Вы вошли в Эскизный режим PTC Creo Parametric. Теперь отображается 2D эскиз, который был вытянут, чтоб создать первую форму.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.


Твердотельное моделирование

сзык

разработки

изделия












Упражнение 2
2












Пособие для
педагогов и
учащихс
я


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
1
Учебное пособие

PTC

Ка
к смоделировать практически все

АВТОРСКОЕ ПРАВО © 2014, PTC INC.

Уведомление о правах

Все права защищены в соответствии с законодательством об авторском праве
США, Великобритании и других стран. Разрешается воспроизводить и передавать в
любой форме (электронной, механической, копированием, аудиозаписью или в
любой
другой) все части данного курса/урока только в целях информирования или
обучения.

Ссылки на все
то
рговые

марки

и знак
и

должны присутствовать
при

полном или
частичном воспроизведении.

Это разрешение не распространяется на воспроизведение или использование
логотипа PTC в любой форме (электронной, механической, копированием,
аудиозаписью или
иной
), за исключением случаев воспроизведения или
использования данно
го

учебного пособия.

ТОРГОВЫЕ

МАРКИ

PTC, PTC логотип, PTC Creo, PTC Mathcad, PTC Windchill
, все названия
продуктов
PTC и логотипы являются торговыми марками или зарегистрированными
торговыми марками PTC и / или ее дочерних компаний в США и в других странах.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Этот набор уч
ебных
пособий

был написан и разработан Академической группой
PTC, в
состав
которой
входили

доктор Джордан Кокс, Крис Карр, Марк Чели, Айора
Берри, Адам Хаас, Марк Фишер и Лаврентий Олтеану. Многие упражнения были
протестированы и усовершенствованы благодар
я усилиям преподавателей,
участвующих в программе М
ассачусетского Сертификата STEM
.

Перевод с английского и адаптация курса выполнены Алексеем
Владимировичем Аксеновым и сотрудниками компании ИРИСОФТ (Санкт
-
Петербург,
Россия) при поддержке Дмитрия Орлова (PTC Inc.)

Учебное пособие
PTC

2

Как смоделировать практически все

Модели изделия и модели деталей

Изделие или мо
дель сборки


это сово
купность моделей деталей. Модель
детали



это сумма
положительных и отрицательных

конструкторских
элементов

или
частей

материала, как показано ниже.


Эти два типа моделей позволяют дизайнерам создать модели деталей для всех
деталей, составляющих
изделие
, а затем соби
рать их в модель изделия. Этот
«крутой» велосипед был получен путем создания моделей

д
еталей колес, рамы,
педалей, си
денья, рукояток и т.п. и объединения

их в модель сборки, которая
показывает, как велосипед будет выглядеть и работать, когда
станет

готовым
изделием.



Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
3

1.

Запустите
PTC Creo
Parametric
, дважды
щелкнув по значку или
перейдите в
меню Пуск,
найдите

ярлык

PTC Creo
Parametric
, и выберите его.





2.

На вкладке
Начало
, группа

Данные

щелкните
Выберите
рабочую папку
.


Это позволяет
установить папку,
которую PTC Creo
Parametric будет
испо
льзовать
для
открытия и сохранения
файлов
.



Учебное пособие
PTC

4

Как смоделировать практически все


3.

Перейдите

к

папке

How to
Model Almost Anything
:



Дважды щелкните папку
Cool_Bike.




Нажмите
OK
.



4.

На вкладке
Начало

щелкните
Открыть

:



Дважды

щелкните

cool_bike_top_assembly.as
m
.



Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
5
5.

На панели ин
струментов в
графическом окне
:

• Нажмите
Фильтры показа
опорных элементов


и
отключите отображение
всех опорных элементов.




Детал
и

и оп
ерации твердотельного моделирования

Модели деталей представляют собой «твердый» материал, который образует
деталь. Твердый материал мо
жет быть сделан из чего
угодно, например
,

из пластика
или металла.

В компьютере твердый материал
представлен
форм
ами, которым
назначаются свойства материала, такие
как плотность и тип материала. Создание
моделей деталей
с использованием
форм

называется «твердотельным
моделированием».

Создание
форм
, представляющих
твердый материал
,
производится
путем создания
конструкторских элементов
, или частей
форм
, которые
складываются и вычитаются, чтобы получить окончательн
ую

форму

детали.

Например, рама

велосипеда построена путем создания первоначально
й

формы
(положительный
конструкторский элемент
) и вы
резания части этой формы

с
помощью
отрицательн
ой

формы

(отрицательный
конструкторский элемент
)
.

