Твердотельное моделирование

Как отмечалось в предыдущем разделе, для создания трёхмерного тела детали необходимо наличие эскиза, который, как правило, представляет собой сечение объёмного элемента или является траекторией перемещения другого эскиза – сечения. При этом эскиз должен располагаться в одной из ортогональных плоскостей координат, на плоской грани существующего тела или во вспомогательной плоскости, положение которой задано пользователем. Моделирование твёрдого тела осуществляется последовательным выполнением булевых операций над объёмными элементами. Теперь, когда основные правила создания трёхмерной модели нам знакомы, можно приступить к более подробному изучению этой сложной темы.


2. Требования к эскизам

Для создания объёмного элемента подходит не любое изображение в эскизе, оно должно подчиняться некоторым правилам.

Приведём общие правила для построения модели:

  • контуры в эскизе не пересекаются и не имеют общих точек.
  • контуры в эскизе не имеют самопересечений.
  • контур в эскизе изображается стилем линии «Основная».
Иногда для построения контура в эскизе (особенно параметрическом) требуются вспомогательные объекты, не входящие в контур. Их можно изображать другими стилями линий; такие объекты не будут учитываться при выполнении операций.
Эскиз, как и фрагмент, может содержать несколько слоёв. При выполнении операции учитываются объекты во всех слоях, кроме погашенных. Вставки фрагментов и макроэлементы (вставленные из буфера или из библиотек) не учитываются при выполнении операции. Чтобы эти изображения можно было использовать в операции, их необходимо разрушить.
Существуют дополнительные (частные) требования, предъявляемые к эскизам, предназначенным для выполнения конкретных операций.

Требования к эскизу элемента выдавливания:

  • в эскизе может быть один или несколько контуров;
  • если контуров несколько, они должны быть либо все замкнуты, либо все разомкнуты;
  • если контуры замкнуты, они могут быть вложенными друг в друга, при этом, уровень вложенности не ограничивается.

Требования к эскизу элемента вращения:

  • ось вращения должна быть изображена в эскизе отрезком со стилем линии «Осевая» или объектом типа «Осевая линия»;
  • ось вращения должна быть одна;
  • в эскизе может быть один или несколько контуров;
  • если контуров несколько, они должны быть либо все замкнуты, либо все разомкнуты;
  • если контуры замкнуты, они могут быть вложенными друг в друга. Уровень вложенности не ограничивается;
  • ни один из контуров не должен пересекать ось вращения или её продолжение.

Требования к эскизам кинематического элемента.

При формировании кинематического элемента используются как минимум два эскиза; в одном из них изображено сечение кинематического элемента, в остальных — траектория движения сечения.

Для эскиза-сечения:

  • в эскизе-сечении может быть только один контур;
  • контур может быть разомкнутым или замкнутым.

Для эскиза-траектории, если траектория состоит из одного эскиза, должны выполняться следующие условия:

  • в эскизе-траектории может быть только один контур;
  • контур может быть разомкнутым или замкнутым;
  • если контур разомкнут, его начало должно лежать в плоскости эскиза-сечения;
  • если контур замкнут, он должен пересекать плоскость эскиза-сечения.

Если траектория состоит из нескольких эскизов, должны выполняться следующие условия:

  • в каждом эскизе-траектории может быть только один контур;
  • контур должен быть разомкнутым;
  • контуры в эскизах должны соединяться друг с другом последовательно (начальная точка одного совпадает с конечной точкой другого);
  • если эскизы образуют замкнутую траекторию, то она должна пересекать плоскость эскиза-сечения;
  • если эскизы образуют незамкнутую траекторию, то её начало должно лежать в плоскости эскиза-сечения.

Требования к эскизам элемента по сечениям.

  • Для эскиза-сечения:
  • эскизы могут быть расположены в произвольно ориентированных плоскостях;
  • эскиз начального (конечного) сечения может содержать контур или точку;
  • эскиз промежуточного сечения может содержать только контур;
  • контур в эскизе может быть только один;
  • контуры в эскизах должны быть или все замкнуты, или все разомкнуты.

Для эскиза-осевой линии:

  • в эскизе может быть только один контур;
  • контур может быть разомкнутым или замкнутым;
  • контур должен пересекать плоскости всех эскизов;
  • эскиз должен лежать в плоскости, не параллельной плоскостям эскизов сечений.

Для корректного формирования элемента по сечениям рекомендуется начинать построение осевой линии в плоскости первого сечения, а заканчивать — в плоскости последнего.

Требования к эскизу поверхности отсечения:

  • в эскизе должен быть один контур;
  • контур в эскизе должен быть разомкнутым;
  • контур в эскизе должен пересекать проекцию детали на плоскость эскиза.

Требования к эскизу ребра жёсткости:

  • в эскизе должен быть один контур;
  • контур в эскизе должен быть разомкнутым;
  • касательные к контуру в его конечных точках должны пересекать тело детали.

Требования к эскизу линии разъёма:

  • в эскизе должен быть один контур;
  • контур в эскизе должен полностью пересекать проекцию разбиваемой грани (граней) на плоскость эскиза;
  • контур может быть разомкнутым или замкнутым;
  • если контур замкнутый, он не должен полностью совпадать с проекциями рёбер разбиваемой грани (граней) на плоскость эскиза.

Требования к эскизу поверхности выдавливания:

  • в эскизе может быть один или несколько контуров;
  • если контур один, то он может быть разомкнутым или замкнутым;
  • если контуров несколько, все они должны быть замкнуты;
  • если контуров несколько, один из них должен быть наружным, а другие — вложенными в него;
  • допускается один уровень вложенности контуров.

Требования к эскизу поверхности вращения:

  • ось вращения должна быть изображена в эскизе отрезком со стилем линии «Осевая» или объектом типа «Осевая линия»;
  • ось вращения должна быть одна;
  • в эскизе может быть один или несколько контуров;
  • все контуры должны лежать по одну сторону от оси вращения;
  • ни один из контуров не должен пересекать ось вращения или её продолжение;
  • если контур один, он может быть разомкнутым или замкнутым;
  • если контуров несколько, все они должны быть замкнуты;
  • если контуров несколько, один из них должен быть наружным, а другие — вложенными в него;
  • допускается один уровень вложенности контуров.