Embed Size (px)
Citation preview
1
Lekcja 1 -- Wstęp...................................................................................................................................................... 2 Lekcja 2 -- Sposób uruchamiania szkicowania, omówienie zasad rządzących szkicami......................................... 5 Lekcja 3 -- Używanie narzędzi szkicownika część 1................................................................................................ 8 Lekcja 4 -- Używanie narzędzi szkicownika część 2.............................................................................................. 11 Lekcja 5 -- Używanie narzędzi szkicownika część 3.............................................................................................. 14 Lekcja 6 -- Operacje podczas szkicowania............................................................................................................. 17 Lekcja 7 -- Więzy.................................................................................................................................................... 21 Lekcja 8 -- Płaszczyzny .......................................................................................................................................... 25 Lekcja 9 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 1................................................................ 28 Lekcja 10 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 2.............................................................. 32 Lekcja 11 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 3.............................................................. 35 Lekcja 12 -- Używanie narzędzi z grupy Dress Up Features część 1..................................................................... 38 Lekcja 13 -- Zaawansowane funkcje szkicowania.................................................................................................. 41 Lekcja 14 -- Przykłady praktyczne -- modelowanie kurka..................................................................................... 45 Lekcja 15 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 1..................................................................................... 47 Lekcja 16 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 2..................................................................................... 51 Lekcja 17 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 1................................................................................. 54 Lekcja 18 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 2................................................................................. 57 Lekcja 19 -- Tworzenie brył z elementów powierzchniowych............................................................................... 61 Lekcja 20 -- Łączenie modelowania bryłowego i powierzchniowego ................................................................... 64 Lekcja 21 -- Przykłady praktyczne -- Modelowanie obudowy radia...................................................................... 67
2
Lekcja 1 -- Wstęp
Witam w cyklu lekcji poświęconych oprogramowaniu CATIA v5. Na wstępie chciałbym podziękować firmie KOLTECH sp. z o.o z Raciborza, za pośrednictwem której otrzymaliśmy licencję na użytkowanie systemu CATIA v5r6.
W kolejnych lekcjach postaram się w przejrzysty sposób opisać techniki modelowania oraz służące do tego narzędzia. Przedstawię sposoby tworzenia modeli bryłowych i powierzchniowych, a także metody łączenia modelowania bryłowego i powierzchniowego.
CATIA v5 to zintegrowany system CAD/CAM/CAE wspomagający proces tworzenia wyrobu praktycznie na każdym jego etapie. Bogaty zestaw narzędzi oraz nowoczesne rozwiązania współbieżnego projektowania, symulacji, optymalizacji oraz wytwarzania umożliwiają podniesienie jakości usług projektowych oraz podnoszą walory użytkowe tworzonych produktów.
Po tym krótkim wprowadzeniu pora przejść do praktyki. Uruchamiamy program poprzez dwukrotne kliknięcie przedstawionej poniżej ikony.
Rys. 1
Program wygeneruje krótki film urozmaicony ciekawymi efektami dźwiękowymi, po czym zostanie wyświetlone następujące okno:
Rys. 2
Nie będę na razie opisywał tego okna, ponieważ naukę obsługi programu rozpoczniemy od poznania modułu
służącego do modelowania części. Czytelnicy bardziej zaawansowani być może stwierdzą, że można projektować bezpośrednio w tym oknie. To prawda, lecz uważam, że lepiej rozpocząć naukę obsługi programu od poznawania jego poszczególnych części. A zatem klikamy Start w górnym menu i wybieramy kolejno Mechanical Design i Part Design. Po tych zabiegach zostanie wyświetlone okno dialogowe podobne do poniższego.
Rys. 3
W lewym górnym rogu wyświetlonego okna widoczne jest drzewo.
Rys. 4
Drzewo to składa się z "korzenia" nazwanego Part1 - jest to nazwa naszej pierwszej części (oczywiście nazwę części możemy w każdej chwili zmienić). Kolejne gałęzie drzewa zawierają kolejne płaszczyzny robocze oparte na kartezjańskim układzie współrzędnych. Ostatnią pozycją w drzewie jest składnik o nazwie PartBody. Można w skrócie powiedzieć, że jest to modelowana przez nas część. Wszystkie operacje przeprowadzane na modelu będą podpinane pod "gałąź" PartBody.
3
Rys. 5
Kolejnym elementem wartym uwagi jest umieszczona na środku ekranu róża płaszczyzn.
Rys. 6
Jest to graficzna reprezentacja płaszczyzn umożliwiająca łatwe ich wybieranie oraz dokonywanie na nich odpowiednich modyfikacji, takich jak np. przesuwanie płaszczyzny równolegle do danej. Następny interesujący element to tak zwany kompas umieszczony w prawym górnym rogu ekranu.
Rys. 7
Umożliwia on wykonywanie obrotów lub przesunięć elementu względem którejś z osi, np. wskazanie na kompasie osi X i przytrzymanie lewego przycisku myszy umożliwia przesuwanie elementu względem tej osi.
Rys. 8
Wskazanie na kompasie łuku, np. pomiędzy osiami XY, umożliwia wykonanie obrotu elementu względem osi Z.
Rys. 9
Sądzę, że opisywanie działania poszczególnych przycisków dostępnych w tym oknie mija się z celem, ponieważ będziemy je poznawali na bieżąco w trakcie nauki obsługi programu CATIA. Jest to uzasadnione tym bardziej, że kolejne omawiane moduły będą dysponowały odmiennymi zestawami ikon.
W pracy z programem CATIA niezwykle istotne jest poznanie zasad posługiwania się myszą. Jeśli korzystamy z myszy trójprzyciskowej, możemy w pełni wykorzystać wszelkie ułatwienia programu CATIA. Poniżej postaram się przedstawić zasady posługiwania się myszą w programie CATIA. Zaczniemy od jednoczesnego naciśnięcia środkowego i lewego klawisza myszki - kombinacja ta umożliwia wykonanie obrotu obszaru roboczego.
4
Rys. 10
Naciśnięcie środkowego klawisza myszy umożliwia przesuwanie obszaru roboczego.
Rys. 11
Jednoczesne wciśnięcie lewego i środkowego klawisza myszy, a następnie zwolnienie lewego klawisza umożliwia dynamiczne powiększanie i pomniejszanie obszaru roboczego przez przesuwanie myszą w górę i w dół.
Rys. 12
Opisane powyżej operacje (oprócz obrotu) odnoszą się również do drzewa - wystarczy kliknąć je dwukrotnie lewym klawiszem myszy, a następnie przesunąć w dowolne miejsce na ekranie lub odpowiednio je powiększyć czy pomniejszyć. Aby przejść z powrotem do trybu edycji modelu, również dwukrotnie klikamy drzewo.
Proponuję, aby teraz poćwiczyć zastosowanie poszczególnych klawiszy i opanować poruszanie się po przestrzeni roboczej CATII. Będzie to pomocne podczas następnej lekcji poświęconej w całości wykonywaniu szkiców. .
5
Lekcja 2 -- Sposób uruchamiania szkicowania, omówienie zasad rządzących szkicami
Podczas ostatniej lekcji przedstawiłem podstawy pracy z programem CATIA oraz pokrótce opisałem wygląd ekranu roboczego modułu modelowania bryłowego.
W dzisiejszej lekcji omówię zasady posługiwania się szkicem. Zasady pracy ze szkicem w programie CATIA są analogiczne do tych, które obowiązują w innych programach CAD - rysujemy odręcznie zarys bryły lub powierzchni i następnie nadajemy mu trzeci wymiar. Wydaje się to proste, jednak w praktyce proces ten jest znacznie bardziej skomplikowany - pomiędzy szkicem a modelem jest kilka etapów pośrednich. Właśnie im jest poświęcona dzisiejsza lekcja.
Przejdźmy do praktyki. Najpierw uaktywniamy moduł modelowania części, wybierając kolejno Start/Mechanical Design/Part Design.
Rys. 1
Zostanie wyświetlony ekran poznany podczas pierwszej lekcji.
Rys. 2
Rozpoczynamy tworzenie pierwszego szkicu. Najpierw wybieramy płaszczyznę, w której będzie leżał tworzony szkic. Możemy tego dokonać na dwa sposoby:
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny w drzewie - podczas przesuwania wskaźnika myszy po płaszczyznach znajdujących się w drzewie (bez klikania jakiejkolwiek z nich) na "róży płaszczyzn" odpowiednia płaszczyzna jest wyświetlana w postaci linii przerywanej...
Rys. 3
... natomiast po kliknięciu dowolnej z płaszczyzn zostaje ona zaznaczona w drzewie, a przerywana linia zmienia się w ciągłą.
Rys. 4
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny bezpośrednio na róży płaszczyzn (ten sposób polecam). Najeżdżamy kursorem na wybraną płaszczyznę i klikamy - płaszczyzna zostaje wybrana.
Po wybraniu płaszczyzny możemy oczywiście anulować wybór poprzez kliknięcie w dowolnym miejscu ekranu.
6
Potrafimy już wybrać płaszczyznę, na której chcemy narysować nasz pierwszy szkic. Kiedy jest ona wybrana, możemy przejść w tryb szkicowania na tej płaszczyźnie. Aby włączyć tryb szkicowania, klikamy przedstawioną poniżej ikonę.
Rys. 5
Powoduje to uaktywnienie modułu o nazwie Sktecher, służącego do wykonania szkicu. Po kliknięciu powyższej ikony wygląd ekranu CATII zmieni się i program przejdzie w tryb modelowania elementów płaskich.
Rys. 6
Zmianie ulegną również paski narzędziowe dostępne w tym module. Nas będą interesowały cztery paski narzędziowe podzielone na odpowiednie podgrupy. Pierwszy pasek narzędziowy, Profile, udostępnia szereg narzędzi służących do rysowania zarysu szkicu.
Rys. 7
Kolejny pasek narzędziowy, Constraint, służy do wprowadzania do szkicu odpowiednich więzów wymiarowych oraz geometrycznych.
Rys. 8
Omówiliśmy już wszystkie narzędzia potrzebne do wykonania pierwszego szkicu. Warto jeszcze wspomnieć o narzędziach dostępnych na pasku Operation - umożliwiają one przeprowadzenie modyfikacji utworzonego szkicu.
Rys. 9
CATIA oferuje w tym trybie pracy jeszcze jeden pasek narzędziowy, który umożliwia łatwe uruchamianie różnego rodzaju udogodnień, np. takich jak przyciąganie do siatki czy uruchamianie osnapu. Narzędzia pomocnicze są zebrane na pasku narzędziowym Tools.
Rys. 10
Twórcy CATII wprowadzili do programu jeszcze jedno udogodnienie - przy ikonach wielu narzędzi widnieje mały trójkącik:
Rys. 11
Przytrzymanie wskaźnika myszy nad tym trójkącikiem powoduje wyświetlenie kolejnych ikon narzędzi z grupy reprezentowanej przez daną ikonę. Takie rozwiązanie pozwala zaoszczędzić wiele miejsca na ekranie i ułatwia utrzymanie porządku na pulpicie roboczym.
Skoro poznaliśmy już pokrótce narzędzia dostępne w module Sketcher, możemy narysować dowolny szkic. Proponuję narysowanie prostego okręgu - na razie bez zadawania wymiarów czy więzów, gdyż nie jest naszym celem wykonanie dokładnego szkicu, lecz poznanie podstaw pracy z modułem. Okrąg po narysowaniu wygląda następująco:
Rys. 12
Rysowanie okręgu jest niesłychanie proste - klikamy ikonę symbolizującą okrąg...
