Урок 1. Работа в AutoCAD в двумерном пространстве

1.          Знакомство с интерфейсом программы.. 1

2.          Работа с командами. 4

3.          Панорамирование и зумирование. 8

4.          Задание координат с клавиатуры.. 9

5.          Непосредственный ввод расстояний. 11

6.          Задание координат по объектным привязкам.. 12

7.          Упражнения. 16

8.          Особенности трехмерного пространства. 17

8.1.     Знакомство с 3D интерфейсом программы.. 17

8.2.     Координаты и системы координат. 21

9.          Построение трехмерных тел. 24

9.1.     Создание стандартных объектов. 24

9.2.     Команды создания тел операциями с плоскими фигурами. 25

10.       Редактирование твердых тел. 31

10.1.       Создание составных объектов. 31

10.2.       Разрезание твердых тел. 35

10.3.       Команды редактирования тел. 36

11.       Построение поверхностей. 38

11.1.       Команда 3DFace. 39

11.2.       Стандартные трехмерные поверхности. 39

11.3.       Другие способы создания поверхностей. 40

12.       Упражнения. 41

 

 

1.     Знакомство с интерфейсом программы

 

Окно программы представлено на рис. 1.1. Оно содержит строку заголовка, строку меню, панели инструментов, графическую зону, окно командной строки и строку состояния.

 

Рис. 1.1. Окно программы AutoCAD

 

В строке заголовка приведен адрес открытого файла. Слева находится системная пиктограмма. Справа размещены кнопки управления окном.

Верхнее меню содержит следующие группы команд:

 

 

Щелчок на имени группы открывает список команд. Выбор команды меню приводит к выполнению одной из трех операций:

·         запуск команды;

·         открытие подменю (символ );

·         открытие диалогового окна (символ …).

Для некоторых команд в меню указаны горячие клавиши. Большинство команд можно вызвать с помощью кнопок панелей инструментов.

Список панелей инструментов вызывается из контекстного меню любой панели. Все панели инструментов плавающие. К левому краю экрана обычно прикреплена панель DRAW (Рисование) с кнопками инструментов для рисования примитивов. К правому краю экрана прикреплена панель MODIFY (редактирование). Она предоставляет инструменты для редактирования примитивов. На рисунке в левом верхнем углу  помещена панель WORKSPACES. С ее помощью мы устанавливаем режим работы AutoCAD Classic.

В левом нижнем углу графической зоны размещена прямоугольная система координат XY. Ниже находятся ярлычки модели и листов. При щелчке по ярлычку листа темная графическая зона заменяется белым листом. Из пространства листа обычно производится печать чертежа на бумаге. Ярлычки можно скрыть, если в их контекстном меню выделить пункт Hide Layout and Model tabs. Цвет графической зоны можно изменить по команде Tools — Options — Display — Colors.

Указатель мыши меняет свою форму в зависимости от выполняемой операции. На рисунке он выглядит как прямой белый крест. В режиме динамического ввода рядом с указателем располагается строка динамического ввода. В этой строке выводятся приглашения командной строки, отображается введенная информация и координаты указателя мыши. Режим динамического ввода можно отключить кнопкой DYN из строки состояния. Параметры динамического ввода можно задать в диалоговом окне, которое открывается из контекстного меню кнопки DYN, либо по команде Tools — Drafting Settings — Dynamic Input.

Под графической зоной находится окно командной строки. Его можно перемещать по экрану как панель. По умолчанию окно прикрепляется к нижней границе графической зоны. Нижняя строка в окне называется командной строкой. В ней после слова Command: отображаются команды, запускаемые с помощью меню, кнопок панелей и палитр инструментов. В командной строке отображается вся информация, вводимая пользователем с клавиатуры.

 

Чертеж строится с помощью команд, отображаемых в командной строке. При черчении не сводите глаз с командной строки!

 

Выше командной строки в окне записывается протокол выполнения заданных операций. Записи можно просматривать, прокручивая список либо колесиком мыши, либо стрелками. Окно командной строки можно продублировать в виде окна текстового редактора, нажав клавишу F2. В командной строке текстового окна также можно вводить новые команды. В контекстном меню окна командной строки имеется пункт RECENT COMMANDS. В нем можно выбрать для повторения одну из последних команд.

В самом низу экрана находится строка состояния (рис. 1.2).

 

 

Рис. 1.2. Строка состояния

 

В строке состояния слева размещен индикатор координат. В нем выведены текущие трехмерные координаты указателя мыши. На рисунке координата Z равна нулю, так как в режиме AutoCAD Classic мы работаем на плоскости XY. Индикатор может работать в трех режимах отображения:

·         динамические абсолютные декартовы координаты;

·         статические абсолютные декартовы координаты;

·         динамические относительные полярные координаты.

В динамическом режиме происходит непрерывное отслеживание положения указателя мыши. В статическом режиме показания изменяются лишь при построении новой точки. Переход между режимами производится щелчком мыши по индикатору. Режим отображения при построении фигур можно также задать в контекстном меню индикатора, выбрав команды ABSOLUTE или RELATIVE.

В конце строки состояния размещены несколько кнопок. При нажатии на самую правую кнопку CLEAN SCREEN все панели инструментов с экрана убираются. Кнопка реализует полноэкранный режим отображения чертежа. Левее размещена кнопка со стрелочкой, направленной вниз. Она позволяет изменять список кнопок в строке состояния.

Среднюю часть строки состояния (рис. 1.2) занимают кнопки, задающие различные режимы выполнения чертежа.

 

Кнопка

Назначение

SNAP

Привязка точек, задаваемых указателем мыши, к опорной сетке или углам

GRID

Вывод на экран вспомогательной сетки, растянутой на лимиты

ORTHO

Задание ортогонального режима перемещения указателя мыши

POLAR

Переход в режим отслеживания полярных углов

OSNAP

Включение режима объектной привязки

OTRACK

Включение режима отслеживания

DUCS

Включение режима динамической системы координат

DYN

Включение режима динамического ввода на указателе мыши

LWT

Включение визуализации толщины линий

MODEL

Переход в режимы модели или листа

 

В процессе черчения в пространстве модели нам не нужно задумываться о масштабе чертежа. Черчение любого объекта в пространстве модели производится в натуральных размерах (в масштабе 1:1). В программе AutoCAD не предусмотрен отдельный этап установки масштаба. Изменение размеров чертежа (масштабирование) необходимо лишь для распечатки чертежа на бумаге.

Масштабом называется отношение размеров изображения предмета на чертеже к его действительным размерам.

Коэффициент масштабирования при компоновке чертежа для печати зависит от размеров объекта и размеров листа бумаги. Формат листов зависит от возможностей принтеров или плоттеров. Кроме того, нужно учитывать размеры текстовых надписей на чертеже (пояснений, примечаний и размерных объектов). Эти надписи часто ставятся в пространстве листа. После масштабирования все символы и необходимые надписи должны легко читаться. Масштабирование влияет также на вид штриховых и пунктирных линий.

Масштаб представляется в виде формулы:

напечатанный размер ~ фактический размер.

Для определения коэффициента масштабирования нужно:

·         выразить обе стороны формулы в одинаковых единицах измерения;

·         умножить обе части на такую величину, чтобы левая часть равнялась единице;

·         тогда правая часть будет равна коэффициенту масштабирования.

В AutoCAD есть список предопределенных масштабов, из которых можно выбрать нужный. Редактировать этот список можно по команде SCALELISTEDIT.

 

2.     Работа с командами

 

Управление информацией и графические построения в AutoCAD производятся с помощью команд. Для запуска команды можно использовать следующие элементы интерфейса:

·         верхнее меню;

·         контекстное меню;

·         диалоговые окна;

·         панели инструментов;

·         палитры инструментов;

·         систему динамического ввода;

·         командную строку.