Учебное пособие
PTC

6

Как смоделировать практически все


Как уже говорилось ранее, модели деталей состоят из поло
жительных и
отрицательных
конструкторских элемент
ов
. Давайте поговорим о
конструкторских
элементах

и о том, как они строятся
.
Конструкторских элементы

-

это «
фрагменты
»

геометрии, которые могут быть положительными или отрицательными. Это просто
форм
ы. При построении модели детали,
форм
ы складываются или вычитаю
тся,
чтобы создать оконча
тельную форму. Это напоминает использование

диаграмм

Венна д
ля иллюстрирования операций над множествами
.


«Множествами»

в контексте твердотельного моделирова
ния являют
ся наборы
точек, составляющих

формы
. Кажд
ая

форма

представляет собой набор точек,
форм
ы могут быть объединены
, выч
тены одна из другой или пересечены. Сначала

формы

должны быть построены, после чего мы можем применять к ним

операции
объединения и
вычитания
.

Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
7
Построение
форм

(
конструкторских элементов
)

Вы, вероятно, знакомы с
такими
примитивными геометрическими
телами
, как
сферы, кубы

и пирамиды. Поскольку это
трехмерные тела
, они объемны. Если вы
внимательно посмотрите на
них
, то
заметите, что они построены путем
преобразования

2D эскизо
в в 3D. Именно так мы будем создавать конструкторские
эл
ементы

в PT
C Creo Parametric, чтобы строить из них

модели. Есть четыре
основные операции для осуществле
ния этого, и мы рассмотрим

каждую из ни
х.

Мы начинаем с

2D эскиз
а. С
уществуют специальные требования, ко
торые мы
должны соблюдать
для создания надежного 2D эскиза.

1. 2D эскизы должны быть в одной плоскости.

2.

2D эскизы должны быть замкнутыми
, то
есть в них
не должно

быть разрывов
.

3. 2D

эскизы не должны иметь
выступа
ющих краев и плавающих частей
.



Давайте рассмотрим каждый из этих случаев:

Когда мы получили хорошее 2D сечение, мы
можем использовать его для
создания

объемной

формы

с помощью четырех различных операций, которые
расширяют
е
го

в 3D
-
пространство.

Четыре операции

Существует четыре основных
операции, которые используются для создания
объем
ных форм

и
конструкторских элементов
.

Учебное пособие
PTC

8

Как смоделировать практически все

Вытягивание

берет поперечное сечение
и
вытягивает

его по прямой линии в
3D объект, как показ
ано на рисунке.


Вращение

берет поперечное сечение

и вращает его вокруг оси, как показано на
рисунке.


Протягивание
берет поперечное сечение
и
протягивает

его
вдоль кривой, как
показано на рисунке.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
9
Плавное сопряжение
берет два

или более поперечных сечений и
осуществляет плавный переход между ними вдоль кривой
, как показано на рисунке
.


Используя эти четыре операции
,

можно по
строить множество различных
3D
моделей. Ес
ть еще и

другие
дополнительные операции, но поскольку эти
четыре
могут представить пр
актически все виды 3D деталей,
работать мы будем с ними.

Логическое сложение и вычитание

После того как вы создали
форму, вы можете создать еще одну

и добавить или
вычесть
ее из первой

дл
я

создания новой
. Так может продолжаться
форма

за
формой
, пока вы не создадите окончательн
ую желаемую форму детали
. Например,
возьмем

сфер
у

и
прямоугольный
параллелепипед. В п
ервом случае они
складываются
.
Во втором


параллелепипед вычитается из сферы.

Учебное пособие
PTC

10

Как смоделировать практически все


Таким образом, использование

четырех операций для создания
форм

с
последующим их

добавлением или вычитанием
позволяет достичь огромного
разнообразия

3D
-
моделей.

6.


В дереве модели:

• Щелкните правой кнопкой
мыши на
COOL_BIKE_FRAME.PRT
,
а затем выберите команду
Открыть
из всплывающего
меню.

Чтобы открыть
всплывающее меню
необходимо выбрать что
-
либо

и
н
ажать правую
кнопку мыши
.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
11
7.


Щелкните левой кнопкой
мыши по
Вставить
здесь
, перетащите вверх и
отпустите
точно под
конструкторским
элементом
ВЫТЯГИВАНИЕ 5.