7
Rys. 13
... a następnie kliknięciem wskazujemy na ekranie środek okręgu, po czym przeciągamy myszką w celu wskazania długości promienia okręgu. Po narysowaniu pierwszego szkicu wyłączamy moduł szkicownika. Dokonujemy tego poprzez kliknięcie przedstawionej poniżej ikony Exit workbench.
Rys. 14
Teraz program wyświetli nasz szkic w przestrzeni trójwymiarowej w module modelowania części.
Rys. 15
Jak widać, utworzony szkic jest umiejscowiony na wybranej wcześniej płaszczyźnie.
W ramach zadania domowego proponuję przećwiczenie przechodzenia pomiędzy modułem modelowania części oraz modułem szkicownika. Ponadto zalecam przećwiczenie tworzenia prostych szkiców - w kilku następnych lekcjach zostanie dokładnie omówiony moduł szkicownika.
8
Lekcja 3 -- Używanie narzędzi szkicownika część 1
Podczas ostatniej lekcji poznaliśmy podstawy pracy ze szkicownikiem. W dzisiejszej lekcji przedstawię sposoby posługiwania się narzędziami z grupy Predefined Profile.
Omawianie poszczególnych grup narzędzi szkicownika rozpocznę od przedstawienia jednego z najczęściej używanych narzędzi - narzędzia Profile. Umożliwia ono rysowanie linii i łuków praktycznie bez odrywania "pióra".
Przejdźmy zatem do modułu szkicownika i kliknijmy przedstawioną poniżej ikonę.
Rys. 1
Teraz możemy rozpocząć szkicowanie za pomocą tego narzędzia. Po pojedynczym kliknięciu narzędzie Profile umożliwia rysowanie linii.
Rys. 2
Jednak jeśli podczas wskazywania kolejnego punktu nie klikniemy pojedynczo lewym przyciskiem myszki, lecz wciśniemy go i przesuniemy kursor w dowolnym kierunku, narzędzie Profile rozpocznie rysowanie łuku.
Rys. 3
Jak widać, narzędzie to doskonale się nadaje do wykonywania skomplikowanych szkiców. Powstaje
jednak pytanie, dlaczego narzędzie, nad którym bardzo trudno zapanować pod względem wymiarowym, jest tak przydatne podczas projektowania np. części samolotów? Odpowiem w ten sposób - narzędzie Profile, podobnie jak inne narzędzia przedstawiane w tych lekcjach, nie musi być przewidywalne na tym etapie projektowania, ponieważ każdy szkic otrzyma odpowiednie więzy i wymiary na końcu procesu szkicowania. Takie rozwiązanie nie ogranicza działań projektanta i umożliwia pełne rozwinięcie koncepcji danego elementu.
Narysujmy zatem za pomocą tego narzędzia element podobny do poniższego.
Rys. 4
Jak już mówiłem, nie zależy nam na dokładności - chcemy jedynie uzyskać przybliżony zarys elementu.
Kolejne narzędzia, które postaram się pokrótce omówić, są zebrane w grupie Predefined Profile (są one dostępne po kliknięciu trójkącika widocznego pod przyciskiem symbolizującym prostokąt).
Rys. 5
Pasek narzędzi dostępnych w grupie Predefined Profile wygląda następująco:
Rys. 6
Pokażę teraz, w jaki sposób można narysować poszczególne obiekty widoczne na pasku narzędziowym. Najpierw zajmiemy się prostokątem - jest on profilem reprezentującym grupę, więc dostęp do niego mamy bezpośrednio z poziomu paska narzędzi. Klikamy zatem ikonę prostokąta
Rys. 7
... a następnie wskazujemy kolejno narożniki znajdujące się na przekątnej prostokąta.
9
Rys. 8
Jak widać, obok kolejnych boków prostokąta znajdują się literki H i V - teraz nie będziemy się nimi zajmować, wyjaśnię ich znaczenie w lekcji dotyczącej więzów. Kolejne narzędzie dostępne w tej grupie, Oriented Rectangle, umożliwia narysowanie prostokąta pod dowolnym wybranym przez nas kątem. Po kliknięciu ikony
Rys. 9
wyznaczamy długość boków oraz orientację prostokąta - klikamy w miejscu, w którym chcemy umieścić pierwszy wierzchołek, następnie w miejscu, w którym chcemy umieścić drugi wierzchołek danego boku, po czym wskazujemy punkt wyznaczający wysokość prostokąta.
Rys. 10
Kolejne narzędzie, Parallelogram, wybieramy kliknięciem ikony
Rys. 11
Rysowanie rozpoczynamy od podania długości jednego z boków. Następnie określamy położenie trzeciego punktu określającego wielkość kątów w figurze oraz długość pozostałych dwóch równoległych boków.
Rys. 12
Kolejne dwa narzędzia służą do rysowania tak zwanych "fasolek", czyli np. otworów montażowych w blachach. Najpierw przedstawię sposób działania narzędzia Elongated Hole. Wybieramy narzędzie, klikając ikonę
Rys. 13
... następnie klikamy w dwóch miejscach na ekranie, rysując oś wyznaczającą odległość środków okręgów tworzących omawianą figurę, po czym wyznaczamy długość promienia okręgów.
Rys. 14
Rysowanie łukowatych otworów przy użyciu narzędzia Cylindrical Elongated Hole przebiega podobnie, z tą jednak różnicą, że po kliknięciu ikony
Rys. 15
wskazujemy środek okręgu, na którym będzie rozpięta figura, następnie podajemy długość łuku odpowiadającego odległości pomiędzy środkami okręgów tworzących figurę i na koniec wyznaczamy długość promienia okręgów.
10
Rys. 16
Kolejne narzędzie umieszczone w tej grupie, Keyhole Profile, umożliwia rysowanie... dziurek od klucza!
Rys. 17
Jak coś takiego narysować? Najpierw wybieramy narzędzie, klikając ikonę
Rys. 18
Następnie wskazujemy dwa punkty tworzące oś figury, wyznaczamy promień górnej części otworu (w naszym przypadku - mniejszej części dziurki), po czym wyznaczamy promień dolnego otworu.
Rys. 19
Narzędzie Hexagon, ostatnie z tej grupy, umożliwia narysowanie sześcioboku. Narysowanie tej figury jest bardzo prostym zadaniem - wybieramy narzędzie kliknięciem ikony
Rys. 20
... następnie wskazujemy środek okręgu wpisanego w sześciobok, po czym wyznaczamy jego promień.
Rys. 21
Na omówieniu tego narzędzia chciałbym zakończyć dzisiejszą lekcję - zachęcam do przećwiczenia zastosowania poznanych narzędzi oraz zapraszam do lektury kolejnych lekcji kursu.
11
Lekcja 4 -- Używanie narzędzi szkicownika część 2
W poprzedniej lekcji przedstawiłem podstawowe narzędzia szkicownika zebrane w grupie Predefined Profile oraz narzędzie Profile. W dzisiejszej lekcji omówię kolejne dwie grupy narzędzi: Circle i Spline. Zacznę od narzędzi zebranych w grupie Circle. Jak sama nazwa wskazuje, grupa ta zawiera narzędzia służące do rysowania różnego rodzaju okręgów oraz łuków.
Rys. 1
Rozpocznę od przedstawienia sztandarowego narzędzia grupy - narzędzia Circle. Służy ono do rysowania okręgów o zadanym promieniu. Aby użyć tego narzędzia, klikamy ikonę
Rys. 2
... następnie klikamy w miejscu, w którym ma się znajdować środek okręgu, po czym wyznaczamy długość promienia. Po wykonaniu powyższych działań powinniśmy otrzymać efekt widoczny na poniższym rysunku.
Rys. 3
Kolejne narzędzie z grupy Circle, Three Point Circle, umożliwia narysowanie okręgu przechodzącego przez trzy punkty. Wykonamy teraz proste ćwiczenie - rysujemy narzędziem Profile trzy niezależne linie, tak jak na poniższym rysunku.
Rys. 4
Następnie uaktywniamy narzędzie Three Point Circle, klikając ikonę
Rys. 5
... po czym klikamy końce narysowanych linii w kolejności przedstawionej na poniższym rysunku.
Rys. 6
Jak widać, używanie tego narzędzia jest bardzo łatwe i nie powinno nastręczać większych problemów.
Kolejne narzędzie, Circle Using Coordinates, umożliwia rysowanie okręgu o zadanym promieniu w konkretnym miejscu w przestrzeni. Do dyspozycji mamy kartezjański oraz biegunowy układ współrzędnych. Najprościej przedstawić sposób użycia narzędzia, rysując okrąg o promieniu 20 mm w odległości 30 mm w pionie i 20 mm poziomie. Po kliknięciu ikony
Rys. 7
program otworzy okno dialogowe umożliwiające podanie określonych parametrów.
12
Rys. 8
Po kliknięciu przycisku OK program narysuje okrąg zgodnie z zadanymi parametrami.
Rys. 9
Kolejne narzędzie, Tri-Tangent Circle, umożliwia wpisanie okręgu pomiędzy trzy proste lub krzywe. Okrąg będzie styczny do każdej z nich lub będzie tak umiejscowiony, aby przedłużenie krzywych było styczne do rysowanego okręgu. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia, narysujmy trzy linie, rozmieszczając je tak jak na poniższym rysunku.
Rys. 10
Następnie klikamy ikonę
Rys. 11
i kolejno wskazujemy narysowane linie. Po kliknięciu ostatniej linii program narysuje okrąg widoczny na poniższym rysunku.
Rys. 12
Kolejne narzędzie, Three Point Arc, umożliwia narysowanie łuku pomiędzy trzema niezależnymi punktami. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia, możemy użyć przygotowanych poprzednio linii lub - dla wprawy - narysować nowe.
Uaktywniamy narzędzie Three Point Arc, klikając ikonę
Rys. 13
... a następnie wskazujemy kolejno punkty, na których program rozepnie łuk.
Rys. 14
Kolejne narzędzie, Three Point Arc Starting With Limits, jest szczególnie interesujące. Podobnie jak narzędzie omówione poprzednio, umożliwia ono rozpięcie łuku pomiędzy trzema punktami, lecz w taki sposób, że najpierw wskazujemy dwa punkty ograniczające, początkowy i końcowy, a następnie wskazujemy promień łuku. Narzędzie Three Point Arc Starting With Limits uaktywniamy kliknięciem ikony.
Rys. 15
13
Zalecam przećwiczenie zastosowania tego narzędzia, ponieważ może ono być przydatne w wielu krytycznych sytuacjach.
Ostatnie narzędzie z grupy Circle, Arc, jest dostępne po kliknięciu ikony.
Rys. 16
Umożliwia ono narysowanie łuku poprzez wskazanie jego środka, kliknięcie w punkcie określającym promień łuku i wyznaczenie kliknięciem długości łuku.
Rys. 17
Kolejna grupa narzędzi, Spline, umożliwia rysowanie łamanych.
Rys. 18
Pierwsze narzędzie, jakie przedstawię, nosi nazwę tożsamą z nazwą całej grupy - Spline. Służy ono do rysowania łamanej rozpinanej dynamicznie pomiędzy kolejnymi wstawianymi punktami. Ciekawostką tego narzędzia jest to, że promienie załamań zmieniają się zależnie od liczby wstawianych punktów. Narzędzie Spline jest dostępne po kliknięciu ikony.
Rys. 19
Przykładowy efekt zastosowania tego narzędzia jest przedstawiony poniżej.
