Деграве В.С., Клюкин В.Ю., Полищук М.Н. Проектирование и моделирование промышленных изделий. Часть 1

Подождите немного. Документ загружается.

3. В дереве конструирования выберем плоскость Спереди, создадим новый эс-

киз нажатием левой кнопки мыши на кнопку . При этом произойдет переход

в режим построения эскиза, и на экране появится панель инструментов эскиза.

4. Проведем окружность произвольного радиуса из Исходной точки .

5. Проведем еще одну окружность произвольного радиуса из .

6. Нажатием кнопки перейдем

в режим простановки размеров.

7. Проставим размеры, как это показано на рис. 6.

8. Для завершения «отожмем» кнопку .

Упражнение 1. Создайте самостоятельно остальные эскизы (рис. 7, 8, 9),

используемые в детали Стакан.

Рис. 7 Рис. 8 Рис. 9

Замечание. В эскизе на рис. 9 укажите с помощью инструмента Добавить

взаимосвязь , что центр окружности и Исходная точка горизонтальны.

Ниже, в разделах, посвященных элементам, деталям и сборочным едини-

цам, будут приведены другие, более сложные примеры построения эскизов.

3. ЭЛЕМЕНТЫ

Элементы – это отдельные геометрические формы, в сочетании обра-

зующие детали. Некоторые типы элементов можно добавлять в сборочные еди-

ницы. В состав элементов SolidWorks входят: основание, бобышка, вырез, от-

верстие, массив и др. (рис.10).

Рис. 10

Элементы создают при помощи следующих основных операций: вытя-

нуть (Extrude), повернуть (Revolve), «протянуть» по траектории (Sweep), «по-

строить» по сечениям (Loft), скруглить (Chamfer), «снять» фаску (Fillet).

3.1. Типы элементов SolidWorks

Вытянутая бобышка/Основание. Основание является первым

элементом в каждой детали, создаваемой в SW. Основание бывает только одно.

Оно может быть создано командами

Вытянуть, По траектории, Повернуть

или По сечениям (из одного или нескольких эскизов) или Придать толщину (из

поверхности). Бобышка – это элемент, добавляющий в деталь материал. Она

создается теми же способами, что и основание. Соответствующие команды ме-

ню: Вставка

→

Основание

→

Вытянуть и Вставка

→

Бобышка

→

Вытянуть.

Повернуть. Создает основание или бобышку путем поворота эскиза отно-

сительно осевой линии. Угол поворота задается пользователем (по умолчанию

он равен 360

). Команда меню Вставка

→

Основание

→

Повернуть.

Вытянутый вырез. Вырез – это элемент, удаляющий материал из дета-

ли или сборочной единицы. Он может быть создан командами Вытянуть, По

траектории, Повернуть или По сечениям (из одного или нескольких эскизов)

или Придать толщину и Поверхностью (из поверхности). Соответствующая

команда меню: Вставка

→

Вырез

→

Вытянуть.

Повернуть. Создает вырез путем поворота эскиза относительно осевой

линии. Команда меню Вставка

→

Вырез

→

Повернуть.

Скругление. Создает округленную внутреннюю или внешнюю грань дета-

ли. Можно скруглить все кромки грани, выбранные множества граней, выбран-

ные кромки или петли кромки. Скругления можно выполнять с постоянным

или переменным радиусом. В последнем случае для каждой вершины скруг-

ляемой кромки указывается свой радиус. Команда меню: Встав-

ка

→

Элементы

→

Скругление.

Фаска. Создает скос на выбранных кромках и (или) гранях. Команда ме-

ню: Вставка

→

Элементы

→

Фаска.

Ребро. Ребро – это особый тип вытянутого элемента, созданного из не-

замкнутого нарисованного контура. Команда добавляет материал заданной

толщины в заданном направлении между контуром и существующей деталью.

Команда меню: Вставка

→

Элементы

→

Ребро.

Вспомогательная плоскость. Для создания нового эскиза могут исполь-

зоваться не только стандартные плоскости Спереди, Сверху, Справа, но и вспо-

могательные. Для этого применяют инструмент Вспомогательная плоскость

или команду меню Вставка

→

Справочная геометрия

→

Плоскость. Вспомога-

тельная плоскость может быть создана различными способами: смещенная (па-

раллельно заданной плоскости или грани на указанном расстоянии); под углом

(через кромку, ось или геометрию эскиза под заданным углом к грани или

плоскости); через три точки; параллельная через точку (через точку парал-

лельно плоскости или грани); через линию и

точку; перпендикулярно кривой че-

рез точку; на поверхности.