Щелчок на пункте верхнего меню приводит к выполнению одной из трех операций:

·         запуск команды;

·         открытие подменю (символ );

·         открытие диалогового окна (символ …).

При этом обязательно нужно смотреть на командную строку или в строку динамического ввода — в них отражается команда с перечислением параметров, которые не указаны в пунктах меню.

При щелчке по экрану правой клавишей мыши на экран выводится контекстное меню с перечнем команд. Его содержание зависит от ситуации на экране в момент щелчка:

 

Состояние

Команды меню

Никакая команда не выполняется

Не выделен никакой объект

Команды буфера обмена

Команды зумирования

Вызов калькулятора

Свойства

Выделен объект

Команды буфера обмена

Команды редактирования

Вызов калькулятора

Свойства

Выполняется этап команды

Параметры текущей команды

Щелчок на панели инструментов

Список панелей инструментов

 

При работе с диалоговыми окнами нужно просматривать все параметры команды, приведенные в текстовых полях по умолчанию. В эти поля можно вводить математические выражения, которые начинаются  знаком =.

Панели инструментов являются наиболее быстрым и удобным способом введения команд. Поэтому при работе с конкретным объектом или с конкретными операциями рекомендуется выставлять на экран соответствующие панели инструментов. П умолчанию на экране присутствуют панели, изображенные на рис. 1.3. Временно убрать с экрана и вновь установить все панели инструментов можно нажатием клавиш CTRL+0.

 

 

Рис. 1.3. Панели инструментов

 

Палитры инструментов вызываются на экран по команде Tools — Palettes. Палитры содержат по несколько вкладок. На рис. 1.4 показаны часть палитры TOOL PALETTES вместе с контекстным меню.

 

 

Рис. 1.4. Контекстное меню палитры инструментов TOOL PALETTES

 

В палитре открыта закладка DRAW. В контекстном меню палитры активны команды ALLOW DOCKING (Разрешить пристыковку) и AUTO-HIDE (Автоматическое скрытие). Кроме палитры TOOL PALETTES часто используются палитры PROPERTIES (Свойства), QUICKCALC (Калькулятор) и DESIGNCENTER (Дизайн-Центр).

 

Запускать команды можно с помощью системы динамического ввода — командной строки на указателе мыши. Здесь отображается вся интерактивная информация: запросы программы и данные, которые пользователь вводит с клавиатуры. После нажатия ENTER вся информация переносится в командную строку. Отключить динамический ввод можно кнопкой DYN в строке информации.

Все команды, запускаемые с помощью меню, кнопок, панелей инструментов и палитр, выводятся в командной строке.

Запись команды имеет следующий формат:

имя_команды Текущая_инструкция or [Параметры] <Текущее_значение>

 

Перед именем команды ставится нижнее подчеркивание. Это следует делать для команд на английском языке только в локализованных версиях. Для англоязычных версий вводить нижнее подчеркивание не нужно.

Работа в AutoCAD идет в постоянном интерактивном диалоге с пользователем. В текущей инструкции программа просит пользователя ввести информацию: указать координаты точки, выбрать опцию (параметр), задать значение параметра, выделить объекты. Вводить текст в командную строку можно как строчными, так и прописными буквами.

 

Задание 1.1

Построить замкнутую ломаную линию

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Наберите в командной строке после слова Command: команду LINE8  (Стрелкой 8  далее будем обозначать нажатие клавиши ENTER).

3.      В командной строке появится следующее приглашение: Specify first point: Наберите на клавиатуре 0,0;

4.      В командной строке появится следующее приглашение:Specify next point or [Undo]: Наберите на клавиатуре 100,100;

5.      В командной строке появится следующее приглашение: Specify next point or [Undo]: Наберите на клавиатуре 100,0;

6.      После третьей точки программа в опциях предлагает замкнуть ломаную линию: Specify next point or [Close/Undo]: Наберите заглавную букву в названии опции Close (C8   или с8 ).

 

Ввод любой команды должен заканчиваться нажатием клавиши ENTER.

 

При наборе с клавиатуры имени команды можно набрать только первые символы и несколько раз нажать клавишу TAB, пока не появится нужное слово.

В интерактивном режиме надо выполнять только текущую инструкцию. Чтобы вызвать опцию команды в режиме динамического ввода, достаточно нажать стрелку $ или вызвать контекстное меню. Например, если при вычерчивании окружности (CIRCLE) нажать стрелку $, то предстанет список опций команды, как показано на рис. 1.5:

 

 

Рис. 1.5. Динамический ввод команды CIRCLE

В строке указаны текущие координаты X,Y указателя мыши. Если эти значения координат центра нам подходят, то следует просто нажать клавишу ENTER.

 

Задание 1.2

Построить окружность по трем точкам в режиме динамического ввода

 

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Нажмите на кнопку DYN (кнопка должна быть утоплена).

3.      Наберите команду CIRCLE8 . Слово будет видно в командной строке динамического ввода возле указателя мыши.

4.      Нажмите на клавиатуре клавишу-стрелку $. Вид экрана должен соответствовать рис. 1.12.

5.      Щелкните мышью по надписи 3Р.

6.      Произвольно укажите щелчками левой клавиши мыши три точки.

7.      На экране появится окружность, а в командной строке появятся следующие записи:

Command: circle

Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 3P

Specify first point on circle:

Specify second point on circle:

Specify third point on circle:

 

 

3.     Панорамирование и зумирование

 

Обычно чертеж не помещается полностью на экране. Панорамировать, т.е. перемещать чертеж без изменения размеров изображения можно несколькими способами:

·        передвигать мышь при нажатом колесике;

·        использовать полосы прокрутки;

·        нажать кнопку PANREALTIME  панели инструментов STANDARD;

·        выделить команду меню View — Pan;

·        запустить прозрачную команду PAN из командной строки.

При передвижении чертежа мышью указатель мыши имеет вид руки. Если нажать и удерживать клавишу SHIFT, то передвижение возможно только в ортогональных направлениях. Когда указатель мыши достигнет границы графической зоны, движение мыши можно продолжать. Выход из команды производится нажатием клавиши ESC.

Изменить размеры изображения на экране можно зумированием.

 

Команда ZOOM не изменяет размеров и не масштабирует объекты.

 

В одном случае это просто увеличительная лупа (zoom in), которая приближает к глазам предметы, позволяя рассмотреть мелкие детали. В другом случае это инструмент уменьшения (zoom out), отдаляющий предметы от глаз, что дает возможность увидеть всю компоновку сложной композиции в целом.

Для зумирования чертежа можно использовать несколько способов:

·        прокрутка колесика мыши;

·        двойной щелчок по колесику мыши (растягивание изображения на экран);

·        кнопки ZOOM REALTIME, ZOOM WINDOW, ZOOM PREVIOUS  панели инструментов STANDARD;

·        кнопки панели инструментов ZOOM ;

·        запуск команды ZOOM в командной строке.

 

Разберем подробнее работу с кнопками зумирования.

  При щелчке по этой кнопке запускается команда ‘ZOOM с параметром Realtime. Указатель мыши принимает форму лупы со знаками плюс и минус. Изменение размера изображения производится вертикальным перемещением мыши при нажатой левой клавише. Если передвинуть мышь от центра экрана до границы графической зоны, то размер изображения изменится вдвое (на 100%). Изменение будет продолжаться при движении мыши за пределами графической зоны. В окне команд остается запись:

Command: '_zoom

Specify corner of window, enter a scale factor (nX or nXP), or

[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale/Window/Object] <real time>:

Press ESC or ENTER to exit, or right-click to display shortcut menu.