Rys. 20
Ostatnie z prezentowanych w dzisiejszej lekcji narzędzi, Connect, umożliwia tworzenie łuków łączących krzywe. Narzędzie to jest uruchamiane po kliknięciu ikony
Rys. 21
... a jego zastosowanie jest bardzo proste - wystarczy wskazać krzywe, które chcemy połączyć łukiem.
W następnej lekcji przedstawię kolejne narzędzia szkicownika. Zachęcam do przećwiczenia zastosowania poznanych narzędzi - wszak trening czyni mistrza!
14
Lekcja 5 -- Używanie narzędzi szkicownika część 3
W dzisiejszej lekcji nadal będziemy zgłębiali tajniki szkicownika. Poznamy kolejne grupy narzędzi przydatnych w codziennej pracy projektowej. Zaczniemy od grupy Conic zawierającej narzędzia umożliwiające rysowanie krzywych konicznych, takich jak parabola czy hiperbola. Grupa ta zawiera również narzędzie służące do rysowania elipsy.
Rys. 1
Poznawanie poszczególnych narzędzi tej grupy zaczniemy właśnie od narzędzia Ellipse. Aby narysować elipsę, klikamy ikonę
Rys. 2
... a następnie wyznaczamy kolejno długości obu promieni elipsy. Podczas wskazywania pierwszego promienia możemy ustawić elipsę pod dowolnym kątem.
Rys. 3
Kolejne narzędzie z grupy Conic, Parabole By Focus, umożliwia narysowanie krzywej opartej na paraboli. Rysowanie takiej krzywej rozpoczynamy od kliknięcia ikony
Rys. 4
... po czym wskazujemy punkt na osi przechodzącej przez wierzchołek paraboli.
Rys. 5
Następnie wskazujemy miejsce, w którym będzie zaczepiony wierzchołek paraboli.
Rys. 6
Na koniec określamy długość łuku paraboli w kierunku osi dodatniej...
Rys. 7
... a następnie w kierunku osi ujemnej.
15
Rys. 8
Narzędzie to jest często używane w celu wyznaczenia np. powierzchni cięcia bryły. Kolejne narzędzie, Hiperbola By Focus, jest podobne w działaniu do narzędzia przedstawionego powyżej. Uaktywniamy to narzędzie kliknięciem ikony
Rys. 9
... po czym wskazujemy kolejno dwa punkty, pomiędzy którymi będziemy rozpinali hiperbolę.
Rys. 10
Następnie wskazujemy punkt określający promień zaokrąglenia hiperboli.
Rys. 11
Na zakończenie, podobnie jak w przypadku rysowania paraboli, wyznaczamy długości ramion krzywej.
Rys. 12
Ostatnie narzędzie z grupy Conic umożliwia tworzenie krzywej rozpinanej pomiędzy kolejnymi punktami na rysunku. Narzędzie Creates a Conic uaktywniamy kliknięciem ikony
Rys. 13
Następnie wskazujemy kolejno punkty charakterystyczne na rysunku w celu zbudowania krzywej konicznej.
Rys. 14
W dzisiejszej lekcji przedstawię jeszcze narzędzia z grupy Line.
Rys. 15
Narzędzia te, jak sama nazwa wskazuje, umożliwiają rysowanie linii, udostępniając przy tym bardzo przydatne właściwości. Pierwsze z narzędzi, o nazwie tożsamej z nazwą grupy - Line, umożliwia rysowanie odcinków linii
16
prostej pomiędzy dwoma wskazanymi kolejno punktami. Narzędzie Line uaktywniamy kliknięciem ikony
Rys. 16
... a następnie wskazujemy dwa punkty, przez które będzie przechodziła linia.
Rys. 17
Kolejne narzędzie umożliwia narysowanie prostej poziomej o nieograniczonej długości, przechodzącej przez zadany punkt. Po uaktywnieniu narzędzia kliknięciem ikony
Rys. 18
wskazujemy punkt, przez który ma zostać poprowadzona linia.
Kolejne z narzędzi zebranych w grupie Line umożliwia narysowanie prostej łączącej bezpośrednio dwie dowolne krzywe lub prostej łączącej punkty znajdujące się na przedłużeniu krzywych. Narzędzie to jest uruchamiane kliknięciem ikony
Rys. 19
... a jego działanie jest podobne do działania przedstawionego w poprzedniej lekcji narzędzia Connect.
Ostatnie narzędzie z grupy Line umożliwia narysowanie prostej będącej dwusieczną dowolnego kąta wyznaczonego przez linie. Narzędzie to uaktywniamy kliknięciem ikony
Rys. 20
po czym wskazujemy przecinające się linie. Program automatycznie wyznaczy dwusieczną.
Rys. 21
W dzisiejszej lekcji przedstawię jeszcze narzędzie o nazwie Axis, które umożliwia narysowanie linii osiowej w szkicu. Narzędzie to uruchamiamy kliknięciem ikony
Rys. 22
... a następnie wskazujemy dwa punkty, przez które będzie przechodziła linia osiowa.
Rys. 23
Ostatnia grupa narzędzi szkicownika nosi nazwę Point. Grupa ta zawiera zestaw narzędzi umożliwiających tworzenie punktów w przestrzeni szkicu.
Rys. 24
Jak widać, narzędzia związane z obsługą punktów są podobne do narzędzi służących do edycji linii czy okręgów, dlatego nie będę ich tutaj omawiał.
Jak zwykle, zachęcam do przećwiczenia tworzenia krzywych. W następnej lekcji przedstawię narzędzia służące do edycji kształtów szkicu.
17
Lekcja 6 -- Operacje podczas szkicowania
W kilku ostatnich lekcjach przedstawiłem narzędzia programu CATIA v5r6. W dzisiejszej lekcji zaczniemy rysować konkretne elementy. Tematem przewodnim lekcji będą modyfikacje szkicu. Przedstawię sposoby korzystania z narzędzi służących do zaokrąglania oraz fazowania. Omówię także najczęściej używane narzędzia zebrane w grupach Relimitetions i Transformation. Celem naszego pierwszego ćwiczenia będzie narysowanie poniższego szkicu.
Rys. 1
Jak widać, szkic nie jest skomplikowany, gdyż celem ćwiczenia jest przedstawienie sposobów działania poszczególnych narzędzi. Tworzenie szkicu rozpoczniemy od narysowania jednej części szkicu, którą następnie zmodyfikujemy, tworząc zaokrąglenia i fazy. Klikamy zatem ikonę narzędzia Profile
Rys. 2
i tworzymy zarys połowy przedstawionego powyżej szkicu. Podczas rysowania nie trzeba zwracać uwagi na wymiary, ponieważ można je w każdej chwili przypisać do poszczególnych elementów szkicu.
Rys. 3
Jak widać, szkic nie ma widocznych powyżej zaokrągleń i faz - musimy zatem skorzystać z wymienionych wcześniej narzędzi. Najpierw wykonamy zaokrąglenia. W tym celu klikamy ikonę narzędzia Corner
Rys. 4
... a następnie wskazujemy dwie krawędzie, pomiędzy którymi ma zostać utworzone zaokrąglenie. Program wyświetli zarys zaokrąglenia i umożliwi wybranie najbardziej odpowiadającego nam promienia.
Rys. 5
Po kliknięciu myszą zaokrąglenie zostanie wstawione.
18
Rys.6
W analogiczny sposób wykonujemy zaokrąglenie górnej krawędzi szkicu. Przechodzimy do tworzenia fazy na dolnej krawędzi. W tym celu klikamy ikonę narzędzia Chamfer
Rys.7
... a następnie wskazujemy kolejno dwie krawędzie, pomiędzy którymi ma zostać wygenerowana faza. Podobnie jak w przypadku narzędzia Corner, program umożliwia wybór wielkości fazy.
Rys.8
Po ustaleniu wielkości fazy klikamy w celu wstawienia jej do szkicu.
Rys.9
Jak widać, wykonanie połowy szkicu z wykorzystaniem narzędzi zaokrąglania i fazowania nie było skomplikowane. Teraz dokończymy nasze dzieło, symetrycznie odbijając narysowany element. Narzędziem Axis
Rys.10
rysujemy oś symetrii. Nasz rysunek powinien wyglądać następująco:
Rys.11
Narzędzie Symmetry, umieszczone w grupie Transformation, umożliwia wykonanie symetrycznego odbicia wybranych elementów względem zwykłej linii lub linii stworzonej za pomocą narzędzia Axis. Klikamy zatem ikonę tego narzędzia
Rys.12
... zaznaczamy wszystkie elementy mające wchodzić w skład odbitej części szkicu (w naszym przypadku
19
wszystkie) i wskazujemy linię środkową wykonaną przy pomocy narzędzia Axis jako linię, względem której na zostać wykonane odbicie. Teraz szkic powinien wyglądać następująco:
Rys.13
W dalszej części lekcji poznamy inne przydatne narzędzia szkicownika zabrane w grupach Relimitetions i Transformation. Celem kolejnego ćwiczenia będzie narysowanie przedstawionego poniżej szkicu.
Rys.14
W trakcie wykonywania szkicu zastosujemy narzędzie Quick Trim dostępne po kliknięciu ikony
Rys.15
... które jest jednym z najbardziej przydatnych narzędzi podczas szkicowania. Tworzenie szkicu zaczynamy od narysowania dwóch przecinających się linii osiowych Axis...
Rys.16
... po czym rysujemy dwa okręgi o środku w punkcie przecięcia osi.
Rys.17
Wstawiamy jeszcze jedną linię osiową i rysujemy w jej punkcie przecięcia z istniejącą pionową linią osiową kolejne dwa okręgi koncentryczne.
20
Rys.18
Teraz skorzystamy z narzędzia Quick Trim - klikamy dwukrotnie ikonę tego narzędzia, aby włączyć je na stałe, i wskazujemy kolejno oznaczone na poniższym rysunku elementy szkicu.
Rys.19
Po naszych zabiegach szkic powinien wyglądać następująco:
Rys.20
Na koniec łączymy wolne końce okręgów narzędziem Line - szkic jest gotowy.
Rys.21
W kolejnych lekcjach przedstawię sposoby praktycznego zastosowania pozostałych narzędzi zebranych w grupach Relimitetions i Transformation.
Jak zwykle, proszę o przećwiczenie zastosowania poznanych modyfikatorów - ich opanowanie ułatwi zrozumienie treści kolejnych lekcji.
21
Lekcja 7 -- Więzy
W kilku ostatnich lekcjach omówiłem narzędzia służące do rysowania szkicu oraz narzędzia modyfikacyjne. W dzisiejszej lekcji przedstawię kolejne narzędzia szkicownika, umożliwiające nadawanie narysowanym kształtom odpowiednich parametrów wymiarowych oraz odpowiednich właściwości geometrycznych, takich jak np. koincydencja punktów czy równoległość prostych. Podobnie jak w poprzedniej lekcji, stosowanie elementów, nazywanych dalej więzami, będziemy ćwiczyć na konkretnych przykładach.
Podobnie jak w innych programach CAD, więzy możemy podzielić umownie na dwie grupy - więzy wymiarowe oraz geometryczne. Więzy wymiarowe ograniczają rysowany szkic pod względem wielkości tworzonego elementu. Jak pisałem w poprzednich lekcjach, na wstępnym etapie tworzenia szkicu nie trzeba troszczyć się o zachowanie wymiarów tworzonego elementu - wymiary te zostaną nadane z wykorzystaniem więzów wymiarowych. Więzy geometryczne umożliwiają "wyprostowanie" tworzonego elementu. Możemy określić, które punkty mają być połączone oraz które linie mają być wzajemnie do siebie prostopadłe czy równoległe.
