Заполнение отверстий в поверхностях нулевой толщины.

Иногда бывает, что отверстия или вырезы, образовавшиеся в поверхностях нулевой толщины на определенном этапе, становятся в дальнейшем не нужны. При этом не всегда можно найти такую кромку, которая позволила бы устранить вырез или отверстие командами удлинения. В связи с этим в SolidWorks предусмотрено несколько специальных команд.

Первая команда доступна через меню Вставка ‒ Поверхность ‒ Не отсекать часть поверхности… (не совсем правильный перевод английского глагола Untrim – действие, обратное обрезке) или кнопка  вкладки «Поверхности» Диспетчера команд.

Менеджер свойств команды содержит поле  в группе Выбор. В этом поле указываются кромки поверхности, которые необходимо продлить. Команда пытается определить исходный контур поверхности и продлевает выделенные кромки до этого контура. Если рассчитать исходный контур не удается, команда берет в качестве него габаритный прямоугольник поверхности со сторонами, параллельными координатным плоскостям. Пример показан на рис. 27.1: на рисунках а и в синим цветом показаны ребра, выделяемые в поле , а на рисунках б и г – результат работы команды. Как видно из рисунка, команда не смогла распознать треугольный контур поверхности и продлила кромки до габаритного прямоугольника фигуры. Вероятность правильного определения исходного контура повышается, если выделить не одну кромку выреза, а все (рис. 27.1, д, е).

                        а)             б)           в)           г)           д)             е)

              ж)             з)           и)           к)           л)           м)             н)

Рис. 33.1 Работа команды заполнения вырезов в поверхности

Если в поле  была выделена хотя бы одна кромка, в группе Параметры появляется переключатель «Тип кромки». Если переключатель находится в положении «Удлинить кромки» (вариант по умолчанию; более правильный перевод ‒ «Удлинить до кромки»), команда пытается распознать исходный контур поверхности, как было показано выше. Если же переключатель перевести в положение «Соединить конечные точки», то в качестве границы, до которой будет продлеваться кромка поверхности, будет принята линия, соединяющая концы цепочки выделенных в поле  кромок. В частности, цепочка кромок, выделенная на рис. 27.1, ж, привела к результату, показанному на рис. 27.1, з.

На рис. 27.1, и и к показано заполнение командой внутренних отверстий в поверхности.

Вместо кромок в поле  можно выделить всю поверхность. В этом случае будет проведено удлинение всех наружных кромок. При этом в группе Параметры переключатель «Тип кромки» будет иметь другие положения: «Все кромки», «Внутренние кромки», «Наружные кромки». Пример также показан на рис. 27.1: л ‒ выделена грань поверхности, м – удлинены только внутренние кромки, н – только наружные. Если переключатель установить в положение «Все кромки», результат будет похож на рис. 27.1, н, только без отверстия.

Также в группе Выбор наряду с полем  присутствует поле  со значением в процентах. Если ввести в это поле значение, отличное от 0, размер исходного контура (если его удастся определить) или габаритного прямоугольника будет увеличен за заданное количество процентов в направлении удлинения кромок. Пример показан на рис. 27.2: слева выделены кромки, в середине показан результат работы команды при указании в поле  0%, справа – 15%.

Наконец, флажок «Слить с оригиналом» в группе Параметры отвечает за то, станет ли добавляемая командой «заплатка» частью исходной поверхности (флажок поставлен), или будет создана отдельная поверхность нулевой толщины, которая будет обозначена в папке « » собственным значком (флажок снят). Данный флажок на рис. 27.2. для наглядности был снят. В результате на рисунке можно увидеть границу, отделяющую исходную поверхность от созданной.

Еще одной командой, позволяющей «заделать» вырез в поверхности нулевой толщины, является команда «Заплата» (меню Вставка ‒ Поверхность ‒ Заполнить… или кнопка  вкладки «Поверхности» Диспетчера команд. Ключевая особенность данной команды – она позволяет создать поверхность, перекрывающую отверстие в другой поверхности (или наборе поверхностей) с выполнением условия касательности или равной кривизны со смежными гранями поверхности.

Также поверхность-заплату можно использовать для соединения кромок одного или нескольких твердых тел или для построения куполообразной поверхности, опирающейся на существующий эскиз.

Подобные задачи чаще всего можно решить и при помощи команд «Плоская поверхность», «Поверхность по сечениям», «Граничная поверхность», однако в ряде случаев удобнее использовать именно команду «Заплата».

