1
Lekcja 1 -- Wstęp...................................................................................................................................................... 2
Lekcja 2 -- Sposób uruchamiania szkicowania, omówienie zasad rządzących szkicami......................................... 5
Lekcja 3 -- Używanie narzędzi szkicownika część 1................................................................................................ 8
Lekcja 4 -- Używanie narzędzi szkicownika część 2.............................................................................................. 11
Lekcja 5 -- Używanie narzędzi szkicownika część 3.............................................................................................. 14
Lekcja 6 -- Operacje podczas szkicowania............................................................................................................. 17
Lekcja 7 -- Więzy.................................................................................................................................................... 21
Lekcja 8 -- Płaszczyzny .......................................................................................................................................... 25
Lekcja 9 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 1................................................................ 28
Lekcja 10 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 2.............................................................. 32
Lekcja 11 -- Używanie narzędzi z grupy Sktech-Based Features część 3.............................................................. 35
Lekcja 12 -- Używanie narzędzi z grupy Dress Up Features część 1..................................................................... 38
Lekcja 13 -- Zaawansowane funkcje szkicowania.................................................................................................. 41
Lekcja 14 -- Przykłady praktyczne -- modelowanie kurka..................................................................................... 45
Lekcja 15 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 1..................................................................................... 47
Lekcja 16 -- Używanie narzędzi z grupy Surfaces część 2..................................................................................... 51
Lekcja 17 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 1................................................................................. 54
Lekcja 18 -- Używanie narzędzi z grupy Operations część 2................................................................................. 57
Lekcja 19 -- Tworzenie brył z elementów powierzchniowych............................................................................... 61
Lekcja 20 -- Łączenie modelowania bryłowego i powierzchniowego ................................................................... 64
Lekcja 21 -- Przykłady praktyczne -- Modelowanie obudowy radia...................................................................... 67
2
Lekcja 1 -- Wstęp
Witam w cyklu lekcji poświęconych oprogramowaniu
CATIA v5. Na wstępie chciałbym podziękować firmie
KOLTECH sp. z o.o z Raciborza, za pośrednictwem której
otrzymaliśmy licencję na użytkowanie systemu CATIA
v5r6.
W kolejnych lekcjach postaram się w przejrzysty sposób
opisać techniki modelowania oraz służące do tego
narzędzia. Przedstawię sposoby tworzenia modeli
bryłowych i powierzchniowych, a także metody łączenia
modelowania bryłowego i powierzchniowego.
CATIA v5 to zintegrowany system CAD/CAM/CAE
wspomagający proces tworzenia wyrobu praktycznie na
każdym jego etapie. Bogaty zestaw narzędzi oraz
nowoczesne rozwiązania współbieżnego projektowania,
symulacji, optymalizacji oraz wytwarzania umożliwiają
podniesienie jakości usług projektowych oraz podnoszą
walory użytkowe tworzonych produktów.
Po tym krótkim wprowadzeniu pora przejść do praktyki.
Uruchamiamy program poprzez dwukrotne kliknięcie
przedstawionej poniżej ikony.
Rys. 1
Program wygeneruje krótki film urozmaicony ciekawymi
efektami dźwiękowymi, po czym zostanie wyświetlone
następujące okno:
Rys. 2
Nie będę na razie opisywał tego okna, ponieważ naukę
obsługi programu rozpoczniemy od poznania modułu
służącego do modelowania części. Czytelnicy bardziej
zaawansowani być może stwierdzą, że można
projektować bezpośrednio w tym oknie. To prawda, lecz
uważam, że lepiej rozpocząć naukę obsługi programu od
poznawania jego poszczególnych części. A zatem klikamy
Start w górnym menu i wybieramy kolejno Mechanical
Design i Part Design. Po tych zabiegach zostanie
wyświetlone okno dialogowe podobne do poniższego.
Rys. 3
W lewym górnym rogu wyświetlonego okna widoczne
jest drzewo.
Rys. 4
Drzewo to składa się z "korzenia" nazwanego Part1 - jest
to nazwa naszej pierwszej części (oczywiście nazwę
części możemy w każdej chwili zmienić). Kolejne gałęzie
drzewa zawierają kolejne płaszczyzny robocze oparte na
kartezjańskim układzie współrzędnych. Ostatnią pozycją
w drzewie jest składnik o nazwie PartBody. Można w
skrócie powiedzieć, że jest to modelowana przez nas
część. Wszystkie operacje przeprowadzane na modelu
będą podpinane pod "gałąź" PartBody.
3
Rys. 5
Kolejnym elementem wartym uwagi jest umieszczona na
środku ekranu róża płaszczyzn.
Rys. 6
Jest to graficzna reprezentacja płaszczyzn umożliwiająca
łatwe ich wybieranie oraz dokonywanie na nich
odpowiednich modyfikacji, takich jak np. przesuwanie
płaszczyzny równolegle do danej. Następny interesujący
element to tak zwany kompas umieszczony w prawym
górnym rogu ekranu.
Rys. 7
Umożliwia on wykonywanie obrotów lub przesunięć
elementu względem którejś z osi, np. wskazanie na
kompasie osi X i przytrzymanie lewego przycisku myszy
umożliwia przesuwanie elementu względem tej osi.
Rys. 8
Wskazanie na kompasie łuku, np. pomiędzy osiami XY,
umożliwia wykonanie obrotu elementu względem osi Z.
Rys. 9
Sądzę, że opisywanie działania poszczególnych
przycisków dostępnych w tym oknie mija się z celem,
ponieważ będziemy je poznawali na bieżąco w trakcie
nauki obsługi programu CATIA. Jest to uzasadnione tym
bardziej, że kolejne omawiane moduły będą dysponowały
odmiennymi zestawami ikon.
W pracy z programem CATIA niezwykle istotne jest
poznanie zasad posługiwania się myszą. Jeśli korzystamy
z myszy trójprzyciskowej, możemy w pełni wykorzystać
wszelkie ułatwienia programu CATIA. Poniżej postaram
się przedstawić zasady posługiwania się myszą w
programie CATIA. Zaczniemy od jednoczesnego
naciśnięcia środkowego i lewego klawisza myszki -
kombinacja ta umożliwia wykonanie obrotu obszaru
roboczego.
4
Rys. 10
Naciśnięcie środkowego klawisza myszy umożliwia
przesuwanie obszaru roboczego.
Rys. 11
Jednoczesne wciśnięcie lewego i środkowego klawisza
myszy, a następnie zwolnienie lewego klawisza
umożliwia dynamiczne powiększanie i pomniejszanie
obszaru roboczego przez przesuwanie myszą w górę i w
dół.
Rys. 12
Opisane powyżej operacje (oprócz obrotu) odnoszą się
również do drzewa - wystarczy kliknąć je dwukrotnie
lewym klawiszem myszy, a następnie przesunąć w
dowolne miejsce na ekranie lub odpowiednio je
powiększyć czy pomniejszyć. Aby przejść z powrotem do
trybu edycji modelu, również dwukrotnie klikamy
drzewo.
Proponuję, aby teraz poćwiczyć zastosowanie
poszczególnych klawiszy i opanować poruszanie się po
przestrzeni roboczej CATII. Będzie to pomocne podczas
następnej lekcji poświęconej w całości wykonywaniu
szkiców. .
5
Lekcja 2 -- Sposób uruchamiania
szkicowania, omówienie zasad rządzących
szkicami
Podczas ostatniej lekcji przedstawiłem podstawy pracy z
programem CATIA oraz pokrótce opisałem wygląd
ekranu roboczego modułu modelowania bryłowego.
W dzisiejszej lekcji omówię zasady posługiwania się
szkicem. Zasady pracy ze szkicem w programie CATIA są
analogiczne do tych, które obowiązują w innych
programach CAD - rysujemy odręcznie zarys bryły lub
powierzchni i następnie nadajemy mu trzeci wymiar.
Wydaje się to proste, jednak w praktyce proces ten jest
znacznie bardziej skomplikowany - pomiędzy szkicem a
modelem jest kilka etapów pośrednich. Właśnie im jest
poświęcona dzisiejsza lekcja.
Przejdźmy do praktyki. Najpierw uaktywniamy moduł
modelowania części, wybierając kolejno Start/Mechanical
Design/Part Design.
Rys. 1
Zostanie wyświetlony ekran poznany podczas pierwszej
lekcji.
Rys. 2
Rozpoczynamy tworzenie pierwszego szkicu. Najpierw
wybieramy płaszczyznę, w której będzie leżał tworzony
szkic. Możemy tego dokonać na dwa sposoby:
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny w drzewie -
podczas przesuwania wskaźnika myszy po płaszczyznach
znajdujących się w drzewie (bez klikania jakiejkolwiek z
nich) na "róży płaszczyzn" odpowiednia płaszczyzna jest
wyświetlana w postaci linii przerywanej...
Rys. 3
... natomiast po kliknięciu dowolnej z płaszczyzn zostaje
ona zaznaczona w drzewie, a przerywana linia zmienia
się w ciągłą.
Rys. 4
Poprzez wskazanie odpowiedniej płaszczyzny
bezpośrednio na róży płaszczyzn (ten sposób polecam).
Najeżdżamy kursorem na wybraną płaszczyznę i klikamy
- płaszczyzna zostaje wybrana.
Po wybraniu płaszczyzny możemy oczywiście anulować
wybór poprzez kliknięcie w dowolnym miejscu ekranu.
6
Potrafimy już wybrać płaszczyznę, na której chcemy
narysować nasz pierwszy szkic. Kiedy jest ona wybrana,
możemy przejść w tryb szkicowania na tej płaszczyźnie.
Aby włączyć tryb szkicowania, klikamy przedstawioną
poniżej ikonę.
Rys. 5
Powoduje to uaktywnienie modułu o nazwie Sktecher,
służącego do wykonania szkicu. Po kliknięciu powyższej
ikony wygląd ekranu CATII zmieni się i program
przejdzie w tryb modelowania elementów płaskich.
Rys. 6
Zmianie ulegną również paski narzędziowe dostępne w
tym module. Nas będą interesowały cztery paski
narzędziowe podzielone na odpowiednie podgrupy.
Pierwszy pasek narzędziowy, Profile, udostępnia szereg
narzędzi służących do rysowania zarysu szkicu.
Rys. 7
Kolejny pasek narzędziowy, Constraint, służy do
wprowadzania do szkicu odpowiednich więzów
wymiarowych oraz geometrycznych.
Rys. 8
Omówiliśmy już wszystkie narzędzia potrzebne do
wykonania pierwszego szkicu. Warto jeszcze wspomnieć
o narzędziach dostępnych na pasku Operation -
umożliwiają one przeprowadzenie modyfikacji
utworzonego szkicu.
Rys. 9
CATIA oferuje w tym trybie pracy jeszcze jeden pasek
narzędziowy, który umożliwia łatwe uruchamianie
różnego rodzaju udogodnień, np. takich jak przyciąganie
do siatki czy uruchamianie osnapu. Narzędzia
pomocnicze są zebrane na pasku narzędziowym Tools.
Rys. 10
Twórcy CATII wprowadzili do programu jeszcze jedno
udogodnienie - przy ikonach wielu narzędzi widnieje
mały trójkącik:
Rys. 11
Przytrzymanie wskaźnika myszy nad tym trójkącikiem
powoduje wyświetlenie kolejnych ikon narzędzi z grupy
reprezentowanej przez daną ikonę. Takie rozwiązanie
pozwala zaoszczędzić wiele miejsca na ekranie i ułatwia
utrzymanie porządku na pulpicie roboczym.
Skoro poznaliśmy już pokrótce narzędzia dostępne w
module Sketcher, możemy narysować dowolny szkic.
Proponuję narysowanie prostego okręgu - na razie bez
zadawania wymiarów czy więzów, gdyż nie jest naszym
celem wykonanie dokładnego szkicu, lecz poznanie
podstaw pracy z modułem. Okrąg po narysowaniu
wygląda następująco:
Rys. 12
Rysowanie okręgu jest niesłychanie proste - klikamy
ikonę symbolizującą okrąg...