Przejdźmy do praktyki. Na początek narysujemy szkic, który powiążemy więzami geometrycznymi. Rysowany szkic powinien być jak najprostszy, np. taki jak na poniższym rysunku.
Rys. 1
Załóżmy, że chcemy przekształcić ten szkic w regularny prostokąt. Aby to wykonać, zastosujemy więzy geometryczne. Zaczniemy od połączenia ze sobą dwóch wolnych linii znajdujących się z lewej strony szkicu. W tym celu zaznaczamy kolejno punkty na końcach nie połączonych linii z wciśniętym klawiszem Ctrl...
Rys. 2
... a następnie klikamy ikonę narzędzia Constraints Defined in Dialog Box
Rys. 3
w wyniku czego otwiera się okno dialogowe przedstawione poniżej.
Rys. 4
Jak widać, możemy nadać wskazanym punktom odpowiednie więzy geometryczne. Kliknijmy zatem pozycję Coincidence, co można przetłumaczyć jako zbieżność. Jak widać na poniższym rysunku, punkty zostały ze sobą połączone, a miejsce połączenia zostało oznaczone symbolem wiązania - małą literką o lub kółeczkiem, jak kto woli.
22
Rys. 5
Kontynuujemy przekształcanie naszego szkicu w prostokąt. Teraz wyprostujemy lewą krawędź szkicu. Zaznaczamy ją i ponownie klikamy ikonę narzędzia Constraints Defined in Dialog Box. Następnie zaznaczamy pole Vertical.
Rys. 6
Nasz szkic zmieni kształt i przy ustawionym w pionie boku pojawi się literka V, co oznacza, że bok ten jest związany więzami wertykalnymi.
Rys. 7
Teraz wypoziomujemy dolną krawędź szkicu, nadając jej więzy horyzontalne.
Rys. 8
Wynikiem naszego działania będzie wypoziomowanie dolnej krawędzi oraz wskazanie jej orientacji poprzez dopisanie do niej literki H.
Rys. 9
Musimy jeszcze wyprostować pozostałe krawędzie. Możemy tego dokonać tak jak poprzednio - z wykorzystaniem narzędzia Constraints Defined in Dialog
23
Box - lub w odmienny sposób, wykorzystując inne rodzaje więzów. Zaznaczmy zatem dwie podstawy przyszłego prostokąta - górną i dolną (oczywiście z wciśniętym klawiszem Ctrl), a następnie kliknijmy ikonę narzędzia Constraints Defined in Dialog Box. W otwartym oknie włączamy opcję Parallelism - równoległość.
Rys. 10
Na szkicu również pojawi się odpowiednie oznaczenie:
Rys. 11
Po wykonaniu tych samych czynności względem pionowych boków powinniśmy otrzymać następujący szkic:
Rys. 12
Nasz szkic posiada już więzy geometryczne. Teraz dodamy do niego więzy wymiarowe w celu nadania mu ostatecznego wyglądu. W tym celu klikamy ikonę narzędzia Constraint
Rys. 13
i wskazujemy kolejno boki szkicu, które chcemy zwymiarować. Jak widać, wstawiane wymiary mają jakieś dziwne, nie odpowiadające nam wartości:
24
Rys. 14
Aby je zmienić, klikamy dany wymiar i w okienku dialogowym wpisujemy pożądaną wartość.
Rys. 15
W pole value możemy wstawić całe działania matematyczne, co jest niewątpliwą zaletą programu (zagadnienie to zostanie dokładniej omówione w kolejnych lekcjach). Poniższy rysunek przedstawia wygląd zwymiarowanego prostokąta.
Rys. 16
Dokładnie w ten sam sposób - za pomocą narzędzia Constraint - wymiarujemy okręgi, łuki czy kąty.
Rys. 17
Jak widać, więzy umożliwiają rozwiązywanie wielu problemów podczas tworzenia szkiców dla konkretnych zastosowań. Są niezbędne podczas tworzenia każdego, nawet najbardziej banalnego szkicu. Warto zatem przećwiczyć zastosowanie narzędzi przedstawionych w tej lekcji. Następna lekcja będzie w całości poświęcona płaszczyznom. Zapraszam do lektury!
25
Lekcja 8 -- Płaszczyzny
W kilku ostatnich lekcjach przedstawione zostały narzędzia szkicownika. W dzisiejszej lekcji wykorzystamy zdobytą wiedzę, aby utworzyć nowe płaszczyzny konstrukcyjne, na których będziemy mogli rysować nowe szkice.
Wszystkie rysowane dotychczas szkice powstawały na standardowych płaszczyznach udostępnianych przez program. Od dziś będzie inaczej. Na początek nauczymy się odsuwać płaszczyzny o zadaną odległość od standardowego zestawu płaszczyzn. Uaktywniamy moduł modelowania części. W centralnym punkcie ekranu widzimy różę płaszczyzn standardowych.
Rys. 1
Załóżmy, że chcemy odsunąć jedną z płaszczyzn o 50 mm w dowolnym kierunku w taki sposób, aby była ona nadal prostopadła do płaszczyzny podstawowej. W tym celu uaktywniamy narzędzie Plane, klikając ikonę
Rys. 2
Zostanie otwarte okno dialogowe Plane Definition.
Rys. 3
Praktycznie rzecz biorąc, cała dzisiejsza lekcja będzie dotyczyć tego jednego okna dialogowego. Okno to umożliwia tworzenie odpowiednich płaszczyzn poprzez umiejętne manipulowanie zawartymi w nim właściwościami. Na początek przyjrzyjmy się jednak domyślnemu ustawieniu narzędzia Plane, a mianowicie ustawieniu o nazwie Offset from plane, które umożliwia tworzenie płaszczyzn równoległych do danej. Jak widać w powyższym oknie, opcja zatytułowana Reference informuje, że nie dokonaliśmy żadnego wyboru, nie wskazaliśmy żadnej płaszczyzny do odsunięcia. Wskazujemy zatem jedną z głównych płaszczyzn
programu, klikając ją. Program przyjmuje podane mu dane i wykreśla płaszczyznę równoległą z zastosowaniem danych domyślnych.
Rys. 4
Teraz wprowadzamy założoną przez nas odległość odsunięcia - 50 mm - w polu Offset okna dialogowego.
Rys. 5
Jeśli chcemy, możemy odbić płaszczyznę w przeciwnym kierunku, klikając przycisk Reverse Direction.
Rys. 6
Po kliknięciu przycisku OK program utworzy nową płaszczyznę konstrukcyjną.
26
Rys. 7
Na tej płaszczyźnie możemy bez przeszkód tworzyć dowolne szkice. W analogiczny sposób odsuwamy płaszczyzny od siebie.
Rys. 8
Naszym kolejnym zadaniem będzie obrócenie płaszczyzny o zadany kąt względem danej osi obrotu. Osią obrotu może być dowolna linia. Najpierw rysujemy prostą, względem której będziemy obracać płaszczyznę konstrukcyjną.
Rys. 9
Następnie klikamy ikonę narzędzia Plane i w otwartym oknie dialogowym Plane Definition wybieramy opcję Angle/Normal to plane.
Rys. 10
Po uaktywnieniu tej opcji w oknie dialogowym pojawiają się odpowiednie dla niej parametry narzędzia Plane.
Rys. 11
Pierwszym z kluczowych parametrów jest Rotation axis, czyli oś obrotu płaszczyzny. Tu wskażemy narysowaną poprzednio linię.
Rys. 12
Następnie wskazujemy płaszczyznę, której kopia ma zostać obrócona - ja wskażę płaszczyznę, którą przed chwilą przesuwałem.
27
Rys. 13
Na koniec podajemy kąt obrotu. Płaszczyzna została zdefiniowana.
Rys. 14
Ostatnią płaszczyzną, jaką dziś utworzymy, będzie płaszczyzna prostopadła do danego punktu - Parallel to point. Po wybraniu tej opcji okno dialogowe Plane Definition po raz kolejny zmieni wygląd.
Rys. 15
Najpierw wskazujemy płaszczyznę do przemieszczenia...
Rys. 16
... a następnie punkt, w którym płaszczyzna ma być prostopadła.
Rys. 17
Po zatwierdzeniu naszych działań kliknięciem przycisku OK płaszczyzna zostanie zaczepiona we wskazanym punkcie. Pozostałe opcje narzędzia Plane zostaną omówione w kolejnych lekcjach, w trakcie tworzenia konkretnych modeli. Zalecam uważne przestudiowanie treści dzisiejszej lekcji, ponieważ tworzenie nowych płaszczyzn będzie od dziś często wykonywanym zadaniem.
28
Lekcja 9 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 1
W poprzednich lekcjach uczyliśmy się pracować z narzędziami szkicownika. Nauczyliśmy się również tworzyć nowe płaszczyzny konstrukcyjne, na których można swobodnie rysować szkice będące punktem wyjścia do wykonania modelu bryłowego.
Dzisiejsza lekcja będzie pierwszą z cyklu lekcji dotyczących modelowania bryłowego. Utworzymy dzisiaj naszą pierwszą bryłę na podstawie przygotowanego szkicu, a następnie wykonamy w tej bryle zagłębienie z wykorzystaniem odpowiedniego narzędzia. Celem naszego ćwiczenia będzie utworzenie bryły widocznej na poniższym rysunku.
Rys. 1
Ćwiczenie rozpoczynamy od uaktywnienia szkicownika. Następnie narzędziem Profile rysujemy szkic, który posłuży do zbudowania naszej pierwszej bryły.
Rys. 2
Jak widać, szkic automatycznie otrzymuje pewne więzy, które możemy zaakceptować lub zmienić. Następnie wymiarujemy szkic wedle własnego uznania.
Rys. 3
Po operacji wymiarowania szkicu możemy zamknąć szkicownik, klikając ikonę Exit workbench
Rys. 4
Wykonany przez nas szkic w przestrzeni trójwymiarowej wygląda następująco:
Rys. 5
Aby z pokazanego powyżej szkicu utworzyć element 3D, użyjemy narzędzia Pad, które jest dostępne w grupie Sktech-Based Features.
Rys. 6
Narzędzie Pad umożliwia wykonanie wyciągnięcia prostego wykonanego uprzednio szkicu. Po kliknięciu ikony polecenia Pad możemy swobodnie manipulować wartościami naszego wyciagnięcia poprzez odpowiednie
29
dobranie parametrów zebranych w wyświetlonym oknie dialogowym Pad Definition.
Rys. 7
W oknie tym ustalamy grubość tworzonej przez nas bryły oraz kierunek jej tworzenia - Reverse Direction. Oczywiście, możemy włączyć opcję Mirrored extent, która powoduje równomierne wyciąganie bryły w obu kierunkach w taki sposób, że szkic stanowi środek podziału obiektu 3D.
Rys. 8
Proponuję jednak pozostawienie ustawień standardowych w celu utworzenia przedstawionej poniżej bryły.
Rys. 9
Bryła jest utworzona. Teraz wykonamy wycięcie w jej górnej podstawie. W tym celu należy wykonać szkic umiejscowiony dokładnie na górnej ściance. Aby szkic był tworzony bezpośrednio na tej ściance, należy ją wskazać kliknięciem - wówczas wokół ścianki powstanie obwódka obrazująca jej zaznaczenie.
Rys. 10
Następnie uaktywniamy moduł szkicownika i rozpoczynamy szkicowanie zarysu otworu, który zostanie wycięty.
30
Rys. 11
Po wykonaniu szkicu zamykamy szkicownik.
