3D моделирование в SolidWorks 2014. Часть 13.

Подписаться на 3Dtoday
dagov
Идет загрузка
Загрузка
16.05.17
1928
30
печатает на ZAV-MAX-PRO
3D-моделирование
30
PREVIEW
Продолжаем тему моделирования в SolidWorks. Ссылки на предыдущие уроки (часть 1, часть 2, часть 3, часть 4, часть 5, часть 6, часть 7, часть 8, часть 9, часть 10, часть 11, часть 12).

в 3D моделировании очень часто используются гладкие линии и различные переходные поверхности. Основой для всего этого является сплайн. Это так называемые эскизные кривые. При выполнении этих команд формируются объекты-эскизы, которые в большинстве случаев невозможно воспроизвести средствами аналитической геометрии, то есть построить набором дуг и отрезков. Геометрические свойства кривых хорошо подходят для создания гладких естественных форм и во многих случаях существенно отличаются от геометрических свойств тех же эскизов, которые мы использовали во всех предыдущих уроках.
Из сплайнов различают простой сплайн и сплайн стиля.
3a0c5fc09c869ab76e15c60f2d7a0a91.JPG
Обычный сплайн. Этот сплайн характеризуется непрерывным изменением кривизны. Он создается путем размещения точек и интерполяции формы кривой по этим точкам. Для этого сплайна можно задать взаимосвязи "Касательность" и "Одинаковая кривизна". Маркеры сплайна позволяют применять взаимосвязи векторного типа, такие как горизонтальность и вертикальность. Можно добавлять размеры для задания величины или направления кривизны в существующих точках сплайна, а так же размер по длине, определяющий полную длину сплайна. точки сплайна могут так же использоваться в стандартных взаимосвязях и размерах эскизов.
4f738dfb7331d0e3c014e63329cab87f.JPG
Сплайн стиля. Так же как и обычный характеризуется непрерывным изменением кривизны,но создается путем задания положения точек управляющего многоугольника, в который вписана кривая. Взаимосвязи "Касательность" и "Одинаковая кривизна" так же задаются и в этом сплайне. Кроме этого точки и линии управляющего многоугольника могут использоваться в стандартных взаимосвязях и размерах эскизов.
Так же, есть другие типы сплайна, вроде сплайна на поверхности. Это курс поверхностного моделирования ( если в кратце, то в трехмерном эскизе создается сплайн, ограниченный двумерной или трехмерной поверхностью модели). Есть еще размещение сплайна, это формирование одного непрерывного сплайна вдоль линии существующих эскизных объектов; эта функция часто применяется для сглаживания переходов между эскизными объектами или для объединения отдельных эскизных объектов в один гладкий сплайн.
Отдельного внимания заслуживает кривая управляемая уравнением. Она формируется по заданному уравнению. Параметрическому или обычному. Я, к примеру, сложные поверхности линз ими рисовал. К этому сплайну еще вернемся.
Элемент эскиза коническое сечение это часть кривой, полученной в результате пересечения плоскости и конуса. На конической кривой нет перегибов, она определяется положением двух точек кривой и третьей точкой, соответствующей главной вершине, задающей "ро",которое регулирует крутизну кривой.
Так же сплайнами являются линии эскизов пересечения тел и кривые грани.

В общем, сплайн определяется рядом точек, между которыми SolidWorks сам достраивает кривую, применяя уравнения интерполяции геометрии. Мой совет - использовать минимальное число точек, не усложнять кривую. Точки нужно размещать там, где требуется изменение направления или величины кривизны.
Рисуем сплайн.
762442df18895f8af967b971d290c973.JPG
и добавляем дугу по 3 точкам.
90ba612c643d73d1cb24c899fe5dd890.JPG
Нарисуем вертикальную линию и поставим размеры. Между точками центра дуги и концов добавим взаимосвязь горизонтальность.
5cb2dd0594016b204df7bfe3927a1602.JPG
Чтобы дуга плавно входила в сплайн можно добавить взаимосвязь касательность.
92e7f8918565cac64e110e52a0fb8255.JPG
И сплайн перестроится.
8fa5692d69a96f33365ddca73c143f69.JPG
В общем-то сплайны могут быть как замкнутыми, так и незамкнутыми. Для редактирования сплайна в нем есть маркеры, которые помогают приобрести нужную форму сплайну. Для наиболее гладкого перехода дуги в сплайн можно применить взаимосвязь одинаковая кривизна. Это означает, что в точке соединения сплайна с другим объектом значения их кривизны совпадут.
0509450789c1ba17a617d576c8ba765e.JPG
Как правило, сплайны являются недоопределенными, поскольку их очень трудно описать полностью с помощью размеров. Однако, во избежание изменения сплайна рекомендуется применять инструмент полностью определить эскиз или взаимосвязь зафиксирован.

Что такое кривизна?

