Заданная ориентация копий в операции По параметрам

Поскольку не всегда с помощью выражений удаётся точно описать закон изменения параметров копии, иногда удобно использовать 3D кривые или поверхности других тел для определения положения и ориентации системы координат текущей копии.

Точка, определяющая начало системы координат текущей копии профиля, привязывается к 3D кривой. Положением точки на этом кривой можно управлять двумя способами.

Оси X и Y можно сориентировать по другим 3D кривым или поверхностям других тел.

Выбор 3D кривой для привязки начала системы координат копии осуществляется с помощью опции:

Выбор элементов для определения ориентации осей X и Y (ось Z определяется автоматически) осуществляется с помощью следующих опций в автоменю:

При создании операции с использованием 3D кривых, вкладки Общий и Параметры несколько отличаются от описанных выше:

На вкладке Общий будут активны различные опции для управления направлениями осей. Какая группа будет активна, зависит от того, сколько кривых было выбрано всего – одна (только для определения начала системы координат копии) или две (для определения начала системы координат копии и для задания ориентации оси X и/или Y).

Выпадающий список Направление осей:

•По кривизне. Ось X совпадает по направлению с вектором кривизны кривой. Если 3D кривая прямолинейна, то ось ориентируется по оси X глобальной системы координат.

•С минимальным кручением. Ось X направлена таким образом, чтобы обеспечить плавное вращение от положения вектора кривизны в начале кривой к положению вектора кривизны в конце кривой.

Ось Z всегда направлена по касательной к кривой в точке начала координат текущей копии. Направление оси Y, если оно не определено, вычисляется автоматически по осям X и Z.

•По минимальному расстоянию между кривыми в точке начала координат. Из точки начала системы координат копии на первой кривой строится вектор к ближайшей точке на второй кривой.

 

 1 - Первая кривая, 2 - Вторая кривая

•Перпендикулярно кривой. Перпендикулярно касательной к первой кривой в точке начала координат строится плоскость. Направление оси задаёт точка пересечения второй кривой и плоскости. Если искомая точка не найдена, выдается сообщение об ошибке.

 

 1 - Первая кривая, 2 - Вторая кривая,

 3 - Касательная к первой кривой, 4 - Направление оси

•По параметру/по смещению. Значение выражения в одном из этих полей управляющих параметров задают точку, принадлежащую второй кривой, которая будет задавать направление оси. Если выбрана поверхность для ориентации оси, то в общем случае на поверхности определяется ближайшая точка до точки на кривой, определяющей начало координат. Нормаль к поверхности в найденной точке определяет направление оси. Наиболее прогнозируемый результат будет, если точка начала координат будет лежать на поверхности. Поэтому рекомендуется использовать поверхность для ориентации осей копии профиля в тех случаях, когда кривая, определяющая начало координат, принадлежит этой поверхности.

 

 1 - Первая кривая, 2 - Вторая кривая,
 3 - Точка, соответствующая значению параметра на кривой 0.5

 

 1 - Кривая, определяющая начало координат

 2 - Поверхность, задающая ориентацию оси

 3 - Направление оси

Построенные таким образом оси X и Y могут быть не перпендикулярны (если они направлены параллельно, то система выдаёт сообщение об ошибке). В этом случае ось Y будет дополнительно ориентирована до перпендикуляра к оси X в плоскости, которой принадлежат обе оси. Ось Z будет определяться автоматически.

Если для оси X задана кривая или грань, а для оси Y нет, то ось Z будет направлена по касательной к кривой, задающей положение начала координат, а ось Y определится автоматически. Если оси X и Z не перпендикулярны, то ось X дополнительно ориентируется описанным выше способом.

Рассмотрим вкладку Параметры:

Как видно из рисунка, к группе управляемых параметров теперь относится не только параметр номер копии, а также группы положение на кривой, направление оси X, направление оси Y, направление оси Z. Плюс к этим параметрам добавились параметр на кривой и смещение на кривой.

С помощью группы управляемых параметров Положение на кривой можно считывать абсолютные координаты точки начала координат текущей копии. Управляемые параметры из групп Направление оси X/Y/Z позволяют получить значения координат для векторов осей системы координат копии. Вы можете использовать информацию о положении и ориентации текущей копии профиля в пространстве для задания связи с другими параметрами модели.

В группу управляющих параметров входят параметр на кривой и смещение на кривой. Они выполняют одну и ту же функцию (определяют положение точки на кривой) разными способами. Поэтому в полях управляющих параметров нельзя задать одновременно и параметр, и смещение. Параметр на кривой изменяется в пределах от 0 (в начале кривой) до 1 (в конце кривой); смещение на кривой измеряется в единицах модели и равно длине участка кривой от начала до искомой точки.

Если в соответствующем поле управляющих параметров вы описали функцию изменения параметра на кривой, то управляемый параметр можно назначить только на смещение на кривой, и наоборот.

Пример

Рассмотрим создание тела по параметрам с использованием 3D кривых на примере модели рабочей части сверла.

Создайте новый документ по прототипу с рабочими плоскостями. Следующий шаг – построение 3D профиля. Для этого активизируйте рабочую плоскость Вид сверху и начертите контур, как показано на рисунке.  Для удобства профиль желательно построить таким образом, чтобы его центр находился в начале глобальной системы координат. В этом случае не потребуется строить локальную систему координат для привязки копии профиля к 3D кривой во время создания операции.

Далее необходимо построить две 3D кривых, с помощью которых профиль будет располагаться в пространстве при создании тела по параметрам. Кривая, которая отвечает за положение профиля, будет прямолинейной и совпадающей с осью сверла. Её можно создать по двум 3D узлам, построенным на оси сверла. Длина этой кривой будет определять длину рабочей части сверла. Другая кривая отвечает за ориентацию профиля в пространстве и представляет собой винтовую линию. Вторую кривую легко построить с помощью цилиндрической рабочей поверхности.

В редакторе переменных нужно создать независимую переменную для хранения значения номера копии. В данном примере была создана переменная s.

После вызова команды создания операции нужно выбрать 3D профиль, 3D кривую для определения положения профиля и 3D кривую для определения направления оси X. В параметрах операции на закладке Общий нужно задать количество копий – 101 (с учетом поправки) и выбрать опцию для двух кривых по минимальному расстоянию.

На закладке Параметры выберите переменную s для номера копии. В данном примере из управляемых параметров нужен только этот.

В поле управляющих параметров параметр на кривой нужно вписать выражение, по которому будет рассчитываться положение профиля на кривой в зависимости от номера копии. Следует помнить, что параметр на кривой изменяется в пределах от 0 до 1.