Rys. 12
Do wykonania wycięcia w bryle na bazie przygotowanego szkicu użyjemy narzędzia Pocket dostępnego w grupie Sktech-Based Features. Klikamy więc ikonę narzędzia Pocket
Rys. 13
i obserwujemy, jakie dane należy wprowadzić do otwartego okna dialogowego Pocket Definition.
Rys. 14
Najpierw wskazujemy przygotowany szkic, następnie możemy podać wartość Depth, np. równą 20 mm.
Rys. 15
Po kliknięciu przycisku Preview możemy zobaczyć efekt naszych ustawień. Jeżeli wynik działania programu nie odpowiada naszym oczekiwaniom, klikamy przycisk Undo
Rys. 16
i zmieniamy ustawienia. Po dokonaniu wszystkich ustawień i zaakceptowaniu ostatecznego wyglądu bryły klikamy przycisk OK. Nasza pierwsza bryła powinna wyglądać następująco:
31
Rys. 17
Zalecam uważne przestudiowanie treści dzisiejszej lekcji i przećwiczenie działania przedstawionych w niej narzędzi - poznane dziś wiadomości będą przydatne podczas tworzenia kolejnych modeli.
32
Lekcja 10 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 2
W poprzedniej lekcji nauczyliśmy się tworzyć modele 3D poprzez zastosowanie tak zwanego wyciągnięcia z wykorzystaniem narzędzia Pad. W dzisiejszej lekcji przedstawione zostaną kolejne narzędzia służące do tworzenia brył. Tym razem będą to bryły, które można utworzyć poprzez obrót szkicu względem osi. W dalszej części lekcji przedstawię także sposoby wykonywania otworów i rowków w utworzonych modelach.
Naszym zadaniem będzie wykonanie modelu przedstawionego na poniższym rysunku.
Rys. 1
Jak widać, model można wykonać poprzez obrót zadanego szkicu względem wybranej osi obrotu. Niestety, niektóre elementy modelu trzeba będzie utworzyć w inny sposób, już po wykonaniu obrotu szkicu. Zacznijmy zatem od wykonania początkowego szkicu naszego modelu:
Rys. 2
Chciałbym jeszcze raz podkreślić, że wykonywane przez nas modele są mało skomplikowane, gdyż służą do nauki obsługi programu. Oczywiście, moglibyśmy utworzyć model bardziej zaawansowany, taki jak np. tarcza sprzęgła, lecz mija się to z celem, gdyż metodologia wykonywania takiego modelu byłaby identyczna.
Następną czynnością będzie wykonanie obrotu szkicu względem narysowanej osi z wykorzystaniem narzędzia Shaft. Klikamy ikonę
Rys. 3
... a następnie ustalamy odpowiednie dane w wyświetlonym oknie dialogowym Shaft Definition.
Rys. 4
Jak widać, okno to jest podobne do omawianych w poprzednich lekcjach okien służących do definiowania parametrów innych narzędzi programu. W oknie tym należy wybrać szkic, oś obrotu, a także określić wartości kątów, o jakie szkic zostanie obrócony. Ja wybrałem
33
wartości 90° i 0°. Po kliknięciu przycisku OK model powinien wyglądać następująco:
Rys. 5
Jednym słowem - potrafimy już tworzyć bryły obrotowe. Teraz w utworzonej bryle wykonamy wycięcie. Zaznaczamy lewą płaszczyznę modelu i klikamy ikonę szkicownika.
Rys. 6
Następnie zaczynamy szkicowanie profilu, którym wykonamy wycięcia w modelu.
Rys. 7
Do wycinania rowków w bryłach obrotowych służy narzędzie Groove. Klikamy zatem ikonę
Rys. 8
... a następnie ustalamy odpowiednie parametry w oknie dialogowym Groove Definition.
Rys. 9
Proponuję ustawić parametry tak jak na poniższym rysunku, a jako środek obrotu rowka wybrać krawędź ostrą modelu, oznaczoną na poniższym rysunku na czerwono.
Rys. 10
Pozostałe dwa rowki należy wykonać w analogiczny sposób. Następnie trzeba wstawić wykonane otwory do modelu. Klikamy ikonę Hole
34
Rys. 11
... wskazujemy powierzchnię, na której ma zostać umieszczony otwór, i wypełniamy odpowiednimi danymi otwarte okno dialogowe Hole Definition.
Rys. 12
Aby umieścić wybrany otwór w odpowiednim miejscu szkicu, klikamy jego nazwę w strukturze drzewiastej i wprowadzamy odpowiednie więzy wymiarowe.
Rys. 13
Proponuję teraz przećwiczyć wstawianie otworów do szkicu oraz odpowiednie ich pozycjonowanie. W
następnej lekcji przedstawię kolejne narzędzia ułatwiające tworzenie modeli brył.
35
Lekcja 11 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 3
Podczas ostatniej lekcji przedstawiłem kolejne narzędzia z grupy Sketch-Based Features. W czasie tej lekcji zakończę omawianie narzędzi wchodzących w jej skład. Aby nie przedłużać wstępu, zabierzmy się od razu do pracy.
Pierwszym z omawianych będzie narzędzie pozwalające na tworzenie w modelu wybrzuszeń powierzchni. Aby wyjaśnić zastosowanie tego narzędzia, proponuję narysowanie elementu podobnego do przedstawionego na poniższym rysunku.
Rys. 1
Mając gotowy taki model, możemy bez przeszkód wykonać kilka modyfikacji jego wyglądu poprzez dodanie do prostego kształtu dosyć skomplikowanej wypustki.
Rys. 2
Powyższy efekt można uzyskać dzięki użyciu narzędzia Rib.
Rys. 3
Pierwszym etapem modyfikacji powyższego modelu jest narysowanie szkicu na jednej z krawędzi. Następnie za pomocą narzędzia Rib wskazujemy narysowany szkic oraz krawędź, względem której ma on pozostawić projektowane przez nas wybrzuszenie. Jak widać, narzędzie jest proste w użyciu i może mieć wiele zastosowań podczas projektowania.
Kolejnym narzędziem, które chciałbym przedstawić, jest narzędzie o nazwie Slot, działające dokładnie odwrotnie do narzędzia Rib, czyli pozwalające na tworzenie rowków w projektowanych detalach.
36
Rys. 4
Użycie tego narzędzia jest równie proste jak narzędzia Rib.Najpierw tworzymy szkic, za pomocą którego chcemy wykonać odpowiedni rowek w tworzonym przez nas modelu. Następnie przy użyciu narzędzia Slot...
Rys. 5
... przesuwamy szkic wzdłuż wybranej krawędzi modelu.
Jednym z równie przydatnych narzędzi, jakie postaram się omówić w czasie tej lekcji, będzie narzędzie pozwalające na modelowanie żeber wzmacniających konstrukcję.
Rys. 6
Użycie narzędzia Stiffener, bo o nim mowa, jest równie proste jak korzystanie z omówionych powyżej narzędzi pozwalających na tworzenie naddatków materiałowych oraz rowków. Po narysowaniu szkicu w odpowiednim miejscu modelowanego elementu klikamy poniższą ikonę:
Rys. 7
Następnie w otwartym oknie dialogowym podajemy wartość parametru określającego grubość projektowanego żebra.
Rys. 8
Kolejne narzędzia pozwalają na tworzenie elementów łączących dwa niezależne profile w odpowiednią bryłę. Używanie tych narzędzi nie jest proste, ponieważ uzyskanie parametrów pozwalających na połączenie skrajnie różnych szkiców jest czasem wręcz niemożliwe.
37
Aby jednak poznać działanie tych narzędzi, spróbujmy narysować dwa prostokąty o widocznie różnych rozmiarach na dwóch płaszczyznach oddalonych od siebie na pewną odległość.
Rys. 9
Następnie za pomocą narzędzia Loft połączmy narysowane szkice w jedną bryłę.
Rys. 10
Po kliknięciu powyższej ikony możemy bez przeszkód kolejno wybrać wykonane poprzednio profile - nasz wybór jest pokazywany w otwartym oknie dialogowym narzędzia.
Rys. 11
Po zatwierdzeniu mamy gotowy model bryłowy.
Rys. 12
Ostatnie z narzędzi zebranych w grupie Sketch-Based Features - Removed Loft pozwala na wykonywanie czynności podobnych do pokazanych poprzednio podczas tworzenia bryły na podstawie narysowanych jej podstaw. Różnica polega na tym, że narzędzie to pozwala na wycinanie i usuwanie materiału z modelu. Jest ono dostępne po kliknięciu ikony
Rys. 13
Efekt działania narzędzia widać na poniższym rysunku.
Rys. 14
Proponuję przećwiczenie umiejętności nabytych podczas ostatnich lekcji, aby nasza wiedza się utrwaliła. Podczas kolejnej lekcji zajmiemy się narzędziami z grupy Dress Up Features.
38
Lekcja 12 -- Używanie narzędzi z grupy Dress Up Features część 1
Podczas ostatniej lekcji zakończyliśmy omawianie narzędzi z grupy Sketch-Based Features. Obecnie zajmiemy się wybranymi narzędziami z grupy Dress Up Features.
Rys. 1
Na podstawie przykładu, który za chwilę wykonamy, omówię najczęściej używane narzędzia z tej grupy. Proponuję wykonanie modelu przedstawionego na poniższym rysunku.
Rys. 2
Tworzenie naszego modelu zaczniemy od wykonania odpowiedniego szkicu - proponuję, aby był to zwykły prostokąt.
Rys. 3
Następnie za pomocą narzędzia Pad wykonajmy z niego prostopadłościan. Teraz nasz model powinien wyglądać tak:
Rys. 4
Mając przygotowane podstawy naszego docelowego modelu, możemy zacząć odpowiednio go modyfikować za pomocą narzędzi zebranych w grupie Dress Up Features. Na początek poznamy narzędzie o nazwie Shell pozwalające usunąć wybrane ścianki modelu bryłowego i nadać pozostałym ściankom odpowiednią grubość.
Rys. 5
Po kliknięciu powyższej ikony ukazuje się okno dialogowe pozwalające na wskazanie ścianek do usunięcia i nadanie pozostałym odpowiedniej grubości.
Rys. 6
Proponuję ustawienie grubości na 3 mm i wybranie wskazanych poniżej ścianek.
39
Rys. 7
Po zatwierdzeniu wyboru nasz model będzie wyglądał tak:
Rys. 8
W kolejnym kroku poznamy następne narzędzie z omawianej grupy - Thickness - pozwalające na zmianę grubości wybranej ścianki. Klikamy zatem ikonę tego narzędzia.
Rys. 9
Następnie wybieramy ściankę, którą chcemy pogrubić, i w oknie dialogowym narzędzia podajemy wartość pogrubienia.
Rys. 10
Po zatwierdzeniu model powinien wyglądać tak:
Rys. 11
Teraz wystarczy dodać do rysunku zaokrąglenia i fazy, aby otrzymać model przedstawiony na początku lekcji. A zatem zacznijmy od zaokrągleń. Klikamy ikonę Edge fillet.
Rys. 12
Następnie w otwartym oknie dialogowym wybieramy promień zaokrąglenia oraz wskazujemy kolejne krawędzie do zaokrąglenia.
40
Rys. 13
Po zatwierdzeniu model powinien wyglądać następująco:
Rys. 14
Wykonanie fazy jest równie proste. Po kliknięciu ikony Chamfer wskazujemy odpowiednie krawędzie lub płaszczyzny do fazowania oraz określamy szczegółowe parametry kąta pochylenia fazy oraz jej wielkości.
