Работа с элементами формы и ребрами жесткости

Обзор

Элементы формы и ребра жесткости создаются с помощью формообразующего инструмента. Ребро жесткости представляет собой рельефный оттиск на листе, выполненный роликом, перемещающимся по заданной траектории. Мы будем использовать понятие 'форма' для обозначения как элементов формы, так и ребер жесткости. Элементы формы могут быть распознаны в импортированной геометрии или вставлены из встроенных или пользовательских библиотек. Элементы формы могут быть отредактированы напрямую или параметрически. Элементы формы и их параметры отображаются в Обозревателе конструкции. Для отображения и редактирования параметров элементов форм также используется Панель свойств.

При работе с элементами форм и ребрами жесткости применяются следующие команды:

Значок Команда Description
SMFORM Преобразование выбранного набора граней в элемент формы.

Файл чертежа с пользовательским элементом формы можно сохранить и использовать для последующей вставки этого элемента с помощью команды BMINSERT.

SMCONVERT Распознает элементы формы и жесткости в импортированной геометрии.
SMREPLACE Заменяет элементы форм в деталях из листового металла (включая распознанные при импорте) на элементы форм из встроенной или пользовательской библиотеки.
SMRIBCREATE Создает ассоциативные элементы жесткости на деталях из листового металла с использованием 2D профилей. При изменении базового профиля ассоциированный с ним элемент формы обновляется автоматически.
BMINSERT Выполняет вставку существующих механических компонентов или элементов форм из листового металла в текущий чертеж.
SMSELECT Выделяет элементы форм, подобные данной. Команда работает в двух режимах:
  • Подобные элементы: выбор элементов с одинаковым набором граней, но, возможно, разных размеров.
  • Одинаковые элементы: выбор идентичных элементов.

Библиотека параметрических элементов форм доступна на закладке Элементы форм панели Инструментальные палитры. Библиотека включает наиболее часто используемые типы элементов форм. Для вставки элемента формы на деталь из листового металла перетяните выбранный элемент из панелей Инструментальные палитры или Компоненты на стенку детали.

Системная переменная SMFORMFEATUREUNFOLDMODE управляет отображением элементов форм в 2D и 3D представлениях развертки модели.

Вставка элемента формы

Элементы формы добавляются в детали из листового металла путем их вставки на существующие стенки. Элементы форм могут быть вставлены с помощью команды BMINSERT или путем перетягивания необходимого элемента с закладки Элементы форм панели Инструментальные палитры.

  1. Убедитесь, что включены режимы Динамические размеры (ДИН.ВВОД) и Динамическая ПСК (ДИН.ПСК).
  2. Выполните одно из следующих действий:
    • Нажмите кнопку Элемент формы () на панели инструментов Листовой металл.
    • Нажмите кнопку Элемент формы () на закладке ленты Листовой металл.
    • Выберите инструмент Вставить элемент формы в меню Листовой металл.
    • Введите в командной строке команду BMINSERT и нажмите клавишу Enter.
      Откроется диалоговое окно Укажите файл для вставки, в котором отображается содержимое папки FormFeatures, расположенной в каталоге [Папка установки BricsCAD]\Support\DesignLibrary\SheetMetal\FormFeatures:
      Figure 1. Укажите файл для вставки
      Выберите элемент формы и дважды щелкните на нем или нажмите кнопку Открыть.
    • Выберите элемент формы в категории Листовой металл > Элементы формы на панели Библиотека:
      Figure 2. Компоненты
    • Выберите элемент формы на закладке Элементы форм панели Инструментальные палитры:
      Figure 3. Инструментальные палитры
  3. Подведите курсор к грани листа, на который вы хотите вставить элемент.
    Динамическая ПСК будет установлена по выбранной грани.
    Ориентация ПСК зависит от ориентации ребра, через которое курсор входит в грань.
    Динамические размеры указывают текущие значения расстояний от начала координат ПСК до точки вставки элемента формы.
    Запрос программы:
    Укажите точку вставки или [Изменить объект/Повернуть компонент/Установить базовую точку/Имя/Тип вставки/Инверсия/Массив/Изменить целевые 3D объекты]<0, 0, 0>:
  4. При необходимости, выберите одну из опций (см. описание команды BMINSERT):
    • Изменить объект: Позволяет изменить параметры выбранного для вставки объекта.
    • Повернуть компонент: Позволяет указать угол поворота компонента.
    • Установить базовую точку: Позволяет переопределить базовую точку вставки компонента.
    • Имя: Позволяет определить имя вставляемого компонента.
    • Тип вставки: Позволяет определить тип вставляемого компонента - Локальный или Внешний.
    • Инверсия: Позволяет выполнить вставку элемента формы на противоположной грани стенки.
    • Массив: Позволяет выполнить несколько вставок одного компонента или создать массив.
  5. Для вставки элемента формы выполните одно из следующих действий:
    • Укажите точку.
    • Введите значения расстояний в полях динамического ввода. Для переключения между полями динамического ввода используйте клавишу TAB.
  6. Повторите действия по п.5 для вставки следующей копии или нажмите клавишу Enter для завершения.