Справочная ось. Справочная (или вспомогательная) ось используется при

создании геометрии детали (например, цилиндрической поверхности).

Масштабирование модели.

Оболочка. Делает деталь полой, оставляя открытыми выбранные грани и

тонкие стенки на остальных гранях. Команда меню Вставка

→

Элементы

→

Оболочка.

Уклон. Заостряет выбранные грани модели под заданным углом для уп-

рощения удаления отлитой детали из литейной формы. Уклон можно до-

бавить в существующую деталь или создать при вытягивания элемента.

Отверстие простое. Размещает круглое отверстие на указанную глуби-

ну. Команда меню Вставка

→

Элементы

→

Отверстие

→

Простое.

Отверстие под крепеж. Создает отверстие со сложным профилем, такое

как цековка или зенковка. Команда меню Вставка

→

Элементы

→

Отвер-

стие

→

Под крепеж.

Сгибы. Создает сгибы для деталей из листового металла. Команда меню

Вставка

→

Элементы

→

Сгибы.

Купол. Добавляет купол на плоскую грань. Команда меню Вставка

→

Элементы

→

Купол.

Элемент-Контур. Создает на модели деформированную поверхность из

грани. Деформированная поверхность может быть растянута или сжата.

Команда меню Вставка

→

Элементы

→

Элемент-Контур.

Переместить/Измерить элементы. Перемещает, вращает и изменяет

размеры вытянутого элемента путем перетаскивания маркеров.

Линейный массив. Создает линейный массив из выбранных элементов.

Круговой массив. Создает круговой массив из выбранных элементов.

3.2. Создание элемента способом Вытянуть

Команда Вытянуть растягивает нарисованный профиль элемента в од-

ном или нескольких направлениях либо как тонкостенный, либо как твердо-

тельный элемент. Операция вытягивания либо добавляет материал в деталь, ли-

бо удаляет его.

Для команды Вставка

→

Бобышка

→

Вытянуть задаются:

• Тип (граничное условие): на заданное расстояние, через все, до следующего,

до поверхности, на расстоянии от поверхности, от средней поверхности,

до вершины;

• Глубина – глубина вытяжки;

• Реверс направления – позволяет изменить направление вытяжки на противо-

положное тому направлению, которое предлагается по умолчанию;

• Придать уклон – придает элементу уклон при

вытяжке;

• В одном направлении или Оба направления – вытягивает элемент в одном

или в обоих направлениях от плоскости эскиза;

• Вытянуть как твердотельный или Тонкостенный элемент; добавляет в мо-

дель трехмерный элемент, ограниченный эскизом, тонкостенный же элемент

образуется вытягиванием оболочки заданной толщины.

Пример 2. Создание элемента способом Вытянуть.

Вернемся

к процедуре создания «Стакана» (рис. 5).

1. Активизируем Эскиз1, нажав на его названии в дереве

конструирования и выбрав из контекстного меню пункт

Редактировать эскиз.

2. Нажмем кнопку вытянутая бобышка в панели ин-

струментов Элементы. Слева появится диалоговое окно

(рис. 11), где выберем параметр на заданное расстояние

(Blind) и введем значение 80 мм.

Кнопка рядом с надпи-

сью на заданное расстояние позволяет менять направле-

ние построения бобышки. Построение ведется в одном

направлении от плоскости эскиза, поэтому рядом с над-

писью Направление 2 галочка отсутствует.

3. Нажмем зеленую галочку в левом верхнем углу, тем

самым, завершив построение бобышки.

Рис.11

Упражнение 2. Создайте вытянутую бобышку на основе Эскиза2 (рис. 7).

Замечание. Сначала измените плоскость, на которой находится эскиз. Для

этого, нажав правой кнопкой мыши на Эскиз2 в дереве конструирования, выбе-

рите пункт Редактировать плоскость эскиза (Edit Sketch Plane) и укажите мы-

шью на заднюю плоскость сформированного основания Вытянуть1. Глубина

вытяжки элемента Вытянуть2

равна 5 мм.

Упражнение 3. Создайте вытянутый вырез на основе Эскиза3 (рис. 8) и

Эскиза4 (рис. 9).