Rys. 15
Teraz nasz model jest już gotowy.
Rys. 16
Jak widać, poznane narzędzia należą do podstawowych narzędzi modyfikacyjnych programu CATIA. Pozwalają one na szybkie osiągnięcie widocznych efektów przy niewielkim nakładzie pracy. Proponuję przećwiczyć korzystanie z poznanych do tej pory narzędzi na podobnych przykładach - na pewno przyniesie to wymierne korzyści.
41
Lekcja 13 -- Zaawansowane funkcje szkicowania
W czasie ostatnich kilku lekcji poznaliśmy sporo narzędzi pozwalających na tworzenie i modyfikowanie modeli bryłowych. Niniejsza lekcja pozwoli nam jeszcze bardziej rozszerzyć warsztat pracy o - można powiedzieć - zaawansowane funkcje przydatne podczas tworzenia złożonych modeli. Proponuję, abyśmy wykonali model, na przykładzie którego dowiemy się, w jaki sposób można wykorzystywać zaawansowane funkcje szkicowania w połączeniu z podstawowymi narzędziami programu. Poniższy model nie należy do skomplikowanych, lecz jego tworzenie będzie o tyle ciekawe, że użyjemy nowych, nieznanych jeszcze funkcji. Przedstawione poniżej rysunki ilustrują efekt, jaki zamierzamy osiągnąć.
Rys. 1
Rys. 2
Wiemy, co mamy stworzyć, a zatem do pracy. Zaczniemy od wykonania szkicu elementu bazowego. Pierwszą nowinką, którą pokażę, jest możliwość korzystania w CATII z narzędzia o nazwie Formula:
Rys. 3
Pozwala ono wstawiać do tworzonych więzów różnego rodzaju równania matematyczne oraz stworzone na potrzeby danego projektu własne formuły. Skorzystamy z tego narzędzia podczas wiązania szkicu więzami wymiarowymi. W tym celu narysujmy niedbale nasz szkic, aby można było wykorzystać narzędzie Formula. Na poniższym rysunku widać szkic z więzami wymiarowymi nadanymi na zaokrąglone krawędzie szkicu.
Rys. 4
Jak widać, promienie zaokrągleń są różne, my natomiast chcemy, aby były dokładnie takie same i wynosiły 40 mm. A zatem klikamy wartość dolnego zaokrąglenia i w okienku Constraint definition możemy zrobić dwie rzeczy
42
- wprowadzić wartość 40 z klawiatury lub skorzystać z narzędzia Formula. Ta druga możliwość jest lepszym rozwiązaniem, ponieważ przy każdorazowej zmianie wartości promienia górnego zaokrąglenia dolne zaokrąglenie zostanie automatycznie przemodelowane. A zatem klikamy ikonę narzędzia Formula i w wyświetlonym oknie dialogowym zaznaczany interesującą nas wartość.
Rys. 5
Następnie klikamy przycisk Add Formula i wskazujemy promień górnego zaokrąglenia.
Rys. 6
Po zatwierdzeniu wyboru nasz szkic powinien wyglądać następująco:
Rys. 7
Tę samą czynność proponuję powtórzyć dla górnej i dolnej krawędzi szkicu - po tych zabiegach szkic powinien wyglądać tak:
Rys. 8
Już na pierwszy rzut oka widać, w których miejscach zostało użyte narzędzie Formula.
Kolejnym krokiem będzie nadanie szkicowi trzeciego wymiaru - w tym celu zastosujemy narzędzie Pad. Teraz nasz model powinien wyglądać następująco:
43
Rys. 9
Mając taką bryłę, możemy dowolnie ją modyfikować - zacznijmy zatem od dodania zaokrąglenia na górnej ściance.
Rys. 10
W kolejnym kroku utworzymy nową płaszczyznę i dokonamy na nią projekcji powstałej po zaokrągleniu górnej płaszczyzny modelu. Zaczynamy więc od wykonania nowej płaszczyzny ponad górną podstawą modelu, za pomocą narzędzia Plane.
Rys. 11
Mając dodatkową płaszczyznę, możemy bez przeszkód zacząć na niej szkicować. Proponuję nieznacznie obrócić obszar szkicowania, aby podczas tworzenia nowego szkicu mieć możliwość oglądania modelu w trzech wymiarach.
Rys. 12
Teraz właściwie mamy wszystko przygotowane do wykonania projekcji górnej podstawy modelu na nową płaszczyznę szkicu. Projekcji dokonamy za pomocą narzędzia Project 3d Elements.
Rys. 13
Klikamy więc powyższą ikonkę i wskazujemy interesującą nas powierzchnię. Efekt tych działań przedstawia poniższy rysunek:
44
Rys. 14
Teraz za pomocą narzędzia Pocket możemy wyciąć w naszym modelu otwór.
Rys. 15
W kolejnym kroku przy użyciu narzędzia Edge Fillet wykonamy zaokrąglenie wewnętrznej krawędzi powstałego wycięcia.
Rys. 16
Teraz z kolei wytniemy otwór w podstawie nowo powstałego wycięcia - aby tego dokonać, wykonamy stosowny szkic na omawianej podstawie, a następnie za pomocą narzędzia Pocket wykonamy otwór.
Rys. 17
Na koniec skorzystamy jeszcze z narzędzia Shell, aby usunąć dolną podstawę projektowanego modelu.
Rys. 18
Dzieło jest gotowe.
Zapraszam do przestudiowania kolejnej lekcji, podczas której będziemy projektowali kurek.
45
Lekcja 14 -- Przykłady praktyczne -- modelowanie kurka
Podczas dzisiejszej lekcji prześledzimy proces projektowania zwykłego kurka do kranu. Będziemy musieli przy tej okazji wykazać się sprytem, ponieważ stworzenie pewnych detali naszego modelu nie będzie zbyt oczywiste. Poniższy rysunek pokazuje efekt finalny procesu projektowania.
Rys. 1
Na początku wykonamy prosty szkic i odpowiednio go zwymiarujemy.
Rys. 2
Następnie użyjemy narzędzia Pad w celu nadania szkicowi trzeciego wymiaru.
Rys. 3
Następnie użyjemy narzędzia Pocket w celu wycięcia otworu przechodzącego przez całą długość poprzednio utworzonego walca.
Rys. 4
46
Jak widać, łatwiejszą część projektu mamy za sobą - teraz przyszła pora na wykonanie wycięć pozwalających na ergonomiczne używanie naszego kurka. W tym celu wykonamy następujące czynności:
• Rysujemy trzy linie i wymiarujemy je w taki sposób, aby kąty pomiędzy nimi wynosiły 120 stopni.
Rys. 5
• Rysujemy okrąg o środku położonym koncentrycznie ze środkiem walca i odpowiednio go wymiarujemy.
Rys. 6
• W miejscach przecięć linii z narysowanym okręgiem kreślimy jednakowe okręgi i odpowiednio je wymiarujemy - możemy tu skorzystać z narzędzia Formula.
Rys. 7
• Usuwamy teraz ze szkicu wszystkie obiekty pomocnicze - linie oraz duży okrąg - i wychodzimy z modułu szkicowania.
Następnie możemy bez przeszkód użyć narzędzia Pocket w celu wykonania odpowiednich wycięć.
Rys. 8
Na zakończenie modelowania naszego obiektu dodajemy zaokrąglenia oraz usuwamy dolną ściankę kurka za pomocą narzędzia Shell. Jak widać, modele bryłowe w programie CATIA wykonuje się - można powiedzieć - intuicyjnie i nie nastręcza to większych problemów.
47
Kolejne lekcje będą poświęcone modelowaniu powierzchniowemu.
Lekcja 15 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 1
Podczas ostatniej lekcji zajmowaliśmy się w tworzeniem modeli bryłowych, natomiast teraz rozpoczniemy naukę tworzenia modeli powierzchniowych.
Dosyć często zdarza się, że wymodelowanie jakiegoś kształtu przy użyciu jedynie narzędzi modelowania bryłowego jest bardzo pracochłonne lub wręcz niemożliwe. Wtedy z pomocą przychodzi nam modelowanie powierzchniowe. Modelowanie z zastosowaniem powierzchni różni się trochę od modelowania bryłowego, lecz jestem pewien, że jego nauka nie będzie nastręczała większych kłopotów osobom, które przerobiły pierwsze lekcje naszego cyklu.
Naukę modelowania powierzchniowego rozpoczniemy od uruchomienia specjalnego modułu pozwalającego na projektowanie tego typu modeli. A zatem uruchamiamy CATIĘ i, jak zwykle, klikamy "listek" opisany jako Application.
Rys. 1
Teraz z górnego menu wybieramy Start, a następnie Shape i Generative Shape Design.
Rys. 2
Program przechodzi do modułu modelowania powierzchniowego. Interfejs tego modułu jest identyczny
z modułem modelowania bryłowego, różni się jednak zawartymi w nim narzędziami.
Postaram się teraz kolejno omówić te narzędzia. Jako że są one podzielone na pewne podgrupy, zachowam ten podział.
Na pierwszy ogień pójdzie jedno z najczęściej przeze mnie używanych narzędzi modelowania powierzchniowego, a mianowicie narzędzie Extrude...
Rys. 3
... z grupy Surfaces.
Rys. 4
Narzędzie Extrude pozwala na nadanie wykonanemu szkicowi cech powierzchni. Takie tłumaczenie jest jednak trochę zawiłe i najlepiej zobaczyć to na przykładach. Proponuję zatem na początek wykonanie poniższego szkicu:
Rys. 5
A teraz, klikając ikonę narzędzia Extrude, nadajmy naszemu szkicowi cechy powierzchni. Po kliknięciu ikony narzędzia zobaczymy następujący widok:
48
Rys. 6
Jak widać, okienko dialogowe narzędzia Extrude jest równie intuicyjne jak okienka, które poznaliśmy podczas nauki modelowania bryłowego. A zatem utwórzmy pierwszą powierzchnię, wprowadzając odpowiednie dane do pól Extrusion Limits.
W podobny sposób jesteśmy w stanie wykonać powierzchnie powstające ze szkiców zamkniętych. Poniższy rysunek przedstawia element powierzchniowy wykonany za pomocą narzędzia Extrude z okręgu.
Rys. 7
Następnym narzędziem, jakie chcę omówić podczas tej lekcji, jest narzędzie umieszczone na tej samej zakładce co narzędzie Extrude, a nazwane Revolve.
Rys. 8
Narzędzie to pozwala na tworzenie z przygotowanych szkiców powierzchni obrotowych. Aby przekonać się, jak działa narzędzie Revolve, proponuję wykonanie następującego szkicu:
Rys. 9
Teraz możemy kliknąć ikonę narzędzia Revolve i po wprowadzeniu odpowiednich danych pokazanych na poniższym rysunku otrzymać podobny efekt.
49
Rys. 10
Chciałbym zwrócić uwagę na napis No selection w polu Revolution axis - znajduje się on tam, ponieważ nasz szkic zawiera własną oś obrotu.
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić, jest narzędzie Offset.
Rys. 11
Narzędzie to pozwala na odsunięcie określonej powierzchni o zadaną odległość w zadanym kierunku. Powstała powierzchnia jest równoległa do odsuwanej. Ponieważ to wyjaśnienie może się wydać zawiłe, wykorzystamy powierzchnię utworzoną w pierwszym przykładzie i postaramy się ją nieco odsunąć. Klikamy zatem ikonę narzędzia Offset, zaznaczamy powierzchnię do przesunięcia i zwiększamy parametr offset o żądaną wartość.
