Это будет серия уроков, в которых мы будем строить самую простую компьютерную мышь.
В прошлом уроке мы использовали классический способ построения, который требовал много лишних движений. Немного упростим и оптимизируем построение. В целом форма останется прежней, поэтому объяснение будет сокращено, если что-то будет не понятно — смотрите прошлый урок, там всё описано подробнее.
Второй способ включает в себя упрощение и оптимизацию эскизов и использование более современных команд из набора Каркас и поверхности в САПР КОМПАС-3D.
Аналогично прошлому уроку результатом построения будет компоновочная геометрия, поэтому по итогам этого урока мы также не будем создавать тело при сшивке объекта. Так как построение сократится, в отличие от прошлого урока добавим фаску на подошву, чтобы модель больше походила на оригинальные мыши. Построение в этот раз начнём сразу с построения всех эскизов, три эскиза из прошлого урока объединим в один компоновочный. Также если сдвинуть эскизы, то вместо вспомогательной плоскости можно использовать имеющуюся конструктивную плоскость.
Построение эскизов
Начнём построение модели. Создаём деталь. Строим новый эскиз на плоскости ZX.
Включаем параметрический режим, отображение ограничений и степеней свободы. Строим горизонтальный отрезок длиной 125 мм и произвольный сплайн по полюсам из шести точек, начальные и конечные точки сплайна и отрезка должны совпадать. Строим произвольный сплайн по полюсам из четырёх точек, начальные и конечные точки сплайна должны лежать на отрезке. Запускаем команду «дуга по двум точкам». Строим дугу так, чтобы она была направлена в тело мыши, а начало и конец дуги лежали бы на проекции сплайна.
Запускаем команду «Точка на кривой», привязываем начало координат к отрезку. Расставляем размеры, как на рисунке. Размеры такие же как в прошлом уроке, только теперь начало координат находится ближе к середине эскиза. Теперь эскиз приобрёл законченный вид. Выходим из режима эскиза.
Строим новый эскиз на плоскости XY. Спроецируем отрезок из предыдущего эскиза. В отличие от прошлого урока мы проецируем его полностью и не меняем его стиль на тонкую линию - в этом уроке отрезок не важен, но потребуется в следующем, где будет использоваться эта же геометрия. Строим из начала отрезка произвольный сплайн по полюсам из восьми точек, последняя точка сплайна должна совпадать с концам отрезка. Запускаем команду «Выравнивание». Выравниваем по вертикали первую со второй и седьмую с восьмой точкой.
Расставляем размеры, как на рисунке. Размеры такие же как в прошлом уроке, только теперь начало координат находится ближе к середине эскиза. Теперь эскиз приобрёл законченный вид. Выходим из режима эскиза.
Запускаем команду «Плоскость через точку перпендикулярно ребру». Указываем дугу по двум точкам и её ближайшую к левой нижней части мыши вершину.
Создаём эскиз на перпендикулярной плоскости. Проецируем крайнюю точку дуги по двум точкам. Строим из начала координат эскиза в сторону, противоположную основной геометрии подошвы, горизонтальный отрезок с тонким стилем линии.
Запускаем команду «Дуга, касательная к кривой». Указываем отрезок, начало координат эскиза и произвольную точку со стороны основной геометрии подошвы. При необходимости меняем направление, чтобы дуга была направлена вогнутой частью вверх.
Расставляем размеры, как на рисунке. Теперь эскиз приобрёл законченный вид. Выходим из режима эскиза.
Создаём новый эскиз на плоскости XY. Построим произвольный сплайн по полюсам из 11 точек. Запускаем команду «Выравнивание».
Выравниваем по горизонтали начало координат с первой точкой и с одиннадцатой.
Выравниваем точки по вертикали: первую со второй, пятую с шестой, четвертую и восьмую десятую с одиннадцатой. При необходимости корректируем положение точек, перетаскивая их вручную.
Расставляем размеры, как на рисунке. Теперь эскиз приобрёл законченный вид. Выходим из режима эскиза.
Мы закончили построение эскизов. Мы будем использовать их ещё в следующем уроке, поэтому переименуем их для большего удобства дальнейшей работы. Кликаем по названию эскиза и нажимаем на клавиатуре клавишу F2. После этого вводим названия эскизов, как на рисунке.
Построение трёхмерных кривых и поверхностей
Переключаемся на набор «Каркас и поверхности», запускаем команду «Поверхность выдавливания». В прозрачном дереве снова указываем эскиз «Полукорпус». Устанавливаем расстояние 40 мм. Создаём объект.
Запускаем команду «Проекционная кривая».
В качестве поверхности указываем криволинейную грань поверхности выдавливания. Как кривую указываем малый сплайн эскиза «Основной профиль корпуса». Устанавливаем тип проекции «По направлению», в качестве направления указываем ось Y. Создаём объект.
Запускаем команду «Усечение поверхности». Переключаемся на режим «Усечение исходной поверхности». Указываем поверхность выдавливания в качестве усекаемой поверхности, а проекционную кривую как секущий объект. При необходимости меняем направление. Создаём объект.
