Поскольку я собираюсь использовать много таких подшипников в своём проекте станка с ЧПУ, я подумал, что с них-то лучше всего начать уроки моделирования. Приёмы геометрических построений позже пригодятся при моделировании других деталей станка. Этот урок я посвящу начальному обучению некоторым основным приёмам техники точного моделирования изделий. В уроке будут рассмотрены две модели: детализированная с большим количеством вершин и упрощённая, с существенно меньшим количеством вершин для использования на слабых компьютерах или в больших сборках. Упрощённая модель будет иметь ту же геометрическую точность.

Сначала я опишу что и в каком порядке мы будем делать. Всегда лучше спланировать работу заранее и не метаться по ходу дела от идеи к идее. Эта модель не будет использоваться для изготовления подшипников, поэтому основное внимание я уделю точности размеров внутреннего и внешнего диаметров и ширине подшипника, а в остальном допустимы некоторые художественные вольности.

Нарисуем поперечное сечение внешнего и внутреннего колец подшипника и получим эти кольца вращением сечения на 360 градусов относительно оси подшипника.

Мы будем работать в масштабе: 1 единица blender = 1 мм. В blender'е масштаб никак не задаётся, поэтому просто помните, что в этом уроке все размеры – в миллиметрах.

Кнопки клавиатуры и действия с мышью выделены прямым жирным шрифтом.

Запустив blender вы увидите вид сверху на объект "куб".

В левом нижнем углу цветные стрелки показывают направление осей координат.

Нажмите и удерживайте СКМ (среднюю кнопку мыши) и подвигайте мышью, вращая куб. Нажав и удерживая клавишу Shift, нажмите и удерживайте СКМ и подвигайте мышью – изображение будет перемещатся. В любой момент можно вернуться в "Вид сверху" нажав клавишу NumPad-7 (клавиша 7 на цифровой части клавиатуры). Если вы потеряли куб из вида, его можно вернуть, нажав клавишу Home.

Когда мы будем рисовать подшипник, модель надо расположить так, чтобы её вид спереди появлялся при нажатии клавиши "Вид спереди". Сначала мы должны нарисовать поперечное сечение перпендикулярно виду спереди, т.е. на виде справа.

Нажмите NumPad-3 (вид справа). Расположение камеры и источника света визуально изменится, а оси координат отобразят новое состояние вида.

При нажатии клавиши N появится окно "Transform Properties" (параметры преобразований). В нём отображаются значения: трёхмерных координат объекта, угла его поворота относительно своего центра, величины масштабирования объекта и размеров границ объекта (параллелепипед, описанный вокруг объекта).

Красная, зелёная и синяя стрелки в центре объекта – это оси координат. Нажмите значок руки на панели трансформаций на заголовке окна вида.

Вид панели трансформаций поменяется, значок руки станет белым, а с вида исчезнут стрелки.

Для создания модели нам нужен объект, но куб вряд ли подойдёт для этого, поэтому мы его удалим. Нажатием клавиши X вызовите меню удаления и подтвердите операцию удаления.

Куб будет удалён с экрана, а курсор останется в центре глобальных координат. Кординаты курсора: X 0.0000, Y 0.0000, Z 0.0000.

Чтобы нарисовать подшипник, у нас должен быть объект хотя бы с одной вершиной. Для этого вставим поверхность (Plane).

Убедитесь, что находитесь в виде справа NumPad-3, нажмите клавишу ПРОБЕЛ для вызова меню инструментов (Toolbox). Наведите указатель мыши на пункт "Add" (добавить), в появившемся подменю выберите "Mesh" (меш) и в следующем подменю кликните пункт "Plane" (поверхность).

Появится поверхность с центром на курсоре, а вид переключится в режим редактирования и поверхность можно будет изменить.

Поскольку нам надо начать с одной вершины, расположив её под курсором, нажмите клавишу A, чтобы снять выделение с вершин. Поверхность станет серой с чёрными рёбрами. Нажмите и удерживайте клавишу Shift, чтобы выделить три вершины ПКМ (правой кнопкой мыши).

Нажмите клавишу X для вызова меню удаления. В режиме редактирования в этом меню больше пунктов, чем в режиме объекта.

Выберите "Vertices" и три выделенные вершины будут удалены вместе с поверхностью и её рёбрами. Останется единственная вершина, которую мы не выделяли.

В режиме редактирования вы можете отменить любые сделанные вами изменения, нажав Ctrl-Z.

ПКМ кликните на оставшейся вершине, чтобы выделить её, и она станет жёлтой. Нам надо привязать эту вершину к позиции курсора.

Одновременно нажмите Shift-S для вызова меню привязки и выберите Selection->Cursor. Теперь вершина совпадает с курсором.

Подшипник 608 имеет внутренний диаметр 8 мм, а наша вершина находится на центральной оси подшипника. Надо расположить внутреннее кольцо на расстоянии 4 мм от центра.

Нажмите E, чтобы выдавить вершину, затем Z, чтобы ограничить движение вершины осью Z и, затем, 4. Вершина выдавится на 4 мм по оси Z. Нажмите Enter, приняв изменения.

Появится ребро от центра объекта до средней точки внутреннего кольца.

Ширина подшипника 608 составляет 7 мм, поэтому от средней точки надо выдавить ребро 3,5 мм по оси Y.

Нажмите E – выдавить вершину, Y – ограничить движение вершины осью Y, –3.5 – переместить на 3,5 мм по оси Y в отрицательную сторону. Нажмите Enter, приняв изменения.

Появится второе ребро.

Повторите процесс выдавливания для другиз сторон подшипника. Расстояние между внутренним и внешним диаметрами составляет 7 мм, поэтому:

• Нажмите E – выдавить вершину, Z – по оси Z, 7 – переместить на 7 мм, Enter – принять изменения.
• Выдавить внешний диаметр на 7 мм по оси X.
• Выдавить противоположную сторону подшипника на –7 мм по оси Z.

Должен получиться контур как на рисунке.

ПКМ выделить вершину под курсором, Shift-ПКМ – вершину прямо над ней, так, чтобы обе вершины были выделены. Поскольку обе они нам больше не нужны, нажмите X и удалите вершины (Vertices).

Выделите две нижних вершины Shift-ПКМ и нажмите F, чтобы создать ребро между ними.

Мы получили вспомогательную геометрию для создания детального поперечного сечения внутреннего и внешнего колец относительно центральной оси подшипника. blender может показывать длину любого выделенного ребра. Чтобы включить эту функцию, перейдём в окно кнопок внизу экрана.

Вызвать кнопки редактирования можно нажатием кнопки контекста редактирования (1).

В режиме редактирования для доступа к кнопкам различных функций панели кнопок можно перемещать СКМ и ЛКМ.

В панели "Mesh Tools 1" (2) нажмите "Edge Length" и на изображении появится длина всех выбранных рёбер.

На рёбрах внутреннего и внешнего колец подшипника имеется скругление радиусом 0,6 мм. Поскольку blender не является программой САПР, он не имеет специальных инструментов для создания скруглений. Однако, можно просто и быстро создать скругления, используя функцию "Spin" (3) в панели "Mesh Tools".

Сначала нам надо добавить вершины в начальную точку скругления и в его центр. Функция "Spin" действует в направлении по часовой стрелке. Это необходимо учитывать, устанавливая первую вершину.

Начиная с левого нижнего угла выделите ПКМ угловую вершину. Нажмите: E – выдавить, Y – по оси Y, на величину 0.6, Enter – принять. Центр скругления создан.

Повторите эту после­дова­тель­ность в других углах.

Выделите ПКМ верхнюю левую вершину, E, Z, –0.6 и Enter. Затем E, Y, 0.6 и Enter.

Выделите ПКМ верхнюю правую вершину, E, Y, –0.6 и Enter. Затем E, Z, –0.6 и Enter.

Выделите ПКМ нижнюю правую вершину, E, Z, 0.6 и Enter. Затем E, Y, –0.6 и Enter.

Должно получиться, как на рисунке.

Начиная с нижнего левого угла выделить ПКМ вершину в центральной точке скругления.

Нажать Shift-S для вызова меню привязки и выбрать Cursor->Selection. Курсор встанет на центр скругления.

Теперь ПКМ выберите вершину, которая будет вращаться, создавая скругление.

В панели "Mesh Tools" убедитесь, что в текстовом поле кнопки "Spin" установлено "Degr: 90.00". Измените "Steps: 9" на "Steps: 7", поскольку нам не надо так много вершин для создания скругления. Величину параметра можно поменять, кликая на маленьких стрелках по краям поля "Steps:" или, нажав Shift, кликнуть по числу ЛКМ (левой кнопкой мыши). При этом можно ввести число с клавиатуры.

Нажмите кнопку "Spin" и первое скругление будет создано.

Повторите этот процесс на других углах: выделите ПКМ вершину в центре; Shift-S Cursor->Selection; выделите ПКМ вершину для вращения; нажмите кнопку "Spin" в панели "Mesh Tools".

Вершины на скруглениях – первое, что будет использоваться в рисунке поперечного сечения подшипника. Все остальные рёбра и вершины являются вспомогательными построениями и позже будут удалены.

Теперь мы имеем величины внутреннего и внешнего диаметров, ширину подшипника и скругления в поперечном сечении, точно расположенные относительно оси подшипника. Четыре угловых вершины и рёбра являются вспомогательными построениями, которые мы используем в построении внутреннего и внешнего колец.

Теперь самое время сохранить нашу работу. В blender'е это делается немного по-другому, нежели в других программах. Описание этого процесса можно найти на Blender Wiki.

В меню "File" выберите пункт "Save As". 3D-окно сменится файловым окном. Выберите папку для сохранения файла, назовите файл "608-Bearing.blend" и кликните "Save File". После этого вид окна вернётся в состояние 3D.

Когда вы впервые используете blender, работа в нём кажется медленной и неразумно усложнённой. Но, постепенно вникая в его концепцию и изучая используемые сочетания клавиш, вы обнаружите, что работа выполняется в нём очень быстро. Я засекал время от запуска blender'а до этой стадии работы и оно составляет менее двух минут. Примерно такое же время требуется для запуска приложения САПР на моей рабочей машине.