Modelowanie_brylowe_-_Czesc_2

8/2/2019 Modelowanie_brylowe_-_Czesc_2

1/221

Publikacja wsp finansowanaze rodkw UNII EUROPEJSKIEJ

w ramach Europejskiego Funduszu Spo ecznego

Projekt Plan Rozwoju Politechniki Cz stochowskiej

Dawid CEKUS Ludwik KANIA

Modelowanie bry owezespo w i elementw maszyn

w programach grafiki in ynierskiej

Cz stochowa 2009


2/221

188

Autorzy:Dawid Cekus cz drugaLudwik Kania cz pierwsza

Recenzenci:dr hab. in . Tadeusz Smolnicki prof. PWr.dr hab. in . Wojciech Sochacki prof PCz.

Wszystkie wystpuj ce w tekcie nazwy produktw oraz znaki firmowe s zastrzeonymi nazwami,znakami firmowymi lub znakami towarowymi ich wacicieli.

Zastrzeonych nazw i symboli (w tym graficznych) firm i produktw uyto w ksice jedynie w celuidentyfikacji.

Copyright by Politechnika Cz stochowska Plan Rozwoju PolitechnikiCz stochowskiej 2009


3/221

189

Cz druga

Program CATIA


4/221

190

Spis tre ci

Cz druga ...........................................................................................................189 4. Organizacja programu.......................................................................................193

4.1. Interfejs programu.......................................................................................193 4.2. Drzewo strukturalne modelu.......................................................................194 4.3. Elementy modelu i system plikw ..............................................................196 4.4. Tryby pracy.................................................................................................198 4.5. Skrty klawiszowe ......................................................................................200 4.6. Poruszanie si w przestrzeni modelu oraz sposoby wy wietlania modelu .201 4.7. Budowa z oonych modeli bry owych........................................................205 4.8. Dostosowanie programu do potrzeb u ytkownika ......................................206 4.9. Rozpocz cie pracy z programem ................................................................210

5. Tworzenie profilw...........................................................................................211 5.1. Uruchamianie i wybr rodzaju szkicownika...............................................211 5.2. Ustawienia szkicownika ..............................................................................213 5.3. Narz dzia rysunkowe..................................................................................217

5.3.1. Profile ..................................................................................................218 5.3.2 Osie.......................................................................................................218 5.3.3. Profile zdefiniowane............................................................................218 5.3.4. Okr gi i uki.........................................................................................220 5.3.5. Splajny.................................................................................................220 5.3.6. Krzywe sto kowe ................................................................................222 5.3.7. Linie ....................................................................................................223 5.3.8. Punkty..................................................................................................225

5.4. Narz dzia edycyjne .....................................................................................226 5.4.1. Zaokr glanie i fazowanie ....................................................................226

5.4.2. Docinanie, wyd uanie, przerywanie linii oraz zamykanie i dope nianieukw.............................................................................................................227 5.4.3. Transformacje......................................................................................228 5.4.4. Rzutowanie elementw 3D na p aszczyzn szkicownika....................231

5.5. Wi zy geometryczne i wymiarowe.............................................................232 5.5.1. Definiowanie wi zw..........................................................................233 5.5.2. Animacja i edycja wi zw ..................................................................236

5.6. Diagnozowanie poprawno ci profilw .......................................................237 5.7. Wizualizacja elementw bry owych i kraw dziowych w szkicowniku......242 5.8. Funkcje u atwiaj ce prac z profilami ........................................................244

5.8.1. Zaznaczanie krzywych ........................................................................244 5.8.2. Wyszukiwanie elementw w drzewie topologicznym i na profilu......244

5.8.3. Zmiana p aszczyzny bazowej dla szkicu.............................................245 6. Modelowanie bry owe.......................................................................................246 6.1. Elementy referencyjne ................................................................................246

6.1.1. Punkty..................................................................................................246 6.1.2. Linie ....................................................................................................251


5/221

191

6.1.3. P aszczyzny .........................................................................................254 6.2. Narz dzia do tworzenia modeli bry owych.................................................257

6.2.1. Wyci ganie profilw i powierzchni oraz tworzenie kieszeni ..........257 6.2.2. Bry y obrotowe....................................................................................263 6.2.3. Otwory o przekroju ko owym .............................................................266 6.2.4. Bry y tworzone poprzez wyci ganie profilu po ciece......................269 6.2.5. U ebrowania........................................................................................270 6.2.6. Tworzenie bry na podstawie, co najmniej dwch profili ...................271

6.3. Modyfikowanie kszta tu modeli bry owych................................................276 6.3.1. Zaokr glanie kraw dzi ........................................................................276 6.3.2. Fazowanie............................................................................................282 6.3.3. Pochylenia ...........................................................................................282 6.3.4. Elementy cienko cienne ......................................................................287 6.3.5. Zmiany grubo ci elementw ...............................................................288 6.3.6. Gwinty.................................................................................................289 6.3.7. Usuwanie i zast powanie powierzchni................................................290

6.4. Modyfikacja elementw bry owych z u yciem powierzchni......................291 6.5. Transformacje .............................................................................................293

6.5.1. Podstawowe narz dzia do transformacji .............................................293 6.5.2. Szyk.....................................................................................................295 6.5.3. Skalowanie ..........................................................................................300

6.6. Operacje Boolowskie ..................................................................................302 6.7. Nadawanie w asno ci materia owych .........................................................306

7. Wykonywanie z oe ........................................................................................309 7.1. Struktura drzewa topologicznego w z oeniach..........................................309 7.2. Dodawanie elementw do z oenia.............................................................310

7.3. Manipulowanie po oeniem komponentw ...........................................315

7.4. Wi zy kontaktowe.......................................................................................319 7.5. Operacje na z oeniach ...............................................................................327 7.6. Pomiary .......................................................................................................331 7.7. Analiza wi zw...........................................................................................334 7.8. Analiza z oe.............................................................................................334

7.8.1. Analiza kolizji .....................................................................................335 7.8.2. Analiza przekrojw .............................................................................338 7.8.3. Analiza odleg oci ...............................................................................341

7.9. Cz ci znormalizowane...............................................................................342 7.10. Zapis plikw..............................................................................................344

8. wiczenia ..........................................................................................................347 wiczenie 1 ...................................................................................................347

wiczenie 2 ...................................................................................................355 wiczenie 3 ...................................................................................................359 wiczenie 4 ...................................................................................................361 wiczenie 5 ...................................................................................................365 wiczenie 6 ...................................................................................................369


6/221

192

wiczenie 7 ...................................................................................................371 wiczenie 8 ...................................................................................................375 wiczenie 9 ...................................................................................................379 wiczenie 10.................................................................................................383 wiczenie 11.................................................................................................386 wiczenie 12.................................................................................................389 wiczenie 13.................................................................................................400

Literatura ...............................................................................................................407


7/221

193

4.1. ORGANIZACJA PROGRAMU

CATIA to bardzo rozbudowany pakiet in ynierski, umo liwiaj cy przepro-wadzenie ca ego procesu konstrukcyjnego, od budowy wirtualnego prototypu do-wolnego urz dzenia lub maszyny, poprzez jego analiz po optymalizacj .

Ze wzgl du na zakres niniejszego podr cznika, ktry obejmuje jedynie mode-lowanie bry owe, zostan omwiono tylko te modu y programu, ktre s wykorzy-stywane podczas tworzenia takiego rodzaju modeli. W przypadku stosowaniawcze niejszych wersji programu ni CATIA V5 R19 , czytelnik mo e natrafi nanieistniej ce lub zmienione opcje i elementy programu lub na nieco inn posta okien dialogowych. Jednak podczas nauki podstawowych mechanizmw modelo-wania nie powinno stanowi to istotnych trudno ci.

4.1. Interfejs programu

Okno g wne programu CATIA zilustrowano na rysunku 4.1.

Rys. 4.1. Okno g wne programu CATIA


8/221

194

Mona na nim wyr ni jedena cie podstawowych elementw, takich jak:1. menu grne , ktrego zawarto we wszystkich modu ach jest jednakowa, za

wyj tkiem zak adki Insert , zawieraj cej wszystkie dost pne funkcje wyst puj -ce w aktywnym module,

2. menu dolne , ktrego zawarto mona dowolnie konfigurowa , zazwyczajzawiera mi dzy innymi cz funkcji z zak adek File i View menu grnego,

3. pasek podpowiedzi informuj cy u ytkownika, co nale y wykona po urucho-mieniu funkcji,

4. ikona umo liwiaj ca szybkie prze czanie si pomi dzy ustalonymi przezuytkownika modu ami oraz informuj ca, w jakim module obecnie si on znaj-duje,

5. menu boczne ( paski narz dziowe ) zawieraj ce narz dzia dost pne w danymmodule (u ytkownik mo e w dowolny sposb zmienia zarwno zawarto ,

jak i po oenie poszczeglnych funkcji),6. symbol oznajmuj cy, e w menu dolnym lub bocznym s jeszcze ukryte paski

narz dziowe,7. kompas (manipulator ), ktry umo liwia obrt oraz przemieszczanie obiektw

geometrycznych (mo na go w czy lub wy czy poprzez wybr z menu gr-nego funkcji ViewCompass ),

8. symbol okre lajcy aktualne po oenie uk adu wsp rzdnych,9. r a p aszczyzn , czyli trzy podstawowe p aszczyzny przecinaj ce si

w pocz tku uk adu wsp rzdnych, na ktrych miedzy innymi tworzone s szkice,

10. drzewo strukturalne modelu (drzewo topologiczne ),11. tworzony model geometryczny.

4.2. Drzewo strukturalne modeluDrzewo strukturalne modelu nazywane tak e drzewem topologicznym jest

jednym z najistotniejszych elementw programu podczas modelowania. Zawieraono ca histori operacji wykonywanych przez u ytkownika na tworzonym mode-lu i pozwala na dost p do ka dej operacji modelowania z mo liwo ci dokonaniazmian wymiarowych oraz zmian wybranych opcji modelowania.

Na rysunku 4.2 przedstawiono przyk adowy model geometryczny wrazz odpowiadaj cym mu drzewem topologicznym. W drzewie tym mo na wyr ni:nazw tworzonej cz ci (rys. 4.2: 1), podstawowe p aszczyzny szkicowania(rys. 4.2: 2), ikon (rys. 4.2: 3) do zwijania (-) lub rozwijania (+) ga zi drzewa,rodzaje operacji wykonanych na modelu (rys. 4.2: 4), wszystkie zrealizowane ope-racje w kolejno ci chronologicznej (rys. 4.2: 5) oraz tak zwane miejsce zdefinio-wania (rys. 4.2: 6).

Miejsce zdefiniowania mo e by zastosowane, jako: element wyznaczaj cy koniec modelowania, wwczas wszystkie operacje wy-

konane za nim nie b d widoczne na modelu (rys. 4.3: b),


9/221

195

element, po ktrym zostanie wykonane nast pne polecenie, element wskazuj cy, w ktrej ga zi drzewa b d wykonywane oraz zapisywa-

ne operacje (rys. 4.3c).

Rys. 4.2. Drzewo topologiczne dla przyk adowej bry y

Rys. 4.3. Miejsce zdefiniowania: a) sposb aktywowania, b) jako koniec etapu modelowania, c) jakoelement informuj cy, w ktrej ga zi bd wykonywane i zapisywane operacje

Ustalenie miejsca zdefiniowania realizuje si za pomoc menu podr cznego,uruchamianego prawym przyciskiem myszy, na wybranym elemenciei aktywowanie funkcji Define In Work Object (rys. 4.3a).

Uytkownik ma mo liwo prze czania aktywno ci pomi dzy trybem mode-lowania a edycj drzewa topologicznego, poprzez klikni cie na jedn z pionowych


10/221

196

linii drzewa strukturalnego lub symbolu okre lajcego aktualne po oenie uk aduwsp rzdnych lub za pomoc klawiszy skrtw. Je eli aktywna jest edycja drzewatopologicznego, wwczas model staje si ciemniejszy (rys. 4.4) i nie ma mo liwo-ci prowadzenia na nim dalszych operacji.

