Проект .Моделирование в программе «КОМПАС 3D»

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Министерство образования и науки Хабаровского края

Администрация Комсомольского муниципального района

Хабаровского края

МБОУ СОШ Селихинского сельского поселения

Проект на тему:

«Моделирование в

программе «КОМПАС 3D»»

                                  Выполнили: ученики 9 класса

                                 Никифоров Артём Денисович,

                                  Нарушевич   Данил Андреевич

                      Педагог- наставник:

                                                Новикова Екатерина Александровна

                                   Селихино 2025год

Оглавление

Теоретическая часть

Введение . Моделирование как метод познания. 2-4

Методы, используемые в проекте. 5-6

Практическая часть

Моделирование в программе "Компас 3D". 7-14

Заключение. 15

Список литературы.. 16

Введение

Мы решили выбрать тему "3D-моделирование" для своего проекта по причине того, что будущая профессия будет напрямую связана с 3D-моделингом, она актуальна и востребована в современном мире, особенно в сфере науки и техники.

 Этот проект является результатом совместной работы с моим одноклассником Никифоровым Артёмом и Нарушевичем   Данилом и нашим учителем - наставником Новиковой Екатериной Александровной.

КОМПАС-3D — это мощная система автоматизированного проектирования, используемая инженерами и дизайнерами для создания чертежей и 3D-моделей.

 Компьютерное моделирование в программе «Компас», это познавательный приём   знаний. Моделирование помогает глубже понять явления и закономерности, а также разрабатывать эффективные решения для практических задач. Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели. Компьютерное моделирование в настоящее время приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науке о человеке и обществе.

Актуальность выбранной темы заключается в том, что в современном обществе решаются всё больше задач в абсолютно различных сферах жизни: в науке, искусстве, образовании, ювелирной промышленности и во многих других отраслях с использованием 3D моделей.

Цель творческого проекта: знакомство с программой «Компас3D», с построением чертежей в программе. 

Задачи:

- знакомство с программой «Компас 3D»

-  рассмотрение достоинств и недостатков при создании компьютерных моделей;

- практическая часть в программе Компас 3D. Моделирования детали.

Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей обмен информационными, компьютерными моделями и программами),

Одной из разновидностей моделей являются геометрические модели. Они передают внешние признаки объекта: размеры, форму, цвет.

Геометрические модели представляют собой некоторые объекты, геометрически подобные своему прототипу (оригиналу). Они служат, в основном, для учебных и демонстрационных целей, используются при проектировании сооружений, конструировании различных устройств и изделий. Простейшие модели такого типа окружают нас с раннего детства – это игрушки. С возрастом мы сталкиваемся с все более сложными геометрическими моделями.

Изучая биологию, мы пользуемся макетами животных, скелетом человека с шарнирами вместо суставов для демонстрации движения рук и ног. Макет здания, корабля, скульптура, рисунок – все это геометрические модели. Приступая к созданию таких моделей, следует выделить объект, определить цели моделирования, сформировать информационную модель объекта в соответствии с поставленной целью и выбрать инструмент моделирования. Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Методы, используемые в проекте на тему "Моделирование в программе «КОМПАС 3D»", включают следующие шаги:

Заключить его в формальные рамки очень трудно. В наиболее общем виде его можно представить поэтапно в следующем виде.

I этап. Постановка задачи

Каждый раз при решении конкретной задачи такая схема может подвергаться некоторым изменениям: какой-то блок может быть убран или усовершенствован. Все этапы определяются поставленной задачей и целями моделирования.

Под задачей понимается некая проблема, которую надо решить. Главное — определить объект моделирования и понять, что собой должен представлять результат.

Цели моделирования определяются расчетными параметрами модели. Чаще всего это поиск ответа на вопрос, поставленный в формулировке задачи.

II этап. Разработка модели

По результатам анализа объекта составляется информационная модель. В ней детально описываются все свойства объекта, их параметры, действия и взаимосвязи.

III этап. Компьютерный эксперимент

 Чтобы дать жизнь новым конструкторским разработкам, внедрить новые технические решения в производство или проверить новые идеи, нужен эксперимент.

IV этап. Анализ результатов моделирования

Заключительный этап моделирования — анализ модели. По полученным расчетным данным проверяется, насколько расчеты отвечают нашему представлению и целям моделирования. На этом этапе определяются рекомендации по совершенствованию принятой модели и, если возможно, объекта или процесса.

Моделирование в Компас 3D(практическая)

Программа КОМПАС 3D располагает весьма широкими возможностями

создания трехмерных моделей самых сложных конструкций, или отдельных

Деталей, сборку нескольких деталей в сборочную единицу,

сложный разрез.

        Рисунок 1

Основные элементы среды:

1) Строка меню – в ней расположены все основные меню системы, в каждом

меню храниться связанные с ним команды;

2) Панель управления (стандартная) – в ней собраны команды, которые

часто употребляются при работе с программой;

3) Панель вид – на панели вид расположены кнопки, которые позволяют

управлять изображением: изменять масштаб, перемещать и вращать изображение, изменять форму представления модели.

4) Панель переключения (левая часть экрана) – производит переключения

между панелями инструментов.

5) Панель инструментов – состоит из нескольких отдельных страниц

(панелей): редактирования модели, пространственные кривые, поверхности,

 вспомогательная геометрия, измерения (3D), фильтры, элементы оформления.

6) Строка состояния объекта – указывает параметры объекта.

7) Дерево модели – это графическое представление набора объектов,

составляющих деталь. Корневой объект Дерева – сама деталь. Пиктограммы

объектов автоматически возникают в Дереве модели сразу после фиксации этих

объектов в детали.

8) Контекстная панель отображается на экране при выделении объектов

документа и содержит кнопки вызова наиболее часто используемых команд

редактирования. Набор команд на панели зависит от типа выделенного объекта и типа документа.

9) Контекстное меню – меню, состав команд в котором зависит от

совершаемого пользователем действия. В нем находятся те команды, выполнение которых возможно в данный момент. Вызов контекстного меню осуществляется щелчком правой кнопки мыши на поле документа, элементе модели или интерфейса системы в любой момент работы.

Основные термины модели:

Объемные элементы, из которых состоит трехмерная модель, образуют в ней

грани, ребра и вершины. Грань – гладкая (необязательно плоская) часть

поверхности детали. Гладкая поверхность детали может состоять из нескольких

граней. Ребро – прямая или кривая, разделяющая две смежные грани. Вершина–

точка на конце ребра. Кроме того, в модели могут присутствовать

дополнительные элементы: символ начала координат, плоскости, оси и т.д.

       Общие принципы моделирования:

Построение трехмерной твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель.

Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур

в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется

объемное тело, называется эскизом, а само перемещение — операцией.

Эскиз может располагаться на одной из стандартных плоскостей проекций,

на плоской грани созданного ранее элемента или на вспомогательной плоскости. Эскизы создаются средствами модуля плоского черчения и состоят из одного или нескольких контуров.

Система КОМПАС-3D LT располагает разнообразными операциями для

построения объемных элементов, четыре из которых считаются базовыми.

Операция выдавливания – выдавливание эскиза перпендикулярно его плоскости.

Операция вращения – вращение эскиза вокруг оси, лежащей в его плоскости.

Кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль направляющей.

Операция по сечениям – построение объемного элемента по нескольким эскизам (сечениям). Для четырех базовых операций, добавляющих материал к модели, существуют аналогичные операции, вычитающие материал. Операция может иметь дополнительные возможности (опции), которые позволяют изменять или уточнять правила построения объемного элемента. Например, если в операции выдавливания прямоугольника дополнительно задать величину и направление уклона, то вместо призмы будет построена усеченная пирамида. Процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов.

Практическая работа №1 «Построение составной пирамиды»

1.Запустить программу Компас 3DLT.

2. Выбрать создание детали (ФайлСоздатьДеталь).

3. Выбрать в дереве модели плоскость x-y.

4. Включить режим эскиз (кнопка панели управления ).

5. На геометрической панели построения выбрать ввод окружность.

6. Ввести параметры: координаты центра - 0,0; диаметр окружности – 100 мм.

7. Закончить редактирование эскиза (повторно нажать на кнопку «эскиз»).

8. На панели редактирования детали выбрать Операция выдавливания.

9. В окне Параметры на вкладке Операция выдавливания установить

параметры: прямое направление; расстояние 20 мм (высота цилиндра)и нажать

кнопку Создать.

10. На экране должно появиться изображение цилиндра.

11. Выбрать верхнюю грань цилиндра и создать смещенную плоскость 1 на

расстоянии 0 мм.

12. Выбрать в дереве модели Смещенную плоскость 1 и включить режим

эскиз.

13. На геометрической панели построения выбрать ввод окружность.

14. Ввести параметры: координаты центра - 0,0; диаметр окружности -80 мм.

15. Закончить редактирование эскиза (повторно нажать на кнопку «эскиз»).

16. В дереве модели выбрать Эскиз 2. На панели редактирования детали

выбрать Операция выдавливания.

17. В окне Параметры на вкладке Операция выдавливания установить

параметры: прямое направление; расстояние 20 мм и нажать кнопку Создать.

18 .На экране должно появиться изображение детали состоящей из двух

наложенных друг на друга цилиндров.

18. Аналогичным образом (повторяя операции добавить смещенную

плоскость и создать цилиндр) построить цилиндры с параметрами: высота 20 мм; диаметр 60мм, 40мм, 20 мм.

                                       Рисунок 2            

Практическая работа №2 «Построение колеса»

1. Запустить программу Компас 3DLT.

2. Выбрать создание детали (ФайлСоздатьДеталь).

3. Выбрать в дереве модели плоскость x-y.

4. Включить режим эскиз (кнопка панели управления).

5. На геометрической панели построения выбрать ввод окружности.

6. Ввести параметры окружности: координаты центра – 25, 0; диаметр

окружности – 16 мм.

7. Начертить отрезок с параметрами: координаты начала – 0,-8; координаты

конца – 0, 8; стиль линии – осевая.

8. Закончить редактирование эскиза (повторно нажать на кнопку «эскиз»).

9. На панели редактирования детали выбрать Операция вращения.

10. Задать следующие параметры: вращение прямое; угол прямого

направления - 360 и нажать кнопку Создать.

11. На экране программы должно появиться изображение колеса.

                                                      Рисунок 3

Практическая  работа №3 «Построение конуса»

1. Запустить программу Компас 3DLT.

2. Выбрать создание детали (ФайлСоздатьДеталь).

3. Выбрать в дереве модели плоскость x-y.

4. Включить режим эскиз (кнопка панели управления).

5. На геометрической панели построения выбрать ввод отрезков.

6. Ввести параметры 1 отрезка: координаты начала - 0,0; координаты конца -

20,0; стиль линии - основная.                                         

7. Ввести параметры 2 отрезка: координата начала – 0,0; координата конца –

0, 30; стиль линии – осевая.

8. Соединить окончания отрезков 1 и2 отрезком 3 с параметрами: координата

начала – 0,30; координата конца – 20,0; стиль линии – основная.20

9. Закончить редактирование эскиза (повторно нажать на кнопку «эскиз»).

10. На панели редактирования детали выбрать Операция вращения.

11. Задать следующие параметры: вращение прямое; угол прямого

направления - 360 и нажать кнопку Создать.12. На экране программы должно появиться изображение конуса.

Рисунок 4

Заключение

В настоящее время моделированию уделяется большое внимание в науке, так как прежде чем создать новые устройства и явления, необходимо их изучить. Для чего и используются модели этих устройств и явлений.

В процессе написания работы было изучено, что такое моделирование, классификация моделей, инструменты моделирования, а также основные этапы моделирования.

Работа может быть использована на уроках информатики и будет интересна не только для пользователей компьютера, но и для всех кто интересуется окружающим миром.

Список литературы

1. Макарова Н.В. Информатика. 7–9 класс. Базовый курс. Учебник. –СПб.: Питер, 2001. -288с.: ил.

2. Макарова Н.В. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Задачник по моделированию. – СПб. Питер, 2001. – 176 с.: ил.

3. Семакин И.Г, Залогова Л.А, Русаков С.В, Шестакова Л.В. Информатика. Базовый курс. 7–9 классы– 2-е издание. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. – 390 с.: ил.

4. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. – 512 с.: ил.

5. Чертёжно-графический редактор КОМПАС-3D: практ. руководство.

- СПб.: АСКОН, 2001. - 474 с.