Замечание. Для этого активизируйте соответствующие эскизы и восполь-

зуйтесь инструментом . Вырезы должны проходить Через все (Through All).

3.3. Создание элемента способом Повернуть

Команда Повернуть создает основание, бобышку или вырез путем пово-

рота эскиза вокруг осевой

линии. Последовательность действий:

• создать осевую линию и замкнутый контур из непересекающихся кривых;

• выполнить команду меню Вставка

→

Основание

→

Повернуть (кроме основа-

ния, можно повернуть бобышку или вырез) или нажать соответствующие

кнопки панели инструментов Элементы;

• выбрать тип направления и указать угол поворота;

• выбрать тип элемента: твердотельный или тонкостенный.

Пример 3. Создание элемента способом Повернуть.

Рассмотрим процедуру создания элемента способом Повернуть на приме-

ре колец детали «Подшипник» (рис. 12).

Рис. 12 Рис. 13

1. Сначала создадим эскиз (рис. 13).

Для этого рекомендуется создать четверть эскиза, про-

вести осевые линии , а затем выполнить симметрич-

ное отображение (команда Зеркало ) сначала относи-

тельно одной, а затем относительно другой оси. далее

проставить размеры.

2. Выполним команду Повернуть , задав ось враще-

ния (осевая линия Line12) и угол поворота 360

(рис.

14).

Упражнение 4. Создайте шарик «Подшипника» (диаметр шарика 9,5 мм).

3.4. Создание элемента способом Элемент – По траектории

При использовании команды Элемент

→

По траектории создается бо-

бышка, основание или вырез путем перемещения профиля (сечения) по траек-

тории согласно следующим правилам:

• профиль должен быть замкнутым;

• направление может быть разомкнутым или замкнутым; состоять из кривых

одного эскиза, являться справочной кривой или множеством кромок модели;

• начальная точка направления должна лежать на плоскости профиля

;

• ни сечение, ни направление, ни полученный в результате твердотельный

элемент не могут быть самопересекающимися.

Для создания простого элемента по траектории:

• рисуют замкнутый непересекающийся профиль на одной плоскости;

• создают направление, вдоль которого будет "вытягиваться" профиль – суще-

ствующие кромки модели, справочные кривые, элементы эскиза;

• выполняют команду создания элемента

по траектории;

• в появившемся диалоговом окне По траектории на вкладке По траектории

заполняют графы Сечение элемента по траектории и Направление элемен-

та по траектории;

• в графе Ориентация/Контроль скручивания выбирают По направлению (се-

чение остается ориентированным под одним и тем же углом к направлению),

или Параллельно к начинающему

сечению (остается параллельным к началь-

ному сечению).

Рис. 14

При создании элемента по траектории с использованием направляющих

кривых выполняют дополнительные операции:

• создают направляющие кривые (как эскиз, справочные кривые или кромки

модели);

• добавляют взаимосвязь Точка пронзания в эскиз профиля, где направляющие

кривые пересекают профиль;

• в графе Ориентация/Контроль скручивания выбирают пункт По направле-

нию и 1-ой направляющей кривой

или По 1-ой и 2-ой направляющей кривой;

• на вкладке Дополнительный диалогового окна По траектории указывают

направляющие кривые.

Пример 4. Создание элемента способом По траектории.

Рассмотрим процедуру создания элемента способом По траектории на

примере детали Пружина (рис. 15).

Рис. 15 Рис. 16

1. Создадим новый файл детали Пружина.

2. На плоскости Спереди откроем новый эскиз .

3. Проведем окружность радиусом 60 мм из Начальной точки .

4. Выполним команду головного меню Вставка→Кривая→Спираль (In-

sert→Curve →Helix/Spiral). Введем значения параметров спирали (рис. 16):

• Определить по (Defined by): Шаг и Количество витков.

• Шаг(Pitch): 80 мм, Количество витков (Revolution): 5.

• Начальный угол (Start angle): 135. Подтвердим ввод кнопкой ОК.

5. Выберем плоскость Сверху и создадим новый эскиз. Построим вертикальную

осевую линию из начальной точки и закроем этот эскиз.

6. На панели Справочная геометрия выберем инструмент Плоскость и оп-

ределим ее положение по начальной точке спирали и осевой линии (рис. 17).

7. В плоскости Plane 1 создадим новый эскиз (рис. 18): построим окружность с

центром

в начальной точке спирали диаметром 10 мм.