Кривизна это степень отклонения объекта от прямой. С математической точки зрения кривизна является обратной величиной по отношению к радиусу. Поэтому кривизна дуги радиусом 4 равна 1/4. Обратная зависимость означает, что больший радиус соответствует меньшей кривизне, а меньший радиус - большей.
Такие объекты как отрезки и дуги имеют постоянную кривизну. Радиус и кривизну дуги можно задать с помощью размеров, а кривизна отрезка равна нулю (что с математической точки зрения соответствует бесконечному радиусу).
Однако, кривизна сплайнов и других криволинейных элементов может быть переменной. Это означает, что разным точкам на кривой могут соответствовать различные значения радиуса. Взаимосвязь одинаковая кривизна позволяет скорректировать кривизну сплайна в соответствии с кривизной смежного объекта, обеспечивая наиболее гладкий переход.
Нажав на сплайн можно увидеть много разных функций, например отображение кривизны.
a31952da5a8dac41b35f783377b95d94.JPG
Отображение точек изгиба. Значки в виде бабочки появляются в тех местах, где вогнутая кривая превращается в выпуклую.
Отображение минимального радиуса удобно в случае, если эскиз в последующем будет применяться при выполнении других операций, типа смещения, заключения в оболочку и др.
К вопросу о нужности отображения кривизны. Она позволяет определить степень гладкости и служит удобным средством распознавания условий непрерывности в точках соединения объектов.
В SolidWorks существует непрерывность линий 3 типов:
1. Контакт или непрерывность С0.
2. Касательность или непрерывность С1.
3. Непрерывность кривизны или С3.
Непрерывность характеризует взаимосвязь кривых или поверхностей. Если элементы не соприкасаются, то непрерывность отсутствует,а появляется разрыв. Постараюсь это рассмотреть при рассмотрении поверхностного моделирования.
1. Контакт. Направления обозначений кривизны в общей конечной точке не совпадают.
11198b571ce71849647e89ae1da18e9b.JPG
2. Касательно. Обозначения кривизны в общей конечной точке коллинеарны, но различаются по длине.
90af64a03ae435643b8ebc538a1d7511.JPG
703d99fb9d2eebd3d7581a26da67842a.JPG
3. Непрерывная кривая. При этом условии, подразумевающем непрерывность кривизны, обозначсения кривизны в общей точке коллинеарны и равны по длине.
Для редактирования сплайн есть маркеры в каждой точке.
28c924551298845adca83c1dabfcf6fd.JPG
Для добавления дополнительных точек в сплайн достаточно правой кнопкой мыши по сплайну нажать и выбрать всвтавить точку сплайна.
4cb0115021c68fa7460ef54a834e7d29.JPG
Упрощенное изображение убирает точки и можно посмотреть на сплайн как он будет выглядеть без точек и манипуляторов.

Для сглаживания очень удобно рисовать сплайн через 2 точки. Если сплайн нарисован через 2 точки, то он является прямолинейным до тех пор, пока не изменены его элементы управления и не добавлены взаимосвязи.
Чтобы продемонстрировать это создадим деталь. Эскиз.
245a827c452e126d0812e85188f3e83c.JPG
Косую линию рисуем сплайном после того как нарисуем два отрезка.
Добавим взаимосвязи касательность и одинаковая кривизна к сплайну и каждому отрезку.
525ca84ca12a25237e3aec502de20346.JPG
de65902cba0e2de5281baf9f59369438.JPG
Если мы отобразим кривизну сплайна, то увидим, что кривизна в точках сопряжения с отрезками равна нулю, что соответствует кривизне отрезка.
b5719af04ea3612a1bae169748998d84.JPG
Далее вытянем тонкостенный элемент.
79a388bbc65351b37fec7d4b83beff4d.JPG
Для анализа кривизны поверхности на детали есть отдельный инструмент анализировать - кривизна. Или в меню.
1db4c4222fc3c9019b77625c07fcd227.JPG
И получим такую картину.
d9db75b9df7029edd02d4353ae871cad.JPG
Черному соответствует нулевая кривизна.
Режим отображения черно-белых полос позволяет оценить отражение граней модели под действием полос света.
e5e38d506fda519bcde0e20033b6f936.JPG
Он служит для анализа качества поверхности и плавности переходов между гранями. Вид черно-белых полос зависит от типа перехода между гранями: простое соприкосновение, касание и непрерывность по кривизне.
1. Контакт - полосы не совпадают на границах
af2628516cc4183344480e79cca86b29.JPG
2. Касательность - полосы совпадают, однако отмечается резкое изменение направления или образование острых углов.
9fdde27868363825ac85e447d8880d7c.JPG
3. Непрерывная кривизна - полосы плавно переходят границу.
e5e38d506fda519bcde0e20033b6f936.JPG
Получилось много и немного сумбурно. В следующий раз обсудим стиль сплайна, размещение сплайна и много интересных примеров.
Подписаться на 3Dtoday
30
Комментарии к статье

Комментарии

16 Май 17:14
0
Когда же будет про моделирование под многоцветную печать?
16 Май 17:21
5
Не будет. Просто не вижу смысла. Я показываю как работает инструмент. А как работать вашей фантазии - готовых рецептов нет. Как разделить детали я писал.
16 Май 17:25
0
Если не сложно объяснить/указать в каком направлении копать как сделать более правильно плавный переход в детали.