Rys. 12
Jeśli wartość odsunięcia będzie na tyle duża, że np. promienie krzywizn przybiorą nieprawdopodobne wielkości, program zacznie monitować o zmianę wartości przesunięcia.
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić podczas tej lekcji, będzie narzędzie Sweep.
Rys. 13
Narzędzie to posiada kilka opcji pozwalających na używanie go w wielu, czasem wręcz przedziwnych, sytuacjach. Jego funkcją jest utworzenie powierzchni pomiędzy zadanymi punktami charakterystycznymi już istniejących powierzchni. Jak mówiłem, narzędzie to ma wiele opcji, na potrzeby tej lekcji omówię jedną, aby pokazać zasadę jego działania - pozostałe funkcje pojawią się podczas wykonywania przykładów w kolejnych lekcjach.
A zatem wykonajmy następujące ćwiczenie. Narysujmy dwie niezależne równoległe powierzchnie za pomocą narzędzia Extrude. Następnie połączmy dwa wierzchołki płaszczyzn, używając narzędzia linii w sposób pokazany na poniższym rysunku:
Rys. 14
50
Następnie przy użyciu narzędzia Sweep utwórzmy powierzchnię łączącą obie płaszczyzny. W tym celu klikamy ikonę narzędzia, po czym wskazujemy narysowaną linię, następnie krawędź prowadzącą oraz jedną z powierzchni.
Rys. 15
Podczas następnych lekcji będziemy dalej zajmowali się narzędziami modelowania powierzchniowego. Zapraszam zatem do przećwiczenia przedstawionych przykładów oraz tworzenia nowych w zakresie poznanego materiału.
51
Lekcja 16 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 2
Podczas ostatniej lekcji wykonaliśmy kilka ćwiczeń pozwalających na przyswojenie sobie zasad używania niektórych narzędzi modelowania powierzchniowego. Podczas dzisiejszej lekcji poznamy kilka innych narzędzi.
Zacznijmy od narzędzia Fill zawartego w grupie Surfaces.
Rys. 1
Narzędzie to pozwala na rozciągnięcie powierzchni pomiędzy krawędziami dowolnie wykonanego szkicu lub krawędziami powstałymi w wyniku modyfikacji powierzchni. Aby dobrze poznać zasadę działania tego narzędzia, proponuję wykonać proste ćwiczenie. Narysujmy szkic podobny do poniższego.
Rys. 2
Następnie za pomocą narzędzia Extrude nadajmy naszemu szkicowi trzeci wymiar. Powstanie dość skomplikowana powierzchnia.
Rys. 3
Teraz użyjmy narzędzia Fill w celu wykonania powierzchni będącej podstawą stworzonego modelu. W tym celu po kliknięciu ikony narzędzia Fill wskazujemy krawędzie, na których powierzchnia ma zostać utworzona.
Rys. 4
52
Po kliknięciu przycisku OK model powinien wyglądać następująco:
Rys. 5
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić, jest narzędzie Loft. Pozwala ono na rozpięcie powierzchni pomiędzy szkicami wykonanymi na różnych płaszczyznach. Aby lepiej zrozumieć zasadę działania tego narzędzia, proponuję wykonanie następującego ćwiczenia. Utwórzmy 3 równoległe płaszczyzny szkicowania.
Rys. 6
Następnie na każdej z nich narysujmy okrąg w taki sposób jak na rysunku poniżej - pamiętajmy o tym, aby okręgi były koncentryczne.
Rys. 7
Teraz przyszła kolej na użycie narzędzia Loft, klikamy zatem jego ikonę...
Rys. 8
... i kolejno wybieramy przygotowane szkice w celu wykonania odpowiedniego modelu.
Rys. 9
Teraz nasz model powinien wyglądać tak:
53
Rys. 10
Ostatnim narzędziem, jakie omówię podczas tej lekcji, jest narzędzie Blend. Pozwala ono na wykonywanie połączeń np. pomiędzy dwoma elementami powierzchniowymi. Aby pokazać, jak działa to narzędzie, proponuję wykonać następujące ćwiczenie. Rysujemy dwa elementy powierzchniowe podobne do przedstawionych poniżej.
Rys. 11
Teraz klikamy ikonę narzędzia Blend...
Rys. 12
... i wskazujemy wolne krawędzie.
Rys. 13
Po zatwierdzeniu wyboru połączenie powinno wyglądać następująco:
Rys. 14
Na tym zakończę dzisiejszą lekcję. Jak zwykle proponuję przećwiczyć poznany materiał, ponieważ jego znajomość będzie potrzebna w dalszych częściach niniejszego kursu.
54
Lekcja 17 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 1
Podczas ostatniej lekcji omówiłem narzędzia z grupy Surfaces. W tej części kursu zajmiemy się narzędziami zebranymi w grupie Operations. Jako że niektóre narzędzia z tej grupy są dosyć często wykorzystywane, poświęcimy im więcej czasu, wykonując większą ilość ćwiczeń. Proponuję zatem rozpocząć od narzędzi zebranych pod wspólną nazwą Trim, Split. Pozwalają one na odpowiednie przycinanie jednej powierzchni przy użyciu innej. Chciałbym w pierwszej kolejności omówić narzędzie Trim. Potem wyjaśnię, czym ono się różni od narzędzia Split. Ale zacznijmy od początku, czyli od wykonania bazowego modelu powierzchniowego. Proponuję wykonać model podobny do przedstawionego na poniższym rysunku.
Rys. 1
Kolejnym etapem będzie wykonanie modelu, który posłuży do wycinania modelu bazowego. Proponuję przygotować element przedstawiony na rysunku poniżej.
Rys. 2
Teraz możemy użyć narzędzia Trim w celu obcięcia jednej powierzchni za pomocą drugiej. W tym celu klikamy ikonę
Rys. 3
i wskazujemy kolejno przygotowane powierzchnie. Program oczywiście daje nam możliwość wybrania odpowiedniego przycięcia modelu poprzez odpowiednie manipulacje przyciskami Other side of element... w oknie dialogowym Trim Definition.
Rys. 4
Po wybraniu części do usunięcia klikamy przycisk OK i otrzymujemy model wyglądający tak:
55
Rys. 5
Teraz wykonamy podobne ćwiczenie, z tą tylko różnicą, że użyjemy narzędzia Split. A więc do narysowanego modelu dodamy powierzchnię, którą będziemy go ciąć.
Rys. 6
Teraz możemy kliknąć ikonę Split...
Rys. 7
... i wskazać kolejno elementy, które chcemy ciąć.
Rys. 8
Po naciśnięciu przycisku OK model powinien wyglądać następująco:
Rys. 9
Pora wyjaśnić, na czym właściwie polega różnica pomiędzy tymi na pozór podobnymi narzędziami. Przede wszystkim na tym, że Trim obcina obie powierzchnie w zadany sposób i z pozostałych elementów tworzy jedną powierzchnię wypadkową, natomiast Split obcina jedną powierzchnię za pomocą drugiej, przy czym obie powierzchnie nadal istnieją niezależnie.
A jeśli chcemy uzyskać efekt pokazany na powyższym rysunku, lecz zależy nam, żeby model był jedną powierzchnią, możemy skorzystać z narzędzia Join.
Rys. 10
Narzędzie to pozwala na połączenie płaszczyzn oddalonych od siebie o określoną odległość - maks. 0,1 mm. Działanie narzędzia jest dziecinnie proste - po kliknięciu jego ikony wskazujemy kolejno powierzchnie,
56
które chcemy połączyć, i zatwierdzamy wybór. Powierzchnie zostają połączone, tworząc całość, natomiast w drzewku pojawia się ikona symbolizująca połączenie powierzchni.
Rys. 11
Jak widać, przedstawione powyżej narzędzia wzajemnie się uzupełniają, otwierając przed projektantem duże możliwości edycji przygotowywanych powierzchni. Proponuję przećwiczenie poznanych w tej lekcji narzędzi oraz połączenie ich z poznanymi wcześniej.
57
Lekcja 18 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 2
Podczas ostatniej lekcji pokazałem, w jaki sposób wykonywać proste modyfikacje elementów powierzchniowych. Tym razem pójdziemy o krok dalej i spróbujemy zaprojektować model za pomocą kolejnych narzędzi z grupy Operations, kryjących się pod wspólnymi nazwami Fillets i Transformations.
Na początku zajmiemy się narzędziami z grupy Fillets. Za ich pomocą możemy znacznie skrócić czas wykonywania szkicu, ponieważ narzędzia te pozwalają na wykonywanie w edytowanych powierzchniach różnego rodzaju zaokrągleń. Aby nie przeciągać wstępu, proponuję wykonanie ćwiczenia, które pokaże, w jaki sposób korzystać z najczęściej używanych narzędzi tej grupy. A zatem do dzieła.
Poniższy rysunek przedstawia efekt finalny naszej pracy.
Rys. 1
Proponuję zacząć od narysowania pierwszego szkicu i nadania mu trzeciego wymiaru za pomocą narzędzia Extrude.
Rys. 2
To samo zróbmy z drugim szkicem.
Rys. 3
Następnie użyjemy narzędzia Shape Fillet, aby oba elementy połączyć zaokrągleniem o zadanym promieniu. Klikamy ikonę narzędzia ...
Rys. 4
... po czym wskazujemy kolejne powierzchnie, które chcemy połączyć zaokrągleniem, oraz w oknie dialogowym narzędzia wpisujemy żądaną wartość zaokrąglenia.
58
Rys. 5
W razie kłopotów z zaokrągleniem zmieniamy orientację kierunków propagacji zaokrąglenia na przeciwną (klikając małe wektorki ).
Rys. 6
Po zatwierdzeniu wyboru nasz model powinien wyglądać następująco:
Rys. 7
Teraz zaokrąglimy proste krawędzie - w tym celu proponuję kliknąć ikonę narzędzia Edge Fillet...
Rys. 8
... i wskazać krawędzie, które chcemy zaokrąglić. Oczywiście, w otwartym oknie dialogowym narzędzia podajemy promień zaokrąglenia.
Rys. 9
W efekcie nasz model powinien wyglądać tak:
Rys. 10
Teraz skorzystamy z narzędzi zebranych w grupie Transformations, aby dokończyć tworzenie naszego modelu. Na początek narysujmy płaszczyznę, która posłuży nam do końcowego kształtowania modelu.
59
Rys. 11
Następnie utwórzmy powierzchnię obcinającą model bazowy z drugiej strony i również nadajmy jej trzeci wymiar przy użyciu narzędzia Extrude.
Rys. 12
Teraz za pomocą narzędzia Trim możemy obciąć wyjściowy model wzdłuż przygotowanych płaszczyzn cięcia. Całość powinna wyglądać następująco:
Rys. 13
Na zakończenie modelowania tego elementu proponuję jeszcze wykończenie dolnej podstawy przy użyciu poznanych narzędzi.
Rys. 14
W tak przygotowanym modelu powierzchniowym możemy wykonać kilka modyfikacji, stosując narzędzi Transformations. Zacznijmy zatem od obrotu naszego elementu. Obrót wykonujemy przy użyciu narzędzia Rotate, wskazując element, krawędź lub oś obrotu oraz kąt obrotu.
60
Rys. 15
Następną transformacją może być przesunięcie elementu przy użyciu narzędzia Translate - zasada postępowania jest taka sama jak w przypadku narzędzia Rotate.
Rys. 16
Dzięki poznanym narzędziom możemy tworzyć również szyki elementów, zaznaczając opcję Repeat object after OK.