  При щелчке по этой кнопке запускается команда ‘ZOOM с параметром Window. Программа просит указать размеры окна (рамки). Размеры изображений в рамке растягиваются затем до границ экрана. В окне команд остается запись:

Command: '_zoom

Specify corner of window, enter a scale factor (nX or nXP), or

[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale/Window/Object] <real time>: _w

Specify first corner: Specify opposite corner:

  При щелчке по этой кнопке запускается команда ‘ZOOM с параметром Previous. Программа возвращает окну просмотра предыдущее увеличение. В окне команд остается запись:

Command: '_zoom

Specify corner of window, enter a scale factor (nX or nXP), or

[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale/Window/Object] <real time>: _p

 

Кнопки панели инструментов ZOOM также запускают команду ‘ZOOM с определенным параметром. Приведем список параметров команды.

 

Параметр

Описание результата зумирования

All

Внешние границы изображений или лимиты (в зависимости от того, что больше) совпадают с границами графической зоны

Center

Новое положение участка чертежа и высота его обзора

Dynamic

Совмещение операций панорамирования и зумирования

Extents

Внешние границы изображений совпадают с границами графической зоны

Previous

Восстанавливает предыдущее значение увеличения

Scale

Изменяет увеличение относительно лимитов чертежа

Window

Новыми границами видимой части чертежа служит задаваемая рамка

Object

Зумирование по размерам выделенного объекта

 

 

Задание 1.3

Зумирование изображения на чертеже

 

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Постройте небольшую окружность по заданию 1.3.

3.      Наберите команду Line8   и укажите мышью первую и вторую точки.

4.      Нажмите кнопку ZOOM WINDOW на панели инструментов STANDARD.

5.      Обведите рамкой окружность.

6.      Восстановите предыдущее увеличение, щелкнув по кнопке ZOOM PREVIOUS на панели инструментов STANDARD.

7.      Выполните команду View — Zoom — All.

8.      Восстановите предыдущее увеличение, щелкнув по кнопке ZOOM PREVIOUS на панели инструментов STANDARD.

9.      Выполните команду View — Zoom — Extents.

Есть ли различия видов экрана при зумировании по п.7 и по п.9?

 

4.     Задание координат с клавиатуры

 

Черчение объектов на экране, вообще говоря, сводится к заданию координат точек на экране. На плоскости каждая точка чертежа однозначно определяется двумя числами: В прямоугольной декартовой системе координат — это расстояние по оси X и по оси Y от начала координат. В полярной системе координат — это длина радиуса-вектора R, проведенного из начала координат в данную точку, и значение угла j между радиусом-вектором и осью Х. При этом X = R cos j, Y = R sin j.

На рис.1.1 изображена мировая система координат МСК (WCSWorld Coordinate System), которая задана сразу после открытия нового файла. Точка пересечения осей у МСК отмечена маленьким квадратом. Ось Z направлена на нас. Пользователь может переносить начало и поворачивать оси системы координат по команде Tools — New UCS. Такая система координат называется уже ПСК — пользовательская система координат (UCSUser Coordinate System).

Самым простым способом задания координат является набор двух чисел Х и Y или R и j. При этом следует различать абсолютные и относительные декартовы координаты. Абсолютные координаты — это расстояния от начала координат по осям X и Y. Формат абсолютных координат — x,y. Формат полярных координат — расстояние<угол. При вводе абсолютных координат в МСК перед числами ставят звездочку *.

Относительные декартовы координаты — расстояния вдоль осей X и Y от заданной точки построения. При вводе относительных координат с клавиатуры перед числами ставят символ @. Примеры записей координат приведены в таблице.

 

 

Абсолютные в ПСК

Абсолютные в МСК

Относительные

Декартовы

12.3456, -0.7890, 0

*12.3456, -0.7890, 0

@12.3456, -0.7890, 0

Полярные

12.3456<78.9, 0

*12.3456<78.9, 0

@12.3456<78.9, 0

 

 

Задание 1.4

Построить равнобедренный прямоугольный треугольник с расположением катетов вдоль осей координат. Длина катетов 100 мм, длина гипотенузы 141.4214 мм.

 

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Наберите в командной строке LINE8  (в любом регистре).

3.      Далее ведите диалог так, как показано на рисунке.

 

 

5.     Непосредственный ввод расстояний

 

При вычерчивании отрезка по команде LINE в ответ на приглашение Specify next point or [Undo] можно переместить указатель мыши в нужном направлении и ввести необходимую длину отрезка. Такой способ особенно удобен при работе в ортогональном режиме. В этом режиме перемещение возможно только параллельно осям координат, т.е. по вертикали или по горизонтали. Фактически здесь мы задаем относительные координаты по одной из осей. Включается режим кнопкой ORTHO или нажатием клавиши F8.

Непосредственный ввод расстояний удобно применять также в режиме отслеживания опорных углов. В этом режиме мы задаем относительные полярные координаты. При необходимости задать координаты новой точки на экране пунктирным лучом намечается направление опорного угла. По умолчанию приращение опорного угла равно 5о. Включается режим кнопкой POLAR или нажатием клавиши F10. Установки режима производятся по команде Tools — Drafting Settings в диалоговом окне, показанном на рис. 1.6. Вызвать диалог можно также в контекстном меню кнопки POLAR.

 

 

Рис. 1.6. Настройка режима отслеживания полярных углов

 

В диалоге задано значения приращений опорного угла 15о. При построениях будут показаны все углы, кратные 15о. Дополнительно заданы три опорных угла, не кратные 15о.

 

 

6.     Задание координат по объектным привязкам

 

Координаты указателя мыши при его перемещении изменяются непрерывно. Однако команда SNAP позволяет привязать точки, задаваемые указателем мыши. Точки привязываются к невидимой прямоугольной сетке. После привязки указатель мыши будет передвигаться от одной точки привязки к другой только скачками. Если задать привязку к опорным полярным углам, то указатель мыши как бы скользит вдоль радиуса-вектора.

Диалоговое окно настройки привязки вызывается по команде Tools — Drafting Settings. Его можно также вызвать из контекстного меню кнопок SNAP и OSNAP.

Привязку к опорным углам удобно совместить с отслеживанием опорных углов. Тогда создается сетка в полярной системе координат. Параметры отслеживания задают на закладке Polar Tracking (рис. 1.6). На рисунке инкремент угла отслеживания составляет 15о. Это соответствует углам, по умолчанию предпочитаемым в архитектуре: 15о, 30о, 45о, 60о.

Часто на чертеже необходимо привязывать вновь создаваемые объекты к существующим построениям. Например, надо провести отрезок касательно к окружности или восставить перпендикуляр к середине отрезка. В программе существует механизм объектной привязки (OBJECT SNAP — OSNAP), который ускоряет работу и обеспечивает высокую точность совмещения точек.

Сущность объектной привязки заключается в следующем. Пусть в командной строке имеется инструкция Specify next point (Укажите следующую точку). Если навести указатель мыши на существующий объект, то выделится характерная точка объекта. Щелчок мыши означает выбор этой точки.

Включение режима постоянной объектной привязки производится клавишей F3 или кнопкой OSNAP в строке состояния. В контекстном меню этой кнопки командой Setting можно вызвать диалоговое окно Object Snap для настройки объектной привязки (рис. 1.7). Оно вызывается также командой OSNAP из командной строки. В верхней строке окна можно включить объектную привязку. Здесь же можно включить механизм отслеживания точек объектной привязки.

