Модель Razor(бритва) достаточно давно лежит в папке Samples КОМПАС-3D, версии с 12й или 13й, но урока по её построению не было. При этом модель построена достаточно интересным методом, поэтому решил сделать урок по её построению с учётом нового функционала.
Подготовка эскизов
Начнём построение модели. Создаём деталь. Строим новый эскиз на плоскости XY.
Включаем параметрический режим, отображение ограничений и степеней свободы. Строим три произвольных отрезка.
Объединяем крайние точки двух левых отрезков и задаём между ними коллинеарность. Меняем стиль верхнего на тонкую линию — он будет вспомогательным и будет обеспечивать то, что его дальняя точка будет на одной линии с основным отрезком.
Задаём для точки пересечения отрезков выравнивание по вертикали с началом координат. Далее задаём размеры, как на рисунке.
В дальнейшем для улучшения читаемости эскизов будем скрывать размеры.
Делается это так:
В меню «Выделить» выбираем «По свойствам...»
В окне «Выделить объекты по свойствам» включаем галочку «Размеры» и нажимаем кнопку «Выделить».
На любом выделенном размере жмём правой кнопкой мыши и выбираем в контекстном меню «Перенести на слой...»
Создаём новый слой, отключаем ему видимость, выбираем его и нажимаем кнопку «Перенести».
Размеры скрываются. При необходимости их можно отобразить, включив видимость слоя.
Создаём произвольный сплайн по полюсам из восьми вершин.
Запускаем команду «Точка на кривой». Указываем сплайн и нижнюю точку правого отрезка. Затем запускаем команду «Объединить точки» и указываем крайнюю левую точку сплайна и нижнюю точку левого отрезка. Крайнюю правую точку сплайна выравниваем по горизонтали с началом координат.
Задаём габаритный размер 115 мм от крайней правой точки сплайна до начала координат. Выравниваем вторую точку справа с крайней справа точкой по вертикали. Расставляем остальные размеры как на рисунке, после чего переносим их на скрытый слой.
Создаём произвольный сплайн по полюсам из шести вершин. Левую точку сплайна командой «Точка на кривой» размещаем на левом отрезке. Правую точку командой «Объединить точки» соединяем с правой точкой предыдущего сплайна. Четвёртую слева точку сплайна выравниваем по горизонтали с четвёртой справа точкой предыдущего сплайна. Расставляем остальные размеры как на рисунке, после чего переносим их на скрытый слой.
Создаём произвольный сплайн по полюсам из шести вершин. Крайнюю левую вершину сплайна объединяем с верхней точкой правого отрезка. Крайнюю правую точку объединяем с пересечением первого и второго сплайнов. Задаём касательность правой части сплайна с первым сплайном.
Расставляем размеры, как на рисунке. Вторая точка недоопределена - она определится последующими построениями. Переносим размеры на скрытый слой.
Строим из левой точки предыдущего сплайна три произвольных дуги по трём точкам. Две должны быть направлены вверх, одна вниз.
Левые точки у дуг направленных вверх нужно объединить с крайними точками тонкого отрезка. Левую точку дуги направленной вниз нужно разместить командой «Точка на кривой» на левом основном отрезке.
Для верхней дуги задаём касательность с верхним сплайном. Расставляем размеры, как на рисунке. Выходим из режима эскиза.
Создаём новый эскиз на плоскости ZX. Создаём произвольный сплайн по полюсам из шести вершин. Выравниваем левую крайнюю точку по вертикали с началом координат, а правую — по горизонтали. Выравниваем вторую точку справа с крайней правой по вертикали.
Расставляем размеры, как на рисунке. Выходим из режима эскиза.
Построение вспомогательных поверхностей
Переключаемся на набор «Каркас и поверхности». Запускаем команду «Поверхность выдавливания». Указываем второй эскиз. Устанавливаем расстояние 24 мм. Здесь конкретное значение не важно, главное перекрыть перпендикулярный эскиз. Создаём объект.
Запускаем команду «Контур». Указываем из первого эскиза средний сплайн и нижний сегмент левого отрезка. Если попадёт что-то лишнее, просто удалите из списка объектов, нажав крестик. Уберите галочку «Скрывать исходные объекты». Создаём объект.
Запускаем команду «Поверхность выдавливания». Указываем контур. Устанавливаем расстояние 24 мм. Здесь конкретное значение также не важно, главное перекрыть перпендикулярный эскиз. Создаём объект.
Запускаем команду «Кривая пересечения». Указываем обе поверхности выдавливания. Создаём объект.
Мы получили кривую пересечения и две перпендикулярных поверхности. Если бы нам нужна была только кривая, то мы могли бы получить её как кривую по двум проекциям — без построения поверхностей, но в данном случае мы будем использовать ещё и поверхности для сопряжений. Даже небольшой выступ кривой пересечения нам пригодится.
Построение формообразующих поверхностей
Запускаем команду «Усечение поверхности». Переключаемся на режим «Усечение исходной поверхности». Указываем в дереве первую поверхность выдавливания. Переключаемся на секущий объект и указываем вторую поверхность выдавливания. При необходимости меняем направление, чтобы затемнённая часть усечения оказалась снизу. Создаём объект.
