Общие принципы моделирования. Создание объемной модели в системе КОМПАС-3D

Разделы: Информатика


Скажи мне, и я забуду.
Покажи мне, и я запомню.
Дай сделать мне, и я пойму.
Сократ

Цели урока:

Обучающие:

  • закрепить знания по данной теме, повторить понятия: дерево модели, грань, ребро, вершина, плоскость, эскиз, контур, операции, массив, скругление, фаска, параметризация и др.;
  • изучить алгоритм создания массива по концентрической сетке;
  • продолжить работу над созданием трехмерной модели в САПР КОМПАС 3D.

Развивающие: осуществлять межпредметную связь, учить видеть связи между объектами, фактами и процессами реального мира.

Тип урока: комбинированный урок, 45 мин.

Оборудование: проектор, интерактивная доска Panasonic, локальная сеть, раздаточный материал.

Ход урока

I. Организационный момент (2 мин).

Приложение 1.

Постановка целей и задач данного урока.

Задача. На последнем занятии мы познакомились с элементами графического интерфейса, узнали, что появляется на экране после запуска системы, научились работать с плоскостями системы, создавать основание детали, использовать привязки, добавлять простые объемные элементы путем приклеивания к плоскости основания, добавлять вырезы к детали, создавать зеркальный массив деталей, т.е. начали процесс создания детали. Сегодня на уроке мы продолжим этот процесс, рассмотрим технологию создания канавок, технологии множественного копирования элементов.

А для этого я предлагаю проделать нам следующую работу:

План занятия.

  1. Повторить основные термины и определения пройденного материала.
  2. Изучить операцию копирования элементов детали по концентрической сетке.
  3. Закрепить новые знания в ходе выполнения практических упражнений.
  4. Выполнить практическую работу.

II. Актуализация знаний (18 мин.)

Вопросы и задания студентам Ответы

1. Назовите основные элементы графического интерфейса программы КОМПАС-3D.

Ответ Студента: заголовок окна, главное меню, стандартная панель, панель Текущее состояние, панель Вид, Компактная панель, строка сообщений, панель свойств

Задание 1. На электронной доске собрать образ окна программы КОМПАС-3D путем перемещения ее основных элементов управления.

(работа студента у электронной доски)

Остальные студенты в это время выполняют задание 2.

Задание 2. По внешнему виду детали описать этапы построения его трехмерной модели, продемонстрировать это на компьютере

2. Расскажите о назначении Дерева построения чертежа в программе КОМПАС-3D?

Ответ Студента: Дерево модели – это графическое представление набора объектов, составляющих модель. После создания объектов они автоматически появляются в Дереве виде значков

3. Расскажите об общих принципах моделирования объемных деталей

Ответ Студента: Построение твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и д.р.). Многократно выполняя эти операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель.

Преподаватель: ребята, примерами вычитания объема из детали могут быть различные отверстия, проточки, канавки, пазы (синие стрелки), а примерами добавления объема – бобышки, выступы, ребра (желтые стрелки) Пример

4. Назовите основные элементы трехмерной модели

Ответ Студента: грань, ребро, вершина, могут присутствовать дополнительные элементы: символ начала координат, плоскости и оси.

Задание 3. На доске напротив каждого определения, описывающего основной элемент модели написать его название. На чертеже трехмерной модели с помощью выносных линий указать эти элементы. (Работа студента с электронной доской) Приложение 2

5. Что в системе КОМПАС-3D называется эскизом, контуром?

Ответ Студента: плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело называется эскизом, а само перемещение – операцией

Ответ Студента: под контуром понимается графический объект (отрезок, дуга, прямоугольник и д.р.) или совокупность последовательно соединенных графических объектов в эскизе.

6. Каким требованиям должен отвечать эскиз в системе КОМПАС-3D?

Ответ Студента: 1) контур в эскизе всегда должен отображаться стилем линии Основная (синие линии); 2) контуры в эскизе не должны пересекаться и не должны иметь общих точек

Задание 4. Да доске представлен чертеж. Можно ли использовать его в качестве эскиза? Обоснуйте свой ответ. Приложение 3.