 

 

Рис. 1.7. Диалоговое окно Object Snap для настройки объектной привязки

 

Для включения кнопок можно пользоваться горячими клавишами:

 

OSNAP

GRID

ORTHO

SNAP

POLAR

OTRACK

DYN

F3

F7

F8

F9

F10

F11

F12

 

Задание 1.5

Построить равнобедренный прямоугольный треугольник с гипотенузой, направленной под углом 45о к осям координат. Длина гипотенузы 141.4214 мм. Использовать отслеживание объектных привязок в ортогональном режиме.

 

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Установите ражим отслеживания полярных углов по рис. 1.12.

3.      Наберите в командной строке LINE8  (в любом регистре).

4.      Введите первую точку 0,0,0.

5.      Направьте указатель мыши так, как показано на рисунке и наберите число 141.42148  .

 

 

6.      Для задания третьей точки нажмите кнопки ORTHO, OSNAP, OTRACK и ведите указатель мыши вниз. Можно было бы указать длину катета с клавиатуры, но это значение нам не задано. Используем условие того, что угол должен быть прямым. Укажите мышью на первую точку 0,0. От нее потянется пунктирный след вдоль оси Х. На пересечении этого следа с вертикалью будет стоять крестик — объектная привязка точки 3 (см. рисунок). Щелкните клавишей мыши.

 

 

7.      В ответ на запрос новой точки замкните фигуру, набрав с.

8.      В окне командной строки должен остаться такой протокол:

Command: _line Specify first point: 0,0,0

Specify next point or [Undo]: 141.4214

Specify next point or [Undo]:  <Ortho on>  <Osnap on>  <Object Snap Tracking on>

Specify next point or [Close/Undo]: c

 

При построении и редактировании чертежа часто требуется включить временный режим объектной привязки для указания координат лишь одной точки. Для этого можно использовать один из трех способов:

·         выбрать нужный тип привязки в панели инструментов OBJECT SNAP;

·         выбрать нужную команду в контекстном меню (SHIFT+RIGHT CLICK);

·         ввести в командной строке команду OSNAP.

 

Задание 1.6

Построить четыре отрезка, каждый из которых одновременно касается двух окружностей. Координаты центров окружностей 75<45 и 250<30. Радиусы окружностей 50 мм.

 

1.      Откройте файл MyFile.dwt.

2.      Постройте две окружности, как показано ниже в протоколе. После построения первой окружности нажмите ENTER для повторения команды. Значение радиуса второй окружности будет предложено 50 — нажмите ENTER.

 

Command: circle

Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 75<45

Specify radius of circle or [Diameter]: 50

Command:

CIRCLE Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 250<30

Specify radius of circle or [Diameter] <50.0000>:

 

3.      Отключите кнопки ORTO, OSNAP, OTRACK. В командной строке эти действия отразятся следующими записями:

 

Command:  <Ortho off>

Command:  <Object Snap Tracking off>

Command:  <Osnap off>

 

4.      Щелкните правой клавишей мыши по панелям инструментов вверху экрана и в выпадающем контекстном меню выберите OBJECT SNAP. Установите панель в удобное место на графической зоне

5.      Запустите команду LINE. Первая точка отрезка должна лежать на первой окружности, но будет ли она точкой касания, — зависит от положения второй точки отрезка на второй окружности. Нажмите и удерживайте клавишу SHIFT и щелкните правой клавишей мыши. На экране должно появиться контекстное меню для выбора временной объектной привязки.

6.      Выберите в меню TANGENT. Подведите указатель мыши к первой окружности. Появится значок привязки касательной и надпись Deffered Tangent. Щелкните мышью.

7.      Переведите указатель мыши на вторую окружность. Маркеров привязки нет. Режим временной привязки действителен только до момента задания второй точки. На выделение следующей точки нужно дать новую команду. Щелкните по кнопке TANGENT панели инструментов OBJECT SNAP. Снова переведите указатель мыши на вторую окружность. Подождите, когда появится надпись Deffered Tangent. Щелкните мышью — первая касательная готова.

8.      Повторите эти действия для построения других касательных. Результат должен быть похож на приведенный ниже рисунок.

 

 

9.      Посмотрите на свое построение крупным планом. Выделите рамкой (кнопка ZOOM WINDOW) небольшую область точки касания (показано на рисунке). Она раскроется на весь экран.

 

Перечислим способы задания координат точки:

1.      Ввод значений координат с клавиатуры

2.      Непосредственный ввод расстояний с помощью мыши

3.      С помощью мыши и привязки к узлам прямоугольной сетки с заданным шагом.

4.      С помощью мыши и привязки к опорным углам.

5.      С помощью привязки новых объектов к ранее вычерченным объектам по точкам объектной привязки.

 

7.     Упражнения

 

Постройте замкнутую ломаную линию командой LINE. Выделите ее и перенесите мышью. Скопируйте линию с помощью команды COPY. Нажмите кнопку COPY на панели инструментов и отвечайте на приглашения в командной строке. Скопируйте и вставьте линию с помощью буфера обмена. Нажмите клавиши CTRL+A и удалите все.

Постройте окружность командой CIRCLE. Повторите все операции по перемещению и копированию для окружности.

Установите на панели инструментов WorkSpacing режим 3D Modeling. По команде DrawModelingBox начертите параллелепипед. На панели инструментов Dashboard выберите другие примитивы для черчениея.

 

 

 

 

 

 

 

Урок 1. Трехмерное моделирование

 

8.     Особенности трехмерного пространства

 

В предыдущих уроках рассматривалась работа в системе AutoCAD только на плоскости. По команде Tools — Workspaces — 3D Modeling можно перейти в трехмерное рабочее пространство.

 

8.1.  Знакомство с 3D интерфейсом программы

 

Новый шаблон для трехмерного моделирования откройте по команде File — New. В диалоговом окне Select Template нужно указать на файл acadiso3D.dwt. Окно программы представлено на рис. 1.1. Оно содержит  две палитры, вызываемые по командам Tools — Palettes — Dashboard и Tools — Palettes — Tool Palettes.  Первую палитру Dashboard называют приборной панелью или  панелью управления. В ней собрано большое количество инструментов и команд трехмерного моделирования. Вторую палитру Tool Palettes обычно называют просто панелью инструментов. Установка инструментов в обеих палитрах производится в контекстном меню их заголовков. В рабочей области по умолчанию включена вспомогательная сетка. Она помогает ощутить глубину и увидеть перспективу изображения.  Трехмерные объекты выводятся в визуальном стиле Realistic.

 

Рис. 1.1. Окно программы AutoCAD в режиме 3D Modeling

 

По умолчанию инструменты двумерного моделирования на палитру управления Dashboard не выведены. Их можно установить в контекстном меню заголовка палитры управления (рис. 1.2). Часто бывает удобным оставить на экране панели двумерного моделирования Draw и Modify.

 

 

Рис. 1.2. Установка панелей в контекстном меню Dashboard

 

Инструменты 3D моделирования расположены в панели Tool Palettes на закладках Draw и Modify. Набор этих инструментов расширен по сравнению с 2D режимом, особенно в панели Modify (рис. 1.3).

 

 

 

Рис. 1.3. Инструменты 3D редактирования панели Tool Palettes

 

При выполнении 3D операций с объектами рекомендуем также пользоваться меню Modify — 3D Operations (рис. 1.4):

 

 

Рис. 1.4. Меню редактирование 3Dобъектов

 

При черчении в трехмерном пространстве на объект можно посмотреть со всех сторон. Типовые проекции выведены на панель 3D Navigate палитры управления Dashboard. При задании проекций удобно пользоваться панелью управления VIEW (рис. 1.5). На рисунке изображен изометрический юго-западный вид лестницы.

 

Рис. 1.5. Задание видов в панелях инструментов VIEW и Dashboard

 

Виды проекций устанавливают по команде VIEW — 3D VIEWS (рис. 1.6).