7
Rys. 13
... a następnie kliknięciem wskazujemy na ekranie
środek okręgu, po czym przeciągamy myszką w celu
wskazania długości promienia okręgu. Po narysowaniu
pierwszego szkicu wyłączamy moduł szkicownika.
Dokonujemy tego poprzez kliknięcie przedstawionej
poniżej ikony Exit workbench.
Rys. 14
Teraz program wyświetli nasz szkic w przestrzeni
trójwymiarowej w module modelowania części.
Rys. 15
Jak widać, utworzony szkic jest umiejscowiony na
wybranej wcześniej płaszczyźnie.
W ramach zadania domowego proponuję przećwiczenie
przechodzenia pomiędzy modułem modelowania części
oraz modułem szkicownika. Ponadto zalecam
przećwiczenie tworzenia prostych szkiców - w kilku
następnych lekcjach zostanie dokładnie omówiony moduł
szkicownika.
8
Lekcja 3 -- Używanie narzędzi
szkicownika część 1
Podczas ostatniej lekcji poznaliśmy podstawy pracy ze
szkicownikiem. W dzisiejszej lekcji przedstawię sposoby
posługiwania się narzędziami z grupy Predefined Profile.
Omawianie poszczególnych grup narzędzi szkicownika
rozpocznę od przedstawienia jednego z najczęściej
używanych narzędzi - narzędzia Profile. Umożliwia ono
rysowanie linii i łuków praktycznie bez odrywania "pióra".
Przejdźmy zatem do modułu szkicownika i kliknijmy
przedstawioną poniżej ikonę.
Rys. 1
Teraz możemy rozpocząć szkicowanie za pomocą tego
narzędzia. Po pojedynczym kliknięciu narzędzie Profile
umożliwia rysowanie linii.
Rys. 2
Jednak jeśli podczas wskazywania kolejnego punktu nie
klikniemy pojedynczo lewym przyciskiem myszki, lecz
wciśniemy go i przesuniemy kursor w dowolnym
kierunku, narzędzie Profile rozpocznie rysowanie łuku.
Rys. 3
Jak widać, narzędzie to doskonale się nadaje do
wykonywania skomplikowanych szkiców. Powstaje
jednak pytanie, dlaczego narzędzie, nad którym bardzo
trudno zapanować pod względem wymiarowym, jest tak
przydatne podczas projektowania np. części samolotów?
Odpowiem w ten sposób - narzędzie Profile, podobnie jak
inne narzędzia przedstawiane w tych lekcjach, nie musi
być przewidywalne na tym etapie projektowania,
ponieważ każdy szkic otrzyma odpowiednie więzy i
wymiary na końcu procesu szkicowania. Takie
rozwiązanie nie ogranicza działań projektanta i umożliwia
pełne rozwinięcie koncepcji danego elementu.
Narysujmy zatem za pomocą tego narzędzia element
podobny do poniższego.
Rys. 4
Jak już mówiłem, nie zależy nam na dokładności -
chcemy jedynie uzyskać przybliżony zarys elementu.
Kolejne narzędzia, które postaram się pokrótce omówić,
są zebrane w grupie Predefined Profile (są one dostępne
po kliknięciu trójkącika widocznego pod przyciskiem
symbolizującym prostokąt).
Rys. 5
Pasek narzędzi dostępnych w grupie Predefined Profile
wygląda następująco:
Rys. 6
Pokażę teraz, w jaki sposób można narysować
poszczególne obiekty widoczne na pasku narzędziowym.
Najpierw zajmiemy się prostokątem - jest on profilem
reprezentującym grupę, więc dostęp do niego mamy
bezpośrednio z poziomu paska narzędzi. Klikamy zatem
ikonę prostokąta
Rys. 7
... a następnie wskazujemy kolejno narożniki znajdujące
się na przekątnej prostokąta.
9
Rys. 8
Jak widać, obok kolejnych boków prostokąta znajdują się
literki H i V - teraz nie będziemy się nimi zajmować,
wyjaśnię ich znaczenie w lekcji dotyczącej więzów.
Kolejne narzędzie dostępne w tej grupie, Oriented
Rectangle, umożliwia narysowanie prostokąta pod
dowolnym wybranym przez nas kątem. Po kliknięciu
ikony
Rys. 9
wyznaczamy długość boków oraz orientację prostokąta -
klikamy w miejscu, w którym chcemy umieścić pierwszy
wierzchołek, następnie w miejscu, w którym chcemy
umieścić drugi wierzchołek danego boku, po czym
wskazujemy punkt wyznaczający wysokość prostokąta.
Rys. 10
Kolejne narzędzie, Parallelogram, wybieramy kliknięciem
ikony
Rys. 11
Rysowanie rozpoczynamy od podania długości jednego z
boków. Następnie określamy położenie trzeciego punktu
określającego wielkość kątów w figurze oraz długość
pozostałych dwóch równoległych boków.
Rys. 12
Kolejne dwa narzędzia służą do rysowania tak zwanych
"fasolek", czyli np. otworów montażowych w blachach.
Najpierw przedstawię sposób działania narzędzia
Elongated Hole. Wybieramy narzędzie, klikając ikonę
Rys. 13
... następnie klikamy w dwóch miejscach na ekranie,
rysując oś wyznaczającą odległość środków okręgów
tworzących omawianą figurę, po czym wyznaczamy
długość promienia okręgów.
Rys. 14
Rysowanie łukowatych otworów przy użyciu narzędzia
Cylindrical Elongated Hole przebiega podobnie, z tą
jednak różnicą, że po kliknięciu ikony
Rys. 15
wskazujemy środek okręgu, na którym będzie rozpięta
figura, następnie podajemy długość łuku
odpowiadającego odległości pomiędzy środkami okręgów
tworzących figurę i na koniec wyznaczamy długość
promienia okręgów.
10
Rys. 16
Kolejne narzędzie umieszczone w tej grupie, Keyhole
Profile, umożliwia rysowanie... dziurek od klucza!
Rys. 17
Jak coś takiego narysować? Najpierw wybieramy
narzędzie, klikając ikonę
Rys. 18
Następnie wskazujemy dwa punkty tworzące oś figury,
wyznaczamy promień górnej części otworu (w naszym
przypadku - mniejszej części dziurki), po czym
wyznaczamy promień dolnego otworu.
Rys. 19
Narzędzie Hexagon, ostatnie z tej grupy, umożliwia
narysowanie sześcioboku. Narysowanie tej figury jest
bardzo prostym zadaniem - wybieramy narzędzie
kliknięciem ikony
Rys. 20
... następnie wskazujemy środek okręgu wpisanego w
sześciobok, po czym wyznaczamy jego promień.
Rys. 21
Na omówieniu tego narzędzia chciałbym zakończyć
dzisiejszą lekcję - zachęcam do przećwiczenia
zastosowania poznanych narzędzi oraz zapraszam do
lektury kolejnych lekcji kursu.
11
Lekcja 4 -- Używanie narzędzi
szkicownika część 2
W poprzedniej lekcji przedstawiłem podstawowe
narzędzia szkicownika zebrane w grupie Predefined
Profile oraz narzędzie Profile. W dzisiejszej lekcji omówię
kolejne dwie grupy narzędzi: Circle i Spline. Zacznę od
narzędzi zebranych w grupie Circle. Jak sama nazwa
wskazuje, grupa ta zawiera narzędzia służące do
rysowania różnego rodzaju okręgów oraz łuków.
Rys. 1
Rozpocznę od przedstawienia sztandarowego narzędzia
grupy - narzędzia Circle. Służy ono do rysowania
okręgów o zadanym promieniu. Aby użyć tego narzędzia,
klikamy ikonę
Rys. 2
... następnie klikamy w miejscu, w którym ma się
znajdować środek okręgu, po czym wyznaczamy długość
promienia. Po wykonaniu powyższych działań
powinniśmy otrzymać efekt widoczny na poniższym
rysunku.
Rys. 3
Kolejne narzędzie z grupy Circle, Three Point Circle,
umożliwia narysowanie okręgu przechodzącego przez
trzy punkty. Wykonamy teraz proste ćwiczenie -
rysujemy narzędziem Profile trzy niezależne linie, tak jak
na poniższym rysunku.
Rys. 4
Następnie uaktywniamy narzędzie Three Point Circle,
klikając ikonę
Rys. 5
... po czym klikamy końce narysowanych linii w
kolejności przedstawionej na poniższym rysunku.
Rys. 6
Jak widać, używanie tego narzędzia jest bardzo łatwe i
nie powinno nastręczać większych problemów.
Kolejne narzędzie, Circle Using Coordinates, umożliwia
rysowanie okręgu o zadanym promieniu w konkretnym
miejscu w przestrzeni. Do dyspozycji mamy kartezjański
oraz biegunowy układ współrzędnych. Najprościej
przedstawić sposób użycia narzędzia, rysując okrąg o
promieniu 20 mm w odległości 30 mm w pionie i 20 mm
poziomie. Po kliknięciu ikony
Rys. 7
program otworzy okno dialogowe umożliwiające podanie
określonych parametrów.
12
Rys. 8
Po kliknięciu przycisku OK program narysuje okrąg
zgodnie z zadanymi parametrami.
Rys. 9
Kolejne narzędzie, Tri-Tangent Circle, umożliwia wpisanie
okręgu pomiędzy trzy proste lub krzywe. Okrąg będzie
styczny do każdej z nich lub będzie tak umiejscowiony,
aby przedłużenie krzywych było styczne do rysowanego
okręgu. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia,
narysujmy trzy linie, rozmieszczając je tak jak na
poniższym rysunku.
Rys. 10
Następnie klikamy ikonę
Rys. 11
i kolejno wskazujemy narysowane linie. Po kliknięciu
ostatniej linii program narysuje okrąg widoczny na
poniższym rysunku.
Rys. 12
Kolejne narzędzie, Three Point Arc, umożliwia
narysowanie łuku pomiędzy trzema niezależnymi
punktami. Aby przećwiczyć zastosowanie tego narzędzia,
możemy użyć przygotowanych poprzednio linii lub - dla
wprawy - narysować nowe.
Uaktywniamy narzędzie Three Point Arc, klikając ikonę
Rys. 13
... a następnie wskazujemy kolejno punkty, na których
program rozepnie łuk.
Rys. 14
Kolejne narzędzie, Three Point Arc Starting With Limits,
jest szczególnie interesujące. Podobnie jak narzędzie
omówione poprzednio, umożliwia ono rozpięcie łuku
pomiędzy trzema punktami, lecz w taki sposób, że
najpierw wskazujemy dwa punkty ograniczające,
początkowy i końcowy, a następnie wskazujemy promień
łuku. Narzędzie Three Point Arc Starting With Limits
uaktywniamy kliknięciem ikony.
Rys. 15
13
Zalecam przećwiczenie zastosowania tego narzędzia,
ponieważ może ono być przydatne w wielu krytycznych
sytuacjach.
Ostatnie narzędzie z grupy Circle, Arc, jest dostępne po
kliknięciu ikony.
Rys. 16
Umożliwia ono narysowanie łuku poprzez wskazanie jego
środka, kliknięcie w punkcie określającym promień łuku i
wyznaczenie kliknięciem długości łuku.
Rys. 17
Kolejna grupa narzędzi, Spline, umożliwia rysowanie
łamanych.
Rys. 18
Pierwsze narzędzie, jakie przedstawię, nosi nazwę
tożsamą z nazwą całej grupy - Spline. Służy ono do
rysowania łamanej rozpinanej dynamicznie pomiędzy
kolejnymi wstawianymi punktami. Ciekawostką tego
narzędzia jest to, że promienie załamań zmieniają się
zależnie od liczby wstawianych punktów. Narzędzie
Spline jest dostępne po kliknięciu ikony.
Rys. 19
Przykładowy efekt zastosowania tego narzędzia jest
przedstawiony poniżej.
