САПР. Компас-3D Home v17. Создаем модель «лестницы Пенроуза».

Она отличается от «классического варианта» – на первый взгляд, только количеством ступеней по каждому маршу и направлением – в «классическом» варианте подъем происходит «против часовой» стрелки, в нашем – по часовой. Но есть еще одно отличие – о нем в конце инструкции.

Создадим новый документ — деталь. Если программа запущена и уже открыт какой-либо документ, нажмите на панели «Системная» кнопку «Создать»~ или запустите команду Файл — Создать. Откроется диалоговое окно (оно же открывается при запуске программы) «Новый документ» и укажите тип создаваемого документа – «Деталь» щелчком ЛКМ (левой кнопки мыши) по пиктограмме.

Откроется окно новой детали. По умолчанию детали присвоено имя [Деталь БЕЗ ИМЕНИ1]. Выберите папку, в которой хотите сохранить деталь, (например, D:\My_models\Compass\Unreal_models\ladder4567), задайте имя (например, ladder4567 ) и сохраните. Цифры 4567 в имени детали соответствуют количеству ступеней по каждому из четырех маршей лестницы. Можно задать свое количество ступеней, только чтобы количества ступеней не сильно различались. Значительно различие количества ступеней усложнит восприятие модели. Наведем курсор на горизонтальную плоскость (выделится красным), щелкнем правой кнопкой, выберем кнопку «Создать эскиз». Нажмем. В верхнем правом углу появится значок режима эскиза. Примечание. Выбор начальной ориентации модели не оказывает влияния на ход ее моделирования и на ее свойства. От выбора начальной ориентации будет зависеть только ее отображение в графической области и виды на чертеже «по умолчанию» - каким будет вид «спереди», каким «справа» и т.д..

В панели «Элементы эскиза» - «геометрия» (при создании эскиза она отобразится в ленточной панели) выберем прямоугольник. Примечание. Короткая справка о работе команды появляется на экране, если подвести курсор к ее пиктограмме в инструментальной области или на Панели параметров и на ненадолго задержать его.

Обратите внимание, что команда «Прямоугольник» - сблокированная, в правом нижнем углу стоит черный треугольничек, и, если за него потянуть команду вниз, раскроется меню с вариантами построения прямоугольника. Нам нужен «базовый» вариант – по двум диагонально расположенным вершинам, стороны прямоугольника по умолчанию горизонтальны и вертикальны. Начертим прямоугольник. Произвольно, вверху-справа от системы координат.

Выберем команду «авторазмер» и образмерим эскиз. Размеры, опять же, можно задать свои. По умолчанию размерам назначается допуск по js14. Зададим размеры – два размера - положение прямоугольника относительно начала системы координат и размер одной из сторон прямоугольника. Поскольку ступень будем делать квадратной, вместо размера второй стороны в панели «Ограничение» выбираем равенство и указываем, что стороны прямоугольника должны быть равны между собой. Примечание. Ступени не обязательно делать квадратными. Можно делать прямоугольными или даже трапецидальными. И даже вовсе не обязательно делать одинаковыми. А «угловые» ступени можно делать квадратными только тогда, когда хочется, чтобы марши были одинаковой ширины. И то необязательно – их можно делать в виде четырехугольника с одним прямым углом. Поэкспериментируйте, наблюдая, насколько выигрышным или невыигрышным для восприятия иллюзии будут те или иные отклонения от «прямоугольности» ступеней. Следите, чтобы эскизы были всегда полностью определены - около имени эскиза в дереве построения модели должен стоять плюсик в скобках – (+). Если эскиз недоопределен – стоит значок минус в скобках – (-) или переопределен – стоит восклицательный знак – (!) – эскиз в любой момент при перестраивании модели может «зацепиться» за предыдущий элемент модели, привязаться к нему, исказив эскиз и последующие построения модели. Иногда так, что рушится вся модель.

Оставаясь в режиме эскиза, на панели «Элементы» выбираем команду «Элемент выдавливания» (команда тоже сблокированная).

По умолчанию, высота выдавливания равна 10 мм. Оставляем эту высоту. На экране появится «призрак» будущего выдавливания.

Наводим курсор мыши на зеленую галочку и нажимаем левую кнопку. Выдавливание – первая ступень – создана. Эскиз закрылся автоматически.

Снова наводим курсор мыши на горизонтальную плоскость и создаем эскиз. .Снова выбираем прямоугольник, но не «базовую команду» (по диагональным точкам), а «по трем сторонам»

Первую вершину ставим у одного ребра только что созданного вытягивания, вторую – у второго ребра, третью – произвольно. Снова «накладываем» равенство сторон.

Примечание. В панели быстрого доступа надо активировать «притягивания»

Создаем еще два эскиза. В каждом эскизе – один квадрат. Одна из сторон следующего квадрата совпадает с одной из сторон предыдущего квадрата. Наконец, создаем все эскизы. (В скобочках замечу – в NX можно создать один, «многоквадратный» эскиз и каждый контур (в нашем случае – квадрат) или группу контуров, после закрытия эскиза, вытягивать (выдавливать по терминологии «Компаса») отдельно, на любую величину, независимо от вытягиваний соседних контуров.

Вытягиваем второй эскиз на 15 мм, третий на 20 мм. Смотрим, чтобы в строке «Результат объединения» бала выделена опция «Объединение».

Продолжаем – каждый следующий эскиз вытягиваем на 5 мм больше, чем предыдущий.

И вот, наконец, все выдавливания сделаны. Получилась эдакая спираль, расходящаяся по часовой стрелке и высота ступенек возрастает от начала к концу.

Теперь эту лесенку надо правильно развернуть на экране. Чтобы облегчить задачу, построим эскиз, ось и плоскость. Для этого сначала выделяем грань первой ступеньки.

И строим на этой грани эскиз – отрезок по ребру, начало отрезка совпадает с вершиной первой ступеньки)

И длиной 5 мм (5 мм - это не половина длины ребра, а высота ступеньки). Если бы первую ступеньку сделали высотой 5 мм, то этот эскиз не был бы нужен.

На панели «Вспомогательные объекты» выбираем команду «ось через две точки» (команда – сблокированная).

И строим ось. Одна точка – конец отрезка из только что созданного эскиза, вторая точка – вершина последней ступеньки.

В этой же панели выбираем команду «Плоскость через точку перпендикулярно ребру» (команда сблокированная). В качестве ребра выбираем только что созданную ось, в качестве точки – вершину последней ступени. Создаем плоскость.

Выделяем созданную плоскость и нажимаем в панели быстрого доступа кнопку «Нормально к».

Модель развернется так, что ось спроецируется в точку, а вершины, через которые она проходит – совпадут. Заходим в папку с моделью и создаем ее копию (с копией будем работать в одном из следующих заданиях). Делаем плоскость «невидимой». Теперь надо увеличить высоту «мяса» лестничных маршей – так, чтобы нижнее ребро марша «6 ступенек» (дальнего от нас) скрылось за маршем «4 ступеньки» (ближнего к нам). Для этого разворачиваем модель так, чтобы была видна нижняя плоскость, и выделяем ее.

Нажимаем кнопку «элемент выдавливания» и задаем величину выдавливания 150 мм (навскидку). Выделяем в дереве построения созданную недавно плоскость и снова разворачивам модель «нормально к» этой плоскости. Отобразится «призрак» выдавливания. Смотрим – нижнее ребро «дальнего марша» скрыто за «ближним маршем». Высоту, стало быть, угадали. Если ребро не скрыто – увеличиваем высоту.

Создаем вытягивание.

Теперь смотрим на марш «4 ступеньки». Нижнее ребро марша расположено выше нижнего ребра марша «7 ступенек» (правого от нас). Чтобы это ребро скрыть (визуально опустить вниз), построим «ширму». На торце марша «7 ступенек» создадим эскиз.

Рисуем эскиз (произвольно 4 ступеньки вверх), отрезок, коллинеарный с нижним ребром марша «7 ступенек» и вертикальный отрезок, «замыкающий» контур.

Образмериваем эскиз (длина ступеньки 60 мм, высота – 5 мм) и ставим равенство всех горизонтальных и всех вертикальных линий ступенек между собой.

Закрываем эскиз. ¶Проверяем – все лини эскиза должны совпасть с ребрами модели.

Выдавливаем эскиз. Направление выдавливания – «от себя».

Теперь надо скрыть верхние (и правые) плоскости ступенек нашей «ширмы».

Разворачиваем модель

И по этим плоскостям делаем фаски – 1 мм*45 градусов.

Теперь надо «скрыть» треугольный кусочек последней ступеньки, который стал виден из-за фаски. (ступенька выделена зеленым – создаем на ней эскиз).

Создаем эскиз – треугольник, одна боковая сторона которого проходит по ребру фаски, а основание – по ребру последней ступеньки. Ставим равенство боковых сторон.

И – создаем вырез выдавливанием.. Размер вытягивания оставляем по умолчанию – 10 мм, и ставим небольшой уклон – чтобы ребро вытягивания не вылезало та плоскость «ширмы».

Создаем вытягивание и модель готова. Разворачиваем ее "нормально к" плоскости.

Создаем вытягивание и модель готова. Вместо последнего "выреза выдавливаем" можно построить, например, высокий тонкий стержень, идущий вверх - балясину будущих перил или флагшток. По свое фантазии. Осталось только поиграть внешним видом модели. Назначить цвета и фактуры для поверхностей… А, может быть, Назначить материал. А, может быть, выложить поверхности плиткой. Добавить перила. Но об этом – как-нибудь в другой раз. Если эта модель будет интересна. Модель можно скачать отсюда: https://drive.google.com/file/d/1qxcbw2WHIcljqLYerm7oYE0XfSmPrtVm/view?usp=sharing Модель создана в программе КОМПАС-3D v17.1 Home – «домашней» версии мощной программы трехмерного моделирования с профессиональными возможностями. https://kompas.ru/kompas-3d-home/download/. В данной инструкции по созданию модели использовались цитаты из «Азбуки Компас-3D» - встроенного в программу справочно-обучающего пособия. Осталось только выполнить данное в начале статьи обещание -указать еще одно отличие этой модели от «классической». «Классическая» лестница, разворачиваясь по спирали, идет на спуск, а наша – на подъем. Именно из-за этой особенности пришлось строить «ширму». Рисунки «классической» лестницы взяты с https://vk.com/photo8052051_384282369?rev=1 Можно построить и «зеркальные» модели этих лестниц.