 

 

Рис. 1.6. Меню выбора вида проекции

 

Заметим сразу, что показанные здесь четыре способа задания вида эквивалентны по результату. Пользователь отдает предпочтение тому способу, который ему кажется наиболее удобным.

Выбор пункта меню Viewpoint Presets активизирует команду DDVPOINT. В  диалоговом окне Viewpoint Presets возможна настройка вида с большой точностью (рис. 1.7).

 

 

Рис. 1.7. Диалоговое окно настройки видов

 

Область в левой части служит для задания угла азимута — угла между осью X и проекцией вектора наблюдения на плоскость XY. Используется следующее соответствие углов и типовых видов:

270о — Вид спереди

    0о — Вид справа

  90о — Вид сзади

180о — Вид слева

В правой области задаются углы от плоскости XY в направлении оси Z. Для 0о это вид справа, спереди и т.д. Для 90о это план, вид сверху.

 

Задание 1.1

Просмотр чертежа в трехмерном пространстве

 

1.      Открыть новый файл на основе шаблона Acadiso3D.dwt.

2.      В плоскости XY построить окружность радиусом 100 мм.

3.      Перейти к проекции TOP.

4.      Вернуться к виду SWISO.

Протокол операций будет выглядеть таким образом:

 

Command: _circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 0,0,0

Specify radius of circle or [Diameter]: 100

Command: _-view Enter an option

[?/Delete/Orthographic/Restore/Save/sEttings/Window]: _top

Command: _-view Enter an option

[?/Delete/Orthographic/Restore/Save/sEttings/Window]: _swiso

 

Окружности в изометрической проекции превращаются в эллипсы, а прямоугольники — в параллелограммы.

 

8.2.  Координаты и системы координат

 

Задание трехмерных координат производится аналогично заданию двумерных координат с добавкой Z-координаты:

·        1.5000, 15.0000, 150.0000 — абсолютные декартовы координаты;

·        @30.0000<45, 100 — относительные цилиндрические координаты;

·        @30.0000<45<45 — относительные сферические координаты.

Для большинства команд построения двумерных плоских объектов введение третьей координаты требуется только для первой точки. Третья координата определяет уровень плоскости построения. В этой плоскости Z = const по умолчанию располагается плоский объект (например, прямоугольник или окружность). Истинно трехмерным объектом является только отрезок, создаваемый по команде LINE.

 

Рисовать плоские двумерные объекты можно только в плоскостях, параллельных плоскости XY.

 

Почти все объемные тела создаются экструзией плоских объектов вдоль определенного направления. Для возможности рисования плоских фигур в любом положении нужно изменить положение ПСК — пользовательской системы координат. В команде Tools — New UCS имеется несколько параметров, перечисленных в таблице.

 

Параметр

Описание

World

Устанавливает текущей мировую систему координат

Previous

Возвращает ПСК в предыдущее положение

Object

Выравнивает новую ПСК по указанному двумерному объекту

Face

Совмещает плоскость ПСК с гранью трехмерного объемного объекта

View

Новая ПСК устанавливается параллельно текущему виду

Origin

Плоскопараллельный перенос ПСК в указанную точку

Z-axis

Vector

Перенос начала ПСК в указанную точку, при этом ось Z пересекает другую указанную точку

3 Point

Перенос начала ПСК в первую указанную точку, при этом положительное направление оси X задается второй указанной точкой, а положительное направление оси Y задается третьей указанной точкой

X

ПСК поворачивается вокруг оси X на заданный угол

Y

ПСК поворачивается вокруг оси Y на заданный угол

Z

ПСК поворачивается вокруг оси Z на заданный угол

 

Указывать новые точки в 3D-пространстве следует только набором чисел или по точкам привязки.

 

При работе с ПСК удобно пользоваться панелью инструментов UCS (рис. 1.8)

 

 

Рис. 1.8. Панель ПСК

 

Задание 1.2

Построить три цилиндра, ориентированных по трем взаимно-перпендикулярным осям и пересекающихся в средних точках

 

1.      Откройте новый файл на основе шаблона acadiso3D.dwt.

2.      Постройте цилиндр, набирая в командной строке следующие команды:

 

Command: _cylinder

Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: 0,0,0

Specify base radius or [Diameter] <100.0000>: 30

Specify height or [2Point/Axis endpoint] <300.0000>: 300

 

3.      Установите на экран панель инструментов UCS. Нажав на кнопку Origin, перенесите ПСК в точку 150, 0, 150. Нажав на кнопку X, поверните ПСК вокруг оси X на 90о. Нажав на кнопку Y, поверните ПСК вокруг оси Y на -90о.

4.      Постройте второй цилиндр по командам аналогично п.2.

 

Протокол операций будет выглядеть следующим образом:

Command: _ucs

Current ucs name:  *WORLD*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _o

Specify new origin point <0,0,0>: 150,0,150Ã

Command: _ucs

Current ucs name:  *NO NAME*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _x

Specify rotation angle about X axis <90>:Ã

Command: _ucs

Current ucs name:  *NO NAME*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _y

Specify rotation angle about Y axis <90>: -90Ã

Command: _cylinder

Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: 0,0,0Ã

Specify base radius or [Diameter] <30.0000>: 30Ã

Specify height or [2Point/Axis endpoint] <300.0000>:300Ã

 

На рис. 1.9 изображен результат этих операций.

 

 

Рис. 1.9. Построение пространственного тела

 

5.      С помощью кнопки Origin перенесите ПСК в точку -150, 0, 150. Затем поверните вокруг оси Y на 90о.

6.      Постройте цилиндр так, как описано в п.2.

7.      Результат всех операций представлен на рис. 1.10. ПСК установлена в центр перекрестия.

 

 

Рис. 1.10. Перекрестие

 

8.      Опробуйте возможности динамической ПСК. Этот режим включается или отключается кнопкой DUCS в строке состояния. После нажатия кнопки запустите команду CIRCLE и проведите указателем по грани торца цилиндра. Грань будет отмечена штриховой линией. По точке привязки укажите центр окружности в центре торца. ПСК установится в указанную точку так, что плоскость XY совпадет с гранью торца. Растяните окружность (рис. 1.11).

 

 

Рис. 1.11. Динамическое изменение ПСК

 

Таким образом, особенностью трехмерного пространства модели является необходимость тщательного отслеживания координат точек построения. При этом можно изменять положение ПСК, в которой ведется отсчет координат.

 

9.     Построение трехмерных тел

 

9.1.  Создание стандартных объектов

 

Стандартные трехмерные объекты создаются по команде Draw — Modeling. Удобнее, однако, пользоваться кнопками панели управления Dashboard либо панелью Modeling (рис. 1.12).

 

 

Рис. 1.12. Панель инструментов моделирования

 

Выбор параметров при построении стандартных фигур производится по приглашениям в командной строке. На рис.1.13 показаны базовые точки для каждой фигуры. Плоское основание каждой фигуры строится в плоскости XY.

 

 

Рис. 1.13. Базовые точки стандартных фигур

 

Разберем более подробно использование инструмента Polysolid. Чаще всего он используется для построения стен. Рассмотрим следующий пример.

 

Задание 1.3

Построить замкнутую стену со следующими параметрами: толщина 300 мм, высота 3000 мм, габариты в плане 12000х12000 мм.

 

В приглашении предлагается указать параметры команды. При выборе можно преобразовать в полилинейные объемные тела двумерные объекты: отрезки, дуги, полилинии, окружности.