Для отображения элементов форм на панели Библиотека необходимо создать или использовать профиль Mechanical в диалоговом окне Начало работы.

Figure 4. Компоненты

Редактирование параметров элемента формы из библиотеки

Элементы форм из библиотеки являются параметрическими компонентами. Их размерами управляют несколько параметров. Параметры для управления длиной, шириной, высотой и радиусом элемента формы обозначаются соответственно L, W, H и R. Толщина элемента формы автоматически устанавливается равной толщине детали из листового металла.

Параметры одиночного элемента формы могут быть изменены с помощью Панели свойств или Обозревателя конструкции. Одновременное редактирование параметров нескольких элементов форм возможно только при использовании Панели свойств.

Методы выбора элементов форм

  • Выберите опцию Выделять грани в настройках системной переменной SELECTIONMODES и укажите элементы модели.
  • Выберите элементы в Обозревателе конструкций, нажмите клавишу Space или щелкните правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт Выбрать. Для выбора нескольких элементов форм нажмите и удерживайте клавишу CTRL.
  • Деталь из листового металла может иметь множество различных элементов формы, которые могут усложнять такие операции, как удаление или замена, особенно если требуется обработка набора элементов, соответствующих определенным условиям. Команда SmSelect позволяет упростить выбор элементов форм путем выбора подобных или идентичных элементов.

Изменение параметров с помощью Панели свойств

  1. Выберите элементы форм.
  2. В разделе Параметры на Панели свойств выберите необходимый параметр.
    Figure 5. Свойства

Редактирование параметров с помощью Обозревателя конструкции

  1. Выберите элемент формы в структуре компонента.
    Figure 6. Обозреватель конструкции
  2. Выберите параметр в нижней панели Обозревателя конструкции и введите новое значение.

Создание пользовательского элемента формы

  1. Откройте новый чертеж на основе шаблона Mechanical-metric.dwt.
  2. Создайте 3D геометрию элемента формы.
  3. Запустите команду SMCONVERT ().
  4. Запустите команду BMMECH ().
    Запрос программы: Имя компонента:
  5. Введите имя элемента формы.
    Запрос программы: Преобразовать все блоки и внешние ссылки в компоненты конструкции? [Да/Нет]<Да>
  6. Выберите опцию Нет.
  7. В поле Тип элемента в Обозревателе конструкции выберите Элементы форм листового металла.
    Figure 7. Обозреватель конструкции
  8. В разделе Тела выберите элементы Лист_1 и Форма_1, щелкните правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите Отключить.
    Figure 8. Отключить
  9. Создайте 2 новых слоя: UNFOLD_SYMBOL_UP и UNFOLD_SYMBOL_DOWN.
  10. Выключите слои 0 и UNFOLD_SYMBOL_DOWN и назначьте слой UNFOLD_SYMBOL_UP текущим.
  11. Создайте символ для развертки, который будет вставлен на грань листа по месту вставки элемента формы.
  12. Выключите слой UNFOLD_SYMBOL_UP и включите слой UNFOLD_SYMBOL_DOWN. Назначьте слой UNFOLD_SYMBOL_ DOWN текущим.
  13. Создайте символ для развертки, который будет вставлен на грань по месту вставки элемента формы.
  14. Включите слой 0 и выключите слои UNFOLD_SYMBOL_UP и UNFOLD_SYMBOL_DOWN. Назначьте слой 0 текущим.
  15. Сохраните чертеж.

