Geometrické vazby

Geometrické vazby umožňují zafixovat vzájemnou polohu těles. Buď částí mezi sebou v rámci Booleovského stromu, nebo těles takových mezi sebou. Kdykoli je změněn tvar tělesa, pak poloha k němu fixovaných těles je přepočítána k novému tvaru.

Takové definice vazeb mohou být velmi pohodlné - bez nich, je nutné často provádět další transformace po změně tělesa.

Pokud jsou vazby definovány mezi samostatnými tělesy, pak je poloha zavazbených těles změněna, když se změní tvar nebo poloha souvisejícího tělesa (na které jsou zavazbeny).

V podstatě lze říci, že vazby jsou:

• Další transformace, vykonávané vždy, když se změní tvar nebo umístění souvisejících těles.
• Odstranění stupňů volnosti.

Oba aspekty popisují, jak vazby pracují, ale z jiného úhlu pohledu.

Vazby jako dodatečné transformace

Další transformace se provádí podle typu vazby, viz Dostupné typy geometrických vazeb. Například: Vazba určuje vzdálenost tělesa ve směru vybrané osy od vybrané plochy. Vypočítá se průsečík osy a plochy. Těleso je pak stále vázáno na danou vzdálenost měřené podél určené osy k ploše.

Další transformace se provádí:

• Změnou umístění tělesa, na které je vazba. Po změně se vázané těleso pohybuje podél osy v zadané vzdálenosti.
• Změnou hodnoty zadané vzdálenosti
• Změnou tvaru tělesa, kdy dojde k posunu plochy, na kterou je vazba.

Po několika změnách se může stát, že jedna nebo více vazeb nelze provést. Ve výše uvedeném příkladu se může stát, že po změně polohy tělesa bude vybraná osa rovnoběžná s rovinou. V takovém případě je vazba ignorována.

Odebírání stupňů volnosti

Každý objekt v 3D prostoru má šest stupňů volnosti. Tři z nich jsou rotace - kolem os X, Y a Z. Tři z nich jsou posuny - podél os X, Y a Z. Je-li těleso zafixováno, tedy odebrán jeden nebo více stupňů volnosti. Například, těleso je vázáno na průsečík určité osy s vybranou rovinou (nulová vzdálenost) - odstraněn stupeň volnosti podél osy.

Pokud se odeberou rotace kolem dvou os, pak výsledkem je, že těleso je fixováno ve směru zbývající osy. Například některé vazby stanovují kolmost osy na vybranou plochu. V důsledku toto omezení řeší rotaci zbývajících dvou os.

Posuny, rotace a směry os jsou zobrazeny buď v panelu vazeb, nebo během různých dialogů, a zejména na osách souřadného systému jsou na konci šipek krátké čárky.

Zadávání vazeb

Geometrické vazby mohou být zadávány:

• Je-li nové těleso vytvořeno a jeho poloha je zadána.
• Když tělesa jsou vkládána ze souboru nebo schránky a jejich poloha je zadaná.
• Je-li nějaké těleso vybráno ke změně polohy. V takovém případě je možné vybrat některou část Booleovského stromu (například díru). Vazby jsou zadány k existujícímu tělesu. Též je možné vybrat více těles najednou. Pak mohou být zadány vazby v případě, že vybraná tělesa budou od hlavního tělesa buď odečtena, nebo přičtena. Vazby jsou pak zadány pro celou skupinu těles.

Geometrické vazby nemohou být zadány:

• Je-li vybráno celé těleso a část stromu.
• Patří-li vybrané části stromu různým tělesům.
• Je-li těleso vkládáno z knihovny strojních součástí.
• Je-li vybrané těleso součástí stromu, ale ostatní části jsou jen sražení nebo zaoblení.
• Patří-li vybraná tělesa do odlišných skupin těles s vazbou.
• Při provádění složitých editačních změn.

Zadání vazby je možné kliknutím na vnitřní část příslušné osy (čárka) nebo na odpovídající ikonu v plovoucím ikonovém menu geometrických vazeb. Kliknutím na šipku příslušné osy se zobrazí zadané vazby. Pak kliknutím na vazbu je možné:

• Zrušit vazbu.
• Změnit vzdálenost vazby (není možné pro všechny typy vazeb).
• Zvýraznit vazbu.

Vazby je možné zadávat jak během vkládání těles Doplňkové Booleovské operace, přidávání vazeb, ale také u již vložených a přičtených či odečtených těles. Další možnosti jsou popsány v následující kapitole:

Tvorba, změna a rušení geometrických vazeb prvků tělesa - GEV

Zadávání vazeb, u již existujících složených těles (Booleovské stromy).

Tvorba, změna a rušení geometrických vazeb mezi tělesy - GEVT

Zadávání vazeb mezi již existujícími tělesy.

Používá se u funkce "Změna polohy" nebo "Geometrické vazby". Změna polohy potřebná pro konkrétní situaci se provede vazbou. Je vhodnější nejdříve zadat polohu a pak teprve vazbu. Změna polohy vazbou má jistá omezení.

Chcete-li vytvořit, změnit nebo odstranit vazbu, můžete podržet Ctrl a přesunout kurzor nad těleso s vazbou a kliknout na něj pravým tlačítkem myši. Pak vybrat příkaz z menu.

Zadávání vazeb z plovoucího ikonového menu pro detekovaný prvek (díru).

Zadávání vazeb, plovoucí ikonové menu Geometrické vazby.

Zadávání vazeb. Vazba "Na ploše v průsečíku s osou".

Vazby na tělesech

Vazby svazují polohu těles vůči sobě v posuvu nebo rotaci podél os. Je to vazba vkládacího bodu tělesa. Polohu vkládacího bodu je možné měnit do té doby, dokud se neprovede vazba. Pak je možná pouze dočasná změna polohy vkládacího bodu během prováděného příkazu. Změna polohy vkládacího bodu v tomto případě nemůže být trvalá.

Může nastat situace, kdy jiné těleso je vázáno právě na vkládací bod tělesa, u kterého by změnou polohy vkládacího bodu došlo k narušení zadaných vazeb.

Vybírání těles s vazbou

Tato volba umožňuje vybírat pouze tělesa s vazbou.

Je-li vytvořená skupina těles vzájemně propojených vazbou, není možné vybrat pro změnu polohy pouze jedno těleso z této skupiny, nýbrž celou skupinu.

Automatická detekce těles s vazbou je znázorněna ikonou u kurzoru:

Kurzor	Užití
	Těleso nebo skupina těles s vazbou
	Těleso s vazbou, které již nemůže být pro zvolenou vazbu použito

Výběr vazeb ze schématu

Tato volba je k dispozici i pro výběr těles. Dále umožňuje vybírat vázanou skupinu těles nebo tělesa vázané skupiny.

Vázaná tělesa se zobrazí ve schématu. Schéma ukazuje čitelně všechny závislosti - je vidět celý řetězec omezení. Před výběrem je možné volitelně zvýraznit vazbou skupiny - takže je přesně vidět které těleso nebo tělesa budou vybrána. Také můžete volitelně kliknout na těleso ve 3D prostoru a má-li vazbu, je zvýrazněna jak ve schématu, tak ve 3D.

Pokud si chcete vybrat kotvu, klikněte na odpovídající sloupec ve schématu. Pak můžete zvýraznit každou vazbu pro každé těleso individuálně. Nebo si můžete vybrat kotvu každé vazby.

Obecně platí, že skupina (často obsahující pouze jedno těleso) je vázána na více různých těles.

Skupina těles s vazbou

Při výběru více těles najednou je zvolen vkládací bod prvního tělesa pro zadání vazby. Pro přidání dalších těles do takové skupiny pak stačí po jejím vybrání vybírat další tělesa. Budou automaticky přidána.

Tato volba z plovoucího ikonového menu umožňuje vyjmout tělesa ze skupiny těles s vazbou.

Zobrazí schéma geometrických vazeb

Tato volba zobrazí schéma všech vazeb, takže jsou vidět aktuální vazby mezi tělesy.

Zvýrazní, mění nebo maže definované vazby

Umožňuje pracovat pohodlně se všemi vazbami aktuálně definovaných pro vybrané těleso (tělesa).

Dialogový panel s výpisem definovaných vazeb

Zrušení všech vazeb

Tato volba z plovoucího ikonového menu umožňuje zrušit vazby celé skupiny těles s vazbou.

Typy geometrických vazeb

Všechny vazby jsou vztaženy k vybraným osám. Směr os může být podél nebo proti vybrané normále plochy nebo jiné ose (podle situace).

Zadávání nových vazeb přepisuje vazby již existující. Všechny vazby na tělese (posuny, rotace a směrování) jsou graficky znázorněny v plovoucím ikonovém menu Geometrických vazeb v horní části tohoto panelu.

Je-li nějaká vazba měněna přepisováním, zobrazí se dialogový panel k potvrzení změny.

Dialogový panel přepisování existujících vazeb

Dostupné typy Geometrických vazeb

Vzdálenost vkládacích bodů těles. Vazbou je zadaná vzdálenost vkládacího bodu vázaného tělesa a vkládacího bodu vybraného tělesa (další těleso v rámci Booleovského stromu). Vzdálenost může být kladná nebo záporná (ve směru osy nebo v protisměru) nebo nula. Tento typ vazby je vhodný třeba pro rozteč děr.

Vzdálenost vkládacího bodu tělesa od vybrané plochy. Směr vzdálenosti je vždy ve směru osy k ploše (průsečík osy s plochou).

Střed vkládacího bodu v ploše. Stejná vazba jako ta předchozí, ale vzdálenost je vždy nula.

Střed vkládacího bodu v ploše, osa vždy určuje směr kolmo k ploše. Vybraná osa se natočí kolmo k vybrané ploše, a to buď souhlasně, nebo proti normále plochy. Pak ve zvoleném směru se najde nejbližší bod této plochy a zde se vloží vkládací bod tělesa. Těleso je vždy umístěno vkládacím bodem v ploše a vybraná osa je vždy kolmo do plochy (vhodné například pro díry).

Střed vkládacího bodu ve středu kružnice, osa vždy určuje směr kolmo k ploše. Tato vazba je vhodná pro potrubí a dráty.

Osa kolmo k vybrané ploše, a to buď souhlasně, nebo proti normále plochy. Základní vazba určující orientaci tělesa. Tuto vazbu lze zadat pouze k jedné ose.

Osa podle osy rotace, a to buď souhlasně, nebo proti vybrané ose.

Osa podle osy rotace, a to buď souhlasně, nebo proti vybrané ose v zadané vzdálenosti.

Zrušení vazeb k odpovídajícím osám

U vybraného tělesa zruší vazby k příslušným osám. Stačí kliknout na některou z následujících ikon:

Vyřadit vazbu posunu k vybrané ose.

Vyřadit vazbu rotace k vybrané ose.

Vyřadit vazbu směrování k vybrané ose.

Řetězení vazeb

Zadávání vazeb se neobejde bez omezení. Například je-li těleso A vazbeno k tělesu B, pak těleso B nemůže být zavazbeno k tělesu A. Všechna tělesa mohou být zavazbena k tělesu, které nemá žádné vazby.

Má-li těleso A vazbu na těleso B (třeba vzdálenost od plochy) a těleso B má vazbu na těleso C, pak jsou vazby řetězeny.

U existujících vazeb nemusí být možné vytvořit další vazby v případě:

• Když je těleso z jiného objemu.
• Když je těleso z jiného řetězce vazeb.
• Když těleso patří do skupiny těles s vazbou (a nemusí přímo, ale i v případě řetězové vazby).

Systém automaticky blokuje výběr těles do vazby, není-li to možné. Po najetí kurzoru na takovéto těleso se kurzor změní podle situace (viz.: Vybírání těles s vazbou )

Řetězení vazeb

Fixace těles uvnitř vazeb

Když se změní pozice zavazbeného tělesa změnou vazby k jiné ploše, může být výsledek jiný než očekávaný. Například když se změní vazba v řetězu u hřídele. Po změně délky segmentu hřídele budou všechny zúčastněné segmenty posunuty. Směr posunu, resp. od kterého bodu se provedou změny, může zajistit fixace příslušného segmentu. Pak všechny změny délky se budou odečítat od polohy zafixovaného segmentu, který není možné posouvat ani rotovat.

Fixovaná poloha geometrické vazby z okna vazeb. Tato volba zafixuje vybrané těleso na aktuální pozici.

Parametr úhlu

Parametr úhlu se zadává při rotaci tělesa vůči vlastní ose.

Viz. Natočení tělesa vůči ose. Jako hodnota úhlu může být zadána konstantní hodnota nebo parametr.

Po změně hodnoty parametru úhlu se úhel přepočítá a těleso se natočí dle nově vypočtené hodnoty úhlu. Důležitá podmínka je vytvoření alespoň jedné geometrické vazby. Přitom je jedno, jaký druh vazby se použije. Jinak po změně úhlu se natočí pouze osový kříž vůči tělesu, které zůstane v původní poloze. Proto směr osy musí být fixován na plochu tělesa, aby se změna úhlu projevila.

Další výhoda rotace tělesa vůči jeho ose je její kombinace s geometrickou vazbou (možnost vytvořit vazbu na směr). Tělesa jsou vždy vázána na osu X,Y, nebo Z. Osy jsou vždy směrovány souhlasně tak, jak byla tělesa vytvářena a směr nemusí být vždy vhodný. Po změně polohy těles a rotaci vůči vlastní ose je možné svázat tělesa přesně podle žádaného směru.

Natočení tělesa vůči ose