Rys. 4.4. Aktywna edycja drzewa topologicznego

4.3. Elementy modelu i system plikw

Obecnie projektowane urz dzenia lub maszyny s zbiorem wielu elementw.W programie CATIA ka dy pojedynczy sk adnik nazywany jest cz ci

( Part ), natomiast zesp czci nazywany jest produktem ( Product ). Produkt mo esk ada si z dowolnej liczby innych produktw, cz ci i komponentw ( Compo-

nents ). Na drzewie strukturalnym, ka dy z powy szych elementw oznaczony jestinnym symbolem, co pokazano na rysunku 4.5.

Rys. 4.5. Symbol: a) produktu, b) cz ci, c) komponentu

Produkt (rys. 4.6: 1) nie ma w asnej geometrii, jest to zbir linkw do cz cii wi zw, jakie zosta y uyte do po czenia tych elementw. Produkt jest zapisy-wany w pliku z rozszerzeniem *.CATProduct.

Cz (rys. 4.6: 2,3) mo e by kombinacj elementw typu Body(rys. 4.6: 4,5), Geometrical Set (rys. 4.6: 6) lub Ordered Geometrical Set (rys. 4.6: 7). Cz ci zapisywane s w plikach z rozszerzeniem *.CATPart.

Komponent to element, ktry nigdy nie zostanie zapisany na dysku. S uy onwy cznie do segregowania elementw w drzewie topologicznym.


11/221

197

Rys. 4.6. Drzewo topologiczne: a) pojedynczej cz ci ( Part ), b) produktu ( Produkt )

Body jest to zbir przede wszystkim elementw bry owych, ale mo e tak ezawiera elementy kraw dziowe i powierzchniowe. Elementy typu Body dziedzi-cz cechy od rodzicw oraz posiadaj tak zwan hierarchi liniow , ktra po-zwala na zmian po oenia wybranego elementu na drzewie topologicznym. Zmia-n po oenia realizuje si za pomoc polecenia Reorder (prawy przycisk myszy nawybranej ga zi i aktywowanie nazwa funkcji.x object Reorder ). Wskazany ele-ment (rys. 4.7: 1) zostanie przeniesiony za ( After ), przed ( Before ) lub wewn trz( Inside ) (rys. 4.7: 3) innego wybranego elementu (rys. 4.7: 2). W miejscach, gdziegazie s pod wietlone na kolor ty nie mo na wstawi przenoszonego elemen-tu. Part Body jest to Body gwne, ktre zawsze jest pierwsze w drzewie topolo-gicznym cz ci i nie mo e zmieni swojego miejsca. Aby uczyni z Body podrz d-nego Body gwne, nale y najecha na nie myszk , przycisn prawy klawiszi z menu podr cznego wybra polecenie Body.x object Change Part Body .

Ga Geometrical Set zawiera elementy bazowe i referencyjne do tworzenia powierzchni i krzywych. Posiada ona hierarchi nieliniow , czyli nie istnieje mo -liwo stosowanie opcji Reorder oraz nie dziedziczy cech od rodzicw".

Natomiast ga Ordered Geometrical Set zawiera powierzchnie i krzywe.Elementy maj struktur liniow i hierarchiczn (podobnie jak Body). Obiekt tenmoe zawiera elementy typu Body.

Ze wzgl du na fakt, i niniejszy podr cznik po wicony jest jedynie modelo-waniu bry owemu, korzysta bdzie si tylko z obiektw typu Product , Part , Body i Geometrical Set .


12/221

198

Rys. 4.7. Zastosowanie funkcji Reorder

4.4. Tryby pracy

W programie CATIA istniej dwa tryby pracy, tj. modelowanie hybrydowei modelowanie tradycyjne (niehybrydowe).

W modelowaniu tradycyjnym wyst puje podzia na elementy bry owei powierzchniowe, co oznacza, e w drzewie topologicznym w ga zi Body bd wyst powa y tylko elementy bry owe, natomiast podczas tworzenia nowych p asz-czyzn, punktw, krzywych i powierzchni automatycznie zostanie wstawiona ga Geometrial Set , w ktrej te elementy si znajd .

Natomiast tryb hybrydowy charakteryzuje si tym, e wszystkie elementy bry owe, kraw dziowe oraz powierzchniowe b d znajdowa si w drzewie struk-turalnym w aktywnym elemencie typu Body .

W zale noci od tego, w jakim trybie model zosta utworzony, a nast pnieotwarty, ikony elementw w drzewie strukturalnym modelu mog mie kolor (rys. 4.8):


13/221

199

Rys. 4.8. Kolory ikon w zale noci od trybu utworzenia i otwarcia modelu

szary (rys. 4.8a) je eli Body wykonano w wersji ni szej ni R14 i otwartow wersji R14 i wy szej lub, je eli Body wykonano w trybie niehybrydowymi otwarto w trybie hybrydowym,

ty (rys. 4.8 b) je eli Body wykonano w trybie hybrydowym i otwartow trybie niehybrydowym,

zielony (rys. 4.8c) je eli jest zachowana zgodno trybw (model wykonanyi otwarty w tym samym trybie).

Nale y pracowa tylko w przypadku, kiedy wszystkie ikony s koloru zielo-nego. Nie ma mo liwo ci wykonywania operacji Boolowskich pomi dzy obiekta-mi r nego typu.

Rozpoczynaj c prac w programie CATIA, po wyborze modu u, pojawia si okno (rys. 4.9), w ktrym ustala si nazw tworzonej cz ci (rys. 4.9: 1) oraz trybmodelowania (rys. 4.9: 2). Aktywna opcja Enable hybrid design uaktywnia trybhybrydowy, w przeciwnym przypadku modelowanie b dzie prowadzone w sposbtradycyjny. Ponadto mo na stworzy automatycznie w nowej cz ci ga typuGeometrical Set (rys. 4.9: 3) i Ordered Geometrical Set (rys. 4.9: 4). Okno edycyj-ne New Part (rys. 4.9) b dzie widoczne tylko w przypadku, kiedy nie aktywujemyfunkcji Do not show this dialog at startup (rys. 4.9: 5) oraz w czona jest opcja

Display the New Part dialog box w ustawieniach programu (rys. 4.10: 1).

Rys. 4.9. Okno edycyjne New Part

Wczanie i wy czanie hybrydowego trybu pracy realizuje si tak ew opcjach programu, uruchamianych za pomoc menu grnego Tools Optionsw ga zi Infrastructure Part Infrastructure w zak adce Part Document , poprzezzaznaczenie (odznaczenie) funkcji Enable hybrid design inside part bodies and

bodies (rys. 4.10: 2).


14/221

200

Rys. 4.10. Aktywacja okna edycyjnego New Part oraz w czanie hybrydowego trybu pracy

4.5. Skrty klawiszowe

Tak jak w ka dym programie, tak i w programie CATIA wyst puj skrtyklawiszowe. Podstawowe skrty zestawiono w tabeli 4.1.Tabela 4.1. Skrty klawiszowe

Esc zaniechanie wykonania aktywnej operacji (nale y klikn dwukrotnie),

F1 jeeli jest zainstalowana pomoc kontekstowa w systemie,wwczas mo na uzyska szczeg owe informacje na tematwybranej funkcji,

Shift + F1 krtka pomoc w postaci has a, aktywowana po wskazaniuikony narz dzia,

Shift + F2 podgl d drzewa specyfikacji w nowym oknie, F3 wczanie i wy czanie drzewa strukturalnego modelu,Shift + F3 prze czanie aktywno ci pomi dzy trybem modelowania

a edycj drzewa topologicznego modelu, Home / End w trybie edycji drzewa strukturalnego wy wietlanie po-

cztku lub ko ca grafu,


15/221

201

Tabela 4.1 cd. Skrty klawiszowe

PageUp lub strza ka w gr

/ PageDown lub strza ka w d

w trybie edycji drzewa strukturalnego modelu przewijanie po elementach drzewa w gr lub w d ,

strza ka w lewo / prawo

w trybie edycji drzewa topologicznego, przemieszczaniesi po elementach drzewa wraz ze zwijaniem lub rozwija-niem wskazanego elementu,

Ctrl + PageUp/Ctrl + PageDown

w zale noci od trybu edycji powi kszanie/pomniejszaniewidoku modelu lub powi kszanie/pomniejszanie drzewastrukturalnego modelu,

Ctrl + strza ki w zale noci od trybu edycji przemieszczanie widokumodelu lub przemieszczanie drzewa topologicznego,

Shift + strza ki w trybie edycji modelu obrt widoku modelu,

Ctrl + Tab prze czanie pomi dzy otwartymi oknami.

Uytkownik mo e tak e sam utworzy wasne skrty do najcz ciej wykorzy-stywanych operacji, za pomoc funkcji dost pnych w oknie Customize (To-olsCustomize ) w zak adce Commands , gdzie nale y najpierw wyszuka potrzeb-n komend , a nast pnie poprzez klawisz Show Properties w polu Accelerator ustali klawisz skrtu.

4.6. Poruszanie si w przestrzeni modelu oraz sposoby wy-wietlania modelu

Poruszanie si w przestrzeni modelu mo e odbywa si za pomoc : kompasu (rys. 4.1: 7), klawiatury (skrty klawiszowe), kontrolerw (manipulatorw) 3D, myszki, funkcji dost pnych na pasku narz dziowym View (rys. 4.12).

Coraz cz ciej, projektanci i konstruktorzy, podczas modelowania korzystaj z kontrolerw 3D, ktre zapewniaj sterowanie, przesuwanie i przybli ania modeli3D przy u yciu 6 stopni swobody ruchu. W programie CATIA, za obs ug manipu-latorw odpowiada pasek narz dziowy 3Dx Device (rys. 4.11).

Rys. 4.11. Funkcje obs uguj ce kontrolery 3D


16/221

202

W tabeli 4.2 zestawiono sposoby manipulowania widokiem modeluw obszarze roboczym za pomoc funkcji dost pnych na pasku narz dziowym View (rys 4.12), kompasu, klawiatury i myszy.

Tabela 4.2. Sposoby manipulowania widokiem modelu

Przesuwanie widoku modelu wzgl dem obszaru roboczego

Pasek View funkcja Pan (rys. 4.12: 3),

Kompas

wskazanie jednej z osi kompasu, wzgl dem ktrej manast pi przesuni cie mode-lu,

Klawiatura Ctrl + strza ki

Mysz

przyci nicie rodkowegoklawisza myszy, ruch myszyw kierunku, w ktrym manast pi przemieszczeniemodelu,

Obracanie widoku modelu wzgl dem obszaru roboczego

Pasek View funkcja Rotate (rys. 4.12: 4),

Kompas

wskazanie jednego z ukwkompasu wzgl dem ktregoma nast pi obrt modelu(ewentualnie grnej jegoczci),

Klawiatura Shift + strza ki

Mysz

przyci nicie rod-kowego klawiszamyszy, nast pnie

prawegoi przytrzymaniu ich

obu, ruch mysz w wybranym kie-runku,


17/221

203

Tabela 4.2 cd. Sposoby manipulowania widokiem modelu

Powi kszanie / pomniejszanie widoku modelu w obszarze roboczym

Pasek View funkcje Zoom In (rys. 4.12: 5)/ Zoom Out (rys. 4.12: 6)Klawiatura Ctrl + PageUp / Ctrl + PageDown

Mysz

wcinicie rodko-wego przyciskumyszy, nast pnie

prawego, po czymnale y zwolni pra-wy przycisk przywcinitym rodko-wym, ruch w gr i d mysz powo-duje przybli enielub oddalenie mode-lu

Obrt widoku modelu odbywa si zawsze wzgl dem rodka obszaru robocze-go ( rodka ekranu), dlatego cz sto istnieje potrzeba usytuowania w tym miejscuinteresuj cego u ytkownika punktu. Najszybszym sposobem na realizacj tego jestustawienie myszy nad elementem, ktry ma znale si na rodku ekranui przyci nicie jej rodkowego klawisza.

Dopasowania obszaru roboczego, tak aby wszystkie elementy tworzonegomodelu by y widoczne nast puje poprzez wybr funkcji Fit All In (rys. 4.12: 2).

Model geometryczny mo na tak e ustawi rwnolegle wzgl dem ekranu dodowolnej jego p aszczyzny lub powierzchni za pomoc funkcji Normal View (rys. 4.12: 7). Je eli u ytkownik znajduje si w szkicowniku, narz dzie to powodu-

je tak e zmian zwrotu kierunku normalnej do p aszczyzny rysowania, na przeciw-ny.

Obszar roboczy mo na podzieli na cztery okna, w ktrych mog znajdowa si dowolne rzuty modelu (funkcja Create Multi View rys. 4.12: 8). Istnieje mo -liwo ustalenia rzutu widoku modelu, zgodnie ze zdefiniowanymi z gry wido-kami, dost pnymi na pasku Quick View (rys. 4.12: 9: widok izometryczny, rzutz przodu, z ty u, z lewej i prawej strony, z gry i do u oraz rzut zdefiniowany przezuytkownika).

W programie CATIA istniej dwa sposoby wy wietlania widokw modeli

geometrycznych, tzn. wy wietlanie perspektywiczne ( Perspective rys. 4.13a) lubrwnoleg e wzgl dem ekranu ( Parallel rys. 4.13b). Prze czanie pomi dzy po-wyszymi trybami realizuje si w menu grnym View Render Style .


18/221

204

Rys. 4.12. Pasek narz dziowy View

Rys. 4.13. Wy wietlania widoku modelu: a) z perspektywy, b) rwnolegle

Bardziej z oone modele geometryczne mo na tak e ogl da z tzw. lotu pta-ka Fly Mode (rys. 4.12: 1). Szczeglnie narz dzie to jest przydatne, kiedy u yt-kownik chce obejrze niedost pne na zewntrz elementy modelu. Funkcja

Fly Mode dost pna jest jedynie, kiedy model jest wy wietlany z perspektywy. Po jej wyborze na pasku narz dziowym View, pojawiaj si nowe ikony(rys. 4.12: 1a e). Powrt do podstawowych parametrw paska odbywa si za po-moc funkcji Examine Mode (rys. 4.12: 1a). Wybr funkcji Fly (rys. 4.12: 1c opcja ta dost pna jest tak e poprzez menu grne View Navigation Mode ) powo-


19/221

205

duje pojawienie si na dole obszaru roboczego zielonej strza ki steruj cej, ktrej po oenie ustala si za pomoc myszy, przy wci nitym jej lewym przycisku. TrybWalk z menu View Navigation Mode ogranicza lot do poruszania si tylko w

jednej p aszczy nie. Aktualn pr dko poruszania si , ktra wy wietlana jest podzielon strza k , mo na zmienia za pomoc funkcji Accelerate (rys. 4.12: 1d)i Decelerate (rys. 4.12: 1e). Ostatni now ikon umo liwiaj c obrt modeluwzgl dem wybranego przez u ytkownika punktu w przestrzeni, ktra pojawia si

po wyborze trybu Fly Mode jest Turn Head .W programie CATIA istnieje kilka trybw wy wietlania widoku modelu

(rys. 4.12: 10), takich jak: cieniowanie g adkie (rys. 4.12: 10a i rys. 4.14a), cienio-wanie g adkie wraz z kraw dziami widocznymi (rys. 4.12: 10b i rys. 4.14b), cie-niowanie g adkie wraz z kraw dziami widocznymi bez ich wyg adzania(rys. 4.12: 10c i rys. 4.14c), cieniowanie g adkie z kraw dziami widocznymii niewidocznymi (rys. 4.12: 10d i rys. 4.14d), wy wietlanie z na oon tekstur materia u (rys. 4.12: 10e i rys. 4.14e), wy wietlanie szkieletowe (rys. 4.12: 10f i rys. 4.14f) lub wy wietlanie zgodnie z ustawieniami w asnymi u ytkownika(rys. 4.12g).

Rys. 4.14. Tryby wy wietlania widoku modelu

Poszczeglne elementy modelu (poprzez ich wybr na drzewie strukturalnym)lub ca y model, mo na ukry lub, je eli zosta ukryty odkry (funkcja Hi-de/Show rys. 4.12: 11 lub za pomoc menu podr cznego uruchamianego prawym przyciskiem myszy i wybr Hide/Show ).

Natomiast, je eli maj by widoczne tylko profile (szkice), z ktrych tworzo-ne by y modele 3D, nale y wybra polecenie Swap visible space (rys. 4.12: 12).

4.7. Budowa z oonych modeli bry owych

Budow modelu bry owego rozpoczyna si zazwyczaj od narysowania jego profilu w tak zwanym szkicowniku (modu Sketcher ), po czym np. poprzez wyci -gnicie lub jego obrt tworzy si bry (modu Part Design ). W przeciwie stwie doniektrych dost pnych na rynku programw (np. AutoCAD), CATIA nie oferujegotowych bry .

System CATIA posiada baz elementw znormalizowanych ( Cata-log Browser ), ktre mo na wykorzysta podczas tworzenia produktw. Zagadnie-nia z tym zwi zane zostan omwione w rozdziale dotycz cym z oe w dalszejczci ksi ki.


20/221

206

Podobnie, jak ma to miejsce w programie Inventor, istnieje sta e powi zanie poszczeglnych plikw sk adaj cych si na produkt, co oznacza, e zmiany doko-nane w jednym z plikw s automatycznie wprowadzane do innych z nim powi -zanych.

Na rysunku 4.15 przedstawiono wykorzystywane modu y (omawianew niniejszym podr czniku) oraz ich zastosowanie przy budowie z oonych modeli

bry owych maszyn i urz dze.

Rys. 4.15. Tworzenia modelu i monta produktu w programie CATIA

4.8. Dostosowanie programu do potrzeb u ytkownika

Przed rozpocz ciem modelowania, warto w ustawieniach programu CATIA,dokona pewnych modyfikacji i przystosowa okno g wne programu do w asnych

potrzeb.Po pierwszym uruchomieniu programu pojawia si okno (rys. 4.16) pozwala-

jce na wybr modu u (rys. 4.16: 1), w ktrym rozpocznie si proces modelowania.Wy wietlanie tego okna podczas startu programu mo na wy czy poprzez zazna-


21/221

207

czenie opcji Do not show this dialog at startup (rys. 4.16: 2), co spowoduje, eCATIA rozpocznie dzia anie w ostatnio otwartym module cile powi zanymz tworzeniem produktu (w przypadku modelowania bry owego, b dzie to modu

Assembly Design ).Zawarto okna powitalnego (rys. 4.16) ka dy u ytkownik mo e dowolnie

ustali . W tym celu nale y z menu grnego aktywowa Tools Customize i w oknie dialogowym, ktre si pojawi w zak adce Start Menu (rys. 4.17) wybra interesuj ce modu y z okna Available (rys. 4.17: 1) i przenie je za pomoc przy-ciskw z strza kami do okna Favorites (rys. 4.17: 2), lub na odwrt.

Rys. 4.16. Okno pozwalaj ce na szybki wybr modu u startowego

Rys. 4.17. Ustawienia modu w dost pnych na pasku Workbenches i w oknie powitalnym


22/221

208

Kady modu programu CATIA posiada wiele paskw narz dziowych, i niewszystkie s automatycznie w czone, cz sto istnieje potrzeba uruchomienia kt-rego z nich. Mo na to zrealizowa na dwa sposoby, pierwszy to wybr z menugrnego ViewToolbars , drugi to najechanie mysz na dowolny pasek narz dzio-wy, przyci nicie prawego przycisku i wybr interesuj cego paska narz dziowego.

Moliwa jest taka sytuacja, e liczba wyci gnitych paskw jest tak du a, e przys ania cz obszaru roboczego, dlatego mo na zamiast wyci gania paskw naekran, korzysta z dost pnych funkcji poprzez menu grne i zak adk Insert ,w ktrej znajduj si wszystkie dost pne w bie cym module narz dzia.

Ponadto, istnieje mo liwo obrotu paska narz dziowego w pionie lub pozio-me (rys. 4.18). Realizuje si to za pomoc klawisza Shift , przyci nicie lewego

przycisku myszy, delikatne przesuni cie paska a nast pnie puszczenie przyciskumyszy.

Rys. 4.18. Ustawianie paska narz dziowego w poziomie, lub w pionie

Czsto u ytkownicy chc wrci do pierwotnego po oenia paskw narz -dziowych w danym module, w tym celu nale y z menu grnego uruchomi : To-olsCustomize i w zak adce Toolbars wybra przycisk Restore position (rys. 4.19: 1).

Rys. 4.19. Powrt do domy lnych ustawie paskw narz dziowych


23/221

209

Bardziej zaawansowani operatorzy programu, ktrzy wiedz , z jakich narz -dzi b d korzysta , mog zablokowa na sta e rodzaj oraz po oenie paskw na-rzdziowych w wybranym module poprzez aktywacj funkcji

Lock Toolbar Position (rys. 4.20: 2) z zak adki Options okna dialogowego Custo-mize. W zak adce tej mo na rwnie ustali rozmiar ikon wyst puj cych na pa-skach narz dziowych (rys. 4.20: 1).

Rys. 4.20. Blokowanie po oenia paskw narz dziowych oraz ustalenie rozmiaru ikon

Wszystkie zmiany zwi zane z dzia aniem programu, jego interfejsem oraz po-szczeglnymi modu ami realizuje si poprzez ustawienia programu aktywowanew menu grnym Tools i wybr polecenia Options .

W opcjach programu w ga zi General odpowiadaj cej za ustawienia doty-czce wszystkich modu w mo na mi dzy innymi ustali : dok adno wizualizacjimodelu (ga Display zak adka Performance ), kolor t a (ga Display zak adkaVisualisation ), stosowane jednostki rysunkowe (ga Parame-ters and Measurements zak adka Units ) oraz kolory wi zw geometrycznych i wy-miarowych (ga Parameters and Measurements zak adka Constra-ints and Dimensions ).


24/221

210

4.9. Rozpocz cie pracy z programem

Posiadaj c ju podstawowe informacje na temat programu CATIA, mo na przej do uruchomienia modu u, w ktrym b dzie prowadzone modelowanie.Modu y, ktre zostan omwione w niniejszej ksi ce, znajduj si w rodowiskudo projektowania mechanicznego Mechanical Design (rys. 4.21).

Rys. 4.21. Modu y do projektowania mechanicznego bry owego

Jeeli u ytkownik w ustawieniach Customize Start Menu (rys. 4.17) w oknie Favorites umie ci jakie modu y, wwczas bezpo rednio b dzie do nich dost pz menu grnego Start (rys. 4.22). Modu y te tak e bd dost pne na pasku narz -dziowym Workbenches (rys. 4.23), s ucym do szybkiego prze czania si pomi -dzy nimi.

Rys. 4.22. Bezpo redni dost p do wybranych przez u ytkownika modu w

Rys. 4.23. Pasek narz dziowy Workbenches


25/221

211

5. TWORZENIE PROFILW

Tworzenie, edycja oraz przekszta cenia wszelkiego rodzaju profilw (szki-cw), na podstawie ktrych tworzone s elementy bry owe w programie CATIAwykonuje si w module Sketcher inaczej nazywanym szkicownikiem.

5.1. Uruchamianie i wybr rodzaju szkicownika

Uruchomienie szkicownika w ka dym module programu CATIA, w ktrymistnieje mo liwo tworzenia profilw, mo e odby si na dwa sposoby.

Rys. 5.1. Uruchamianie szkicownika

Pierwszy to wybr z paska narz dziowego Sketcher (lub z menu grnego In- sert Sketcher ) funkcji Sketch lub Positioned Sketch , a nast pnie wskazanie p asz-czyzny lub powierzchni planarnej, na ktrej ma by tworzony profil. Kolejno ta


26/221

212

moe by odwrotna, czyli najpierw mo na wskaza paszczyzn , potem z koleiwybra funkcj Sketch lub Positioned Sketch (rys. 5.1). P aszczyzn mona wybra za pomoc drzewa struktury modelu (rys. 5.1a), r y p aszczyzn (rys. 5.1b) lub

poprzez pokazanie jednej z planarnych powierzchni ju istniej cego modelu(rys. 5.1c).

Drugi sposb to aktywacja szkicownika za pomoc menu grnegoStart (Mechanical Design) Sketcher i wskazanie odpowiedniej p aszczyzny, naktrej ma zosta umieszczony profil. Je eli nie jest uruchomiony aden modu ,wwczas szkicownik uruchomi si w module Part Design , ktry zostanie otwartyautomatycznie.

System CATIA oferuje dwa rodzaje szkicownikw: zwyk y ( Sketch ) oraz pozycjonowany ( Positioned Sketch ).

Szkicownik pozycjonowany ( Type Positioned rys. 5.2) jest powi zanyz p aszczyzn odniesienia ( Reference ) oraz punktem wstawienia ( Origin ). Szki-cownik pozycjonowany mo e by tak e, tzw. szkicownikiem lizgaj cym ( Ty-

peSliding ), w ktrym szkic jest przywi zany jedynie do p aszczyzny referencyj-nej. Typ ten stosowany jest g wnie, aby zapewni zgodno ze szkicownikaminiepozycjonowanymi, utworzonymi za pomoc polecenia Sketch oraz umo liwi

przesuwanie takiego szkicownika wzgl dem szkicownika pozycjonowanego. Jed-nak podczas dowolnej modyfikacji cz ci, szkic lizgaj cy pozostaje w swoim

pierwotny miejscu, co nie jest korzystne w procesie modelowania. Istnieje tak eszkicownik odizolowany ( Type Isolated ), ktry nie posiada adnych powi za z istniej c geometri .

Rys. 5.2. Wybr trybu szkicownika i ustalanie jego po oenia

Tworz c szkic pozycjonowany w polu Reference okre la si paszczyzn , naktrej szkic ma by utworzony. Punkt wstawienia ( Origin pocz tek uk adu


27/221

213

wsp rzdnych) musi le e na p aszczy nie odniesienia ( Reference ) i mo e zosta okre lony jako: Implicit domy lny, czyli po oony w miejscu ustalonym za pomoc kursora

myszy,

Part origin pocz tek uk adu wsp rzdnych ju istniej cej cz ci, Projection point rzut dowolnego punktu na p aszczyzn odniesienia, Intersection 2 lines punkt przeci cia si dwch linii, Curve intersection punkt przeci cia si krzywej z p aszczyzn , na ktrej ma

lee uk ad wsp rzdnych, Middle point punkt rodkowy dowolnej krzywej (krzywa nie musi le e na

paszczy nie odniesienia), Barycentre rodek ci koci.

Natomiast kierunek uk adu wsp rzdnych ( Orientation ) mo na zdefiniowa jako:

Implicit domy lny, X, Y, Z Axis zgodny z wybran osi X, Y lub Z, Components zdefiniowany za pomoc wsp rzdnej X, Y i Z, Through point przechodz cy przez punkt (punkt musi le e na p aszczy nie

odniesienia), Parallel to line rwnoleg y do linii, Intersection plane zgodnie z wybran paszczyzn , Normal to surface prostopad y do wybranej powierzchni.

Zarwno o pozioma ( H Direction ) jak i pionowa ( V Direction ) mog zosta okre lone niezale nie od siebie. Funkcja Reverse H / Reverse V zmienia zwrot osina przeciwny, natomiast opcja Swap zamienia osie pomi dzy sob .Podczas modelowania zaleca si stosowanie szkicownikw pozycjonowanych,

poniewa podczas modyfikacji (rozwoju) geometrii, sprz one po oenie szkicow-

nika automatycznie zmieni si , co pozwoli na pozostanie niezmienionego kszta tu profilu (nawet, je eli na oone s wizy).Po narysowaniu profilu szkicownik opuszcza si za pomoc narz dzia

Exit workbench umieszczonego na pasku narz dziowym Workbench (rys. 5.3).

Rys. 5.3. Wyj cie ze szkicownika

5.2. Ustawienia szkicownika

Po uruchomieniu szkicownika pojawia si okno przedstawione na rysunku5.4. Charakterystyczne jest, e w oknie tym istnieje mo liwo wywietlaniai przyci gania elementw do siatki.


28/221

214

Rys. 5.4. Widok okna roboczego w module Sketcher

Ustawienia dotycz ce g stoci siatki znajduj si w ustawieniach programu,ktre uruchamia si w menu grnym Tools Options , w ga zi Mechani-cal Design Sketcher (rys. 5.5: 1).

Rys. 5.5. Ustawienia g stoci siatki

Odst p pomi dzy g wnymi elementami siatki (grubsze linie widoczne na ry-sunku 5.6) w poziomie ( H ) i pionie ( V ) okre la si w polach Primary spacing


29/221

215

(rys. 5.5: 1). Aktywacja funkcji Allow Distortions umo liwia ustawienie r nychwarto ci odst pw w pionie i poziomie. Liczba elementw pomi dzy g wnymielementami siatki ( Primary Spacing ) ustalana jest w polu Graduations . Odst p

pomi dzy w zami siatki jest zawsze rwny ilorazowi wielko ci Primary spacing i Graduations (rys. 5.6).

Rys. 5.6. Wielko ci definiuj ce odleg oci pomi dzy elementami siatki

Jednym z najbardziej istotnych paskw narz dziowych w szkicowniku jest pasek Sketch tools (rys. 5.7), ktry umo liwia w czenie/wy czenie siatki ( Grid rys. 5.7: 1), przyci ganie kursora do siatki ( Snap to Point rys. 5.7: 2), zmian tworzonej geometrii docelowej na konstrukcyjn i odwrotnie ( Constructio-nal/Standard Element rys. 5.7: 3) oraz automatyczne tworzenie wi zw geome-trycznych ( Geometrical Constraints rys. 5.7: 4) i wymiarowych ( Dimensio-nal Constraints rys. 5.7: 5). Pasek Sketch tools w zale noci od wybranej funkcjimoe uzupe nia si o dodatkowe opcje oraz o pola do wprowadzania warto ci za

pomoc klawiatury.

Rys. 5.7. Pasek narz dziowy Sketch tools

Rnica pomi dzy krzywymi konstrukcyjnymi (linia przerywana) a krzywymidocelowymi (linia ci ga) jest taka, e krzywe konstrukcyjne nie s uwzgl dniane


30/221

216

(oraz widoczne) po wyj ciu ze szkicownika i nie bior udzia u w tworzeniu geome-trii 3D (rys. 5.8).

Rys. 5.8, Krzywe docelowe i konstrukcyjne

Istnieje mo liwo , aby krzywe konstrukcyjne po wyj ciu ze szkicownika by-y widoczne (rys. 5.9b), ale w dalszym ci gu nie b d one uwzgl dniane przy mo-delowaniu bry owym. Wystarczy zaznaczy te krzywe i uaktywni funkcj Out-

put feature (rys. 5.9a) dost pn na pasku narz dziowym Tools . Operacja ta dotyczytak e osi rysowanych w szkicowniku, z tym wyj tkiem, e osie s wykorzystywane

podczas tworzenia modeli 3D.

Rys. 5.9. Zastosowanie funkcji Output feature

W celu u atwienia wyboru poszczeglnych elementw tworzonej geometriii unikni cia dwuznaczno ci (zarwno w szkicowniku jak i w pozosta ych modu-ach) mo na zastosowa narz dzie filtrowania (pasek narz dziowyUser Selection Filter przedstawiony na rysunku 5.10). Elementy mo na filtrowa wed ug ich typu, tj. jako: punkty (rys. 5.10: 1), krzywe (rys. 5.10: 2), powierzchnie(rys. 5.10: 3) i obj toci (rys. 5.10: 4). Je eli uruchomi si jedn z powy szychfunkcji, b dzie niemo liwy wybr pozosta ych nieaktywowanych elementw. Na-tomiast polecenie Feature Element Filter (rys. 5.10: 5) umo liwia wybr na pod-stawie w aciwo ci modelu, takich jak: profil, produkt, pad joint , itd.,


31/221

217

a Geometrical Element Filter (rys. 5.10: 6) na podstawie cz ci modelu, czyli: powierzchni, kraw dzi czy wierzcho kw.

Rys. 5.10. Pasek narz dziowy User Selection Filter

Po najechaniu myszk na elementy modelu geometrycznego, w zale noci odwybranego filtru, kursor mo e przybra nast puj cy kszta t:

kiedy wybr wskazanego elementu jest zakazany, je eli zosta wybrany inny filtr ni Geometrical Element Filter , kiedy kursor znajduje si nad wybranym elementem, przy aktywnej funk-

cji Geometrial Element Filter .

5.3. Narzdzia rysunkowe

Wszystkie narz dzia do rysowania profilw w szkicowniku znajduj si na pasku narz dziowym Profile (rys. 5.11) lub s dost pne bezpo rednio w menugrnym w zak adce Insert Profile .

Rys. 5.11. Pasek narz dziowy Profile


32/221

218

5.3.1. ProfilePodstawowym narz dziem rysunkowym jest funkcja Profile (rys. 5.11: 1),

ktra pozwala tworzy profile otwarte lub zamkni te. Podczas rysowania profilu,na pasku narz dziowym Sketch tools pojawiaj si dodatkowe funkcje (rys. 5.12).Tworzony profil mo e sk ada si z prostych (rys. 5.12: 1) lub/i z ukw(rys. 5.12: 2 uk styczny do krzywej, rys. 5.12: 3 uk tworzony za pomoc trzech punktw). Rysowanie profilu mo na jednak rozpocz jedynie od naryso-wania linii lub uku wykonanego za pomoc wskazania trzech punktw.

uk za pomoc narz dzia Profile tworzy si poprzez aktywacj odpowiedniejfunkcji na pasku narz dziowym Sketch tools (rys. 5.12: 2,3) lub przytrzymuj cwcinity lewy klawisz myszy i przesuwaj c kursor aktywuje si opcj rysowaniauku stycznego do poprzednio utworzonej krzywej.

Rys. 5.12. Pasek Sketch tools dla narz dzia Profile

Zako czenie tworzenia profilu (dzia ania funkcji Profile ) nast puje po dwu-krotnym klikni ciu lewym przyciskiem myszy lub dwukrotnym aktywowaniu kla-wisza Esc . Jeeli profil ma by profilem zamkni tym, to podczas ko czenia ryso-wania (domykania) powinna pojawi si nast puj ca ikona: .

5.3.2 OsieKolejnym narz dziem rysunkowym jest funkcja Axis (rys. 5.11: 7), s uca do

rysowania osi (na ekranie widoczna jako linia kreska-kropka-kreska), ktra jestwykorzystywana podczas tworzenia bry i wy obie obrotowych. Istnieje mo li-wo utworzenia tylko jednej osi w danym szkicowniku. W przypadku stworzeniakolejnej osi, poprzednia zostaje automatycznie przekszta cona w lini konstrukcyj-n. Mo na tak e zamieni ju istniej c lini w o , poprzez zaznaczenie tej liniii wybr funkcji Axis.

Jeeli w danym szkicu jest utworzona o , to po wyj ciu z modu u szkicownikai przy tworzeniu dowolnej bry y obrotowej, o ta b dzie automatycznie przyj ta

jako o obrotu nowo tworzonego elementu 3D.