Rys. 20
Ostatnie z prezentowanych w dzisiejszej lekcji narzędzi,
Connect, umożliwia tworzenie łuków łączących krzywe.
Narzędzie to jest uruchamiane po kliknięciu ikony
Rys. 21
... a jego zastosowanie jest bardzo proste - wystarczy
wskazać krzywe, które chcemy połączyć łukiem.
W następnej lekcji przedstawię kolejne narzędzia
szkicownika. Zachęcam do przećwiczenia zastosowania
poznanych narzędzi - wszak trening czyni mistrza!
14
Lekcja 5 -- Używanie narzędzi
szkicownika część 3
W dzisiejszej lekcji nadal będziemy zgłębiali tajniki
szkicownika. Poznamy kolejne grupy narzędzi
przydatnych w codziennej pracy projektowej. Zaczniemy
od grupy Conic zawierającej narzędzia umożliwiające
rysowanie krzywych konicznych, takich jak parabola czy
hiperbola. Grupa ta zawiera również narzędzie służące do
rysowania elipsy.
Rys. 1
Poznawanie poszczególnych narzędzi tej grupy
zaczniemy właśnie od narzędzia Ellipse. Aby narysować
elipsę, klikamy ikonę
Rys. 2
... a następnie wyznaczamy kolejno długości obu
promieni elipsy. Podczas wskazywania pierwszego
promienia możemy ustawić elipsę pod dowolnym kątem.
Rys. 3
Kolejne narzędzie z grupy Conic, Parabole By Focus,
umożliwia narysowanie krzywej opartej na paraboli.
Rysowanie takiej krzywej rozpoczynamy od kliknięcia
ikony
Rys. 4
... po czym wskazujemy punkt na osi przechodzącej
przez wierzchołek paraboli.
Rys. 5
Następnie wskazujemy miejsce, w którym będzie
zaczepiony wierzchołek paraboli.
Rys. 6
Na koniec określamy długość łuku paraboli w kierunku
osi dodatniej...
Rys. 7
... a następnie w kierunku osi ujemnej.
15
Rys. 8
Narzędzie to jest często używane w celu wyznaczenia np.
powierzchni cięcia bryły. Kolejne narzędzie, Hiperbola By
Focus, jest podobne w działaniu do narzędzia
przedstawionego powyżej. Uaktywniamy to narzędzie
kliknięciem ikony
Rys. 9
... po czym wskazujemy kolejno dwa punkty, pomiędzy
którymi będziemy rozpinali hiperbolę.
Rys. 10
Następnie wskazujemy punkt określający promień
zaokrąglenia hiperboli.
Rys. 11
Na zakończenie, podobnie jak w przypadku rysowania
paraboli, wyznaczamy długości ramion krzywej.
Rys. 12
Ostatnie narzędzie z grupy Conic umożliwia tworzenie
krzywej rozpinanej pomiędzy kolejnymi punktami na
rysunku. Narzędzie Creates a Conic uaktywniamy
kliknięciem ikony
Rys. 13
Następnie wskazujemy kolejno punkty charakterystyczne
na rysunku w celu zbudowania krzywej konicznej.
Rys. 14
W dzisiejszej lekcji przedstawię jeszcze narzędzia z
grupy Line.
Rys. 15
Narzędzia te, jak sama nazwa wskazuje, umożliwiają
rysowanie linii, udostępniając przy tym bardzo przydatne
właściwości. Pierwsze z narzędzi, o nazwie tożsamej z
nazwą grupy - Line, umożliwia rysowanie odcinków linii
16
prostej pomiędzy dwoma wskazanymi kolejno punktami.
Narzędzie Line uaktywniamy kliknięciem ikony
Rys. 16
... a następnie wskazujemy dwa punkty, przez które
będzie przechodziła linia.
Rys. 17
Kolejne narzędzie umożliwia narysowanie prostej
poziomej o nieograniczonej długości, przechodzącej
przez zadany punkt. Po uaktywnieniu narzędzia
kliknięciem ikony
Rys. 18
wskazujemy punkt, przez który ma zostać poprowadzona
linia.
Kolejne z narzędzi zebranych w grupie Line umożliwia
narysowanie prostej łączącej bezpośrednio dwie dowolne
krzywe lub prostej łączącej punkty znajdujące się na
przedłużeniu krzywych. Narzędzie to jest uruchamiane
kliknięciem ikony
Rys. 19
... a jego działanie jest podobne do działania
przedstawionego w poprzedniej lekcji narzędzia Connect.
Ostatnie narzędzie z grupy Line umożliwia narysowanie
prostej będącej dwusieczną dowolnego kąta
wyznaczonego przez linie. Narzędzie to uaktywniamy
kliknięciem ikony
Rys. 20
po czym wskazujemy przecinające się linie. Program
automatycznie wyznaczy dwusieczną.
Rys. 21
W dzisiejszej lekcji przedstawię jeszcze narzędzie o
nazwie Axis, które umożliwia narysowanie linii osiowej w
szkicu. Narzędzie to uruchamiamy kliknięciem ikony
Rys. 22
... a następnie wskazujemy dwa punkty, przez które
będzie przechodziła linia osiowa.
Rys. 23
Ostatnia grupa narzędzi szkicownika nosi nazwę Point.
Grupa ta zawiera zestaw narzędzi umożliwiających
tworzenie punktów w przestrzeni szkicu.
Rys. 24
Jak widać, narzędzia związane z obsługą punktów są
podobne do narzędzi służących do edycji linii czy
okręgów, dlatego nie będę ich tutaj omawiał.
Jak zwykle, zachęcam do przećwiczenia tworzenia
krzywych. W następnej lekcji przedstawię narzędzia
służące do edycji kształtów szkicu.
17
Lekcja 6 -- Operacje podczas
szkicowania
W kilku ostatnich lekcjach przedstawiłem narzędzia
programu CATIA v5r6. W dzisiejszej lekcji zaczniemy
rysować konkretne elementy. Tematem przewodnim
lekcji będą modyfikacje szkicu. Przedstawię sposoby
korzystania z narzędzi służących do zaokrąglania oraz
fazowania. Omówię także najczęściej używane narzędzia
zebrane w grupach Relimitetions i Transformation. Celem
naszego pierwszego ćwiczenia będzie narysowanie
poniższego szkicu.
Rys. 1
Jak widać, szkic nie jest skomplikowany, gdyż celem
ćwiczenia jest przedstawienie sposobów działania
poszczególnych narzędzi. Tworzenie szkicu rozpoczniemy
od narysowania jednej części szkicu, którą następnie
zmodyfikujemy, tworząc zaokrąglenia i fazy. Klikamy
zatem ikonę narzędzia Profile
Rys. 2
i tworzymy zarys połowy przedstawionego powyżej
szkicu. Podczas rysowania nie trzeba zwracać uwagi na
wymiary, ponieważ można je w każdej chwili przypisać
do poszczególnych elementów szkicu.
Rys. 3
Jak widać, szkic nie ma widocznych powyżej zaokrągleń i
faz - musimy zatem skorzystać z wymienionych
wcześniej narzędzi. Najpierw wykonamy zaokrąglenia. W
tym celu klikamy ikonę narzędzia Corner
Rys. 4
... a następnie wskazujemy dwie krawędzie, pomiędzy
którymi ma zostać utworzone zaokrąglenie. Program
wyświetli zarys zaokrąglenia i umożliwi wybranie
najbardziej odpowiadającego nam promienia.
Rys. 5
Po kliknięciu myszą zaokrąglenie zostanie wstawione.
18
Rys.6
W analogiczny sposób wykonujemy zaokrąglenie górnej
krawędzi szkicu. Przechodzimy do tworzenia fazy na
dolnej krawędzi. W tym celu klikamy ikonę narzędzia
Chamfer
Rys.7
... a następnie wskazujemy kolejno dwie krawędzie,
pomiędzy którymi ma zostać wygenerowana faza.
Podobnie jak w przypadku narzędzia Corner, program
umożliwia wybór wielkości fazy.
Rys.8
Po ustaleniu wielkości fazy klikamy w celu wstawienia jej
do szkicu.
Rys.9
Jak widać, wykonanie połowy szkicu z wykorzystaniem
narzędzi zaokrąglania i fazowania nie było
skomplikowane. Teraz dokończymy nasze dzieło,
symetrycznie odbijając narysowany element. Narzędziem
Axis
Rys.10
rysujemy oś symetrii. Nasz rysunek powinien wyglądać
następująco:
Rys.11
Narzędzie Symmetry, umieszczone w grupie
Transformation, umożliwia wykonanie symetrycznego
odbicia wybranych elementów względem zwykłej linii lub
linii stworzonej za pomocą narzędzia Axis. Klikamy
zatem ikonę tego narzędzia
Rys.12
... zaznaczamy wszystkie elementy mające wchodzić w
skład odbitej części szkicu (w naszym przypadku
19
wszystkie) i wskazujemy linię środkową wykonaną przy
pomocy narzędzia Axis jako linię, względem której na
zostać wykonane odbicie. Teraz szkic powinien wyglądać
następująco:
Rys.13
W dalszej części lekcji poznamy inne przydatne narzędzia
szkicownika zabrane w grupach Relimitetions i
Transformation. Celem kolejnego ćwiczenia będzie
narysowanie przedstawionego poniżej szkicu.
Rys.14
W trakcie wykonywania szkicu zastosujemy narzędzie
Quick Trim dostępne po kliknięciu ikony
Rys.15
... które jest jednym z najbardziej przydatnych narzędzi
podczas szkicowania. Tworzenie szkicu zaczynamy od
narysowania dwóch przecinających się linii osiowych
Axis...
Rys.16
... po czym rysujemy dwa okręgi o środku w punkcie
przecięcia osi.
Rys.17
Wstawiamy jeszcze jedną linię osiową i rysujemy w jej
punkcie przecięcia z istniejącą pionową linią osiową
kolejne dwa okręgi koncentryczne.
20
Rys.18
Teraz skorzystamy z narzędzia Quick Trim - klikamy
dwukrotnie ikonę tego narzędzia, aby włączyć je na
stałe, i wskazujemy kolejno oznaczone na poniższym
rysunku elementy szkicu.
Rys.19
Po naszych zabiegach szkic powinien wyglądać
następująco:
Rys.20
Na koniec łączymy wolne końce okręgów narzędziem
Line - szkic jest gotowy.
Rys.21
W kolejnych lekcjach przedstawię sposoby praktycznego
zastosowania pozostałych narzędzi zebranych w grupach
Relimitetions i Transformation.
Jak zwykle, proszę o przećwiczenie zastosowania
poznanych modyfikatorów - ich opanowanie ułatwi
zrozumienie treści kolejnych lekcji.
21
Lekcja 7 -- Więzy
W kilku ostatnich lekcjach omówiłem narzędzia służące
do rysowania szkicu oraz narzędzia modyfikacyjne. W
dzisiejszej lekcji przedstawię kolejne narzędzia
szkicownika, umożliwiające nadawanie narysowanym
kształtom odpowiednich parametrów wymiarowych oraz
odpowiednich właściwości geometrycznych, takich jak
np. koincydencja punktów czy równoległość prostych.
Podobnie jak w poprzedniej lekcji, stosowanie
elementów, nazywanych dalej więzami, będziemy
ćwiczyć na konkretnych przykładach.
Podobnie jak w innych programach CAD, więzy możemy
podzielić umownie na dwie grupy - więzy wymiarowe
oraz geometryczne. Więzy wymiarowe ograniczają
rysowany szkic pod względem wielkości tworzonego
elementu. Jak pisałem w poprzednich lekcjach, na
wstępnym etapie tworzenia szkicu nie trzeba troszczyć
się o zachowanie wymiarów tworzonego elementu -
wymiary te zostaną nadane z wykorzystaniem więzów
wymiarowych. Więzy geometryczne umożliwiają
"wyprostowanie" tworzonego elementu. Możemy
określić, które punkty mają być połączone oraz które
linie mają być wzajemnie do siebie prostopadłe czy
równoległe.