7. Вспомним алгоритм создания эскиза в системе КОМПАС-3D. Базовые операции построения трехмерной модели.

Проверяем выполнение второго задания.

Ответ Студента: 1) при первом запуске программы получить лицензию командой Сервис-Получить лицензию; 2) выделить в Дереве плоскость на мы собираемся строить эскиз; 3) Выполнить команду в главном меню программы…. эскиза или нажать кнопку Эскиз на панели Текущее состояние; 4) средствами двухмерного черчения построить эскиз; 5) закрыть эскиз (нажать кнопку Эскиз на панели Текущее состояние)

 Дополнительные вопросы. Какие операции были использованы вами при построении детали?

Операция выдавливания

Операция выдавливания является в системе базовой. А какие еще базовые операции создания трехмерных моделей вам известны?

Ответ Студента: операция вращения, кинематическая операция, операция по сечениям

Демонстрация преподавателем выполнения этих операций на электронной доске. Приложение 1

III. Объяснение нового материала (6 мин.)

Вспомним процесс создания трехмерной детали из прошлой практической работы. Преподаватель демонстрируем основные этапы создания трехмерной модели прошлого урока

  1. Создали основание
  2. Добавили материал к основанию
  3. Создали проушину
  4. Добавили бобышку
  5. Добавили сквозное отверстие на ней
  6. Создали зеркальный массив
  7. Добавили скругления ребер проушин, ребер основания
  8. Создали конструктивную плоскость и эскиз на ней
  9. Выдавили до ближайшей поверхности
  10. Опять добавили бобышку
  11. Добавили глухое отверстие из библиотеки и обозначение резьбы

Продолжаем работу над этой трехмерной деталью. Нам нужно построить 4 канавки, 4 бобышки, причем бобышка от канавки находится на угловом расстоянии 45 градусов.

Ребята, может кто-то из вас предложит технологию, которая бы сократила время вычерчивания этих 8 элементов. (Ответ: начертить по одному элементу, далее их скопировать массивом). Т.е. решение задачи сводим к построению 2-х концентрических массивов расположенных относительно друг драга под углом 45 градусов

На столе у каждого из вас приведен этот алгоритм. Давайте его разберем.

Алгоритм создания массива по концентрической сетке.

1. Нажать кнопку Массив по концентрической сетке на Расширенной панели команд создания массивов панели Редактирования детали.

2. В Дереве модели указать исходные элементы массива.

3. Открыть закладку Параметры на Панели свойств. Курсором мыши в пространстве указать ось массива.

4. Убедиться, что поле N2 – Количество по кольцевому направлению на Панели свойств содержит требуемое значение элементов массива.

5. Нажать кнопку Создать объект.

Преподаватель демонстрирует алгоритм выполнения на конкретном примере с помощью электронной доски.

IV. Практическая работа (10 мин.)

Переходим к следующему этапу нашего урока – к выполнению практической работы.

Приложение 4.

V. Проверка выполненного задания демонстрация работ с использованием сети и электронной доски (2 мин.)

VI. Закрепление материала (5 мин.)

Итак, ребята, мы с вами завершили процесс создания трехмерной детали, выполнили самостоятельное задание. Для закрепления материала я предлагаю вам ответить на вопросы.

Вопросы:

  1. Для чего в эскизе используются команды параметризации. (Для более точного построения чертежа, чтобы в дальнейшем оси координат, базовые плоскости можно было использовать в качестве, осей создания массивов).
  2. В процессе работы курсор в системе КОМПАС-3D постоянно меняет свой внешний вид и приобретает разные формы, почему так.
  3. Основание – это первый формообразующий элемент детали. Влияет ли выбор плоскости для построения эскиза основания на дальнейший порядок построения модели и ее свойств.
  4. Алгоритм создания массива по концентрической сетке.
  5. Каким образом в системе КОМПАС-3D можно определить массу, площадь поверхности, объем детали?

VII. Домашнее задание (1 мин.)

VIII. Итог урока, выставление оценок (1 мин.)

Список использованных источников и литературы:

  1. ЗАО АСКОН, Азбука Компас-График V11, 2009.
  2. ЗАО АСКОН, Азбука Компас-3D V11, 2009.

Приложение.