Общие сведения о проектировании 3D сборок "Снизу вверх"

Связь сборки с файлом 3D фрагмента

Существует два способа выбора файла с 3D моделью. Во-первых, можно явно выбрать файл с моделью. Другой способ позволяет использовать существующие на чертеже 2D фрагменты, у которых есть 3D модель. Это возможно в случае, если 2D фрагменты уже были использованы в текущем документе, например, для первоначального создания сборочного чертежа.

Система всегда сохраняет связь между файлом 3D фрагмента и файлом сборки. В файле сборки, в параметрах каждого 3D фрагмента хранится ссылка, по значению которой осуществляется поиск файла 3D фрагмента. T-FLEX CAD самостоятельно отслеживает изменения, производимые с файлом 3D фрагмента. При необходимости она заново загружает в сборку данные 3D фрагмента. При этом поиск 3D фрагмента осуществляется по хранимой ссылке. Путь ссылки на файл фрагмента может быть либо полным, либо относительным. Для обеспечения большей гибкости системы, особенно при переносе моделей с одного компьютера на другой, рекомендуется использовать относительные пути для ссылок. При записи относительной ссылки в качестве ориентира может быть использован файл сборки и его место в файловой системе. Другой способ создания относительных ссылок позволяет использовать конфигурации библиотек.

Фрагмент с переменной ссылкой на файл

При вставке 3D фрагментов можно для ссылки на файл использовать текстовую переменную, значение которой – путь на файл используемого в данный момент 3D фрагмента. В зависимости от условий это значение может изменяться, становясь ссылкой на другой файл 3D фрагмента. Это позволяет создавать сборки с изменяющимися элементами. При использовании 3D фрагментов существует одно условие. Все 3D фрагменты, которые могут использоваться в таком случае, должны иметь исходную систему координат с одним и тем же именем, или иметь привязку по глобальной системе координат.

Привязка 3D фрагмента

Для подключения модели 3D фрагмента к сборочной модели необходимо решить вопрос привязки. Смысл привязки 3D фрагмента сводится к определению двух систем координат – исходной и целевой. Одна система координат принадлежит 3D фрагменту, другая расположена на сборочной модели. Геометрия 3D фрагмента однозначно позиционируется в пространстве после совмещения исходной и целевой систем координат. В качестве исходной и целевой систем координат обычно выступает специально назначенная или созданная непосредственно при вставке 3D фрагмента Локальная Система Координат (ЛСК), а при отсутствии ЛСК её функцию берет на себя Глобальная Система Координат.

1. Выбираем ребро исходного фрагмента – создаём исходную ЛСК

2. Выбираем ребро целевого фрагмента – создаём целевую ЛСК

В сложных случаях, когда привязка по системам координат не может обеспечить правильное расположение 3D фрагмента, рекомендуется пользоваться механизмом сопряжений.

Существует также еще и особый способ определения положения 3D фрагмента по 2D фрагменту. Этот способ называют еще планировка. В этом случае ориентация 3D фрагмента производится по вектору привязки 2D фрагмента. Вектор привязки должен быть связан с рабочей плоскостью. В итоге получаются две системы координат. Исходная система рассчитана на основе вектора привязки и связанной с ним рабочей плоскости в документе фрагмента. Целевая система координат будет рассчитана по конечному положению вектора привязки на странице чертежа сборки и выбранной рабочей плоскости.

Ось X систем координат совпадает с вектором привязки и лежит на рабочей плоскости. Ось Z перпендикулярна рабочей плоскости. Ось Y получается как векторное произведение. При данном способе привязки никаких новых ЛСК не строится. Трёхмерные данные для 3D фрагмента загружаются из того же файла 2D фрагмента. Получается, что 2D фрагмент используется для составления плана (чертежа), а 3D фрагмент – для построения трёхмерной модели. Этот способ удобно использовать в некоторых специализированных случаях проектирования, когда требуется расположить несколько трехмерных объектов на одном  уровне (плоскости). Это может быть, например, задача размещения мебели в помещении или оборудования в цеху. Управление расположением трёхмерных объектов в этом случае можно осуществлять прямо из чертежа, перемещая соответствующие 2D фрагменты на плане.

Если 2D фрагмент построен на странице, на которой нет рабочей плоскости, то система автоматически выполнит преобразования по переносу оси X на страницу выбранной рабочей плоскости. При этом вектор привязки как будто бы переносится на страницу рабочей плоскости с теми же страничными координатами, которые он имел на исходной странице документа. Далее построение ведётся как обычно.