Przejdźmy do praktyki. Na początek narysujemy szkic,
który powiążemy więzami geometrycznymi. Rysowany
szkic powinien być jak najprostszy, np. taki jak na
poniższym rysunku.
Rys. 1
Załóżmy, że chcemy przekształcić ten szkic w regularny
prostokąt. Aby to wykonać, zastosujemy więzy
geometryczne. Zaczniemy od połączenia ze sobą dwóch
wolnych linii znajdujących się z lewej strony szkicu. W
tym celu zaznaczamy kolejno punkty na końcach nie
połączonych linii z wciśniętym klawiszem Ctrl...
Rys. 2
... a następnie klikamy ikonę narzędzia Constraints
Defined in Dialog Box
Rys. 3
w wyniku czego otwiera się okno dialogowe
przedstawione poniżej.
Rys. 4
Jak widać, możemy nadać wskazanym punktom
odpowiednie więzy geometryczne. Kliknijmy zatem
pozycję Coincidence, co można przetłumaczyć jako
zbieżność. Jak widać na poniższym rysunku, punkty
zostały ze sobą połączone, a miejsce połączenia zostało
oznaczone symbolem wiązania - małą literką o lub
kółeczkiem, jak kto woli.
22
Rys. 5
Kontynuujemy przekształcanie naszego szkicu w
prostokąt. Teraz wyprostujemy lewą krawędź szkicu.
Zaznaczamy ją i ponownie klikamy ikonę narzędzia
Constraints Defined in Dialog Box. Następnie zaznaczamy
pole Vertical.
Rys. 6
Nasz szkic zmieni kształt i przy ustawionym w pionie
boku pojawi się literka V, co oznacza, że bok ten jest
związany więzami wertykalnymi.
Rys. 7
Teraz wypoziomujemy dolną krawędź szkicu, nadając jej
więzy horyzontalne.
Rys. 8
Wynikiem naszego działania będzie wypoziomowanie
dolnej krawędzi oraz wskazanie jej orientacji poprzez
dopisanie do niej literki H.
Rys. 9
Musimy jeszcze wyprostować pozostałe krawędzie.
Możemy tego dokonać tak jak poprzednio - z
wykorzystaniem narzędzia Constraints Defined in Dialog
23
Box - lub w odmienny sposób, wykorzystując inne
rodzaje więzów. Zaznaczmy zatem dwie podstawy
przyszłego prostokąta - górną i dolną (oczywiście z
wciśniętym klawiszem Ctrl), a następnie kliknijmy ikonę
narzędzia Constraints Defined in Dialog Box. W otwartym
oknie włączamy opcję Parallelism - równoległość.
Rys. 10
Na szkicu również pojawi się odpowiednie oznaczenie:
Rys. 11
Po wykonaniu tych samych czynności względem
pionowych boków powinniśmy otrzymać następujący
szkic:
Rys. 12
Nasz szkic posiada już więzy geometryczne. Teraz
dodamy do niego więzy wymiarowe w celu nadania mu
ostatecznego wyglądu. W tym celu klikamy ikonę
narzędzia Constraint
Rys. 13
i wskazujemy kolejno boki szkicu, które chcemy
zwymiarować. Jak widać, wstawiane wymiary mają
jakieś dziwne, nie odpowiadające nam wartości:
24
Rys. 14
Aby je zmienić, klikamy dany wymiar i w okienku
dialogowym wpisujemy pożądaną wartość.
Rys. 15
W pole value możemy wstawić całe działania
matematyczne, co jest niewątpliwą zaletą programu
(zagadnienie to zostanie dokładniej omówione w
kolejnych lekcjach). Poniższy rysunek przedstawia
wygląd zwymiarowanego prostokąta.
Rys. 16
Dokładnie w ten sam sposób - za pomocą narzędzia
Constraint - wymiarujemy okręgi, łuki czy kąty.
Rys. 17
Jak widać, więzy umożliwiają rozwiązywanie wielu
problemów podczas tworzenia szkiców dla konkretnych
zastosowań. Są niezbędne podczas tworzenia każdego,
nawet najbardziej banalnego szkicu. Warto zatem
przećwiczyć zastosowanie narzędzi przedstawionych w
tej lekcji. Następna lekcja będzie w całości poświęcona
płaszczyznom. Zapraszam do lektury!
25
Lekcja 8 -- Płaszczyzny
W kilku ostatnich lekcjach przedstawione zostały
narzędzia szkicownika. W dzisiejszej lekcji wykorzystamy
zdobytą wiedzę, aby utworzyć nowe płaszczyzny
konstrukcyjne, na których będziemy mogli rysować nowe
szkice.
Wszystkie rysowane dotychczas szkice powstawały na
standardowych płaszczyznach udostępnianych przez
program. Od dziś będzie inaczej. Na początek nauczymy
się odsuwać płaszczyzny o zadaną odległość od
standardowego zestawu płaszczyzn. Uaktywniamy moduł
modelowania części. W centralnym punkcie ekranu
widzimy różę płaszczyzn standardowych.
Rys. 1
Załóżmy, że chcemy odsunąć jedną z płaszczyzn o 50
mm w dowolnym kierunku w taki sposób, aby była ona
nadal prostopadła do płaszczyzny podstawowej. W tym
celu uaktywniamy narzędzie Plane, klikając ikonę
Rys. 2
Zostanie otwarte okno dialogowe Plane Definition.
Rys. 3
Praktycznie rzecz biorąc, cała dzisiejsza lekcja będzie
dotyczyć tego jednego okna dialogowego. Okno to
umożliwia tworzenie odpowiednich płaszczyzn poprzez
umiejętne manipulowanie zawartymi w nim
właściwościami. Na początek przyjrzyjmy się jednak
domyślnemu ustawieniu narzędzia Plane, a mianowicie
ustawieniu o nazwie Offset from plane, które umożliwia
tworzenie płaszczyzn równoległych do danej. Jak widać w
powyższym oknie, opcja zatytułowana Reference
informuje, że nie dokonaliśmy żadnego wyboru, nie
wskazaliśmy żadnej płaszczyzny do odsunięcia.
Wskazujemy zatem jedną z głównych płaszczyzn
programu, klikając ją. Program przyjmuje podane mu
dane i wykreśla płaszczyznę równoległą z zastosowaniem
danych domyślnych.
Rys. 4
Teraz wprowadzamy założoną przez nas odległość
odsunięcia - 50 mm - w polu Offset okna dialogowego.
Rys. 5
Jeśli chcemy, możemy odbić płaszczyznę w przeciwnym
kierunku, klikając przycisk Reverse Direction.
Rys. 6
Po kliknięciu przycisku OK program utworzy nową
płaszczyznę konstrukcyjną.
26
Rys. 7
Na tej płaszczyźnie możemy bez przeszkód tworzyć
dowolne szkice. W analogiczny sposób odsuwamy
płaszczyzny od siebie.
Rys. 8
Naszym kolejnym zadaniem będzie obrócenie
płaszczyzny o zadany kąt względem danej osi obrotu.
Osią obrotu może być dowolna linia. Najpierw rysujemy
prostą, względem której będziemy obracać płaszczyznę
konstrukcyjną.
Rys. 9
Następnie klikamy ikonę narzędzia Plane i w otwartym
oknie dialogowym Plane Definition wybieramy opcję
Angle/Normal to plane.
Rys. 10
Po uaktywnieniu tej opcji w oknie dialogowym pojawiają
się odpowiednie dla niej parametry narzędzia Plane.
Rys. 11
Pierwszym z kluczowych parametrów jest Rotation axis,
czyli oś obrotu płaszczyzny. Tu wskażemy narysowaną
poprzednio linię.
Rys. 12
Następnie wskazujemy płaszczyznę, której kopia ma
zostać obrócona - ja wskażę płaszczyznę, którą przed
chwilą przesuwałem.
27
Rys. 13
Na koniec podajemy kąt obrotu. Płaszczyzna została
zdefiniowana.
Rys. 14
Ostatnią płaszczyzną, jaką dziś utworzymy, będzie
płaszczyzna prostopadła do danego punktu - Parallel to
point. Po wybraniu tej opcji okno dialogowe Plane
Definition po raz kolejny zmieni wygląd.
Rys. 15
Najpierw wskazujemy płaszczyznę do przemieszczenia...
Rys. 16
... a następnie punkt, w którym płaszczyzna ma być
prostopadła.
Rys. 17
Po zatwierdzeniu naszych działań kliknięciem przycisku
OK płaszczyzna zostanie zaczepiona we wskazanym
punkcie. Pozostałe opcje narzędzia Plane zostaną
omówione w kolejnych lekcjach, w trakcie tworzenia
konkretnych modeli. Zalecam uważne przestudiowanie
treści dzisiejszej lekcji, ponieważ tworzenie nowych
płaszczyzn będzie od dziś często wykonywanym
zadaniem.
28
Lekcja 9 -- Używanie narzędzi z
grupy Sktech-Based Features część
1
W poprzednich lekcjach uczyliśmy się pracować z
narzędziami szkicownika. Nauczyliśmy się również
tworzyć nowe płaszczyzny konstrukcyjne, na których
można swobodnie rysować szkice będące punktem
wyjścia do wykonania modelu bryłowego.
Dzisiejsza lekcja będzie pierwszą z cyklu lekcji
dotyczących modelowania bryłowego. Utworzymy dzisiaj
naszą pierwszą bryłę na podstawie przygotowanego
szkicu, a następnie wykonamy w tej bryle zagłębienie z
wykorzystaniem odpowiedniego narzędzia. Celem
naszego ćwiczenia będzie utworzenie bryły widocznej na
poniższym rysunku.
Rys. 1
Ćwiczenie rozpoczynamy od uaktywnienia szkicownika.
Następnie narzędziem Profile rysujemy szkic, który
posłuży do zbudowania naszej pierwszej bryły.
Rys. 2
Jak widać, szkic automatycznie otrzymuje pewne więzy,
które możemy zaakceptować lub zmienić. Następnie
wymiarujemy szkic wedle własnego uznania.
Rys. 3
Po operacji wymiarowania szkicu możemy zamknąć
szkicownik, klikając ikonę Exit workbench
Rys. 4
Wykonany przez nas szkic w przestrzeni trójwymiarowej
wygląda następująco:
Rys. 5
Aby z pokazanego powyżej szkicu utworzyć element 3D,
użyjemy narzędzia Pad, które jest dostępne w grupie
Sktech-Based Features.
Rys. 6
Narzędzie Pad umożliwia wykonanie wyciągnięcia
prostego wykonanego uprzednio szkicu. Po kliknięciu
ikony polecenia Pad możemy swobodnie manipulować
wartościami naszego wyciagnięcia poprzez odpowiednie
29
dobranie parametrów zebranych w wyświetlonym oknie
dialogowym Pad Definition.
Rys. 7
W oknie tym ustalamy grubość tworzonej przez nas bryły
oraz kierunek jej tworzenia - Reverse Direction.
Oczywiście, możemy włączyć opcję Mirrored extent,
która powoduje równomierne wyciąganie bryły w obu
kierunkach w taki sposób, że szkic stanowi środek
podziału obiektu 3D.
Rys. 8
Proponuję jednak pozostawienie ustawień standardowych
w celu utworzenia przedstawionej poniżej bryły.
Rys. 9
Bryła jest utworzona. Teraz wykonamy wycięcie w jej
górnej podstawie. W tym celu należy wykonać szkic
umiejscowiony dokładnie na górnej ściance. Aby szkic był
tworzony bezpośrednio na tej ściance, należy ją wskazać
kliknięciem - wówczas wokół ścianki powstanie obwódka
obrazująca jej zaznaczenie.
Rys. 10
Następnie uaktywniamy moduł szkicownika i
rozpoczynamy szkicowanie zarysu otworu, który zostanie
wycięty.
30
Rys. 11
Po wykonaniu szkicu zamykamy szkicownik.