Обратите внимание, что
это
первая форма в
дереве модели. Так как она
образует твердый
материал, то является
пол
ожительным
конструкторским
элементом
.


8.


Нажмите

, чтобы
развернуть
конструкторский элемент
ВЫТЯГИВАНИЕ 5
.

9.


Щелкните правой кнопкой
мыши на
Section

1

и
выберите

Править

определение
.


Учебное пособие
PTC

12

Как смоделировать практически все

Вы вошли в Эскизный
режим PTC Creo
Parametric. Теперь
отображается 2D эскиз,
который был выт
янут,
чтоб создать первую
форму
.

В этом режиме вы можете
внести изменения в любой
из параметров эскиза.


10.

Нажмите кнопку
OK
,
чтобы принять
поперечное
сечение и выйти из
Эскизного режима.


11.


Перетащите
Вставить
здесь

под

ВЫТЯГИВАНИЕ
6
.

Обратите внимание, что
ВЫТЯГИВАНИЕ 6 удаляет
твердый материал. Это
отрицательный
конструкторский
элемент.

12.


Нажмите

, чтобы
развернуть
конструкторский элемент
ВЫТЯГИВАНИЕ

6.

13.


Щ
елкните правой кнопкой
мыши на

Section

1
и

выберите

Править



Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
13
определение
.


Вы снова имеете доступ к
параметрам
сечения

и
можете увидеть
, как оно
было создано при помощи
пяти сегментов
.

14.


Нажмите кнопку

OK
,
чтобы принять поперечное
сечение и выйти из
Эскизного режима.


15.


Перетащите

Вставить
здесь

под
Фаска 2

в
нижней части Дерева
модели.

Как можно заметить,
модель рамы
«
крутого
»

велосипеда

составляют

много разли
чных
конструкторских
элементов
, включая фаски
и
скругления
, которые
скашивают

или
закругл
яют углы форм
.

Также о
братите внимание

на

конструкторский
элемент Оболочка.
Он

делает

форму

полой, а ее
стенки

тонким
и
, как у
консервной банки.


Учебное пособие
PTC

14

Как смоделировать практически все

16.


Повращайте и
по
масштабируйте

модель,
чтобы исследовать
различные конструкторские
элементы.



Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
15
Моделям также могут быть назначены материалы
, чтобы гарантировать, что все
расчеты и моделирование

производятся в контексте соответствующих свойств

материала.

Например, вычисление веса детали

требует
, чтобы была задана

соответствующая плотность

материала.

Теперь
, когда

у нас
есть к
онечная форма
для рамы велосипеда
,
мы можем назначить
ей
свойства материала
так, чтобы он
представлял собой
тот тип материала,
из ко
торого мы хотим
сделать раму.

17.

На вкладке
Файл

выберите
Подготовить
,
а затем выберите
Свойства модели
.


Обратите внимание,
что для этой детали
материал не был
назначен.

18.

В диалоговом окне
Свойства модели,
выберите
изменить
,
справа от
Материал
.


Учебное пособие
PTC

16

Как смоделировать практически все

19.

В диалоговом окне
Материалы дважды
щелкните на материал,
чтобы выбрать его и
назначить

его модели.

20.

Чтобы увидеть свойства
материала, щелкните
правой кнопкой мыши на
материале и выберите
Свойства
.


Диал
оговое окно
Определение
материла

показывает

значения
свойств материала, включая
п
лотность и другие важные
параметры
.

21.

В диалоговом окне
Определение
материала

нажмите кнопку
Отмена
.

22.

В диалоговом окне Материалы

щелкните
OK.

23.

В
диалоговом окне Свойства модели

нажмите кнопку
Закрыть
.



Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
17
Рендеринг
моделей

деталей

Мы обсудили, как процедурное представление (дерев
о

модели) может быть
использовано
в качестве программы для
генериров
ания

новой модели путем
изменения параметров

и
последующего
регенерирования модели
. Графическое
представление может использ
оваться для
оценки

того, как будет выглядеть деталь
или
изделие
, когда
оно

построен
о
.
Использование цветов деталей и стилей
отображения позволяе
т
достичь разнообразия

режим
ов

представления моделей.

Да
вайте изменим некоторые цвета

этой
модели
детали
, чтобы сравнить это с
изменением цвета
в модели сборки.

24.

На вкладке
Вид
, групп
а

Отображение модели

щелкните в раскрывающемся меню в разделе
Коллекция образов
.

25.

Выберите цвет, щелкнув по нему левой кнопкой
мыши.


26.