Command: _Polysolid Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>: w

Specify width <5.0000>: 300

Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>: h

Specify height <80.0000>: 3000

Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>: j

Enter justification [Left/Center/Right] <Center>: L

В параметре Justify (Выравнивание) можно выбрать одно из  трех значений: [Left/Center/Right]. Мы должны выбрать, по какой стороне (или по центру) стены будут отсчитываться габаритные размеры всего сооружения. При этом нужно учитывать направление обхода. В примере выбран параметр Left, а обход идет по часовой стрелке (рис. 1.14). Начальная точка (0,0,0) находится на наружной стороне стены.

 

 

Рис. 1.14.

 

В конце обхода лучше применить команду Close, чтобы замкнуть стену.

Specify start point or [Object/Height/Width/Justify] <Object>: 0,0,0

Specify next point or [Arc/Undo]: -12000,0

Specify next point or [Arc/Undo]: -12000,12000

Specify next point or [Arc/Close/Undo]: 0,12000

Specify next point or [Arc/Close/Undo]: c

 

9.2.  Команды создания тел операциями с плоскими фигурами

 

Создание объектов командой EXTRUDE

 

Простые объемные фигуры можно создать путем экструзии (выдавливания) по команде EXTRUDE.

Вот как строится цилиндр из окружности путем экструзии вдоль оси Z:

 

Command: _circle Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]: 0,0,0

Specify radius of circle or [Diameter]: 30Ã

Command: _extrude

Current wire frame density:  ISOLINES=4

Select objects to extrude: 1 found

Select objects to extrude:Ã

Specify height of extrusion or [Direction/Path/Taper angle]: 300Ã

 

В последней строке указан параметр /Path/ (путь, траектория). Экструзия возможна вдоль траектории, начинающейся в начальной точке исходной фигуры. Попробуем согнуть в дугу шестигранный пруток (рис. 1.15).

 

Рис. 1.15. Экструзия вдоль траектории

 

Протокол операций выглядит следующим образом:

 

Command: _polygon Enter number of sides <4>: 6

Specify center of polygon or [Edge]: 0,0,0

Enter an option [Inscribed in circle/Circumscribed about circle] <I>:

Specify radius of circle: 10

 

Далее поворачиваем ПСК вокруг оси X на 90о:

Command: _ucs

Current ucs name:  *WORLD*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _x

Specify rotation angle about X axis <90>:

 

В плоскости XY новой ПСК строим дугу с углом 180о:

Command: _arc Specify start point of arc or [Center]: 0,0,0

Specify second point of arc or [Center/End]: e

Specify end point of arc: 200,0

Specify center point of arc or [Angle/Direction/Radius]: a

Specify included angle: -180

 

Проводим операцию выдавливания шестиугольника вдоль дуги:

Command: _extrude

Current wire frame density:  ISOLINES=4 1 found

Specify height of extrusion or [Direction/Path/Taper angle] <300.0000>: p

Select extrusion path or [Taper angle]:

 

Последовательность операций при экструзии показана на рис. 1.16

 

 

Рис. 1.16. Последовательность операций при экструзии

 

Системная переменная ISOLINES=4. Чтобы изменить число изолиний, надо набрать имя системной переменной в командной строке и набрать новое значение.

По умолчанию исходные объекты удаляются, а линии траектории остаются. Перед проведением операции экструзии рекомендуется присвоить системной переменной DELOBJ значение 0. Тогда исходные объекты удаляться не будут.

 

Создание объектов командой SWEEP

 

С помощью этой команды исходный объект также проводится вдоль маршрута. При этом можно использовать некоторые особенности операции:

·        исходный объект может находиться в одной плоскости с маршрутом;

·        исходный объект можно наклонять при движении вдоль маршрута;

·        исходный объект можно масштабировать при движении вдоль маршрута;

·        замкнутый исходный объект создает тело, разомкнутый — поверхность.

Пусть нужно начертить тонкостенную (# 2 мм) трубу, плавно изогнутую под углом 90о. Диаметры первого патрубка 120 мм, а второго патрубка — 100 мм. Длина патрубков 200-250 мм. Последовательность выполнения операций представлена на рис. 1.17

 

 

Рис. 1.17. Операции построения заготовки для патрубка

 

После построения окружности радиусом 60 мм поворачиваем ПСК. В плоскости XY строим полилинию (отрезок-дуга-отрезок). В параметрах команды SWEEP указываем коэффициент масштабирования 0.8333. Получаем сплошную заготовку. Для получения из болванки трубы нужно применить описанную далее команду вычитания тел SUBTRACT.

 

Задание 1.4

С помощью команды Sweep постройте фигуры, изображенные на рис. 1.18. Исходные фигуры: область и окружность. Направляющие: дуга и спираль.

 

 

Рис. 1.18. Построение объектов с помощью команды SWEEP

 

Создание объектов командой REVOLVE

 

Команда REVOLVE создает объемные тела вращения из замкнутых контуров: плоских полилиний, окружностей, эллипсов, сплайнов и областей. Для создания объемного тела вращения необходимо подготовить исходные объекты. На рис. 1.19 показан замкнутый контур полилинии. Вращение его осуществляется вокруг оси Y.

 

 

Рис. 1.19. Построение объектов с помощью команды REVOLVE

 

Создание объектов командой LOFT

 

Команда позволяет интерполировать внешнюю поверхность объектов по замкнутым промежуточным сечениям. Однако хорошего результата с плавными переходами можно добиться лишь для достаточно гладких контуров.

Для примера на рис. 1.20 изображен молоток. Этот чертеж выполнен в несколько стадий. Вначале были построены четыре окружности: две для пятки, одна на шейке и одна в месте максимального утолщения. Затем были вычерчены три четырехугольника. После запуска команды Loft программе только были указаны все сечения. Отверстие для деревянной ручки было сделано дополнительными операциями.

 

 

Рис. 1.20. Чертеж молотка, выполненный командой Loft

 

Задание 1.5

Выполнить чертеж молотка с помощью команды Loft.

 

1.      Нарисуйте карандашом на бумаге эскиз молотка. Поставьте размеры.

2.      Установите в пространстве модели режим 3D Modeling, проекцию вида Southwest Isometric, визуальный стиль 2D Wireframe.

3.      Начертите следующие фигуры (рис.1. 21):

·         окружность (координаты центра 0,0,0, радиус 30);

·         окружность (координаты центра 0,0,3, радиус 30);

·         окружность (координаты центра 0,0,10, радиус 20);

·         окружность (координаты центра 0,0,50, радиус 20);

·         прямоугольник с углами 10,20,70 и -10,-20,70;

·         прямоугольник с углами 20,1,100 и -20,-1,100.

 

 

Рис. 1.21. Рисование молотка командой Loft

 

4.      Запустите команду Loft. В командной строке появится приглашение Select cross sections in lofting order: (Выделите секции сечений в порядке прохода). Щелкните по каждому элементу, начиная снизу.

5.      В ответ на новое приглашение Enter an option [Guides/Path/Cross sections only] <Cross sections only>: (Выберите параметр [Направляющие/Маршрут/Только секции]<Только секции>) нажмите ENTER.

6.      Далее появляется диалоговое окно установки параметров команды (рис. 1.22).

 

 

Рис. 1.22. Диалоговое окно Loft Setting

В этом окне выбираем один из четырех переключателей:

1.      Ruled (Линейный) — поверхности апроксимируются по линейному закону. В месте размещения секции наблюдаются резкие переходы.

2.      Smooth Fit (Сглаженный) — в продольном направлении производится плавная подгонка поверхности к секциям сечения.

3.      Normal to (Перпендикулярно к) — при выборе этого варианта можно указать, к плоскости каких секций должна быть нормальной создаваемая поверхность.

4.      Draft angles (Установка углов) — задаются углы между новой поверхностью и начальной и конечной секциями. На рис.1.23 изображены фигуры лофтинга между двумя окружностями. Углы равны: 180о/180о, 180о/90о, 180о/0о, 0о/0о. По умолчанию углы равны 90о — плоскость секции перпендикулярна новой поверхности.

 

 

Рис.1.23. Лофтинг между двумя окружностями

 

Если заготовка молотка кажется вам неудовлетворительной, то следует вернуть операции и повторить процесс при других параметрах.

 

Создание объектов командой PRESSPULL

 

Команда выдавливания Presspull похожа на команду Extrude. Она находит замкнутые двумерные фигуры, формирует из них область и экструдирует отверстие или вытягивает область. Для примера на рис.1.24 нарисованы окружность и прямоугольник. Если по команде Extrude вытягиваются объекты, то здесь мы можем вытянуть просто замкнутые контуры. На рисунке слева мы указали на средний контур, а затем вытянули его. На рисунке справа мы указали на крайние контуры, а затем вытянули их вдоль оси Z.

 

 

Рис.1. 24. Вытягивание областей с помощью команды Presspull

 

10.  Редактирование твердых тел

 

10.1.               Создание составных объектов

 

Сложные тела обычно формируются из простых путем булевых операций объединения, вычитания, пересечения. Запуск этих команд производится из:

·         меню Modify — Solid Editing;

·         панели инструментов Modeling;

·         панели инструментов Solid Editing;

·         палитры управления Dashboard.

Операция объединения UNION соединяет два соприкасающихся тела в одно. Если же тела расположены отдельно, то операция аналогична группировке объектов. Эта операция применяется и для двумерных областей. После проведения операции образуется новый объект, а исходные тела не сохраняются.

Операция вычитания SUBTRACT чаще всего применяется для создания отверстий. После запуска команды вначале нужно выделить уменьшаемое, а затем — вычитаемое. После проведения операции исходные объекты сохраняются.

Операция пересечения INTERSECT создает новое тело, которое занимает общее для исходных тел пространство. После проведения операции образуется новый объект, а исходные тела не сохраняются.

На рис. 1.25 показано применение булевых операций. Из куба и шара, центры которых совпадают между собой, образованы три новых тела операциями объединения, вычитания и пересечения.

 

 

Рис. 1.25. Булевы операции с кубом и шаром

 

Задание 1.6

Проделать овальное отверстие для ручки в молотке

 

Технология выполнения чертежа состоит в вытягивании в твердое тело вдоль оси Z исходной плоской фигуры — эллипса. Плоскость эллипса должна быть перпендикулярна оси вытягивания. Вытягивание можно провести командами Extrude или Presspull. На рис. 1.26 показана последовательность выполнения операций.

Протокол выглядит следующим образом:

 

Command: _ucs

Current ucs name:  *FRONT*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _o

Specify new origin point <0,0,0>: 0,50,50

 

 

Рис. 1.26. Последовательность операций «сверления» отверстия

 

Здесь мы перенесли ПСК, чтобы в плоскости XY построить эллипс

 

Command: _ellipse

Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]: c

Specify center of ellipse: 0,0,0

Specify endpoint of axis: 10,0

Specify distance to other axis or [Rotation]: 15

 

Теперь нужно развернуть ПСК так, чтобы ось Z была направлена в сторону молотка.

 

Command: _ucs

Current ucs name:  *NO NAME*

Specify origin of UCS or [Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis]

<World>: _y

Specify rotation angle about Y axis <90>:

 

Теперь с помощью инструмента «3DOrbit» нужно повернуть тело так, чтобы была видна внутренняя часть эллипса. Тогда можно применить команду Presspull, указав на внутренность эллипса. Высота стержня задается протягиванием мыши.

 

Command: '_3dorbit Press ESC or ENTER to exit, or right-click to display

shortcut-menu.

Command: _presspull

Click inside bounded areas to press or pull.

1 loop extracted.

1 Region created.

 

Само отверстие получаем вычитанием из тела молотка тела стержня.

 

Command: _subtract Select solids and regions to subtract from ..

Select objects: 1 found

Select objects:Ã

Select solids and regions to subtract ..

Select objects: 1 foundÃ

 

Задание 1.7

Из заготовки, описанной в п.10.23 выполнить трубу

 

Для изготовления чертежа трубы нужно повторить операции для исходной окружности меньшего диаметра. Разность между радиусами окружностей должна быть равна толщине стенки трубы. Масштабный коэффициент должен быть одинаковым и равным 0.8333. Для визуального наблюдения лучше построить эти тела на разных слоях. Маршрут, запрашиваемый командой SWEEP, одинаковый для обеих окружностей. Отверстие выполняется с помощью команды SUBTRACT. Стадии изготовления чертежа показаны на рис. 1.27.

 

 

Рис. 1.27. Изготовление чертежа патрубка

 

Задание 1.8

Создать чертеж тонкостенной вазы для цветов на основе лофтинга между двумя окружностями (рис. 1.28).

 

 

Рис. 1.28. Ваза для цветов

 

1.      Начертите две соосные окружности с радиусами 30 мм и 50 мм на расстоянии 150 мм друг от друга.

2.      Запустите команду LOFT. По запросу укажите на окружности. Установите углы для нижней секции 0о, а для верхней секции — 180о.

3.      Поверните заготовку так, чтобы была видна верхняя грань. Запустите команду Modify — Solid Editing — Shell. По запросу укажите на верхнюю грань. Задайте толщину стенки (offset) 0,5 мм.

4.      По команде Tools — Palettes — Tools Palettes установите палитру инструментов и подберите материал покрытия вазы.

Задание 1.9

Выполнить отверстия в детали, построенной по п.2.4 (рис. 1.19).

 

Технологию выполнения детали планируем с конца, от нужного результата. Круглое отверстие выполняют командой Subtract путем вычитания из тела детали тела цилиндра. А цилиндры можно создать вытягиванием по команде Extrude окружностей вдоль оси Z. Окружности можно построить только в плоскости XY, а цилиндры должны выходить с обеих сторон детали. Поэтому выполняем задание следующим образом.

На первом шаге по команде UCS переносим и поворачиваем ПСК так, как показано на первом рисунке (рис. 1.29). В плоскости XY строим окружность командой Circle. Центр окружности располагается на среднем радиусе между выступами. Диаметр окружности должен быть максимально возможным. По команде Array строим полярный массив из восьми окружностей.

 

 

Рис. 1.29. Последовательность операций рисования отверстий

 

На втором рисунке показан результат действия команды Extrude на окружности. Высоту стержневых цилиндров в позиции ПСК на рисунке надо задавать отрицательной. По команде Subtract из тела детали удаляется объем, занимаемый стержнями — образуются круглые отверстия.

На третьем рисунке показана возможность улучшения внешнего вида детали. Покрытие нужно перенести из раздела «Material Samples» палитры Tool Palettes. Обычно на чертеже пишут в примечаниях «Острые кромки скруглить». На чертеже детали все острые кромки скруглены радиусом 1 мм. Вот как осуществляется эта операция по команде MODIFYFILLET (Сопряжение).

1.      В ответ на приглашение (выделите первый объект или [Отменить/Полилиния/Радиус/Обрезать/Многие]) вначале установим радиус

Command: _fillet

Current settings: Mode = TRIM, Radius = 2.0000

Select first object or [Undo/Polyline/Radius/Trim/Multiple]: rÃ

Specify fillet radius <2.0000>:1Ã

 

2.      Далее последует вновь старое приглашение:

Select first object or [Undo/Polyline/Radius/Trim/Multiple]:

Выделим требуемое ребро. Отменить это выделение будет невозможно.