Rys. 12
Do wykonania wycięcia w bryle na bazie przygotowanego
szkicu użyjemy narzędzia Pocket dostępnego w grupie
Sktech-Based Features. Klikamy więc ikonę narzędzia
Rys. 13
i obserwujemy, jakie dane należy wprowadzić do
otwartego okna dialogowego Pocket Definition.
Rys. 14
Najpierw wskazujemy przygotowany szkic, następnie
możemy podać wartość Depth, np. równą 20 mm.
Rys. 15
Po kliknięciu przycisku Preview możemy zobaczyć efekt
naszych ustawień. Jeżeli wynik działania programu nie
odpowiada naszym oczekiwaniom, klikamy przycisk Undo
Rys. 16
i zmieniamy ustawienia. Po dokonaniu wszystkich
ustawień i zaakceptowaniu ostatecznego wyglądu bryły
klikamy przycisk OK. Nasza pierwsza bryła powinna
wyglądać następująco:
31
Rys. 17
Zalecam uważne przestudiowanie treści dzisiejszej lekcji
i przećwiczenie działania przedstawionych w niej narzędzi
- poznane dziś wiadomości będą przydatne podczas
tworzenia kolejnych modeli.
32
Lekcja 10 -- Używanie narzędzi z
grupy Sktech-Based Features część
2
W poprzedniej lekcji nauczyliśmy się tworzyć modele 3D
poprzez zastosowanie tak zwanego wyciągnięcia z
wykorzystaniem narzędzia Pad. W dzisiejszej lekcji
przedstawione zostaną kolejne narzędzia służące do
tworzenia brył. Tym razem będą to bryły, które można
utworzyć poprzez obrót szkicu względem osi. W dalszej
części lekcji przedstawię także sposoby wykonywania
otworów i rowków w utworzonych modelach.
Naszym zadaniem będzie wykonanie modelu
przedstawionego na poniższym rysunku.
Rys. 1
Jak widać, model można wykonać poprzez obrót
zadanego szkicu względem wybranej osi obrotu.
Niestety, niektóre elementy modelu trzeba będzie
utworzyć w inny sposób, już po wykonaniu obrotu szkicu.
Zacznijmy zatem od wykonania początkowego szkicu
naszego modelu:
Rys. 2
Chciałbym jeszcze raz podkreślić, że wykonywane przez
nas modele są mało skomplikowane, gdyż służą do nauki
obsługi programu. Oczywiście, moglibyśmy utworzyć
model bardziej zaawansowany, taki jak np. tarcza
sprzęgła, lecz mija się to z celem, gdyż metodologia
wykonywania takiego modelu byłaby identyczna.
Następną czynnością będzie wykonanie obrotu szkicu
względem narysowanej osi z wykorzystaniem narzędzia
Shaft. Klikamy ikonę
Rys. 3
... a następnie ustalamy odpowiednie dane w
wyświetlonym oknie dialogowym Shaft Definition.
Rys. 4
Jak widać, okno to jest podobne do omawianych w
poprzednich lekcjach okien służących do definiowania
parametrów innych narzędzi programu. W oknie tym
należy wybrać szkic, oś obrotu, a także określić wartości
kątów, o jakie szkic zostanie obrócony. Ja wybrałem
33
wartości 90° i 0°. Po kliknięciu przycisku OK model
powinien wyglądać następująco:
Rys. 5
Jednym słowem - potrafimy już tworzyć bryły obrotowe.
Teraz w utworzonej bryle wykonamy wycięcie.
Zaznaczamy lewą płaszczyznę modelu i klikamy ikonę
szkicownika.
Rys. 6
Następnie zaczynamy szkicowanie profilu, którym
wykonamy wycięcia w modelu.
Rys. 7
Do wycinania rowków w bryłach obrotowych służy
narzędzie Groove. Klikamy zatem ikonę
Rys. 8
... a następnie ustalamy odpowiednie parametry w oknie
dialogowym Groove Definition.
Rys. 9
Proponuję ustawić parametry tak jak na poniższym
rysunku, a jako środek obrotu rowka wybrać krawędź
ostrą modelu, oznaczoną na poniższym rysunku na
czerwono.
Rys. 10
Pozostałe dwa rowki należy wykonać w analogiczny
sposób. Następnie trzeba wstawić wykonane otwory do
modelu. Klikamy ikonę Hole
34
Rys. 11
... wskazujemy powierzchnię, na której ma zostać
umieszczony otwór, i wypełniamy odpowiednimi danymi
otwarte okno dialogowe Hole Definition.
Rys. 12
Aby umieścić wybrany otwór w odpowiednim miejscu
szkicu, klikamy jego nazwę w strukturze drzewiastej i
wprowadzamy odpowiednie więzy wymiarowe.
Rys. 13
Proponuję teraz przećwiczyć wstawianie otworów do
szkicu oraz odpowiednie ich pozycjonowanie. W
następnej lekcji przedstawię kolejne narzędzia
ułatwiające tworzenie modeli brył.
35
Lekcja 11 -- Używanie narzędzi z
grupy Sktech-Based Features część
3
Podczas ostatniej lekcji przedstawiłem kolejne narzędzia
z grupy Sketch-Based Features. W czasie tej lekcji
zakończę omawianie narzędzi wchodzących w jej skład.
Aby nie przedłużać wstępu, zabierzmy się od razu do
pracy.
Pierwszym z omawianych będzie narzędzie pozwalające
na tworzenie w modelu wybrzuszeń powierzchni. Aby
wyjaśnić zastosowanie tego narzędzia, proponuję
narysowanie elementu podobnego do przedstawionego
na poniższym rysunku.
Rys. 1
Mając gotowy taki model, możemy bez przeszkód
wykonać kilka modyfikacji jego wyglądu poprzez dodanie
do prostego kształtu dosyć skomplikowanej wypustki.
Rys. 2
Powyższy efekt można uzyskać dzięki użyciu narzędzia
Rib.
Rys. 3
Pierwszym etapem modyfikacji powyższego modelu jest
narysowanie szkicu na jednej z krawędzi. Następnie za
pomocą narzędzia Rib wskazujemy narysowany szkic
oraz krawędź, względem której ma on pozostawić
projektowane przez nas wybrzuszenie. Jak widać,
narzędzie jest proste w użyciu i może mieć wiele
zastosowań podczas projektowania.
Kolejnym narzędziem, które chciałbym przedstawić, jest
narzędzie o nazwie Slot, działające dokładnie odwrotnie
do narzędzia Rib, czyli pozwalające na tworzenie rowków
w projektowanych detalach.
36
Rys. 4
Użycie tego narzędzia jest równie proste jak narzędzia
Rib.Najpierw tworzymy szkic, za pomocą którego chcemy
wykonać odpowiedni rowek w tworzonym przez nas
modelu. Następnie przy użyciu narzędzia Slot...
Rys. 5
... przesuwamy szkic wzdłuż wybranej krawędzi modelu.
Jednym z równie przydatnych narzędzi, jakie postaram
się omówić w czasie tej lekcji, będzie narzędzie
pozwalające na modelowanie żeber wzmacniających
konstrukcję.
Rys. 6
Użycie narzędzia Stiffener, bo o nim mowa, jest równie
proste jak korzystanie z omówionych powyżej narzędzi
pozwalających na tworzenie naddatków materiałowych
oraz rowków. Po narysowaniu szkicu w odpowiednim
miejscu modelowanego elementu klikamy poniższą
ikonę:
Rys. 7
Następnie w otwartym oknie dialogowym podajemy
wartość parametru określającego grubość
projektowanego żebra.
Rys. 8
Kolejne narzędzia pozwalają na tworzenie elementów
łączących dwa niezależne profile w odpowiednią bryłę.
Używanie tych narzędzi nie jest proste, ponieważ
uzyskanie parametrów pozwalających na połączenie
skrajnie różnych szkiców jest czasem wręcz niemożliwe.
37
Aby jednak poznać działanie tych narzędzi, spróbujmy
narysować dwa prostokąty o widocznie różnych
rozmiarach na dwóch płaszczyznach oddalonych od
siebie na pewną odległość.
Rys. 9
Następnie za pomocą narzędzia Loft połączmy
narysowane szkice w jedną bryłę.
Rys. 10
Po kliknięciu powyższej ikony możemy bez przeszkód
kolejno wybrać wykonane poprzednio profile - nasz
wybór jest pokazywany w otwartym oknie dialogowym
narzędzia.
Rys. 11
Po zatwierdzeniu mamy gotowy model bryłowy.
Rys. 12
Ostatnie z narzędzi zebranych w grupie Sketch-Based
Features - Removed Loft pozwala na wykonywanie
czynności podobnych do pokazanych poprzednio podczas
tworzenia bryły na podstawie narysowanych jej podstaw.
Różnica polega na tym, że narzędzie to pozwala na
wycinanie i usuwanie materiału z modelu. Jest ono
dostępne po kliknięciu ikony
Rys. 13
Efekt działania narzędzia widać na poniższym rysunku.
Rys. 14
Proponuję przećwiczenie umiejętności nabytych podczas
ostatnich lekcji, aby nasza wiedza się utrwaliła. Podczas
kolejnej lekcji zajmiemy się narzędziami z grupy Dress
Up Features.
38
Lekcja 12 -- Używanie narzędzi z grupy
Dress Up Features część 1
Podczas ostatniej lekcji zakończyliśmy omawianie
narzędzi z grupy Sketch-Based Features. Obecnie
zajmiemy się wybranymi narzędziami z grupy Dress Up
Features.
Rys. 1
Na podstawie przykładu, który za chwilę wykonamy,
omówię najczęściej używane narzędzia z tej grupy.
Proponuję wykonanie modelu przedstawionego na
poniższym rysunku.
Rys. 2
Tworzenie naszego modelu zaczniemy od wykonania
odpowiedniego szkicu - proponuję, aby był to zwykły
prostokąt.
Rys. 3
Następnie za pomocą narzędzia Pad wykonajmy z niego
prostopadłościan. Teraz nasz model powinien wyglądać
tak:
Rys. 4
Mając przygotowane podstawy naszego docelowego
modelu, możemy zacząć odpowiednio go modyfikować za
pomocą narzędzi zebranych w grupie Dress Up Features.
Na początek poznamy narzędzie o nazwie Shell
pozwalające usunąć wybrane ścianki modelu bryłowego i
nadać pozostałym ściankom odpowiednią grubość.
Rys. 5
Po kliknięciu powyższej ikony ukazuje się okno dialogowe
pozwalające na wskazanie ścianek do usunięcia i nadanie
pozostałym odpowiedniej grubości.
Rys. 6
Proponuję ustawienie grubości na 3 mm i wybranie
wskazanych poniżej ścianek.
39
Rys. 7
Po zatwierdzeniu wyboru nasz model będzie wyglądał
tak:
Rys. 8
W kolejnym kroku poznamy następne narzędzie z
omawianej grupy - Thickness - pozwalające na zmianę
grubości wybranej ścianki. Klikamy zatem ikonę tego
narzędzia.
Rys. 9
Następnie wybieramy ściankę, którą chcemy pogrubić, i
w oknie dialogowym narzędzia podajemy wartość
pogrubienia.
Rys. 10
Po zatwierdzeniu model powinien wyglądać tak:
Rys. 11
Teraz wystarczy dodać do rysunku zaokrąglenia i fazy,
aby otrzymać model przedstawiony na początku lekcji. A
zatem zacznijmy od zaokrągleń. Klikamy ikonę Edge
fillet.
Rys. 12
Następnie w otwartym oknie dialogowym wybieramy
promień zaokrąglenia oraz wskazujemy kolejne
krawędzie do zaokrąglenia.
40
Rys. 13
Po zatwierdzeniu model powinien wyglądać następująco:
Rys. 14
Wykonanie fazy jest równie proste. Po kliknięciu ikony
Chamfer wskazujemy odpowiednie krawędzie lub
płaszczyzny do fazowania oraz określamy szczegółowe
parametry kąta pochylenia fazy oraz jej wielkości.
Rys. 15
Teraz nasz model jest już gotowy.
Rys. 16
Jak widać, poznane narzędzia należą do podstawowych
narzędzi modyfikacyjnych programu CATIA. Pozwalają
one na szybkie osiągnięcie widocznych efektów przy
niewielkim nakładzie pracy. Proponuję przećwiczyć
korzystanie z poznanych do tej pory narzędzi na
podobnych przykładach - na pewno przyniesie to
wymierne korzyści.
41
Lekcja 13 -- Zaawansowane
funkcje szkicowania
W czasie ostatnich kilku lekcji poznaliśmy sporo narzędzi
pozwalających na tworzenie i modyfikowanie modeli
bryłowych. Niniejsza lekcja pozwoli nam jeszcze bardziej
rozszerzyć warsztat pracy o - można powiedzieć -
zaawansowane funkcje przydatne podczas tworzenia
złożonych modeli. Proponuję, abyśmy wykonali model,
na przykładzie którego dowiemy się, w jaki sposób
można wykorzystywać zaawansowane funkcje
szkicowania w połączeniu z podstawowymi narzędziami
programu. Poniższy model nie należy do
skomplikowanych, lecz jego tworzenie będzie o tyle
ciekawe, że użyjemy nowych, nieznanych jeszcze funkcji.
Przedstawione poniżej rysunki ilustrują efekt, jaki
zamierzamy osiągnąć.
Rys. 1
Rys. 2
Wiemy, co mamy stworzyć, a zatem do pracy.
Zaczniemy od wykonania szkicu elementu bazowego.
Pierwszą nowinką, którą pokażę, jest możliwość
korzystania w CATII z narzędzia o nazwie Formula:
Rys. 3
Pozwala ono wstawiać do tworzonych więzów różnego
rodzaju równania matematyczne oraz stworzone na
potrzeby danego projektu własne formuły. Skorzystamy
z tego narzędzia podczas wiązania szkicu więzami
wymiarowymi. W tym celu narysujmy niedbale nasz
szkic, aby można było wykorzystać narzędzie Formula.
Na poniższym rysunku widać szkic z więzami
wymiarowymi nadanymi na zaokrąglone krawędzie
szkicu.
Rys. 4
Jak widać, promienie zaokrągleń są różne, my natomiast
chcemy, aby były dokładnie takie same i wynosiły 40
mm. A zatem klikamy wartość dolnego zaokrąglenia i w
okienku Constraint definition możemy zrobić dwie rzeczy
42
- wprowadzić wartość 40 z klawiatury lub skorzystać z
narzędzia Formula. Ta druga możliwość jest lepszym
rozwiązaniem, ponieważ przy każdorazowej zmianie
wartości promienia górnego zaokrąglenia dolne
zaokrąglenie zostanie automatycznie przemodelowane. A
zatem klikamy ikonę narzędzia Formula i w
wyświetlonym oknie dialogowym zaznaczany
interesującą nas wartość.
Rys. 5
Następnie klikamy przycisk Add Formula i wskazujemy
promień górnego zaokrąglenia.
Rys. 6
Po zatwierdzeniu wyboru nasz szkic powinien wyglądać
następująco:
Rys. 7
Tę samą czynność proponuję powtórzyć dla górnej i
dolnej krawędzi szkicu - po tych zabiegach szkic
powinien wyglądać tak:
Rys. 8
Już na pierwszy rzut oka widać, w których miejscach
zostało użyte narzędzie Formula.
Kolejnym krokiem będzie nadanie szkicowi trzeciego
wymiaru - w tym celu zastosujemy narzędzie Pad. Teraz
nasz model powinien wyglądać następująco:
43
Rys. 9
Mając taką bryłę, możemy dowolnie ją modyfikować -
zacznijmy zatem od dodania zaokrąglenia na górnej
ściance.
Rys. 10
W kolejnym kroku utworzymy nową płaszczyznę i
dokonamy na nią projekcji powstałej po zaokrągleniu
górnej płaszczyzny modelu. Zaczynamy więc od
wykonania nowej płaszczyzny ponad górną podstawą
modelu, za pomocą narzędzia Plane.
Rys. 11
Mając dodatkową płaszczyznę, możemy bez przeszkód
zacząć na niej szkicować. Proponuję nieznacznie obrócić
obszar szkicowania, aby podczas tworzenia nowego
szkicu mieć możliwość oglądania modelu w trzech
wymiarach.
Rys. 12
Teraz właściwie mamy wszystko przygotowane do
wykonania projekcji górnej podstawy modelu na nową
płaszczyznę szkicu. Projekcji dokonamy za pomocą
narzędzia Project 3d Elements.
Rys. 13
Klikamy więc powyższą ikonkę i wskazujemy interesującą
nas powierzchnię. Efekt tych działań przedstawia
poniższy rysunek:
44
Rys. 14
Teraz za pomocą narzędzia Pocket możemy wyciąć w
naszym modelu otwór.
Rys. 15
W kolejnym kroku przy użyciu narzędzia Edge Fillet
wykonamy zaokrąglenie wewnętrznej krawędzi
powstałego wycięcia.
Rys. 16
Teraz z kolei wytniemy otwór w podstawie nowo
powstałego wycięcia - aby tego dokonać, wykonamy
stosowny szkic na omawianej podstawie, a następnie za
pomocą narzędzia Pocket wykonamy otwór.
Rys. 17
Na koniec skorzystamy jeszcze z narzędzia Shell, aby
usunąć dolną podstawę projektowanego modelu.
Rys. 18
Dzieło jest gotowe.
Zapraszam do przestudiowania kolejnej lekcji, podczas
której będziemy projektowali kurek.
45
Lekcja 14 -- Przykłady praktyczne -
- modelowanie kurka
Podczas dzisiejszej lekcji prześledzimy proces
projektowania zwykłego kurka do kranu. Będziemy
musieli przy tej okazji wykazać się sprytem, ponieważ
stworzenie pewnych detali naszego modelu nie będzie
zbyt oczywiste. Poniższy rysunek pokazuje efekt finalny
procesu projektowania.
Rys. 1
Na początku wykonamy prosty szkic i odpowiednio go
zwymiarujemy.
Rys. 2
Następnie użyjemy narzędzia Pad w celu nadania
szkicowi trzeciego wymiaru.
Rys. 3
Następnie użyjemy narzędzia Pocket w celu wycięcia
otworu przechodzącego przez całą długość poprzednio
utworzonego walca.
Rys. 4
46
Jak widać, łatwiejszą część projektu mamy za sobą -
teraz przyszła pora na wykonanie wycięć pozwalających
na ergonomiczne używanie naszego kurka. W tym celu
wykonamy następujące czynności:
•
Rysujemy trzy linie i wymiarujemy je w taki sposób,
aby kąty pomiędzy nimi wynosiły 120 stopni.
Rys. 5
•
Rysujemy okrąg o środku położonym koncentrycznie ze
środkiem walca i odpowiednio go wymiarujemy.
Rys. 6
•
W miejscach przecięć linii z narysowanym okręgiem
kreślimy jednakowe okręgi i odpowiednio je
wymiarujemy - możemy tu skorzystać z narzędzia
Formula.
Rys. 7
•
Usuwamy teraz ze szkicu wszystkie obiekty pomocnicze
- linie oraz duży okrąg - i wychodzimy z modułu
szkicowania.
Następnie możemy bez przeszkód użyć narzędzia Pocket
w celu wykonania odpowiednich wycięć.
Rys. 8
Na zakończenie modelowania naszego obiektu dodajemy
zaokrąglenia oraz usuwamy dolną ściankę kurka za
pomocą narzędzia Shell. Jak widać, modele bryłowe w
programie CATIA wykonuje się - można powiedzieć -
intuicyjnie i nie nastręcza to większych problemów.
47
Kolejne lekcje będą poświęcone modelowaniu
powierzchniowemu.
Lekcja 15 -- Używanie narzędzi z
grupy Surfaces część 1
Podczas ostatniej lekcji zajmowaliśmy się w tworzeniem
modeli bryłowych, natomiast teraz rozpoczniemy naukę
tworzenia modeli powierzchniowych.
Dosyć często zdarza się, że wymodelowanie jakiegoś
kształtu przy użyciu jedynie narzędzi modelowania
bryłowego jest bardzo pracochłonne lub wręcz
niemożliwe. Wtedy z pomocą przychodzi nam
modelowanie powierzchniowe. Modelowanie z
zastosowaniem powierzchni różni się trochę od
modelowania bryłowego, lecz jestem pewien, że jego
nauka nie będzie nastręczała większych kłopotów
osobom, które przerobiły pierwsze lekcje naszego cyklu.
Naukę modelowania powierzchniowego rozpoczniemy od
uruchomienia specjalnego modułu pozwalającego na
projektowanie tego typu modeli. A zatem uruchamiamy
CATIĘ i, jak zwykle, klikamy "listek" opisany jako
Application.
Rys. 1
Teraz z górnego menu wybieramy Start, a następnie
Shape i Generative Shape Design.
Rys. 2
Program przechodzi do modułu modelowania
powierzchniowego. Interfejs tego modułu jest identyczny
z modułem modelowania bryłowego, różni się jednak
zawartymi w nim narzędziami.
Postaram się teraz kolejno omówić te narzędzia. Jako że
są one podzielone na pewne podgrupy, zachowam ten
podział.
Na pierwszy ogień pójdzie jedno z najczęściej przeze
mnie używanych narzędzi modelowania
powierzchniowego, a mianowicie narzędzie Extrude...
Rys. 3
... z grupy Surfaces.
Rys. 4
Narzędzie Extrude pozwala na nadanie wykonanemu
szkicowi cech powierzchni. Takie tłumaczenie jest jednak
trochę zawiłe i najlepiej zobaczyć to na przykładach.
Proponuję zatem na początek wykonanie poniższego
szkicu:
Rys. 5
A teraz, klikając ikonę narzędzia Extrude, nadajmy
naszemu szkicowi cechy powierzchni. Po kliknięciu ikony
narzędzia zobaczymy następujący widok:
48
Rys. 6
Jak widać, okienko dialogowe narzędzia Extrude jest
równie intuicyjne jak okienka, które poznaliśmy podczas
nauki modelowania bryłowego. A zatem utwórzmy
pierwszą powierzchnię, wprowadzając odpowiednie dane
do pól Extrusion Limits.
W podobny sposób jesteśmy w stanie wykonać
powierzchnie powstające ze szkiców zamkniętych.
Poniższy rysunek przedstawia element powierzchniowy
wykonany za pomocą narzędzia Extrude z okręgu.
Rys. 7
Następnym narzędziem, jakie chcę omówić podczas tej
lekcji, jest narzędzie umieszczone na tej samej zakładce
co narzędzie Extrude, a nazwane Revolve.
Rys. 8
Narzędzie to pozwala na tworzenie z przygotowanych
szkiców powierzchni obrotowych. Aby przekonać się, jak
działa narzędzie Revolve, proponuję wykonanie
następującego szkicu:
Rys. 9
Teraz możemy kliknąć ikonę narzędzia Revolve i po
wprowadzeniu odpowiednich danych pokazanych na
poniższym rysunku otrzymać podobny efekt.
49
Rys. 10
Chciałbym zwrócić uwagę na napis No selection w polu
Revolution axis - znajduje się on tam, ponieważ nasz
szkic zawiera własną oś obrotu.
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić, jest
narzędzie Offset.
Rys. 11
Narzędzie to pozwala na odsunięcie określonej
powierzchni o zadaną odległość w zadanym kierunku.
Powstała powierzchnia jest równoległa do odsuwanej.
Ponieważ to wyjaśnienie może się wydać zawiłe,
wykorzystamy powierzchnię utworzoną w pierwszym
przykładzie i postaramy się ją nieco odsunąć. Klikamy
zatem ikonę narzędzia Offset, zaznaczamy powierzchnię
do przesunięcia i zwiększamy parametr offset o żądaną
wartość.
Rys. 12
Jeśli wartość odsunięcia będzie na tyle duża, że np.
promienie krzywizn przybiorą nieprawdopodobne
wielkości, program zacznie monitować o zmianę wartości
przesunięcia.