Сейчас сделал через Helix (винтовая спираль), но с ней получается грубый переход на горизонтальные поверхности.
16 Май 17:44
3
в каком направлении копать
Вам нужен трехмерный эскиз. И уже в нем строить сплайн. Чуть попозже расскажу на примере пружинки)))
16 Май 18:55
1
да да, с пружинкой прикольно, к тому же есть несколько вариантов кручения )

п.с. а с пружинкой бы еще пару вариантов сопряжения с растягиванием/сжатием :)
16 Май 22:55
0
Выражусь авиационным термином:

"Коридор вхождения" - мне очень понравился (картинка с манипуляторами).
Пять вдумчивых минут - и - полёт - нормальный!

Браво, Dagov!

С Уважением,
Ski.
17 Май 09:38
0
Приветствую. Не буду говорить за многих, но было бы интересно увидеть в дальнейших уроках пример построения спиральной вазы)
17 Май 10:15
1
но было бы интересно увидеть в дальнейших уроках пример построения спиральной вазы)
Неужели трудно взять и посмотреть как?
17 Май 11:07
0
не то. я имел ввиду типа такой.

или такие тоже по сечениям вытягиваются?
17 Май 11:14
1
или такие тоже по сечениям вытягиваются
Да, 2 сечения и направляющая кривая.
17 Май 11:28
0
это как? я вижу 4 сечения: дно, расширение, сужение, расширение.
17 Май 11:33
1
ОМГ. Направляющая кривая зачем?
17 Май 11:45
0
я тебя понял
17 Май 11:14
1
есть очень хорошие книги которые доступны при обучении у официалов :) там все расписанно очень хорошо. Уроки некоторые видел заимствованы от туда :)
Интерестно еще для народы было бы сделать урок по созданию резьбы :) часто может пригодится :)
Если что то я могу чуть позже его сделать :)
17 Май 11:16
1
есть очень хорошие книги которые доступны при обучении у официалов
Это оно самое. Некоторые вещи, расписанные немного криво из-за перевода по опыту описываю.
17 Май 11:51
0
У меня практически все книги есть на русском. Не хватает парочки
18 Май 07:37
0
Интерестно еще для народы было бы сделать урок по созданию резьбы
Как же круто реализовано сощдание резьбы ао фьюжене
18 Май 09:06
1
Как же круто реализовано сощдание резьбы ао фьюжене
В 16 солиде есть такое.
40a29fa1cdc6209436a1afa7d095981e.JPG
В NX уже давно. Только вот нафига ее вырисовывать? Для печати?
18 Май 09:12
0
Да для печати, в нашем случае
18 Май 09:37
1
Ну все, что меньше М6, или даже М10 не вижу смысла. Проще свою нарисовать, с большим профилем и большим шагом,что б можно было напечатать.
18 Май 07:17
0
Задам вопрос здесь, думаю тут будет актуальнее. Ужа 2 дня удил на моделирование бобышки по траектории.
Задача сделать бобышку с вырезом по изогнутой траектории сужением к концу. Вот, что я делал, по справке должно было получиться, но я чего-то не учел. Просьба помочь. Спасибо.

6c2311f31a5658abdcb7457f703d4c88.PNG


016c57529a9e1ecc0a8eaec1f8bc89f8.PNG
18 Май 07:32
1
Ну у вас направляющие кривые не находятся на гранях. То есть рисуйте из углов и ставьте взаимосвязь точка пронзания.
18 Май 07:53
0
А что есть взаимосвязь точка пронзания? Где она находится? Попробую использовать этот метод в черчении.
18 Май 09:38
0
А что есть взаимосвязь точка пронзания? Где она находится?
Есть же справка.
18 Май 10:34
0
Да, только вот я не смог в ней разобраться, иногда у меня бывает ступор, и хоть ты тресни не могу понять. Пройдет неделя, и о чудо, осенило.
18 Май 07:52
0
Вот попробовал иной способ, что-то получилось. Кривые не переделывал. Добавил еще одну, и 2 эскиза, т.к. сначала нужно бобышку сделать, а после уже в ней вырез. Смущает только изогнутость с права.
7a5c2b06ccd0732953689c1be8feecee.png


a0cc1d6a38d3ea6f89c7e12254279997.png
18 Май 09:02
1
А зачем так сложно? Если вам нужна постоянная толщина стенки - оболочка решит все ваши проблемы.
18 Май 09:08
1
Смущает только изогнутость с права.
Тогда рисуйте по сечениям и добавьте направляющую кривую.
18 Май 10:37
0
Спасибо за советы, буду пробовать.
18 Май 09:54
0
Спасибо за множество полезных материалов, собранных в одном месте в удобном формате.

Очень жду следующие статьи про сплайны, поверхностное моделирование и трехмерные эскизы:)

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Anet A8. Китайские разъемы

"Маэстро"

Использование лака 18-летней давности

3Dtoday за 60 секунд от 24 июля

Как украсть миллион (спойлер: c помощью 3D-принтера)

Метро 2019: от воска до бетона с помощью 3D-печати