Данную возможность можно успешно применять и при создании обычных сборочных чертежей. На рисунке представлена элементарная модель, созданная на основе двумерного сборочного чертежа, фрагменты которого были нанесены с помощью векторов привязки. В файлах фрагментов не создавались системы координат привязки 3D фрагментов. В сборочном чертеже не было создано ни одной целевой системы координат. При создании модели использовался принцип создания 3D планировок. Если вы внимательно прочли данный параграф, то вам не составит труда разобраться с методом построения этой модели.

Данный чертёж находится в папке Примеры 17/3D Моделирование. Операции/3D Фрагменты/_Вал_СБ.grb.

Дополнительные преобразования

В качестве вспомогательного средства для уточнения своего положения или в некоторых случаях даже как самостоятельный вид позиционирования каждый 3D фрагмент может использовать Дополнительные преобразования. Они представляют собой перемещения вдоль координатных осей системы координат привязки и повороты относительно этих осей. Величина любого из дополнительных преобразований может быть задана как константами, переменными или выражениями, так и привязкой к геометрическим объектам 3D модели.

Переменные 3D фрагмента

Управление параметрическими связями 3D фрагмента осуществляется через его внешние переменные. При расчёте фрагмента сначала загружаются из оригинального файла все нужные геометрические связи и данные, затем подставляются значения внешних переменных, записанные в сборке для этого фрагмента, и производится пересчёт. Таким образом, оригинальный файл остается неизменным. В одном и том же сборочном документе может содержаться несколько одноименных 3D фрагментов, имеющих уникальные значения внешних переменных. Например, один и тот же болт может быть использован в сборке с разными диаметрами и длинами.

Использование 3D коннекторов

3D коннекторы – особый вид ЛСК, позволяющих автоматически связать внешние переменные для стыкуемых параметрических элементов сборочных 3D моделей. Они значительно упрощают позиционирование деталей и подбор параметров при проектировании сборок. При привязке 3D фрагмента к 3D коннектору, значения переменных из коннектора автоматически передаются в модель фрагмента, после чего производится её пересчёт. Предварительное изображение 3D фрагмента сразу принимает размеры, соответствующие значениям переменных 3D коннектора.

Например, нужно надеть на болт М10 гайку М10. При вставке болта в сборку с размером М10 его коннектор автоматически запомнил этот диаметр. При вставке гайки, в тот момент, когда мы выбираем элементы болта, автоматически выбирается нужный коннектор для привязки гайки. Для переменной, отвечающей за диаметр гайки, установлено предписание – спросить значение переменной у коннектора. Если имена совпадают, то коннектор болта передает в гайку значение М10. Таким образом, сразу после выбора коннектора положение, параметры и изображение гайки приводится в соответствие с нужным болтом.

3D коннекторы пользователь может создавать самостоятельно при подготовке модели 3D фрагмента (см. раздел Система координат). Элементы служебных библиотек и стандартные изделия, поставляемые с системой (Крепеж, Отверстия и т.д.), уже имеют встроенные 3D коннекторы.

Для 3D коннектора могут быть определены правила вставки, которые действуют при выборе данного коннектора в сборке для привязки фрагмента. Правило вставки – это обязательное дополнительное определение положения фрагмента перемещением его по одной из координатных осей или поворотом относительно оси (см. Дополнительные преобразования выше).

Внешние геометрические параметры 3D фрагмента

Для 3D фрагмента внешними параметрами могут являться не только внешние переменные, но и геометрические элементы (твёрдое тело, 3D узел, 3D путь, 3D профиль, рабочая плоскость, ЛСК, вершина, ребро, грань, цикл). Такой 3D фрагмент называется адаптивным. Как правило, адаптивные 3D фрагменты чаще используются для прямого моделирования (создание проточек, канавок нестандартных отверстий и т.п. элементов), а не для создания сборок, поэтому вся информация по работе с адаптивными 3D фрагментами вынесена в отдельный раздел Адаптивные 3D фрагменты.

Использование 2D-фрагмента в качестве «проекции» 3D фрагмента

В сборку можно добавить 2D фрагменты, которые будут обозначать на чертеже соответствующие им 3D фрагменты. Этот механизм особенно полезен при разработке планов расстановки оборудования на производстве. Кроме того, он может помочь при создании поэтажного плана зданий, плана расстановки мебели в комнате и т.п.

Описание использования 2D фрагмента в качестве «проекции» 3D фрагмента доступно в главе Вставка 2D фрагмента по 3D фрагменту. Перед вставкой 2D фрагмента его изображение необходимо создать в файле 3D фрагмента с соблюдением правил, описанных в главе Создание 2D изображения в документе 3D фрагмента.

Кроме того, можно наоборот, сначала вставить 2D фрагмент в сборочный чертёж, а затем