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić podczas
tej lekcji, będzie narzędzie Sweep.
Rys. 13
Narzędzie to posiada kilka opcji pozwalających na
używanie go w wielu, czasem wręcz przedziwnych,
sytuacjach. Jego funkcją jest utworzenie powierzchni
pomiędzy zadanymi punktami charakterystycznymi już
istniejących powierzchni. Jak mówiłem, narzędzie to ma
wiele opcji, na potrzeby tej lekcji omówię jedną, aby
pokazać zasadę jego działania - pozostałe funkcje
pojawią się podczas wykonywania przykładów w
kolejnych lekcjach.
A zatem wykonajmy następujące ćwiczenie. Narysujmy
dwie niezależne równoległe powierzchnie za pomocą
narzędzia Extrude. Następnie połączmy dwa wierzchołki
płaszczyzn, używając narzędzia linii w sposób pokazany
na poniższym rysunku:
Rys. 14
50
Następnie przy użyciu narzędzia Sweep utwórzmy
powierzchnię łączącą obie płaszczyzny. W tym celu
klikamy ikonę narzędzia, po czym wskazujemy
narysowaną linię, następnie krawędź prowadzącą oraz
jedną z powierzchni.
Rys. 15
Podczas następnych lekcji będziemy dalej zajmowali się
narzędziami modelowania powierzchniowego. Zapraszam
zatem do przećwiczenia przedstawionych przykładów
oraz tworzenia nowych w zakresie poznanego materiału.
51
Lekcja 16 -- Używanie narzędzi z
grupy Surfaces część 2
Podczas ostatniej lekcji wykonaliśmy kilka ćwiczeń
pozwalających na przyswojenie sobie zasad używania
niektórych narzędzi modelowania powierzchniowego.
Podczas dzisiejszej lekcji poznamy kilka innych narzędzi.
Zacznijmy od narzędzia Fill zawartego w grupie Surfaces.
Rys. 1
Narzędzie to pozwala na rozciągnięcie powierzchni
pomiędzy krawędziami dowolnie wykonanego szkicu lub
krawędziami powstałymi w wyniku modyfikacji
powierzchni. Aby dobrze poznać zasadę działania tego
narzędzia, proponuję wykonać proste ćwiczenie.
Narysujmy szkic podobny do poniższego.
Rys. 2
Następnie za pomocą narzędzia Extrude nadajmy
naszemu szkicowi trzeci wymiar. Powstanie dość
skomplikowana powierzchnia.
Rys. 3
Teraz użyjmy narzędzia Fill w celu wykonania
powierzchni będącej podstawą stworzonego modelu. W
tym celu po kliknięciu ikony narzędzia Fill wskazujemy
krawędzie, na których powierzchnia ma zostać
utworzona.
Rys. 4
52
Po kliknięciu przycisku OK model powinien wyglądać
następująco:
Rys. 5
Kolejnym narzędziem, jakie chciałbym omówić, jest
narzędzie Loft. Pozwala ono na rozpięcie powierzchni
pomiędzy szkicami wykonanymi na różnych
płaszczyznach. Aby lepiej zrozumieć zasadę działania
tego narzędzia, proponuję wykonanie następującego
ćwiczenia. Utwórzmy 3 równoległe płaszczyzny
szkicowania.
Rys. 6
Następnie na każdej z nich narysujmy okrąg w taki
sposób jak na rysunku poniżej - pamiętajmy o tym, aby
okręgi były koncentryczne.
Rys. 7
Teraz przyszła kolej na użycie narzędzia Loft, klikamy
zatem jego ikonę...
Rys. 8
... i kolejno wybieramy przygotowane szkice w celu
wykonania odpowiedniego modelu.
Rys. 9
Teraz nasz model powinien wyglądać tak:
53
Rys. 10
Ostatnim narzędziem, jakie omówię podczas tej lekcji,
jest narzędzie Blend. Pozwala ono na wykonywanie
połączeń np. pomiędzy dwoma elementami
powierzchniowymi. Aby pokazać, jak działa to narzędzie,
proponuję wykonać następujące ćwiczenie. Rysujemy
dwa elementy powierzchniowe podobne do
przedstawionych poniżej.
Rys. 11
Teraz klikamy ikonę narzędzia Blend...
Rys. 12
... i wskazujemy wolne krawędzie.
Rys. 13
Po zatwierdzeniu wyboru połączenie powinno wyglądać
następująco:
Rys. 14
Na tym zakończę dzisiejszą lekcję. Jak zwykle proponuję
przećwiczyć poznany materiał, ponieważ jego znajomość
będzie potrzebna w dalszych częściach niniejszego kursu.
54
Lekcja 17 -- Używanie narzędzi z
grupy Operations część 1
Podczas ostatniej lekcji omówiłem narzędzia z grupy
Surfaces. W tej części kursu zajmiemy się narzędziami
zebranymi w grupie Operations. Jako że niektóre
narzędzia z tej grupy są dosyć często wykorzystywane,
poświęcimy im więcej czasu, wykonując większą ilość
ćwiczeń. Proponuję zatem rozpocząć od narzędzi
zebranych pod wspólną nazwą Trim, Split. Pozwalają one
na odpowiednie przycinanie jednej powierzchni przy
użyciu innej. Chciałbym w pierwszej kolejności omówić
narzędzie Trim. Potem wyjaśnię, czym ono się różni od
narzędzia Split. Ale zacznijmy od początku, czyli od
wykonania bazowego modelu powierzchniowego.
Proponuję wykonać model podobny do przedstawionego
na poniższym rysunku.
Rys. 1
Kolejnym etapem będzie wykonanie modelu, który
posłuży do wycinania modelu bazowego. Proponuję
przygotować element przedstawiony na rysunku poniżej.
Rys. 2
Teraz możemy użyć narzędzia Trim w celu obcięcia
jednej powierzchni za pomocą drugiej. W tym celu
klikamy ikonę
Rys. 3
i wskazujemy kolejno przygotowane powierzchnie.
Program oczywiście daje nam możliwość wybrania
odpowiedniego przycięcia modelu poprzez odpowiednie
manipulacje przyciskami Other side of element... w oknie
dialogowym Trim Definition.
Rys. 4
Po wybraniu części do usunięcia klikamy przycisk OK i
otrzymujemy model wyglądający tak:
55
Rys. 5
Teraz wykonamy podobne ćwiczenie, z tą tylko różnicą,
że użyjemy narzędzia Split. A więc do narysowanego
modelu dodamy powierzchnię, którą będziemy go ciąć.
Rys. 6
Teraz możemy kliknąć ikonę Split...
Rys. 7
... i wskazać kolejno elementy, które chcemy ciąć.
Rys. 8
Po naciśnięciu przycisku OK model powinien wyglądać
następująco:
Rys. 9
Pora wyjaśnić, na czym właściwie polega różnica
pomiędzy tymi na pozór podobnymi narzędziami. Przede
wszystkim na tym, że Trim obcina obie powierzchnie w
zadany sposób i z pozostałych elementów tworzy jedną
powierzchnię wypadkową, natomiast Split obcina jedną
powierzchnię za pomocą drugiej, przy czym obie
powierzchnie nadal istnieją niezależnie.
A jeśli chcemy uzyskać efekt pokazany na powyższym
rysunku, lecz zależy nam, żeby model był jedną
powierzchnią, możemy skorzystać z narzędzia Join.
Rys. 10
Narzędzie to pozwala na połączenie płaszczyzn
oddalonych od siebie o określoną odległość - maks. 0,1
mm. Działanie narzędzia jest dziecinnie proste - po
kliknięciu jego ikony wskazujemy kolejno powierzchnie,
56
które chcemy połączyć, i zatwierdzamy wybór.
Powierzchnie zostają połączone, tworząc całość,
natomiast w drzewku pojawia się ikona symbolizująca
połączenie powierzchni.
Rys. 11
Jak widać, przedstawione powyżej narzędzia wzajemnie
się uzupełniają, otwierając przed projektantem duże
możliwości edycji przygotowywanych powierzchni.
Proponuję przećwiczenie poznanych w tej lekcji narzędzi
oraz połączenie ich z poznanymi wcześniej.
57
Lekcja 18 -- Używanie narzędzi z
grupy Operations część 2
Podczas ostatniej lekcji pokazałem, w jaki sposób
wykonywać proste modyfikacje elementów
powierzchniowych. Tym razem pójdziemy o krok dalej i
spróbujemy zaprojektować model za pomocą kolejnych
narzędzi z grupy Operations, kryjących się pod
wspólnymi nazwami Fillets i Transformations.
Na początku zajmiemy się narzędziami z grupy Fillets. Za
ich pomocą możemy znacznie skrócić czas wykonywania
szkicu, ponieważ narzędzia te pozwalają na wykonywanie
w edytowanych powierzchniach różnego rodzaju
zaokrągleń. Aby nie przeciągać wstępu, proponuję
wykonanie ćwiczenia, które pokaże, w jaki sposób
korzystać z najczęściej używanych narzędzi tej grupy. A
zatem do dzieła.
Poniższy rysunek przedstawia efekt finalny naszej pracy.
Rys. 1
Proponuję zacząć od narysowania pierwszego szkicu i
nadania mu trzeciego wymiaru za pomocą narzędzia
Extrude.
Rys. 2
To samo zróbmy z drugim szkicem.
Rys. 3
Następnie użyjemy narzędzia Shape Fillet, aby oba
elementy połączyć zaokrągleniem o zadanym promieniu.
Klikamy ikonę narzędzia ...
Rys. 4
... po czym wskazujemy kolejne powierzchnie, które
chcemy połączyć zaokrągleniem, oraz w oknie
dialogowym narzędzia wpisujemy żądaną wartość
zaokrąglenia.
58
Rys. 5
W razie kłopotów z zaokrągleniem zmieniamy orientację
kierunków propagacji zaokrąglenia na przeciwną (klikając
małe wektorki ).
Rys. 6
Po zatwierdzeniu wyboru nasz model powinien wyglądać
następująco:
Rys. 7
Teraz zaokrąglimy proste krawędzie - w tym celu
proponuję kliknąć ikonę narzędzia Edge Fillet...
Rys. 8
... i wskazać krawędzie, które chcemy zaokrąglić.
Oczywiście, w otwartym oknie dialogowym narzędzia
podajemy promień zaokrąglenia.
Rys. 9
W efekcie nasz model powinien wyglądać tak:
Rys. 10
Teraz skorzystamy z narzędzi zebranych w grupie
Transformations, aby dokończyć tworzenie naszego
modelu. Na początek narysujmy płaszczyznę, która
posłuży nam do końcowego kształtowania modelu.
59
Rys. 11
Następnie utwórzmy powierzchnię obcinającą model
bazowy z drugiej strony i również nadajmy jej trzeci
wymiar przy użyciu narzędzia Extrude.
Rys. 12
Teraz za pomocą narzędzia Trim możemy obciąć
wyjściowy model wzdłuż przygotowanych płaszczyzn
cięcia. Całość powinna wyglądać następująco:
Rys. 13
Na zakończenie modelowania tego elementu proponuję
jeszcze wykończenie dolnej podstawy przy użyciu
poznanych narzędzi.
Rys. 14
W tak przygotowanym modelu powierzchniowym
możemy wykonać kilka modyfikacji, stosując narzędzi
Transformations. Zacznijmy zatem od obrotu naszego
elementu. Obrót wykonujemy przy użyciu narzędzia
Rotate, wskazując element, krawędź lub oś obrotu oraz
kąt obrotu.
60
Rys. 15
Następną transformacją może być przesunięcie elementu
przy użyciu narzędzia Translate - zasada postępowania
jest taka sama jak w przypadku narzędzia Rotate.
Rys. 16
Dzięki poznanym narzędziom możemy tworzyć również
szyki elementów, zaznaczając opcję Repeat object after
OK.
Kolejną przydatną funkcją jest wykonanie kopii modelu
względem elementu symetrii. Po kliknięciu ikony
narzędzia Symmetry...
Rys. 17
... wskazujemy obiekt, który chcemy kopiować
symetrycznie, oraz płaszczyznę lub prostą odbicia.
Rys. 18
Na tym chciałbym zakończyć dzisiejszą lekcję i, jak
zwykle, proponuję przećwiczenie wszystkich omówionych
narzędzi. Kolejne lekcje będą czerpały z tego, co do tej
pory poznaliśmy, i będą opierały się na przykładach, nad
którymi dotychczas pracowaliśmy. Proponuję zatem
poświęcić chwilkę i przećwiczyć również te elementy,
które nastręczały najwięcej kłopotów.
61
Lekcja 19 -- Tworzenie brył z
elementów powierzchniowych
Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób można
zamienić model powierzchniowy na element bryłowy i
następnie wykonywać w nim różnego rodzaju
modyfikacje. Ktoś może zapytać, po co zamieniać model
powierzchniowy na bryłę. Chodzi o to, że modele bryłowe
są wykonywane z elementów pełnych w środku. Pracując
z bryłą, można wywiercić w niej otwór lub wyfrezować
rowek. Ścianki modeli powierzchniowych nie mają
grubości, natomiast wykonane z nich bryły zawsze są
puste w środku - dlatego, aby móc wytworzyć przedmiot
zaprojektowany jako powierzchnia, należy zamienić go
na element bryłowy.
Jako że znamy już dość dużo niezbędnych podczas
modelowania narzędzi, utwórzmy model powierzchniowy,
aby następnie zamienić go na model bryłowy. A zatem
wykonajmy model górnej części obudowy naszego
"biurkowego gryzonia" - myszki. Proponuję rozpocząć
modelowanie od wykonania górnej powierzchni
elementu. Powierzchnię tę uzyskujemy, wyciągając szkic
za pomocą narzędzia Extrude.
Rys. 1
Następnie przygotowujemy płaszczyzny kształtujące boki
modelu - i również wyciągamy je przy użyciu narzędzia
Extrude. Zacznijmy od wykonania powierzchni lewej.
Rys. 2
Teraz możemy wykonać powierzchnię prawą.
Rys. 3
Kiedy powierzchnie modelujące element są już gotowe,
możemy użyć narzędzia Trim do wstępnego
wymodelowania elementu, który w rezultacie powinien
wyglądać tak:
Rys. 4
62
Teraz za pomocą dodatkowej powierzchni i narzędzia
Trim obetniemy niepotrzebne fragmenty modelu.
Rys. 5
Po wykonaniu tych czynności nasz element powinien
wyglądać następująco:
Rys. 6
Teraz przejdźmy do modułu modelowania części Start-
>Mechanical Design->Part Design i kliknijmy narzędzie o
nazwie Close Surface.
Rys. 7
Po jego uruchomieniu wskazujemy element
powierzchniowy, który zostaje automatycznie zamieniony
na element bryłowy. Aby móc zacząć dowolnie edytować
nowo powstały element przy użyciu narzędzi
modelowania bryłowego, klikamy lewym klawiszem
myszki obiekt OpenBody w drzewku modyfikacji i
ukrywamy element powierzchniowy - Hide/Show.
Rys. 8
Teraz możemy nasz model pozbawić dolnej powierzchni i
za pomocą narzędzia Shell nadać mu grubość np. 3 mm.
Rys. 9
Moglibyśmy dalej modyfikować wykonany model
dowolnie wybranymi narzędziami. Zakończę jednak
dalsze modyfikacje, aby przedstawić pokrótce jeszcze
jedno przydatne narzędzie pozwalające zamienić model
powierzchniowy na model bryłowy, czyli narzędzie Thick
Surface.
Rys. 10
Narzędzie to pozwala na nadanie grubości ściankom
modelu powierzchniowego. Jeśli na przykład
wykonaliśmy model podobny do przedstawionego
poniżej, łączymy go w jeden element za pomocą
narzędzia Join.
63
Rys. 11
Uruchamiamy moduł modelowania bryłowego, klikamy
ikonę narzędzia Thick Surface i w oknie dialogowym
programu sterujemy kierunkiem propagacji grubości
elementu oraz jej wartością.
Rys. 12
Jak widać, pokazane dziś narzędzia nie nastręczają wielu
trudności osobie, która przerobiła przedstawiony
poprzednio materiał. Proponuję więc raz jeszcze
przećwiczyć na przykładach wszystkie poznane dotąd
funkcje, aby dojść do wprawy i zrozumieć niuanse
programu. Zapraszam również do następnej lekcji, która
będzie dotyczyła łączenia modelowania bryłowego z
powierzchniowym.
64
Lekcja 20 -- Łączenie modelowania
bryłowego i powierzchniowego
Podczas dzisiejszej lekcji pokażę, w jaki sposób połączyć
modelowanie bryłowe z modelowaniem
powierzchniowym. Zaprojektujemy jedną z figur
szachowych - konia. Będziemy przy tym mogli użyć
narzędzi modelowania bryłowego do tworzenia modelu
wyjściowego oraz narzędzi modelowania
powierzchniowego, za pomocą których nadamy naszej
bryle ostateczny kształt.
A zatem do dzieła. Na początek proponuję wykonać
model bryłowy pokazany na poniższym rysunku.
Rys. 1
Model ten wykonujemy, obracając szkic względem osi za
pomocą narzędzia Shaft. Kolejnym etapem będzie
przycięcie walca w taki sposób, aby posiadał on płaskie
powierzchnie boczne. Wykonamy to przy użyciu
powierzchni dodatkowych. A więc uruchamiamy moduł
modelowania powierzchniowego Start->Shape-
>Generative Shape Design, tworzymy płaszczyznę, która
przytnie naszą bryłę w pożądany sposób.
Rys. 2
Teraz wracamy do modułu modelowania bryłowego
Start->Mechanical Design->Part Design i przy użyciu
narzędzia Split usuwamy nadmiar materiału. Klikamy
zatem ikonę narzędzia Split w module modelowania
bryłowego...
Rys. 3
... a następnie wskazujemy przygotowaną powierzchnię
pozwalającą na przycięcie naszej bryły - efekt powinien
być następujący:
Rys. 4
Teraz możemy ukryć całe OpenBody zawierające historię
powstania powierzchni. Wykonujemy kolejną
powierzchnię, która pozwoli nam na wymodelowanie
przedniej części figury - pyska konia. W tym celu
ponownie uruchamiamy moduł modelowania
powierzchniowego i na początku tworzymy nowe
65
OpenBody - Insert->OpenBody - w którym naszkicujemy
pożądany element.
Rys. 5
Następnie korzystamy z narzędzia Extrude w celu
nadania szkicowi cech powierzchni. Po tych zabiegach
przechodzimy do modułu modelowania bryłowego i
ponownie wycinamy go za pomocą narzędzia Split. Teraz
nasza bryła powinna wyglądać tak:
Rys. 6
Dokładnie takie same zabiegi wykonamy teraz dla
drugiej połowy naszej figury. Proponuję wykonanie tego
z pamięci, co pomoże ugruntować nowo zdobytą wiedzę.
Podpowiem tylko, że w efekcie naszych działań bryła
powinna przybrać następujący kształt:
Rys. 7
Mając tak przygotowaną bryłę, możemy zastosować do
niej całą gamę narzędzi modyfikacyjnych, takich jak np.
Fillet czy Pocket, w celu nadania figurze wyglądu jak
najbardziej zbliżonego do konia szachowego.
Rys. 8
Wykonana podczas tego ćwiczenia figura ma wiele wad i
niedociągnięć, ale przecież moim zamierzeniem nie było
tworzenie doskonałego modelu, lecz pokazanie sposobu
66
postępowania podczas łączenia modelowania
powierzchniowego z bryłowym. Należy ponadto zdawać
sobie sprawę z tego, że powyższe ćwiczenie można było
wykonać bez znajomości zasad modelowania
powierzchniowego i nie byłoby to żadnym błędem. My
jednak chcemy nabywać nowe umiejętności, a łączenie
technik modelowania jest tego przykładem. Proponuję na
zakończenie tej lekcji wymodelowanie pozostałych
figurek z szachownicy i wykonanie modelu konika
szachowego, zawierającego jak największą ilość
szczegółów.
67
Lekcja 21 -- Przykłady praktyczne -
- Modelowanie obudowy radia
Podczas dotychczasowych lekcji poznawaliśmy nowe
narzędzia i uczyliśmy się z nich korzystać. Tym razem
chcę pokazać, w jaki sposób wykonać konkretny model
konkretnego projektu. Sądzę, że lekcja ta będzie swego
rodzaju podsumowaniem drogi, jaką przeszliśmy razem
podczas poznawania programu CATIA.
Jako że wszystkie użyte narzędzia zostały omówione
podczas wykonywania kolejnych zadań, nie będę
szczegółowo opisywał ich przeznaczenia. Przyjąłem
prostą zasadę, że podczas przerabiania tej lekcji rysunek
powie więcej niż słowo pisane. Lekcja będzie więc
przedstawiała kluczowe elementy projektu właśnie w
formie ilustracji, co pomoże w zobrazowaniu kolejnych
czynności. A zatem do dzieła - zaprojektujmy własny
panel radia samochodowego. Zacznijmy projekt od
wykonania i zwymiarowania szkicu w module
projektowania części (brył).
Rys. 1
Następnie nadajmy szkicowi trzeci wymiar narzędziem
Pad.
Rys. 2
Mając tak przygotowany element, możemy rozpocząć
nadawanie mu odpowiedniego wyglądu. W tym celu
proponuję użyć modelowania powierzchniowego. Dzięki
niemu uzyskamy gładkie zaokrąglenia prostej na razie
powierzchni czołowej panelu. Przechodzimy zatem do
modułu projektowania powierzchniowego i szkicujemy
element kształtujący wygląd.
Rys. 3
Oczywiście, szkic wymiarujemy i nadajemy mu
odpowiednie więzy. Teraz "wyciągamy" wykonany szkic
za pomocą narzędzia Extrude.
Rys. 4
Następnie możemy przejść do modułu modelowania
części, nazywanego również modułem modelowania
bryłowego, i przyciąć naszą bryłę za pomocą
przygotowanej powierzchni.
68
Rys. 5
Mając przygotowany wstępny model panelu, możemy
wyciąć w nim otwory np. na panel sterowania
urządzeniem, wyświetlacz itd. Wszystkie wycięcia
wykonujemy przy użyciu narzędzia Pocket, szkicując
bezpośrednio na przygotowanych płaskich
powierzchniach elementu. Nie będę tu opisywał, jak się
szkicuje i wykonuje poszczególne wycięcia, ponieważ
każdy z nas może zaprojektować własną obudowę i
nadać własny styl projektowanemu panelowi.
Rys. 6
Teraz pozostały już tylko prace wykończeniowe, czyli
nadanie zaokrągleń odpowiednim krawędziom modelu.
Rys. 7
Na koniec proponuję jeszcze zaprojektowanie miejsc
połączenia panelu z płytką elektroniki i nasz projekt
można uznać za ukończony.
Rys. 8
Jak widać, projektowanie w CATII elementów różnego
rodzaju jest proste i nie nastręcza wielu problemów
nawet początkującemu projektantowi. Oczywiście, do
poznania niuansów działania programu potrzeba sporo
czasu. Zamysłem towarzyszącym powstaniu tego kursu
było stworzenie samouczka pozwalającego na szybkie
opanowanie podstaw pracy z programem. Jest on bardzo
rozbudowany, dlatego poznane narzędzia modelowania
są jedynie pierwszym krokiem, jaki trzeba zrobić, aby
przejść do dalszego zgłębiania tego, moim zdaniem,
doskonałego programu.
Na zakończenie pragnę raz jeszcze podziękować firmie
KOLTECH Sp. z o.o. z Raciborza za udostępnienie
oprogramowania do napisania niniejszego kursu.
Krystian Kapias
, ©
Wydawnictwo Helion
2001.