CC BY
11
УДК 004.942
DOI: 10.33764/2618-981X-2020-7-1-99-104
ГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУННОГО МУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
Максим Михайлович Кимаковский
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, обучающийся, тел. (953)875-03-66, e-mail: kimakovskij01@mail.ru
Марина Петровна Егоренко
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, старший преподаватель кафедры фотоники и приборостроения, тел. (913)898-59-22, e-mail: e_m_p@mail.ru
Рассмотрена принципиальная возможность моделирования струнного музыкального инструмента в системе автоматизированного проектирования КОМПАС-3D. Небольшое количество информации о конструктивных особенностях изделия создают определенные сложности при его моделировании. Представлены основные приемы создания деталей и сборочных единиц.
Ключевые слова: 3D-моделирование, САПР, эффективность, модель изделия, сборка.
GRAPHICAL MODELING OF A STRING MUSICAL INSTRUMENT
Maxim M. Kimakowskij
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Student, Department of Photonics and Device Engineering, phone: (953)875-03-66, e-mail: kimakovskij01@mail.ru
Marina P. Egorenko
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Senior Lecturer, Department of Photonics and Device Engineering, phone: (913)898-59-22, e-mail: e_m_p@mail.ru
We consider the fundamental possibility of modeling a string musical instrument in the computer-aided design system COMPAS-3D. Small amount of information about the design features of the product creates certain difficulties in its modeling. The main techniques for creating parts and assembly units are presented.
Key words: 3D-modeling, CAD, efficiency, product model, assembly.
Современное промышленное предприятие или конструкторское бюро невозможно представить без компьютеров и специальных программ, предназначенных для разработки конструкторской документации или проектирования различных изделий. Использование систем автоматизированного проектирования (САПР) позволяет освободить от трудоемких однотипных чертежных работ [1].
Редкий инженер предпочитает бумажные чертежи электронным, так как это занимает большое количество времени и есть вероятность появления ошибок в построении. Поэтому большинство предприятий перешли на компьютерные тех-
нологии. Расходы на установку систем и обучение сотрудников полностью окупились результативностью и качеством работы с компьютером. К тому же, такой подход позволяет вести всю документацию в цифровом виде и обеспечивает удобство сообщения с другими компаниями и дочерними предприятиями [2, 3].
Основная цель разработки Компас - это повышение эффективности труда инженеров с помощью обеспечения взаимодействия с электронно-вычислительными машинами. Она достигается следующими факторами:
- облегчается процесс конструирования для сотрудников всех отраслей;
- уменьшаются сроки завершения проектов в целом;
- сокращается начальная стоимость работы проектирования за счет устранения издержек и оплаты многочасового труда работников;
- улучшается качество готового продукта и каждого отдельного этапа;
- практически убирается статья расходов на тестирование изделий и устранение погрешностей.
Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3Б-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение ГОСТ. Но имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста [4-6].
Многие разработки, в том числе и музыкальных инструментов, не находятся в открытом доступе, и нет возможности найти их точные конструктивные параметры. В качестве примера была смоделирована гитара.
Каждая сборочная единица гитары состоит из деталей, которые создавались отдельно в программе Компас-3Б.
Информация об устройстве гитары приведена в виде чертежей с которых и снимались размеры для 3Б-моделирования, позволяющие получить твердотельную модель изделия.
Создание модели производилось путем снятия размеров с натурного экспоната гитары, чертежей и плакатов, находящихся в свободном доступе [7, 8] (рис. 1).
Сборочный чертеж устройства помещался в рабочую зону программы через опцию Фрагмент, который относится к двумерному моделированию. Во фрагменте со сборочного чертежа снимались размеры деталей. 3Б модель детали получали из эскиза путем соответствующих операций трехмерного моделирования. После создания всех деталей гитары, производилась сборка изделия. В сборку были добавлены все части будущего устройства и путем операций сопряжения, производилось их соединение. При создании изделия были использованы многие операции программы Компас-3Б: элемент выдавливания, элемент вращения, элемент вырезания, вспомогательная геометрия, точка по координатам, вырезание по траектории, выдавливание по траектории, скругление, снятие фаски, сопряжение, создание сборки, соосность и многие другие.
На рис. 2 представлено построение модели корпуса гитары при помощи программы Компас-3Б. Далее был спроектирован гриф вместе с навершием гитары (рис. 3, 4).
Рис. 1. Пример чертежа гитары
те?
а)
Рис. 2. Построение модели корпуса гитары а) эскиз; б) модель
Рис. 3. Гриф гитары
Создание подставки деки представлена на рис. 5
__
а) б)
Рис. 5. Детализирование деки: создание подставки
На рис. 6, 7 наглядно представлен процесс создания струн.
Выделить Вод Эскиз Модели ро ва
Ь » 0 ©.КГ™
¿^Совпадение сР.,в[
Управление © й [я Создать деталь
У т ^ !! (-)С6орка (Тел-4, Сборочш координат О £ -С^ Кривые и точки ° £ 0 ' ЧЪЭскиэы О 1 фтелл
® £ | ► Компоненты Ё • (^Сопряжения О ^ | д) ¡¡Элемент выдавливания^ Е |с| Элемент выдавливания^ Е |с!Элемент выдавливания^7
£ Элемент выдавливания;! 8
Е |Р| Элемент выдавливания^ 9
£ ^ а ^ # © £ у \~А ф. 8 ^ £ 2. Й й „ а | л а % л д, а
Чертеж, спецификация
р в! о е
Рис. 6. Струны, намотанные на натяжители
Рис. 7. Намотка струн на колки
Результат моделирования гитары представлен на рис. 8.
В результате выполнения работы, можно сделать следующий вывод, программы автоматизированного проектирования позволяют получить сборочный чертеж любого изделия, не имея полной информации о конструктивных особенностях его составных деталей. При необходимости можно получить всю конструкторскую документацию изделия, которая в дальнейшем может использоваться для модификации и усовершенствования изделия в соответствующей профессиональной области.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Инженерная и компьютерная графика : сб. задач / М. П. Егоренко, П. А. Звягинцева, В. А. Михайлова. - Новосибирск : СГУГиТ, 2016. - 51 с.
2. Дегтярев, В.М. Инженерная и компьютерная графика : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Дегтярев, В.П. Затыльникова. - М.: Академия, 2010. - 240 с.
3. Сиденко, Л. Компьютерная графика и геометрическое моделирование : учеб. пособие / Л. Сиденко. - СПб.: Питер, 2009. - 224 с.
4. Третьяк Т.М., Фарафонов А.А. Пространственное моделирование и проектирование в программной среде КОМПАС 3Б ЬТ. - М.: Солон-Пресс, 2004. - 128 с.
5. Большаков, В.П. Построение 3-0 моделей сборок в системе автоматизированного проектирования «КОМПАС»: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТИ «ДЭТИ», 2005.
6. Герасимов А.А. Самоучитель КОМПАС-3Б У9. Трехмерное проектирование. -СПб: БХВ-Петербург, 2008. - 400 с.
7. Николаев В.А. Создание модели снайперского прицела (ПСО-1). ЬХУ региональная студенческая научная конференция, 3-8 апреля 2017 г., Новосибирск: сб. докладов. - Новосибирск : СГУГиТ, 2017. - 368 с. С. 79-80.
8. ОТТАВОЙ [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://shop.gitabou.de/product/prs-сшШш-24^га,мп§/?1ап§=еп.
9. Аскон [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://ascon.rU/products/7/review/.
10. КОМПАС-3Б [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://kompas.ru.
© М. М. Кимаковский, М. П. Егоренко, 2020