Проведите

курсор
ом по модели

детали и обратите внимание, как
выделяется каждая отдельная
поверхность, когда
курсор

находится над

ней.

Это показывает, какие
поверхности будут выбраны при
нажатии. Если вы хотите
выбрать более чем одну
поверхность одновременно,
удерживайте CTRL на клави
атуре
во время нажатия.

27.

П
осле того, как вы выбрали все
поверхности, которые хотите
раскрасить, нажмите кнопку
ОК

в
правом верхнем углу экрана.


Учебное пособие
PTC

18

Как смоделировать практически все

Creo также имеет возможность
фотореалистичного

рендеринга. Это процесс, в
котором графическое представление отображается в высококачественной форме с
фоном и текстурами, которые делают его реалис
тичным. Пример можно посмотреть
на фотографии
этого оригинального
самолет
а

ниже.


Редактирование моделей д
еталей

После того, к
ак модель детали была создана,
можно редактировать ее
конструкторские элементы
, внося

в нее изменения. Поскольку существует два
представления модели, проце
дурное

(модель дерев
а) и графическое,

можно
«
вернутьс
я назад в прошлое»

и пройтис
ь шаг за шагом по пути строительства
модели детали, чтобы посмотреть, как она была построена. Давайте начнем с
модели
«
круто
го
»

автомобил
я

и сосредоточимся на модели детал
и
одного из колес.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
19
Перемещая

стрелку
Вставить з
десь

вверх и вниз в дереве модели вы можете
вернуться к первому
конструкторскому элементу
, а з
атем пройти

пошагово по всем
конструкторск
им элементам
, использованным при создании

модели.


Проц
едур
ное представление похоже на
программу
. Вы можете внести
изменени
я в параметры или размеры, а затем модель может быть регенерирована,
что означает, что
программа

выполнится

повторно, чтобы включить все изменения.


Учебное пособие
PTC

20

Как смоделировать практически все

28.

В дереве модели, щелкните правой
кнопкой мыши на
HANDLE_BARS

и
выберите из выпадающего меню
Править
.


29.

Д
важды щелкните по размерности
6.
000, как показано на рисунке.

30.

Измените значение на 8.
000 и
нажмите ENTER.


Обратите внимание, что
отверстия изменяют положение
автоматически. При изменении
параметров, PTC Creo Parametric
автоматически регенерирует
процеду
рное представление,
чтобы создать новую модель.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
21
31.


На
Панели быстрого доступа

нажмите на кнопку

Закрыть
,
чтобы закрыть модель
велосипедной рамы.

Обратите внимание, что

когда вы
закрываете файл детали, вы
возвращаетесь

к модели сборки
«
крутого
»

велосип
еда
,

и изменения
цвета уже присутствуют в

модели.


Однако

если вы посмотрите
внимательней,

то заметите, что
,

из
-
за
изменения расположения
отверстий
,

рукоятки

находятся в
неправильном положении
. Для того
чтобы обновить модель, мы
должны произвести в PTC
Creo
Parametric регенерацию.

32.

На
Панели быстрого доступа

выберите

Регенерировать, для
обновления модели.


Обратите внимание, что
теперь
рукоятки
приняли нужное
положение
.


33.


На
Панели быстрого доступа

нажмите на кнопку

Закрыть
,
чтобы закрыть
«
Крутой
»

велосипед.

34.

На вкладке
Начало
, группа

Данные

нажмите на кнопку
Стереть
непоказанное
.

35.

Нажмите кнопку
OK
, чтобы удалить сессию из памяти.

Учебное пособие
PTC

22

Как смоделировать практически все

Обзор

Есть два типа моделей:
модели деталей
, которые суммирую
т положительные и
отрицательные форм
ы и
модели изделий
,
которые собираются из моделей
деталей.

Есть четыре основные операции, которые используются для создания моделей
деталей:

1.
Вытягивание



вытягивает

2D поперечное сечение

по прямой линии для
создания
формы
.

2.
Вращение



в
ращает 2
D

попере
чное сечение
вокруг оси
для создания
формы
.

3.
Протягивание



протягивает

2
D

поперечное сечение вдоль кривой для
создания
формы
.

4.
П
лавн
о
е сопряжение



плавно
переходит между несколькими

2
D

поперечными

сечения для создания
формы
.