Запускаем команду «Точка на пересечении». Указываем плоскость ZY и ребро боковины, образованной усечением. Создаём объект. Для удобства указания ребра можно скрыть элементы каркаса, но если даже будет указана проекционная кривая, ничего страшного не произойдёт. Также можно скрыть отображение проекционной кривой в дереве.
Указываем плоскость ZY и большой сплайн по полюсам из эскиза «Основной профиль корпуса». Создаём объект.
Запускаем команду «Коническая кривая по касательным и дискриминанту».
Указываем точку на боковине, затем точку на большом сплайне по полюсам. Указываем как направление в первой точке ось Z, переключаемся на направление второй точки и указываем ось Y. Устанавливаем коэффициент на минимальное напряжение. Как базовую плоскость указываем плоскость ZY. Создаём объект. Если вдруг у вас не строится кривая, возможно вы перепутали оси направлений и их надо поменять местами.
Запускаем команду «Усечение кривой».
Указываем сплайн по полюсам из эскиза «Полукорпус» и ближайшую к кнопкам мыши (левую) точку пересечения этого сплайна с ребром усечения поверхности выдавливания. Для удобства указания точки можно скрыть элементы каркаса, чтобы проекционная кривая не мешалась. При необходимости меняем направление, чтобы осталась меньшая часть кривой. Создаём объект.
Указываем сплайн по полюсам из эскиза «Полукорпус» и дальнюю от кнопок мыши (правую) точку пересечения этого сплайна с ребром усечения поверхности выдавливания. При необходимости меняем направление, чтобы осталась меньшая часть кривой. Создаём объект.
Запускаем команду «Поверхность по сети кривых». Указываем поочерёдно первое (левое) усечение кривой, коническую кривую и затем второе (правое) усечение кривой. Переключаемся на «Кривые (V)». Указываем ребро усечения поверхности выдавливания (боковины). Запускаем подкоманду «Построить контур».
Из-за того что мы соединили эскиз впадины с основным контуром, программа теперь воспринимает большой сплайн по полюсам как отдельные кривые. Соединим его в общий контур. Указываем все три участка сплайна и создаём объект.
В отличие от прошлого урока мы работаем только с половиной объекта, значит нам нужно уточнить форму поверхности с помощью сопряжений — они зададут взаимодействие с отсутствующими частями изделия. Если сейчас построить поверхность, а потом сделать её зеркальную копию, то между половинками образуется некрасивый угол. Его можно использовать как элемент дизайна, но не в случае корпуса мыши — эта часть будет натирать внутреннюю часть руки. Поэтому уберем этот горб. Щелкаем по границе 4, указываем плоскость ZX, указываем условие — «Перпендикулярность». Теперь поверхность перпендикулярна плоскости симметрии, а значит между половинками корпуса будет гладкий стык.
Зададим ещё касательность к боковине. В отличие предыдущего сопряжения это не так критично, но в данном случае это придаст большую схожесть с оригиналом. Щелкаем по границе 2, затем по поверхности выдавливания, указываем условие — «Касательность». Все сопряжения заданы — создаём поверхность.
Запускаем команду «Поверхность по траектории». Указываем в дереве в качестве сечения эскиз «Впадина», а в качестве траектории указываем на модели дугу по двум точкам. Создаём объект.
Запускаем команду «Продление поверхности». Указываем торцевые рёбра поверхности по траектории. Устанавливаем длину продления 5 мм. Создаём объект.
Запускаем команду «Усечение поверхности». Переключаемся на режим «Усечение исходной поверхности». Указываем поверхность по траектории в качестве усекаемой поверхности, а поверхность по сети кривых как секущий объект. При необходимости меняем направление. Создаём объект.
Указываем поверхность по сети кривых в качестве усекаемой поверхности, а поверхность по траектории как секущий объект. При необходимости меняем направление. Создаём объект.
Запускаем команду «Сшивка поверхностей». Указываем все три поверхности. Создаём объект. Тело мы не создаём, результат построения в этом уроке: компоновочная геометрия для дальнейших построений.
Запускаем команду «Разбиение поверхности». Указываем как грани поверхности сшивку, а как секущий объект эскиз «Клавиши». Меняем направление на прямое. Создаём объект.
Запускаем команду «Зеркальный массив». Указываем сшивку и плоскость ZX. Создаём объект.
Запускаем команду «Заплатка». Указываем все нижние ребра поверхностей. Создаём объект.
Запускаем команду «Сшивка поверхностей». Указываем зеркальные сшивки и заплатку. Создаём объект.
Запускаем команду «Фаска». Указываем любое нижнее ребро сшивки (по периметру заплатки). Переключаемся на способ по двум сторонам. Устанавливаем первую длину 2 мм, вторую — 3 мм. При необходимости меняем направление. Создаём объект. В прошлом уроке не было этого элемента — добавим его для большей реалистичности модели, раз уж урок сократился.
Получилась такая модель, на этом компоновка завершена. Можете попробовать самостоятельно добавить ещё разъёмы, раскрасить модель, сделать на основе компоновки коллекции геометрии и создать детали и сборку на основе этих коллекций.
Мышь. Третий урок
