в форме буквы "П", вытянув его на некоторое расстояние, а затем создав эскиз на внутренней поверхности "П" и вытянув его "до вершины", указав в качестве последней любую противолежащую вершину.

До поверхности Граничное условие "до поверхности" работает практически так-же, как и условие "До вершины", но в отличие от последнего торец бобышки вплотную примыкает к выбранной поверхности. Подобным образом работает и граничное условие "На расстоянии от поверхности". С помощью этого условия можно остановить вытяжку на некотором расстоянии от заданной поверхности, как на рисунке. При этом торец бобышки будет параллелен выбранной поверхности.

Через все Граничное условие "через все" вытягивает элемент от плоскости эскиза через всю существующую геометрию, как показано на рисунке. Торец бобышки срезается по перпендикуляру, опущенному из крайней точки модели на направление вытяжки.

От средней поверхности Граничное условие "от средней поверхности", как уже было сказано выше, вытягивает бобышку на одинаковые расстояния в обоих направлениях от проскости эскиза. Это можно увидеть на рисунке. Расстояния "А" равны между собой и равны параметру "Глубина".

Уклон При использовании уклона эскизы средней поверхности и торца бобышки являются подобными. При уклоне внутрь эскиз торца бобышки получается меньше эскиза основания, при уклоне наружу - больше. Внешне это выглядит как усеченная пирамида, либо как усеченный конус. Уклон задается в градусах между общим направлением вытяжки и боковой поверхностью. На рисунке показан уклон "внутрь" и буквой "А" обозначен угол уклона.

Тонкостенный элемент Тонкостенный элемент создает бобышку, которая состоит из тонкой стенки с открытыми торцами, а не заполнена материалом целиком. Это видно на рисунке "А". "Толщина" тонкостенного элемента задает толщину стенки. "Тип" тонкостенного элемента определяет как именно будут располагаться стенки элемента:

• "В одном направлении" - Внешняя или внутренняя стенка элемента образуется преобразованием подобия контура исходного эскиза (на рисунках показан синей линией) наружу (см. рисунок "B") или внутрь (см. рисунок "C"). Для переключения между этими вариантами используйте кнопку "Реверс направления".
• "От средней поверхности" - преобразование подобия контура исходного эскиза ведется в двух направлениях, на одинаковое расстояние в обе стороны. Это хорошо видно на римунке "D".
• "В двух направлениях" - почти то-же самое, что и "от средней поверхности", но теперь можно задать свою толщину для каждого направления. На рисунке "E" в одном направлении толщина стенки в 2 раза больше, чем в другом.

Торцевая пробка "Торцевая пробка" позволяет как-бы "заткнуть" открытый с торцов тонкостенный элемент. Единственный параметр "толщина пробки" задает толщину листа материала, используемого для пробки. На рисунке показан разрез цилиндра с торцевой пробкой. Толщина материала тонкостенного цилиндра и толщина материала торцевой пробки сделаны равными. Торцевая пробка доступна при вытяжке основания.

Вытянутый вырез

На рисунке справа представлена панель Менеджера свойств при выполнении операции "Вытянутый вырез". Подержите указатель мыши над элементами управления менеджера свойств для того, чтобы узнать назначение каждого элемента. Вытянутый вырез - это операция, по сути своей обратная вытяжке. Если при вытяжке мы создавали объем, заполненный материалом, вытягивая эскиз, то при создании выреза мы убираем объем из уже созданной модели. Вырезы применяются как для создания отвертий различной формы, так и для создания канавок, убирания части материала и т.д. Вырез создается после хотя-бы одной операции вытяжки или любой другой операции создания формы. Вырез, как и бобышка создается из экиза на плоской грани модели, либо на отдельной плоскости. Для создания вытянутого выреза надо сделать эскиз активным, нажать кнопку "Вытянутый вырез" на панели инструментов "Элементы", либо войти в меню "Вставка" - "Вырез" - "Вытянуть".

В основном элементы Менеджера Свойств при выполнении операции выреза совпадают с аналогичными элементами при выполнении операции вытяжки бобышки, но имеются и отличия. Граничные условия "На заданное расстояние", "Через все", "До вершины", "До поверхности", "На расстоянии от поверхности" и "От средней поверхности" работают так-же, как и аналогичные условия при вытяжке бобышки. До следующей Это граничное условие произвонит вырез по направлению выреда до первой встреченной грани или поверхности. На рисунке показана "П-образная" модель, к одной из "ножек" которой применена операция выреза "до следующей". В результате прямоугольное отверстие образовалось лишь в одной "ножке" модели.

Переставить сторону для выреза Это еще один параметр, которого не было при вытяжке бобышки. По умолчанию вырез производится ВНУТРИ вырезаемого эскиза. Если надо убрать материал СНАРУЖИ эскиза, используентся этот параметр. На рисунке "А" показан вырез по умолчанию, а на рисунке "В" - вырез с использованием параметра "Переставить сторону для выреза"

Линейный массив

На рисунке справа представлена панель Менеджера свойств при выполнении операции "Линейный массив". Подержите указатель мыши над элементами управления менеджера свойств для того, чтобы узнать назначение каждого элемента. Линейный массив предназначен для создания подобных геометрических объектов, расположенных на прямой, либо на плоскости. Линейный массив осуществляет копирование выбранных объектов через определенное расстояние. Примером линейного массива может служить расположение окон в многоэтажном доме или расположение фонарных столбов вдоль дороги, шпал на железной дороге и т.д. Чтобы создать простейший линейный массив выполните следующие шаги:

• Создайте вытянутое основание в виде прямоугольного параллелепипеда.
• Выберите какую-либо его грань и вырежьте в ее углу отверстие.
• Нажмите кнопку "Линейный массив", или зайдите в меню "Вставка" - "Массив/Зеркало" - "Линейный массив".
• Укажите в качестве "Направления 1" одно из ребер основания.
• Активизируйте окно "Копировать элементы" и нажмите на отверстие. Как альтернативный вариант можно активизировать окно "Копировать грани" и выбрать по очереди все грани, из которых состоит отверстие. Боковая цилиндрическая поверхность отверстия тоже считается гранью. Копирование граней бывает полезно в случае, если модель импортирована из другой программы и содержит только грани, а не элементы.
• Задайте число копируемых элементов и расстояние между ними. В графической области будет показано предварительное расположение отверстий массива.
• Если необходимо, воспользуйтесь кнопкой "Реверс направления" для того, чтобы копируемые элементы располагались по другую сторону от исходного.
• Нажмите "ОК".

В результате получится ряд отверстий на заданном вами расстоянии. Внимательно следите, чтобы какой-нибудь элемент массива не "повис в воздухе", то есть все элементы массива должны приходиться на поверхность параллелепипеда, хотя бы частично. В противном случае SolidWorks выдаст сообщение об ошибке. Задействуем теперь "Направление 2".

• Найдите в списке дерева конструирования "Линейный массив 1"
• Щелкние по нему правой кнопкой мыши и в появившемся окне выберите пункт "Редактировать определение". Это действие вернет вас в окно "Менеджера свойств" так, как будто вы не нажимали кнопку "ОК".
• Щелкните в зоне окна "Направление 2"
• Выберите ребро основания, перпендикулярное ранее выбранному.
• Задайте число копируемых элементов и расстояние между ними для второго направления.
• Если необходимо, воспользуйтесь кнопкой "Реверс направления" для того, чтобы копируемые элементы располагались по другую сторону от исходного.
• Нажмите "ОК".

У вас получится линейный массив, состоящий из нескольких рядов отверстий, показанный на рисунке "А" ниже. Желтой стрелкой обозначено "Направление 1", зеленой стрелкой - "Направление 2". Красным обозначен исходный элемент.

В окне группы "Направление 2" есть дополнительный параметр "Только исходный элемент". Он позволяет при создании массива в двух направлениях копировать во втором направлении только исходный элемент и не копировать копии элемента в направлении 1. На рисунке "В" показано то, что получается при включении этого параметра.

Следующее окно - "Пропустить экземпляры". Оно служит для исключения из массива некоторых элементов. На рисунке показано, что из массива исключен центральный элемент. Для того, чтобы исключить элементы из массива, активизируйте окно "Пропустить экземпляры". При этом возле каждого элемта массива появится маркер, нажав на который можно внести элемент в список исключаемых. Чтобы вновь отобразить элемент - выберите его в списке окна "Пропустить экземпляры" и нажмите на клавиатуре клавишу "Delete".

Рассмотрим теперь параметры операции "Линейный массив". С их помощью можно не только просто копировать элементы, но и динамически изменять их размеры. Например, нам нужно, чтобы вырез в треугольной детали по вертикали изменял свою высоту и всегда отстоял на 5 мм от гипотенузы и катета треугольника основания. Можно нарисовать 3 эскиза отдельно и вытянуть каждый из них, а можно воспользоваться параметром Линейного Массива - Изменить Эскиз. Нарисуйте эскиз выреза на грани онования. Попарно задайте взаимосвязь "параллельность" сторонам эскиза выреза и ребрам основания, так, как показано на рисунке желтым цветом. Размер "20" на рисунке является "управляющим" размером. Это значит, что при его изменении меняются размеры всего эскиза. Дважды нажмите на этот размер и, используя кнопки изменения значения параметра (со стрелками), попробуйте поменять значенеи размера. При этом весь эскиз должен двигаться влево-вправо и изменять свою высоту. Делаем из нашего эскиза вырез. Выбираем Линейный массив. В качестве Направления 1 выберите размер "20", то есть управляющий размер. Настройте количество элементов и расстояние и активизируйте параметр "Изменить эскиз". Результат вы видите на рисунке "В". А на рисунке "А" показан тот-же самый массив, но с выключенной функцией "Изменить Эскиз".

Геометрический массив - это последний параметр в панели менеджера свойств Линейного массива. Рассмотрим работу Геометрического массива на примере рисунка. На рисунке показан разрез модели, в которой выполнен верез "на расстоянии от поверхности". В качестве поверхности задана скошенная грань модели. После выполнения выреза задан линейный массив, дважды дублирующий вырез. На рисунке "А" показан обычный массив, получающийся при ВЫКЛЮЧЕННОМ параметре "Геометрический массив", а на рисунке "В" - то, что получается при ВКЛЮЧЕННОМ параметре "Геометрический массив". Как мы видим, в первом случае для каждого экземпляра массива решается заданное граничное условие "на расстоянии от поверхности", в результате чего изменяется внешние размеры выреза. Во втором случае каждый экземпляр просто копикует исходный элемент, что ускоряет прорисовку всей модели. Нельзя создать геометрический массив элементов, грани которых слиты с остальной деталью. И последнее - если изменить исходный элемент, соответственно ему изменятся и все остальные элементы массива.

Круговой массив На рисунке справа представлена панель Менеджера свойств при выполнении операции "Круговой массив". Подержите указатель мыши над элементами управления менеджера свойств для того, чтобы узнать назначение каждого элемента. Круговой массив предназначен для создания подобных геометрических объектов, расположенных по окружности. Круговой массив осуществляет копирование выбранных объектов, поворачивая их на определенный угол. Примером кругового массива могут служить спицы в колесе, сиденья карусели и т.д. Элементы менеджера свойств и общие приемы работы с круговым массивом практически те-же, что и при работе с линейным массивом. Однако, имеются и некоторые различия, которые мы сейчас и рассмотрим.

• Во-первых, круговой массив не имеет направлений. Вместо них используется понятие "Массив оси". Поскольку для размешения элементов по кругу нужна ось, она должна быть задана.
• В качестве оси может выступать как элемент "ось", так и любое ребро или кромка, имеющиеся в модели.
• Во-вторых, вместо расстояния между экземплярами указывается "угол" между экземплярами.
• В окне настройки имеется параметр "Равный шаг". Его действие сводится к вычислению угла между соседними элементами путем деления "Суммарного угла" на "Количество экземпляров". По умолчанию "Суммарный угол" равен 360 градусам. Значение "Суммарного угла" при активации параметра "Равней шаг" становится на том-же месте, где находился параметр "Угол".
• Кнопка "Реверс направления" переворачикает направление оси на 180 градусов. В результате отсчет начинает вестись в другую сторону. (Например, был по часовой стрелке, а стал против часовой стрелки).

Дата добавления: 2014-01-04