После того, как фор
мы создаются, они суммируются с помощью булевой
алгебры. Это означает, что
фор
мы могут быть
положительными

(добав
лять

материал) или
отрицательными

(вычитать

м
атериал), и при суммировании
они
создают окончательн
ую форму детали. Создание моделей деталей с по
мощью
форм
, называется
твердотельным моделированием
.

Процедурное

представле
ние модели детали на самом деле
является
программой, которая может быть повторно исполнена, чтобы создать новую модель
путем изменения параметров в
фор
мах с последующей

регенерацией

модели
.

Нако
нец, фотореалистичный рендеринг

может
производить
высоко
качественные фотореалистичные изображения
, которые могут быть
использованы для представления того, как будет выглядеть
конечн
ое

изделие
, когда
будет создан
.

Давайте рассмотрим, что мы сде
лали с моделью
«
крутого
»

велосипеда:

1. Установили рабочую папку
и открыли модель
сборки
велосипеда. (
Шаги

1
-
4)

2.

Изучили модель детали
,

перемещая

стрелку
«
Вставить здесь
»

в дереве
модели. (
Шаги

7
-
15)

3. Проанализировали эскизы, которые были
вытянуты для создания
положительных
и отрицательных
форм
. (
Шаги

8
-
13)

4. Задали свойства материала

для модели
. (
Шаги

17
-
23)

Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
23
5. Изменили цвет поверхностей

модели. (
Шаги

20
-
22)

6. Изменили параметры модели и обновили модель сборки, используя
инструмент реген
ерации. (
Шаги

24
-
27)

7. Закрыли модель и удалили
ее
из памяти сеанс
а
.

(
Шаги
33
-
35)

Практическое задание

Давайте попробуем каждый из этих шагов еще раз с другой моделью.


1.

Установите рабочую папку
Cool_Car
и откройте модель
cool_car_top_level_assembl
y.asm.


2.

Попробуйте проделать все
шаги, которые вы сделали с
велосипедом,
заглядывая в
инструкции
.

3.

Попробуйте открыть
COOL
_CAR_BODY.PRT и
изучите, как эта деталь была
сдел
ана
, назначьте ей
материал и измените

цвет.

Теперь, когда вы изучили и примен
или на практике все шаги
на новой модели,
попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Что происходит от перемещения стрелки
«
Вставить здесь
»

вниз и вверх в
дереве модели?

2. Чем полезно перемещать стрелку
«
Вставить здесь
»

в модели дерева?

3. Как можно взг
лянуть на

эскизы, которые были
вытянут
ы для создания
форм
?

4. Как задать
свойства материала модели?

5.

Как изменить цвета поверхностей
детали?

6. Чем отличается
изменение

цвета поверхностей

от изменения цвета детали в
модели сборки?

7. Можно ли
изменить зн
ачения параметров детали? Как?

8. Как обновить

модель, когда параметры были изменены?


Учебное пособие
PTC

24

Как смоделировать практически все

Заключительная оценка навыков

Вам предстоит работать с моделью
cool_plane.asm

в папке
Cool_Plane
.
Выполните следующие действия. В конце каждого шага сделайте снимок
экрана и
сохраните изображение, используя в качестве имени номер шага. Предоставьте эти
снимки для оценки
.

Шаг 1: Установите рабочий
каталог и откройте модель.
Выключите отображение
опорных элементов.



Шаг 2: Откройте
COCKPIT.PRT

и
переместите стрелку
Вставить здесь
вверх под
первое вращение.


Шаг 3:

Взгляните на

эскиз,
над которым
было
произведено вращение для
создания формы
кабины.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
25
Шаг 4: Верните стрелку
Вставить здесь

в нижнюю
часть дерева модели.


Шаг 5:
Задайте
свойства
материала

plastic_acrylic
для
модели кабины.


Шаг 6: Измените цвет
внешней поверхности
кабины.


Учебное пособие
PTC

26

Как смоделировать практически все

Шаг 7: Измените значение
параметра ВЫТЯГИВАНИЕ
3, так
чтобы отодвинуть
отверстие на 0.
60 единиц
от задней части кабины


Шаг 8: Закройте модель
кабины и обновите модель
сборки
«
Крутого
»

самолета
для того, чтобы хвостовая
сборка правильно
вписывалась в отверстие.


Шаг 9: Закройте сборку
«
Крутого
»

Самолета и
удалите его из памяти о
сеансе.



Поздрав
ляем! Вы завершили
данное упраж
н
ение
.


Учебное пособие
PTC

Как смоделировать практически все
27





Конец упражнения

2
























Приложенные файлы

  • pdf 7713551
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий