2.3 Создание трехмерной модели сборки

Средства САПР позволяют объединять в одной сборке большое количество разнотипных деталей и подсборок.

Виртуальные сборки создаются с целью проверки созданной конструкторской документации (сборочных и деталировочных чертежей и спецификаций) путем создания контрольных сборок или непосредственно в процессе проектирования конструкций.

Существует два способа создания трехмерных моделей сборочных единиц.

"Снизу-вверх" - модели деталей создаются независимо от сборки, после чего осуществляется сборка их в изделие. Этот способ используется при создании контрольных сборок и разнесенных сборок - для создания каталогов изделий и графических изображений для инструкций по их эксплуатации.

"Сверху вниз" - когда возможно создание деталей непосредственно в среде сборки, осуществляя привязку к элементам соседних деталей. В любой момент структура сборки доступна для изменения, при этом непосредственно в режиме сборки могут быть изменены любые параметры отдельных деталей [13].

Такой тип проектирования позволяет инженеру-конструктору проектировать сборку, используя компоновочные эскизы, которые часто используются при традиционном проектировании. Можно построить один или несколько эскизов, показывающих, где находится каждый компонент сборки. Затем можно создать и изменить проект перед созданием деталей. Кроме этого, можно в любое время использовать компоновочный эскиз для внесения изменений в сборку.

Модель сборочной единицы создается в следующем порядке:

- добавление компонентов;

- размещение компонентов;

- взаимная ориентация деталей.

При добавлении компонента в сборку (либо отдельной детали, либо узла сборки) в сборку файл детали связывается с файлом сборки. Компонент появляется в сборке, однако данные о компоненте остаются в его исходном файле.

Как только компонент добавлен, то можно фиксировать его положение, перемещать, вращать. Это полезно для приблизительного расположения компонентов в сборке. Затем можно точно расположить компоненты, используя взаимосвязи сопряжения.

Когда добавляются взаимосвязи сопряжения, компоненты можно перемещать в пределах неограниченных степеней свободы и наблюдать за поведением механизма. Взаимосвязи сопряжения позволяют точно расположить компоненты в сборке относительно друг друга. Они позволяют определить, как компоненты перемещаются и вращаются относительно других деталей. Можно перемещать компоненты в нужное положение, последовательно добавляя взаимосвязи сопряжения [7].

Сопряжение создает геометрические взаимосвязи, такие как совпадение, перпендикулярность, соосность, касание и т.д. Каждая взаимосвязь сопряжения действительна для определенных сочетаний геометрических форм.

Основные виды сопряжений:

- параллельность элементов;

- совпадение элементов;

- перпендикулярность элементов;

- расположение элементов под заданным углом;

- расположение элементов на заданном расстоянии;

- касание элементов;

- соосность элементов.

Рассмотрим создание сборки «Платформы с арретиром оптического устройства».

Сборка создается в следующем порядке:

– вставка компонентов в сборку;

– размещение компонентов в сборке;

– условия сопряжения деталей в сборке.

После того, как разработаны модели всех деталей сборочных единиц станции, создается контрольная сборка методом «Снизу-вверх». Этот способ используется для создания контрольных сборок и разнесенных сборок - для создания каталогов изделий и графических изображений для инструкций по их эксплуатации.

Выбирается режим "новая сборка". В окно сборки последовательно вставляем собранные детали и узлы, причем одну из них фиксируем. С помощью команд поворота и перемещения "свободные детали" устанавливаем в необходимое для сборки положение, выбираем соответствующие поверхности для сопряжения и выполняем команды, обеспечивающие требуемые взаимосвязи этих поверхностей в сборке (параллельность, концентричность, расстояние и др.).

Затем создаем новый файл трехмерной модели сборки, вызывая из меню Файл команду «Создать - Сборку» или нажимая кнопку «Новая сборка» на Панели управления.

Вызываем из меню Операции команду «Добавить компонент из файла» или можно нажать соответствующую кнопку на Инструментальной панели для того, чтобы добавить в сборку деталь «Корпус», существующий в файле на диске. После вызова команды на экране появляется диалог выбора файлов. Выбираем в нем нужный каталог и указываем имя файла, содержащего компонент. Изображение указанного компонента появится в окне просмотра диалога.

Указываем точку вставки детали «Корпус». Точку вставки можно указать в окне сборки произвольно или используя привязку (например, к началу координат или к вершине). Начало координат детали совмещается с указанной точкой вставки, направление осей его системы координат совпадет с направлением осей системы координат текущей сборки.

Так как вставленный компонент - первый в сборке, он автоматически фиксируется в том положении, в котором был вставлен. Зафиксированный компонент не может быть перемещен в системе координат сборки (рисунок 2.13).

Вставляем детали в окно сборки. Так как в состав текущей сборки должны входить подсборки «Арретир горизонтальный», «Блок шестерен» то вставляем их следующим образом:

- вставляем в сборку подсборки;

- затем в окне модели устанавливаем курсор на детали, нажимаем левую кнопку мыши и перемещаем курсор. На экране появится фантом вставляемой детали;

- указываем курсором положение детали в окне модели и отпускаем кнопку мыши;

- Подсборки будут вставлены в текущую сборку.

Вставленные подсборки будут ориентированы относительно системы координат сборки так же, как первая.

Следующим этапом будет установка выбранных деталей в нужной ориентации друг относительно друга. Для этого последовательно добавляем сопряжения «Соосность» и «Совпадение» (рисунок 2.14).

После вставки деталей в сборку задаем их приблизительное положение и ориентацию в ней.

Рисунок 2.13 - Добавление детали из файла

Рисунок 2.14 - Сопряженные детали

Затем вставляем в сборку стандартные изделия. Стандартные изделия выбираем из библиотеки программы. В параметрах стандартных изделий проставляем нужные размеры согласно чертежу.

Результатом всех вышеописанных действий является готовая модель сборки «Платформа с арретиром оптического устройства» (рисунок 2.15).

Рисунок 2.15 - Модель сборки