8. Для создания вытянутой бобышки по траектории нажмем кнопку . Основа-

нием элемента будет служить маленькая окружность, а траекторией – спираль.

Рис. 17 Рис. 18 Рис. 19

Упражнение 5. С помощью Элемента по траектории «нарежьте» резьбу

на болте.

3.5. Создание элемента способом По сечениям

Команда По сечениям создает элемент путем построения переходов меж-

ду профилями. Элемент по сечениям может быть основанием, бобышкой или

вырезом. Он создается с помощью двух или нескольких профилей. Первый или

последний профиль могут

быть точкой, а для твердотельного элемента – граня-

ми модели, гранями, созданными линиями разъема, плоскими профилями,

вспомогательными поверхностями.

Для создания простого элемента по сечениям:

• определяют плоскости для эскизов профилей, используя существующие гра-

ни и вспомогательные плоскости или создав новые вспомогательные плос-

кости; при этом плоскости не должны быть параллельными;

• рисуют профили;

• выполняют команду создания элемента по сечениям;

• указывают профили по порядку, нажимая соответствующую точку на

каж-

дом профиле; если необходимо, производят коррекцию последовательности

контуров или положения характерных точек;

• уточняют параметры: Замкнуть поверхность (для создания замкнутой по-

верхности вдоль направления элемента по сечениям), Сохранить касание

(чтобы сделать поверхности в итоговом элементе по сечениям соприкасаю-

щимися), Дополнительное разглаживание (для получения сглаженных по-

верхностей).

Кроме простого,

могут быть созданы и другие типы элементов по сечени-

ям: с неплоскими гранями, с линией разъема (для создания неплоского профиля

на грани модели), с направляющими кривыми (для соединения профилей), с

осевой линией (в качестве направляющей кривой).

3.6. Создание элементов с помощью массивов

Команда Массив создает линейный или круговой массив из выбранного

элемента (элементов). Команда Зеркало копирует выбранный элемент (элемен-

ты), зеркально отражая их относительно выбранной плоскости или грани.

Линейный массив. Для создания линейного массива:

• создают основание, а в нем элементы (бобышки или вырезы), которые

должны повторяться;

• выполняют команду Вставка

→

Массив/Зеркало

→

Линейный массив;

• активизировав графу Копировать элементы, указывают элементы, из кото-

рых должен быть образован массив;

• нажимают на кромку модели или размер, чтобы указать направление масси-

ва или задающий размер для параметра Первое направление (используют Ре-

верс направления, чтобы сменить его на противоположное);

• вводят значения Интервала (расстояние между

соответствующими точками

на копиях) и Числа элементов массива;

• завершают работу нажатием OK, если массив создается в одном направле-

нии; в противном случае выбирают Второе направление и задают параметры

направления, интервала, числа элементов.

Пример 5. Использование Линейного массива.

Используем Линейный массив для создания Подшипника (см. рис. 12).

1. Сначала выполним команду головного меню

Вид

→

Временные оси (View

→

Temporary Axis) для ото-

бражения оси элемента Вытянуть1, которая будет ис-

пользоваться в качестве оси симметрии массива.

2. Используем инструмент для создания линейного

массива.

3. В появившемся окне (рис. 20) зададим параметры

массива: ось вращения, указав мышью на временную

ось в графической зоне, задав с клавиатуры расстояние

между элементами 20 мм и число

элементов 2, а также

указав в позиции Тела для Копирования (Bodies to Pat-

tern) копируемый элемент (шарик), указав на него в гра-

фической зоне или нажав на название Revolve2 в списке

твердых тел дерева конструирования.

Круговой массив. Для создания кругового массива:

• создают основание, а в нем элементы (бобышки, вырезы или отверстия), ко

торые должны повторяться;

• создают ось (можно использовать временную ось) или используют сущест-

вующую линейную кромку или ось, вокруг которой будет образован массив;

• выполняют команду Вставка

→

Массив/Зеркало

→

Круговой массив;

• в графе Копировать элементы указывают на элемент (элементы), из кото-

рых создается массив;

• выбирают ось или угловой размер для определения массива;

• указывают Интервал в градусах и Число элементов;

• для направления против часовой стрелки отмечают Реверс;

• выбирают Геометрический массив, если необходимо сделать точную гео-

метрическую

копию граней и кромок исходного элемента.

Рис. 20