Kolejną przydatną funkcją jest wykonanie kopii modelu względem elementu symetrii. Po kliknięciu ikony narzędzia Symmetry...
Rys. 17
... wskazujemy obiekt, który chcemy kopiować symetrycznie, oraz płaszczyznę lub prostą odbicia.
Rys. 18
Na tym chciałbym zakończyć dzisiejszą lekcję i, jak zwykle, proponuję przećwiczenie wszystkich omówionych narzędzi. Kolejne lekcje będą czerpały z tego, co do tej pory poznaliśmy, i będą opierały się na przykładach, nad którymi dotychczas pracowaliśmy. Proponuję zatem poświęcić chwilkę i przećwiczyć również te elementy, które nastręczały najwięcej kłopotów.
61
Lekcja 19 -- Tworzenie brył z elementów powierzchniowych
Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób można zamienić model powierzchniowy na element bryłowy i następnie wykonywać w nim różnego rodzaju modyfikacje. Ktoś może zapytać, po co zamieniać model powierzchniowy na bryłę. Chodzi o to, że modele bryłowe są wykonywane z elementów pełnych w środku. Pracując z bryłą, można wywiercić w niej otwór lub wyfrezować rowek. Ścianki modeli powierzchniowych nie mają grubości, natomiast wykonane z nich bryły zawsze są puste w środku - dlatego, aby móc wytworzyć przedmiot zaprojektowany jako powierzchnia, należy zamienić go na element bryłowy.
Jako że znamy już dość dużo niezbędnych podczas modelowania narzędzi, utwórzmy model powierzchniowy, aby następnie zamienić go na model bryłowy. A zatem wykonajmy model górnej części obudowy naszego "biurkowego gryzonia" - myszki. Proponuję rozpocząć modelowanie od wykonania górnej powierzchni elementu. Powierzchnię tę uzyskujemy, wyciągając szkic za pomocą narzędzia Extrude.
Rys. 1
Następnie przygotowujemy płaszczyzny kształtujące boki modelu - i również wyciągamy je przy użyciu narzędzia Extrude. Zacznijmy od wykonania powierzchni lewej.
Rys. 2
Teraz możemy wykonać powierzchnię prawą.
Rys. 3
Kiedy powierzchnie modelujące element są już gotowe, możemy użyć narzędzia Trim do wstępnego wymodelowania elementu, który w rezultacie powinien wyglądać tak:
Rys. 4
62
Teraz za pomocą dodatkowej powierzchni i narzędzia Trim obetniemy niepotrzebne fragmenty modelu.
Rys. 5
Po wykonaniu tych czynności nasz element powinien wyglądać następująco:
Rys. 6
Teraz przejdźmy do modułu modelowania części Start->Mechanical Design->Part Design i kliknijmy narzędzie o nazwie Close Surface.
Rys. 7
Po jego uruchomieniu wskazujemy element powierzchniowy, który zostaje automatycznie zamieniony na element bryłowy. Aby móc zacząć dowolnie edytować nowo powstały element przy użyciu narzędzi modelowania bryłowego, klikamy lewym klawiszem myszki obiekt OpenBody w drzewku modyfikacji i ukrywamy element powierzchniowy - Hide/Show.
Rys. 8
Teraz możemy nasz model pozbawić dolnej powierzchni i za pomocą narzędzia Shell nadać mu grubość np. 3 mm.
Rys. 9
Moglibyśmy dalej modyfikować wykonany model dowolnie wybranymi narzędziami. Zakończę jednak dalsze modyfikacje, aby przedstawić pokrótce jeszcze jedno przydatne narzędzie pozwalające zamienić model powierzchniowy na model bryłowy, czyli narzędzie Thick Surface.
Rys. 10
Narzędzie to pozwala na nadanie grubości ściankom modelu powierzchniowego. Jeśli na przykład wykonaliśmy model podobny do przedstawionego poniżej, łączymy go w jeden element za pomocą narzędzia Join.
63
Rys. 11
Uruchamiamy moduł modelowania bryłowego, klikamy ikonę narzędzia Thick Surface i w oknie dialogowym programu sterujemy kierunkiem propagacji grubości elementu oraz jej wartością.
Rys. 12
Jak widać, pokazane dziś narzędzia nie nastręczają wielu trudności osobie, która przerobiła przedstawiony poprzednio materiał. Proponuję więc raz jeszcze przećwiczyć na przykładach wszystkie poznane dotąd funkcje, aby dojść do wprawy i zrozumieć niuanse programu. Zapraszam również do następnej lekcji, która będzie dotyczyła łączenia modelowania bryłowego z powierzchniowym.
64
Lekcja 20 -- Łączenie modelowania bryłowego i powierzchniowego
Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób połączyć modelowanie bryłowe z modelowaniem powierzchniowym. Zaprojektujemy jedną z figur szachowych - konia. Będziemy przy tym mogli użyć narzędzi modelowania bryłowego do tworzenia modelu wyjściowego oraz narzędzi modelowania powierzchniowego, za pomocą których nadamy naszej bryle ostateczny kształt.
A zatem do dzieła. Na początek proponuję wykonać model bryłowy pokazany na poniższym rysunku.
Rys. 1
Model ten wykonujemy, obracając szkic względem osi za pomocą narzędzia Shaft. Kolejnym etapem będzie przycięcie walca w taki sposób, aby posiadał on płaskie powierzchnie boczne. Wykonamy to przy użyciu powierzchni dodatkowych. A więc uruchamiamy moduł modelowania powierzchniowego Start->Shape->Generative Shape Design, tworzymy płaszczyznę, która przytnie naszą bryłę w pożądany sposób.
Rys. 2
Teraz wracamy do modułu modelowania bryłowego Start->Mechanical Design->Part Design i przy użyciu narzędzia Split usuwamy nadmiar materiału. Klikamy zatem ikonę narzędzia Split w module modelowania bryłowego...
Rys. 3
... a następnie wskazujemy przygotowaną powierzchnię pozwalającą na przycięcie naszej bryły - efekt powinien być następujący:
Rys. 4
Teraz możemy ukryć całe OpenBody zawierające historię powstania powierzchni. Wykonujemy kolejną powierzchnię, która pozwoli nam na wymodelowanie przedniej części figury - pyska konia. W tym celu ponownie uruchamiamy moduł modelowania powierzchniowego i na początku tworzymy nowe
65
OpenBody - Insert->OpenBody - w którym naszkicujemy pożądany element.
Rys. 5
Następnie korzystamy z narzędzia Extrude w celu nadania szkicowi cech powierzchni. Po tych zabiegach przechodzimy do modułu modelowania bryłowego i ponownie wycinamy go za pomocą narzędzia Split. Teraz nasza bryła powinna wyglądać tak:
Rys. 6
Dokładnie takie same zabiegi wykonamy teraz dla drugiej połowy naszej figury. Proponuję wykonanie tego z pamięci, co pomoże ugruntować nowo zdobytą wiedzę. Podpowiem tylko, że w efekcie naszych działań bryła powinna przybrać następujący kształt:
Rys. 7
Mając tak przygotowaną bryłę, możemy zastosować do niej całą gamę narzędzi modyfikacyjnych, takich jak np. Fillet czy Pocket, w celu nadania figurze wyglądu jak najbardziej zbliżonego do konia szachowego.
Rys. 8
Wykonana podczas tego ćwiczenia figura ma wiele wad i niedociągnięć, ale przecież moim zamierzeniem nie było tworzenie doskonałego modelu, lecz pokazanie sposobu
66
postępowania podczas łączenia modelowania powierzchniowego z bryłowym. Należy ponadto zdawać sobie sprawę z tego, że powyższe ćwiczenie można było wykonać bez znajomości zasad modelowania powierzchniowego i nie byłoby to żadnym błędem. My jednak chcemy nabywać nowe umiejętności, a łączenie technik modelowania jest tego przykładem. Proponuję na zakończenie tej lekcji wymodelowanie pozostałych figurek z szachownicy i wykonanie modelu konika szachowego, zawierającego jak największą ilość szczegółów.
67
Lekcja 21 -- Przykłady praktyczne -- Modelowanie obudowy radia
Podczas dotychczasowych lekcji poznawaliśmy nowe narzędzia i uczyliśmy się z nich korzystać. Tym razem chcę pokazać, w jaki sposób wykonać konkretny model konkretnego projektu. Sądzę, że lekcja ta będzie swego rodzaju podsumowaniem drogi, jaką przeszliśmy razem podczas poznawania programu CATIA.
Jako że wszystkie użyte narzędzia zostały omówione podczas wykonywania kolejnych zadań, nie będę szczegółowo opisywał ich przeznaczenia. Przyjąłem prostą zasadę, że podczas przerabiania tej lekcji rysunek powie więcej niż słowo pisane. Lekcja będzie więc przedstawiała kluczowe elementy projektu właśnie w formie ilustracji, co pomoże w zobrazowaniu kolejnych czynności. A zatem do dzieła - zaprojektujmy własny panel radia samochodowego. Zacznijmy projekt od wykonania i zwymiarowania szkicu w module projektowania części (brył).
Rys. 1
Następnie nadajmy szkicowi trzeci wymiar narzędziem Pad.
Rys. 2
Mając tak przygotowany element, możemy rozpocząć nadawanie mu odpowiedniego wyglądu. W tym celu proponuję użyć modelowania powierzchniowego. Dzięki niemu uzyskamy gładkie zaokrąglenia prostej na razie powierzchni czołowej panelu. Przechodzimy zatem do modułu projektowania powierzchniowego i szkicujemy element kształtujący wygląd.
Rys. 3
Oczywiście, szkic wymiarujemy i nadajemy mu odpowiednie więzy. Teraz "wyciągamy" wykonany szkic za pomocą narzędzia Extrude.
Rys. 4
Następnie możemy przejść do modułu modelowania części, nazywanego również modułem modelowania bryłowego, i przyciąć naszą bryłę za pomocą przygotowanej powierzchni.
68
Rys. 5
Mając przygotowany wstępny model panelu, możemy wyciąć w nim otwory np. na panel sterowania urządzeniem, wyświetlacz itd. Wszystkie wycięcia wykonujemy przy użyciu narzędzia Pocket, szkicując bezpośrednio na przygotowanych płaskich powierzchniach elementu. Nie będę tu opisywał, jak się szkicuje i wykonuje poszczególne wycięcia, ponieważ każdy z nas może zaprojektować własną obudowę i nadać własny styl projektowanemu panelowi.
Rys. 6
Teraz pozostały już tylko prace wykończeniowe, czyli nadanie zaokrągleń odpowiednim krawędziom modelu.
Rys. 7
Na koniec proponuję jeszcze zaprojektowanie miejsc połączenia panelu z płytką elektroniki i nasz projekt można uznać za ukończony.
Rys. 8
Jak widać, projektowanie w CATII elementów różnego rodzaju jest proste i nie nastręcza wielu problemów nawet początkującemu projektantowi. Oczywiście, do poznania niuansów działania programu potrzeba sporo czasu. Zamysłem towarzyszącym powstaniu tego kursu było stworzenie samouczka pozwalającego na szybkie opanowanie podstaw pracy z programem. Jest on bardzo rozbudowany, dlatego poznane narzędzia modelowania są jedynie pierwszym krokiem, jaki trzeba zrobić, aby przejść do dalszego zgłębiania tego, moim zdaniem, doskonałego programu.
Na zakończenie pragnę raz jeszcze podziękować firmie KOLTECH Sp. z o.o. z Raciborza za udostępnienie oprogramowania do napisania niniejszego kursu.
Krystian Kapias, © Wydawnictwo Helion 2001.
