Inventor. Волнистая поверхность сложной формы (Кривая по формуле и 3d эскиз)

Уровень: сложный

Данный урок рассчитан на опытных пользователей, поэтому совсем примитивные вещи, я для краткости опущу. Если появятся вопросы — смело задавайте их прямо под статьей.

Моделировать мы будет вот такую штуку:

inventor волнистый диск

Пример реальной детали похожей конфигурации, предоставленный одним из читателей (Евгений, большое Вам спасибо):

фотография механизма

Задача по моделированию этой (и подобной ей) форм, часто ставит в тупик даже опытных пользователей.

Давайте присмотримся к самой форме — здесь мы видим плавный переход от окружности к некоторой волнообразной поверхности. Очевидно, что сначала нужно смоделировать саму поверхность, а придать ей толщину — дело нехитрое. Для плавного перехода разумно использовать команду «Лофт» («По сечениям»). Но что взять в качестве самих сечений? Внутренняя форма - это просто окружность. А вот внешнее сечение... Я бы сказал, что это синус, обернутый вокруг цилиндра. А это приводит нас к мысли использовать инструмент «Кривая по формуле».

Задать кривые функциями в Инвенторе можно как в 2д, так и в 3д эскизах. Но если честно, моих познаний в области математики не хватает, чтобы напрямую написать функцию подобной 3d кривой. Если Вы знаете как это сделать, пожалуйста поделитесь — буду очень признателен! Мы же пойдем более хитрым путем 😉

Итак, начнем построения. Картинки кликабельны — если что-то плохо видно, нажмите на изображение — оно увеличится!

1) Создаем 2д эскиз в плоскости XY и рисуем в нем две окружности:

inventor эскиз в плоскости XY

Обратите внимание, что внешний диаметр — это параметр d0 — в дальнейшем нам это будет важно. Если у Вас это другой параметр — запомните какой!

2) Выдавливаем наш эскиз как поверхность по внешнему диаметру, симметрично относительно эскиза на какое-то расстояние (напр. 20 мм):

inventor выдавливаем эскиз как поверхность

3) Создаем рабочую плоскость к получившейся поверхности: касательно цилиндра и параллельно плоскости XZ.

inventor рабочая плоскость касательно к цилиндру

4) В получившейся плоскости строим 2d эскиз. Выбираем команду «Кривая по формуле» и вводим следующие параметры (вот тут точно стоит увеличить картинку):

Способ задания: явно, координаты: Декартовы

Сама функция: y (x)=sin (1 rad * x / 1 мм)      Xmin=0      Xmax=Пи * d0

inventor кривая по формуле

Некая хитрость в формуле синуса связана с тем, что Inventor очень требователен к единицам измерения, которые получатся в результате вычислений. При попытке просто написать y (x)=sin (x) Вы получите предупреждение «Ожидались единицы длины». А значение Xmax задано формулой, исходя из тех соображений, что в дальнейшем мы полученную кривую будем «накладывать» на цилиндр, соотв. длина кривой должна быть равна длине окружности цилиндра (l=pi*D если кто-то забыл 🙂 ). Диаметр мы задаем не числом, а параметром, т.к. это позволит получить удобную в редактировании параметрическую модель. Кстати, советую так делать всегда.

После этого принимаем эскиз. Если Вы все сделали правильно, выглядеть это должно вот так:

inventor синусоида по формуле

5) Создаем теперь уже 3d эскиз. Выбираем команду «Проецирование на поверхность». Переключаемся в режим «Наложение на поверхность». В качестве грани указываем наш цилиндр, в качестве кривых — кривую по формуле. Жмем «Ок».

inventor 3d эскиз проецирование на поверхность

После отключения видимости (с помощью контекстного меню — правой кнопкой в дереве построений) всех, уже сделавших свое дело элементов, получаем такую картину:

inventor наложение синусоиды на цилиндр

Эскиз1 должен быть виден! Если нет, включите его «Видимость» или активируйте «Общий доступ» (что в принципе одно и тоже).

6) Вызываем команду «Лофт». Сразу же переключаемся на результат в виде поверхности. Задаем оба сечения — малую окружность из Эскиз1 и наш изогнутый синус из 3д эскиза. Можно поставить галочку «Объединить касательные грани»:

inventor строим поверхность по сечениям

7) Осталось придать толщину получившиейся поверхности. Используем команду «Толщина/Смещение»:

inventor придаем поверхности толщину

После этого отключаем в дереве построений видимость всех эскизов и поверхностных тел. Вот все и готово:

результат построений

Если хочется более «вытянутый» или же наоборот более «резкий» профиль «волны» — играйте с функцией, через которую мы задавали форму. Можно добавить коэффициенты — например, y (x)=2*sin (x) и т.п. В «Лофте» можно использовать 3 и более сеченией — все зависит от той формы, которую Вы хотите получить в конце. Более того, вместо кривой по формуле Вы можете использовать обычный сплайн или какую-то более простую линию, главное, чтобы ее длина равнялась длине окружности. Использование сплайна позволит более гибко управлять формой кромки детали, но в то же время, потребует нанесения большого количества размерных и геометрических зависимостей. В уроке я лишь хотел показать некоторые особенности использования «Кривых по формулам» и возможности 3д эскиза.

Скачать 3d модель из урока

Спасибо за внимание! Надеюсь, Вы узнали для себя что-то новое.

Комментарии приветствуются! Уже 7 :)

  1. Владимир:

    Спасибо, Михаил!!!

  2. Константин:

    Долго искал возможность выдавливания на последней стадии.

  3. Дмитрий:

    Спасибо, Михаил! Весьма познавательно, «арсенал» моих инструментов пополнился :))

    А линию стыка поверхности, похоже, убрать не получится (подумал сначала про инструмент сшивки поверхностей, но в данном случае он, видимо, не сработает) ?

    • Михаил Царев:

      Эта линия просто граница грани. Убрать ее можно включив стиль отображения «Тонированный», а если «Тонированный с кромками» — то ее конечно видно будет. Сшивка поверхностей для других целей — если есть 2 отдельных поверхностных тела, сшивка сделает из них одно. Это как «Объединить» для твердых тел — т.е булева операция. А здесь мы просто видим место стыка граней.

      Если посмотреть еще глубже, то это направляющая Лофта — линия по которой он делает переход одного сечения в другое. Увидеть это можно зайдя в редактирования Лофта -> Вкладка «Переход» -> Снять галочку «автоматическое отображение» — и эту линию можно будет перемещать.

      • Дмитрий:

        ОК. Спасибо еще и за подробный комментарий !

  4. Фил:

    Спасибо за урок, подчерпнул нового=)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *