3D моделирование в SolidWorks 2014. Часть 1.

Вместо предисловия.

Последнее время очень много было статей (и о, боже, даже книг) о моделировании во всяких убожествах вроде TinkerCAD, что весьма сложно назвать CAD. Так же великое множество статей о Компас и T-Flex. Последние просто хотят завоевать аудиторию, и продать как можно больше своего продукта. Почему-то никто не изъявил желание написать о моделировании в SolidWorks. Поэтому я решил начать серию статей об этой CAD системе. Будет отклик - будет и продолжение. Так же, если будет отклик, готов рассказать о моделировании в Unigraphics (NX) и о прочностных рассчетах в Ansys Workbench, информации о коих в интернете не очень много...

О системе.

Это САПР (система автоматизированного проектирования). Преимущественно используется твердотельное моделирование, оно покрывает более 95% всех задач, для всего остального есть поверхностное моделирование. Имеет встроенные системы для рассчетов прочности, симуляции потоков (жидкости,газов и прочего), нагрева и многое другое.

Основы.

Для моделирования используется ряд функций, основные это вытянутая/повернутая бобышка и вытянутый/повернутый вырез и создание элементов 'по траектории' и 'по сечениям'. Для совершения этих операций используется эскиз. Правильно созданный определенный эскиз имеет черную окраску линий, неопределенный - синие линии. Недоопределенность эскиза это отсутсвие необходимых размеров и привязок к нулевой точке. Задать необходимые привязки можно выделив точки/линии через ctrl и выбрав из списка вашу привязку (параллельность, перпендикулярность, касательность, симметричность, коллинеарность, совпадение, точки пронзания и другие). Есть еще одно состояние эскиза - переопределенность. Это когда для двух симметричных окружностей вы задаете размеры на каждую. Просмотреть привязки конкретной точки/линии можно просто кликнув на нее . Что бы удалить взаимосвязь нужно нажать на нее и после этого нажать Delete.Так же для создания дополнительных ограничений элементов эскиза можно использовать уравнения, скажем,что бы одно отверстие всегда было 0,4*D другого отверстия.

Есть несколько методов получить желаемую модель, но если вам нужно будет изменять один или несколько параметров, то лучше выбрать тот,который позволяет все это сделать за меньшее число кликов мышки.

К примеру, эдакий ступенчатый циллиндр в виде торта можно сделать поворотом эскиза (нарисован светлыми линиями) или вытягиванием отдельных окружностей. Несмотря на то,что первый метод может показаться очень эффективным, наличие всей проектной информации, содержащейся внутри одного элемента ограничивает гибкость и может сделать изменения неудобными для работы.

В SolidWorks можно создавать файлы, которые содержат элементы из других файлов. Вместо дублирования информации, содержащейся в многочисленных файлах, ссылки на файл создаются путем связывания файлов. Когда объект связан,то информация обновляется только в случае обновления исходного файла. На схеме ниже представлен пример ссылки на файл.Для удобства выбора элемента детали к курсору прикрепляется значок при подводе к элементу. И так, ближе к примерам и картинкам. Как говорится, лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать.

Элементы, для общего понимания выглядят так.В SolidWorks имеется большое разнообразие элементов эскиза с помощью которых можно создавать геометрию профиля. Они представлены в таблицах ниже.Есть так называемые линии формирования, они появляются при непрерывном вводе линий. Если нарисовать одну линию и двигать курсор в перпендикулярном ей направлении,то появятся штриховая прямая. И если завершить рисование линии на этом пунктире,то появится взаимосвязь перпендикулярность.

Так называемая обратная связь при рисовании эскиза возле курсора отображается как показано в таблице ниже.Небольшие рекомендации:

1. Стремитесь к простоте эскизов. Их легче редактировать, в них меньше ошибок.

2. В первом эскизе используйте исходную точку (нулевую координату).

3. Первый эскиз детали должен представлять основной профиль детали.

4. Сначала создайте геометрию эскиза, затем добавьте взаимосвязи,а уже после этого - размеры.

5. Создавайте эскизы приблизительно в масштабе во избежание ошибок или наложения геометрии при добавлении размеров.

6. Что бы уменьшить число необходимых размеров - добавляйте взаимосвязи, уравнения, глобальные переменные.

7. Используйте симметрию для зеркального отражения элементов эскиза.

Создание детали поэтапно.

1. Эскиз. 2. Элемент - вытянутая бобышка.Моделирование деталей.

Для начала стоит разобраться в терминологии. Итак,

Элемент. Все создаваемые вырезы, бобышки, плоскости и эскизы считаются элементами.

Плоскость. Они представляют собой плоские и бесконечные поверхности. Представлены видимыми кромками.

Бобышка. Этот элемент используется для добавления материала в модель.

Вырез. Он используется для удаления материала из модели.

Так же важно подобрать наилучший профиль для элемента основания детали. При вытягивании такого профиля создается большая часть модели.Далее, рассмотрим простой пример. Вот такой храповик. Первая часть, которую нужно нарисовать это рукоятка. В элементе рукоятки можно использовать прямоугольник в качестве эскиза. Вытягиваем от средней плоскости,что нам дает симметричность верхней и нижней половины ручки. Добавим в том же меню вытяжки уклон.Далее рисуем на плоскости спереди окружность. Бобышка-вытянуть. В граничных условиях нужно выставить 'до следующего' поскольку грани рукоятки у нас не параллельны плоскости эскиза. . Вот вам разница вытяжки 'до плоскости' и 'до следующей'.Следущий шаг - на плоскости сверху создадим эскиз,что бы нарисовать недостающую часть нашего приспособления. После этого вытягиваем эскиз от средней поверхности на глубину 20 мм и уклоном 8°. Если вас не устраивает отображение,то это можно легко исправить в меню вид-отображение. В головке нужно выбрать лишний материал. Для этого создаем эскиз на любой грани и запустив команду смещение объектов и выделив грань зададим смещение 2 мм. Далее вырез- на заданное расстояние- 2 мм.

На получившейся грани рисуем две окружности как на рисунке. Далее задаем взаимосвязи концентричности и отсекаем лишнее и добавляем размеры . Вырез-вытянуть. В граничных условиях задаем на расстоянии от поверхности и выберем противоположную поверхность. Расстояние 5 мм.Далее нам нужно сделать отверстия под храповик и колесо. Выбираем элемент отверстие под крепеж и делаем отверстия в соответствии с эскизом ниже Добавим скругления как на картинке и радиусом 1 мм на кромках головки Добавим оси На этом мы закончили построение детали рукоятки с корпусом для храповика.

В следующих уроках мы рассмотрим массивы, о том как нарисовать деталь так,что бы ее можно было напечатать двумя цветами, как сделать гравировку на любой поверхности детали, как исправить возникающие ошибки при перестраивании и многие другие функции.