Создание пользовательского параметрического элемента формы

Добавим параметры для созданной ранее формы.

В этом случае необходимо создать два параметра:
  • D - диаметр большего ребра конического отверстия.
  • A - угол наклона грани конического отверстия.

В листовом металле используется параметр _SM_THICKNESS, который управляет толщиной листа детали.

  1. Сначала создайте вспомогательное тело на новом слое CONSTRUCTION.
    Сделайте этот слой текущим и отключите все остальные слои.
  2. Создайте область в плоскости XY МСК на слое CONSTRUCTION.
  3. Примените к этой области 3D зависимость Фиксация ().
    Figure 9. Обозреватель конструкции
  4. Включите слой 0.
  5. Примените 3D зависимость Совпадение () для грани области и верхней грани стенки.
  6. Примените 3D зависимость Расстояние () для верхней и нижней граней стенки.
    Сначала выберите верхнюю грань, а затем, нажав клавишу TAB, выберите нижнюю грань.
    Подтвердите значение динамического размера по умолчанию.
  7. Для зависимости Расстояние_3 в поле Выражение введите _SM_THICKNESS.
  8. Так как наш элемент формы конический, мы можем изменить форму листа с параллелепипеда на цилиндрическую.
  9. В Обозревателе конструкции щелкните правой кнопкой на имени элемента и в открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить новый параметр.
    Введите для нового параметра имя D.
    В поле Единицы выберите мм.
    В поле Выражение введите 16.
  10. Примените 3D зависимость Радиус () к верхнему ребру конической грани.
    Примите значение динамического размера, предложенное по умолчанию.
  11. Для зависимости Радиус_5 в поле Выражение введите D/2.
  12. В Обозревателе конструкции щелкните правой кнопкой на имени элемента и в открывшемся контекстном меню выберите пункт Добавить новый параметр.
    Переименуйте новый параметр в A.
    Оставьте поле Единицы пустым.
    В поле Выражение введите 45.
  13. Для создания зависимости Угол конусности выполните одно из следующих действий:
    • Запустите команду DMANGLE3D (), выберите опцию Угол конусности и укажите коническую грань.
    • Установите курсор над конической гранью и выберите зависимость Угол конусности () на закладке Зависимости в квадро-меню.
    Подтвердите значение по умолчанию.
  14. В поле Выражение для зависимости ObjectAngle_6 введите А.
  15. Так как наш элемент формы конический, мы можем преобразовать форму листа из параллелепипеда в цилиндрическую:
    • Постройте на верхней грани листа окружность радиусом 9 мм.
    • Включите режим Поиск контуров на панели Параметры закладки ленты Главная.
    • Установите курсор над областью между окружностью и ребром листа стенки. Нажмите кнопку Выдавливание тела () в квадро-меню и переместите курсор вниз.
  16. Примените 3D зависимость Концентричность () для круглого ребра области и цилиндрической грани.
  17. Примените 3D зависимость Радиус () к цилиндрической грани.
    Примите значение динамического размера, предложенное по умолчанию.
  18. Для зависимости Радиус_8 в поле Выражение введите D/2+0.1*_SM_THICKNESS.
  19. В поле Открытый для обоих параметров A и D установите значение On.
    Figure 10. Параметр
    Теперь создадим 2D зависимости для символов развертки.
  20. Назначьте слой UNFOLD_SYMBOL_UP текущим и выключите остальные слои.
  21. Примените 2D зависимость Фиксация () к обеим линиям перекрестия центра окружности.
  22. Примените 2D зависимость Горизонталь () к горизонтальной линии перекрестия центра.
  23. Примените 2D зависимость Вертикаль () к вертикальной линии перекрестия центра.
  24. Примените 2D зависимость Концентричность () для двух окружностей.
  25. Примените 2D зависимость Линейный размер () между конечными точками линий перекрестия центра. Подтвердите значение по умолчанию.
  26. Примените 2D зависимость Диаметр () для обеих окружностей.
    Подтвердите значение по умолчанию для dia1 (= внутренняя окружность) и dia2 (= внешняя окружность).
  27. Для 2D зависимостей в поле Выражение введите:
    • d1 = 1
    • d2 = d1
    • dia 1 = D - 2*_SM_THICKNESS/tan(A)
    • dia 2 = D
    Figure 11. Параметры
  28. Выключите отображение всех слоев, кроме слоя 0 и сохраните файл.

Теперь элемент формы может быть использован для создания конических параметрических отверстий в стенке детали из листового металла.

Для этого примените инструмент Вставить элемент формы (), который запускает команду BMINSERT.

См. также: Добавление элемента формы на инструментальную палитру

Создание ребра жесткости

Для создания ребра жесткости на основе 2D кривой, расположенной на грани стенки, используется команда SMRIBCREATE.

  1. Выполните одно из следующих действий:
    • Нажмите кнопку Создать ребро () на панели Листовой металл.
    • Нажмите кнопку Создать ребро () на панели Изменение закладки ленты Листовой металл.
    • Введите в командной строке команду SMRIBCREATE и нажмите кнопку Enter.
      Запрос программы: Укажите грань листа:
  2. Укажите грань листа.
    Запрос программы: Укажите кривую или [Радиус профиля/Радиус скругления]:
  3. Укажите кривую на выбранной грани листа.
    Вы можете выбрать отрезок, полилинию, окружность, дугу, эллипс, эллиптическую дугу или сплайн. 2D кривые могут быть замкнутыми и незамкнутыми, но не должны пересекать себя или другие элементы формы.
    После выбора кривой будет создано ребро жесткости:

Изменение ребра жесткости

При редактировании ребра жесткости доступны следующие операции:
  • Изменение базовой кривой с помощью узловых точек.
  • Изменение значений Радиуса профиля и Радиуса скругления в Обозревателе конструкции.

Изменение управляющей кривой

  1. Выберите кривую.
    Так как кривая скрыта ребром, нажмите клавишу TAB для выбора скрытых объектов или выберите кривую на панели Структура.
  2. Измените положение узловых точек кривой.
    Форма ребра жесткости изменится в соответствии с новым расположением узловых точек управляющей кривой.
  3. Укажите грань листа. Запрос программы:
    Укажите управляющую кривую [Радиус профиля/Радиус скругления/Параметры выбора]:
  4. Укажите кривую на выбранной стороне листа.

Редактирование свойств в Обозревателе конструкции

  1. Выберите ребро жесткости в Обозревателе конструкции.
    Выбранный элемент будет выделен в модели.
  2. Выберите свойство в разделе Свойства ребра.
    Figure 12. Свойства ребра
  3. Введите необходимое значение для выбранного свойства.
    Выбранное ребро будет обновлено.

Отличие между управляющими кривыми и кривыми траектории

При создании прямоугольного ребра жесткости мы сначала рисуем прямоугольник, который затем используется для создания ребра с помощью команды SMRIBCREATE. При редактировании управляющей кривой с помощью узлов ребро обновляется в соответствии с изменением редактируемой кривой.

На производстве прямоугольная управляющая кривая заменяется скругленной кривой траектории в соответствии с физическими ограничениями прокатного инструмента:

Кривой траектории, какой бы правильной она ни была, трудно управлять, например, когда необходимо переместить угол.

На этапе проектирования мы используем управляющую кривую, работать с которой намного проще:

При создании ребра жесткости команда SMRIBCREATE добавляет скругления кривой в соответствии со значением параметра Радиус закругления, устанавливаемого в Обозревателе конструкции. Этот параметр не устанавливается отдельно для каждого элемента, так как зависит от физических параметров прокатного ролика инструмента, используемого при изготовлении детали:

Масштабирование показывает разницу между 3D геометрией ребра и управляющей кривой:

При редактировании кривой с помощью узловых точек...

...форма ребра изменяется в соответствии с изменениями управляющей кривой:

Это то, что мы называем ассоциативностью между 2D кривой и 3D ребром жесткости. Распознавание ребер жесткости при выполнении команды SMCONVERT управляется пользовательской настройкой SmConvertRecognizeRibControlCurves.

На развертке, полученной с помощью команды SMUNFOLD видно, что кривые соответствуют 3D проекту и имеют скругления. Средняя кривая называется кривой траектории: