2

3

4

5

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Н. А. Сторчак, А. В. Синьков

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

(курс лекций) Допущено Учебно - методическим объединением вузов по образованию в области

автоматизированного машиностроения ( УМО АМ ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки:

«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», « Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных произ-

водств», « Автоматизированные технологии и производства».

РПК «ПОЛИТЕХНИК»

Волгоград 2009

6

УДК 514.18 (075)

Рецензенты:

Филиал ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический

университет)» в г. Волжском, доцент кафедры «Механика и материаловеде-

ние», канд. тех. наук Маликов Е. А.

Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского

архитектурно – строительного университета, доцент кафедры канд. тех. наук

Матюшков В. В.

Сторчак Н. А., Синьков А. В.

Компьютерная графика: учебное пособие предназначено в помощь

студентам, обучающимся по направлению «Автоматизированные техноло-

гии и производства».

Н. А. Сторчак, А. В. Синьков; ВПИ(филиал) ВолгГТУ.- Волгоград, 2009.- 214с. с

ISBN 978-5-9948-0138-3

Изложен теоретический материал, приводятся сведения, необходимые

для работы в графических редакторах AutoCAD и КОМПАС-3D.

Ил. 224. Табл. 13 Библиогр.: 5 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоград-

ского государственного технического университета.

ISBN 978-5-9948-0138-3

© Волгоградский государственный

технический университет, 2009

7

ЛЕКЦИЯ № 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПАКЕТ ПРОГРАММ AUTOCAD Компьютерная графика – это специальная область информатики, изу-

чающая методы и средства создания хранения и обработки изображений с по-мощью программно – аппаратных вычислительных комплексов.

Она охватывает все виды и формы представления изображений, доступ-ных для восприятия человеком либо на экране монитора, либо в виде копии на внешнем носителе. Визуализация данных находит применение в самых разных сферах человеческой деятельности. Например: медицина (компьютерная томо-графия), научные исследования (визуализация строения вещества, векторных полей и других данных), опытно - конструкторские разработки.

Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, приме-няющихся в научных и военных исследованиях. С тех пор графический способ отображения данных стал неотъемлемой принадлежностью подавляющего большинства компьютерных систем.

В зависимости от способа формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Растровая графика – базовым элементом изображения является точка, при этом особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. Разрешение измеряется в количестве точек на дюйм (dpi). Растровые редакторы применяются для обработки изобра-жений, их ретуши, создания фотоэффектов и художественных композиций.

Векторная графика – базовым элементом при создании изображения является линия. Линия описывается математически как единый объект, и по-этому объем данных для отображения объекта средствами векторной графики, существенно меньше, чем в растровой графике. Такой подход характерен для чертежно-графических работ.

Фрактальная графика – базовым элементом является сама математи-ческая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не хранится, а изображение строится исключительно по уравнениям. Таким способом строят как простейшие регулярные структуры, так и сложные изображения, имити-рующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Особое место занимает трехмерная (3D) графика, изучающая приемы и методы построения объемных моделей объектов в виртуальном пространстве. Как правило, в ней сочетается фрактальный, векторный и растровый способы формирования изображений.

Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, компьютерное моделирование физических объектов, инже-нерное проектирование.

8

На стыке компьютерных, телевизионных и кинопроизводсвенных тех-нологий зародилась и стремительно развивается сравнительно новая область компьютерной графики и анимации.

Хотя компьютерная графика служит всего лишь инструментом, ее структура и методы основаны на передовых достижениях фундаментальных и прикладных наук: математике, физике, химии, биологии, статистики, програм-мировании и многих других. В свою очередь применение компьютерной гра-фики позволяет развиваться многим наукам и отраслям производства.

В данном курсе лекций нас будет интересовать та область компьютер-ной графики, которая позволяет создавать конструкторскую документацию.

Во главе функционирования и развития многих отраслей производства

стоит проектно - конструкторская деятельность. Любое промышленное изделие имеет два вида существования: внутри предприятия (от проектирования до из-готовления) и вне его (с момента реализации и до истечения срока эксплуата-ции в конкретных условиях). Очевидно, что прежде чем изготовить некий ма-териальный объект (автомобиль, станок, подшипник и т. д.), проектировщик (конструктор) должен наглядно изобразить этот объект, который предметно по-ка не существует, а является пока лишь продуктом его интеллектуальной дея-тельности. Техническое творчество тесно связанно с наукой и с производством. Конструктор обязан знать и использовать данные физических, математических и других научных дисциплин, при этом должен учитывать возможности совре-менного производства. Кроме того, конструкторская деятельность тесно свя-занна с эстетическим восприятием окружающего мира, так как он обязан обес-печить своему изделию современный дизайн.

Проектно - конструкторские разработки условно можно разделить на два этапа: эскизное проектирование и оформление. При эскизном проектировании (как правило, с использованием прототипов) определяется принцип действия разрабатываемого изделия, а при оформлении выполняется полный комплект документации для его изготовления.

Процесс разработки, какого - либо изделия трудоемок и занимает боль-шой промежуток времени.

Появление на рынке достаточно дешевой микропроцессорной техники привело к возникновению Системы Автоматизированного Проектирования (САПР), основоположником которой является Айвен Сазерленд (Массачусет-ский технологический институт). Естественно, что в условиях жесткой конку-ренции коллектив любого предприятия заинтересован в сокращении сроков проектирования, в качестве, в надежности, в безопасности, в эстетичности вы-пускаемой продукции.

САПР обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными разработками:

1. Сокращается время выполнения чертежа.

9

Конструктор, использующий САПР, может выполнять чертежи в среднем в три раза быстрее, чем, работая за кульманом.

2. Повышается точность выполнения чертежа. Точность чертежа, выполненного вручную определяется остротой

зрения конструктора, точностью инструментов, толщиной ка-рандаша и т. д. На чертеже, построенном с помощью программных средств, все размеры выдерживаются точно.

3. Повышается качество конструкторских документов. Качество изображения на обычных чертежах полностью зависело от

мастерства конструктора, тогда как печатающие устройства вычер-чивают линии, строго соблюдая определенную толщину, текст, четко обозначенный стандартом, независимо от индивидуальных способ-ностей человека. Кроме того, качество документа повышается, так как не приходится пользоваться стиральной резинкой.

4. Возможность многократного использования чертежа, или его эле-ментов.

5. Ускорение расчетов и анализа проектирования В настоящее время существует много различных программ, позво-

ляющих быстро и точно выполнять все проектные расчеты (прочно-стные, кинематические и т.п.), компоновку и технологические про-цессы сборки изделия.

6. Сокращение затрат на усовершенствование. 7. Современные программные средства, позволяют испытывать проек-

тируемое изделие с помощью имитации на компьютере условий экс-плуатации.

Все средства электронной вычислительной техники, позволяющие соз-давать системы автоматизированной разработки и выполнения конструктор-ской документации (системы АКД) можно разделить на следующие категории:

1) вычислительные средства, состоящие из одной или нескольких ЭВМ, обладающие способностью хранить и обрабатывать информацию;

2) средства ввода информации, допускающие ввод как графической (например, чертеж), так и текстовой информации;

3) графические средства вывода, включающие устройства получения твердых копий и динамические устройства, для получения изобра-жений, которые можно изменять в любой момент.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА можно разделить условно по на-значению:

1. Большие ЭВМ. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для об-служивания очень крупных предприятий и даже целых отраслей народного хозяйства. На базе таких суперкомпьютеров создают вы-числительные центры, которые обслуживает большая группа лю-дей.

10

2. Мини-ЭВМ. Это компьютеры большой производительности, которые используются предприятиями, научными учреждениями, выс-шими учебными заведениями. Такие компьютеры управляют произ-водственными процессами. Например: в механическом цехе компьютер может управлять правильным распределением заго-товок, управлять ритмичной работой станков и т. д.

3. Микро- ЭВМ. Компьютеры данного класса применяются на любых предприятиях, обслуживаются небольшим количеством людей, часто выполняют вспомогательные операции.

4. Персональные компьютеры. Они предназначаются для обслуживания одного рабочего места. Несмотря на свою невысокую стоимость и не-большие размеры, современные персональные компьютеры (ПК) обла-дают большой производительностью. В свою очередь ПК можно услов-но разделить на бытовые и профессиональные. Состав любой вычислительной системы называется конфигурацией Ап-

паратные и программные средства принято рассматривать отдельно. Поэтому отдельно рассматривают аппаратную конфигурацию системы и их программ-ную конфигурацию.

Персональный компьютер – универсальная техническая система, его ап-паратную конфигурацию (состав оборудования) можно изменять по мере на-добности. Тем не менее, существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В нее входит четыре основные устройства:

1) системный блок; 2) монитор; 3) клавиатура; 4) мышь. Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого

установлены наиболее важные компоненты (материнская плата, жесткий диск, процессор, оперативная память,DVD-ROM).

Монитор – устройство визуального представления данных. Клавиатура – клавишное устройство управления персональным ком-

пьютером, служит для ввода данных, а также команд управления. Мышь – устройство управления манипуляторного типа. С помощью

мыши компьютер изменяет свойства объектов и приводит в действие элементы управления компьютерной системой.

УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ включают в себя алфавитно–цифровые, функциональные клавиатуры. Для ввода графических данных слу-жат сканеры, графические планшеты (дигитайзеры), цифровые фотокамеры.

УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ включает в себя помимо монито-ра принтер и графопостроитель. Для получения твердой копии изображения конструкторской документации наиболее удобным является графопостроитель, обладающий большим рабочим полем, точностью и скоростью черчения.

11

Программы – это упорядоченные последовательности команд, которые позволяют с помощью компьютера решать определенные типовые задачи.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работает в нераз-рывной связи и непрерывном взаимодействии. Работа программы основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное обеспечение можно условно разделить на следующие уровни:

• Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами и, как правило, входит в состав базового оборудования. Хранятся базо-вые программные средства в специальных микросхемах, называемых постоянно запоминающими устройствами ПЗУ.

• Системный уровень. Системный уровень – переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с базовыми программными средст-вами. Совокупность программного обеспечения системного уровня об-разует ядро операционной системы компьютера.

• Служебный уровень. Основное назначение служебных команд (ути-лит) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы.

• Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью кото-рых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Среди обширного класса программ, предназначенных для создания и

обработки графических изображений, нас будут интересовать лишь те, которые осуществляют автоматизацию проектно – конструкторских работ. Применяют-ся они в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Называют такие про-граммы системами автоматизированного проектирования. Кроме чертежно–графических работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты и выбор готовых конструктивных элементов из обширных баз данных.

Все программы, предназначенные для конструкторских разработок, можно разделить на специализированные (проектирование трубопроводов, мо-делирование литейного процесса) и универсальные.

В настоящее время уже получили достаточно широкое распростране-ние так называемые универсальные системы проектирования «высокого уров-ня», такие как Pro/ ENGINEER (США), T- FLEX CAD, Inventor(фирма Autodesk), СПРУТ (Россия), Mechanical Desktop (фирма Autodesk), Solid Works 96 и другие. Наконец системы «низкого уровня» - AutoCAD, MiniCAD (США), КОМПАС (Россия).

Назначение программ высокого уровня - трехмерные системы. Проек-тирование происходит на уровне твердотельных моделей с привлечением кон-структорско-технологических библиотек. Кроме того, математический аппарат позволяет выполнять необходимые расчеты, а средства анимации позволяют

12

имитировать перемещение в пространстве рабочих частей проектируемого из-делия, т. е. осуществлять виртуальное функционирование механизма.

Строго говоря, системы «низкого уровня» в САПР имеют весьма огра-ниченное применение.

Это графические редакторы, которые предназначены для выполнения графических работ, т.е. данные программы позволяют использовать компьютер в качестве «электронного кульмана». Однако необходимо отметить, приведен-ная градация весьма условна, поскольку последние версии таких систем как AutoCAD и КОМПАС позволяют выполнять не только графические построе-ния, но и формировать трехмерные модели, выполнять в автоматическом ре-жиме расчеты и моделирование некоторых узлов и даже сборочных единиц.

Наша основная задача заключается в том, чтобы научиться выполнять конструкторские документы, используя компьютерные системы. Из всех пере-численных выше систем, наиболее популярными в настоящее время для маши-ностроительного черчения и конструирования являются системы AutoCAD и КОМПАС-ГРАФИК.

Общие сведения об AutoCAD

AutoCAD — самая популярная в мире система автоматизированного проектирования и выпуска рабочей конструкторской и проектной документа-ции. С его помощью создаются двумерные и трехмерные проекты различной степени сложности в области архитектуры и строительства, машиностроения, генплана, геодезии и т.д. Формат хранения данных AutoCAD и передачи про-ектной документации признан международным стандартом хранения.

Разработанная фирмой Autodesk и появившаяся на рынке в конце 1982г.

система AutoCAD получила необычайно широкое распространение. AutoCAD является постоянно развивающейся средой.

Разработчики системы стараются сохранить преемственность, как в ко-мандах, так и в общей структуре. Ранние версии системы AutoCAD- 10,11 предназначены для работы в DOS, а версии 12,13,14 и 2007, 2008, 2009- в Win-dows. Последние версии отличаются значительным увеличением скорости ра-боты и уменьшением объемов используемой памяти. Общение с компьютером происходит в диалоговом режиме.

Запуск Auto CAD реализуется различными способами, в зависимости от версии. Для последних версий запуск осуществляется через Windows.

После запуска AutoCAD пользователь может открыть одно из рабочих окон «Классический AutoCAD» или «3D моделирования». При открытии окна «Классический AutoCAD» система создает новый неименованный рисунок. Пользователь может либо приступить к формированию графических объектов, либо загрузить ранее созданные объекты, записанные в отдельные файлы.

13

Рабочий стол Рабочий стол можно разделить на отдельные зоны:

1) графическая зона; 2) падающее меню; 3) стандартная панель инструментов; 4) панель свойств объектов; 5) панели различных инструментов; 6) окно командных строк; 7) строка состояния (рис.1).

Рис. 1

Графическая зона – она занимает самою большую область и находится в центре экрана, именно в этой зоне и будет выполняться какое-либо изображе-ние. В левом нижнем углу находится пиктограмма пользовательской системы координат. Направления стрелок совпадают с положительным направлением осей. В нижней части рабочей зоны можно осуществить переключение из одно-го пространства в другое МОДЕЛЬ (MODEL)< - > ЛИСТ (Layout).

Падающее меню – самая верхняя строка, с помощью которой выполня-ются основные операции. Общение пользователя с компьютером осуществля-ется с помощью команд. Команды набираются либо на клавиатуре, либо выби-раются мышью из экранного или падающего меню. Левая кнопка мыши приме-

14

няется для выбора команды и указания точки на экране, а правая - для выпол-нения действия типа ENTER. Строка падающего меню, может быть изменена путем включения или выключения тех или иных пунктов. Падающее меню со-стоит из заголовков, при нажатии на которые мышью осуществляется раскры-тие или выпадения определенного меню. Так, например заголовок «Черчение» включает в себя меню основных команд создания примитивов.

Стандартная панель инструментов – вторая строка, находится под падающем меню и содержит ряд наиболее важных кнопок, с помощью которых осуществляется управление процессом создания графического изображения.

Панель свойств объекта – третья строка сверху, находится под стан-дартной панелью инструментов, определяет текущий слой, цвет, тип и толщину линии, размерный стиль и стиль текста, а также позволяет менять эти парамет-ры.

Панели различных инструментов – при первой загрузки размещается в виде столбцов слева, содержит пиктограммы, обозначающие различные ко-манды, создания примитивов. Панели инструментов могут быть закрепленными с фиксированным местоположением и плавающими. Плавающие панели можно перемещать по графическому полю и менять размер, а также сделать закреп-ленной, если отбуксировать ее за пределы графического поля.

Командная строка обычно расположена перед строкой состояния и служит для ввода команд и ведения диалога с AutoCAD. Она может быть за-крепленной и плавающей. При наличии в окне команд более одной строки, можно осуществлять перемещение по строкам с помощью полосы прокрутки.

Строка состояния – находится внизу и содержит координаты курсора и кнопки включения/выключения режимов черчения.

Система AutoCAD работает в диалоговом режиме. Диалог осуществля-ется с помощью специальных команд.

Команды условно можно разделить на группы: 1) команды создания примитивов или команды черчения; 2) команды оформления чертежей или рисунков; 3) команды редактирования; 4) служебные команды. Для создания графических изображений можно использовать и функ-

циональные клавиши: F1 – вызов справочной системы AutoCAD; F2 – переключение между текстовым и графическим окнами; F3 – включение/отключение текущих режимов объектной привязки; F5 – переключение изометрических плоскостей; F6 - включение/отключение динамической системы координат; F7 - включение/отключение сетки; F8 - включение/отключение режима OРТО; F9 - включение/отключение шага; F10 - включение/отключение режима полярного отслеживания.

15

Как уже отмечалось выше, вызов команд осуществляется из меню или при помощи пиктограмм панелей инструментов. Помимо этого при выполне-нии определенных команд, часто компьютер выполняет запросы, и пользова-тель должен сделать определенный выбор, в зависимости от которого будет выполнен тот или иной вариант выбранной команды. Контекстное меню обес-печивает быстрый доступ к списку опций для текущей команды. Контекстное меню появляется при нажатии правой клавиши мыши.

Диалоговые окна

Большое удобство при работе в системе AutoCAD представляют Диа-логовые окна. Они содержат многочисленную информацию о командах и их опциях при выполнении какой-либо операции. Для ввода данных в диалоговых окнах предусмотрены следующие элементы управления:

1) Переключатели – позволяют выбрать один из нескольких взаимоис-ключающих параметров после щелчка мышью на кружке; он помеча-ется черной точкой;

2) Флажки – позволяют включать и выключать параметры, не исклю-чающие друг друга (галочка в квадратике);

3) Командные кнопки – позволяют выполнять то или иное действие (при щелчке мышью по надписи, которая заканчивается многоточи-ем, раскрывается вложенное диалоговое окно);

4) Счетчики – позволяют менять числовые значения параметров; 5) Закладки – позволяют выбирать конкретные диалоговые окна, из ко-

торых состоит данное диалоговое окно (представляют собой кнопки с надписями в верхней части окна);

6) Списки – представляет собой совокупность параметров, которые мо-гут быть выбраны пользователем.

7) Текстовые поля – позволяют вводить текстовые строки (если тек-стовое поле не заполнено, то достаточно перевести курсор в область поля, нажать левую клавишу мыши и набрать текст).

8) Окна просмотра – предназначены для отображения текущего выбо-ра.

Приступая к созданию чертежа, часто бывает необходимо установить границы изображения, это осуществляется с помощью команды ЛИМИТЫ, которую можно найти в падающем меню, открыв закладку «Форматы». В Au-toCAD границы рисунка определяются координатами двух точек в мировой системе координат (левый нижний угол, правый верхний угол) При задании ко-ординат можно включить контроль соблюдения границ, тогда AutoCAD отвер-гает все попытки ввести точки с координатами, выходящими за пределы уста-новленных границ.

Для сохранения чертежа, созданного в течение одного сеанса необходи-мо в верхней строке выбрать «Файл», а затем выбрать «Сохранить как»; при

16

этом появится диалоговое окно, в котором необходимо выбрать папку, в кото-рой будет сохранен созданный чертеж.

Для выхода из системы можно мышью выбрать кнопку «Закрыть» - крестик в правом верхнем углу или выбрать в меню «Выход».

Ввод координат

Поскольку в системе AutoCAD создание любого графического примити-ва основано на задании последовательности точек, любая точка определена ко-ординатами.

В AutoCAD существуют две системы координат - Мировая система координат (МСК) и Пользовательская система координат (ПСК). Ось X ми-ровой системы координат направлена горизонтально, ось Y – вертикально, а ось Z - перпендикулярно плоскости XY. Началом координат является точка пе-ресечения осей X и Y. Первоначально она совмещается с левым нижним углом рисунка. В любой момент активна только одна система координат, которую принято называть текущей. Основное отличие МСК (WCS) от ПСК(UCS) за-ключается в том, что мировая система может быть только одна (для каждого пространства модели и листа), и она неподвижна. Применение ПСК не имеет практически никаких ограничений, она может быть расположена в любой точке пространства под любым углом к МСК. Разрешается определять, сохранять и восстанавливать неограниченное количество ПСК. Узловые точки и базовые направления, определяемые режимами ШАГ, СЕТКА и ОРТО, поворачивают-ся вместе с ПСК. В отличие от предыдущих версий AutoCAD 2007 позволяет присваивать каждому видовому экрану свою пользовательскую систему коор-динат. ПСК по умолчанию совпадает с МСК. Задание и все операции с измене-ниями ПСК осуществляются с помощью команды или диалогового окна.

Ввод координат может осуществляться двумя способами: 1) непосредственно с клавиатуры, путем задания численных значений; 2) с помощью графического маркера (курсора), который может свобод-

но перемещаться по экрану с помощью мыши, координаты задаются нажатием левой клавиши. При этом в строке состояния происходит отображение числовых значений координат.

Ввод координат с клавиатуры возможен в виде абсолютных и относи-тельных координат. Ввод абсолютных и относительных координат возможен в следующих форматах:

1) прямоугольных (декартовых) координат X, Y; 2) полярных координат r<A, где r – радиус; A - угол от предыдущей точки.

Угол задается в градусах против часовой стрелки. Значение 0 соответст-вует положительному направлению оси OX;

3) относительных координат, задают смещение от последней введенной точки. При вводе точек в относительных координатах можно использо-вать любой формат записи в абсолютных координатах: @dx,dy - для пря-моугольных, @r<A - для полярных. AutoCAD запоминает координаты

17

последней введенной точки. Ввод символа «@» означает ввод относи-тельных координат «@0,0» или «@0< любой угол», то есть нулевое сме-щение от последней точки. В трехмерном пространстве ввод координат осуществляется подобно

вводу в двухмерном пространстве. В дополнение к координатам x и y задается координата z. Можно использовать абсолютные и относительные координаты, а также цилиндрические (r,A,z)и сферические(r,Axy, Axz)которые схожи с по-лярными в плоской системе.

При работе в трехмерном пространстве все системы координат форми-руются по правилу правой руки. Это правило определяет положительное на-правление оси Z при известных направлениях осей X и Y, а также положитель-ное направление вращения вокруг любой из осей трехмерных координат.

Для определения положительных направлений осей необходимо

поднести обратную сторону ладони правой руки к экрану монитора, большой палец следует направить параллельно оси X, а указательный – параллельно оси Y. Если согнуть средний палец перпендикулярно ладо-ни, то он будет указывать положительное направление оси Z.

Для определения положительного направления вращения следует ориентировать большой палец правой руки в положительном направ-лении оси вращения и согнуть остальные пальцы внутрь ладони, поло-жительное направление вращения будет совпадать с направлением сги-бания пальцев.

При создании чертежей в AutoCAD часто приходиться проводить пря-

мые линии. Построение прямых можно осуществлять в двух режимах поляр-ном и ортогональном. В полярном режиме прямые проводятся под любым уг-лом, в ортогональном - только параллельно осям текущей системы координат. Переключение режимов осуществляется функциональной клавишей F8 или кнопкой ОРТО (ORTHO) в строке состояния.

18

ЛЕКЦИЯ № 2

КОМАНДЫ СОЗДАНИЯ ПРИМИТИВОВ Команды создания примитивов - это группа команд, с помощью которых

изображаются на экране простые элементы, такие как точка, прямая, окруж-ность и. т.д.

Примитивом в компьютерной графике называется геометрический эле-мент, воспринимаемый системой, как единое целое.

С помощью этих команд и формируется графическое изображение.

Команда ТОЧКА (POINT) определяет положение опорного узла для объектной привязки или относительное смещение в процессе геометриче-ских построений. Точка на рабочем поле может быть задана не явно (не видна на экране) или в виде специального символа. Форму символа-точки и его раз-мер можно задать относительно размера экрана, либо в абсолютных единицах. Символ выбирается в специальном диалоговом окне, которое находится в группе команд «Формат» (рис. 2).

В командной строке появится запрос: Укажите точку:

Рис. 2

Необходимо задать координаты, которые можно задать как мышью, так и с клавиатуры. Точка на плоскости определяется координатами X и Y,

Данная команда имеет несколько модификаций: Одиночная, Не-сколько, Поделить (деление отрезка точкой на равные части), Разметить (ряд точек на отрезке на заданном расстоянии).

19

Команда ОТРЕЗОК (LINE) . В командной строке появятся запросы: Первая точка: Указать точку(1). Следующая точка или [Отменить]: Указать точку(2). Следующая точка или [Замкнуть/Отменить]: Указать точку(3). Далее запрос будет повторяться циклически до тех пор, пока не будет

введена в действие клавиша ENTER или правая клавиша мыши, что означает завершение команды.

В результате на дисплее появится изображение ломаной линии, при этом каждый отрезок будет восприниматься компьютером как отдельный примитив. Команда ОТРЕЗОК имеет две опции, которые можно выбрать из контекстного меню:

• Отменить – стирает последний сегмент ломаной линии. • Замкнуть – автоматически проводит сегмент, соединяя

последнюю и первую точки.

Команда ПРЯМАЯ (XLINE) - задает бесконечную прямую по двум точкам, через которые проходит эта прямая.

Запросы:

Укажите точку или [Гор/Вер/Угол/Биссект/Отступ]:

Данная команда имеет несколько модификаций:

Гор – построение горизонтальной прямой, проходящей через заданную точку.

Вер – построение вертикальной прямой, проходящей через заданную точку.

Угол– построение прямой по точке и углу.

Биссект - построение бесконечной прямой, проходящей через указан-ную вершину угла и делящей его пополам.

Отступ - построение бесконечной прямой параллельно выбранному ли-нейному объекту.

Команда ЛУЧ (RAY) - строит множество лучей по двум точкам.

Запросы:

Начальная точка: Указать точку(1).

Через точку: Указать точку(2), через которую должен проходить луч.

20

Примитивы линия построения и луч отличаются от примитива отрезок тем, что прямая строится автоматически в обе стороны до границ экрана, а луч в одну сторону до границ экрана. Эти примитивы удобно использовать для вспомогательных построений.

Команда МЛИНИЯ (MLINE) строит совокупность параллельных (не более 16) ломаных линий.

По одной команде может быть нарисована последовательность сег-ментов мультилинии (рис. 3).

Запросы:

Начальная точка или [Выравнивание/Масштаб /Стиль]: Указать точку или задать опцию.

Следующая точка или [Отменить]: Указать точку(1).

Следующая точка или [Замкнуть/Отменить]: Указать точку (2) или за-дать опцию.

Расстановка элементов производится указанием смещения каждого из них относительно исходной точки. Смещение может быть положительным и отрицательным. При построении мультилинии используют стиль мультилинии. Стиль создается в диалоговом окне, которое вызывается из падающего меню «Формат». Каждый элемент может иметь свой цвет и тип линии.

Стиль определяет как свойства мультилинии целиком, так и свойства каждой составляющей: заполнение мультилинии цветом, количество лома-ных линий, вид концевых элементов, величину угла наклона концевого эле-мента к мультилинии, тип линии и цвет каждой линии.

Рис. 3

Особое место в среде AutoCAD занимает примитив – ПОЛИЛИНИЯ –

это связанная последовательность прямолинейных и дуговых сегментов, изо-браженных между соседними вершинами и воспринимаемая системой, как еди-ное целое (рис. 4).

21

Рис. 4

Из этого определения вытекает ряд новых свойств, которых не было у

ранее рассмотренных нами примитивов. Прежде всего, полилиния, даже со-стоящая из множества сегментов, воспринимается компьютером как один объ-ект.

Вторым важным свойством полилинии является то, что ее сегменты мо-гут обладать различной шириной, причем начальная и конечная ширина может быть не одинаковой.

Полилиния – это примитив, на основе которого в AutoCAD создаются «производные» примитивы: эллипс, многоугольник, кольцо. С полилинией, ко-торая является связанной последовательностью точек-вершин, могут быть про-деланы следующие операции:

1) добавление нового сегмента и удаление существующего; 2) изменение начальной и конечной ширины существующих сегментов; 3) автоматическое выполнение фасок и сопряжений указанных параметров; 4) сглаживание полилинии дугами окружностей; 5) преобразование полилинии в сплайн; 6) «расчленение» полилинии: преобразование в более простые примитивы –

дуги и отрезки; 7) преобразование отрезков и дуг в полилинии с последующим их редакти-

рованием; 8) вычисление площади, ограниченной полилинией, и ее периметра.

Команда ПЛИНИЯ (PLINE) Запросы:

Начальная точка: Указать точку.

Следующая точка или [Дуга/Замкнуть/Полуширина/Длина/Отменить/Ширина]: Указать точку или задать опцию.

22

Команда ПЛИНИЯ может работать в двух режимах: в режиме линии или в режиме дуги. Дуговые сегменты полилинии можно задавать любым из способов, описанных для команды ДУГА.

Запросы команды ПЛИНИЯ повторяются циклически. Цикл заканчива-ется после ввода ENTER на очередной запрос команды.

Команда КРУГ (CIRCLE) позволяет строить окружности. Запросы: Центр круга или [3Т/2Т/ККР (кас кас радиус)]: Указать точку или задать

опцию. Центр круга – строит окружность по центру и радиусу(диаметру); 3Т – строит окружность по трем точкам, лежащим на окружности; 2Т – строит окружность по двум точкам на диаметре; ККР – строит окружность по двум касательным и радиусу.

Команда ДУГА (ARC) строит дуги (рис. 5). Запросы:

Начальная точка дуги или [Центр]: Указать точку(1) или задать опцию.

Вторая точка дуги или [Центр/Конец]: Указать точку(2) или задать оп-цию.

Конечная точка дуги: Указать точку(3).

3 точки – по трем точкам, лежащим на дуге; Н, Ц, К– по начальной точке, центру и конечной точке; Н, Ц, Угол – по начальной точке, центру и углу; H, Ц, длина – по начальной точке, центру и длине хорды. Дуга строится против часовой стрелки от начальной точки, причем по

умолчанию строится меньшая из двух возможных дуг (та, что меньше 180˚). Если же вводится отрицательное значение длины хорды, то будет нарисована большая дуга;

Н, К, Угол – по начальной, конечной точкам и углу; Н, К, Напр – по начальной, конечной точкам и направлению (угол на-

клона касательной из начальной точки); Н, К, Рад – по начальной, конечной точкам и радиусу. AutoCAD всегда

строит меньшую дугу против часовой стрелки; Ц, Н, К – по центру, начальной точке и длине хорды; Ц, Н, Угол – по центру, начальной точке и углу; Прод Дуг – как продолжение предшествующей линии или дуги.

По умолчанию принят способ вычерчивания дуги по трем лежащим на ней точ-кам.

23

Рис. 5

Команда ЭЛЛИПС (ELLIPSE) позволяет строить эллипс. Структура запросов при построении эллипса в ортогональных координатах:

Конечная точка оси эллипса или [Дуга/Центр]: Указать точку(1). Вторая конечная точка оси: Указать точку(2). Длина другой оси или [Поворот]: Задать значение длины, указать точку

(3) или ввести угол поворота.

Конечная точка - задание первой оси по двум точкам. Угол поворота первой оси задает поворот всего эллипса. Первой может строиться как большая, так и малая ось эллипса. Длина второй оси отсчитывается от середины первой оси до конечной точки (3) второй оси. Поворот относительно главной оси зада-ется точкой (3) или значением угла от 0 до 89,4.

Дуга – строится эллиптическая дуга. Угол поворота первой оси задает поворот всей эллиптической дуги. Первой может строиться как большая, так и малая ось эллиптической дуги.

Центр - построение эллипса по указанной точке центра.

Команда КОЛЬЦО (DONUT) - строит «закрашенные» круги и кольца. Кольцо строится по внутреннему и внешнему диаметрам и центру и представляет собой замкнутую широкую полилинию, состоящую из дуговых сегментов.

Запросы:

24

Внутренний диаметр кольца <0.5000>: Задайте внутренний диаметр кольца или нажмите ENTER, чтобы задать значение диаметра основания по умолчанию.

Внешний диаметр кольца <1.0000>: Задайте внешний диаметр кольца или нажмите ENTER, чтобы задать значение диаметра основания по умолча-нию.

Центр кольца или <выход>: Укажите точку.

Последний запрос выдается циклически и позволяет строить последова-тельность колец одинакового размера, но с разным положением центра. Для окончания следует нажать ENTER.

Если внутренний диаметр равен нулю, рисуется закрашенный круг.

Команда СПИРАЛЬ(HELIX) – строит цилиндрические и кониче-ские винтовые линии.

Запросы:

Число витков = 3.0000 (по умолчанию)

Наклон витков = ПРЧС (по умолчанию)

Центральная точка основания: Указать точку.

Радиус основания или [Диаметр]<1>: Задайте радиус основания, введи-те д, чтобы задать диаметр или нажмите ENTER, чтобы задать значение радиу-са основания по умолчанию.

Радиус верхнего основания или [Диаметр] <1>: Задайте верхний радиус, введите д, чтобы задать диаметр или нажмите ENTER, чтобы задать значение верхнего радиуса по умолчанию.

Высота спирали или [Конечная точка оси/Витки/выСота витка/Наклон] <1>: Задайте высоту спирали или введите опцию.

Первоначально значение радиуса основания по умолчанию установлено равным 1. В процессе работы над чертежом в качестве значения, по умолчанию для радиуса основания всегда используется ранее введенное значение радиуса для любого элементарного тела или спирали.

Значение по умолчанию для верхнего радиуса всегда совпадает со зна-чением радиуса основания.

С помощью контекстного меню можно изменять свойства спирали (рис. 6), например:

25

• Число витков (Витки).

• Высота витка.

• Направление кручения - по часовой стрелке (ПОЧС) или против часо-вой стрелки (ПРЧС).

Рис. 6

Спираль можно использовать в качестве траектории для команды СДВИГ. Например, при сдвиге круга вдоль траектории спирали может быть создана твердотельная модель пружины.

Если для радиуса в основании и радиуса при вершине задать равные значения, будет создана цилиндрическая спираль. Если для радиуса в основа-нии и радиуса при вершине задать разные значения, будет создана коническая спираль.

Если задать высоту витка, равной 0, создается плоская двумерная спи-раль.

Команда МН-УГОЛ (POLYGON) строит правильный много-угольник с числом сторон от 3 до 1024, как замкнутую полилинию.

Запросы команды для построения многоугольника:

Число сторон <текущее>: Ввести значение от 3 до 1024 или нажать ENTER.

Укажите центр многоугольника или [Сторона]: Указать точку (1) или нажать с.

Задайте опцию размещения [Вписанный в окружность/Описанный во-круг окружности] <текущий>: Ввести в или о или нажать ENTER.

26

Вписанный в окружность – строится правильный многоугольник, впи-санный в окружность (вершины многоугольника лежат на окружности).

Радиус окружности: Указать точку (2) или задать значение.

При указании радиуса при помощи устройства указания одновременно задаются и радиус, и угол поворота многоугольника. При вводе радиуса с кла-виатуры нижняя сторона многоугольника строится в соответствии с текущим углом поворота шаговой привязки.

Описанный вокруг окружности – строится правильный многоуголь-ник, описанный вокруг окружности (радиус определяет расстояния от центра до середины сторон).

Радиус окружности: Задать расстояние.

Построение вписанного многоугольника и описанного вокруг окружно-сти показано на рис. 7.

Рис. 7

Сторона – строит правильный многоугольник заданием конечных точек одной из его сторон.

Первая конечная точка стороны: Указать точку (1).

Вторая конечная точка стороны: Указать точку (2).

Команда ПРЯМОУГ (RECTANG) - строит прямоугольник, как замкнутую полилинию.

Запросы:

Первый угол или [Фаска/Уровень/Сопряжение/Высота/Ширина]: Ука-зать точку (1) или задать опцию.

Второй угол или [Площадь/Размеры/поВорот]: Указать точку (2) или за-дать опцию.

Первый угол - построение прямоугольника по двум противоположным углам.

27

Фаска - задает размеры фаски для прямоугольника.

Запросы:

Длина первой фаски прямоугольников <текущая>: Задать расстояние или нажать ENTER.

Длина второй фаски прямоугольников <текущая>: Задать расстояние или нажать ENTER.

Заданные значения становятся текущими размерами фаски, которые ис-пользуются при последующих вызовах команды ПРЯМОУГ.

Уровень - задает уровень для прямоугольника (уровень определяет вы-соту по z, на которой будет находиться прямоугольник в пространстве).

Сопряжение - задает радиус сопряжения для прямоугольника.

Высота - задает трехмерную высоту для прямоугольника (фактически прямоугольник преобразуется в каркас призмы).

Ширина - задает ширину полилинии для прямоугольника.

Введенное значение становится текущей шириной полилинии, которая используется при последующих вызовах команды ПРЯМОУГ.

Площадь - создает прямоугольник с использованием значений площади, а также значений длины или ширины. Если параметр "Фаска" или "Сопряже-ние" включен, эффекты фаски или сопряжения на углах прямоугольника вклю-чаются в площадь.

Размеры - построение прямоугольника по заданным значениям длины и ширины.

Поворот - создает прямоугольник под заданным углом поворота.

Команда СПЛАЙН (SPLINE) - строит гладкую кривую по задан-ным определяющим точкам и направлению касательных в начальной и конеч-ной точках (рис. 8).

Рис. 8

28

Запросы;

Первая точка или [Объект]: Указать точку (1) или ввести о.

Следующая точка: Указать точку(2).

Следующая точка или [Замкнуть/Допуск] <касательная в начале>: Ука-зать точку (3) или задать опцию.

Задавать точки следует до тех пор, пока построение сплайновой кривой не будет завершено.

Первая точка - создает сплайн по заданным точкам с использованием математики неоднородных рациональных B-сплайнов (NURBS).

Использование этой опции позволяет продолжать ввод точек, добавляя к сплайновой кривой новые сегменты, до тех пор, пока не будет нажата клавиша ENTER. Для отмены последней введенной точки следует ввести ОТМЕНИТЬ. После нажатия ENTER отобразится запрос на указание направления касатель-ной в начале сплайновой кривой, а затем в конечной точке.

Замкнуть - замыкает кривую сплайна, соединяя конечную точку с точ-

кой начала и сглаживая кривую в точке соединения.

Допуск - изменяет значение допуска, используемое для построения сплайна. Кривая перестраивается в соответствии с измененным значением. В процессе построения сплайна значение допуска можно неоднократно изменять, однако величина отклонения кривой от каждой из определяющих точек всегда равна текущему значению допуска.

Если задать нулевое значение допуска, сплайн будет проходить точно через определяющие точки. Придание допуску положительных значений по-зволяет кривой отклоняться от определяющих точек на заданную величину (рис. 9). Далее СПЛАЙН возвращается к предыдущему запросу.

Объект - преобразование сглаженных сплайнами 2D и 3D полилиний в эквивалентные им сплайны. В зависимости от установки системной перемен-ной DELOBJ, исходные объекты могут быть удалены или оставлены в чертеже.

Выберите объекты для преобразования в сплайны...

Команда ОБЛАСТЬ (REGION) - создает область из существую-щих объектов, которые образуют замкнутую границу. Граница может состоять из отрезков, полилиний, окружностей, дуг, эллипсов и сплайнов. Объекты гра-ницы должны быть представлены либо одним замкнутым объектом, либо замкнутой последовательностью объектов. Область - это плоское тело, которое

29

можно штриховать, тонировать. Можно анализировать такие свойства, как площадь, момент инерции, центр масс.

Запрос:

Выберите объекты: Выбрать объекты любым способом и нажать ENTER.

Команда ОБЛАСТЬ удаляет использованные для создания области ис-ходные объекты, если системная переменная DELOBJ имеет значение 1. Если исходные объекты были заштрихованы, ассоциативность штриховки теряется. Для восстановления ассоциативности необходимо заново выполнить штрихов-ку области.

Рис. 9

Команда КОНТУР (BOUNDARY) - создает контур из сущест-вующих пересекающихся объектов, образующих замкнутую область или поли-линию вокруг указанной точки. При этом используется диалоговое окно Соз-дание контура (рис. 10).

Для создания контура необходимо выбрать объекты, участвующие в об-разовании контура (рис. 11). Выбор осуществляется точкой, внутри замкнутой линии.

30

Рис. 10

В КОНТУР входят только те объекты, которые можно использовать для создания области или замкнутой полилинии при формировании нового набора контуров.

Рис. 11

Команда ОБЛАКО (REVCLOUD) - создает полилинии с дуговы-ми сегментами, используемых в качестве облаков для пометок.

Блок представляет собой группу объединенных примитивов, записан-

ных в отдельный файл и воспринимаемых компьютером как один приметив. Блок может содержать любое количество графических примитивов. Перечис-лим преимущества использования блоков.

31

1. Блоки хранятся отдельно от остального чертежа; и один и тот же блок может вставляться в чертеж многократно, что позволит сокра-тить время создания чертежа.

2. Рисунок, состоящий из блоков, можно быстро и эффективно редак-тировать путем вставки, перемещения и копирования целых блоков в любом масштабе и под любым углом, а не отдельных геометриче-ских объектов.

3. Можно создавать библиотеку типовых и стандартных элементов и использовать ее в своей работе, что значительно ускоряет процесс проектирования.

4. Значительно экономится память компьютера, так как чертеж, со-ставленный из готовых блоков, позволяет хранить в памяти только точки вставки блоков.

Команда БЛОК (BLOCK) создает блок, который доступен только в текущем чертеже. В каждом файле чертежа имеется область данных, назы-ваемая таблицей описаний блоков. В ней содержатся все описания блоков. Именно отсюда извлекается информация для формирования вхождений блоков в чертеж.

Для получения блоков, которые можно применить при создании любых чертежей в AutoCAD, используется команда ПБЛОК (WBLOCK).

Команда ПБЛОК (WBLOCK) служит для записи блока в отдельный файл с заданным именем. Выводится данная команда с командной строки или через экранное меню.

При создании БЛОКА или ПБЛОКА на экране появляется соответст-вующее диалоговое окно (рис. 12)

Имя, присваиваемое блоку, может содержать до 255 символов и состо-ять из букв, цифр, пробелов и любых специальных символов, не используемых операционной системой или этой программой в других целях. Для ПБЛОКА задается не только имя, но и папка (путь), где этот блок будет храниться.

Задание базовой точки вставки блока. По умолчанию используется значение 0,0,0.

Можно задать базовую точку мышью, выбрав точку одного из примити-ва, входящего в блок.

Выбор объектов, которые будут входить в блок, осуществляется лю-бым способом (курсором, рамкой).

Блоки могут состоять из объектов, изначально находящихся на разных слоях и имеющих различные цвета, типы линий и веса линий. Хотя вставляе-мый блок всегда размещается на текущем слое, для каждого объекта, входяще-го в блок, сохраняется информация об исходных слоях, цветах и типах линий.

32

Диалоговое окно для БЛОКА Диалоговое окно для ПБЛОКА

Рис. 12

Пользователь может сохранять исходные свойства объектов блока или

использовать настройки текущего слоя и текущее значение цвета, типа и веса линий.

Включение блока в текущий чертеж осуществляется командой ВСТАВЬ (INSERT), которая выводит на экран дисплея диалоговое окно (рис. 13). В окне необходимо указать имя блока или найти его с помощью кнопки «ОБЗОР», точку вставки - координаты точки включения, которая совмещается с базовой точкой. Значения масштаба и угла поворота вводятся, если данные параметры меняются при вставке.

Рис. 13

33

При включение блока в чертеж AutoCAD обрабатывает его как графиче-

ский примитив. Для обеспечения работы с его отдельными составляющими блок необходимо разбить. Для этого в AutoCAD существует команда РАС-ЧЛЕНИТЬ (EXPLODE) – разбить блок на части. Данную команду можно осуществить непосредственно при вставке, при этом следует включить соответ-ствующий флажок в диалоговом окне.

Часто бывает необходимо внести определенные изменения в ранее соз-данные блоки, сохраняя их как единые конструкции. Для этого существует спе-

циальная команда БЛОКРЕД диалоговое окно (рис. 14), с помощью кото-рого можно редактировать блоки.

Редактор блоков используется для определения функции динамического изменения описания блока. В редакторе блоков можно добавить параметры и операции, которые определяют настраиваемые свойства и функцию динамиче-ского изменения. В редакторе блоков имеется специальная область, в которой можно рисовать и изменять геометрию, как и в области рисования.

При создании чертежей, рисунков, таблиц часто бывает необходимо вставлять текст.

Рис. 14

Команда ТЕКСТ однострочный (DTEXT) позволяет создать одну или несколько строк текста. Каждая строка заканчивается при нажатии клави-ши ENTER. Каждая строка является отдельным объектом, который можно пе-ремещать, форматировать или редактировать иным образом.

Команда ТЕКСТ многострочный (МTEXT) позволяет создавать многострочную надпись, которая будет восприниматься как один примитив и редактируется целиком.

34

В AutoCAD можно задавать различные типы текста (стили), что обеспе-чивается командой СТИЛЬ (STYLE), которая выводит диалоговое окно Тек-стовые стили (рис. 15).

AutoCAD поддерживает Unicode character-encoding стандарт. Шрифт Unicode содержит 65535 символов для многих языков. Все шрифты SHX Auto-CAD представлены в стандарте Unicode. Кроме собственных шрифтов (SHX) в AutoCAD можно использовать шрифты True Type, поскольку шрифты SHX не поддерживаются Windows. Для стилей, разработанных третьими фирмами и не имеющих эквивалента True Type, AutoCAD поставляет до восьми различных True Type шрифтов, называемых шрифтами заместителями (proxy fonts). По-этому возможно несоответствие изображения текста в окне команды MTEXT (МТЕКСТ) и на реальном рисунке.

Рис. 15

Команда ЭСКИЗ (SKETCH) - позволяет вставлять в рисунки эскизы, выполненные «от руки». Эскизное рисование используется при построении ли-ний неправильной формы и при оцифровке бумажных оригиналов с помощью дигитайзера.

Эскизы состоят из множества прямолинейных сегментов. Каждый из сегментов может представлять собой либо отдельный объект, либо сегмент по-лилинии. Минимальная длина или приращение сегментов задается пользовате-лем. При этом малая длина сегментов обеспечивает точность построений, но при этом значительно увеличивается размер файла чертежа. Поэтому данное средство следует применять только в случае крайней необходимости.

Для эскизного рисования сл6едует выбрать сплошную линию (Continu-ous) и предварительно отключать режим ОРТО и ШАГ.

35

Лекция № 3

КОМАНДЫ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ, РИСУНКОВ Операции штриховки и простановки размеров можно отнести к завер-

шающим операциям оформления чертежа. Штрихование в компьютерной графике - это заполнение указанной об-

ласти по заданному образцу. Штрихование выполняется в системе AutoCAD с помощью команды

ШТРИХ (HATCH) , которая отображает на компьютере диалоговое окно Штриховка и градиент (рис. 16).

В диалоговом окне можно определить тип и образец штриховки.

Образцы, определяемые пользователем, строятся с учетом текущего ти-па линий чертежа. Образец пользователя - это образец, описанный в файле PAT, расположенном пользователем по стандартному пути поиска. Угол пово-рота и масштаб образца задаются пользователем.

Образцы штриховки по умолчанию хранятся в файле acad.pat или acadiso.pat, прилагаемом к программе.

Команда ШТРИХ хранит выбранный образец в системной переменной HPNAME. Опция "Образец" доступна только для стандартного типа штрихов-ки.

Угол и масштаб можно задать не только для пользовательского, но и для выбранного образца штриховки. Угол штриховки задается относительно оси X текущей ПСК.

Масштаб определяет степень растяжения (сжатия) стандартного или пользовательского образца штриховки.

Для образцов, определенных пользователем, можно нанести вторую штриховку, повернутую относительно первой на 90 градусов, создавая штри-ховку крест-накрест. Эта опция доступна, только если на вкладке "Штриховка" выбран тип "Пользовательская".

Исходная точка штриховки определяет начальную точку для создания штриховки. Некоторые образцы штриховки (например, штриховку в виде кир-пичей) необходимо выровнять относительно определенной точки на контуре штриховки. По умолчанию, все исходные точки штриховки соответствуют те-кущей исходной точке ПСК.

36

Рис. 16

Команда ШТРИХ может создавать ассоциативную и неассоциативную штриховку. Ассоциативная штриховка имеет связь со своей границей и может меняться при изменении последней. Неассоциативная штриховка не зависит от контура границ.

Для определения области штриховки необходимо в диалоговом окне указать кнопку Добавить: точки выбора, при этом AutoCAD запросит внут-реннюю точку. Необходимо указать точку внутри замкнутого контура. Для штриховки нескольких контуров необходимо выбрать несколько внутренних точек (рис. 17).

Если контур не замкнут или точка находится не внутри контура, на эк-ране появится сообщение об ошибке определения области штриховки.

Контур штриховки можно выбрать с помощью кнопки Добавить: вы-бор объектов, при этом необходимо указать замкнутый контур. Если контур состоит из отдельных пересекающихся объектов, то необходимо создать поли-линию или область.

37

Рис. 17

Иногда в предполагаемой области штриховки могут находиться другие

контуры и изображения. Такие включения называют островками. Существует три типа отображения островков в процессе штриховки (рис. 18).

Команда ГРАДИЕНТ (GRADIENT) позволяет создавать закраши-вание заданной области каким-либо цветом с плавным переходом от более тем-ных к более светлым оттенкам данного цвета.

Рис. 18

Возможен вариант закрашивания, в котором используется плавный пе-реход от одного цвета к другому. Бегунок "Тень … оттенок" задает оттенок (выбранный цвет смешивается с белым) или тень (выбранный цвет смешивает-ся с черным) для градиентной заливки из одного цвета (рис. 19).

Важным этапом в оформлении чертежей является простановка размеров. Размер – это особая конструкция, которая содержит следующие состав-

ные элементы: размерную линию, стрелки, выносные линии, размерный текст и т. д.

Несмотря на то, что размер состоит из многих элементов, в AutoCAD все составные части записываются в отдельный блок, и рассматриваются компью-тером, как один примитив.

38

Перечислим основные свойства размера. 1. Размер является непоименованным блоком, поэтому команды редак-

тирования работают с размером, как с единым целым. 2. Размерный текст может включать в себя, кроме значения размера,

текст, введенный пользователем при проставлении размера. 3. Размер может быть ассоциативным и неассоциативным. Если при

вводе размерного текста вы не меняете измеренное AutoCAD значе-ние (ассоциативный размер), то оно остается связанным с ба-зой размера (не фиксировано) и может меняться в процессе мас-штабирования. Если вы вводите свой размерный текст (неассоциа-тивный размер), то в процессе масштабирования значение размера остается неизменным.

4. Поскольку размер является блоком, он может быть расчленен на со-ставные примитивы. При этом ассоциативный размер перестает быть ассоциативным.

Рис. 19

В системе AutoCAD предусмотрена возможность редактирования раз-мерных блоков, для этого существует диалоговое окно Диспетчер размерных стилей. Размерный стиль – это поименованная совокупность значений всех

39

размерных переменных, определяющий вид размера на чертеже. Все размеры проставляются с использованием текущего стиля. При загрузке системы уста-навливается стиль ISO – 25, определяемый набором параметров размера (рас-стоянием между размерными линиями, размером текста и стрелок, шрифтом текста и т. д.) В падающем меню, в группе команд «Размер» находится диало-говое окно «Диспетчер стилей размеров» (рис. 20), с помощью которого можно установить новый стиль или изменить существующей.

Для простановки размеров в падающем меню выбираем панель инстру-ментов Размер, в которой находятся основные команды, позволяющие грамот-но и рационально выполнить простановку размеров на чертеже.

В зависимости от положения размерной линии, AutoCAD обеспечивает несколько видов простановки линейных размеров.

Рис. 20

Команда БРАЗМЕР (QDIM) позволяет создать размер или не-сколько размеров геометрических элементов при их непосредственном указа-нии (рис.21).

Рис.21

40

Команда РЗМЛИНЕЙНЫЙ (DIMLINEAR) позволяет создавать горизонтальный, вертикальный или повернутый размер.

Запросы: Начало первой выносной линии или <выбрать объект>: Указать точку

(1) или нажать клавишу ENTER для выбора объекта, подлежащего нанесению размеров.

Начало второй выносной линии: Указать точку (2).

Положение размерной линии или [Мтекст/Текст/Угол/Горизонтальный/ вертикальный/Повернутый]: Указать точку (3) или задать опцию.

Система в автоматическом режиме измерит и проставит соответствую-щее размеру число.

Если необходимо ввести другое число или добавить текст, то следует нажать на правую клавишу мыши и выбрать из контекстного меню необходи-мую команду Text или Mtext, после чего внести необходимые коррективы.

Для простановки последовательности связанных размеров используются команды:

Команда РЗМПРОДОЛЖ (DIMCONTINUE) задает продолжение линейного размера от второй выносной линии предыдущего размера (рис. 22, а).

Команда РЗМБАЗОВЫЙ (DIMBASELINE) задает продолжение линейного размера от базовой линии (первой выносной линии) предыдущего размера (рис. 22,б).

Команда РЗМОРДИНАТА(DIMORDINATE) указывает перпен-дикулярное расстояние от исходной точки (база) до измеряемого элемента, на-пример отверстия в детали. Вычисление значений этих размеров относительно базы позволяет избежать возможных ошибок в размерах, связанных с накопле-нием погрешностей.

Ординатные размеры состоят из значения координаты X или Y и вынос-ки. X - ординатные размеры - указывают расстояние элемента от базы по оси X. Y - ординатные размеры - указывают расстояние элемента от базы по оси Y.

В программе используется абсолютное значение координаты текущей ПСК для определения ординатного значения. Обычно перед построением орди-натных размеров исходную точку ПСК совмещают с базовой точкой (рис.23).

41

а б

Рис. 22

Рис. 23

Размерный текст располагается вдоль выноски, независимо от ориента-ции текста, определяемой текущим размерным стилем. Вместо текущего текста можно проставить любой другой текст.

Команда РЗМДУГА(DIMARC) позволяет измерить и показать длину дуги или дугового сегмента полилинии.

Команда РЗМИЗЛОМ (DIMJOGGED) позволяет создавать разме-ры радиусов с изломом, также называемые “укороченными размерами радиу-са”, в том случае, если центр дуги или круга располагается за пределами листа и его истинное положение не может быть показано (рис. 24). Исходную точку размера можно задать в более удобном месте, называемом переопределением положения центра.

42

Рис. 24

Команда РЗМДИАМЕТР (DIMDIAMETER) используется для из-мерения диаметра выбранной окружности и вывода на экран размерного текста, содержащего символ диаметра и его числовое значение.

Команда РЗМУГЛОВОЙ (DIMANGULAR) строит дугу, показы-вающую угол между двумя непараллельными линиями, или угол, образованный вершиной и двумя другими точками.

Команда РЗМЦЕНТР (DIMCENTER) рисует маркер центра или осевые линии для окружностей и дуг.

Команда ВЫНОСКА (LEADER) позволяет строить выноску, ко-торая, как правило, состоит из стрелки, линии или кривой и многострочного текстового объекта.

Команда ДОПУСК (TOLERANCE) применяется для нанесения допусков отклонений формы и расположения поверхностей. Допуски формы и расположения могут строиться как с выносками, так и без них, в зависимости от используемой команды для нанесения допусков (ДОПУСК или ВЫНОСКА).

При вводе команды открывается диалоговое окно Допуски формы и расположения, в котором можно выбрать необходимые символы, ввести чи-словые значения и обозначения баз (рис. 25).

Допуски формы и расположения иллюстрируют отклонения формы, контура, ориентации и расположения элементов чертежа. Такие допуски про-ставляются в прямоугольных рамках. В каждой рамке содержится исчерпы-вающая информация по допускам для соответствующего размера (рис. 26).

43

Рис. 25

Рис. 26

44

Лекция № 4

КОМАНДЫ РЕДАКТИРОВАНИЯ И СЛУЖЕБНЫЕ КОМАНДЫ В процессе проектирования чертежа конструктором много времени тра-

тится на редактирование. Применение системы AutoCAD позволит значительно сократить временные затраты и повысить точность геометрических построе-ний. Существенной особенностью автоматизированного проектирования явля-ется использование прототипов создаваемого изделия. Чем больше использу-ются ранее разработанные конструкции, тем быстрее создаются новые. Это сравнительно легко осуществить с помощью функций редактирования, предос-тавляемые системой AutoCAD, которые позволяют:

1) удалять фрагменты изображения; 2) восстанавливать случайно удаленные фрагменты; 3) перемещать или поворачивать изображения или отдельные прими-

тивы относительно друг друга; 4) копировать отдельные элементы и располагать их в указанном мес-

те; 5) увеличивать или уменьшать объекты; 6) создавать зеркально-симметричное изображение; 7) изменять свойства (принадлежность к слою, тип линии, цвет) соз-

данных объектов; 8) сопрягать линии и строить изображение фаски; 9) обрезать и удлинять линии; 10) делить объекты на равные части или размечать на сегменты с за-

данным интервалом; 11) разъединять блоки или полилинии на составные части; 12) редактировать полилинии (сглаживать, изменять свойства и т.д.); 13) растягивать фрагменты изображения; 14) проводить линии, расположенные на заданном (постоянном) рас-

стоянии относительно других. Большинство команд редактирования сосредоточено в экранном меню

РЕДАКТ 1 и РЕДАКТ 2, падающем меню «Изменить» или на панелях инст-рументов.

Способ выбора объектов для редактирования осуществляется двумя способами.

В AutoCAD можно сначала выбрать объекты, а затем ввести команду для работы с ними (режим предварительного выбора), или можно сначала вве-сти команду, а затем выбрать объекты в ответ на ее запрос: Выбери объекты.

Объекты выбираются либо с помощью курсора, либо с помощью рамки.

45

Команда СТЕРЕТЬ (ERASE) - удаляет примитивы, выбранные любым из перечисленных способов. Для восстановления объектов, удаленных последней командой, применяется команда ОЙ (OOPS).

Команда ПЕРЕНЕСТИ (MOVE) - перемещает геометрические объекты в поле чертежа в ответ на запросы:

Выберите объекты: Выбрать объекты любым способом и нажать ENTER по завершении работы.

Базовая точка или [Перемещение]<Перемещение>: Указать базовую точку или ввести п.

Вторая точка или <считать перемещением первую точку>: указывается новое положение базовой точки или нажать ENTER.

Командой КОПИРОВАТЬ (COPY) - осуществляется многократ-ное копирование созданных объектов. Запросы компьютера аналогичны при выполнении команды ПЕРЕНЕСТИ, однако запрос нового положения базовой точки может повторятся многократно.

Команда ПОВЕРНУТЬ (ROTATE) – осуществляет поворот одно-го или нескольких выбранных объектов на определенный угол.

При вводе команды в командной строке появляется сообщение: Текущие установки отсчета углов в ПСК: ANGDIR=против ч/с

ANGBASE=0, т. е. по умолчанию отсчет происходит от оси Х против часовой стрелки.

Запросы:

Выберите объекты: Выбрать объекты любым способом и нажать ENTER по завершении.

Базовая точка: Укажите точку.

Угол поворота или [Копия/Опорный угол] <0>: Введите угол, укажите точку, введите к или введите о.

Угол поворота - определяет, на какой угол объект поворачивается во-круг базовой точки. Ось, вокруг которой поворачиваются объекты, проходит через указанную базовую точку и параллельна оси Z текущей ПСК.

Копия - создает копии выбранных объектов для поворота.

Опорный угол - поворачивает объекты с указанного угла на новый, аб-солютный угол.

46

Запросы: Опорный угол <последний опорный угол>: Задать угол числовым значе-

нием или указанием двух точек, определяющих положение сторон.

Новый угол или [Точки] <последний новый угол>: Задать новый аб-солютный угол числовым значением или указанием двух точек.

При повороте объекта типа «видовой экран» границы видового экрана остаются параллельными границам области рисования.

Команда СИММЕТРИЯ (MIRROR) - создает зеркальное отраже-ние существующих изображений относительно выбранной оси, удаляя или со-храняя при этом оригиналы. Команда работает в плоскости, параллельной XY (рис. 27).

Запросы:

Выберите объекты: Выбрать объекты любым способом; по окончании выбора нажать ENTER.

Первая точка оси отражения: Укажите точку (1).

Вторая точка оси отражения: Указать точку (2).

Две указанные точки становятся конечными точками линии, относи-тельно которой объекты отражаются зеркально.

По умолчанию старые объекты сохраняются. По умолчанию, при зеркальном отражении текстового объекта направ-

ление текста не изменяется. Чтобы изменить направление текста на обратное, следует установить значение 1 для системной переменной MIRRTEXT.

Рис. 27

47

Необходимо помнить, что при создании изображений, содержащих штриховку, команду СИМЕТРИЯ необходимо выполнять перед командой ШТРИХ.

Команда МАСШТАБ (SCALE) – позволяет выполнить пропор-циональное увеличение/уменьшение размеров выбранных объектов.

Запросы:

Выберите объекты: Выбрать объекты любым способом и нажать ENTER по завершении выбора объектов.

Базовая точка: Указать точку (Масштабирование выбранных объектов производится относительно базовой точки; это означает, что ее положение не изменяется).

Масштаб или [Копия/Опорный отрезок]: Укажите масштаб, введите к или введите о.

Для увеличения объектов следует задать значение, большее 1. Для уменьшения объектов следует задать значение в диапазоне 0 – 1 (значения за-даются в десятичных числах). Кроме того, увеличивать или уменьшать объекты можно посредством перемещения курсора, удерживая нажатой левую кнопку мыши.

Копия- создает копии выбранных объектов и масштабирует их (рис. 28).

Рис. 28

Опорный отрезок – выполняет масштабирование выбранных объектов относительно существующей и новой длины опорного отрезка.

Команда РАСТЯНУТЬ (STRETCH) - позволяет изменять объек-ты, увеличивая или уменьшая их размеры как в одном направлении, так и с со-хранением пропорций. Кроме того, некоторые объекты можно растягивать, пе-ремещая их конечные точки, вершины или определяющие точки.

48

1. Объекты, которые частично находятся в секущей рамке, растягива-ются.

2. Объекты, которые полностью включены в секущую рамку, или вы-делены отдельно, перемещаются, а не растягиваются.

Для растягивания объекта нужно указать базовую точку и точку пере-мещения.

Команда МАССИВ (ARRAY) – позволяет создавать несколько копий указанных объектов, размещенных в прямоугольном или круговом по-рядке. При вводе команды открывается диалоговое окно, в котором можно вы-брать одну из модификаций:

Прямоугольный – создается прямоугольный массив путем размноже-ния выбранных элементов с заданным количеством рядов и столбцов, обра-зующих прямоугольную матрицу.

Круговой – создается массив путем указания центральной точки, вокруг которой по кругу строятся копии выбранных объектов. В зависимости от вы-бора способа копирования по сетке, будет меняться содержание диалогового окна. На рис. 29 показано диалоговое окно для формирования прямоугольного массива.

Рис. 29

На рис. 30 показано диалоговое окно для формирования кругового мас-сива.

49

Рис. 30

На рис. 31 изображен: а) прямоугольный массив; б) круговой массив.

а) б)

Рис. 31

Команда ОБРЕЗАТЬ (TRIM) - частичное удаление отрезка, поло-сы, дуги и двухмерной полилинии относительно режущей кромки (рис. 32).

50

Рис. 32

Команда УДЛИНИТЬ (EXTEND) – удлиняет линии до указанной кромки (рис. 33).

Если задано несколько граничных кромок, то объект удлиняется до пер-вой.

Команда РАЗОРВАТЬ (BREAK) – разбивает объект на части.

Рис. 33

Если для выбора объекта используем прямое указание, то первая опре-деленная курсором точка является точкой начала разрыва. Если выбираем ука-зание в скобке, то на запрос надо ввести Первая точка.

Вторая точка необязательно должна быть на объекте, AutoCAD находит ближайшую на нем. Если вторая точка разрыва совпадает с первой то стирания части примитива не происходит, а объект делится на два объекта такого же ти-па.

При использовании команды для разрыва окружности удаляется дуга от первой до второй точки в направлении против часовой стрелки.

Команда СОЕДИНИТЬ (JOIN) позволяет объединить два объек-та или несколько, ранее составляющее единое целое или предположительно мо-гут составлять единое целое. Объекты могут иметь зазор. Можно также создать

51

замкнутые круги и эллипсы из дуг и эллиптических дуг. Можно соединять сле-дующие объекты:

� Дуги. � Эллиптические дуги. � Отрезки. � Полилинии. � Сплайны.

Объект, к которому необходимо присоединить подобные объекты, назы-вается исходным объектом. Объекты, которые необходимо присоединить, должны находиться в одной плоскости.

Команда СОПРЯЖЕНИЕ (FILLET) позволяет выполнять со-пряжение отрезков, дуг, окружностей или линейных сегментов двухмерной по-лилинии дугой заданного радиуса.

Сопрягаемые объекты могут принадлежать одному слою, тогда линия сопряжения строится в данном слое, в противном случае линия сопряжения проводится в текущем слое.

Если выбранные объекты - отрезки или линейные сегменты двухмерной полилинии, AutoCAD удлиняет или подрезает их до пересечения. Затем в зави-симости от выбора Режим отрезки обрезаются или нет. На рис. 34 показаны возможные варианты сопряжения двух геометрических отрезков.

Рис.34

52

Запросы: Текущие настройки: Режим = С ОБРЕЗКОЙ, Радиус сопряжения =

10.0000. Выберите первый объект или [оТменить/полИлиния/раДиус/Обрезка/

Несколько]: Выберите объект любым способом или задайте опцию.

Выберите второй объект или нажмите клавишу Shift при выборе, чтобы создать угол: - Выберите второй объект или нажмите клавишу SHIFT при вы-боре, чтобы создать угол.

При сопряжении полилинии (рис. 35) AutoCAD строит дуги сопряжения во всех точках пересечения линейных сегментов двумерной полилинии (рис. 35).

Рис.35

Сопрягаемые линейные сегменты двухмерной полилинии не обязатель-но являются смежными — между ними могут находиться другие сегменты. В последнем случае команда СОПРЯЖЕНИЕ удаляет промежуточные сегменты, заменяя их сопрягающими линиями.

При сопряжении двух окружностей, двух дуг, отрезка и окружности, от-резка и дуги правила построения такие же, как для двух отрезков, но можно по-строить несколько вариантов сопряжения, в зависимости от выбора места плав-ного соединения.

AutoCAD выбирает дугу сопряжения, конечные точки которой ближе всего к месту выбора сопрягаемых объектов.

На рис. 36 показаны возможные варианты сопряжения отрезка и дуги, а на рис. 37- двух окружностей. Местоположение дуги сопряжения зависит от выбора точек на сопрягаемых элементах. При построении плавного соединения с дугой сопряжения отрезки, дуги и сегменты полилинии могут обрезаться и удлиняться. Окружности не обрезаются.

Последний введенный радиус сопряжения запоминается как часть файла рисунка и выводится в командную строку при повторном использовании ко-манды СОПРЯЖЕНИЕ. Если значение радиуса равно нулю, то происходит слияние линий в одну точку.

53

Если значение радиуса скругления отлично от нуля, то компьютер вста-вит дуги сопряжения в каждую вершину, в которой сходятся два линейных сег-мента. Если линейные сектора полилинии соединены дугой, но в продолжении могут пересекаться, то дуга удаляется, отрезки продлеваются до пересечения и затем сопрягаются.

Сопряжение нельзя построить для сегментов очень коротких, для расхо-дящихся сегментов, соединенных дугой. При этом выдается сообщение: Не-верно.

Можно построить сопряжение для параллельных отрезков, прямых, лу-чей, где радиус сопряжения выбирается автоматически равный половине рас-стояния между линиями.

Рис. 36 Рис. 37

Команда ФАСКА (CHAMFER) – позволяет обрезать два пересе-кающихся отрезка на указанном расстоянии от точки пересечения и соединить эти отрезки новым линейным сегментом.

Запросы: (Режим С ОБРЕЗКОЙ) Параметры фаски: Длина1 = 0.0000, Длина2 =

0.0000. Выберите первый отрезок или [оТменить/полИлиния/Длина/Угол/Обрезка/ Ме-тод/Несколько]: Д Выбрать объекты любым способом или задать опцию.

Определяет первую из двух кромок для определения 2D фаски или сня-тия фаски кромки трехмерного твердотельного объекта.

54

Выбрать второй отрезок или нажать клавишу Shift при выборе, чтобы создать угол: Использовать любой способ выбора объекта, или нажать и удер-живать клавишу SHIFT и выбрать объект, чтобы создать острый угол.

При выборе линий или полилиний их длины регулируются для соответ-ствия длине линии фаски. Можно удерживать нажатой клавишу SHIFT при вы-боре объектов для замены значения текущих расстояний фаски на 0.

Если выбранные объекты являются линейными сегментами двухмерной полилинии, они должны быть либо смежными, либо разделенными одним сег-ментом. Если они разделены другим сегментом полилинии, команда ФАСКА удалит сегмент, разделяющий их, и заменит его фаской

Значением первой длины катета фаски по умолчанию является послед-няя заданная длина. Значение второй длины по умолчанию совпадает со значе-нием первой длины, при этом получаются симметричные фаски с углом 45°. Если вы хотите задать фаску другими параметрами, то выбор Угол позволяет задать длину для первой линии и угол наклона фаски относительно первой ли-нии.

Выбор Метод позволяет выбрать один из методов задания размеров фа-сок - длиной двух катетов или длиной одного катета и углом.

При выполнении команды можно обрезать линии с помощью выбора Обрежь или не обрезать - Не обрежь.

Если оба отрезка располагаются на одном и том же слое, то и фаска бу-дет изображена в том же слое. Если отрезки расположены в разных слоях, то фаска будет строиться в текущем слое. При задании катетов, равных нулю, ли-нии, определяющие контуры детали, сойдутся в одну точку.

Для построения фасок на полилинии необходимо сделать выбор Поли-линия. Выбранные сегменты должны быть смежными или разделенными од-ним сегментом.

Команда РАСЧЛЕНИТЬ (EXPLODE) разбивает сложный при-митив на отдельные элементы.

После выполнения команды цвет, тип и вес линий расчлененного объек-та может измениться. Другие результаты расчленения имеют отличия, опреде-ляемые типом расчленяемого составного объекта. Ниже приведены сведения о конкретных объектах и их расчленении.

Для расчленения объектов с одновременным изменением их свойств ис-пользуют команду ВЗОРВАТЬ.

2D и компактные полилинии

55

Ширина полилинии и данные о касательных игнорируются. После рас-членения широких полилиний полученные отрезки и дуги располагаются по осевой линии полилинии.

3D полилинии

Расчленяются на отрезки. Полученные отрезки наследуют исходный тип линий.

3D тела

Выполнение расчленения плоских граней на области. Неплоские грани расчленяются на поверхности.

Дуга

Дуги в неоднородно масштабированных блоках при расчленении преоб-разуются в эллиптические дуги.

Блок

Расчленение одного уровня вложенности блоков. Полилинии или вло-женные блоки, содержащиеся в блоке, не расчленяются. Их расчленение необ-ходимо выполнить отдельно.

Блоки с равными коэффициентами по осям X, Y и Z расчленяются на со-ставляющие объекты. Если блок вставлен с различными масштабными коэф-фициентами по осям X, Y и Z, результат расчленения непредсказуем.

Если неоднородно масштабированные блоки содержат объекты, которые невозможно расчленить, они группируются в неименованный блок (обозначае-мый префиксом “*E”) и снабжаются ссылкой как неоднородно масштабирован-ные. Если не удалось расчленить ни один объект блока, то данное вхождение блока остается нерасчлененным. Так, тела, ACIS-тела и области из неоднородно масштабированного блока не расчленяются.

При расчленении блока с атрибутами значения атрибутов удаляются; ос-таются только их описания.

Не могут быть расчленены блоки, вставленные командой МВСТАВИТЬ, внешние ссылки и их зависимые блоки.

Круг

Круги в неоднородно масштабированных блоках при расчленении пре-образуются в эллипсы.

Выноски

56

Расчленяются на отрезки, сплайны, фигуры (стрелки), блоки (стрелки, блоки пояснений), многострочный текст и рамки допусков (в зависимости от типа выноски).

Многострочные тексты

Расчленяются на отдельные текстовые объекты.

Мультилинии

Расчленяются на отрезки и дуги.

Многогранные сети

Сети с одной вершиной расчленяются на точки. Сети с двумя вершина-ми расчленяются на отрезки. Сети с тремя вершинами расчленяются на трех-мерные грани.

Область

Расчленяются на отрезки, дуги и сплайны.

Команда ПОДОБИЕ (OFFSET) позволят создавать геометриче-ские объекты, с заданным смещением, подобные изображенному на дисплее (рис. 38).

Запросы: Текущие настройки: Удалить исходные=Нет Слой=Источник

OFFSETGAPTYPE=0.

Укажите расстояние смещения или [Через/Удалить/Слой] <30.0000>:

Задать расстояние смещения (Смещение задается с помощью уст-ройства указания или вводом с клавиатуры).

Выберите объект для смещения или [Выход/Отменить] <Выход>: Выбе-рите исходный объект.

Укажите точку, определяющую сторону смещения, или Вы-ход/Несколько/ Отменить]: Укажите сторону смещения. Показать курсором в какую сторону смещать (вправо или влево, внутрь или наружу).

Задаваемое смещение должно быть больше нуля, если строится фигура, подобная широкой полилинии, то смещение будет задаваться от осевой линии.

При изображении подобных дуг или окружностей смещение может быть задано неправильно (например, получается отрицательный радиус), тогда поя-вится сообщение:

Невозможно провести с таким смещением.

57

При выборе примитива, отличного от отрезка, дуги, двухмерной поли-линии, эллипса, эллиптической дуги, прямой, луча или сплайна, появится со-общение:

Не могу создать объект, подобный данному.

Рис. 38

Команда ПОЛРЕД (PEDIT) - позволяет редактировать полилинии: 1) объединять любое количество соседних отрезков, дуг и двухмерных

полилиний в единую полилинию; 2) разбить полилинию на две; 3) задать ширину полилинии, изменить ширину отдельных сегментов; 4) переместить выбранные вершины полилинии и добавить к ней новые

вершины; 5) замкнуть открытую полилинию или разъединить замкнутую; 6) сгладить все изломы и изгибы или заменить участки ломаной линии

гладкой кривой. Запросы:

Выберите полилинию или [Несколько]: Выбрать объекты любым спосо-бом или ввести н.

Дальнейшие запросы в командной строке зависят от того, какой объект выбран: 2D полилиния, 3D полилиния или 3D полигональная сеть.

Если выбранный объект является линией или дугой, отобразится сле-дующий запрос:

Выбранный объект - не полилиния.

58

Сделать его полилинией? <Y>: Ввести д или н или нажать клавишу ENTER.

При ответе д такой объект преобразуется в двухмерную полилинию, со-стоящую из одного сегмента. Полученную полилинию можно отредактировать. Этой операцией можно пользоваться для объединения отрезков и дуг в полили-нию. Если значение системной переменной PEDITACCEPT равно 1, то такой запрос не выдается, и выбранный объект автоматически преобразуется в поли-линию.

Несколько - Возможность выбора нескольких объектов.

Выбор 2D полилинии - отобразится следующий запрос:

Задайте опцию [Замкнуть/Добавить/Ширина/Вершина/Сгладить/Сплайн/ Убрать сглаживание/Типлин/Отменить]: Задать опцию или нажать ENTER для завершения команды.

Если полилиния в текущий момент замкнута, опция "Замкнуть" заменя-ется опцией "Разомкнуть". 2D полилинии можно редактировать только в том случае, если направление нормали параллельно оси Z текущей ПСК.

Замкнуть - создать замыкающий сегментполилинии, соединяющий его последний сегмент с первым. Полилиния считается открытой, пока ее не замк-нуть с помощью параметра "Замкнуть".

Открыть - удалить замыкающий сегмент полилинии. Полилиния счита-ется замкнутой до ее размыкания с помощью параметра "Открыть".

Добавить – добавить отрезок, дугу или другую полилинию, какой-либо конец которой совпадает с концом данной полилинии, а также отменить сгла-живание для полилиний, сглаженных дугой. Конец добавляемого объекта дол-жен точно совпадать с одной из конечных точек полилинии, за исключением случаев, когда в ответ на первый запрос команды ПОЛРЕД была выбрана опция "Несколько". Эта опция позволяет объединять несоприкасающиеся полилинии, если их конечные точки лежат на расстоянии, не превышающем заданное.

Ширина - задать новую единую ширину для всей полилинии.

Для изменения начальной и конечной ширины отдельных сегментов можно воспользоваться также параметром "Ширина" опции "Редактировать вершину".

Вершина - редактировать вершины. Можно осуществлять выбор и пе-ренос вершин и другое редактирование вершин и прилегающих сегментов. Первая вершина полилинии помечается на экране крестиком (X). Если для этой вершины задана касательная, то ее направление указывается стрелкой.

В командной строке выдаются следующие запросы:

59

[След/Пред/Разорвать/Вставить/Перенести/РеГен/Выпрямить/Касательная/Ширина/выХод] <текущая>: Задать опцию или нажать ENTER.

При нажатии ENTER выполняется одна из опций по умолчанию ("След" или "Пред").

Сгладить - заменить существующую полилинию гладкой кривой

(сгладить все вершины). Кривая состоит из дуг, соединяющих каждую пару

вершин. Для достижения нужного эффекта система вставляет в полилинию

дополнительные вершины. Если результат не устраивает, то можно использо-

вать ключ Вершина, добавить новые вершины, а затем повторить операцию

сглаживания.

Сплайн - создать кривую, скругляющую вершины полилинии. Верши-

ны являются как бы каркасом для построения кривой, которая обязательно

проходит через первую и последнюю точки, если полилиния не замкнута. К

промежуточным точкам кривая может подходить достаточно близко, но не ка-

саться их. Такие кривые называются В-сплайнами. Сплайны могут быть

квадратичными и кубическими. На рис. 39 показано различие между сглажи-

ванием с помощью дуг и сплайнами.

Рис. 39

60

Типом сплайна управляет системная переменная SPLINETYPE: значе-ние 5 соответствует квадратичному В-сплайну, значение 6 - кубическому В-сплайну.

Если исходная полилиния содержит дуговые сегменты, то при формиро-вании сплайна они спрямляются. Если ширина сегментов полилинии различ-ная, то ширина сплайна будет плавно меняться от значения ширины в первой вершине к значению ширины в конечной вершине (рис. 40).

Рис. 40

Каркасы сплайнов обычно не высвечиваются на экране, но при желании их можно увидеть, установив системную переменную SPLFRAME равную 1 (по умолчанию она равна 0).

Качеством сплайновой аппроксимации управляет системная переменная SPLINESEGS. По умолчанию она равна 8. Большее значение переменной со-ответствует большему числу сегментов, которые будут нарисованы.

Убрать сглаживание - удаляет сглаживание. Удаляет любые дополни-тельные вершины, вставленные, при операции сгладь, и выпрямляет все сег-менты полилинии.

Типлин - задает способ генерации типа линии в вершинах полилинии. Значение Откл означает генерацию заданного типа линии. Данная операция не

61

действует для полилиний с сегментами переменной ширины. Режимом генера-ции типа линии для новых полилиний управляет системная переменная PLI-NEGEN.

Отменить - отменяется действие операций редактирования до наступ-ления состояния, существовавшего в начале сеанса ПОЛРЕД.

Большинство команд действуют как на сплайн или сглаженную кри-вую, так и на первоначальную полилинию. Команда ПОДОБИЕ создает по-лилинию, соответствующую сплайну. Команды ПОДЕЛИТЬ, РАЗМЕТИТЬ, ПЛОЩАДЬ, ШТРИХ, СОПРЯЖЕНИЕ и ФАСКА действуют только на сплайн, каркас для них не доступен.

Служебные команды Служебные команды – это команды, которые помогают организовать

работу в системе AutoCAD наиболее быстро и рационально. Построение чертежа на компьютере неразрывно связано с понятием

слой, ранее незнакомое конструкторам. СЛОЙ (LAYER) - это особая прозрачная среда, которой присущ свой тип линии и цвет. При наложении не-скольких слоев друг на друга, если линии не совпадают, мы получим чертеж, на котором будут присутствовать построения, принадлежащие всем слоям.

Каждому слою присваивается имя, которое может содержать до 31 знака, включая буквы, цифры и специальные символы. Слой может быть ви-димым Вкл и невидимым Откл. Изображаются на дисплее только те прими-тивы, которые принадлежат видимому слою; однако примитивы в невидимых слоях являются частью чертежа и участвуют в регенерации. Слой может быть замороженным или размороженным. Замораживание означает отключение видимости слоя и исключение примитивов, принадлежащих данному слою в регенерации. Слой может быть также блокированный или разблокирован-ный – примитивы на блокированном слое остаются видимыми, но их нельзя редактировать. Блокированный слой можно сделать текущим, менять цвет и тип линии. Для определенного слоя может быть запрещен вывод на печать (например слой, в котором выполняются вспомогательные построения).

Каждый слой имеет свои: 1) цвет Color примитивов; 2) тип линии Linetype – данным типом линии будут изображаться все

примитивы, принадлежащие слою; 3) ширину линии Lineweight.

При создании нового рисунка автоматически выводится слой с именем 0, которому присваивается белый цвет и тип линии CONTINUOUS (НЕПРЕ-РЫВНЫЙ). Невозможно удалить слои 0 и DEFPOINTS, слои с объектами (включая объекты в определениях блоков), текущий слой, а также слои, зави-симые от внешних ссылок.

62

Слои в частично открытых чертежах также рассматриваются в качестве ссылочных и не могут быть удалены.

При создании нового слоя можно использовать диалоговое окно Дис-петчер свойств слоев (рис. 41).

Нажатием кнопки Создать слой создаются слои с именами Слой1, Слой2 и т.д., белым цветом и типом линии CONTINUOS (НЕПРЕРЫВНЫЙ), которые можно изменить. Для установки цвета и типа линии используются со-ответствующие диалоговые окна Выбор цвета и Выбор типа линии.

Все вновь создаваемые в AutoCAD объекты размещаются на текущем слое. Для того чтобы сделать слой текущим, необходимо установить курсор на

нужный слой и мышью выбрать кнопку Текущий или путем выбора его из раскрывающегося списка управления слоями в строке свойств объектов.

Рис. 41

В процессе создания чертежа удобно пользоваться сеткой. Команда СЕТКА (GRID) - выдает изображение координатной сетки с

любым требуемым интервалом. Она помогает приблизительно оценить относи-тельные размеры объектов. Сетка не является частью чертежа, а предназначена только для визуальной координации и никогда не выводится на принтер. Для управления видимостью сетки используется клавиша <F7>, или соответствую-щая кнопка в строке состояния.

Команда ШАГ (SNAP) – обеспечивает дискретное перемещение курсо-ра, с любым задаваемым интервалом. Опция «Аспект» Позволяет задавать раз-личные интервалы шаговой привязки по X и по Y.

63

Устанавливается сетка изометрической привязки, в которой положения привязки изначально располагаются под углами 30 и 150 градусов. В случае изометрической привязки параметр "Аспект" не может принимать разные зна-чения. Линейчатая сетка не совпадает с изометрической сеткой привязки.

Режим ШАГ обеспечивается клавишей <F9> или соответствующей кнопкой в строке состояния.

Команда ОРТО (ORTHO) - позволяет рисовать прямые и перемещать геометрические объекты только параллельно осям текущей системы координат.

Управление данной командой осуществляется клавишей <F8> или кноп-кой в строке состояния.

При выполнении чертежей и других графических документов точные геометрические построения требуют умения восстанавливать перпендикуляры, проводить касательные, делить отрезки пополам, находить конечные точки. Для этого в AutoCAD существует специальное средство.

Объектная привязка – особый механизм, позволяющий быстро опреде-лять нужную точку на чертеже при построении геометрического образа, или строить линии в заданном направлении (параллельно, перпендикулярно и.т.д.).

Команда ПРИВЯЗКА (OSNAP) - устанавливает режим объектной привязки.

Механизм объектной привязки срабатывает, когда AutoCAD запрашива-ет точку. На экранном курсоре появляется специальный символ – мишень. С помощью этого символа происходит поиск кандидатов объектной привязки.

При выводе команды ПРИВЯЖИ появляется запрос: Режимы объектной привязки: Возможны следующие режимы: Конточка - привязка к ближайшей конечной точке линии или дуги,

границы области или трехмерного тела. Середина - средняя точка прямой, дуги. Центр - центр окружности, дуги, эллипса (указать окружность, дугу,

эллипс). Узел - привязка к точечному элементу. Квадрант – привязка к точке квадранта дуги, эллиптической дуги, эл-

липса или круга (точка, лежащая на пересечении осевой линии и окружности). Пересечение - пересечение двух прямых, прямой с дугой или окруж-

ностью, двух окружностей, сплайнов, областей и т.д..

Продолжение - создание временной вспомогательной линии, являющей-ся продолжением объекта, над конечной точкой которого проходит курсор.

Твставки - привязка к точке вставки текста, атрибута, формы, опреде-ление атрибута или блока.

Ближайшая - привязка к точке на прямой, дуге или окружности, кото-рая оказалась ближайшей к курсору.

64

Кажущееся пересечение - привязка к точке предполагаемого пересече-ния (пересечения линий в пространстве нет, а на экране мы видим точку пере-сечения). Данная привязка работает с кривыми и границами областей, но не ра-ботает с границами и углами трехмерных тел. Реализует два режима: поиск ви-димой на экране точки пересечения элементов или их продолжения.

Нормаль - привязка к точке на прямой, окружности, эллипсе, сплайне или дуге, которая образует совместно с данной точкой нормаль к этому объек-ту.

Касательная - привязка к точке на окружности или дуге, которая при соединении с данной точкой образует касательную.

Все режимы объектной привязки могут быть использованы в любой комбинации. Команда осуществляется в последовательности, перечисленной выше. Текущие режимы объектной привязки можно задать через диалоговое окно Режимы рисования (рис. 42).

Рис. 42

В процессе формирования сложных чертежей экранное поле засоряется - накапливаются маркеры (если включены), при стирании или переносе объектов исчезают совмещенные с ними части других объектов – изображение на дис-плее постепенно теряет качество.

Команда ОСВЕЖИТЬ (REDRAWALL) - обновляет текущий видовой экран, удаляя маркеры.

При переопределении гарнитуры шрифта, режима закрашивания, значи-тельном изменении вида и других операциях иногда требуется не только обно-вить вид, но и перестроить изображение на виртуальном экране. При регенера-ции, кроме перерисовки изображения, происходит пересчет экранных коорди-нат всех объектов базы данных рисунка.

65

Команда РЕГЕН (REGEN) - регенерирует изображение (перестраивает изображение по геометрическому описанию чертежа).

Иногда в процессе работы возникает необходимость полной регенера-ции рисунка с пересчетом экранных координат всех объектов. В этом случае AutoCAD выполняет регенерацию автоматически с выдачей соответствующего сообщения.

Выполняя чертеж большого размера, который содержит много линий, бывает необходимо увеличить отдельный фрагмент, не меняя абсолютных раз-меров всего чертежа или уменьшить размеры, чтобы в поле видового экрана попало все изображение.

Команда ПОКАЗАТЬ или ЗУМИРОВАТЬ (ZOOM) - позволяет управлять размером вида на экране.

Вызвать различные режимы можно из падающего меню Вид. Прозрачный режим команды ПОКАЗАТЬ недоступен во время выпол-

нения команд ТЗРЕНИЯ, ДВИД, ПАН и ВИД или в процессе работы самой ко-манды ПОКАЗАТЬ.

Возможны следующие режимы:

Все - выполняется зумирование до лимитов сетки или текущих границ (в зависимости от того, что больше). Для 3D видов команда "ПОКАЗАТЬ Все" эквивалентна команде "ПОКАЗАТЬ Границы". На экране отображаются все объекты, даже если чертеж выходит за лимиты сетки.

При использовании опции "Все" команды ПОКАЗАТЬ в прозрачном ре-жиме следует помнить о том, что эта опция всегда производит регенерацию чертежа.

Центр - зумирование с помощью рамки, определяемой центральной точ-кой и коэффициентом увеличения или высотой. Задание небольшого значения высоты приводит к увеличению изображения. Задание большего значения при-водит к уменьшению изображения.

Масштаб - позволяет задать числовой коэффициент изменения масшта-ба изображения. Масштабирование вида используется тогда, когда необходимо увеличить, или уменьшить изображение на точно заданную величину. При этом необходимо указать коэффициент экранного масштабирования одним из трех способов:

1) относительно полного вида; 2) относительно текущего вида; 3) относительно единиц пространства листа.

Если ввести значение с символом x (латинское) на конце, коэффициент будет исчисляться относительно текущего изображения. Например, в результа-те ввода 2x каждый объект будет выведен на экран с размером вдвое большим, чем его текущий размер.

66

Если после ввода значения набрать символы xл (x латинское, л русское), коэффициент масштаба будет исчисляться относительно единиц пространства листа. Например, в результате ввода 0.5xл пространство модели уменьшится вдвое относительно пространства листа. Можно создать лист с видовыми экра-нами, каждый из которых будет отображать объекты с разным масштабом.

При вводе только цифрового значения масштабный коэффициент вы-числяется относительно лимитов чертежа. (Данная опция используется редко.) Например, в результате ввода числа 2 объекты чертежа будут увеличены вдвое по отношению к тому, как они выглядели бы в лимитах чертежа.

Рамка - увеличивает часть изображения, которая задается рамкой. При этом курсором отмечают два противоположенных угла рамки.

Назад - возвращается к предыдущему виду. AutoCAD хранит в памяти все операции редактирования и может восстановить последовательно по одно-му все виды, которыми мы пользовались в текущем сеансе.

Динамика - динамическое задание области отображения. Используется для изменения вида без регенерации рисунка. Перемещать видовое окно по ри-сунку и изменять его размеры можно с помощью устройства указания. При пе-ремещении устройства указания область, ограниченная рамкой со знаком «Х» в центре, передвигается по полю чертежа без изменения размеров. Если нажать на левую клавишу, появится знак «→»; при этом, перемещая курсор, можно изменять размеры области изображения. Нажатием клавиши <ENTER>, зафик-сированный в рамке вид увеличивается до видового экрана.

Границы - отображение области, которая содержит все примитивы дан-ного чертежа.

Реальное время - изменение масштаба изображения в режиме реально-го времени. Пользователь может изменять размер изображения путем переме-щения курсора по видовому экрану вверх или вниз. Поместив курсор в середи-ну изображения и не отпуская левую кнопку мыши, можно получить двукрат-ное увеличение, перемещением курсора в верхнюю часть видового экрана. Пе-ремещение курсора вниз до нижней границы позволяет получить двукратное уменьшение. Если отпустить кнопку мыши действие данного режима приоста-новится. Для выхода из режима следует использовать клавиш <ENTER> или <Esc>.

Объект - максимальное увеличение одного или нескольких выбранных объектов по центру области рисования. Объекты можно выбирать до или после вызова команды ПОКАЗАТЬ.

Команда ПАН (PAN) - обеспечивает возможность интерактивного панорамирования изображения. AutoCAD позволяет просмотреть любую часть изображения, без изменения масштаба, как бы перемещая экран по плоскости чертежа.

67

Команда ЛИМИТЫ (LIMITS) позволяет установить границы для соз-даваемого рисунка в пространстве модели или в пространстве листа. Она может быть вызвана из падающего меню «Формат». В AutoCAD границы рисунка выполняют три функции:

1) определяют диапазон изменения координат точек; 2) контролируют рисунок в пределе координатной сетки; 3) определяют, какая часть рисунка отображается на экране по коман-

де ПОКАЖИ ВСЕ. Границы рисунка - это две двухмерные точки с координатами x и y (по

оси z границы не устанавливаются) в мировой системе координат: координаты левого нижнего и правого верхнего углов, определяющие прямоугольную об-ласть.

Запросы команды: Переустановка лимитов пространства модели: Левый нижний угол или [Вкл/Откл] <0.0000,0.0000>: задает новое зна-

чение левого нижнего угла, или опцию, или ENTER. Вкл - включается контроль соблюдения границ. AutoCAD позволяет

вводить только точки, определенные заданной границей. Откл - отключается контроль соблюдения границ изображения. Точка – задается новое значение левого нижнего угла и выдается запрос

на ввод правого верхнего угла. Лимиты должны полностью удовлетворять размерам создаваемой моде-

ли. Например, если она имеет размеры 150х200х50 мм, значения лимитов должны превышать первые две цифры. В пространстве листа лимиты обычно задают размерами листа бумаги. Следовательно, поле сетки (если она включе-на) должно вмещать скомпонованный чертеж, включая графические объекты, размерные обозначения, основную надпись. Если формат листа равен 210х297мм, следует установить десятичный формат единиц и определить лими-ты заданием точек (0,0) - левый нижний угол прямоугольника, (210, 297) - пра-вый верхний угол.

68

Лекция № 5

РАЗРАБОТКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧ-НЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ В СРЕДЕ AUTOCAD

Правила оформления чертежей, а также их содержание зависят от ряда

факторов, знание которых позволяет выпускать конструкторскую документа-цию высокого качества, удовлетворяющую запросам современного производст-ва.

Выполнение чертежа детали Детали можно распределить на несколько групп по некоторым общим

признакам: геометрическому, конструктивному, технологическому и т.д. Так, рассматривая деталь по геометрическому признаку, за основу при-

нимают ее форму, т.е. поверхности, которыми она ограничена (многогранник; деталь, ограниченная поверхностями вращения или другими кривыми поверх-ностями; деталь комбинированной формы).

Рассматривая деталь по конструктивному признаку, за основу принима-ют ее назначение.

Рассматривая деталь по технологическому признаку, за основу прини-мают технологический процесс ее изготовления (обработка резанием, литье, ковка, штамповка и т.д.).

Все перечисленные признаки находятся во взаимосвязи между собой и влияют друг на друга. Действительно, форма детали и ее назначение часто оп-ределяют технологию изготовления и наоборот. Например, плоскую деталь це-лесообразно вырубать из листового материала; некоторые тонкостенные детали - штамповать; деталь, изготавливаемую из чугуна, - отливать с последующей механической обработкой.

Таким образом, приступая к выполнению чертежа детали, целесообразно рассматривать ее форму с учетом технологии изготовления и назначения.

Правильным выбором различных изображений обеспечивается нагляд-ность и удобство чтения чертежа.

В большинстве случаев деталь изображают на чертеже в том положении, в котором она будет находиться в механизме.

Детали, рабочее положение которых может меняться, изображают на чертеже в соответствии с преобладающим размещением их в процессе изготов-ления. Так, детали, ограниченные поверхностями вращения и обрабатываемые путем наружной обточки или расточки - валы, оси, центры, шпиндели, штоки, втулки, гильзы, стаканы, шкивы, поршни и др., следует располагать на чертеже в том положении, которое они занимают во время обработки точением, т.е. их геометрическая ось должна быть горизонтальна.

Количество изображений - видов, разрезов, сечений, выносных элемен-тов и т.д. – зависит от степени сложности детали. Важно помнить, что их коли-

69

чество должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о форме и размерах изделия.

Чертежом детали называется конструкторский документ, содержа-щий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

В соответствии со стандартами ЕСКД на чертеже детали указывают: 1) обозначения размеров; 2) обозначения предельных отклонений размеров; 3) обозначения предельных отклонений геометрической формы и рас-

положения поверхностей; 4) обозначение шероховатости поверхностей деталей; 5) обозначения покрытий и показателей свойств материала готовой де-

тали; 6) технические требования к материалу, размерам и форме детали и

другие данные, которым она должна соответствовать перед сборкой. В основной надписи чертежа детали указывают материал детали в соот-

ветствии с обозначением, установленным стандартом на материал. Выполнение чертежа детали в среде AutoCAD аналогично выполнению

его вручную, с помощью чертежных инструментов (циркуля, линейки, каран-даша и т.д.) с той лишь разницей, что роль инструментов отводится компью-теру.

Перед началом работы необходимо выполнить ряд подготовительных операций:

1. Задать формат чертежа, например формат А4 (Команда: ЛИМИ-ТЫ).

2. Установить режим вывода на экран сетки, например с шагом в 10 мм.

3. Загрузить необходимые типы и размер шрифтов, используя диало-говое окно Текстовые стили, которое можно выбрать из падающе-го меню «Формат».

4. Загрузить необходимые типы линий. Команда Типы линий нахо-дится в падающем меню и выводится через диалоговое окно Дис-петчер типов линий. Для конструкторской документации чаще всего используются непрерывные (continuous), штрихпунктирные (осевые) и пунктирные (невидимые) линии.

5. Создать необходимые слои. Слово Послою означает, что примитив будет создаваться в соответствии

с типом линии, определенным для текущего слоя. Слово Поблоку означает, что примитивы будут изображаться сплошными (continuous) линиями. Объединен-ные в блок, эти примитивы принимают тип линии, установленный для слоя, ко-торому принадлежит точка вставки блока.

Определенный тип линии может быть присвоен любому примитиву также с помощью строки свойств объектов, но изображать различными типами

70

линий можно только отрезки, дуги, круги и двухмерные полилинии. Все ос-тальные примитивы выполняются непрерывным типом линии.

Рис. 43

Длина штрихов и пробелов, составляющих штрихпунктирную линию измеряется в условных единицах. Начальная установка масштаба типа линии для каждого рисунка - одна условная единица. В процессе работы можно ме-нять масштаб изображения линии с помощью команды ЛМАСШТАБ (LTSCALE) .

Запрос: Новый масштаб <по умолчанию>: Ответом на запрос должен быть положительный масштабный коэффи-циент, после изменения которого, изображение на экране регенерирует-ся. Для выполнения простых чертежей можно пользоваться одним слоем,

но для более сложных построений целесообразно использовать несколько сло-ев.

Назначение слоев следующее: 1-й слой – слой, содержащий осевые линии (тип линии для слоя осе-

вая или осевая2 с более мелким масштабом; 2-й слой - слой вспомогательных построений; 0-й слой - слой основных линий чертежа; 4-й слой - слой для создания штриховки. Создается если конфигура-

ция поля штриховки достаточно сложная.

71

Целесообразно обвести данное поле полилинией и затем заштриховать. Для наглядности построений каждому слою можно присвоить свой цвет.

После того, как подготовительные операции закончены, можно присту-пать непосредственно к выполнению чертежа.

Первый этап: в слое 0 формируем внутреннюю рамку чертежа и основ-ную надпись, которую затем записываем в отдельный блок, что позволит ис-пользовать рамку и основную надпись многократно.

Второй этап: используя слой 1, проводим все осевые линии; причем можно провести общую осевую для главного вида и вида сверху, а затем, с по-мощью команды РАЗОРВИ, разбить ее на две (рис. 44). Третий этап: в слое 2 выполняем все построения. Чертим окружности; затем проводим линии связи (вспомогательные линии) для половины главного вида, если деталь симметричная (рис. 45).

Четвертый этап: изображение контуров детали выполняем в слое 0, ис-пользуя команду ПЛИНИЯ и привязки. Привязки помогают точно указывать путь для построения полилинии (рис. 46). Затем устанавливаем толщину основ-ных линий – 1мм. Используя команду ЗЕРКАЛО, отображаем конуры детали относительно оси симметрии.

Рис. 44

72

Рис. 45

Пятый этап: для выполнения штриховки используем слой 0 и команду ШТРИХ. Закончив формирование основных линий и штриховки, можно

выключить слой вспомогательных построений и включать его только в том случае, если в дальнейшем понадобиться внести изменения в конфигура-цию детали.

Шестой этап: простановку размеров можно выполнять в слое 0 или в отдельном слое, если в дальнейшем чертеж детали будет использоваться для выполнения сборочного чертежа. Предварительно устанавливаем высоту шрифта размерного текста, длину стрелок и т.д. В заключение проставляем ше-роховатость поверхностей, допуски и вписываем текстовую информацию (Рис. 47).

Рис. 46

73

Рис. 47

74

Выполнение сборочного чертежа Сборочной единицей называется изделие, составные части которого

подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе (свинчива-нием, клепкой, сваркой, пайкой и т.п.).

Сборочный чертеж - это графический документ, содержащий изобра-жение изделия и другие данные, необходимые для его сборки (изготовления) и контроля (рис. 48)

Рис. 48

Согласно ГОСТ 2.109-73 сборочный чертеж должен содержать: 1) изображение сборочной единицы, дающее представление о распо-

ложении и взаимной связи составных частей, соединяемых по дан-ному чертежу, и обеспечивающее возможность осуществления сборки и контроля. Допускается помещать на чертеже схему соеди-нения или расположения составных частей изделия;

2) размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены или проконтролированы по дан-ному сборочному чертежу в процессе сборки;

3) указания о характере сопряжения разъемных частей изделия, если точность сопряжения достигается не заданным отклонением раз-

75

меров, а подбором, пригонкой и т. п. На чертеже могут быть при-ведены указания о способе соединения неразъемных частей (свар-ных, паянных и др.);

4) номера позиций составных частей, входящих в изделие; 5) основные характеристики изделия; 6) габаритные, установочные, присоединительные и другие необходи-

мые справочные размеры. К сборочному чертежу прилагается спецификация (текстовой документ),

в которую вносят перечень составных частей, входящих в изделие, и разраба-тываемые к нему конструкторские документы.

Приступая к выполнению сборочного чертежа, необходимо иметь в ви-ду, что число изображений должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о конструкции и взаимных связях составных частей изделия.

Последовательность выполнения сборочного чертежа

Сборочный чертеж может быть выполнен в процессе проектирования но-вого изделия или при вычерчивании готового изделия с натуры.

Выполнение сборочного чертежа с натуры применяется в учебной прак-тике, а также при модернизации и ремонте изделия.

Выполнение сборочного чертежа с натуры рекомендуется осуществлять в следующем порядке:

1. Ознакомиться с назначением, устройством и взаимодействием от-дельных частей сборочной единицы (изделия), изучить его конст-рукцию, т.е. установить, из каких деталей она состоит, их количество и назначение, способы соединения деталей между собой и т. п.

2. Определить порядок сборки и разборки. 3. Выяснить наличие стандартных изделий: крепежных деталей – бол-

тов, винтов, гаек, шайб, шплинтов и др. 4. Составить предварительную спецификацию с указанием разрабаты-

ваемых конструкторских документов и присвоить обозначение сбо-рочной единице и ее элементам.

5. Выполнить эскизы всех составных частей изделия. Начинать эскизи-рование следует с основной (обычно корпусной) детали изделия. Особое внимание следует уделить согласованию размеров сопрягае-мых поверхностей.

6. Приступить к выполнению сборочного чертежа в тонких линиях. При этом выбрать главное изображение, дающее наиболее полное представление об изделии.

7. В завершении следует осуществить обводку линий, простановку не-обходимых размеров, номеров позиций и выполнить спецификацию.

76

Построение чертежа сборочной единицы традиционным способом на-чинают с выполнения эскизов деталей, входящих в данное изделие. Эскизом называется чертеж временного характера, выполненный, как правило, от руки, без применения чертежных инструментов. По содержанию эскизы ничем не от-личаются от рабочих чертежей и выполняются с соблюдением всех правил и условностей, установленных стандартами ЕСКД.

В системе AutoCAD существует специальная команда ЭСКИЗ (SKETCH ), позволяющая рисовать от руки, но применение этой команды для выполнения эскизов чертежей деталей не целесообразно, по двум причинам. Во – первых, эскиз в графической системе генерирует очень много отрезков и использует большое количество памяти. Во – вторых, стандартные средства AutoCAD позволяют достаточно просто строить контуры детали. Таким обра-зом, выполнение эскиза в конечном итоге сводится к выполнению чертежа де-тали.

Средства AutoCAD позволяют выполнить сборочный чертеж традици-онными методами и более прогрессивными. К новым методам построения сбо-рочного чертежа с использованием компьютера можно отнести – построение чертежа с помощью слоев, с помощью копирования или с помощью блоков. Смысл первого метода заключается в том, что чертежи отдельных деталей формируются на одном поле чертежа в различных слоях и после их включения и редактирования получают сборочный чертеж . Смысл второго метода - изо-бражения деталей копируются, и затем на основании полученных копий фор-мируется сборочный чертеж. Третий способ основан на том, что изображения отдельных составных частей объединяются в блоки, которые затем использу-ются для построения чертежа сборочной единицы. Метод с использованием слоев на первый взгляд более простой, имеет существенные недостатки. Распо-ложить изображения отдельных деталей так, чтобы они точно состыковались при включении всех слоев, практически невозможно. Следовательно, чтобы выполнить соединение отдельных деталей, необходимо будет выполнить опе-рации переноса и поворота. Изображение каждой детали представляет собой набор примитивов; поэтому перенос, поворот и другие операции редактирова-ния выполнять в совокупности возможно только в том случае, если они не пе-рекрываются другими объектами. Кроме того, если слои применялись для по-строения чертежа каждой детали, то в сборочном чертеже их количество значи-тельно возрастет. Учитывая, что изображение каждой детали выполняется в оп-ределенном масштабе, то при формировании сборочного чертежа придется из-менять масштаб некоторых изображений.

Способ копирования так же содержит ряд недостатков. Аналогично пре-дыдущему способу придется менять масштаб, выполнять поворот изображения некоторых деталей. Достаточно сложно будет выполнить компоновку изобра-жения сборочной единицы; особенно если количество деталей, входящих в сборочную единицу, будет большим.

77

Поэтому более удобным является метод построения сборочного черте-жа с использованием блоков.

Блок представляет собой группу объединенных примитивов, записан-ных в отдельный файл и воспринимаемых компьютером как один приметив. Блок может содержать любое количество графических примитивов.

Команда БЛОК (BLOCK) создает блок, который доступен только в текущем чертеже. Для получения блоков, которыми можно воспользоваться при создании любых чертежей в AutoCAD, используется команда ПБЛОК (WBLOCK).

Команда ПБЛОК (WBLOCK) служит для записи блока в отдельный файл с заданным именем. В диалоговом окне (рис. 12) следует указать: имя блока, точку вставки, объекты, которые будут входить в блок и место в памяти компьютера, где будет храниться этот блок.

Включение блока в текущий чертеж осуществляется командой ВСТАВЬ (INSERT). В диалоговом окне надо указать имя блока или ввести кнопку <Об-зор> для получения списка блоков, хранящихся в памяти компьютера. Вставляя блок в чертеж, можно изменить его масштаб и повернуть на определенный угол. При включении блока в чертеж AutoCAD обрабатывает его как графиче-ский примитив. Для обеспечения работы с его отдельными составляющими блок можно редактировать. Для этого в AutoCAD существует РЕДАКТОР БЛОКОВ, который позволяет вносить любые изменения в ранее созданный блок.

При формировании сборочного чертежа с помощью блоков, целесооб-разно выполнять чертежи отдельных деталей, используя несколько слоев. В одних слоях выполняем изображение контуров деталей, в других – простановку размеров.

Затем слои, в которых выполнялась простановка размеров, выключают-ся, а изображения деталей редактируются и записываются в отдельные блоки. При этом важно правильно установить базовый блок. Как правило, базовым блоком выбирается основная деталь, например, корпус. После этого выбирают-ся точки вставки. Завершив формирование всех блоков, можно приступать к выполнению сборочного чертежа.

На рабочем поле создаем определенный формат чертежа. Вводим базо-вый блок и затем вставляем остальные блоки. Выполняем расстановку всех блоков. Проверяем совпадение сопрягаемых поверхностей. Включаем редактор блоков и проводим корректировку (удаляем и обрезаем те линии, которые на сборочном чертеже будут невидимыми), проверяем штриховку сопрягаемых поверхностей, и, если это необходимо, так же вносим изменения. Выполняем простановку габаритных и присоединительных размеров. В заключение оформ-ляем спецификацию.

78

Лекция №6

СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ AUTOCAD

СОЗДАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ Двухмерное компьютерное проектирование активно развивалось

до 1990 года. Однако плоское проектирование все-таки неестественно для че-ловека и требует достаточно сложной подготовки. Мы живем в окружении трехмерных объектов и мыслим в трехмерном пространстве. Нам легче воспри-нимать виртуальную объемную модель, нежели воображать трехмерное тело при прочтении плоского чертежа. Развитие вычислительных систем позволило вывести технологии проектирования на новый уровень.

Трехмерное моделирование открывает ряд новых возможностей: 1. Конструктору не приходится переводить свои замыслы из трехмер-

ного пространства на плоский чертеж. 2. Возможность увидеть конструируемое изделие таким, каким оно бу-

дет в действительности, прежде чем оно будет запущенно в произ-водство.

3. 3D- модель можно использовать для решения расчетных задач (ана-лиз напряжений, перемещений, гидродинамики).

4. 3D- модель можно использовать для оформления технической доку-ментации и в рекламных проектах.

5. Автоматическая генерация основных и дополнительных видов на плоскости (создание чертежей).

6. Экспорт модели в анимационные приложения и программы. Очень важно понимать отличие трехмерной модели от аксоно-

метрического рисунка: 1) на аксонометрическом рисунке мы можем видеть изображение объ-

екта, выполненного с одной точки зрения. Трехмерная модель позво-ляет видеть объект с любой стороны;

2) на плоском экране мы получаем плоское отображение модели, одна-ко в памяти компьютера модель характеризуется реальной объемной формой;

3) для твердотельной модели мы можем автоматически выполнять се-чения плоскостью, определить массу, объем и другие параметры.

Система AutoCAD предоставляет широкие возможности работы в трех-

мерном пространстве. Работа в трехмерном пространстве - это сочетание рисо-вания, редактирования и установки видов и видовых экранов. При формирова-нии трехмерной модели на плоском экране получается лишь мнимый образ трехмерного объекта. Однако в памяти компьютера объект характеризуется ре-альной трехмерной формой. Работу в среде AutoCAD возможно осуществлять в

79

двух режимах: пространстве модели и пространстве листа. В пространстве модели формируется трехмерная или двухмерная модель разрабатываемого объекта. Если пользователь работает только в плоскости с двухмерными объек-тами, ему нет особой необходимости переходить в пространство листа. Работа осуществляется на не перекрывающихся видовых экранах. Пространство листа – это пространство AutoCAD, необходимое для того, чтобы отобразить сфор-мированную в пространстве модель объекта в перекрывающихся (плавающих) видовых экранах. Если бы не использовалось пространство листа, пришлось бы загромождать пространство модели ненужной информацией, которая необхо-дима лишь для формирования графических документов. Внутренняя рамка, ос-новная надпись и другая графическая и текстовая информация не имеет отно-шения к реальной модели и требуется только для твердой копии чертежа. Про-странство листа строго двумерно, и видеть его можно только в направлении, перпендикулярном плоскости изображения. Переключение экрана из про-странства модели в пространство листа возможно осуществить мышью с по-мощью кнопки Модель / Лист в строке состояния нижней части Рабочего стола AutoCAD .

Команда ТЗРЕНИЯ (VPOINT) – позволяет условно вводить местопо-ложение глаза наблюдателя относительно создаваемых объектов.

Вывод данной команды возможен с помощью падающего или экранного меню по следующей схеме: Вид→3D виды→ Задание точки зрения. При этом открывается диалоговое окно (рис. 49).

Рис. 49

80

В данном случае «точка зрения» определяется с помощью двух углов, один из которых задается в плоскости XY относительно оси X, а другой – отно-сительно плоскости XY «вверх» (рис. 50)

Рис. 50

Второй путь: Вид→3Dвиды→Точка зрения. В этом случае на дисплее

появится условное изображение развернутого глобуса и три взаимно-перпендикулярные оси.

Центральная точка на условном глобусе обозначает северный полюс, внутренняя окружность – экватор, внешняя окружность – южный полюс. Пе-рекрестие показывает положение точки зрения (рис. 51).

Угол направления взгляда в плоскости XY определяется положением перекрестия внутри условного глобуса, а угол между направлением взгляда и плоскостью XY – ее расстоянием от центра компаса. В соответствии с положе-нием точки зрения на развертке изменяется ориентация координатных осей.

Передвигая с помощью мыши перекрестие и контролируя расположение координатных осей, можно быстро установить требуемый вид.

Третий путь: Вид → 3Dвиды → Стандартные виды. В данном случае можно создать один из шести основных видов или один из четырех аксоно-метрических: вид сверху; вид снизу; вид слева; вид справа; вид спереди (глав-ный вид); вид сзади;

Команда КАМЕРА (CAMERA) позволяет увидеть любой объект или часть его в перспективе (центральное проектирование).

Запросы: Текущие настройки камеры: Высота=50 Фокусное расстояние=50 мм. Задайте положение камеры: Ввести значение или указать точку.

81

Рис. 51

Задайте положение цели: Задайте опцию [?/Имя/Положение/Высота/Цель/Объектив/Сечение/виД /выХод]<выХод>: ? - Выводит на экран список определенных в настоящее время камер

или добавляет в список имя новой камеры.

Имя - присваивает камере имя.

Положение - указывает положение камеры.

Высота - изменяет высоту камеры.

Цель - указывает целевой объект камеры.

Объектив - изменяет фокусное расстояние камеры.

Сечение – определяет переднюю и заднюю секущие плоскости и уста-навливает их значения.

Вид - устанавливает текущий вид в соответствии с установками камеры.

В AutoCAD существует три типа трехмерных моделей – каркасные, поверхностные и твердотельные, которые обладают определенными досто-инствами и недостатками. Для каждого типа применяются определенные мето-ды создания и редактирования. Поэтому при формировании пространственных моделей не следует создавать отдельные составные части, применяя различные типы моделирования. В AutoCAD имеются ограниченные возможности преоб-разования тел в поверхности, а поверхностей в каркасные модели. Обратные преобразования невозможны.

82

Каркасная модель представляет собой трехмерный объект, состоящий из точек (вершин) и линий (ребер). Эта модель проста в построении, но с ее по-мощью можно представить лишь ограниченный класс деталей, в которых ап-проксимирующие поверхности в основном – плоскости. Модели данного типа представляют собой как бы скелетное описание пространственных объектов (рис. 52). В AutoCAD каркасные модели формируются путем размещения пло-ских объектов в любом месте трехмерного пространства. Такое размещение возможно осуществить различными способами:

1) ввод значений трехмерных точек (X,Y,Z) при построении объекта; 2) ввод новых плоскостей построений путем установки новой пользова-

тельской системы координат; 3) перемещение в пространстве ранее созданного плоского объекта. Кроме перечисленных способов можно применять трехмерные поли-

линии и сплайны. Однако каркасное моделирование - моделирование самого низкого

уровня и имеет ряд серьезных ограничений. На основе такой модели можно по-лучать, например, проекции объекта на чертеже; но не всегда можно получить правильные изображения, а также сечения. В отличие от твердотельной модели, в каркасной модели нельзя отличить видимые грани от невидимых. Операцию по удалению скрытых линий можно выполнить только вручную, стиранием каждой отдельной линии. Но такое редактирование приведет к «разрушению» всей модели.

Поверхностная модель определяется с помощью точек, линий и по-верхностей. Следовательно, ее можно рассматривать как модель более высоко-го уровня (рис. 53).

Рис. 52 Рис. 53

AutoCAD строит поверхности на базе многоугольных сетей. Поскольку

грани сети плоские, представление криволинейных поверхностей производится

83

путем их аппроксимации. Поверхности, составленные из плоских участков, будем называть сети.

Если объект представлен поверхностной моделью, то всегда можно оп-ределить область между ребрами – грани. Эту область, включая ее границы, рассматривают как единое целое, что значительно упрощает описание объекта, позволяет производить автоматическую штриховку, копирование и другие пре-образования.

Несмотря на целый ряд достоинств метода поверхностного моделирова-ния, его применение ограничено из-за ряда недостатков. Например, невозмож-но применять разрезы, логические операции.

Твердотельное моделирование - это самое современное и наиболее со-вершенное средство создания компьютерных трехмерных моделей. Твердо-тельная модель описывается объемом, который она занимает, и, следовательно, обеспечивает полное и однозначное определение трехмерной геометрической формы (рис. 54).

Рис. 54 Построение трехмерной модели можно осуществить в рабочем простран-

стве «Классический AutoCAD», а также в пространстве «3D моделирование».

Рабочие пространства представляют собой наборы меню, инструменталь-ных панелей, сгруппированных и упорядоченных специальным образом для создания среды рисования, отвечающей целям конкретной задачи.

При использовании рабочего пространства отображаются только необхо-димые для конкретной задачи меню, инструментальные панели и палитры. Кроме этого, в некоторых рабочих пространствах автоматически отображается пульт управления - специальная палитра с управляющими панелями, характер-ными для конкретной задачи.

84

Например, при создании 3D моделей можно использовать рабочее про-странство «3D моделирование», содержащее только ориентированные на рабо-ту с 3D объектами инструментальные панели, меню и палитры (рис. 55). Эле-менты интерфейса, не являющиеся необходимыми для 3D моделирования, скрываются, максимально освобождая область экрана, доступную для работы.

Рис. 55

Команды создания поверхностных моделей

Моделирование поверхностных объектов с помощью сетей применяется в случаях, когда можно игнорировать их физические свойства, такие как масса, объем, центр масс, момент инерции и т.п. (они сохраняются только в твердо-тельных моделях), но желательно иметь возможность подавления скрытых ли-ний, раскрашивания и тонирование (эти средства неприменимы к каркасным моделям).

Сети применяются также для создания геометрии с необычными образ-цами сетей, например, 3D топологическая модель горной местности.

85

Команду 3DСЕТЬ(3DMESH) рекомендуется использовать при построе-нии сложных поверхностей, которые не могут быть описаны математически.

Запросы:

Размер сети в направлении M: Ввести значение от 2 до 256.

Размер сети в направлении N: Ввести значение от 2 до 256.

Полигональная сеть определяется матрицей, размер которой определя-ется числом M и N. Число вершин, необходимых для описания сети, равно про-изведению M и N.

Положение вершины (0, 0): Ввести 2D или 3D координаты.

Положение каждой вершины сети определяется парой m и n, т.е. номе-ром ряда и номером столбца. Задание вершин начинается с вершины (0,0). Пер-вой меняется величина n.

Вершины М и N могут находиться на произвольном расстоянии друг от друга.

Полигональные сети 3DСЕТЬ всегда открыты в направлениях M и N. Замкнуть сеть можно с помощью команды PEDIT.

Команда П-ВРАЩ (REVSURF) создает сеть, образованную вращением определяющей кривой вокруг выбранной оси (рис. 56). Определяющая кривая задает N-направление сети. Если выбран круг или замкнутая полилиния, то по-лученная сеть будет замкнута в направлении N. Ось вращения определяется вектором от первой вершины полилинии к последней вершине. Все промежу-точные вершины игнорируются. Ось вращения задает направление M сети.

Команда П-КРОМКА (EDGESURF) строит сеть по четырем простран-ственным или плоским линиям (рис. 57).

Необходимо выбрать четыре смыкающиеся кромки, определяющие уча-сток сети. Ограничивающие кривые могут представлять собой отрезки, дуги, сплайны, а также разомкнутые двумерные и трехмерные полилинии. Кромки должны смыкаться в конечных точках и образовывать топологически прямо-угольный контур.

Кромки могут быть выбраны в любом порядке. Первая кромка (SURFTAB1) определяет направление M генерируемой сети (от конечной точ-ки, ближайшей к точке указания, к другому концу). Две кромки, смежные с первой (SURFTAB2), задают направление N сети.

86

Рис. 56

Рис. 57

Команда П-СДВИГА (TABSURF) строит поверхность с помощью об-разующей и направляющей линии (рис. 58). Определяющая кривая задает ап-проксимированную поверхность многоугольной сети. Определяющей кривой может быть отрезок, дуга, круг, эллипс, а также 2D или 3D полилиния. По-строение сети начинается в точке определяющей кривой, ближайшей к точке выбора.

87

Рис. 58

Команда П-СОЕД (RULESURF) строит поверхность по двум направ-ляющим линиям (рис. 59). Два указанных объекта определяют кромки сети со-единения. Ими могут быть точки, отрезки, сплайны, дуги, круги или полили-нии. Если одна граница замкнута, то и другая граница также должна быть замк-нутой. Одной из границ может быть точка, а другой - разомкнутая или замкну-тая кривая; однако точкой может быть только один из определяющих объектов. Отсчет вершин начинается с конечных точек кривых, ближайших к точкам их указания.

Рис. 59

88

Лекция № 7

СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ AUTOCAD

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ

Безусловными преимуществами твердотельной модели являются: 1) полное определение объема и формы; 2) обеспечение автоматического удаления невидимых (скрытых) линий; 3) возможность получения сложных форм на основе логических опера-

ций сложения, вычитания и пересечения. 4) автоматизированное построение трехмерных разрезов проектируе-

мого изделия, что особенно важно при анализе сложных сборочных единиц;

5) получение значений массы, площади поверхности, центра тяжести, момента инерции для любой детали или изделия в целом, которые необходимы для прочностных расчетов или экспортирования в такие приложения, как системы числового программного управления;

6) наличие разнообразной палитры цветов, управление цветовой гам-мой, получение тоновых эффектов – всего того, что способствует ка-чественному получению изображения формы;

7) несмотря на кажущую сложность, их легче строить и редактировать. Один из методов твердотельного конструирования основан на построе-

нии модели из набора базовых твердотельных примитивов, находящихся в библиотеке системы. Каждый примитив определен некоторой формой (парал-лелепипед, цилиндр переменного сечения, шар и т.п.), точкой привязки, исход-ной ориентацией и изменяемыми размерами. При построении тела имеют внешний вид, аналогичный каркасным моделям, до тех пор, пока к ним не применены операции подавления скрытых линий, раскрашивания и тонирова-ния. Модификация тел осуществляется путем сопряжения их граней и снятия фасок.

Процесс твердотельного проектирования можно разделить на несколь-ко этапов.

В ходе первого этапа проектировщик получает информационную мо-дель в виде информации (словесного описания, идеи или рисунка).

В ходе второго этапа информационная модель преобразуется в модель данных путем условного разделения детали на простейшие базовые тела.

На третьем этапе базовые тела с заданными размерами и координата-ми расположения характерных точек (параллелепипед, тор, сфера, цилиндр и т. д.) формируются на экране дисплея и записываются в память компьютера – модель хранения.

89

В ходе четвертого этапа происходит образование геометрических форм создаваемой детали (виртуальная модель) путем логических операций пересечения, объединения и вычитания базовых примитивов.

На пятом этапе выполняется редактирование модели или ее визуализа-ция, т. е. придание ей реалистичного вида. Сначала выполняется построение фасок и сопряжений, затем деталь, представленную в каркасном виде с помо-щью визуального стиля «Реалистичный», раскрашивают. Кроме этого можно создать определенную подсветку и фон. В результате из виртуальной модели формируется твердотельная модель.

Простейшие тела, из которых строятся сложные трехмерные объекты, называют твердотельными примитивами.

Команда ЯЩИК (BOX) позволяет формировать твердотельный ящик (призму, куб).

Запросы команды:

Указать первый угол или [Центр]: Задать точку или ввести ц для обозна-чения центра.

Указать второй угол или [Куб/Длина]: Указать второй угол ящика или ввести опцию.

Если значение Z для указанного второго угла ящика отличается от зна-чения для указанного первого угла, подсказка высоты не выводится на экран.

Задать высоту или [2Точки] < значение по умолчанию>: Задать высоту или ввести 2P для опции моделирования по 2 точкам.

При вводе положительного значения высоты цилиндр строится в поло-жительном направлении оси Z текущей ПСК. Если значение высоты отрица-тельно, построение производится в отрицательном направлении оси Z текущей ПСК.

Центр - построение ящика по указанной точке центра.

Куб - построение ящика, стороны которого имеют равные длины.

Длина - построение ящика с заданными значениями длины, ширины и высоты. Длина соответствует оси X, ширина оси Y, а высота оси Z.

Команда КЛИН (WEDGE) создает твердотельный клин. Основа-ние клина всегда формируется параллельно плоскости XOY текущей системы координат, а грань с наклонным ребром вдоль оси Х (рис. 60).

Запросы команды:

90

Первый угол или [Центр]: Указать точку или ввести ц для задания цен-тра.

Другой угол или [Куб/Длина]: Указать второй угол клина или задать оп-цию.

Если для второго угла клина задано значение Z, отличающееся от значе-ния для первого угла, запрос на указание высоты не выводится.

Рис. 60

Высота или [2Точки] <по умолчанию>: Указать высоту или задать оп-цию 2Т для двух точек.

При вводе положительного значения высота отсчитывается в положи-тельном направлении оси Z текущей ПСК. При вводе отрицательного значения высота отсчитывается в отрицательном направлении оси Z текущей ПСК.

Центр - построение клина по указанной центральной точке.

Куб - построение равностороннего клина.

Длина - построение клина с заданными значениями длины, ширины и высоты. Длина соответствует оси X, ширина оси Y, а высота оси Z. Выбор точ-ки для указания длины задает также вращение в плоскости XY, в которой вы-полняется поворот.

91

Команда КОНУС (CONE) – создает твердотельный или усечен-ный конус, основание которого ограничивает окружность или эллипс. Основа-ние лежит в плоскости XY или в плоскости параллельной ей, текущей систе-мы координат, а вершина располагается по оси Z.

Запросы команды:

Задать точку центра основания или [3Т/2Т/Ккр/Эллиптический]: Задать точку или ввести опцию.

Задать радиус основания или [Диаметр] <значение по умолчанию>: За-дать радиус основания, ввести d, чтобы задать диаметр, или нажать ENTER, чтобы задать значение радиуса основания по умолчанию.

Задать высоту или [2Точки/Конечную точку оси/Радиус при вершине] <значение по умолчанию>: Задать высоту, ввести опцию или нажать ENTER, чтобы задать значение высоты по умолчанию.

Опцию "Радиус при вершине" используют для создания усеченного ко-нуса.

Первоначально значение радиуса по умолчанию не установлено. В ходе сеанса построения значением радиуса основания по умолчанию всегда является предварительно введенное значение радиуса основания для любого элементар-ного тела.

3Т - определяет длину окружности основания и базовую плоскость ко-нуса с помощью задания трех точек.

2Т - определяет диаметр основания конуса путем указания двух точек.

Ккр - определяет основание конуса по задаваемым касательным к двум объектам

Эллиптический - задает эллиптическое основание конуса.

Команда ЦИЛИНДР (CYLINDER) – позволяет формировать твердотельный цилиндр, основание которого ограничивает окружность или эл-липс. Основание лежит в плоскости XY или в плоскости параллельной ей, те-кущей системы координат, а вершина располагается по оси Z.

Запросы команды аналогичны запросам предыдущей команды. Опция Конечная точка оси - задает положение конечной точки для оси цилиндра. Эта конечная точка является точкой центра верхней грани цилиндра. Конечная точ-ка оси может быть расположена в любой точке 3D пространства. Конечная точ-ка оси в данной опции определяет не только длину, но и ориентацию цилиндра.

92

Команда ШАР (SPHERE) – позволяет создавать твердотельный шар.

Шар располагается таким образом, что его центральная ось параллель-на оси Z текущей системы координат.

Запросы команды: Центр или [3Т/2Т/ККР]: Указать точку или задать опцию.

3Т - определяет образующую окружность шара и базовую плоскость с помощью задания трех точек.

2Т - определяет диаметр образующей окружности шара путем указания двух точек.

Ккр - определяет образующую окружность шара по задаваемым каса-тельным к двум объектам.

Команда ТОР (TORUS) – позволяет формировать твердотельный тор. Для создания модели тора необходимо ввести значение радиуса тора (на-правляющей окружности), определяющего расстояние от оси вращения до цен-тра образующей окружности, а затем радиус образующей окружности. Ось вращения параллельна оси Z текущей системы координат.

Если радиус тора больше радиуса образующей окружности, то будет формироваться тело открытого тора (рис. 61); если радиус тора меньше, радиу-са образующей, то получим закрытый тор (рис. 62).

Радиус тора может иметь отрицательное значение, но при этом радиус образующей окружности должен быть больше радиуса тора по абсолютной ве-личине и иметь положительное значение. В данном случае получим тело вра-щения. При этом образующей является дуга окружности, ограниченная осью вращения, с центром, расположенным по другую сторону от оси (рис. 63).

Рис. 61. Открытый тор

93

Рис. 62. Закрытый тор Рис. 63. Поверхность вращения

Команда ПИРАМИДА (PYRAMID) - строит пирамиду, в основа-нии которой лежит правильный многоугольник.

Запросы:

4 стороны (по умолчанию) Описанная (по умолчанию)

Центральная точка основания или [Кромка/Стороны]: Указать точку или задать опцию.

Выводится один из указанных ниже запросов:

Радиус в основании или [Вписанная] <по умолчанию>: Указать радиус в основании, ввести i для замены пирамиды на вписанную или нажать клавишу ENTER для выбора радиуса в основании по умолчанию.

Первоначально значение радиуса в основании по умолчанию не задано. В сеансе черчения значение радиуса в основании по умолчанию всегда равня-ется предыдущему заданному значению радиуса в основании любого элемен-тарного тела.

После задания радиуса в основании и указания на то, является ли пира-мида вписанной или описанной, выводится следующий запрос:

Высота или [2Точки/Конечная точка оси/Радиус верхнего основания] <значение по умолчанию>: Задать высоту, ввести опцию или нажать клавишу ENTER, чтобы задать значение высоты по умолчанию.

Опция "Радиус верхнего основания" используется для создания усечен-ной пирамиды.

94

Кромка - указывается длина одной кромки основания пирамиды; поль-зователь задает две точки.

Стороны - указывается число сторон для пирамиды. Возможен ввод значения от 3 до 32.

Первоначально число сторон пирамиды устанавливается равным 4. В се-ансе черчения значение числа сторон по умолчанию всегда равняется преды-дущему введенному значению количества сторон.

2Точка - указывается, что высота пирамиды равняется расстоянию ме-жду двумя указанными точками.

Конечная точка оси - указывается местоположение конечной точки для оси пирамиды. Данная конечная точка является вершиной пирамиды. Возмож-но расположение конечной точки оси в любом месте 3D пространства. Конеч-ная точка оси определяет длину пирамиды и ее положение в пространстве.

Команда ПОЛИТЕЛО (POLYSOLID) – позволяет строить тело с прямоугольным профилем (рис. 64). Горизонтальной проекцией данного тела будет 2D-полилиния. Политело может содержать прямолинейные и криволи-нейные сегменты, но профиль всегда является прямоугольным по умолчанию.

Рис. 64

Тело можно строить с помощью команды ПОЛИТЕЛО точно так же, как полилинию. Системная переменная PSOLWIDTH определяет для тела ширину по умолчанию. Системная переменная PSOLHEIGHT определяет для тела вы-соту по умолчанию.

95

Команда ПЛОСКПОВ (PLANESURF) - позволяет создать пло-скую поверхность с помощью любого из указанных ниже методов:

1) Выбрать один или несколько объектов, образующих один или не-сколько замкнутых областей.

2) Указать противолежащие углы прямоугольника.

Команда ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE) позволяет формировать трех-мерные тела методом выдавливания плоских примитивов (созданием высоты). Прежде чем ввести команду, необходимо создать контур выдавливаемого тела и, если это необходимо, траекторию перемещения контура. Допускается полу-чать тела выдавливанием из следующих примитивов.

• Отрезки.

• Дуги.

• Эллиптические дуги.

• Двумерные полилинии.

• Двумерные сплайны.

• Окружности.

• Эллипсы.

• Плоские трехмерные грани.

• Двумерные фигуры.

• Полосы.

• Области.

• Плоские поверхности.

• Плоские грани на телах.

Чтобы выбрать грани на твердотельных объектах, следует нажать и удерживать клавишу CTRL, а затем выбирать эти подобъекты.

Нельзя выдавить объекты, входящие в блоки, а также полилинии с пере-секающимися сегментами.

96

Если заданная полилиния имеет ширину, эта ширина игнорируется, и полилиния выдавливается из центра своего пути. Если выбранный объект имеет толщину, эта толщина игнорируется.

С помощью одной команды можно выдавить сразу несколько геомет-рических объектов. Направление выдавливания определяется траекторией или заданием глубины и угла конусности. Глубина может иметь положительное и отрицательное значение, и может быть направлена вдоль оси Z (рис. 65). При неправильном задании угла конусности образующие поверхности могут сой-тись в одну точку, до того, как будет достигнута указанная высота выдавлива-ния. Траектория выдавливания задается отрезком, дугой окружности или пло-ской полилинией;, при этом угол конусности всегда равен 0. Команда ВЫДА-ВИТЬ применяется для формирования моделей деталей, имеющих сложную форму. Если контуры выдавливаемого тела состоят из отдельных отрезков, дуг, сплайнов, то необходимо сначала с помощью команд ОБРЕЗАТЬ, УДЛИНИТЬ получить четкие точки соединения отдельных примитивов, а затем с помощью редактирования преобразовать данные примитивы в одну полилинию или об-ласть.

Рис. 65

Команда ВРАЩАЙ (REVOLVE) – создает трехмерные тела или поверхности с помощью вращения двухмерных (плоских) примитивов вокруг оси (рис. 66).

97

Запросы:

Текущая плотность каркаса: ИЗОЛИНИИ=4.

Выберите объекты для вращения: Использовать метод выбора объекта.

Начальная точка оси вращения или Объект[X/Y/Z] <Объект>: Указать точку, нажать клавишу ENTER , чтобы выбрать объект для оси или ввести оп-цию.

Конечная точка оси: Указать точку.

Угол вращения или [Начальный угол] <360>: Указать угол или нажать ENTER.

Рис. 66

С помощью команды ВРАЩАТЬ можно создать новое тело или поверх-ность вращением замкнутой или разомкнутой кривой вокруг оси. Можно вра-щать несколько объектов.

Пользователю разрешается выбирать объекты для вращения перед за-пуском команды.

Возможно вращение указанных ниже объектов:

• Отрезки.

• Дуги.

98

• Эллиптические дуги.

• Двумерные полилинии.

• 2D сплайны.

• Окружности.

• Эллипсы.

• Плоские 3D грани.

• Двумерные фигуры.

• Полосы.

• Области.

• Плоские грани на телах или поверхностях.

Для выбора граней на телах необходимо нажать и удерживать нажатой клавишу CTRL и далее выбирать эти подобъекты.

Объекты внутри блоков вращать нельзя. То же относится и к самопере-секающимся полилиниям. Команда ВРАЩАТЬ не учитывает ширину полили-нии и вращает ее от центра пути полилинии.

Положительное направление вращения определяется по правилу правой руки.

При положительном значении угла вращение объектов происходит про-тив часовой стрелки. При отрицательном значении угла вращение объектов происходит по часовой стрелке.

Объекты поворачиваются на указанный угол.

В качестве оси можно использовать указанные ниже объекты:

• Отрезки.

• Линейные сегменты полилинии.

• Линейные кромки тел или поверхностей.

• Оси X, Y, Z.

Для выбора ребер на телах необходимо нажать и удерживать нажатой клавишу CTRL и далее выбирать эти ребра.

99

Команда СДВИГ (SWEEP) используется для создания нового тела или поверхности посредством сдвига разомкнутой или замкнутой плоской кри-вой (профиля) вдоль разомкнутой или замкнутой 2D или 3D траектории. Ко-манда СДВИГ вычерчивает тело или поверхность заданного профиля вдоль указанной траектории (рис. 67). Команду СДВИГ можно использовать сразу для нескольких объектов при условии, что все они находятся в одной плоско-сти.

Рис. 67

Команда ПОСЕЧЕНИЯМ (LOFT) позволяет создавать новые тела или поверхности, с помощью ряда поперечных сечений (рис. 68). Поперечные сечения определяют профиль (форму) результирующего тела или поверхности. Поперечные сечения (в общем случае, кривые и линии) могут быть разомкну-тыми (например, дуга) или замкнутыми (например, окружность).

100

Рис. 68

Команда ПОСЕЧЕНИЯМ изображает тела или поверхности в простран-стве между поперечными сечениями. При использовании команды ПОСЕЧЕ-НИЯМ следует указать как минимум два поперечных сечения.

Команда СЕЧЕНИЕ (SECTIONPLANE) – позволяет получать изобра-жение сечения тела в виде области или неименованного блока. Сечение – это результат пересечения выбранного тела и заданной плоскости (рис. 69).

По умолчанию секущая плоскость задается тремя точками. Можно за-дать плоскость плоскостью другого объекта, плоскостью текущего вида, осью Z или одной из плоскостей, параллельных координатным плоскостям XY,YZ или XZ. Сечение автоматически помещается в текущий слой.

Рис. 69

101

Формирование сложных форм с помощью логических операций Детали, применяемые в машиностроении и других областях техники,

как правило, представляют собой тела сложной формы, при создании моделей которых перечисленные выше примитивы являются лишь базисными элемен-тами. Процесс формирования модели сложной формы происходит с помощью операций объединения, вычитания и пересечения базисных элементов. Данные логические операции выполняются с помощью соответствующих команд.

Команда ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION) – позволяет из нескольких объектов (трехмерных или двухмерных областей) формировать один (рис. 70), в том числе из не имеющих общего объема или площади (то есть непересекаю-щихся).

Объединение областей

Объединение тел

Рис. 70

Вычитание областей

102

Вычитание тел

Рис. 71

Команда ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRACT) – позволяет вычитать один объект из другого. В качестве объектов можно рассматривать тела или области (рис. 71).

Команда ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (INTERSECT) позволяет создавать новые области или тела, которые получаются в результате пересечения нескольких объектов (рис. 72).

Пересечение областей

Пересечение тел Рис. 72

103

Лекция № 8

РЕДАКТИРОВАНИЕ И ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ

Редактирование трехмерных объектов

Команды ПЕРЕНЕСТИ, ПОВЕРНУТЬ, СИММЕТРИЯ, МАССИВ могут быть использованы для редактирования, как в двухмерном, так и в трех-мерном пространстве. Но существуют команды, аналогичные данным предна-значенные только для трехмерного редактирования.

Команда 3DПЕРЕНЕСТИ (3DMOVE) - отображает инструмент ручки перемещения (рис. 73) в 3D виде и перемещает объекты на указанное расстояние в заданном направлении пространства.

Рис. 73

Инструмент ручки перемещения позволяет перемещать выбранный на-бор объектов без ограничений или с ограничением позицией оси или плоско-сти.

После выбора объектов, которые необходимо переместить, следует по-местить инструмент ручки в любое место в 3D пространстве. Данное местопо-ложение (обозначаемое центральным прямоугольником или базовой ручкой) определяет базовую точку для перемещения и на время изменяет позицию в ко-ординатах ПСК (данное изменение действует только в процессе перемещения выбранных объектов).

Далее следует указать новые координаты базовой точки или перемеще-ние.

Можно использовать инструмент ручки перемещения для ограничения перемещения позицией оси. Следует удерживать курсор на ручке оси, пока отображаемый вектор не совпадет по расположению с осью, и далее нажать ле-вую кнопку мыши на рукоятке оси.

104

При последующем движении курсора выбранные объекты перемещают-ся только вдоль указанной оси (рис. 74). Можно нажать левую кнопку мыши или ввести значение для обозначения расстояния смещения от базовой точки.

Две указанные точки задают направляющий вектор, который определя-ет, на какое расстояние и в каком направлении должны быть перемещены вы-бранные объекты.

Можно использовать инструмент ручки перемещения для ограничения перемещения позицией плоскости.

Рис. 74

Следует удерживать курсор на точке, в которой сходятся две линии, от-ходящие от рукояток оси (эти линии определяют плоскость), пока линии не станут желтыми, а затем нажать левую кнопку мыши на данной точке (рис. 75).

Рис. 75

При последующем движении курсора выбранные объекты и подобъекты перемещаются только вдоль указанной плоскости. Можно нажать левую кноп-ку мыши или ввести значение для обозначения расстояния смещения от базо-вой точки.

105

Команда 3DПОВЕРНУТЬ (3DROTATE) предназначена для по-ворота тела вокруг оси.

Направление возрастания угла определяется значением системной пе-ременной ANGDIR. Если ANGDIR равна 0, возрастание угла происходит при движении против часовой стрелки; если 1- по часовой стрелки.

Инструмент ручки вращения позволяет вращать объекты и подобъекты без ограничений или с ограничением позициий оси (рис. 76).

Рис. 76

После выбора объектов, которые необходимо вращать, следует помес-тить инструмент ручки в любое место в 3D пространстве. Данное местополо-жение (обозначаемое центральным прямоугольником [или базовой ручкой] ин-струмента ручки) определяет базовую точку для перемещения и на время изме-няет позицию в координатах ПСК в процессе поворота выбранных объектов.

Удерживайте курсор на рукоятке оси на инструменте ручки, пока руко-ятка оси не станет желтой и не появится вектор, а затем нажмите левую кнопку мыши. Введите значение или нажмите левую кнопку мыши для обозначения угла вращения (рис. 77).

Рис. 77

106

Команда 3DВЫРАВНИВАТЬ (3D ALIGN ) позволяет так переместить и повернуть объект, чтобы выровнять его с другим объектом (рис. 78).

Рис. 78

Для исходного объекта можно указать одну, две или три точки. Затем можно указать одну, две или три точки для места назначения. Выбранный объ-ект перемещается и поворачивается так, что совпадают базовые точки и оси X и Y исходного объекта и места назначения выравниваются в 3D пространстве. Команда 3DALIGN работает с динамической ПСК (ДПСК). Если место назна-чения представляет собой плоскость на существующем твердом объекте, поль-зователь может определить плоскость места назначения одной точкой на дина-мической ПСК.

С помощью команды 3D ЗЕРКАЛО (MIRROR3d) создается зеркальное отображение трехмерных объектов относительно плоскости (рис. 79).

Возможны следующие варианты: Объект – отображение относительно выбранного плоского объекта. Та-

кими объектами могут быть отрезки, окружность, дуга или сегмент двухмер-ной полилинии.

Последняя – отображение относительно плоскости, использовавшейся в предыдущем действии отображения.

Вид – отображение относительно плоскости текущего видового окна и проходящей через заданную точку.

XY, YZ, XZ - отображение относительно плоскости, параллельной плоскости XY, YZ или XZ и проходящей через заданную точку.

107

Zось – отображение относительно плоскости, заданной двумя точками, первая из которых лежит в плоскости, а вторая определяет положение нормали к плоскости.

3точки – отображение относительно плоскости, задаваемой тремя точ-ками.

Рис. 79

Команда 3DМАССИВ (3DARRAY) – позволяет создавать прямо-угольный и круговой массивы объектов в трехмерном пространстве. Отличает-ся данная команда от аналога в двухмерном пространстве тем, что при создании прямоугольного массива, кроме числа столбцов и строк, задается число этажей (уровней), которые располагаются в направлении оси Z (рис. 80). При создании кругового массива вместо центра вращения задают ось вращения по двум точ-кам.

Рис. 80. Прямоугольный массив

108

Команда ФАСКА (CHAMFER) может осуществлять снятие фасок не только для двухмерных объектов, но и для твердотельных моделей. Фаски сни-мают на пересечении смежных граней тел.

При использовании команды необходимо выбрать базовую поверхность, указать размеры фаски и выбрать ребро, по которому будет сниматься фаска.

Команда СОПРЯЖЕНИЕ (FILLET) также применяется для редакти-рования твердотельных моделей. Сопряжение позволяет осуществить плавное скругление граней. Для этого следует задать радиус и затем указать последо-вательно ребра, для которых необходимо выполнить сопряжение.

Команда РАЗРЕЗ (SLICE) – позволяет разделить тело на два дру-гих (рис. 81); при этом можно удалить одну часть, полученную при делении. Для этого на запрос «Укажите точку с нужной стороны от плоскости» необ-ходимо выбрать ту часть, которую следует оставить. Если необходимо оставить обе части, полученные при делении, то следует выбрать запрос «Обе сторо-ны».

Новые тела наследуют слой и цвет исходного тела. Задавать секущую плоскость можно так же, как в команде 3DЗЕРКАЛО.

Рис. 81

Часто в процессе создания сложных конструкций, необходимо не только видеть модель с разных точек зрения, но и оценить ее форму и конфигурацию в движении. Для этого в системе AutoCAD существует ряд специальных команд.

Команда 3DОБЛЕТ (3DFLY) активизирует режим облета в теку-щем видовом экране. Пользователь может выйти из плоскости XY, как бы про-летая сквозь модель или облетая вокруг нее. Для задания направления облета можно использовать находящиеся на клавиатуре четыре клавиши со стрелками или клавиши W (вперед), A (влево), S (назад) и D (вправо), или мышь.

109

Команда 3DОБХОД (3DWALK) работает аналогично команде 3DОБЛЕТ.

Команда 3DОРБИТА(3DORBIT ) активизирует на текущем видо-вом экране вид «3D зависимая орбита». Команда позволяет манипулировать всеми объектами чертежа или только выбранными.

Точка цели в команде 3DОРБИТА остается неподвижной, а положение камеры (т.е. наблюдателя) перемещается относительно нее. Однако с точки зрения пользователя она появляется, как если бы 3D модель поворачивалась по мере перетаскивания курсора мыши. Таким образом, пользователь может за-дать любой вид модели.

Появляется значок курсора 3D орбиты. При перемещении курсора гори-зонтально камера перемещается параллельно плоскости XY в Мировой системе координат (МСК). При перемещении курсора вертикально камера перемещает-ся вдоль оси Z.

Команда 3DСОРБИТА(3DFORBIT ) активизирует вид «3D свобод-ная орбита» в текущем видовом экране. Команда позволяет манипулировать всеми объектами чертежа или только выбранными.

Вид, на котором действует режим 3D Свободная орбита, помечается ор-битальным кольцом. Геометрически оно представляет собой большой круг, разделенный на квадранты четырьмя малыми кругами. Если в контекстном ме-ню опция "Включить автоприцел орбиты" отключена, цель вида остается не-подвижной. Положение камеры, т.е. наблюдателя, перемещается вокруг цели. Точкой цели считается центр орбитального кольца; в общем случае он не сов-падает с геометрическим центром совокупности рассматриваемых объектов. В отличие от команды 3DОРБИТА, команда 3DСОРБИТА не ограничивает вид вдоль оси XY или по направлению Z.

Команда 3DПОРБИТА(3DСORBIT ) активизирует вид «3D не-прерывная орбита» в текущем видовом экране. Для того чтобы начать пере-мещение объектов, следует нажать кнопку мыши в области изображения и, не отпуская ее, переместить мышь в определенную сторону. Объекты начинают вращаться в заданном направлении. Скорость вращения объектов определяется скоростью перемещения курсора.

Для смены направления вращения вида по орбите следует повторить за-пускающую операцию, перемещая мышь уже в другую сторону. Пользователь имеет возможность управлять визуализацией вида в процессе его вращения, используя для этого контекстное меню.

110

Визуализация твердотельной модели В процессе создания объемной модели, необходимо добиваться макси-

мальной достоверности изображения создаваемых объектов. Реклама, всевоз-можные анимационные программы, презентации, дизайнерские проекты - все требует качественной визуализации сформированных в AutoCAD моделей. Это предусматривает следующие операции: удаление скрытых линий; раскрашива-ние и тонирование поверхностей, которым присвоены цвет и свойства опреде-ленных материалов; подсветка изображения из одного или нескольких источ-ников света.

Созданные модели обычно отображаются в виде каркаса. При таком представлении поверхность тела аппроксимируется ребрами граней и обра-зующими линиями искривленных поверхностей. Количество образующих ли-ний, отображаемых на поверхностях, задается значением системной перемен-ной ISOLINES. По умолчанию она равна 4. Изменение количества образующих можно осуществить в диалоговом окне «Настройка» по следующей схеме: Сервис → Настройка → Экран → Число образующих в поверхностях.

Сложные объемные модели часто оказываются перегруженными боль-шим количеством линий, что затрудняет их чтение и просмотр. Можно облег-чить эту задачу. Удалив скрытые (невидимые с данной точки зрения) линии.

Удаление скрытых линий осуществляется с помощью команды СКРЫТЬ (HIDE). Команда СКРЫТЬ выводится из падающего меню: Вид → СКРЫТЬ или Вид → Визуальные стили → 3D cкрытый. При удалении невиди-мых линий, изображение твердотельного объекта генерируется.

Команда РЕЖИМРАСКР(VSCURRENT) строит раскрашенное изо-бражение модели в текущем видовом журнале. При выполнении данной коман-ды скрытые линии удаляются автоматически. Команда может быть введена как с командной строки, так и с помощи падающего меню: Вид → Визуальные стили.

2D каркас

Объекты представляются в виде отрезков и кривых (как кромки граней и тел). Видны растровые и OLE-объекты, учитываются типы и веса линий.

3D каркас

Объекты представляются в виде отрезков и кривых (как кромки граней и тел). На экран выводится цветной объемный знак ПСК.

3D скрытый

Объекты представляются в 3D каркасном виде; линии, относящиеся к задним граням, не отображаются.

Реалистичный

Грани многоугольников на 3D виде раскрашиваются цветом; переходы граней сглаживаются с помощью цветовых оттенков. Модели передаются оп-

111

тические свойства материала, из которого предположительно будут ее изготав-ливать.

Концептуальный

Грани многоугольников на 3D виде раскрашиваются цветом; переходы граней сглаживаются с помощью цветовых оттенков. При раскрашивании ис-пользуются переходы между холодными и теплыми цветами. Этот эффект ме-нее реалистичен, но он лучше отображает подробности модели, выделяет ребра.

Чтобы виртуальные модели выглядели более достоверно, поверхностям объектов придают оптические свойства различных материалов. Для этого необ-ходимо открыть диалоговое окно «Материалы» (рис. 82) или использовать ко-манду МАТЕРИАЛ (PMAT). Диалоговое окно выводится по схеме: Вид→ То-нирование →Материалы.

В AutoCAD существует библиотека наиболее часто используемых мате-риалов. Кроме этого можно создать свой материал, подбирая для него такие по-казатели, как коэффициент преломления, блеск и.т.д.

Важным элементом достоверности является моделирование освещения трехмерного объекта.

Система AutoCAD обладает широкими возможностями моделирования освещения, основанные на алгоритме трассировки луча, которое, позволяет ге-нерировать эффекты отражения, рефракции и ещё точнее - строить тени при раскрашивании.

В процессе создания трехмерного объекта, по умолчанию, освещение подается из двух точек, которые перемещаются вслед за движением модели. Все грани модели освещаются таким образом, чтобы визуально они могли от-личаться друг от друга. Таким образом, нет необходимости создавать или рас-полагать источник света самостоятельно. Однако иногда, для того чтобы выде-лить отдельные элементы конструкции, можно добавлять различные виды ос-вещения, которые могут создать дополнительный эффект при просмотре моде-ли.

Точечный источник Точечный источник света испускает лучи во всех направлениях. Интен-

сивность освещения при его использовании снижается пропорционально рас-стоянию.

Прожектор

Прожектор испускает направленный конус света. Имеется возможность управлять направлением света и размером конуса. Интенсивность освещения при его использовании снижается пропорционально расстоянию. Прожекторы применяют для выборочной подсветки отдельных элементов и областей моде-ли.

112

Рис. 82

Удаленный источник

Удаленный источник света испускает параллельные лучи только в од-ном направлении. Для задания направления распространения света в любом месте видового экрана задаются точки ОТКУДА и КУДА. Обозначения источ-ников света не отображаются при освещении от удалённого источника.

Пользователь может создавать, перемещать и настраивать источники света. Для этого необходимо в падающем меню выбрать один из способов соз-дания источника по схеме: Вид→ Тонирование → Свет (рис. 83).

Чтобы добавить фон к изображению модели, необходимо создать име-нованный вид, назначить виду фон, а затем восстановить этот вид, чтобы фон стал видимым.

113

Рис. 83

Создать именованный вид можно по схеме: Вид → Именованные виды → Создать. При этом откроется диалоговое окно (рис. 84), в котором необхо-димо ввести имя вида, а затем выбрать опцию «Переопределение фона».

Рис. 84

В открывшемся диалоговом окне можно выбрать один из способов создания фона. Тело – сплошной одноцветный фон, выбранный из палитры цветов. Градиент – градиент цветового перехода между тремя цветами верхний, сред-ний, нижний.

114

Изображение - фон в виде растровой картинки. На рис. 85 показан фон, созданный с помощью опции «Градиент».

Рис. 85

115

ЛЕКЦИЯ №9

КОМПАС-ГРАФИК. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Графический редактор К О М П А С – Г Р А Ф И К (КОМПлекс Авто-

матизированных Систем) разработан в конце 80-х годов компанией АСКОН (Санкт-Петербург) и предназначен для создания конструкторских документов в соответствии с ГОСТами ЕСКД.

В КОМПАС – ГРАФИК возможны любые самые сложные геометриче-ские построения на плоскости. Для удобства можно использовать локальные системы координат и разномасштабную сетку. Обеспечен динамический вызов объективных привязок, а также измерение любых геометрических параметров на чертеже. Реализована простановка всех типов размеров, автоматизированная простановка предельных отклонений (допусков), подбор квалитета по задан-ным предельным отклонениям. Для оформления чертежа приведены все виды шероховатости, линии выноски, обозначения базы и отклонения формы, линии разреза и сечения, стрелки направления взгляда. Пользователь обеспечен всеми необходимыми инструментами для быстрого редактирования чертежа.

Помимо КОМПАС – ГРАФИК пакет программ содержит более 30 раз-личных подпрограмм. К наиболее интересным из них для конструктора-машиностроителя можно отнести:

1. Систему проектирования спецификаций, которая обеспечивает автоматизированое формирование спецификаций по сборочному чертежу, построенному в КОМПАС – ГРАФИК.

2. Машиностроительную библиотеку, представляющую собой ком-плекс параметрических изображений стандартных или типовых элементов машиностроительных чертежей (болты, винты, гайки, проточки и т. д.).

3. Библиотеку проектирования тел вращения КОМПАС – SHAFT, предназначенную для проектирования деталей тел вращения при одновременном автоматическом формировании их чертежей.

4. Библиотеку проектирования цилиндрических винтовых пру-жин КОМПАС – SPRING для обеспечения выполнения проектно-го и поверочного расчетов цилиндрической винтовой пружины рас-тяжения или сжатия с одновременным автоматическим формирова-нием чертежа.

5. Утилиты обмена AutoCAD (позволяет осуществлять обмен ин-формацией с системой AutoCAD через формат DXF).

6. Систему трехмерного твердотельного моделирования КОМ-ПАС –3D (обеспечивает пространственное моделирование объек-тов при выполнении проектно-конструкторских технологических и дизайнерских работ в машиностроении и архитектуре).

116

Рабочий стол КОМПАС-ГРАФИК КОМПАС – ГРАФИК – стандартное приложение Windows, поэтому

рабочий стол практически ничем не отличается по своему внешнему виду от рабочих столов других приложений (рис. 86).

В верхней части экрана расположены: название системы, номер её вер-сии, кнопки, с помощью которых можно быстро управлять размерами главного окна и осуществлять выход из системы.

Строка падающего меню расположена под заголовком. В ней нахо-дится название всех меню команд. Кроме падающего меню можно использо-вать также контекстное меню.

Ниже находится Стандартная панель управления и Панель «Вид», а еще ниже Строка текущего состояния.

Панель «Вид» позволяет управлять изображением на дисплее, прибли-жать, удалять, увеличивать, уменьшать его. В специальном просмотровом окне можно видеть текущий масштаб изображения.

Строка текущего состояния отображает параметры КОМПАС -ГРАФИК в настоящий момент, а именно: вид (в чертеже), слой, шаг курсора, координаты текущего положения курсора. Также в строке текущего состояния находятся кнопки управления объективными привязками, сеткой и локальными системами координат (рис.87).

Рис.86

117

Рис. 87 С левой стороны располагается Компактная панель, или Панель

управления, состоящая из клавиш, которые обозначают команды общего на-значения. Набор клавиш на панели управления может быть изменен пользова-телем с помощью диалогового окна «Настройка системы», которое можно выбрать из меню «Сервис».

В нижней части рабочего стола располагается Строка свойств (пара-метров) объектов.

Строка свойств объектов содержит значения характерных параметров элемента, которые в настоящий момент создаются или редактируются на чер-теже. Например, при рисовании отрезка отображаются координаты начальных и конечных точек, длина отрезка и угол наклона, а также тип линий, которым этот отрезок будет выполнен (рис. 88).

Рис. 88

Строка параметров объектов появляется на экране дисплея только в ре-жиме выполнения какой-либо команды.

Строка сообщения подсказывает очередное действие для выполнения текущей команды или дает пояснения для элемента, на который в данный мо-мент указывает курсор (рис. 89).

Рис. 89

В центральной части рабочего стола находится зона создания чертежа, текстового документа, схемы и т. д. В левой части экрана находится панель ин-струментов, которая состоит из двух частей. В верхней части расположены кнопки переключателей режимов работы, а в нижней части - панель того ре-жима работы, переключатель которого находится в функциональном состоя-нии. Каждая панель соответствующего режима работ содержит кнопки - пикто-граммы, для вызова конкретной команды.

Инструментальная панель геометрии обеспечивает возможность на-чертить любую линию или фигуру, а также выполнить штриховку любой об-ласти (рис. 90, а).

Инструментальная панель размеров и панель обозначений включает в себя команды, позволяющие нанести любой тип размера в полном соответст-

118

вии ЕСКД, написать текст, создать таблицу, а также все элементы оформления чертежа (шероховатость, допуски формы, обозначение разрезов и т.д. ) ( рис. 90, б).

Инструментальная панель редактирования содержит команды, по-зволяющие проводить редактирование элементов чертежа – копирование, пово-рот, сдвиг, зеркальное отражение, масштабирование и многое другое (рис. 90, в).

Инструментальная панель параметризации содержит команды, по-зволяющие создавать параметрические чертежи либо преобразовывать в них ранее созданные обычные чертежи (рис. 90, г).

Инструментальная панель измерения. Все построения в КОМПАС-ГРАФИК производятся в масштабе 1:1 с высокой точностью, что позволяет производить различные измерения и расчеты непосредственно на чертеже. Данная панель содержит команды, обеспечивающие эти измерения – линейные, угловые, периметр, площадь, а также расчет масса - центровых характеристик плоских фигур, тел вращения и тел выдавливания (рис. 90, д).

Инструментальная панель выделения. Прежде чем производить какие либо измерения необходимо выделить объекты на чертеже, подлежащие изме-нению. Для простого выделения одного объекта достаточно щелкнуть мышью. Если же требуется выделить группу элементов, например, с каким-то общим свойством или расположенных на какой-то части чертежа, одного щелчка мы-ши мало. Для выполнения таких сложных выделений и служат команды панели выделения (рис. 90, е).

Инструментальная панель ассоциативных видов. Команды данной панели позволяют строить чертежи в автоматическом режиме по ранее создан-ным моделям (рис. 90, ж).

Инструментальная панель создания спецификаций. Команды данной панели позволяют создавать спецификации для сборочных чертежей (рис.90, з).

Для создания комфорта и удобства при работе с КОМПАС-ГРАФИК расположение и оформление панелей, строк можно менять.

Управление экраном

При создании конструкторских документов в системе КОМПАС-ГРАФИК можно работать одновременно с несколькими чертежами, для этого нужно последовательно открыть необходимые файлы. Каждый документ ото-бражается в своем окне. Управление окнами осуществляется группой команд «Окно», которые можно открыть с помощью падающего меню.

В главном окне можно показывать один документ (чертеж, фрагмент, текстовый документ, спецификацию) или сразу несколько, в зависимости от выбранной пользователем схемы размещения. Можно установить закладки с

названиями открытых файлов .

119

Управление изображением осуществляется в основном при помощи кнопок, расположенных на панели управления.

а) б) в) г) д) е) ж) з)

Рис. 90

Настройка рабочего окна КОМПАС – ГРАФИК

В системе AutoCAD графический документ, текстовый документ и трехмерная модель могут выполняться в одном рабочем окне, и в зависимости от назначения конкретного задания мы можем переходить из режима модели в режим листа. КОМПАС-ГРАФИК позволяет выполнять работы различного назначения в нескольких отличных друг от друга рабочих окнах, которые имеют свое специфическое оформление и соответствующий набор команд. Ввести то или иное рабочее окно можно с помощью ряда кнопок, которые от-крываются на стандартной панели инструментов с помощью кнопки <Соз-дать> (рис. 91).

120

Рис. 91 Создается графический конструкторский документ в рабочем окне

«Чертеж». Начало координат глобальной системы координат помещается в нижнем правом углу.

Формат документа, основная надпись и другие параметры устанавлива-ются с помощью диалогового окна «Параметры», которое находится в группе команд «Сервис».

В этом же диалоговом окне можно устанавливать толщину, цвет и тип линии (рис. 92).

Рис. 92

В КОМПАС-ГРАФИК применяется метрическая система мер. В зави-симости от области применения чертежа (машиностроение, строительство или топография) пользователь может сам выбрать единицы измерения (метры, сан-тиметры, миллиметры), в которых будут задаваться элементы чертежа. По умолчанию, единицей измерения является миллиметр.

Для разработки отдельных элементов, зарисовок и хранения типовых решений используется рабочее окно «Фрагмент», которое отличается от окна «Чертеж» отсутствием внутренней рамки, основной надписи. Начало коорди-нат помещается в середине окна.

Для формирования текстового документа в КОМПАС-ГРАФИК встроен специальный процессор, который активизируется при вводе рабочего

121

окна «Текстовый документ». Он позволяет создавать документы с графиче-скими иллюстрациями и таблицами. Кроме того, он может быть оформлен внутренней рамкой и основной надписью.

В КОМПАС-ГРАФИК разработана готовая форма для выполнения спе-цификации, которая открывается при вводе окна «Спецификация».

Система КОМПАС-ГРАФИК располагает весьма широкими возможно-стями создания трехмерных моделей самых сложных конструкций, как отдель-ных деталей, так и сборочных единиц. Для выполнения разработок по модели-рованию применяются рабочие окна «Деталь» и «Сборка».

При работе над чертежом традиционным способом мы видим его цели-ком. Экран компьютера конечно намного меньше кульмана, но пользователь может управлять отображением. Уменьшение и увеличение масштаба чертежа никак не влияет на реальные размеры геометрических объектов, однако позво-ляет работать с комфортом над графическим документом любого формата. В данный момент времени конструктор работает над определенным фрагментом. Если ему понадобится увеличить изображение небольшой области, можно ис-пользовать команду из меню Вид или воспользоваться специальной кнопкой на панели управления с изображением лупы. Можно увеличить изображение в фиксированное число раз (по умолчанию коэффициент увеличения равен 2). Для этого можно воспользоваться командой Увеличить масштаб из меню «Сервис» или кнопкой на панели инструментов с изображением лупы, в центре

которой находится знак + . Можно уменьшить изображение в фиксированное число раз (по умолча-

нию коэффициент уменьшения равен 2). Для этого выберите команду Умень-шить масштаб из меню Вид или кнопкой на панели управления с изображени-

ем лупы, в центре которой находится знак - . При работе с отдельными элементами можно плавно увеличивать или

уменьшать масштаб, используя команду Приблизить/Отдалить изображение

из меню Вид или аналогичную кнопку на панели управления . Иногда бывает необходимо сдвинуть изображение, не меняя установ-

ленного масштаба. Для этого можно воспользоваться командой Сдвинуть изо-бражение, которая находится в падающем меню Вид или нажать соответст-

вующую команде кнопку на панели управления .

Использование привязок Все графические изображения, как правило, представляют собой сово-

купность взаимосвязанных геометрических примитивов. При построении оче-редного примитива часто бывает необходимо установить курсор в точно опре-деленное место (конец отрезка, центр окружности и.т.д.), другими словами

122

привязаться к конкретной точке без установления ее координат. Такая методика позволяет получать высокую точность при сравнительно малых затратах вре-мени.

В КОМПАС-ГРАФИК существует два вида привязок – глобальная, дей-ствующая по умолчанию, и локальная, действующая однократно по конкрет-ному указанию. В отличие от AutoCAD вид курсора не меняется в зависимости от выбранного варианта привязки.

Каждый вид привязок содержит различные варианты установки курсора (на пересечении, граничные точки, центр и.т.д.). Все варианты привязок объе-динены в меню. Меню локальных привязок можно вызвать при создании, ре-дактировании или выделении объектов нажатием на правую клавишу мыши (рис. 93).

Привязка будет действовать однократно, согласно выбранной команде. Если необходимо часто выполнять один и тот же вариант привязки, то

целесообразно использовать глобальную привязку. Если она установлена, то действует по умолчанию. Например, установлена привязка к пересечению, то-гда при вводе каждой новой точки, система автоматически будет искать бли-жайшее пересечение геометрических элементов в приделах ловушки курсора. Когда пересечение будет найдено, точка зафиксируется именно в этом месте.

Рис. 93

Чтобы установить необходимые варианты глобальных привязок, необ-ходимо открыть диалоговое окно «Установка глобальных привязок». Окно

открывается с помощью кнопки <Привязки> , которая расположена в строке текущего состояния (рис. 94).

Можно одновременно включить несколько различных глобальных при-вязок, и все они будут работать в текущий момент времени. В процессе работы система будет выбирать ту привязку, которая попадет в ловушку курсора. Если в диалоговом окне будет включена опция Динамически отслеживать, то на экране будет отображаться след построения. Для того чтобы точно знать, ка-

123

кая привязка будет применятся в текущий момент, в диалоговом окне необхо-димо включить опцию Отображать текст.

Рис. 94

Локальные системы координат

В КОМПАС-ГРАФИК используется правая декартова система коорди-нат. По умолчанию, абсолютная система координат помещается в левом ниж-нем углу формата. При создании фрагмента, ввиду отсутствия у него границ изображения, начало системы координат помещается в центре окна. Для ввода и отображения координат используются специальные поля в строке текущего состояния. Однако иногда целесообразно отмерять расстояния от какой-либо точки на кон-туре детали, или под каким-либо углом к определенной линии. В данном случае удобно создать новую систему координат, которую называют локальной (ЛСК). Количество ЛСК на чертеже не ограничено, однако в данный момент может быть использована только одна, текущая ЛСК. Если в дальнейшем ка-кая-либо ЛСК не используется в работе, ее можно удалить.

Создание новой ЛСК можно осуществлять с помощью команды Ло-кальная СК, которая находится в меню «Вставка», или в строке текущего со-

стояния . При вызове команды на экране появится изображение коорди-нат, которое можно перемещать и поворачивать. Кроме этого, начало новой ЛСК можно задать координатами начальной точки и углом поворота в соответ-ствующих полях строки параметров объектов. По умолчанию, в строке предла-

124

гается имя СК1, которое можно заменить на другое, выбранное пользователем. Для ввода созданной ЛСК необходимо нажать кнопку на панели специального

направления «Создать объект» , после чего созданная система координат станет текущей.

Управление ЛСК осуществляется в строке параметров объектов с помо-щью диалогового окна «Выбор локальной СК», которое выводится с помо-щью кнопки или через меню «Вставка» (рис. 95).

Рис. 95

Вы можете изменить параметры любой ЛСК, перечисленной в диало-говом окне. Необходимо выделить из списка нужную систему, а затем в специ-альных окнах ввести новые координаты начала, значение угла поворота и новое имя.

Для создания новой ЛСК необходимо в списке нажать кнопку <Новая> (рис. 96).

Рис. 96

125

В процессе работы можно переходить от одной системы к другой, при этом используется кнопка <Текущая> (рис. 97). Для удаления ЛСК, необходи-мо нажать кнопку <Удалить> (рис. 98).

Рис. 97

Рис. 98

Основные приемы создания изображений в системе КОМПАС-ГРАФИК

Некоторые вспомогательные операции при создании изображения в

КОМПАС-ГРАФИК можно выполнять с помощью мыши, не используя специ-альных команд.

При перемещении объектов из одного места в другое необходимо вы-полнить следующее:

1. Выделить все перемещаемые объекты. Установить курсор так, что-бы он попал на один из выделенных объектов, и нажать на левую клавишу мыши. Удерживая клавишу, необходимо переместить мышь в нужное место.

2. После того, как новое положение объектов достигнуто, можно от-пустить клавишу.

Для копирования изображения необходимо: 1. Выделить объекты и нажать кнопку <Ctrl>. 2. Не отпуская кнопки <Ctrl>, установить курсор так, чтобы он попал

на один из выделенных объектов, и нажать на левую клавишу мы-ши. Удерживая клавишу, необходимо переместить мышь в нужное место. Кнопку <Ctrl> можно отпустить.

3. После того, как новое положение объектов достигнуто, можно от-пустить левую клавишу мыши. Объекты будут скопированы в ука-занное место, а оригиналы останутся в прежнем положении.

126

4. Можно продолжить многократное копирование, фиксируя положе-ния следующих копий. Для отказа от копирования нужно нажать кнопку <Esc>.

Для быстрого удаления ненужных объектов необходимо выделить их и нажать кнопку <Delete> или использовать кнопку <Удалить выделенные объекты> на панели управления.

КОМПАС-ГРАФИК позволяет легко менять контуры изображения с помощью изменения положения характерных точек. Для перехода в режим ре-дактирования характерных точек объекта можно выделить его с помощью мы-ши, или для объектов сложной конфигурации (сплайн, ломаная и.т.д.) приме-нить команду Редактировать точку, которую можно выбрать на панели спе-циального управления или вызвать из контекстного меню.

В режиме характерных точек, выделенные точки отображаются в виде маленьких черных квадратов. Изменить положение характерной точки можно с помощью мыши, перемещая ее с одного места в другое вышеописанным спосо-бом. Можно переместить точку с помощью клавиатуры и кнопки <Enter>, ко-торую нажимают после выделения ее курсором. Перемещение точки осуществ-ляется управлением курсора клавишами со стрелками, а когда объект достигнет нужного положения, необходимо опять нажать кнопку <Enter>.

При перемещении точки в новое положение, можно воспользоваться объективными привязкам, если в этот момент будет включен режим «глобаль-ные привязки». Аналогично, можно использовать локальные привязки. Для этого в процессе перемещения нажмите правую клавишу мыши или комбина-цию кнопок <Shift>+<F10> и вызовите из появившегося контекстного меню нужную привязку (при этом левая клавиша мыши освободится). Перемещайте курсор, а когда привязка сработает, щелкните левой клавишей мыши, или на-жмите кнопку <Enter>

Чтобы редактировать ранее созданный примитив, необходимо под-вести к нему курсор и щелкнуть два раза левой клавишей мыши, после чего в строке параметров объектов появятся поля параметров объектов, которые мож-но менять в зависимости от желания пользователя (рис. 99).

Значение каждого параметра отображается в специальном поле, слева от которого указывается условное обозначение параметра. Например, для отрезка т1- координаты начальной точки, т2- координаты конечной точки, Длина, Угол наклона относите6льно оси Х текущей системы координат.

Слева от обозначения параметра находится маленькая кнопка, которая может быть пустой, если параметр является вспомогательным и не участвует в создании объекта в данный момент. Если в ней отображается галочка, это означает, что система в настоящий момент ожидает ввода данного парамет-ра (например, поле координат второй точки после запуска команды ОТРЕЗОК на рис. 99).

Когда параметр выбран и зафиксирован, то на кнопке появится изобра-жение перекрестия, как показано на рис. 99 для первой точки.

127

Рис. 99

Значение параметра может определяться перемещающимся курсором или числовым значением, которое набирается с клавиатуры. Можно вводить не только числовые значения параметров, но и выражения для их вычисления.

Важным свойством в работе с КОМПАС-ГРАФИК является возмож-ность фиксировать любой из вводимых параметров. При этом в дальнейших действиях значение данного параметра останется неизменным, а другими мож-но будет варьировать. Фиксация отмечается перекрестием на кнопке рядом с полем параметра и может рассматриваться как ограничения возможных конфи-гураций создаваемого объекта. Так при создании отрезка можно зафиксировать длину, но менять угол наклона. Важно помнить, что при любом занесении зна-чения в поле параметра, фиксация этого параметра выполняется автоматически. Если в процессе перемещения курсора вы достигли нужного значения какого-либо параметра и хотите его зафиксировать, не перемещая мышь, можно акти-визировать поле параметра с помощью соответствующей комбинации клавиш (например, <Alt> + <A> для угла наклона отрезка) и затем нажмите клавишу <Enter>.

Фиксацию значения параметра можно отменить. Для этого необходимо установить курсор на кнопке рядом с полем этого параметра и нажать левую клавишу мыши, после чего перекрестие на кнопке исчезнет. В процессе созда-ния любого изображения, можно неоднократно выполнять фиксацию парамет-ров объектов и расфиксацию их.

Иногда при построении подобных геометрических объектов необходи-мо, чтобы один из параметров был одинаковым для всех объектов. Например, прямые, имеющие один угол наклона или ряд концентрических окружностей, для которых общим параметром будет центр.

В КОМПАС-ГРАФИК возможно запоминать значение параметра и использовать его при создании нескольких объектов. Данная функция выполня-ется только до завершения текущей команды.

Предположим необходимо построить ряд прямых, выходящих из одной точки. Вызовем команду ОТРЕЗОК, затем введем координаты первой точки и после того, как параметр будет зафиксирован (изображение перекрестия), необ-

ходимо нажать кнопку <Запомнить состояние> на панели специально-го управления и указать координаты второй точки или другие параметры, опре-деляющие данный отрезок. При создании следующего отрезка; координаты первой точки установятся автоматически и будут соответствовать координатам

128

первой точки ранее построенного отрезка, второй параметр задается пользова-телем. Мы можем построить неограниченное количество отрезков, выходящих из одной точки (рис. 100). Для прекращения действия состояния запоминания параметра объекта следует повторно нажать кнопку <Запомнить состояние>. Если раннее введенные параметры того или иного геометрического примитива однозначны, то кнопка <Запомнить состояние> будет погашена и недоступна для нажатия. Например, при создании кривой Безье.

Рис. 100 Для создания различных изображений по умолчанию примитив вводит-

ся автоматически, после того как введены необходимые параметры. Подтвер-ждением тому является отжатая кнопка <Автоматическое создание объек-

та>. Иногда необходимо после задания параметров, оценить или про-анализировать их, после чего создавать объект. Для этого кнопка <Автомати-ческое создание объекта> выключается, и при создании очередного примитива

необходимо нажать на кнопку <Создать объект> . При выполнении некоторых команд, например, построить окружность

касательную к прямой или отрезок перпендикулярный прямой, необходимо указывать базовые объекты. Если какой - либо объект указан неверно, на пане-

ли специального управления появляется кнопка <Указать заново> .

Использование слоев Для создания сложных чертежей или других изображений в КОМПАС-

ГРАФИК, как и в AutoCAD могу использоваться слои. Слой - это особая про-зрачная среда, в которой установлен определенный цвет линий. Формирование чертежей с помощью слоев аналогично созданию изображения при наложении нескольких прозрачных калек. Слои могут использоваться при выполнении сложных компоновок, сборочных чертежей, схем, для вспомогательных по-строений.

129

В КОМПАС-ГРАФИК можно создать 255 слоев, что вполне достаточно для создания любого сложного графического изображения. В начале работы, по умолчанию автоматически открывается нулевой слой.

Любой слой может находиться в одном из следующих состояний: теку-щий, активный, фоновый, погашенный.

Текущий (рабочий) слой может быть только один. В нем создаются, ре-дактируются и удаляются геометрические объекты в настоящий момент време-ни.

Активный (может быть несколько одновременно) слой не участвует в построении в текущий момент времени, но объекты, созданные в нем, могут редактироваться и удаляться. Все элементы данного слоя, будут иметь одина-ковый цвет, установленный в диалоговом окне «Менеджер документа» (рис. 101).

Фоновый (может быть несколько одновременно) слой – это отработан-ный слой и применяется только для размещения последующих объектов, то есть для привязки к точкам или элементам фонового слоя. Эти слои нельзя пе-ремещать и их содержимое недоступно для редактирования. Все объекты дан-ного слоя отображаются одинаковым типом линии и цветом, которые можно настраивать. Погашенный (может быть несколько одновременно) слой – это слой, который выключается, и все объекты, созданные в нем, исчезают с экрана. Элементы данных слоев недоступны для любых операций.

Рис. 101 Для создания нового слоя или редактирования уже существующего на-

до в падающем меню «Вставка» выбрать команду Слой. При этом откроется диалоговое окно «Менеджер документов» (рис. 101), где можно задать пара-

130

метры: номер, название (если необходимо), цвет. Для фонового слоя задается еще тип линии (по умолчании штриховая, с мелким шагом).

В процессе выполнения графического документа один и тот же слой может неоднократно переходить из одного состояния в другое. Для этого в диа-

логовом окне нужно отметить одну из опций: текущий , фоновый ,

погашенный . Если ни одна из опций не будет выбрана, то слой будет

находиться в активном состоянии.

Геометрический калькулятор Создавая чертеж, размеры геометрических элементов пользователь зада-

ет в строке параметров объектов с помощью числовых значений, которые вво-дятся в соответствующих полях ручным способом (набираются на клавиатуре). Но иногда те или иные параметры могут соответствовать значениям ранее соз-данных объектов (угол, длина, и.т.д.). Тогда можно не измерять необходимые величины, а воспользоваться геометрическим калькулятором, который опреде-ляет тот или иной параметр и сам устанавливает числовое значение в соответ-ствующее поле. Для любого параметра произвольно выбранного примитива существует геометрический калькулятор, меню которого открывается с помо-щью правой клавиши мыши на поле соответствующего параметра. Причем для каждого значения имеется индивидуальный набор команд. Например, в поле длины геометрический калькулятор может предложить нам расстояние между двумя точками, длину кривой, радиус, и.т.д.

Применение геометрического калькулятора поясним на примере созда-ния прямоугольника, начальная точка которого будет расположена в середине отрезка а, высота будет равна отрезку d, а ширина - радиусу окружности.

На рис. 102 показаны геометрические примитивы, параметрами которых будет пользоваться калькулятор при формировании изображения.

Рис. 102

131

Вызовем команду ПРЯМОУГОЛЬНИК с помощью кнопки на инструментальной панели геометрии.

В строке параметров объектов появятся поля параметров прямоугольни-ка – координаты начальной и конечной точек, высота, ширина (рис. 103).

Рис. 103

Переместим курсор в область координат начальной точки и нажмем на правую клавишу мыши, при этом появится меню геометрического калькулято-ра для выбора положения точки (рис. 104).

Рис. 104

Выберем из меню команду Середина кривой и затем укажем курсором на отрезок а. Курсор установится в середину указанного отрезка, а калькулятор вычислит координаты точки установки курсора и занесет числовые значения координат x и y в соответствующее поле параметров начальной точки и зафик-сирует их.

Затем откроем меню в поле высоты прямоугольника (рис. 105) и выбе-рем команду Длина кривой, курсором указывая на отрезок d. Калькулятор подсчитает длину отрезка и полученное число зафиксирует в поле высоты.

Последним параметром, определяющим прямоугольник, можно выбрать ширину. В открывшемся меню (рис. 106) выберем команду Радиус и укажем курсором на окружность.

Значение радиуса будет вычислено, занесено и зафиксировано в поле ширины прямоугольника.

132

В результате получим изображение прямоугольника имеющего размеры, вычисленные геометрическим калькулятором по ранее созданным геометриче-ским элементам (рис. 107).

Рис. 105

Рис. 106

Выделение объектов В процессе создания изображения приходится часто использовать ко-

манды редактирования. При выполнении данных команд необходимо указать

133

объект редактирования. Некоторые команды действуют после вызова команды с последующим указанием геометрических элементов. Например, команды УСЕЧЬ КРИВУЮ или ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГОМ.

Рис. 107

Другие команды действуют в обратной последовательности. Необходи-

мо сначала выделить объекты, а затем вызвать команду. Система КОМПАС-ГРАФИК предоставляет широкие возможности выделения тех или иных групп примитивов, а также отмены этого выделения.

Выделенные объекты отображаются на дисплее специальным цветом, который можно изменить в диалоговом окне «Параметры».

Выделение объектов можно выполнять с помощью мыши и клавиатуры или с помощью специальных команд.

134

Лекция 10

ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ КОМПАС-ГРАФИК

Создание геометрических примитивов

Изображения, созданные на экране монитора, состоят из отдельных примитивов. Примитивом называется геометрический элемент (отрезок, дуга и. т. д.), воспринимаемый компьютером как единое целое. Команды создания примитивов выводятся с помощью панели геометрии.

Каждая кнопка позволяет вводить определенный примитив. Некоторые кнопки могут открывать дополнительные панели, на которых находятся раз-личные модификации создания соответствующих геометрических элементов. В правом нижнем углу таких кнопок находится изображение треугольника. Для того чтобы открыть дополнительную панель, необходимо нажать соответст-вующую кнопку и удерживать ее некоторое время (рис. 108). После чего, не от-пуская левой клавиши мыши, надо передвинуть курсор на выбранную кнопку и отпустить клавишу.

Рис. 108

Команда ТОЧКА позволяет изобразить одну или несколько точек. Ввод

точки осуществляется с помощью специальной кнопки . Точку можно за-давать с помощью курсора или по координатам. Для изменения стиля изобра-жения точки, необходимо нажать левую клавишу мыши на поле стиля. При этом появится диалоговое окно (рис. 109), с помощью которого можно выбрать один из вариантов отображения точки.

В списке стилей особое место занимает вспомогательная точка. Эти точ-ки используются в процессе создания изображения и могут быть удалены од-ной командой, которая находится в группе команд «Редактор».

Модификация команды Равномерно по элементу позволяет точ-ками поделить линейный объект на несколько равных участков.

Модификация команды Точки пересечения позволяет проста-вить точки в местах пересечения указанных геометрических объектов. Для это-го необходимо указать первый объект для пересечения, а затем второй.

135

Рис. 109

Модификация команды Все точки пересечений позволяет про-ставить точки в местах пересечения указанной кривой со всеми кривыми ее ви-да и текущего вида.

Модификация команды Точка на заданном вдоль кривой расстоянии

позволяет создавать точки на кривой на заданном расстоянии. Вспомогательные прямые в КОМПАС-ГРАФИК являются аналогом

тонких линий связи, которые конструктор использует при построении геомет-рических объектов. Эти прямые не имеют конечной длины, не выводятся на принтер или плоттер и удаляются после завершения промежуточных построе-ний. При выборе любой команды построения вспомогательных прямых в стро-ке параметров объекта появляются две кнопки: <Не проставлять точки пере-сечения> и <Проставлять точки пересечения> (рис. 110).

Рис. 110

Команда ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ПРЯМАЯ позволяет постро-ить одну или несколько прямых линий произвольно ориентированных в про-странстве. Существует несколько модификаций команды: Горизонтальная прямая, Вертикальная прямая, Перпендикулярная прямая, Касательная прямая из внешней точки и. т. д. Параллельная прямая позволяет построить

136

одну или несколько прямых, параллельных заданной. При выполнении коман-ды необходимо указать базовый отрезок или прямую, затем необходимо задать координаты точки или расстояние, на котором будет выполнена параллельная прямая. По умолчанию система предложит два фантома прямых по обе стороны от базового элемента. Вы можете выбрать одну из них или обе (рис. 111).

Все модификации вспомогательных прямых и точек необходимы как промежуточные элементы в создании изображения. Они облегчают сложные построения и значительно экономят время. После завершения работы удалить их можно одной командой по схеме: Редактор → Удалить → Вспомогатель-ные кривые и точки.

Рис. 111

Команда ОТРЕЗОК позволяет построить отрезок прямой. Вы-полнить команду можно различными способами. Строка параметров объектов показывает возможные варианты построения отрезка. Каждому параметру со-ответствует свое поле, где можно задать именно этот параметр. Для отрезка т1- координаты начальной точки, т2- координаты конечной точки, Длина- длина отрезка, Угол- угол наклона относительно оси X текущей системы координат. Следовательно, можно создать отрезок по двум точкам или задавая первую точку, длину и угол наклона. Кроме этого существует поле стиля линии, позво-ляющее использовать различные типы линий.

Команда ОТРЕЗОК имеет несколько модификаций, которые формиру-ются аналогично вспомогательным прямым. Перечислим их: команда Парал-лельный отрезок, команда Перпендикулярный отрезок, команда Касатель-ный отрезок из внешней точки, команда Касательный отрезок через точку кривой, команда Отрезок касательный к двум кривым.

Команда ОКРУЖНОСТЬ позволяет построить одну или не-сколько окружностей. Строка параметров объектов (рис. 112) содержит сле-дующие поля параметров: Центр – координаты центра окружности, т – коор-динаты точки на окружности, Радиус – радиус окружности, кнопки <Без осей> и <С осями>, поле стиля линии.

137

Рис. 112

Если необходимо построить несколько окружностей одинакового радиу-са, то необходимо ввести значение радиуса, зафиксировать его, а затем нажать кнопку <Запомнить состояние>. После этого последовательно указать необ-ходимые координаты точек центров окружностей. Аналогично можно постро-ить ряд концентрических окружностей. Для этого необходимо запомнить ко-ординаты центра окружностей.

Команда ОКРУЖНОСТЬ также имеет несколько модификаций. Команда ДУГА позволяет строить дугу окружности и имеет несколько

различных модификаций (рис. 113).

Рис. 113

Команда Дуга по центру и двум точкам позволяет построить дугу по заданному центру и двум точкам: начальной и конечной. Строка пара-метров объектов будет содержать поля: центра окружности, начальной и ко-нечной точки, радиуса (рис. 114). Можно задать координаты центра, а затем ко-ординаты начальной и конечной точек. При этом координаты начальной точки определят радиус дуги. Или можно задать центр, радиус, начальную и конеч-ную точки дуги. При построении дуги можно изменить ее направление с помо-щью специальных кнопок <Направление>.

Рис. 114

Команда ЭЛЛИПС позволяет начертить эллипс по центру и двум точкам, определяющим положение большой и малой полуосей. В строке пара-метров объектов (рис. 115) кроме полей центра и двух точек, появятся поля длин полуосей и угла наклона

138

Рис 115

Команда ЭЛЛИПС, как и предыдущие команды, имеет несколько мо-дификаций.

Команда ЛОМАНАЯ позволяет начертить ломаную линию (рис. 116). Строка параметров объектов данной команды будет содержать поле опор-ной текущей точки, стиля линии и кнопки <Разомкнутый> / <Замкнутый>. Для построения ломаной необходимо последовательно указать ряд опорных точек или задать их координаты в соответствующем поле (рис. 117). Можно в процессе изображения менять положение характерных точек, для этого необ-

ходимо нажать кнопку <Редактировать точку> на панели специально-го управления.

Рис. 116

Рис. 117

В КОМПАС- ГРАФИК можно строить любые кривые, в том числе и В-сплайны – кривые, которые проходят через первую и последнюю заданные точ-ки, могут проходить или быть подтянутыми к другим опорным точкам. В зави-

139

симости от полинома, описывающего кривую, различают NURBS-кривую и кривую Безье.

Команда КРИВАЯ БЕЗЬЕ позволяет начертить кривую линию по заданным точкам (рис. 116). Строка параметров объектов данной команды будет содержать поле опорной текущей точки, стиля линии и кнопки <Ра-зомкнутый> / <Замкнутый>

Команда NURBS-кривая (нерегулярный рациональный В-сплайн)

позволяет построить кривую по опорным точкам (рис. 116). Строка па-раметров объектов данной команды будет содержать поле опорной текущей точки, веса точки, порядка кривой, стиля линии и кнопки <Разомкнутый> / <Замкнутый> (рис. 118).

Рис. 118

Порядок кривой соответствует степени полинома и характеризует сгла-женность кривой. На рис. 119 показаны NURBS-кривые с различными значе-ниями порядка. Вес кривой - коэффициент, определяющий влияние опорной точки кривой NURBS на конфигурацию этой кривой.

Геометрический смысл этого коэффициента следующий: чем больше вес точки, тем ближе к ней расположена кривая (точки с большим весом "притяги-вают" NURBS сильнее, чем точки с маленьким весом).

Команда НЕПРЕРЫВНЫЙ ВВОД ОБЪЕКТОВ позволяет стро-ить непрерывную последовательность отрезков, дуг и сплайнов (рис. 120), каж-дый из которых является отдельным примитивом.

Команду можно использовать для обводки сложного контура изображе-ния, предварительно созданного вспомогательными линиями. При вызове ко-манды появится строка параметров объектов и ряд кнопок (рис. 121), позво-ляющих переходить из одного режима в другой. Поля параметров будут соот-ветствовать кнопке, которая в данный момент введена в действие. По умолча-нию при первом обращении к команде активизируется кнопка <Отрезок>.

Команда ПРЯМОУГОЛЬНИК позволяет построить прямоуголь-ник по двум крайним точкам диагонали. Строка параметров объектов (рис. 122) будет содержать поля координат двух точек, поля высоты и ширины, а также поле стиля линии и кнопки < Без осей>/ < С осями>.

140

Рис. 119. NURBS-кривые с различными значениями порядка: 1 – 3порядок, 2- 4порядок, 3-8порядок.

Рис. 120 1- режим отрезков, 2- режим дуг, 3- режим построения сплайна

Рис. 121

Рис. 122

141

Данную команду можно выполнить, если задать последовательно две

точки или одну точку, а затем высоту и ширину. Модификация команды Прямоугольник по центру и вершине позво-

ляет построить прямоугольник по координатам центра и одной из его вершин.

Команда МНОГОУГОЛЬНИК позволяет создать правильный многоугольник. Строка параметров объектов будет содержать поле центра, ко-личества сторон, точки, лежащей на окружности, радиуса и угла наклона (рис. 123).

Рис. 123

В строке параметров также находится поле стиля линии и кнопки < Без осей>/ < С осями>. Но необходимо помнить, что оси могут отображаться для многоугольников с четным количеством сторон.

Многоугольник, прямоугольник – это примитивы, которые воспринима-ется системой, как единое целое.

Команда ШТРИХОВКА позволяет выполнить штриховку указан-ных областей в создаваемом изображении.

Если область штриховки - замкнутая линия, которая содержит внутри себя никаких геометрических элементов, то для выполнения команды, после нажатия соответствующей кнопки, достаточно указать любую точку внутри

замкнутого контура и ввести в действие кнопку (рис. 124). Если область штриховки представляет собой более сложную конфигу-

рацию, содержащую различные геометрические фигуры или текст, то можно воспользоваться кнопками в строке параметров (рис. 125), которые позволяют различными способами задавать границы штриховки.

142

Рис. 124

Рис. 125

- Ручное рисование границ.

- Обход границ по стрелке.

Чтобы штриховка была ассоциативная, необходимо в группе команд Сервис открыть диалоговое окно «Параметры текущего листа» и ввести ре-жим: «Ассоциировать при вводе штриховку». При этом режимы ручного рисо-вания границ и обвода границ по стрелке будут недоступны.

Строка параметров объектов будет содержать поле шага, угла наклона, базовой точки, цвета и стиля штриховки (рис. 126).

Рис. 126

143

Для выбора стиля штриховки необходимо нажать на левую клавишу мыши в поле стиля штриховки, при этом появится диалоговое окно, в котором можно выбрать нужный вариант штриховки.

Режим ручного рисования границ позволяет создавать указанием опорных точек область для штриховки или, наоборот, для удаления ее внутри обозначенного контура. Граница создается последовательным вводом опорных

точек, которые можно редактировать с помощью кнопки . Режим обхода границ по стрелке позволяет задать область для штри-

ховки, последовательным указанием направления обвода контура. Для этого необходимо указать начальную точку вблизи предполагаемой границы штри-ховки. На экране появится фантом линии и стрелки, указывающей предложен-ное компьютером направление обхода (рис. 127). Для выбора других возмож-ных направлений, необходимо нажать на клавишу <Пробел>. Если новое на-правление устраивает пользователя, то можно ввести кнопку <Enter>, а если нет, то необходимо продолжить выбор. В процессе действия режима обхода границ по стрелке на панели специального управления отобразятся кноп-

ки:<Следующие направление> , <Предыдущее направление> ,

<Шаг на сегмент вперед> , <Шаг на сегмент назад> , с помощью которых можно также выполнить обвод контура. Если при определении облас-ти штрихования была допущена ошибка, то можно применить кнопку <По-

вторный выбор объекта> .

Рис. 127

144

Команда ФАСКА позволяет отобразить фаску на чертеже. При вводе команды в строке параметров объектов появится два варианта выполне-ния команды: Фаска по двум длинам и Фаска по длине и углу.

В первом случае фаска задается по двум катетам, во втором по катету и углу (рис. 128).

В строке параметров объектов появится также две кнопки . Переключение данных кнопок позволит обрезать или не обрезать геометриче-ские элементы, на которых будет строиться фаска.

Рис. 128

Модификация команды Фаска на углах объекта позволяет ото-бразить фаски на объектах типа многоугольник или ломаная (рис. 129).

Рис. 129

Система позволяет построить фаски на всех углах контура или на одном.

Команда СКРУГЛЕНИЕ служит для построения сопряжения указанным радиусом между двумя примитивами (рис. 130). На рисунке отмече-ны точки сопряжения. Управление командой осуществляется аналогично управлению командой ФАСКА.

145

Модификация команды Скругление на углах объекта позволя-ет выполнить сопряжение между участками ломаной или соседними сторонами многоугольника (рис. 131).

а) б)

Рис. 130 а) сопряжение двух прямых, б) сопряжение окружности и кривой Безье

Рис. 131

Команды создания примитивов в КОМПАС – ГРАФИК мало чем отли-чаются от аналогичных команд в AutoCAD. Однако существуют некоторые принципиальные различия. В системе AutoCAD возможно более гибкое изме-нение толщины линии,

В системе КОМПАС каждому типу линий назначается определенная толщина, и если пользователь изменит ее параметры в системе, то толщина из-менится для всех линий, построенных данным типом.

НЕПРЕРЫВНЫЙ ВВОД ОБЪЕКТОВ (Н.В.О.) – команда в КОМПАС, которая аналогично ПОЛИЛИНИИ в AutoCAD, строит последовательность дуговых и прямолинейных сегментов. Но, в отличие от полилинии, Н.В.О. не является единым примитивом; каждый сегмент представляет собой отдельный элемент и может изменяться, не влияя на другие. В то же время при построении Н.В.О. накладываются определенные связи (совпадение точек) на общую кон-

146

струкцию, что, как правило, используется при создании параметрических чер-тежей и моделей. Если команда ПОЛИЛИНИЯ может работать в режиме отрез-ков и дуг, то Н.В.О. помимо перечисленных режимов, может создавать сплай-ны.

В AutoCAD существует команда ПРЯМАЯ ПОСТРОЕНИЯ, а в КОМ-ПАС – ГРАФИК похожая команда ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ПРЯМАЯ. Данные команды служат для удобства построения чертежа. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ПРЯМАЯ имеет больше различных модификаций. Так, например: Прямая ка-сательная к окружности или Касательная к двум окружностям. Одна из модификаций ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ПРЯМОЙ - Параллельная прямая, аналогичная ей модификация в AutoCAD – Отступ. Данные команды позволя-ют достаточно легко формировать контур какой - либо конструкции, при этом указывают величину смещения между параллельными линиями. Однако после завершения построений остается много линий, которые должны быть удалены. В КОМПАС – ГРАФИК все вспомогательные прямые, а также вспомогатель-ные точки могут быть удалены одной командой - Удалить вспомогательные кривые и точки, что значительно упрощает построение и экономит время.

Если в AutoCAD штриховка сложного контура (пересечение различных линий, вставка текста и. т. д.) выполняется посредством создания полилинии, то в КОМПАС – ГРАФИК контур штриховки можно сформировать обходом границ по стрелке.

147

Лекция 11

КОМАНДЫ ОФОРМЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТОВ И КОМАНДЫ РЕДАКТИРОВАНИЯ

Система КОМПАС - ГРАФИК прежде всего предназначена для создания

конструкторских документов, поэтому в ней помимо команд формирования геометрических примитивов, важное место занимают команды, позволяющие с максимальной точностью и быстротой осуществлять простановку размеров, написание необходимых текстов, создание таблиц, нанесение допусков формы и расположения поверхностей и. т. д. Все перечисленные операции можно вы-полнить, используя команды создания примитивов. Однако для повышения ка-чества и сокращения времени в программе разработаны специальные блоки, ко-торые позволяют вывести на экран дисплея сразу комплекс примитивов, пред-ставляющих[собой например: выносные линии, стрелки, размерную линию и числовое указание размера, который воспринимается компьютером как единое целое. Данные блоки выводятся на экран с помощью специальных команд, ко-торые находятся на инструментальной панели размеров и панели обозначе-ния. Как и геометрические примитивы, созданные размерные блоки, тексты и другие объекты можно изменять. Для перехода в режим редактирования любо-го объекта оформления необходимо указать на него курсором и дважды на-жать на левую клавишу мыши.

В КОМПАС-ГРАФИК есть широкие возможности создавать и редакти-ровать надписи на чертежах, формировать различные таблицы и текстовые до-кументы.

Команда ТЕКСТ позволяет ввести одну или несколько надписей в текущем виде графического документа или во фрагменте. Каждая надпись может содержать любое количество строк.

При вводе команды необходимо выбрать точку привязки текста. Этот выбор осуществляется с помощью трех кнопок: <Точка привязки по левому

краю> , < Точка привязки по центру > , < Точка привязки по пра-

вому краю> . Однако выбор точки привязки не влияет на способ выравнивания текста.

После указания точки привязки текста система переходит в режим работы тек-стового процессора, соответственно которому появится строка параметров объ-ектов (рис. 132).

Если выбрана точка привязки по левому краю, то при вводе текста его габаритный прямоугольник будет увеличиваться вправо, относительно началь-ной точки; если выбрана точка привязки по правому краю, то наоборот.

148

Если выбрана точка привязки по центру, то при вводе текста его габа-ритный прямоугольник будет увеличиваться вправо и влево относительно на-чальной точки.

Рис. 132

Используя строку параметров, можно выбрать необходимый стиль шрифта, высоту и ширину букв, шаг строки. Если в процессе работы необхо-димо будет поменять форматирование какой-либо надписи, то можно выделить ее с помощью мыши и затем назначить другие параметры. Для создания нового текста необходимо переместить курсор за пределы рамки в установленное ме-сто и нажать на левую клавишу мыши. Предыдущая надпись будет зафиксиро-вана в отдельный примитив, а новое текстовое поле откроется вам в указанном месте.

Команда ТАБЛИЦА позволяет построить одну или несколько таблиц в чертеже или фрагменте. Для ввода команды необходимо нажать кноп-ку и указать начальную точку (левый верхний угол) таблицы. На экране поя-вится диалоговое окно (рис. 133), в котором можно задать все параметры таб-лицы и нажать кнопку <ОК>, после чего система переключится в режим рабо-ты текстового процессора.

Рис. 133 Если необходимо, можно изменять размеры ячеек, перетаскивая гранич-

ные линии мышью. Созданная таблица является отдельным примитивом, и бу-дет редактироваться целиком.

149

Простановка размеров на чертеже

Команда ЛИНЕЙНЫЙ РАЗМЕР позволяет создать один или несколько линейных размеров. Для выполнения команды необходимо ввести координаты трех точек:

Т1 – начало первой выносной линии; Т2 – начало второй выносной линии; Т3 – положение размерной линии. Значение координат указанных точек можно задать, используя специ-

альные поля строки свойств объектов (рис. 134).

Рис. 134

На рис. 135 изображен ввод горизонтального линейного размера.

Рис. 135

Строка параметров объектов содержит три типа кнопок: < Параллель-но объекту>, <Горизонтальный >, <Вертикальный > (рис. 134), одну из ко-торых необходимо выбрать при простановке размера. По умолчанию после вы-

150

зова команды и определения координат первых двух точек, будет создаваться размер, параллельный объекту, установленному этими точками.

Линейный размер можно привязать к объекту (отрезок, дуга, сплайн и. т. д.). При этом выносные линии будут начинаться от граничных точек указан-ного объекта (рис. 136). Для осуществления привязки размера к объекту необ-

ходимо после ввода команды нажать кнопку <Указать заново> и вы-брать необходимый объект мышью.

Для редактирования размерной надписи необходимо нажать на левую клавишу мыши. И в поле Текст, которое находится в строке параметров объ-ектов, появится диалоговое окно «Задание размерной надписи» (рис. 137).

Рис. 136

В диалоговом окне можно сформировать необходимый текст размерной надписи или отредактировать текст, автоматически предложенной компьюте-ром. Текущий внешний вид размерной надписи будет отображаться в специ-альном просмотровом поле (рис. 137).

Создать размерный текст можно также с помощью контекстного меню, которое выводится, если нажать на правую клавишу мыши в области поля Текст.

Если ввести кнопку «Текст после» и затем два раза нажать на левую клавишу мыши, можно открыть контекстное меню, содержащее перечень поса-док в системе вала и отверстия и выбрать необходимую посадку (рис. 138).

Блок линейного размера состоит из таких параметров, как: выносные линии, размерная линия, стрелки и размерный текст. Создавать размерный текст мы научились, остальные параметры можно задавать автоматически или вручную.

151

Рис. 137

Рис. 138

Управление размерными параметрами осуществляется с помощью

строки параметров объектов линейного размера, при вводе закладки

(рис. 139).

Рис. 139

152

С помощью данного окна можно задать или не задавать одну из вынос-ных линий, точно определить ее длину, установить вид стрелки (изнутри, сна-ружи, засечка, не нужна). В опции «Размещение текста» можно установить, ка-ким образом будет выполняться размещение текста размерной надписи (авто-матически, вручную или на выносной полке). В опции «Параметры выноски» устанавливаются размеры и расположение полки. Если все заданные параметры размерного блока потребуется применить в дальнейшей работе, то в окне «Ис-пользовать по умолчанию» следует поставить галочку.

Команда ЛИНЕЙНЫЙ РАЗМЕР имеет ряд модификаций: Линейный размер с обрывом (рис. 140); Линейный размер между отрезком и точкой (рис. 141); Линейный размер от общей базы (рис. 142); Цепной линей-ный размер (рис. 143); Линейный размер с общей размерной линией (рис. 144).

Команда ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ РАЗМЕР позволяет выполнить простановку размера диаметра одной или нескольких окружностей.

Команда УГЛОВОЙ РАЗМЕР позволяет выполнить простановку одного или нескольких угловых размеров. Для выполнения команды необходи-мо сначала указать последовательно две прямые линии, образующие угол; а за-тем точку, определяющую положение размерной линии и надписи.

Рис. 140

Команда РАДИАЛЬНЫЙ РАЗМЕР позволяет построить один или несколько радиальных размеров. Для выполнения команды необходимо указать окружность или дугу и точку, определяющую положение размерной надписи.

Если параметры размера традиционны, то можно использовать команду

153

Рис. 141

Рис. 142

Рис. 143

154

Рис. 144

АВТОРАЗМЕР - команда, при вводе которой достаточно указать геометрический элемент (отрезок, окружность, дугу), и система в автоматиче-ском режиме проставит размер.

Команда РАЗМЕР ВЫСОТЫ позволяет построить один или не-сколько размеров высоты. Такие размеры широко применяются при оформле-нии строительных чертежей.

Команда РАЗМЕР ДУГИ позволяет отобразить размер, опреде-ляющий длину дуги. Для выполнения команды необходимо указать дугу и точ-ку положения размерной линии. В строке параметров объектов находится кнопка - переключатель, с помощью которой можно двумя различными спосо-бами указать длину дуги. На рис. 145 показаны различные способы обозначе-ния длины дуги.

- Параллельные выносные линии.

- Выносные линии от центра. В КОМПАС – ГРАФИК имеются широкие возможности простановки

различных обозначений. Для этого на панели обозначений находится ряд спе-циальных команд.

155

Рис. 145

Команда ШЕРОХОВАТОСТЬ позволяет ввести один из симво-лов и числовое обозначение шероховатости поверхности. Для выполнения ко-манды необходимо нажать соответствующую кнопку и указать линию, на кото-рой будет устанавливаться знак шероховатости. После чего в строке парамет-ров появятся три кнопки <Шероховатость – без указания вида обра-

ботки> , < Шероховатость – со съемом материала> , < Шеро-

ховатость – без съема материала > , из которых выбирается одна. Для простановки числового значения и соответствующей надписи необходимо на-жать левую кнопку мыши в текстовом поле в строке параметров объектов. При этом на экране мы увидим диалоговое окно (рис. 146).

В диалоговом окне под номером 1 указывается числовое значение ше-роховатости. Если в поле 1 нажать на левую клавишу, то появится меню выбора шкалы шероховатости (Ra, Rz, Rmax). Соответственно этому меню выбираем одну из таблиц и необходимое значение, а также базовую длину в соответствии с ГОСТ 2789-73 (рис. 146).

Под номером 2 указывается вид обработки, который также можно вы-брать в соответствующем меню. Под номером 3 – условное обозначение на-правления неровностей. На рис. 147 показан пример простановки шероховато-сти.

Команда БАЗА позволяет ввести один или несколько символов обозначения базовой поверхности. Для выполнения команды необходимо ука-зать точку на объекте, который выбран в качестве базы, и нажать соответст-вующую кнопку.

156

Рис. 146

Рис. 147

На мониторе появится изображение символа. Чтобы проставить буквен-ное обозначение, необходимо нажать левую клавишу мыши в текстовом поле в строке параметров объектов. При этом на экране мы увидим диалоговое окно «Введите текст» (рис 148) с помощью которого и проставляется выбранное обозначение базы (рис. 149). Строка параметров объектов содержит две кнопки

<Перпендикулярно к опорному элементу> <Произвольное расположе-

ние> , которые позволяют, так или иначе, ориентировать символ в про-странстве.

Команда ЛИНИЯ-ВЫНОСКА позволяет построить одну или не-сколько линий-выносок, которые могут иметь любое количество ответвлений. Для ввода команды достаточно нажать соответствующую кнопку.

157

Рис. 148

Рис. 149

Чтобы набрать текст, необходимо нажать левую клавишу мыши в тек-стовом поле в строке параметров объектов. При этом появится диалоговое окно «Введите текст».

На рис. 150 показан пример выполнения линии выноски. В процессе работы можно менять стиль оформления линии выноски.

Для этого все изменения вносятся в строку параметров объектов (рис. 151). Команда ЛИНИЯ-ВЫНОСКА имеет ряд модификаций: Клеймение;

Маркировка; Изменение.

Команда ОБОЗНАЧЕНИЕ ПОЗИЦИЙ , дает возможность вве-сти одну или несколько линий- выносок для обозначения номеров позиций.

158

Рис. 150

Рис. 151

Команда ДОПУСК ФОРМЫ позволяет изобразить один или не-сколько допусков формы и расположения поверхностей. Для выполнения ко-манды нажмите соответствующую кнопку и укажите точку, определяющую по-ложение рамки. Затем создайте соответствующее количество ответвлений со стрелками или треугольниками, при этом нажмите одну из кнопок <Ответвле-

ние со стрелкой> <Ответвление с треугольником> . Установить точку привязки к рамке можно с помощью специального

диалогового окна, которое открывается при использовании кнопки <Базовая точка> на панели параметров объекта (рис. 152).

По умолчанию, для обозначения допуска выводится рамка, состоящая из одного отсека. Если необходимо создать рамку из нескольких отсеков, нажмите

кнопку в строке параметров объектов <Создание таблицы> . После чего откроется диалоговое окно «Обозначение допуска», в котором указываются все параметры допуска (рис. 153). Чтобы зафиксировать введенные параметры,

необходимо нажать кнопку <Создать объект> . На рис. 154 показан пример простановки допуска расположения поверх-

ностей.

159

Рис. 152

Рис. 153

Рис. 154

160

Команда ЛИНИЯ РАЗРЕЗА позволяет построить линию разреза или сечения. Для выполнения команды необходимо указать точку начала ли-нии разреза, а затем последовательно указывать точки перегиба линии (рис. 155).

Рис. 155

Команда СТРЕЛКА ВЗГЛЯДА позволяет построить стрелку, указывающую направление взгляда для построения дополнительного вида.

Команда ВЫНОСНОЙ ЭЛЕМЕНТ позволяет выделить часть изображения контура и создать обозначение выносного элемента.

Команда ОБОЗНАЧЕНИЕ ЦЕНТРА позволяет проставлять обо-значения центров окружностей, эллипсов и их дуг.

Необходимо отметить, что оформление чертежей в программе КОМПАС – ГРАФИК значительно проще и удобней, чем в системе AutoCAD. В AutoCAD установка отдельных элементов размерных блоков выполняется в одном диа-логовом окне, и изменение определенных параметров (удаление стрелки, вы-носной линии и. т. д.) будет поддерживаться для всех размерных блоков. По-этому придется создавать несколько размерных стилей и затем переходить от одного к другому. В то же время в КОМПАС – ГРАФИК при выполнении каж-дого размерного блока открывается строка свойств (параметров) объектов, где можно задать определенный размерный элемент в зависимости от желания пользователя и требований ЕСКД. Кроме этого, КОМПАС – ГРАФИК – отече-ственная программа, и как мы видим из вышеизложенного содержит самые

161

разнообразные элементы изображения и обозначения на чертежах согласно ЕСКД.

При простановке размеров, обозначения шероховатости и допусков на рас-положение и форму можно пользоваться готовыми таблицами, где достаточно лишь выбрать нужное значение и ввести его на изображение изделия.

Команды редактирования

В процессе создания чертежа часто приходится вносить изменения. В КОМПАС – ГРАФИК имеются самые широкие возможности преобразования созданных изображений. Все команды, которые помогают изменять ранее соз-данные геометрические объекты, можно отнести к командам редактирования.

Панель команд редактирования выводится с помощью кнопки . Команды редактирования не только меняют изображения объектов, но и позво-ляют на основе копирования, зеркального отображения ранее созданных при-митивов создавать новые геометрические элементы, что значительно сокращает время создания конструкторских документов.

Необходимо отметить, что в системе AutoCAD выбор объектов для ре-дактирования для большинства команд возможен как перед вводом команды, так и после ее ввода. В КОМПАС – ГРАФИК сначала выбирают объект, а за-тем вводят команду.

Команда СДВИГ позволяет выполнить перемещение геометриче-ского объекта или выделенного фрагмента.

Команда СДВИГ ПО УГЛУ И РАССТОЯНИЮ дает возмож-ность переносить объекты под определенным углом и на заданное расстояние.

Команда ПОВОРОТ позволяет выполнить поворот одного или нескольких объектов.

Команда МАСШТАБИРОВАНИЕ позволяет выполнить мас-штабирование выделенных объектов изображения. Для выполнения команды следует выбрать необходимые геометрические элементы и нажать соответст-вующую кнопку. В строке параметров объектов (рис. 156) необходимо задать значение коэффициента масштабирования в направлении осей координат. Можно выбрать разные значения коэффициента по горизонтали X и по верти-кали Y. После чего следует указать центр масштабирования. Необходимо помнить, что ввод масштаба по Y запрещен, если среди выделенных объектов есть окружности или дуги окружностей или виды целиком. Масштаб по оси Y будет соответствовать масштабу по оси X.

162

Рис. 156

При выполнении масштабирования аналогично предыдущим командам можно воспользоваться кнопками <Оставлять исходные объекты>/ <Уда-лять исходные объекты >.

При масштабировании объектов с размерами можно воспользоваться кнопками <Масштабировать выносные линии> / Не масштабировать вы-носные линии.

Команда СИММЕТРИЯ позволяет симметрично отобразить вы-деленные объекты. Для вызова команды необходимо выбрать объекты и нажать соответствующую кнопку. Затем надо указать последовательно первую и вто-рую точки оси отображения или задать ось точкой и углом наклона в строке па-раметров объектов. Можно использовать в качестве оси симметрии изображен-ный ранее отрезок или прямую, которые можно выбрать, нажав кнопку <Вы-

бор объекта> . Если выбранные геометрические элементы имеют штри-ховку, то при отображении штриховка автоматически поменяется на противо-положенную.

Команда КОПИЯ позволяет копировать один или несколько гео-метрических объектов. После ввода команды необходимо указать базовую точ-ку, а затем ее новое положение. Новое положение можно задать явно, а можно указать приращение по оси X и Y. Кроме того, в строке параметров объектов можно изменить масштаб и угол поворота. Если в копируемые объекты будут входить размеры, то при масштабировании можно пользоваться кнопкой <Масштабировать выносные линии / < Не масштабировать выносные ли-нии>.

Команда Копия имеет несколько модификаций: Копия вдоль кривой, Копия по сетке, Копия по окружности, Копия по концентрической сетке

Модификация команды Копия по сетке позволяет выполнить многократное копирование объектов, разместив их по сетке с заданными пара-метрами. Для ввода команды выберите объекты, а затем нажмите соответст-вующую кнопку.

163

Рис. 157

В строке параметров (рис.157) устанавливаются все значения сетки, а затем указывается точка вставки. На экране появляется массив, состоящий из копий заданного объекта (рис. 158).

Рис. 158

Модификация команды Копия по концентрической сетке по-зволяет создавать копии геометрических объектов, размещая их по концентри-ческой сетке. Для выполнения команды необходимо нажать соответствующую кнопку и в строке параметров (рис. 159) ввести данные.

Рис. 159

164

На рис. 160 показано копирование по концентрической сетке

Рис. 160

Команда ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГОМ позволяет изменить фор-му объекта сдвигом всех или отдельных его частей. Для выполнения необходи-мо нажать соответствующую кнопку и выделить рамкой объекты, которые бу-дут подвергнуты деформации. Рамка задается координатами двух точек, после чего следует указать начальное и конечное положение базовой точки деформа-ции (рис. 161).

Рис. 161

165

Команда УСЕЧЬ КРИВУЮ позволяет удалить часть объекта до выбранной границы. Для выполнения объекта необходимо нажать соответст-вующую кнопку и указать те части примитива, которые следует удалить.

На рис. 162 слева показано исходное изображение объекта, а справа объ-ект после усечения.

Рис. 162

Модификация команды Усечь кривую по двум точкам позволя-ет удалить часть объекта по двум указанным точкам.

Модификация команды Выровнять по границе позволяет удли-нить или обрезать ряд объектов относительно заданной линии.

Модификация команды Удалить фаску /скругление удаляет ра-нее выполненную фаску или скругление и продолжает объекты до пересечения.

Команда ОЧИСТИТЬ ОБЛАСТЬ позволяет удалять все геомет-рические элементы внутри замкнутой линии или за ее пределами. Для выпол-нения команды следует нажать соответствующую кнопку, после чего указать область, границы которой определяются с помощью двух кнопок <Ручное ри-

сование границ> <Обход границ по стрелке> в строке параметров объектов. Область можно очистить как внутри границы, так и за ее пределами (рис. 163).

166

Рис. 163

На рис 164,а - показан объект до очистки области, б – объект после очи-стки внутри области, в – снаружи области.

а) б) в)

Рис. 164

Команда ПРЕОБРАЗОВАТЬ В NURBS позволяет преобразовать любой примитив в NURBS – кривую (нерегулярный рациональный В-сплайн), что дает возможность гибкого редактирования (плавное перемещение любых точек) объекта. Для выполнения команды необходимо нажать соответствую-щую кнопку и последовательно указывать маркером объекты, которые необхо-димо преобразовать в сплайн. При этом будет появляться сообщение «Преобра-зование завершено успешно». Выйти из режима выполнения команды можно, нажав клавишу <Esc> или кнопку <Прервать команду> на панели специально-го управления. На рис. 165 показано преобразование отрезка прямой в NURBS – кривую, с последующим редактированием некоторых точек, принадлежащих отрезку.

Рис. 165

167

ЛЕКЦИЯ 12

ВОЗМОЖНОСТИ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ В СИСТЕМЕ КОМПАС – ГРАФИК

Процесс разработки нового изделия – это трудоемкий и длительный

процесс. В процессе проектирования нового изделия конструктор должен свя-зать в единое целое три составляющие: необходимые функции, гармоничную связь между отдельными элементами конструкции и хороший дизайн. Чтобы облегчить работу конструктора на данном этапе, была изобретена параметри-зация – очень ценный инструмент, позволяющий за короткое время рассмот-реть различные конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок. Отличие параметрической модели от обычной заключается в том, что в ней хранится информация не только о размерах и форме данного геометрического объекта, но и взаимосвязь между несколькими объектами и наложенных на них ограничениях. Другими словами, параметризация – это наложение связей и ограничений на определенную конструкцию. Связь предполагает зависимость между параметрами нескольких объектов. Ограничение предполагает зависи-мость между параметрами одного объекта. Каждая конструкция обладает впол-не определенным числом степеней свободы. Каждый параметр ограничивает некоторое количество степеней свободы. При редактировании одного из взаи-мосвязанных параметров изменяются и другие. Если объекты не взаимосвяза-ны, то изменение параметра одного объекта не влечет за собой изменения па-раметров других объектов.

В качестве примеров связей, наложенных на геометрические объекты, можно привести параллельность отрезков, касание кривых, равенство окруж-ностей и т. д. Одним из типов параметрической связи является ассоциатив-ность объектов. Ассоциативность выражается связью с базовым графическим объектом. При редактировании базовых объектов (переносе, повороте, масшта-бировании и т. д.), ассоциативные объекты перестраиваются соответствующим образом. В качестве ассоциативных объектов можно представить размеры, штриховки, технологические обозначения.

При редактировании параметризированных и ассоциативных объектов изменение изображения происходит таким образом, что соблюдаются все на-ложенные на объекты ограничения и сохраняются связи между объектами.

Связи накладываются путем выбора их типа и указанием пары взаимо-связанных объектов.

Ограничения накладываются путем выбора их типа и указания парамет-ризируемого объекта.

Ассоциативность объектов возникает только при их вводе благодаря прямому или косвенному указанию базовых объектов.

Параметрический режим – это режим создания и редактирования гео-метрических объектов, в котором параметрические связи и ограничения уста-

168

навливаются автоматически. Для включения и настройки параметрического режима в меню «Сервис» выберите пункт Параметры → Текущий чертеж → Параметризация. При этом появится диалоговое окно, в котором находится две группы опций: в них включается ассоциативность объектов и параметриза-ция геометрических элементов.

При включении инструментальной панели параметризации появляются специальные кнопки, которые позволяют накладывать связи и ограничения на объекты.

Команда ГОРИЗОНТАЛЬ позволяет преобразовать наклонные отрезки или вспомогательные прямые в горизонтальные отрезки и прямые. От-резок поворачивается с сохранением Х- координат его концов.

Команда ВЕРТИКАЛЬ позволяет преобразовать наклонные от-резки или вспомогательные прямые в вертикальные отрезки и прямые. Отрезок поворачивается с сохранением Y- координат его концов. Горизонтальный отре-зок нельзя преобразовать в вертикальный, т.к. при этом он вырождается в отре-зок нулевой длины и наоборот.

Команда ОБЪЕДЕНИТЬ ТОЧКИ позволяет привязать характер-ные точки геометрических объектов друг к другу.

Команда ВЫРАВНЯТЬ ПО ГОРИЗОНТАЛИ позволяет выров-нять по горизонтали характерные точки. После ввода команды следует попарно указывать выбранные точки примитивов для выравнивания.

Команда ВЫРАВНЯТЬ ПО ВЕРТИКАЛИ позволяет выровнять по вертикали характерные точки. После ввода команды следует попарно указы-вать выбранные точки примитивов для выравнивания.

Команда ТОЧКА НА КРИВОЙ позволяет привязать характер-ную точку геометрического объекта к какой-либо кривой.

Команда СИМЕТРИЯ ДВУХ ТОЧЕК позволяет создать сим-метрию характерных точек объектов относительно выбранного отрезка.

Команда ПАРАЛЛЕЛЬНО позволяет выполнить параллельность выбранных прямых и/или отрезков, которые после ввода команды необходимо указывать попарно.

169

Команда ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОСТЬ позволяет выполнить пер-пендикулярность выбранных прямых и/или отрезков, которые после ввода ко-манды необходимо указывать попарно.

Команда КОЛЛИНЕАРНО позволяет выполнить коллинеар-ность отрезков. После ввода команды необходимо указывать попарно отрезки, которые должны лежать на одной прямой.

Команда ЗАФИКСИРОВАТЬ ТОЧКУ позволяет зафиксировать координаты характерных точек геометрических объектов. После ввода команды следует последовательно указывать выбранные точки. Под точками с фиксиро-ванными координатами появится значок в виде красного треугольника.

Команда УСТАНОВИТЬ РАВЕНСТВО РАДИУСОВ позволяет установить равенство радиусов выбранных дуг или окружностей.

Команда УСТАНОВИТЬ РАВЕНСТВО ДЛИН позволяет уста-новить равенство длин выбранных отрезков.

Команда КАСАНИЕ ДВУХ КРИВЫХ позволяет выполнить каса-ние двух выбранных кривых.

Команда ЗАФИКСИРОВАТЬ РАЗМЕР позволяет зафиксиро-вать выбранные линейные, радиальные, диаметральные и угловые размеры.

Команда УСТАНОВИТЬ ЗНАЧЕНИЕ РАЗМЕРА позволяет менять числовые значения фиксированных или нефиксированных ассоциатив-ных размеров, а также присваивать размерам имена переменных. При создании переменных допускается использование букв латинского алфавита, арабских цифр и символа подчеркивания. Длина имени переменной не более 16 симво-лов. Например, ввод уравнения «a+b=100» будет обоснован, если будут введе-ны переменные a и b. Если мы зададим значение переменной а=40, то значение переменной b =60.

Команда ПАРАМЕТРИЗИРОВАТЬ ОБЪЕКТЫ позволяет полу-автоматически накладывать некоторые типы связей и ограничений на выбран-ные геометрические объекты. Перед выбором команды выделите те объекты, которые необходимо параметризировать. При этом появится диалоговое окно «Установите типы ограничений» (рис. 166), в котором можно выбрать типы

170

связей и ограничений, которые требуется наложить на объекты, а также задать допуски для совпадения точек и отклонений углов наклона.

Команда ПЕРЕМЕННЫЕ позволяет вводить уравнения и нера-венства в специальном диалоговом окне (167), определяющие зависимость ме-жду переменными параметрической модели.

Рис. 166

Рис. 167

Команда ПЕРЕМЕННЫЕ дает возможность просматривать значения переменных параметрической модели и устанавливать для них признак Внеш-няя (рис. 167) . Для каждой переменной указано имя, значение и комментарий к ней. Как правило, в параметрической модели некоторые переменные являют-ся независимыми (значения могут быть введены пользователем напрямую), а некоторые – вычисляемыми (значения зависят от значений других перемен-ных). При вставке параметрического фрагмента в другой документ может воз-никнуть необходимость задать для некоторых переменных другие значения, а

171

остальные переменные будут вычислены согласно указанным во фрагменте уравнениям и неравенствам.

Переменная в параметрическом фрагменте, значения которой можно из-менять при вставке этого фрагмента в другой фрагмент или чертеж, называется Внешней. Любые переменные фрагмента могут быть внешними. Основное на-значение внешних переменных управление параметрами вставленного в другой документ фрагмента без редактирования этого фрагмента «изнутри».

Например, вы построили в параметрическом фрагменте изображение фланца и при помощи уравнений и неравенств задали зависимость между его высотой, толщиной, диаметром и диаметрами отверстий в нем. При вставке фрагмента с фланцем в чертеж размерами, определяющими все его параметры, должны быть диаметр и высота. Сделайте переменные, соответствующие диа-метру и высоте фланца, внешними. Тогда, в момент вставки фрагмента в чер-теж нужно будет задать только их значение, а значение других переменных бу-дут рассчитаны автоматически.

Чтобы сделать переменную внешней, нужно выделить её в диалоговом окне и включить опцию Внешняя.

Команда ПОКАЗАТЬ/УДАЛИТЬ ОГРАНИЧЕНИЯ позволяет увидеть полный список связей и ограничений, наложенных на параметризиро-ванный объект, и удалить любое из них (рис. 168).

Рис. 168

172

На панели параметризации находятся кнопки <Отображать ограни-

чения> и <Отображать степени свободы> . Если данные кнопки включены, то на геометрическом объекте ограничения будут отмечены светло-голубым цветом, а степени свободы указаны стрелками.

В КОМПАС – ГРАФИК имеются широкие возможности параметризации объектов:

• Вертикальность прямых и отрезков.* • Горизонтальность прямых и отрезков.* • Коллинеарность отрезков.* • Параллельность прямых и отрезков.* • Перпендикулярность прямых и отрезков.* • Выравнивание характерных точек объектов по вертикали.* • Выравнивание характерных точек объектов по горизонтали.* • Зеркальная симметрия.* • Равенство радиусов дуг и окружностей. • Равенство длин отрезков. • Касание кривых.* • Объединение характерных точек объектов.* • Принадлежность точки кривой.* • Фиксация характерных точек объектов. • Фиксация и редактирование объектов. • Фиксация* и редактирование размеров. • Присвоение размеру имени переменной. • Задание аналитических зависимостей (уравнений и неравенств) ме-

жду переменными. Помеченные * связи и ограничения могут накладываться автоматически. Существуют также возможности для автоматической параметризации

следующих построений: • Сопряжение. • Фаска. • Усечение двумя точками. • Простановка точек на пересечении. • Простановка точек вдоль кривой. • Эквидистанта. Предусмотрен ввод ассоциативных объектов оформления. К ним от-

носятся: • Штриховка. • Обозначения шероховатости. • Обозначения базы. • Размеры.

173

• Обозначения центра. Ряд ограничений и связей могут быть заданы в виде числовых значений

– радиус окружности, величина размера. Другие ограничения и связи могут быть определены без числовых значений (например, горизонтальность прямых, симметричность геометрических объектов). Некоторые связи и ограничения можно задать в виде уравнения или неравенства (например, указать функцию зависимости одних параметров от других или указать диапазон, в котором мо-жет находиться значение параметра).

Наличие параметризации не ограничивает возможностей пользователя. Он вправе сам выбирать, с параметризированным типом модели ему работать или с обычным. К применению параметризации при работе с конструкторскими документами следует подходить взвешенно, оценивая степень реальной необ-ходимости полной или частичной параметризации того или иного чертежа. На-пример:

• Имеет смысл параметризировать чертежи деталей, при модифика-ции которых будут изменяться только размеры, а форма останется прежней. Таким образом, параметрическая модель может быть бы-стро перестроена изменением размерных данных.

• Если новая деталь будет в дальнейшем применяться как стандарт-ный прототип, то параметризация ее чертежа или отдельных фраг-ментов имеет смысл.

• Выполнять параметризацию сложных сборочных чертежей не целе-сообразно, так как в данном случае предполагается большой объем работ по вводу ограничений и управляющих размеров.

На примере покажем этапы создания параметрического фрагмента чер-тежа.

Произвольно проводим осевые линии, строим четырехугольник и четы-ре окружности произвольного диаметра (рис. 169).

Рис. 169

174

На втором этапе выполняем простановку фиксированных размеров (рис. 170).

Рис. 170

На третьем этапе устанавливаем симметрию отмеченных крестиком то-чек относительно горизонтальной и вертикальной осей симметрии (рис. 171).

Рис. 171

На четвертом этапе, с помощью панели параметризации устанавливаем

равенство радиусов изображенных окружностей (рис. 172).

175

Рис. 172

На последнем этапе устанавливаем значения фиксированных размеров, согласно заданным величинам (рис. 173). Если в дальнейшем размеры меняться не будут, можно отменить фиксацию размеров.

Рис. 173

176

Лекция 13

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ Система КОМПАС-ГРАФИК располагает весьма широкими возможно-

стями создания трехмерных моделей самых сложных конструкций, как отдель-ных деталей, так и сборочных единиц. Для выполнения разработок моделей из-делий применяются рабочие окна «Деталь» и «Сборка».

Причем процесс моделирования аналогичен технологическому процессу изготовления изделия. Осуществляя виртуальную сборку нескольких деталей в сборочную единицу, пользователь может временно отключить изображение ка-кой-либо детали или выполнить любой сложный разрез. В КОМПАС-3D объ-емные модели и плоские чертежи ассоциированы между собой, любое редакти-рование модели повлечет за собой изменение в чертеже, созданном по данной модели. КОМПАС-3D располагает широкими возможностями параметризации, которые могут быть применены и к объемному моделированию. Предположим, будущую деталь будут изготовлять штамповкой, тогда необходимо сконструи-ровать пресс-форму. Используя для изготовления станки с ЧПУ, можно создать модель как самой детали, так пуансона и матрицы. В процессе разработки кон-структор может наложить ассоциативные связи и если потребуется внести из-менения в конструкцию детали. Тогда соответственно изменятся модели пуан-сона и матрицы, а также произойдет соответствующее изменение в чертежах этих изделий.

Созданные твердотельные модели (деталей) хранятся в файлах с рас-ширением *.m3d., и модели сборок (сборочных единиц) хранятся в файлах с расширением *.a3d.

Рабочее окно среды трехмерного моделирования (рис. 174) откроется,

если нажать на соответствующую кнопку , которая находится на панели управления.

Строка падающего меню расположена в верхней части рабочего окна. Каждый заголовок объединяет определенную группу команд, которая открыва-ется при подведении курсора к заголовку и нажатии мыши на левую клавишу.

Стандартная панель управления расположена ниже падающего меню и содержит ряд кнопок с пиктограммами, соответствующими определенным командам управления. Состав кнопок панели управления меняется в зависимо-сти от рабочей среды; однако некоторые остаются постоянными, такие как, «Открыть документ», «Сохранить документ», «Справка» и т. д. (рис.175).

Строка текущего состояния отображает текущие параметры КОМ-ПАС -3D и так же зависит от рабочего окна (рис. 176).

177

Рис. 174

Рис. 175

Рис. 176 Рабочее поле находится в центре и занимает большую часть экрана.

Оно предназначено для создания и редактирования трехмерной модели. Строка сообщения находится в нижней части экрана и подсказывает

очередное действие для выполнения текущей команды или дает пояснения для элемента, на который в данный момент указывает курсор (рис.177).

Рис. 177

178

В левой части экрана находится компактная панель. Она делится на две части. Вверху расположена панель управления (рис. 178, а), которая со-стоит из кнопок переключателей различных режимов работы, а в нижней части - инструментальная панель того режима работы, переключатель которого находится в функциональном состоянии. Панель соответствующего режима ра-бот содержит кнопки – пиктограммы для вызова конкретной команды.

Некоторые кнопки на инструментальной панели могут быть погашены (выделены бледным цветом). Это означает, что соответствующие команды вре-менно недоступны, то есть в данный момент не созданы определенные условия для их выполнения.

Первая кнопка на панели управления открывает инструментальную панель Редактирование детали, которая показана на рис. 178, б

Кнопка открывает панель Пространственные кривые (рис. 178, в), с помощью которой можно создать цилиндрические и конические винтовые линии, пространственные ломаные линии и сплайны.

Кнопка открывает панель Поверхности (рис.178, г), с помощью кото-рой можно импортировать записанные в файлах форматов SAT, IGES или строить поверхности.

Кнопка открывает панель Вспомогательная геометрия (рис. 178, д), на которой расположены команды, позволяющие создавать вспомогательные объекты: оси, плоскости, линии разъема.

Кнопка открывает панель Измерения (рис. 178, е), где находятся ко-манды, обеспечивающие измерения: – линейные, угловые, периметр, площадь, а также значения массо - инерционных характеристик тел.

Кнопка открывает Панель фильтров, с помощью которой можно осуществлять динамический поиск определенного геометрического элемента (рис. 178, ж).

Кнопка открывает Панель составления спецификации. Данная панель аналогична панели в рабочем окне «Деталь».

Кнопка Условные обозначения открывает панель, на которой на-

ходится кнопка Условное изображение резьбы .

Кнопка открывает панель, позволяющую создавать модели деталей из листового материала сгибанием и штамповкой (рис. 179).

179

Некоторые команды на рабочих панелях имеют несколько модифика-ций.

а) б) в) г) д) е) ж)

Рис.178

Рис. 179

В КОМПАС-3D кнопки таких команд отмечены черным треугольником в правом нижнем углу. Например, вспомогательная плоскость может быть по-строена несколькими различными способами (рис. 180).

180

Рис. 180

Процесс формирования модели отображается в специальном окне, ко-торое называется «Дерево построения» (рис. 181).

Рис. 181

Данное окно содержит специальные кнопки управления и позволяет увидеть последовательность всех операций создания модели. Можно изменять размеры и положение окна с помощью кнопок управления в правом верхнем углу. При нажатии на пиктограмму с изображением детали правой клавишей мыши открывается контекстное меню (рис. 182), в котором можно выбрать ко-манды, формирующие свойства материала виртуальной модели.

Рис. 182

181

В процессе формирования модели необходимо видеть ее с разных точек зрения. Для этого в КОМПАС-3D предусмотрены различные средства. При

произвольном повороте модели используется кнопка <Повернуть> . Виртуальную модель можно расположить на экране в соответствии с

шестью основными видами: вид спереди, вид сверху, вид снизу, вид слева, вид справа, вид сзади. Для получения на экране соответствующего вида необходи-мо воспользоваться полем управления ориентацией создаваемой модели, ко-торая находится в строке текущего состояния. Иногда требуется, чтобы парал-лельной плоскости экрана оказалась не одна из стандартных плоскостей проек-ций, а определенная грань модели или выбранная пользователем вспомогатель-ная плоскость. Для ввода такой ориентации необходимо указать мышью нуж-ный плоский объект, а затем в строке текущего состояния выбрать Нормально к….

Можно расширить список стандартных видов. Для этого необходимо ус-тановить свой вид и затем ввести диалоговое окно «Ориентация вида»,

которое открывается с помощью кнопки на панели управления . В диалоговом окне необходимо нажать кнопку <Добавить> и написать имя но-вого вида.

При создании модели в любой момент времени пользователь может из-менить способ ее отображения.

Для выбора способа отображения необходимо воспользоваться рядом кнопок на панели управления.

Кнопка <Каркас> отображает модель в виде ребер и вершин

Кнопка <Без невидимых линий> позволяет отобразить модель в виде каркаса, но с удаленными невидимыми линиями.

Если все-таки в процессе формирования модели необходимо видеть скрытые от взгляда линии, но не явно, используют кнопку <Невидимые линии

тонкие> . Наиболее реалистично будет выглядеть модель, если включить кнопку

<Полутоновое> . При таком способе отображения будут учитываться оп-тические свойства поверхности изделия, по образу которого создается вирту-альная модель.

<Полутоновое с каркасом> . При таком способе отображение бу-дет аналогично предыдущему, но с более резко очерченными ребрами.

182

Кнопка <Перспектива> позволяет расположить модель, более оптимальным способом, в соответствии с особенностями зрительного воспри-ятия. Точка схода перспективы расположена посредине окна модели.

Все команды управления изображением модели являются прозрачными. Это означает, что их можно выполнять во время действия любой другой коман-ды, при этом выполнение другой команды будет приостановлено, а после изме-нения масштаба, ориентации, или способа отображения – возобновится.

Создание трехмерных моделей в КОМПАС -3D

Формирование объемных моделей в КОМПАС-3D осуществляется на

основе двух составляющих: операции перемещения и эскиза. Перемещение прямоугольника в направлении, перпендикулярном его

плоскости, позволит создать призму (рис. 183)

Рис. 183

Для создания цилиндра вращения можно воспользоваться перемещени-ем окружности в направлении нормали. Но при формировании поверхности вращения более сложной формы наиболее рационально предварительно изо-бразить контур с помощью ломаной линии и ось вращения (рис. 184), а затем выполнить поворот на 360˚.

Для создания трубчатой поверхности можно воспользоваться кинемати-ческим перемещением окружности по направляющей линии (рис.185).

В КОМПАС-3D плоскую фигуру, с помощью которой формируется контур тела, принято называть эскизом, а способ перемещения этого контура – операцией.

183

Рис. 184

Рис. 185

Эскиз может располагаться в одной из стандартных плоскостей проек-ций, на одной из плоских граней, принадлежащих модели, или на вспомога-тельной плоскости, положение которой определено пользователем. Так как эс-киз строится в плоскости, то для его построения используются среда создания графического документа, и соответственно инструментальная панель гео-метрии, редактирования, параметризации и. т. д. Эскиз представляет собой набор геометрических примитивов (отрезков, дуг, сплайнов). При его создании можно скопировать ранее созданный фрагмент графического документа.

Начинают построение с создания контура (эскиза) базового тела, для этого в дереве построения выбирают элемент - Плоскость XY (фронтальная плоскость или плоскость, на которой изображается вид спереди) и щелчком мыши вводят ее условное изображение. Можно выбрать другую плоскость ZX (горизонтальная), плоскость ZY (профильная) или вспомогательную плоскость. Расположение плоскостей совпадает с расположением стандартных видов, при-нятых в инженерной графике, однако расположение осей отличается от обще-принятых, и выбирается согласно расположению осей на экране дисплея. Вы-бор не будет влиять на форму и размеры будущей модели, от него будет зави-сеть лишь ориентация в пространстве.

Плоскость на экране отображается в виде прямоугольного фантома зе-леного цвета, который перемещается в пространстве с помощью поля ориен-тации. По периметру и в центре фантома располагаются базовые точки, кото-рые можно перемещать в разные стороны, при этом прямоугольник будет увеличиваться или уменьшаться. Центральная точка определяет положение прямоугольника, а все остальные - его ширину и высоту. Так как фантом толь-

184

ко символизирует плоскость, а она бесконечна, то построения могут распола-гаться по всему экрану независимо от размеров прямоугольника. Если условное изображение мешает, то щелчок мыши в любом месте рабочего поля удалит фантом.

Эскиз удобно строить, если выбранная плоскость располагается парал-лельно экрану. Поэтому для построения в плоскости XY целесообразно вы-брать ориентацию - Спереди, в ZX – Сверху, в ZY – Слева. Кроме этого можно при любом расположении плоскостей воспользоваться кнопкой

. После выбора плоскости и ориентации для построения

контура необходимо нажать кнопку на панели управления <Эскиз> , тогда система перейдет в режим создания и редактирования эскиза.

Так как модели формируются перемещением некоторого контура (эски-за), то при построении контура важно соблюдать следующие правила:

1. Под контуром понимается любой линейный объект или совокуп-ность последовательно соединенных линейных объектов (отрезков, дуг, сплайнов).

2. Контур всегда выполняется стилем линии ОСНОВНАЯ. (Ось вра-щения выполняется стилем линии ОСЕВАЯ).

3. Контур не должен иметь точек самопересечения, пересечения с другим контуром или линий наложения (рис. 186)

Рис. 186

4. При выполнении сплошного тела с помощью операции выдавлива-

ния контур должен быть замкнутым, в противном случае компью-тер создаст тонкостенную оболочку (рис 187).

185

5. Эскиз базовой детали может содержать один или несколько конту-ров. Если контур один, то он может быть незамкнутым, а если кон-туров несколько, то все они должны быть замкнутыми. Причем один контур наружный, а все остальные вложены в него (рис. 188).

6. Допускается только один уровень вложения.

Рис. 187

Рис. 188

Основными операциями являются: 1) операция выдавливания – выдавливание плоского контура (эски-

за) в направлении нормали к этому контуру (рис. 183);

186

2) операция вращения – вращение контура вокруг оси (ось выполня-ется с типом линии Осевая), лежащей в плоскости контура (рис. 184);

3) кинематическая операция – перемещение контура вдоль направ-ляющей (рис. 185);

4) операция по сечениям – построение трехмерного объекта по не-скольким контурам (сечениям), плоскости которых расположены на расстоянии друг от друга (рис. 189).

Рис. 189

Каждая операция имеет различные модификации, которые позволяют расширить возможности конструирования модели. Например, в процессе вы-давливания многоугольника можно дополнительно задать направление и угол уклона, и тогда вместо призмы можно получить усеченную пирамиду.

В процессе конструирования объемных моделей в системе КОМПАС-3D принято пользоваться следующей терминологией:

Грань – гладкая часть поверхности (плоская или криволинейная). Ребро – прямая или кривая линия пересечения двух соседних граней. Вершина – точка пересечения ребер. В процессе моделирования курсор при выборе грани примет следующий

вид , при выборе ребра - , а при выборе вершины - . Тело модели – область пространства, ограниченная гранями модели.

Этой области присваиваются свойства материала, из которого впоследствии будет изготовлена деталь. По созданной таким образом модели можно легко определить массо-инерционные характеристики и координаты центра масс (рис. 190), что в дальнейшем позволит выполнять прочностные, тепловые и другие расчеты.

187

Создание трехмерных объектов в AutoCAD и КОМПАС-3D сущест-венно отличаются.

В AutoCAD построение твердотельной модели основано на базовых твердотельных примитивах и логических операциях сложения, вычитания и пе-ресечения.

В КОМПАС-3D в основе формирования трехмерных моделей лежит контур (эскиз) и операция его перемещения.

Рис. 190

В КОМПАС-3D нет деления на каркасные, поверхностные и твердо-тельные модели, возможен лишь способ просмотра модели в каркасном виде, однако в системе AutoCAD возможно построение достаточно сложной непра-вильной формы поверхности на основе многоугольных сетей. Возможности КОМПАС-3D в данной области весьма ограничены. Однако в системе КОМ-ПАС-3D построение модели сложной формы значительно упрощается, так как процесс формирования модели отображается в специальном окне, которое на-зывается «Дерево построения». Дерево построения позволяет редактировать модель на любой стадии создания, изменять последовательность этапов по-строения.

188

Лекция 14

СОЗДАНИЕ АССОЦИАТИВНОГО ЧЕРТЕЖА В КОМПАС-3D

В настоящее время широко развивается виртуальное моделирование трехмерных объектов, которое, по сравнению с чертежом, является более на-глядным способом представления оригинала и более мощным и удобным инст-рументом решения геометрических задач. Кроме этого по полученной модели можно создать ассоциативный чертеж.

Система КОМПАС-ГРАФИК позволяет нам в автоматическом режиме получить любые стандартные и дополнительные виды модели.

Откроем рабочее окно <Чертеж> . На панели переключений выбе-

рем кнопку <Ассоциативные виды> , после чего откроется панель Созда-ние ассоциативных видов (рис. 191).

Ассоциативный вид – это вид неразрывно связанный с трехмерной мо-делью, по образу которой формируется данный чертеж. Любое изменение фор-мы и размеров модели неизбежно повлечет к соответствующим изменениям в ассоциативных видах. На рабочей панели введем кнопку <Стандартные ви-

ды> , при этом на экране появится диалоговое окно, с помощью которого можно открыть папку, где находится необходимый файл, соответствующий модели.

После чего на поле чертежа отобразится фантом в виде прямоугольни-ков, условно обозначающих три основных вида. В строке параметров объек-тов можно установить ориентацию детали, и тем самым определить главный вид, масштаб, включить или выключить невидимые линии, линии переходов, а также назначить цвет изображения.

Для того чтобы наиболее рационально расставить виды на поле чертежа,

введем кнопку <Схема видов> . В результате откроется диалоговое окно (рис. 192), в котором можно установить набор стандартных видов, необходи-мых для полного представления о форме данной детали.

По умолчанию в диалоговом окне установлены три вида: главный вид; вид снизу; вид слева. Остальные основные виды представлены условными прямоугольниками. Если понадобится показать еще какой-нибудь вид, то необ-ходимо указать его мышью. Аналогично можно удалить любой вид, кроме главного. Отменить построение главного вида невозможно.

В нижней части диалогового окна необходимо указать Зазор по гори-зонтали и Зазор по вертикали, то есть ввести числовое значение расстояния между видами в горизонтальном и вертикальном направлении.

189

Рис. 191 Рис. 192

Выбрав основные виды и установив их настройку, нужно указать поло-жение точки привязки изображения – начала системы координат главного вида. После того, как на поле чертежа появятся выбранные виды, в основной надписи в автоматическом режиме будут установлены все необходимые сведения об из-делии (рис.194). Они передадутся из файла модели.

На рис. 193 и 194 показана модель и ассоциативные виды, полученные в автоматическом режиме.

Рис. 193

190

Рис. 194

При построении ассоциативных видов необходимо помнить, что поня-тие «вид» в КОМПАС – ГРАФИК и машиностроительном черчении несколько различно. В черчении видом называется изображение видимой части изделия, обращенной к наблюдателю, и между отдельными видами должна быть уста-новлена проекционная связь. Напротив, в КОМПАС – ГРАФИК под видом по-нимается любое логически завершенное изображение, и отдельные виды могут быть не связанными между собой.

Вид при формировании чертежа на компьютере – это средство, управ-ляющее структурой изображения. Любой вид обладает рядом параметров: но-мером; масштабом; углом поворота в градусах; именем (необязательный пара-метр); точкой привязки.

В левой стороне в строке текущего состояния находится кнопка <Со-стояние видов>, справа находится кнопка <Список видов> и поле Текущий вид, где указывается номер текущего вида (рис. 195).

Рис. 195

191

Для получения информации о видах документа введем кнопку <Со-стояние видов>, при этом откроется диалоговое окно (рис. 196).

Рис. 196 В этом окне приводятся все сведения о видах, которые будут представ-

лены на чертеже. Кроме этого, система автоматически формирует специальный Системный вид с нулевым номером. В этом виде выполняется внутренняя рамка и основная надпись. Любой из параметров вида может меняться пользо-вателем в процессе работы. Исключение составляет Системный вид. Его па-раметры неизменны.

Аналогично, начало абсолютной системы координат чертежа всегда на-ходится в левом нижнем углу.

При расстановке изображений система определяет положение начала координат каждого вида на основе данных о системе координат трехмерной модели. Если вид на чертеже создается вручную, то пользователь сам устанав-ливает его начало координат. Поэтому, точка привязки вида – это его начало координат по отношению к системе координат листа.

При создании чертежа можно манипулировать отдельными видами (удалять, перемещать, поворачивать). Если необходимо удалить вид следует ввести кнопку <Delete>. Если необходимо повернуть или переместить вид, то можно воспользоваться одноименными командами в группе команд Редактор.

Важным этапом оформления чертежа является изображение разрезов. Построение разреза следует выполнять в следующей последовательности.

1. Вид, на котором будем изображать линию сечения, необходимо пе-ревести в состояние Текущий. В нашем случае это – Проекцион-ный вид 2 (вид сверху).

192

2. В диалоговом окне «Установка глобальных привязок» включить привязку Выравнивание.

3. На панели Обозначения необходимо выбрать кнопку <Линия разре-

за> 4. С помощью привязки Выравнивание следует указать две точки ли-

нии разреза (рис. 197). 5. При создании линии сечения нужно проверить направление взгляда,

которое указывается специальными стрелками. Если оно выбрано неправильно, то его можно поменять на противоположное с помо-

щью специальной кнопки в строке Параметров объектов и ввести кнопку <Создать объект>.

Рис. 197

6. На панели Создание ассоциативных видов введем кнопку <Раз-

рез/Сечение> , после чего курсором необходимо указать ли-нию сечения. Если все предыдущие операции были выполнены пра-вильно, то линия сечения обозначится красным цветом. На экране появится фантом в виде габаритного прямоугольника.

7. Далее в строке Параметров объектов следует ввести закладку <Штриховка> и задать все параметры штриховки.

8. Мышью следует указать направление расположения разреза. Он ус-тановится в проекционной связи с видом Сверху на месте вида Спе-реди. Новый вид будет текущим и автоматически получит имя Раз-рез А – А.

Полученный в автоматическом режиме чертеж необходимо оформить. Оформление предусматривает: построение осей, простановку размеров, введе-ние технологических обозначений, введение технических требований, заполне-ние основной надписи.

193

На рис. 198 показан завершенный вариант ассоциативного чертежа кор-пуса.

Рис. 198

194

Лекция 15

РЕДАКТИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ. СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВА-

НИЯ В КОМПАС-3D. В поисках наиболее оптимального решения конструктор может вносить

изменения в ранее задуманный прототип изделия. Одним из преимуществ трехмерного моделирования является возможность редактировать 3D-модели. Важным элементом редактирования служит дерево построения. Оно не только является структурой процесса моделирования, но и позволяет изменить любой эскиз, операцию или объекты вспомогательной геометрии. После удаления ста-рых значений и внесения новых параметров, модель перестраивается. При этом сохраняются все существующие в ней связи.

Изменения, внесенные в деталь при редактировании, передаются во все сборочные единицы, компонентом которых является эта деталь.

При редактировании детали в КОМПАС-3D важно выполнять основное требование: изменения, вносимые в модель, не должны привести к разруше-нию целостности этой модели, т.е. к распадению ее на несколько отдельных частей.

Прежде чем начинать редактирование, целесообразно снять копию с су-ществующей модели для того, чтобы можно было всегда вернуться к первона-чальному варианту.

Редактирование можно выполнять в двух направлениях, редактирование операций и редактирование эскизов.

Редактирование операций

Форма и размеры любого элемента модели зависят от эскиза, типа и па-раметров формообразующей операции. Некоторые операции, такие как «Скруг-ление» и «Фаска» выполняются без предварительного создания эскиза и полно-стью определяются параметрами, задаваемыми в соответствующих диалоговых окнах. Однако в те операции, которые выполняются над эскизами, можно вно-сить изменения. Предположим, необходимо уменьшить толщину верхней части модели опоры. Для этого в дереве построения находят необходимую операцию и с помощью контекстного меню выбирают команду «редактировать» (рис. 199). На рабочем столе появляется панель свойств объектов. На панели выби-раем параметр «Расстояние» и меняем его величину (рис. 200). На рис. 201 по-казана модифицированная модель.

При редактировании операций важно запомнить, что можно изменить её количественные и качественные параметры, но нельзя изменить тип выполняе-мой операции, т. е. нельзя выдавливание элемента заменить вращением и.т.д.

195

Рис. 199

Рис. 200

Рис. 201

196

При редактировании некоторых элементов на пиктограмме детали мо-жет появиться изображение восклицательного знака, обведенного красным. Ес-ли произведено такое редактирование модели, которое делает невозможным существование каких-либо геометрических элементов детали, то появляется предупреждение об ошибках. Можно нажать на правую клавишу мыши, после чего откроется контекстное меню, где появится надпись «Что неверно» (рис. 201).

Рис. 201

Кроме этого восклицательный знак отобразится в дереве построения ря-дом с пиктограммой операции или эскиза, в которых произошли нарушения связей, формы или размеров.

Справочная система содержит рекомендации по устранению различных ошибок, возникающих в процессе редактирования. Чтобы получить разъясне-ния о каждой конкретной ошибке и рекомендации по ее устранению, следует выделить в диалоговом окне характеристику ошибок и нажать кнопку <Справ-ка>, при этом откроется инструкция с подробным анализом ошибок и пути их устранения (рис. 202).

Рис. 202

Редактирование эскизов Эскиз в КОМПАС-3D является основным базовым элементом, форми-

рующим форму и размеры будущей модели. Система позволяет вносить изме-

197

нения в любой эскиз, после чего модель будет перестроена согласно внесенным изменениям.

Для редактирования эскиза следует указать его. Это можно сделать с помощью дерева построения или щелчком мыши на любой грани, сформиро-ванной с помощью данного эскиза. Затем следует вызвать из контекстного ме-ню команду «Редактировать эскиз». Если эскиз был выбран в дереве по-строения, то следует нажать кнопку <Эскиз> на панели управления; как и в ре-дактировании операций, модель вернется к состоянию создания ее на этапе формирования выбранного эскиза (рис. 203). В процессе редактирования можно вносить любые изменения: перестраивать контур, менять размеры, накладывать и удалять параметрические связи и ограничения. Можно полностью удалить и построить новый контур. Если эскиз параметрический и содержит ассоциатив-ные размеры, вы можете удалять или редактировать их (рис. 204). На рис. 205 показана модель до редактирования эскиза и после его редактирования. Важно помнить, что редактирование эскиза не должно привести к полному разруше-нию модели или невозможности перестройки вашей конструкции на основе внесенных изменений.

Рис. 203 Иногда требуется изменить положение эскиза в пространстве, т. е. пере-

нести его на другую плоскость. Чтобы разместить эскиз в другой плоскости, необходимо выделить его в дереве построения и из контекстного меню вызвать команду Изменить плоскость. На экране дисплея появится предупреждение о возможных нарушениях связей (рис. 206).

Если такие нарушения не прогнозируются, вводим клавишу «ОК»; после чего плоскость или плоская грань, на которой был создан указанный эскиз, вы-деляются красным цветом. Далее выбираем новую плоскость или грань. Эскиз будет перенесен на указанный плоский объект.

Формообразующий элемент и созданные на его основе элементы пере-строятся в соответствии с новым положением эскиза.

Команду Изменить плоскость удобно использовать для переноса вы-ступов и отверстий на другую грань детали или для изменения основных видов.

198

Рис. 204

Рис. 205

Рис. 206

199

Специальные компьютерные технологии моделирования в КОМПАС-3D

В процессе редактирования моделей, как мы убедились, могут возникать

различные несоответствия или ошибки, которые затем приходится корректиро-вать. Эти дополнительные действия не являются недостатками системы. Они являются недостатками самой модели или точнее выбранной технологии ее создания.

Каждый раз при формировании модели мы сталкиваемся с выбором: бы-стро создать модель определенной геометрии, а затем, если понадобится, ре-дактировать ее, или затратить больше времени на ее создание, используя спе-циальные технологии, но в последствии иметь возможность изменять ее в весь-ма широких пределах, без дополнительных корректировок. Поскольку процесс конструирования – это творческий процесс, который часто требует внесения определенных поправок, то второй вариант является наиболее предпочтитель-ным. Можно сочетать оба варианта, формируя модель. Те составляющие, кото-рые в дальнейшем не планируется изменять, можно создать жесткими, а эле-менты, которые в процессе проектирования могут меняться, следует формиро-вать в гибком варианте.

Параметрические свойства модели

Существует два типа параметризации трехмерной модели - вариацион-ная и иерархическая, сочетание которых позволяют создавать параметриче-ские модели с самыми разнообразными связями и в дальнейшем изменять па-раметры модели, не нарушая ее топологию.

Вариационная параметризация может иметь два вида: 1) параметризация графических объектов в эскизе; 2) сопряжение между собой компонентов сборки. Иерархическая параметризация - это связи между отдельными ком-

понентами модели, которые появляются автоматически по мере создания ее. Кроме того, возможно задание уравнений, связывающих переменные парамет-ры в модели.

Вариационная параметризация эскиза

Каждый эскиз, участвующий в формировании трехмерной модели, па-раметризирован.

По умолчанию при создании эскизов включен параметрический режим. На его геометрические объекты могут быть наложены различные связи и

ограничения как автоматически, так и вручную; при этом используются при-вязки и панель параметризации. Связи и ограничения распространяются не только на геометрические объекты в эскизе, но и на проекции ребер и вершин детали на плоскость данного эскиза.

200

При редактировании любого геометрического элемента другие объекты автоматически перестраиваются так, чтобы связи и ограничения не наруша-лись. При этом совершенно непринципиально, в каком порядке создавались объекты и каким способом накладывались связи - автоматически или отдельной командой.

Следует отметить, что пользователь вправе разрушить все связи и уб-рать ограничения. В результате эскиз можно сделать непараметрическим.

Сопряжение компонентов сборки

Сопряжение – это параметрическая связь между компонентами сборки, которая формируется путем задания взаимного положения элементов этих ком-понентов (например, соосность тел вращения, параллельность граней каких - либо деталей и т.д.).

В сопряжениях могут участвовать проекционные плоскости, начала ко-ординат, грани, ребра, вершины тел, вершины ломаных и сплайнов, начальные и конечные точки спиралей, геометрические объекты в эскизах, а также вспо-могательные элементы (конструктивные оси и плоскости).

Пользователь сам решает, на какие компоненты и в каком порядке на-кладывать сопряжения. Любое сопряжение можно удалить или отредактиро-вать.

При наложении сопряжений должны выполняться следующие условия: 1. Компоненты, элементы которых сопрягаются, автоматически будут

перемещаться так, чтобы выполнялось данное сопряжение. Поэтому в сопряжении не могут участвовать составные части одного компо-нента.

2. Сопряжение не может быть установлено между зафиксированными компонентами сборки.

3. Относительное перемещение сопряженных конструкций ограничи-вается.

4. На конструкцию, которая уже участвует в одном или нескольких сопряжениях, можно наложить только такое сопряжение, которое не будет противоречить наложенным ранее.

В сборке, собранной с помощью сопряжений, рекомендуется фиксиро-вать один из компонентов (по умолчанию фиксируется первый компонент, вставленный в сборку из файла). Он будет играть роль неподвижного звена в цепочке сопряженных компонентов.

Иерархическая параметризация модели

Иерархическая параметризация – параметризация, при которой опре-деляющее значение имеет порядок создания элементов или последовательность их подчинения друг другу – иерархия.

201

Так для создания каждого элемента модели используются уже сущест-вующие элементы (например, для создания эскиза нужна плоскость или грань, для создания фаски ребро и. т. д.).

Элемент, для создания которого были использованы любые части или параметры другого элемента, считается подчиненным. Например, эскиз, по-строенный на ранее созданной грани, будет подчинен этой грани.

В иерархии КОМПАС-3D существуют два типа отношений между эле-ментами конструкции.

Если элемент подчинен другому элементу, он называется производным. Если элемент подчиняет себе другой элемент, он называется исходным. Плоскости проекций, существующие в дереве построения в начале соз-

дания модели, всегда являются исходными элементами. Последний элемент в дереве построения всегда является производным. Все остальные элементы могут быть как исходными, так и производны-

ми. Один и тот же элемент может быть одновременно исходным и производ-ным. Например, выдавливание отверстия является производным элементом по отношению к собственному эскизу, и исходным по отношению к фаске выпол-ненной на ребре этого отверстия.

Элемент всегда будет исходным, по отношению одного или нескольких элементов находящихся ниже в дереве построения и производным, по отноше-нию к элементам находящимся выше в дереве построения.

Однако такое суждение не определяет точную связь между конкретными элементами.

Чтобы определить конкретные отношения, в которых участвует какой-либо элемент, его надо выделить в дереве построения и нажать правую клави-шу мыши, а затем в контекстном меню выбрать функцию Отношения в до-полнительном окне (рис. 207).

Рис. 207

202

На экране дисплея появится диалоговое окно, содержащее сведения об иерархии отношений указанного объекта (рис. 208).

Эскиз всегда имеет один исходный элемент, плоскость или грань, на ко-торой построен этот эскиз. Остальные элементы могут иметь несколько исход-ных элементов.

Рис. 208

Иерархию элемента следует знать для того, чтобы при редактировании не разрушить созданную конструкцию и сохранить все необходимые связи и ограничения.

Порядок построения гибкой модели

К основным средствам, обеспечивающим построение гибких, легко пе-рестраиваемых моделей, можно отнести следующие:

1. Анализ и планирование деталей и сборок. 2. Использование параметризации в эскизах. 3. Использование переменных и выражений. 4. Использование опций в командах создания объемных элементов. 5. Использование вспомогательных объектов в эскизах. 6. Использование компоновочных эскизов. 7. Создание новых моделей при проектировании сборок.

Проведя тщательный анализ и планирование, можно составить прогноз

возможных изменений при проектировании какого-либо изделия и выработать наиболее рациональный метод конструирования модели. Анализ детали целе-сообразно проводить в следующей последовательности:

1) мысленно разъединить модель на простые геометрические тела (ци-линдр, параллелепипед, сфера и т.д.);

2) выделить один из составляющих элементов в качестве основного, с которого начинается построение модели;

3) определить, какие элементы впоследствии могу быть изменены;

203

4) выяснить, какие связи необходимы между отдельными составляю-щими, чтобы наиболее корректно редактировать модель;

5) если модель симметричная, применить команду Симметрия; 6) если модель имеет повторяющиеся геометрические элементы, то

применить команду Массив; 7) определить порядок, в котором следует выполнять построение моде-

ли, при этом целесообразно учитывать технологию изготовления де-тали.

На рис. 209 представлена параметрическая модель крышки до редакти-

рования и после. Изменения внесены как в эскизы, так и в операции. Парамет-рические связи, наложенные на данную конструкцию, позволили без лишних затрат времени перестроить модель с учетом внесенных изменений.

Рис. 209

204

Лекция 16

МОДЕЛИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ В КОМПАС-3D

Сборочной единицей называется изделие, которое собирается из отдель-ных частей на заводе изготовителе.

Модель сборочной единицы в КОМПАС-3D представляет собой трех-мерную модель, объединяющую модели деталей, стандартных изделий и под-сборок, а также информацию о взаимном положении этих компонентов и связях между ними. Модели деталей хранятся в отдельных файлах на диске. В файле сборки хранятся лишь ссылки на эти модели. Файлы сборок имеют расшире-ние* .a3d.

Пользователь может указывать взаимное положение компонентов сбор-ки, задавая параметрические связи между гранями , ребрами, вершинами и ося-ми.

В сборке можно выполнять формообразующие операции, имитируя об-работку изделия в сборе, например, создать отверстие, проходящее через не-сколько деталей.

Существуют различные технологии создания модели.

Проектирование «снизу вверх» Если в файлах на диске уже существуют все компоненты, из которых

должна состоять сборка, их можно вставить в сборку, а затем установить тре-буемые сопряжения между ними. Этот способ проектирования напоминает дей-ствия слесаря-сборщика, последовательно добавляющего в сборку детали и уз-лы и устанавливающего их взаимное положение.

Несмотря на кажущуюся простоту, такой порядок проектирования имеет ряд недостатков. Для моделирования отдельных деталей с целью последующей их "сборки" требуется точно представлять их взаимное положение и топологию изделия в целом, вычислять, помнить (или специально записывать) размеры одних деталей, чтобы в зависимости от них устанавливать размеры других де-талей.

Для иллюстрации порядка проектирования "снизу вверх" можно провес-

ти такую аналогию с процессом создания конструкторской документации: про-ектирование "снизу вверх" подобно компоновке сборочного чертежа из готовых чертежей деталей; в случае "нестыковки" каких-либо деталей требуется внести изменения в их чертежи и только затем исправить компоновку.

Проектирование «сверху вниз»

Если компоненты еще не существуют, их можно моделировать прямо в сборке. При этом первый компонент (например, деталь) моделируется в обыч-ном порядке, а при моделировании следующих компонентов используются су-

205

ществующие. Например, эскиз первого формообразующего элемента новой де-тали создается на грани существующей детали и повторяет ее контур, а траек-торией этого эскиза при выполнении кинематической операции становится ребро другой детали. В этом случае ассоциативные связи между компонентами возникают непосредственно в процессе построения, а впоследствии при редак-тировании одних компонентов другие перестраиваются автоматически.

Кроме автоматического возникновения ассоциативных связей, происхо-дит и автоматическое определение большинства параметров компонентов, что избавляет пользователя от необходимости помнить или самостоятельно вычис-лять эти параметры. Например, толщина прокладки, создаваемой непосредст-венно в сборке, автоматически подбирается так, чтобы эта прокладка заполняла пространство между деталями (при проектировании "снизу вверх" пользовате-лю пришлось бы вычислить расстояние между деталями и задать соответст-вующую ему толщину прокладки); если в результате редактирования моделей расстояние между деталями изменится, то толщина прокладки также изменится автоматически (если модель прокладки была построена отдельно, ее толщина остается постоянной; и при перестроении соседних деталей может оказаться, что прокладка не заполняет зазор между ними или, наоборот, пересекает тела деталей).

С одной стороны, такой порядок проектирования предпочтителен по сравнению с проектированием "снизу вверх". Он позволяет автоматически оп-ределять параметры и форму взаимосвязанных компонентов и создавать пара-метрические модели типовых изделий. Однако при таком проектировании теря-ется представление о реальном процессе сборки.

Если применить предложенную в предыдущем разделе аналогию с про-цессом черчения, можно сказать, что при проектировании "сверху вниз" внача-ле создается сборочный чертеж изделия, и лишь затем (на его основе) - чертежи деталей.

Смешанный способ проектирования На практике чаще всего используется смешанный способ проектирова-

ния, сочетающий в себе приемы проектирования "сверху вниз" и "снизу вверх". В сборку вставляются готовые модели компонентов, определяющих ее

основные характеристики, а также модели стандартных изделий. Например, при проектировании редуктора вначале создаются модели отдельных деталей зубчатых колес, затем эти детали вставляются в сборку и производится их ком-поновка. Остальные компоненты (например, крышки, шпонки и прочие детали, окружающие колеса и зависящие от их размера и положения) создаются "на месте" (в сборке) с учетом положения и размеров окружающих компонентов.

Для того чтобы создать новый файл трехмерной модели сборки, нажми-

те кнопку . На экране откроется окно нового документа –Сборка. В левой части экрана появится Компактная панель (рис. 210)

206

Рис. 210

- Редактирование сборки..

- Пространственные кривые.

- Поверхности..

- Вспомогательная геометрия..

- Сопряжения..

- Измерения..

- Фильтры..

- Спецификация..

Если ввести кнопку <Редактирование сборки>, то откроется панель, состоящая из девяти кнопок (рис. 211).

Построение модели сборки рассмотрим на примере проектирования фрагмента сборочной единицы Вал в сборе, в которую входят следующие де-тали: вал, зубчатое колесо, втулка и шпонка.

Такие детали, как вал, втулка и зубчатое колесо создадим с помощью окна Деталь, а также используем менеджер библиотек КОМПАС (рис. 212).

Построение сборки начинают с выбора базового объекта. Обычно в ка-честве базового принимают тот объект, относительно которого удобно распо-лагать все остальные. Основной деталью в данном рассмотренном варианте бу-дет вал. Так как он был создан ранее и сохранен в отдельном файле, то для того чтобы ввести его в сборку, необходимо нажать кнопку <Добавить из файла>

.

207

Рис. 211

Рис. 212

На экране появится фантом, который можно свободно перемещать в ок-не сборки. В ответ на запрос системы Укажите местоположение компонента необходимо указать точку начала координат модели, при этом курсор должен

находиться в режиме указания вершины . После вставки первого объекта, его начало координат, направление осей

координат и системные плоскости совмещаются с аналогичными элементами сборки. Первый компонент фиксируется в том положении, в котором он был вставлен. Зафиксированный объект не может быть перемещен в системе коор-динат сборки.

Однако при необходимости можно отключить фиксацию объекта. Для этого следует выбрать объект в дереве построения и вызвать из контекстного меню команду Свойства компонента. В открывшемся диалоговом окне вво-дим опцию Отключить фиксацию (рис. 213).

208

Рис. 213

В дереве построения появится первая составная часть – Вал. Слева от названия детали системой будет введен условный знак (ф), обозначающий фик-сацию детали (рис. 214).

Теперь необходимо получить соединение вала и зубчатого колеса с по-мощью шпонки. Модель шпонки создадим на месте. Укажем плоскую грань контакта основания шпоночного паза со шпонкой (рис. 214) и введем кнопку

<Создать деталь> .

Рис. 214

После ввода команды на экране появляется диалоговое окно, в котором дадим название новой модели «Шпонка» и введем кнопку <Сохранить>. Сис-тема перейдет в режим создания эскиза основания новой детали. С помощью команды Спроецировать объект в эскизе спроецируем ребро, которое будет представлять собой очерк шпонки. Далее закроем эскиз и выполним операцию выдавливания на высоту 5мм.

В результате мы получим новую модель детали - Шпонка, вставленную в паз (рис. 215).

209

Рис. 215

Вторично введем кнопку <Добавить из файла> . Выберем деталь Зубчатое колесо и укажем произвольное положение его (рис. 216).

Рис. 216

Соединение деталей в сборке осуществляем перемещением их в про-странстве и сопряжением.

Сопряжение – это вариационная параметрическая связь между гранями, ребрами, вершинами, плоскостями или осями составляющих компонентов. При

вводе кнопки <Сопряжения> откроется Инструментальная панель со-пряжения (рис. 217).

На панели выбираем кнопку <Соосность> и устанавливаем сов-падение оси вала и зубчатого колеса.

210

Рис. 217

После вставки каждой последующей детали можно изменять ее положе-ние в рабочем окне. В КОМПАС – 3D предусмотрено несколько способов пе-ремещения отдельных элементов. Можно повернуть деталь вокруг его геомет-рического центра, вокруг оси или точки, а также сдвинуть его в любом направ-лении.

Для перемещения модели детали необходимо ввести кноп-

ку<Переместить компонент> , после чего сдвигаем зубчатое колесо и поворачиваем его так, чтобы шпонка совпала со шпоночным пазом.

В результате модель зубчатого колеса займет свое место, а в дереве по-строения отобразится новая модель и все сопряжения, заданные пользователем (рис. 218).

Рис. 218

После поворота или перемещения какой - либо детали его пиктограмма

в дереве построения будет отмечена “галочкой ” красного цвета . Это оз-начает, что ее новое положение отражено только на экране монитора, но не со-

211

хранено в файле сборки. Для того чтобы сообщение об изменениях было запи-

сано в файле, необходимо ввести кнопку <Перестроить> . Аналогично зубчатому колесу вставляем в рабочее окно втулку

(рис. 219).

Рис. 219

После завершения построения сборки система КОМПАС – 3D позволяет выполнить проверку на возможное пересечение соединяемых деталей. Для это-

го на Панели измерений выберем кнопку <Проверка пересечений> . По-сле ввода кнопки, откроется строка параметров. В дереве построения необхо-димо выбрать детали, которые должны подвергнуться проверке. Выделим все

детали, входящие в сборку, после чего введем кнопку <Проверить> . Как видим, в строке параметров появились сообщения (рис. 220), из которых можно сделать вывод, что деталь Вал пересекается с деталью Втулка, причем в шести местах.

Для исправления ошибки необходимо выяснить причину. В данном слу-чае пересечение может получиться за счет того, что зубья вала не попадают точно во впадины втулки. Исправим ошибку с помощью операции <Перемес-тить компонент>.

212

Рис. 220

Однако вторичная проверка дает прежний результат. Иногда пересечение получается за счет того, что размеры сопрягаемых

деталей не совпадают. Например: длина шпонки больше, чем длина шпоночно-го паза; или диаметр вала больше, чем диаметр отверстия. В данном случае, очевидно, происходит пересечение зубьев вала с пазами на втулке. В дереве по-строения выделим деталь, в конструкцию которой предполагается внести изме-нения (втулку), и в контекстном меню выберем команду <Редактировать на

месте> . После этого режим создания Сборки перейдет в режим создания Модели. На инструментальной панели выберем кнопку <Вырезать на месте>

и в строке параметров укажем детали, которые пересекаются со втулкой (рис. 221). В нашем случае это вал. Вернемся в режим Сборки с помощью кнопки <Редактировать на месте> и повторим проверку, которая на этот раз даст отрицательный результат, т. е. пересечений компонентов не будет.

В процессе создания сборок можно не только вычитать, но и объединять детали. Система КОМПАС позволяет создать новую деталь, являющуюся объе-динением двух или более деталей, входящих в сборку.

Команда доступна в режиме редактирования детали в контексте сборки. Объединение деталей возможно, если каждая из них содержит по одно-

му телу. Многотельные детали объединить нельзя.

Перед вызовом команды <Объединить компоненты> необходимо создать новую деталь в контексте текущей сборки. Для этого выделите в сборке

213

какой-либо плоский объект и нажмите кнопку <Создать деталь> на инстру-ментальной панели редактирования детали.

Рис. 221

В появившемся на экране диалоге необходимо задать имя файла, в кото-

рый будет записана новая деталь. После сохранения файла новой детали система перейдет в режим созда-

ния эскиза ее первого элемента. Для создания детали, являющейся объединением имеющихся деталей,

эскиз не требуется, поэтому выйдите из режима построения эскиза, нажав кнопку <Эскиз>.

Система перейдет в режим редактирования детали. Нажмите кнопку <Объединить компоненты> на инструментальной

панели редактирования детали или выберите ее название в меню Операции. Выберите детали, которые необходимо объединить, указав их в окне мо-

дели или в Дереве модели (рис. 222). Для выполнения операции необходимо,

214

чтобы выбранные детали пересекались друг с другом или имели совпадающие грани.

Рис. 222

Модель сборочной единицы не всегда дает полное представление о каж-дой детали. Некоторые детали вообще могут быть невидимы. Иногда в реклам-ных, дизайнерских проектах целесообразно показать как сборку, так и все дета-ли, входящие в нее. Для этого в системе КОМПАС – 3D предусмотрена опера-ция разнесения сборки.

Можно разъединить сборочную единицу на отдельные детали. Для этого необходимо выполнить ее разборку. Она выполняется по следующей схеме: Сервис → Разнести компоненты → Параметры.

При этом на экране появится диалоговое окно (рис. 223), в котором сле-

дует нажать кнопку <Добавить> ; тем самым ввести шаг разнесения – 0, а затем в дереве построения выделить модель детали, предположим, Втулка шлицевая (шаг 0). Далее в строке параметров указываем расстояние, направ-ление и грань вала, относительно которого будет совершено перемещение. Компоненты могут разноситься в направлении указанного ребра или перпен-дикулярно указанной грани. В заключение указывается кнопка <Применить>.

Повторяем операцию для других деталей, и в результате нажатием

кнопки <Разнести> получаем изображение сборочной единицы в разбо-ре (рис. 224).

215

Рис. 223

Рис. 224

Для того чтобы вернуться к отображению сборки, необходимо вновь нажать кнопку <Разнести>.

216

СОДЕРЖАНИЕ Лекция № 1 ...........................................................................................................................7 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ..................................................................7 ПАКЕТ ПРОГРАММ AutoCAD .........................................................................................7 Лекция № 2 .........................................................................................................................18 КОМАНДЫ СОЗДАНИЯ ПРИМИТИВОВ .....................................................................18 Лекция № 3 .........................................................................................................................35 КОМАНДЫ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ, РИСУНКОВ .............................................35 Лекция № 4 .........................................................................................................................44 КОМАНДЫ РЕДАКТИРОВАНИЯ И СЛУЖЕБНЫЕ КОМАНДЫ..............................44 Лекция № 5 .........................................................................................................................68 РАЗРАБОТКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ

ЧЕРТЕЖЕЙ В СРЕДЕ AutoCAD ....................................................................................................68 Лекция №6 ..........................................................................................................................78 СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ AutoCAD..............................78 Лекция № 7 .........................................................................................................................88 СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМЕ AutoCAD..............................88 Лекция № 8 .......................................................................................................................103 Редактирование и визуализация трехмерных объектов ..............................................103 Лекция № 9 ...............................................................Ошибка! Закладка не определена. КОМПАС-ГРАФИК. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ..................................................................115 Лекция 10 ..........................................................................................................................134 ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ КОМПАС-ГРАФИК...........................................................134 Лекция 11 ..........................................................................................................................147 КОМАНДЫ ОФОРМЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТОВ И КОМАНДЫ

РЕДАКТИРОВАНИЯ ....................................................................................................................147 Лекция 12 ..........................................................................................................................167 ВОЗМОЖНОСТИ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ В СИСТЕМЕ КОМПАС – ГРАФИК .......167 Лекция 13 ..........................................................................................................................176 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ .....................................................176 Лекция 14 ..........................................................................................................................188 СОЗДАНИЕ АССОЦИАТИВНОГО ЧЕРТЕЖА В КОМПАС-3D ..............................188 Лекция 15 ..........................................................................................................................194 РЕДАКТИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ. .................................................................................194 СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ В

КОМПАС-3D. .................................................................................................................................194 Лекция 16 ..........................................................................................................................204 МОДЕЛИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ В КОМПАС-3D................................204

217

Наталия Алексеевна Сторчак

Алексей Владимирович Синьков

КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

Учебное пособие

Редактор: Е.М. Марносова

Лицензия ИД № 04790 от 18.05.2001

Темплан 2008 г., поз. N2з

Подписано в печать_______________ Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ.л. 17,25

Уч.- изд.л. 9,9 Тираж 300 экз. Заказ_____________. Бесплатно

Волгоградский государственный технический университет.

400131 Волгоград, просп.им. В. И. Ленина, 28.

РПК «Политехник» Волгоградского государственного техни-

ческого университета.

400131 Волгоград, ул. Советская, 35.