Основным органом управления команды является поле  в группе Граница заплаты. В поле можно указать кромки поверхностей или твердых тел, объекты двухмерных или трехмерных эскизов, объединенные кривые в любом сочетании. На рис. 27.3, а набор кромок, образующих границу заплаты, выделен синим цветом.

После выбора кромки в выпадающем списке ниже поля  можно задать способ перехода заплаты в смежную грань поверхности или твердого тела:

· Контакт – простое соприкосновение граней без каких либо дополнительных условий;

· Касательность – грань переходит в поверхность заплаты по касательной, при этом радиус кривизны поверхности может изменяться скачкообразно;

· Кривизна – переход по касательной с непрерывным изменением радиуса кривизны.

Следует обратить внимание, что настройка способа перехода осуществляется отдельно для каждого объекта в поле  (в самом поле после названия объекта через тире пишется выбранный для него тип перехода). Если раздельное управление переходами на разных кромках не требуется, можно установить флажок «Применить ко всем кромкам». В этом случае значение, выбираемое в выпадающем списке, будет применено одновременно ко всем кромкам в поле .

Как было сказано выше, в поле  можно выбирать кромки твердых тел. Поскольку в кромке твердого тела сходятся две грани, возникает вопрос, касательность к какой из этих двух граней необходимо соблюсти при построении заплаты. SolidWorks самостоятельно выбирает грань и выделяет ее цветом в рабочей области. Если пользователю нужна другая грань, следует нажать кнопку «Альтернативная грань» в группе Границы заплаты.

При выделении в поле кромок поверхности нулевой толщины SolidWorks также подсвечивает грань поверхности в рабочей области, однако нажатие на кнопку «Альтернативная грань» в этом случае не приносит никакого результата.

На рис. 27.3, б показана заплата с использованием перехода «Контакт» для всех кромок, а на рис. 27.3, в – «Кривизна». На рис. 27.3, г для задней дугообразной кромки был выбран переход «Касательность», а для всех остальных кромок – «Контакт».

В показанных на рис. 27.3, в и г примерах заплату можно было построить как выпуклой, так и вогнутой. Чтобы изменить направление заплаты, следует использовать кнопку «Реверс поверхности» в нижней части группы Граница заплаты.

Также SolidWorks поддерживает управление формой заплаты при помощи управляющих кривых. Кривые вводятся в поле  группы Ограничить кривые менеджера свойств команды. На рис. 27.3, д показана заплата, построенная с переходами «Касательность» по задней дуге, «Кривизна» – по передней, «Контакт» – по боковым линиям и с использованием двух управляющих кривых (на рисунке выделены синим цветом).

               а)                       б)                       в)                       г)                       д)

Рис. 33.3 Создание поверхности-заплаты

По умолчанию заплата строится с использованием сложных численных методов. При этом форма поверхности вычисляется приближенно. Точность расчета можно изменять бегунком  в группе Разрешение менеджера свойств команды. Перемещение бегунка вправо увеличивает точность построения заплаты, но и увеличивает время, затрачиваемое на ее перестраивание.

В некоторых случаях перестраивание заплаты на современных компьютерах даже при самом низком разрешении может занять 1…3 секунды. Если граница заплаты состоит из 4 кривых, сложность математических расчетов можно сократить, применив более простые математические методы. Для этого следует установить флажок «Оптимизировать поверхность» в группе Граница заплаты. Группа Разрешение вместе с бегунком  при этом исчезнет.

Для более точной визуализации формы заплаты на этапе ее построения SolidWorks отображает сетку. Включение и выключение сетки осуществляется флажком «Предварительный просмотр – сетка» в группе Граница заплаты. Там же находится флажок «Предварительный просмотр», снятие которого вообще отключает отображение заплаты в рабочей области до нажатия кнопки . Это полезно, например, если нужно изменить тип перехода для множества кромок заплаты, так как ее пересчет после каждого изменения может занимать определенное время.

Также ряд полезных флажков находится в группе Параметры менеджера свойств команды. Флажок «Исправить границу» позволяет мысленно продлить или обрезать кромки, образующие границы заплаты. Например, на рис. 27.4. показаны границы в виде двух наборов объектов эскиза, которые не позволяют построить заплаты при снятом флажке. Если же флажок установить, построение заплаты станет возможным. Однако следует быть осторожным: SolidWorks не всегда исправляет границы корректно!

Флажок «Результат слияния» объединяет (сшивает) заплату с поверхностями, на кромках которых она построена (если заплата строится на кромках твердого тела, установка флажка приведет к ошибке). Флажок «Попытаться создать твердотельный элемент» действует так же, как и у команды «Сшить поверхность». Флажок «Реверс направления» - походу используется при создании твердотельного элемента