Запускаем команду «Поверхность по сети кривых». Указываем длинную часть ребра усечения и верхний сплайн из первого эскиза.
Для первой границы задаём сопряжение по касательной с усеченной поверхностью. Для третьей границы — сопряжение перпендикулярно плоскости XY. Перпендикулярность линии симметрии означает, что при зеркалировании исходная и зеркальная поверхности будут касательными между собой. Создаём объект.
Указываем нижнее ребро поверхности по сети кривых и длинную часть нижнего сплайна из первого эскиза. Аналогично для первой границы задаём сопряжение по касательной с поверхностью по сети кривых. Для третьей границы — сопряжение перпендикулярно плоскости XY. Создаём объект.
Запускаем команду «Сплайн по точкам». Указываем точку пересечения левого отрезка с нижним сплайном из первого эскиза, затем указываем точку перелома кривой пересечения (перед маленьким кусочком кривой). Обе точки находятся в одной плоскости, значит мы сможем получить плоский сплайн, что поможет нам в дальнейших построениях.
Кликаем по первой строке в таблице координат вершин. Выбираем способ управления формой — сопряжением. Указываем в дереве плоскости XY. Устанавливаем условие «Перпендикулярно». При необходимости меняем направление. После того как мы установили перпендикулярность к плоскости, которой перпендикулярна грань, в которой лежат обе точки сплайна мы гарантированно получаем плоский сплайн — это необходимо нам в дальнейших построениях.
Кликаем по второй строке в таблице координат вершин. Выбираем способ управления формой — сопряжением. Указываем самый короткий участок кривой пересечения (после излома). Устанавливаем условие «По касательной». При необходимости меняем направление. Сплайн построен - создаём объект.
Вот нам и пригодился этот небольшой выступ кривой — теперь сплайн проходит по касательной к нему.
Указываем верхнюю крайнюю точку дуги из первого эскиза, затем указываем точку пересечения кривой пересечения и сплайна. Для первой точки задаём перпендикулярность плоскости XY, для второй — касательность с ранее построенным сплайном. Создаём объект.
Запускаем команду «Поверхность по сети кривых». Указываем левое ребро нижней поверхности по сети кривых, а затем нижний сплайн по точкам.
Переключаемся на направление V. Указываем короткую часть ребра усечения и нижний сплайн из первого эскиза.
Устанавливаем сопряжения. Для первой границы задаём касательность к нижней длинной поверхности по сети кривых. Для второй — перпендикулярность к плоскости XY. Для четвёртой задаём касательность к усечённой поверхности выдавливания. Создаём объект. Здесь касательность используется необычно — к внешней поверхности, чаще касательность применяется к соседнему объекту, но и такой способ можно с успехом использовать.
Указываем левое ребро верхней длинной поверхности по сети кривых, а затем верхний сплайн по точкам. Переключаемся на направление V. Указываем короткую часть ребра усечения и верхнюю дугу из первого эскиза. Устанавливаем сопряжения. Для первой границы задаём касательность к длинной верхней поверхности по сети кривых. Для второй — перпендикулярность к плоскости XY. Для четвёртой задаём касательность к короткой поверхности по сети кривых. Создаём объект.
Создаём новый эскиз на плоскости XY. Проецируем в него нижнюю дугу из первого эскиза. Выходим из режима эскиза.
Запускаем команду «Усечение поверхности». Переключаемся на усечение исходной поверхности. Указываем в качестве усекаемой поверхности верхнюю короткую поверхность по сети кривых, а в качестве секущей — построенный ранее эскиз. При необходимости меняем направление, чтобы закрашенной осталась нижняя часть поверхности. Создаём объект.
Запускаем команду «Сплайн по точкам». Указываем левую вершину ребра усеченной поверхности по сети кривых, затем указываем точку пересечения второй дуги с левым отрезком из первого эскиза. Кликаем по второй строке в таблице координат вершин. Выбираем способ управления формой — сопряжением. Указываем в дереве плоскости XY. Устанавливаем условие «Перпендикулярно». При необходимости меняем направление. Создаём объект.
Запускаем команду «Поверхность по сети кривых». Указываем среднюю дугу из первого эскиза, а затем ребро усечения поверхности по сети кривых. Переключаемся на направление V. Указываем построенный ранее сплайн по точками точку пересечения кривых направления U. Устанавливаем сопряжение перпендикулярно плоскости XY для первой границы. Создаём объект.
Запускаем команду «Удалить грани». Убираем галочку «Сохранить целостность». Выбираем в окне модели все остатки поверхностей выдавливания — они нам больше не нужны. Создаём объект.
Запускаем команду «Сшивка поверхностей». Выбираем все поверхности (можно рамкой). Создаём объект.
Запускаем команду «Зеркальный массив». Указываем сшивку. Затем переключаемся на плоскость. Указываем плоскость XY. Создаём объект.
Запускаем команду «Заплатка». Указываем все оставшиеся открытые рёбра. Создаём объект.
Запускаем команду «Сшивка поверхностей». Ставим галочку «Создать тело». Выбираем сшивку, её зеркальную копию и заплатку. Создаём объект.
Получили такой результат.
Попробуйте самостоятельно доработать модель, чтобы она стала ещё больше похожа на реальную бритву.
Реверс-инжиниринг турбины