5.3.3. Profile zdefiniowanePodczas tworzenia profili, u ytkownik ma mo liwo korzystania z tak zwa-

nych profili zdefiniowanych pierwotnie, znajduj cych si na pasku narz dziowym Predefined Profile (rys. 5.13) dost pnym poprzez pasek Profile (rys. 5.11: 2).Do profili zdefiniowanych nale : prostok t ( Rectangle rys. 5.13: 1), tworzony poprzez wskazanie dwch prze-

ciwleg ych wierzcho kw,


33/221

219

prostok t zorientowany ( Oriented Rectangle rys. 5.13: 2), definiowany poprzez wskazanie dwch punktw podstawy i trzeciego punktu okre lajcego je-go wysoko . R nica pomi dzy prostok tem zorientowanym, a zwyk ym

prostok tem jest taka, i boki prostok ta zorientowanego nie musz by prostopad e lub rwnoleg e do osi uk adu wsp rzdnych,

rwnoleg obok ( Parallelogram rys. 5.13: 3), tworzony poprzez wskazanietrzech punktw (dwch s siaduj cych ze sob oraz trzeciego wierzcho ka),

Rys. 5.13. Pasek narz dziowy Predefined Profile

otwr w kszta cie rowka wpustowego ( Elongated Hole rys. 5.13: 4), rysowa-ny poprzez okre lenie d ugo ci osi oraz promienia zaokr glenia,

otwr rozci gnity cylindrycznie ( Cylindrical Elongated Hole rys. 5.13: 5),tworzony poprzez okre lenie rodka oraz promienia okr gu (punkt definiuj cy

promie jest jednocze nie punktem pocz tkowym uku), na ktrym b dzie po-wstawa profil, nast pnie ko ca uku oraz promienia otworu,

profil w kszta cie dziurki od klucza ( Keyhole Profile rys. 5.13: 6), rysowany poprzez zdefiniowanie osi, na ko cach ktrej b d mia y rodek okr gi orazokre lenie warto ci promieni tych okr gw,

szeciok t opisany na okr gu ( Hexagon rys. 5.13: 7), definiowany za pomoc rodka i promienia okr gu,

prostok t rysowany wzgl dem swojego rodka ( Centered Rectangle rys. 5.13: 8), tworzony poprzez ustalenie rodka prostok ta oraz po owy jego

przek tnej, rwnoleg obok rysowany wzgl dem swojego rodka ( Centered Parallelogram

rys. 2.13: 9), definiowany na podstawie ju istniej cych dwch prostych, kt-rych punkt przeci cia b dzie rodkiem rwnoleg oboku (proste definiuj rw-nie pooenie jego bokw), a nast pnie okrelenie po owy wysoko cii szeroko ci rwnoleg oboku.


34/221

220

5.3.4. Okr gi i ukiDo rysowania ukw oraz okr gw w szkicowniku s u funkcje dost pne na

pasku narzdziowym Circle (rys. 5.14), ktry znajduje si na pasku Profile (rys. 5.11: 3).

Rys. 5.14. Pasek narz dziowy Circle

Narz dzia te umo liwiaj tworzenie: okr gu ( Circle rys. 5.14: 1), poprzez okre lenie jego rodka oraz promienia, okr gu ( Three Point Circle rys. 5.14: 2), za pomoc trzech punktw le cych

na jego obwodzie, okr gu ( Circle Using Coordinates rys. 5.14: 3), ktrego parametry s zdefi-

niowane za pomoc wsp rzdnych kartezja skich lub biegunowych, okr gu ( Tri-Tangent Circle rys. 5.14: 4), stycznego do trzech dowolnych ele-

mentw, uku ( Three Point Arc rys. 5.14: 5), za pomoc trzech punktw (pocz tkowe-

go, przej ciowego i ko cowego), uku ( Three Point Arc Starting With Limits rys. 5.14: 6), za pomoc trzech

punktw (pocz tkowego, ko cowego i przej ciowego), uku ( Arc rys. 5.14: 7), poprzez zdefiniowanie rodka okr gu, na ktrym tenuk b dzie rozpi ty, promienia okr gu, ktry jest jednocze nie punktem pocz t-kowym uku oraz punktu ko cowego uku.

5.3.5. SplajnyRysowanie krzywych g adkich (splajnw) odbywa si za pomoc funkcji

Spline z paska narz dziowego o tej samej nazwie (rys. 5.15: 1) dost pnego poprzez pasek narz dziowy Profile (rys. 5.11: 4).

Rys. 5.15. Pasek narz dziowy Spline


35/221

221

Splajn musi sk ada si, co najmniej z trzech punktw, je eli s to tylko dwa punkty, wtedy efektem ko cowym jest prosta. Ka dy splajn mo e zosta poddanyedycji. Wystarczy klikn na niego dwa razy mysz , lub najecha na niego mysz ,

przycisn prawy przycisk i wybra z menu rozwijanego Spline.object Definition , po czym otworzy si okno edycyjne widoczne na rysunku 5.16.

Rys. 5.16. Okno edycyjne narz dzia Spline

W trybie edycji mo na modyfikowa punkty kontrolne (rys. 5.16: 1), na podstawie, ktrych zbudowany jest splajn, poprzez: dodanie nowych punktw( Add Point After / Add Point Before rys. 5.16: 2), zast pienie ( Replace Point rys. 5.16: 2) lub usuni cie ( Remove Point rys. 5.16: 5) ju istniej cych. Splajnmona rwnie zamkn (Clone Spline rys. 5.16: 3), okre li styczno (Tan-

gency rys. 2.16: 4) lub promie krzywizny ( Curvature Radius rys. 2.16: 6) wewskazanym punkcie.

Za pomoc krzywych g adkich mo na tak e po czy ze sob dwa punkty lubdwa profile. Do tego celu wykorzystuje si funkcj Connect (rys. 5.15: 2). Do-mylnie elementy czone s ze sob za pomoc krzywej typu splajn (rys. 5.17: 2),

jednak czca krzywa mo e by tak e ukiem (aktywna opcja 1 na rysunku 5.17).

Rys. 5.17. Pasek Sketch tools dla narz dzia Connect

Krzywa, ktra czy punkty jest asocjacyjna i mo e mie zachowan cigo w punkcie (rys. 5.17: 3), w styczno ci (rys. 5.17: 4) lub w krzywi nie (rys. 5.17: 5).


36/221

222

Mona zdefiniowa tak e warto napr enia (rys. 5.17: 6) krzywej i kierunek cigoci. Zmiana kierunku ci goci nast puje w trybie edycji, poprzez klikni ciena czerwone strza ki, ktre pojawi si na pocz tku i ko cu utworzonej krzywejlub poprzez naci nicie przycisku Reverse Direction (rys. 5.18: 7). Edycja krzywej(rys. 5.18) czcej jest mo liwa podobnie jak mia o to miejsce w przypadku krzy-wej typu splajn, poprzez dwukrotne klikni cie na t krzyw lub najechanie na ni myszk , przyci nicia prawego przycisku myszy i wybranie z menu podr cznegoConnect.object Definition .

Rys. 5.18. Okno edycyjne narz dzia Connect

Warto funkcji Tension (napr enia) (rys. 5.18: 6) odpowiada zwielokrot-nionemu wsp czynnikowi dotycz cemu stycznego wektora normalnego i jest do-st pna tylko w przypadku ci goci w styczno ci (rys. 5.18: 4) lub ci gociw krzywi nie (rys. 5.18: 5). Warto rwna 0 odpowiada ci goci w punkcie(rys. 5.18: 3).

5.3.6. Krzywe sto koweKrzywe sto kowe tworzone s za pomoc funkcji znajduj cych si na pasku

narz dziowym Conic (rys. 5.19), ktry wyst puje na pasku Profile (rys. 5.11: 5).

Rys. 5.19. Pasek narz dziowy Conic

Do krzywych sto kowych nale : elipsa ( Ellipse rys. 5.19: 1), tworzona poprzez okre lenie rodka i dwch

rednic (g wnej i pomocniczej),


37/221

223

parabola ( Parabola by Focus rys. 5.19: 2), rysowana poprzez okre lenie ogni-skowej, wierzcho ka oraz dwch punktw b dcych ograniczeniem jej ramion,

hiperbola ( Hyperbola by Focus rys. 5.19: 3), definiowana poprzez okre lenieogniskowej, wierzcho ka oraz rozstawu ramion i dwch punktw ograniczaj -cych te ramiona,

inne krzywe sto kowe ( Conic rys. 5.19: 4), ktre mo na utworzy na kilkasposobw, poprzez wybr odpowiedniej funkcji z paska narz dziowego Ske-tch tools zilustrowanego na rysunku 5.20: krzywa sto kowa bazuj ca na ju ist-niej cej krzywej (rys. 5.20: 1), krzywa sto kowa definiowana za pomoc dwch

punktw (punkt pocz tkowy i ko cowy) oraz dwch stycznych do tych punk-tw lub punktu rodkowego ( Passing point ) (rys. 5.20: 2), krzywa sto kowatworzona za pomoc czterech punktw (punkt pocz tkowy i ko cowy, po red-nie dwa punkty chwilowe wybrane w logicznej kolejno ci), jednej stycznej do

jednego z tych punktw (rys. 5.20: 3), krzywa sto kowa rysowana za pomoc piciu punktw (punkt pocz tkowy i ko cowy, trzy po rednie punkty chwilowewybrane w logicznej kolejno ci) (rys. 5.20: 4). Opcja Start and End Tangent (rys. 5.20: 5) pozwala ustali styczno punktu pocz tkowego i ko cowego, na-tomiast opcja Tangent Intersection Point (rys. 5.20: 6) pozwala zdefiniowa

przeci cie si punktu pocz tkowego i ko cowego stycznej.

Rys. 5.20. Pasek Sketch tools dla narz dzia Conic

5.3.7. LinieLinie w szkicowniku programu CATIA rysuje si narz dziami z paska Line

(rys. 5.21), ktry jest dost pny poprzez pasek Profile (rys. 5.11: 6).


38/221

224

Rys. 5.21. Pasek narz dziowy Line

Odcinek linii (rys. 5.21: 1) tworzony jest poprzez zdefiniowanie punktu po-cztkowego i ko cowego, lub w przypadku aktywacji opcji Symmetrical Extension (rys. 5.22: 1) na pasku narz dziowym Sketch tools poprzez okre lenie punktu rod-kowego i warto ci rozci gnicia symetrycznego linii.

Rys. 5.22. Pasek Sketch tools dla narz dzia Line

Za pomoc funkcji Infinite Line (rys. 5.21: 2) rysuje si lini niesko czon ,ktra mo e by pozioma lub pionowa do aktualnego uk adu wsp rzdnych, ewen-tualnie mo e przebiega przez dwa dowolne punkty w zale noci od wybranejopcji na pasku Sketch tools (rys. 5.23: 1,2,3).

Rys. 5.23. Pasek Sketch tools dla narz dzia Infinite Line

Kolejnymi liniami, jakie mo na utworzy w szkicowniku s : linia styczna(rys. 5.21: 3) do dwch obiektw oraz dwusieczna k ta (rys. 5.21: 4) przechodz ca

przez punkt przeci cia si dwch linii. W przypadku dwusiecznej, kiedy obie linies rwnoleg e, to dzieli ona przestrze pomi dzy nimi na dwie rwne cz ci.

Narz dzie Line Normal to Curve (rys. 5.21: 5) s uy do narysowania linii pro-stopad ej do krzywej i przechodz cej przez dowolny punkt niele cy na tej krzy-wej. Kolejno wskazywania elementw jest dowolna. Jednak w przypadku, kiedykrzywa ma by okre lona jako pierwsza trzeba aktywowa opcj Se-lect a Curve before (rys. 5.24: 1) na pasku Sketch tools .


39/221

225

Rys. 5.24. Pasek Sketch tools dla narz dzia Line Normal to Curve

5.3.8. PunktyOstatni grup narz dziow stosowan do rysowania elementw profilw jest

grupa Point (rys. 5.25), s uca do wstawiania punktw, znajduj ca si na paskunarz dziowym Profile (rys. 5.11: 8).

Rys. 5.25. Pasek narz dziowy Point

Najpro ciej punkt mo na wstawi poprzez wybranie funkcji Point by Clicking (rys. 5.25: 1) i klikni cie lewym przyciskiem myszy w miejscu, gdzie ten punkt masi znajdowa . Mo na tak e wstawi punkt poprzez okre lenie jego wsp rzdnychkartezja skich lub biegunowych ( Point by Using Coordinates rys. 5.25: 2).Za pomoc funkcji Equidistant Points (rys. 5.25: 3) mo na umie ci punkty nadowolnie wskazanej krzywej. Domy lnie w oknie edycyjnym tego narz dzia okre-

la si liczb punktw (rys. 5.26: 2) maj cych znale si na tej krzywej. Punkty te bd leay w jednakowych odleg ociach od siebie.

Rys. 5.26. Okno edycyjne narz dzia Equidistant Points

Jednak, kiedy wska e si punkt na pocz tku lub ko cu krzywej, na ktrej two-rzone s punkty, aktywne staj si opcje umo liwiaj ce: ustalenie liczby punktworaz d ugo ci, na jakiej maj one wyst pi ( Points & Length rys. 5.26: 2), okre-lenie liczby punktw oraz odst pw pomidzy nimi ( Points & Spacing


40/221

226

rys. 5.26: 3), zdefiniowanie odleg oci pomi dzy punktami oraz d ugo ci, na jakiejmaj te punkty wyst pi (Spacing & Length rys. 5.26: 4).

W celu utworzenia punktu (punktw) w miejscu przeci cia si krzywych sto-suje si narz dzie Intersection Point (rys. 5.25: 4).

Narz dzia Projection Point (rys. 5.25: 5) rzutuje punkt lub grup punktw nadowoln krzyw . Punkty b d rzutowane na krzyw w kierunku normalnym do tejkrzywej, je eli aktywna jest opcja Orthogonal Projection (rys. 5.27: 1) lub poddowolnym k tem zdefiniowanym poprzez kierunek rzutowania (aktywne pole

Along a Direction rys. 5.27: 2).

Rys. 5.27. Pasek Sketch tools dla narz dzia Projection Point

5.4. Narzdzia edycyjne

Narz dzia do edycji krzywych w szkicowniku znajduj si na pasku narz -dziowym Operation (rys. 5.28) lub s dost pne z menu grnego In-

sert Operation .

Rys. 5.28. Pasek narz dziowy Operations

5.4.1. Zaokr glanie i fazowaniePodstawowymi narz dziami edycyjnymi s funkcje Corner (rys. 5.28: 1)

i Chamfer (rys. 5.28: 2) s uce odpowiednio do zaokr glania i fazowania.


41/221

227

Rys. 5.29. Pasek Sketch tools dla narz dzia Corner i Chamfer

Podczas stosowania powy szych narz dzi, w zale noci od wybranej opcji na pasku narz dziowym Sketch Tools (rys. 5.29) mo liwe jest: usuni cie wystaj cychlinii ( Trim All Elements rys. 5.29: 1), usuni cie tylko pierwszej (wybranej dozaokr glenia lub fazowania) wystaj cej linii ( Trim First Element rys. 5.29: 2),

pozostawienie obu wystaj cych linii jako standardowych ( No Trim rys. 5.29: 3)lub jako konstrukcyjnych ( Construction Lines No Trim rys. 5.29: 6), pozostawie-nie wystaj cych linii jako standardowych ( Standard Lines Trim rys. 5.29: 4) lubkonstrukcyjnych ( Construction Lines Trim rys. 5.29: 5) tylko do punktu ich prze-cicia si .

5.4.2. Docinanie, wyd uanie, przerywanie linii oraz zamykanie i dope nianieukw

Na pasku narz dziowym Relimitations (rys. 5.30), ktry z kolei wyst puje na pasku Operation (rys. 5.28: 3) znajduj si funkcje umo liwiaj ce docinanie, wy-duanie, przerywanie linii oraz zamykanie i dope nianie ukw.

Rys. 5.30. Pasek narz dziowy Relimitations

Funkcja Trim (rys. 5.30: 1) pozwala przyci do siebie dwie krzywe, lub je e-li krzywe si ze sob nie przecinaj wyd uy jedn krzyw do drugiej.

W przypadku aktywnej opcji Trim All Elements (rys. 5.31: 1) na pasku narz dzio-wym Sketch tools zostanie usuni ty nadmiar w punkcie przeci cia si krzywychlub dla aktywnej opcji Trim First Element (rys. 5.31: 2) zostanie usuni ty tylkonadmiar jednej linii w punkcie (pierwszy wskazany) przeci cia si z drug lini .


42/221

228

Rys. 5.31. Pasek Sketch tools dla narz dzia Trim

Narz dzie Break (rys. 5.30: 2) umo liwia przerwanie krzywej w miejscu przeci cia si z innym elementem, lub w miejscu podanym przez u ytkownika.

Dziki funkcji Quick Trim (rys. 5.30: 3) u ytkownik mo e tylko przerwa wskazany element bez jego usuwania (je eli aktywna jest opcja Break And Keep z rysunku 5.32: 3), lub jednocze nie przerwa i usun wskazan cz krzywej(aktywne pozosta e dwie opcje). Wwczas narz dzie to dzia a jak standardowagumka, ktra usuwa cz wskazanej krzywej a do najbli szego elementu, ktry

j przecina. Je eli wskazana cz krzywej jest ograniczona z dwch stron, ww-

czas mo na pozostawi cz wewn trzn ( Break and Rubber In rys. 5.32: 1) lubzewn trzna ( Break and Rubber Out rys. 5.32: 2) tej krzywej.

Rys. 5.32. Pasek Sketch tools dla narz dzia Quick Trim

Domkni cie otwartego profilu, ktry musi by ukiem mo na wykona za pomoc narz dzia Close (rys. 5.30: 4).

Natomiast utworzenie elementu komplementarnego (uzupe nienie uku dookr gu lub elipsy i usuni cie wskazanego uku) realizuje si poprzez funkcj Com-

plement (rys. 5.30: 5)

5.4.3. TransformacjeTransformacje s to operacje s uce do modyfikacji, zmiany po oenia lub

powielenia ju istniej cych obiektw. Funkcje do transformacji mieszcz si na pasku narz dziowym Transformation (rys. 5.33) i s dost pne poprzez pasek na-rzdziowy Operation (rys. 5.28: 4).


43/221

229

Rys. 5.33. Pasek narz dziowy Transformation

Pierwszym z narz dzi do transformacji jest kopia lustrzana (rys. 5.33: 1), kt-r wykonuje si poprzez wybr elementu (elementw) do odbicia a nast pniewskazuje o odbicia. Osi odbicia mo e by dowolna prosta (standardowa lub kon-strukcyjna) lub osie uk adu wsp rzdnych.

Narz dzie Symmetry (rys. 5.33: 2) r ni si od kopii lustrzanej tylko tym, eelement pierwotny (odbijany) zostaje po wykonaniu tej funkcji usuni ty.

Przesuwanie obiektu (obiektw) realizuje si za pomoc narz dzia Translate (rys. 5.33: 3). Po zdefiniowaniu elementw do przesuni cia, okre la si punkt,wzgl dem ktrego przesuni cie to b dzie realizowane oraz odleg o i kierunek

przesuni cia. Podczas dzia ania tej funkcji aktywne jest okno edycyjne przedsta-wione na rysunku 5.34, w ktrym w polu Value (rys. 5.34: 5) definiuje si warto

przesuni cia. Aktywna opcja Snap Mode (rys. 5.34: 6) powoduje, e przemieszcze-nie odbywa si o warto ci, ktre s wielokrotno ci rozmiaru siatki. Narz dzieTranslate moe zosta tak e wykorzystane jako szyk liniowy (w szkicowniku niema typowych narz dzi do tworzenia szykw). Wwczas musi zosta zaznaczonaopcja Duplicate Mode (rys. 5.34: 2), a w polu Instance(s) (rys. 5.34: 1) nale y wpi-sa liczb ewentualnych kopii elementw. Kiedy funkcja Keep internal constraints

(rys. 5.34: 3) jest aktywna, wwczas podczas przesuni cia zostaj zachowane wi -zy wewn trzne wyst puj ce w wybranym elemencie, natomiast kiedy zaznaczona jest opcja Keep external constraints (rys. 5.34: 4), wtedy wszystkie wi zy ze-wntrzne istniej ce pomi dzy elementami wybranymi i elementami zewn trznymi,nie b d brane pod uwag podczas translacji. Obie te opcje nie mog by aktywne

jednocze nie.

Rys. 5.34. Okno edycyjne narz dzia Translate


44/221

230

Narz dzie Rotate (rys. 5.33: 4) s uy do obrotu elementw. Po wyborzeobiektu, ktry zostanie obrcony, definiuje si o obrotu (wskazuj c jej pocz tek i koniec) oraz k t obrotu. Podobnie, jak mia o to miejsce w przypadku przesuwaniaobiektw, podczas dzia ania tej funkcji, pojawia si okno edycyjne (rys. 5.35),w ktrym ustala si warto k ta obrotu (rys. 5.35: 4). Przy aktywnej opcjiSnap Mode (rys. 5.35: 5) warto k ta obrotu b dzie zmienia si co 5 o.

Rys. 5.35. Okno edycyjne narz dzia Rotate

Element obracany b dzie tak e wielokrotnie powielany, kiedy zaznaczone jest pole Duplicate Mode z rysunku 5.35: 2 oraz ustalona jest liczba kopii w polu In- stance(s) (rys. 5.35: 1). Aktywna opcja Constraint Conservation (rys. 5.35: 3), powoduje e wraz z obracanymi elementami, obracaj si wszystkie wi zy na oo-ne na obracany element.

Skalowanie elementw (narz dzie Scale z rysunku 5.33: 5) odbywa si poprzez wybr elementu do skalowania, wskazania punktu, wzgl dem ktrego ska-lowanie b dzie realizowane oraz ustalenie w oknie edycyjnym w polu Value (rys. 5.36 3) warto ci skali. Przy zaznaczonej opcji Duplicate Mode (rys. 5.36: 1)element skalowany nie zostanie usuni ty. Elementy mog by skalowane wrazz wi zami geometrycznymi, kiedy aktywna jest opcja Conservation of the constraints (rys. 5.36: 2). Warto skali b dzie zmienia si o warto 0.1, przywczonej opcji Snap Mode (rys. 5.36: 4).

Rys. 5.36. Okno edycyjne narz dzia Scale

Ostatnim narz dziem z paska Transformation jest narz dzie Offset (rys. 5.33: 6), ktre umo liwia odsuni cie elementu z jego wielokrotnym powiele-niem. Liczba kopiowanych elementw ustalana jest w polu Instance(s) na pasku


45/221

231

Sketch tools (rys. 5.37: 5). W zale noci od wybranej opcji, mo liwe jest odsuni -cie tylko jednej wybranej krzywej ( No propagation rys. 5.37: 1), wybranej krzy-wej z wszystkimi krzywymi stycznymi do niej ( Tangent Propagation rys. 5.37: 2) lub ca ego obiektu zamkni tego, w ktrym zaznaczona krzywa si znajduje ( Point Propagation rys. 5.37: 3). Odsuni cie mo e by zrealizowane

jednocze nie z obu stron obiektu podstawowego w okre lonych w polu Offset (rys. 5.37: 5) odleg ociach.

Rys. 5.37. Pasek Sketch tools dla narz dzia Offset

5.4.4. Rzutowanie elementw 3D na p aszczyzn szkicownikaW modelowaniu 3D przy tworzeniu nowych profilw bardzo cz sto korzysta

si z obiektw ju istniej cych. Dlatego na pasku narz dziowym 3D Geometry (rys. 5.38) dost pnym z paska narz dziowego Operation (rys. 5.28: 5) znajduj si trzy narz dzia s uce do tego celu.

Rys. 5.38. Pasek narz dziowy 3D Geometry

Narz dzie Project 3D Elements (rys. 5.38: 1) rzutuje kraw dzie obiektu 3D(poprzez ich wskazanie) znajduj cego si pod powierzchni szkicowania na ak-tywn paszczyzn szkicowania. Obiektem wynikowym mog by tylko punktyi krzywe.

Efektem ko cowym zastosowania narz dzia Intersect 3D Elements (rys. 5.38: 2) jest cz wsplna (kraw dzie) p aszczyzny szkicowania i obiektu,ktry przecina t paszczyzn .

Narz dzie Project 3D Silhouette Edges (rys. 5.38: 3) tworzy sylwetk kraw -dzi bry obrotowych. W efekcie uzyskuje si kraw dzie zrzutowane w kierunkunormalnym na p aszczyzn szkicowania. Niezale nie od zastosowanego narz dzia, wszystkie zrzutowane obiekty maj charakter zamkni ty (kolor ty), co oznacza, e s one powi zane z pierwotn geometri (wraz ze zdefiniowanymi stopniami swobody wi zami) i nie mo na

podda ich edycji. Dlatego je eli istnieje potrzeba ich modyfikacji, trzeba te ele-


46/221

232

menty odizolowa . S uy do tego opcja Isolate dost pna w menu podr cznym(przycisn prawy przycisk myszy, kiedy kursor znajduje si nad obiektem do od-izolowania i wybra Mark.object Isolate ) lub w menu In-

sert Operation 3DGeometry Isolate .

5.5. Wizy geometryczne i wymiarowe

Podczas tworzenia profilw w szkicowniku szczegln rol odgrywaj wizy,ktre odbieraj poszczeglnym elementom modelu odpowiednie stopnie swobody.W programie CATIA istniej dwa rodzaje wi zw: wi zy geometryczne ( Geome-trical Constraints ) i wi zy wymiarowe ( Dimensional Constraints ).

W trakcie rysowania wi zy geometryczne b d automatycznie nak adane przez program, je eli aktywne jest opcja Geometrical Constraints (rys. 5.7: 4) na pasku narz dziowym Sketch Tools . Natomiast wi zy wymiarowe pojawi si tylko

wtedy, gdy aktywna jest opcja Dimensional Constraints (rys. 5.7: 5) oraz wymiarytworzonego elementu b d wprowadzone za pomoc pl, znajduj cych si na pa-sku narz dziowym Sketch Tools .

Jeeli aktywne s opcje Geometrical Constraints i Dimensional Constraints ,a uytkownik nie chce, aby by y one uwzgl dniane podczas rysowania profilu,wystarczy przytrzyma klawisz Shift .

Preferuje si , aby wi zy w modelu by y tworzone dopiero po wst pnym nary-sowaniu profilu.

Narz dzia do nadawania wi zw znajduj si na pasku Constraint (rys. 5.39)oraz w menu grnym Insert Constraint .

Rys. 5.39. Pasek narz dziowy Constraint

Do wi zw wymiarowych zalicza si : Distance odleg o pomi dzy dwoma elementami, Length d ugo elementu, Angle warto k ta pomi dzy dwoma elementami, Radius / Diameter warto promienia/ rednicy okr gu lub uku, Semimajor axis rozmiar wi kszej p osi (elipsy), Semiminor axis rozmiar mniejsza p osi (elipsy).

Natomiast wi zami geometrycznymi s : Symmetry symetria pomi dzy elementami i osi lub lini ,


47/221

233

Midpoint wymuszenie, aby jeden element by ulokowany w centrum innegoelementu,

Equidistant point wymuszenie, aby dwa punkty (wskazane jako pierwsze) by y w jednakowej odleg oci od punktu trzeciego,

Fix zamocowanie (po oenie ustalone), Coincidence ustawienie w jednej linii dwch elementw (wsp liniowo ),

lub, je eli s to punkty to ustalenie ich po oenia w tym samym miejscu, Concentricity po oenie rodka jednego okr gu lub uku w centrum innego

okr gu lub uku (wsp osiowo ), Tangency tworzenie styczno ci jednego elementu do innego elementu, Parallelism rwnoleg o pomi dzy krzywymi, Perpendicularity prostopad o dwch linii, Horizontality /Verticality po oenie poziome lub pionowe linii wzgl dem osi

uk adu wsp rzdnych.W zale noci od zastosowanego wi zu na rysunku pojawiaj si odpowiednie

symbole, ktrych kszta t i znaczenie zestawiono w tabeli 5.1.Tabela 5.1. Symbole definiuj ce rodzaj zastosowanego wi zu

Symbol Typ wi zu Perpendicular Prostopad o

Coincidence Zbie no

Vertical Pionowo

Horizontal Poziomo

Fix/UnfixUstalenie po oenia

(zamocowanie)

Parallel Rwnoleg o

Radius Promie Diameter rednica

Symmetry Symetria

Concentricity Wsp rodkowo Tangency Styczno

Equidistant Point, Midpoint Jednakowo odleg

e

5.5.1. Definiowanie wi zwDefiniowanie wi zw wymiarowych realizuje si poprzez wybr odpowied-

niej krzywej (krzywych, je eli ma by zdefiniowana odleg o lub k t pomi dzy


48/221

234

nimi), a nast pnie aktywowanie narz dzia Constraint (rys. 5.40: 1) dost pnego poprzez pasek narz dziowy Constraint (rys. 5.39: 2) lub poprzez menu grne In- sert Constraint Constraint Creation Constraint . Kolejno moe by odwrot-na, czyli najpierw mo na wybra narz dzie, a dopiero p niej wskaza element dozwymiarowania. W powy szym przypadku program sam okre li rodzaj wi zu wy-miarowego.

Rys. 5.40. Pasek narz dziowy Constraint Creation

Nadawanie wi zw geometrycznych odbywa si za pomoc narz dzia Con- straints Defined in Dialog Box (rys. 5.39: 1) lub z menu grnego In- sert Constraint Constraint . W tym przypadku jednak, najpierw nale y wskaza elementy, ktrym zostan nadane wi zy, a dopiero potem uruchomi narz dzie doich nadawania oraz wybra z okna edycyjnego (rys. 5.41) rodzaj wi zania. Jak wida na rysunku 5.41, w oknie edycyjnym oprcz wi zw geometrycznych(Geometrical Constraints ) znajduj si rwnie wizy wymiarowe ( Dimensio-nal Constraints ).

Wi kszo typw wi zw geometrycznych wymaga wybrania, co najmniejdwch elementw, ktre b d ze sob za pomoc danego wi zania po czone. Jed-noczesne zaznaczenie dwch lub wi cej krzywych odbywa si z uyciem klawiszCtrl .

Rys. 5.41. Okno edycyjne narz dzia Constraints Defined in Dialog Box

Najszybszym sposobem na definiowanie zarwno wi zw geometrycznych, jak i wymiarowych, jest dwukrotne klikni cie na ikon narz dzia Constraint (rys. 5.40: 1) i wskazanie elementw, ktrym maj by nadane wi zy. Je eli ma

zosta naoone wi zanie geometryczne potrzebne b dzie dodatkowo przyci nicie prawego klawisza myszy i wybr z menu podr cznego rodzaju po czenia.W menu podr cznym, oprcz ju znanych wi zw, dost pne s funkcje: Al-low symmetry line , ktra dzia a jak wi zanie Equidistant lub Symmetry (wskazujesi dwa elementy, wybiera powy sz funkcj i trzeci element, wzgl dem, ktrego


49/221

235

te dwa b d symetryczne) i Swap Location , ktra zamienia po oenie dwch wybranych elementw na przeciwne. Narz dzie Constraint bdzie aktywne, a domomentu dwukrotnego klikni cia przycisku Esc .

Innym uproszczonym sposobem uzyskania wi zw kontaktowych w systemieCATIA, jest aktywowanie narz dzia Contact Constraint (za pomoc ikonyz rysunku 5.40: 2 lub menu grnego Insert Constraint Constraint Cre-ation Contact Constraint ) oraz wybr elementw, od ktrych zale y rodzaj zde-finiowanego wi zania, i tak je eli zostan wskazane: punkt i dowolna krzywa, tworzony jest wi z zbie noci, dwa punkty, definiowany jest wi z zbie noci, dwie linie, nadawany jest wi z wsp liniowo ci, dwa okr gi, tworzony jest wi z wsp osiowo ci, dwie krzywe i/lub elipsy, nadawany jest wi z wsp osiowo ci, dwie krzywe (za wyj tkiem okr gw i/lub elips) lub dwie linie, definiowany

jest wi z styczno ci, linia i okr g, tworzony jest wi z styczno ci.

Jeeli element lub grupa elementw tworzonego profilu, ma nie zmienia swoich w aciwo ci oraz po oenia wzgl dem siebie, nale y zastosowa wiz

Fix Together (rys. 5.42: 1 lub Insert Constraint Constraint Creation Fix To- gether ) dost pny z paska Constraint (rys. 5.39: 3). Jednak stosowanie tego typuwizania nie jest zalecene w procesie tworzenia szkicw.

Rys. 5.42. Pasek narz dziowy Constraint Creation

Moliwe jest tak e automatyczne tworzenie wi zw wymiarowychi geometrycznych. S uy do tego narz dzie Auto Constraint (rys. 5.42: 2 lub In-

sert Constraint Constraint Creation Auto Constraint ). Wi zy nadaje si poprzez zaznaczenie pojedynczego elementu lub grupy elementw (liczba wybranychkrzywych znajduje si w polu 1 na rysunku 5.43) oraz uruchomienie narz dzia

Auto Constraint . Operacje te mo na wykona w odwrotnej kolejno ci. W oknieedycyjnym narz dzia Auto Constraint mona okre li element odniesienia(rys. 5.43: 2) lub lini symetrii (rys. 5.43: 3), wzgl dem, ktrych wi zy b d defi-niowane. Dla wi zw wymiarowych mo na wybra rodzaj wymiarowania, tzn.wymiarowanie szeregowe ( Chained rys. 5.43: 4) lub wymiarowanie do wsplnej

bazy ( Stacked rys. 5.43: 5).


50/221

236

Rys. 5.43. Okno edycyjne narz dzia Auto Constraint

5.5.2. Animacja i edycja wi zwZdarza si , e uytkownik potrzebuje informacji, w jaki sposb zmiana wy-

miarw (wi zw wymiarowych) wp ynie na geometri obiektu. Dane takie, mo nauzyska stosuj c narz dzie Animate Constraint (rys. 5.39: 4) znajduj ce si na

pasku Constraint lub w menu grnym Insert Constraint Animate Constraint . Powybraniu wymiaru, ktry ma by obserwowany i uaktywnieniu narz dzia Anima-te Constraint w oknie edycyjnym (rys. 5.44) ustala si warto pocz tkow (rys. 5.44: 1) i ko cow (rys. 5.44: 2) modyfikowanego wi zu oraz liczb klatek animacji (rys. 5.44: 3).

Rys. 5.44. Okno edycyjne narz dzia Animate Constraint

Animacj steruje si przyciskami dost pnymi w polach 4 i 5 (rys. 5.44). Pod-czas ogl dania mo na wy czy wywietlanie wi zw wymiarowych i geome-trycznych (rys. 5.44: 6).

Edycja utworzonego wymiarw odbywa si poprzez dwukrotne klikni cie nanim lub poprzez funkcj Edit Multi-Constraint dost pn na pasku Constraint (rys. 5.39: 5) oraz w menu grnym Insert Constraint Edit Multi-Constraint .

W pierwszym przypadku w zale noci od rodzaju wymiaru, tzn. czy jest towymiar liniowy (rys. 5.45a), czy warto promienia/ rednicy ( Radius / Diameter rys. 5.45b) otwiera si okno edycyjne Constraint Definition (rys. 5.45), w ktrymmona wprowadzi nowy wymiar (rys. 5.45a,b: 1) lub zamieni definiowanie za

pomoc rednicy na promie i odwrotnie (rys. 5.45b: 3). Wymiar mo na zabloko-wa (rys. 5.45a,b: 2), aby nie mg ulec zmianie.


51/221

237

Rys. 5.45. Okna edycyjne wi zw wymiarowych: a) wymiar liniowy, b) promie /rednica

W drugim przypadku otwiera si okno edycyjne (rys. 5.46) ze wszystkimistworzonymi wi zami wymiarowymi (rys. 5.46: 1) oraz z ich pocz tkowymi wy-miarami (rys. 5.46: 2). Nowy wymiar ustala si w polu 5 (rys. 5.46), po czym wy-miar ten b dzie widoczny w kolumnie 3 tabeli (rys. 5.46). W oknie edycyjnym

Edit Multi-Constraint mona tak e ustali tolerancje, wprowadzaj c je w polach 6(rys. 5.46). Dodane tolerancje zostan wywietlone w kolumnach 4 tabeli(rys. 5.46). Powrt do wymiarw i tolerancji pocz tkowych realizuje si odpo-wiednio za pomoc przyciskw 7 i 8 (rys. 5.46).

Rys. 5.46. Okno edycyjne narz dzia Edit Multi-Constraint

5.6. Diagnozowanie poprawno ci profilw

Podczas tworzenia profilw d y si, aby mia y ona zazwyczaj charakter za-mkni ty oraz kolorem tworzonego profilu by kolor zielony , ktry oznacza, e

profil jest idealnie powi zany.Jeeli jednak sposb na oenia wi zw geometrycznych i wymiarowych jestniekompletny lub b dny, profil zmienia swj kolor, ktry mo e by : bia y, jeeli brakuje jakich wizw geometrycznych i/lub wymiarowych,


52/221

238

r owy, kiedy istnieje nadmiar wi zw (wi zy geometryczne i wymiarowe po-wielaj si),

br zowy, kiedy wi zy s sprzecznie na oone, czerwony , jeeli co najmniej warto jednego z wi zw wymiarowych musi

zosta zmieniona.Powy sze kolory u ytkownik mo e dostosowa do w asnych potrzeb

w ustawieniach programu ( Tools Options ), w ga zi Parameters and Measure ,w zak adce Constraints and Dimensions w polu Constraints Style (rys. 5.47: 1).Jednak kolory te b d wywietlane tylko w przypadku, kiedy w czona jest opcjaVisualization of Diagnosis (rys. 5.5: 2) oraz aktywna jest funkcja Diagnostics na

pasku narz dziowym Visualization (rys. 5.53: 4).

Rys. 5.47. Dostosowanie kolorw wi zw do potrzeb u ytkownika

Jeeli u ytkownik nie wie, na ktre elementy trzeba jeszcze na oy wizania,wwczas pomocne staje si narz dzie Sketch Solving Status (rys. 5.48: 1) z paskanarz dziowego 2D Analysis Tools (rys. 5.48), ktry jest dost pny poprzez pasek narz dziowy Tools .

Rys. 5.48. Pasek narz dziowy 2D Analysis Tools


53/221

239

Po uruchomieniu tego narz dzia w oknie Sketch Solving Status (rys. 5.49b), pojawi si informacja Under-Constrained (rys. 5.49b: 1), je eli brakuje jeszczewizw lub Iso-Constrained , kiedy profil jest idealnie powi zany.

Rys. 5.49. Narz dzia do diagnozowania profili: a) przyk adowy profil, b) okno narz dziaSketch Solving Status , c) okno edycyjne polecenia Sketch Analysis

W przypadku, kiedy w modelu brakuje jeszcze wi zw, niepowi zane krzywei punkty zmieni swj kolor na pomara czowy (rys. 5.49a: 3). Ewentualnie mo nauruchomi narz dzie Sketch Analysis (rys. 5.48: 2 lub rys. 5.49b: 2), ktre w oknie


54/221

240

edycyjnym, pod wietli niebieskim kolorem (rys. 5.49c: 3 zak adka Diagnostic )niepowi zane elementy.

Jak ju wspomniano, w wi kszo ci przypadkw (wyj tki b d omwionew dalszej cz ci ksi ki) profile powinny mie charakter zamkni ty, aby mo na

by o stworzy z nich bry y.Czy profil jest poprawnie domkni ty sprawdza si za pomoc narz dzia Ske-

tch Analysis uruchamianego z paska narz dziowego 2D Analysis Tools (rys. 5.48: 2) lub za pomoc menu grnego Tools Sketch Analysis . Jeeli profil

jest domkni ty, w oknie edycyjnym Sketch Analysis (rys. 5.50a) w kolumnie Status znajdzie si informacja Closed (rys. 5.50: 1), natomiast, je eli profil jest otwartywwczas pojawia si informacja Opened (rys. 5.50: 2). Dodatkowo w kolumnieComment wywietla si odleg o wyst puj ca pomi dzy niepo czonymi punkta-mi, a na stworzonym profilu punkty te zostaj pod wietlone kolorem niebieskim(rys. 5.50b: 2).

Rys. 5.50. Narz dzia do kontroli poprawno ci zamkni cia profilw: a) okno edycyjne narz dziaSketch Analysis , b) przyk adowy niedomkni ty profil

Jeeli w szkicowniku zosta y utworzone dwa profile, ktre si ze sob przeci-naj (rys. 5.51a), wwczas tworzenia na ich podstawie bry y, jest niemo liwe bezich modyfikacji. Po wyborze dowolnego narz dzia do tworzenia modeli 3D pojawisi bd (rys. 5.51b). W takim przypadku mo na skorzysta z poleceniaGo to profile definition (rys. 5.51c: 2) dost pnego w menu podr cznym urucha-mianym za pomoc prawego przycisku myszy w polu, w ktrym wskazuje si pro-fil do tworzenia bry y (rys. 5.51c: 1). Narz dzie to uruchamia okno edycyjne(rys. 5.51d), w ktrym nale y wybra opcj Sub-elements (rys. 5.51d: 3), zazna-


55/221

241

czy aktualny profil (rys. 5.51d: 4) i za pomoc przycisku Remove (rys. 5.51d: 5)usun go. Nast pnie nale y wskaza jedn z krzywych (rys. 5.51e: 6) tego profilu,ktry ma pozosta (nazwa tej krzywej b dzie widoczna w oknie edycyjnym przed-stawionym na rysunku 5.51f: 7) oraz zatwierdzi wszystko przyciskiem OK. Efek-tem ko cowym, b dzie bry a utworzona z jednego z przecinaj cych si profili(rys. 5.51g).

Rys. 5.51. Zastosowanie funkcji Go to profile definition

Istnieje tak e mo liwo stworzenia innej bry y (rys. 5.52d) na podstawiedwch przecinaj cych si profilw, przy czym, nale y najpierw w szkicowniku

przerwa wszystkie krzywe w miejscach przecinania si obu profilw (rys. 5.52a).


56/221

242

Kolejne kroki post powania s takie same, jak w poprzednim przypadku. Wyj tek stanowi tylko liczba krzywych do wskazania. Tym razem b d to dwie krzywe,kada znajduj ca si na innym profilu (rys. 5.52b: 1 i rys. 5.52c: 2).

Rys. 5.52 Zastosowanie funkcji Go to profile definition

5.7. Wizualizacja elementw bry owych i kraw dziowychw szkicowniku

W zale noci od aktywnych funkcji znajduj cych si na pasku narz dziowymVisualization (rys. 5.53), elementy bry owe, kraw dziowe oraz wi zy wymiarowei geometryczne w oknie szkicownika b d wywietlane w r ny sposb.

Rys. 5.53. Pasek narz dziowy Visualization

Za sposb wizualizacji elementw bry owych jest odpowiedzialna opcjaCut Part by Sketch Plane (rys. 5.53: 1) oraz pasek narz dziowy Visu3D (rys. 5.53: 2 i rys. 5.54).

Funkcja Cut Part by Sketch Plane tnie element bry owy w miejscu, gdzie przebiega p aszczyzna szkicowania i ukrywa wszystkie elementy znajduj ce si przed t paszczyzn (tworzy przekrj poprzeczny). U atwia to wybranie kraw dziznajduj cych si na przekroju do zdefiniowania na ich podstawie nowej geometriilub ustalenia wi zw.

Geometria 3D w szkicowniku b dzie widoczna i wy wietlana z normaln in-tensywno ci, je eli aktywna jest opcja Usual (rys. 5.54: 1). W przypadku w cze-nia narz dzia Low light (rys. 5.54: 2) geometria bry owa b dzie wy wietlana


57/221

243

z mniejsz intensywno ci, przy czym dodatkowo elementy bry y (kraw dzie) nie bd mog y zosta zaznaczone. Natomiast ukrywanie wszystkich elementw geo-metrycznych i ich w aciwo ci znajduj cych si poza bie cym szkicownikiemrealizuje si za pomoc narz dzia No 3D background (rys. 5.54: 3).

Rys. 5.54. Pasek narz dziowy Visu3D

Podobnie jest z elementami kraw dziowymi wyst puj cymi na zewn trz paszczyzny szkicowania, ktre w zale noci od aktywnej funkcji znajduj cej si na pasku narz dziowym 2D Visualization Mode (rys. 5.53: 3 i rys. 5.55) mog by: widoczne ( Pickable visible background rys. 5.55: 1), widoczne, ale nie b d mog y zosta wybrane ( Unpickable background

rys. 5.55: 3), ukryte ( No 3D background rys. 5.55: 3), wywietlane ze s absz intensywno ci ( Low intensity background

rys. 5.55: 4), wywietlane ze s absz intensywno ci, ale nie b d mog y zosta wskazane

(Unpickable low intensity background rys. 5.55: 5).Dodatkowa funkcja Lock current view point (rys. 5.55: 6) znajduj ca si na

pasku 2D Visualization Mode , blokuje punkt obserwacji, ktry nie mo e zosta zmieniony dopki jest ona aktywna.

Rys. 5.55. Pasek narz dziowy 2D Visualization Mode

Narz dzia Diagnostics (rys. 5.53: 4), Dimensional Constraints (rys. 5.53: 5)i Geometrical Constraints (rys. 5.53: 5) s odpowiedzialne za aktywowanie lub

dezaktywowanie wy wietlania, odpowiednio: kolorw diagnozowania profilw,wizw wymiarowych i geometrycznych.


58/221

244

5.8. Funkcje u atwiajce prac z profilami

5.8.1. Zaznaczanie krzywychJeeli tworzony profil jest bardzo skomplikowany i potrzeba zaznaczy

wszystkie krzywe go tworz ce, wwczas wystarczy obj go za pomoc myszyz przyci nitym lewym przyciskiem.

Istnieje tak e mo liwo zaznaczenia wszystkich krzywych, ktre zosta yutworzone za pomoc jednego narz dzia w jednym etapie rysowania. S uy do tegofunkcja Auto Search (rys. 5.56: 1), ktra jest wywo ywana z menu podr cznegoaktywowanego po najechaniu na jedn z krzywych tworz cych dany elementi przyci niciu prawego przycisku myszy.

Rys. 5.56. Wybr funkcji Auto Search

5.8.2. Wyszukiwanie elementw w drzewie topologicznym i na profiluKolejnymi funkcjami u atwiaj cymi prac w programie CATIA (nie tylko

w module do szkicowania) s funkcje Reframe On (rys. 5.57a: 1) i Center Graph (rys. 5.57b: 2).

Narz dzie Reframe On , wyszukuje w obszarze roboczym, element wskazanyw drzewie topologicznym. Wystarczy na poszukiwanym elemencie przycisn

prawy przycisk myszy i aktywowa to narz dzie, po czym poszukiwany elementzostanie wy rodkowany na ekranie.

Natomiast funkcja Center Graph , dzia a na odwrt, czyli wyszukujew drzewie strukturalnym, element zaznaczony w obszarze roboczym.

Rys. 5.57. Funkcje: a) Reframe On , b) Center Graph


59/221

245

5.8.3. Zmiana p aszczyzny bazowej dla szkicuZdarza si , e profil zosta utworzony na niew aciwej p aszczy nie. eby nie

rysowa powtrnie szkicu na p aszczy nie docelowej, wystarczy zmieni paszczy-zn bazow istniej cego profilu. S uy do tego funkcja Change Sketch Suport ,uruchamiana z menu podr cznego (rys. 5.58: 1), wywo ywanego prawym przyci-skiem myszy na nazwie szkicownika (w drzewie topologicznym), ktrego p asz-czyzna bazowa ma ulec zmianie. Po aktywowaniu tego narz dzia nale y wskaza now paszczyzn , gdzie profil ma si znajdowa . Operacj t realizuje si w mo-duach do modelowania 3D.

Rys. 5.58. Aktywowanie funkcji Change Sketch Suport


60/221

246

6. MODELOWANIE BRYOWE

Po utworzeniu profilu, na podstawie, ktrego ma powsta bry a, mo na przej (powrci za pomoc narz dzia Exit workbench z rysunku 5.3) do modu-u Part Design , gdzie znajduj si wszystkie narz dzia stosowane w modelowaniu

bry owym.

6.1. Elementy referencyjne

Najwa niejszym elementem referencyjnym (odniesienia) jest p aszczyzna, naktrej tworzony jest profil. Jednak podczas modelowania bry owego korzysta si nie tylko z profilw umieszczonych w szkicowniku, ale tak e z punktwi krzywych rysowanych bezpo rednio w module Part Design . Narz dzia do two-rzenia powy szych elementw odniesienia, znajduj si na pasku Refren-ce Elements (rys. 6.1).

Rys. 6.1. Pasek narz dziowy Reference Elements

6.1.1. PunktyPunkty definiuje si za pomoc narz dzia Point (rys. 6.1: 1) znajduj cego si

na pasku narz dziowym Reference Elements . Utworzenie punktu mo e przebiega na kilka sposobw, w zale noci od wybranej w oknie edycyjnym opcji(rys. 6.2: 1).

Rys. 6.2. Sposoby rysowania punktw

Opcja Diable/E

Modelowanie_brylowe_-_Czesc_2

Documents

Transcript of Modelowanie_brylowe_-_Czesc_2