Enter fillet radius <1.0000>:Ã

 

3.      Далее следуют приглашения (Выделите ребро или [Цепочка/Радиус]:). Если нам нужно лишь одно уже выделенное ребро, то сразу нажимаем ENTER. Если же требуется сразу скруглить несколько ребер, то выделяем их по запросам команды. Можно для разных ребер задать разные радиусы скругления. Chain — параметр для выделения набора последовательно соприкасающихся ребер.

Select an edge or [Chain/Radius]:

Select an edge or [Chain/Radius]:

Select an edge or [Chain/Radius]:Ã

3 edge(s) selected for fillet.

 

10.2.               Разрезание твердых тел

 

Команда SECTION применяется для создания плоских областей из сечений объемной модели заданной плоскостью. Исходные объекты не удаляются. Чтобы выделить область сечения, нужно создавать ее на новом текущем слое.

Команда SLICE позволяет удалить любую часть объекта или сохранить обе. Сохраненные части могут быть слиты в одно тело командой UNION. Для примера выполним угловой разрез детали, построенной нами в предыдущем разделе (рис. 1.30).

 

 

Рис. 1.30. Угловой разрез детали

 

Технология выполнения углового разреза проста. С помощью команды SLICE Вы делаете разрез плоскостью ZX, затем делаете разрез плоскостью YZ. Одну из получившихся частей удаляете, а три другие соединяете командой UNION. Протокол операции выглядит так:

Command: slice

Select objects to slice: 1 found

Select objects to slice:

Specify start point of slicing plane or [planar

Object/Surface/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>: zx

Specify a point on the ZX-plane <0,0,0>:

Specify a point on desired side or [keep Both sides] <Both>:Ã

 

10.3.               Команды редактирования тел

 

Команды редактирования трехмерных объектов размещены на закладке Modify палитры Tool Palettes. Однако все команды, связанные с изменением координат, используются лишь в плоскости XY.

Команды можно выбирать на панели инструментов Solid Editing (рис. 1.31).

 

 

Рис. 1.31. Панель инструментов редактирования

 

Панель можно установить в контекстном меню любой панели. Обратите внимание на две самые правые кнопки — SHELL и CHECK. Первая команда делает оболочку, удаляя из тела всю сердцевину. Команда SHELL была применена в задании 10.8. Вторая команда производит проверку объекта на твердое тело. Более полный набор команд содержится в меню Modify — 3D Operation и Modify — Solid Editing (рис. 1.32).

 

Рис. 1.32. Меню редактирования тел

 

В меню 3D Operation собраны команды, относящиеся исключительно к операциям с телами. Это конвертирование в твердое тело Convert to Solid, разрезание, операции с изменением координат. Меню Solid Editing полностью выведено на панель инструментов Solid Editing. Команды меню позволяют редактировать отдельные ребра и грани тела.

 

Задание 1.10

Начертить расположенную внутри помещения загородного дома деревянную винтовую лестницу, ведущую с первого этажа на второй. Лестница должна иметь следующие параметры:

·         высота стены 3000 мм, радиусы лестницы 500 мм и 1500 мм;

·         высота шага 150 мм, перекрытие просвета ступенек 30 мм;

·         длина ступенек 1000 мм, толщина ступенек 40 мм.

Прежде всего, нужно провести расчет лестницы. При высоте стены 3000 мм и высоте шага 150 мм количество ступеней равно 3000/150 = 20 шт. О форме ступени можно судить, начертив лестницу в плане (рис. 1.33)

 

 

Рис. 1.33. Винтовая лестница в плане

 

Вызовите калькулятор и вычислите минимальную ширину ступеней. Наружная сторона равна p*1500/20 = 236 мм, а внутренняя сторона равна p*500/20 = 79 мм. К этим значениям нужно добавить заданное значение перекрытия ступеней. С внутренней стороны его можно уменьшить пропорционально ширине до 10 мм.

Начертив одну ступень, примените к ней команду 3D Array. Лишние ступени удалите. Ваш чертеж должен быть похож на то, что изображено на рис. 1.34. Дополните чертеж перилами и опорами для ступеней.

 

 

Рис. 1.34. Винтовая лестница

 

 

11.  Построение поверхностей

 

11.1.               Команда 3DFace

 

Поверхности, которые можно построить в AutoCAD, относятся к сетям. В поверхности можно превратить путем конвертирования следующие объекты:

·        двумерные фигуры, созданные с помощью команды SOLID;

·        области, создаваемые командой Region;

·        незамкнутые полилинии с нулевой шириной и ненулевой толщиной;

·        отрезки и дуги с ненулевой толщиной.

Команда конвертирования: Modify — 3D Operation — Convert to Surface. Можно также ввести в командной строке команду ConvtosurfaceÃ.

Трехмерные грани можно создавать командой 3DFace. По запросу нужно указать четыре точки. Обход при этом должен быть или по часовой стрелке, или против часовой стрелки, но не зигзагообразно. Закончить команду нужно двойным нажатием ENTER.

 

Задание 1.11

Построить выпуклую звезду с помощью команды 3DFace

 

При построении поверхностей рекомендуется построить вспомогательные двумерные фигуры. Затем по точкам привязки к этим фигурам строить трехмерную многогранную поверхность.

Последовательность операций показана на рис. 1.35. Вначале создайте пятиугольник габаритом 100 мм. Через его центр постройте отрезок длиной 60. Затем на новом слое начинайте строить грани звезды командой Draw — Modeling — Meshes — 3DFace.

 

 

Рис. 1.35. Построение многогранной трехмерной поверхности

 

11.2.               Стандартные трехмерные поверхности

 

Стандартные поверхности строятся на основе команды 3DMesh, которая формирует многоугольную сеть на основе двумерного массива вершин. Для построения стандартной фигуры нужно запустить команду 3D из командной строки и выбрать соответствующий параметр:

Command: 3d

Enter an option [Box/Cone/DIsh/DOme/Mesh/Pyramid/Sphere/Torus/Wedge]: box

Specify corner point of box: 0,0,0

Specify length of box: 100

Specify width of box or [Cube]: c

Specify rotation angle of box about the Z axis or [Reference]:0

 

Аналогично строятся и другие типы поверхностей. Все они представлены на рис. 1.36: параллелепипед (box), конус (cone), чаша (dish), купол (dome), сеть (mesh), пирамида (pyramid), сфера (sphere), тор (torus), клин (wedge).

 

 

Рис. 1.36. Стандартные поверхности, создаваемые по команде 3DFace

 

11.3.               Другие способы создания поверхностей

 

Команды создания твердых тел, рассмотренные в п.2.2, возможно применить и для создания поверхностей из исходных незамкнутых плоских объектов. На рис. 1.37 показана последовательность операций при экструзии дуги вдоль дуги по команде EXTRUDE. Эти операции сходны с операциями, показанными на рис. 1.16.

 

 

Рис. 1.37. Вытягивание поверхности из дуги

 

Протокол выполнения этих операций выглядит следующим образом:

 

Построим исходную дугу радиусом 100 мм в плоскости XY:

Command: _arc Specify start point of arc or [Center]: c

Specify center point of arc: 0,0,0

Specify start point of arc: 100,0

Specify end point of arc or [Angle/chord Length]: a

Specify included angle: 270

 

Для построения направляющей повернем систему координат вокруг оси Y:

Command: _ucs

Current ucs name:  *WORLD* Specify origin of UCS or

[Face/NAmed/OBject/Previous/View/World/X/Y/Z/ZAxis] <World>: _y

Specify rotation angle about Y axis <90>: -90

 

Построим направляющую дугу радиусом 250 мм:

Command: _arc Specify start point of arc or [Center]: c

Specify center point of arc: 0,0,0

Specify second point of arc or [Center/End]: c

Specify center point of arc: 0,250

Specify end point of arc or [Angle/chord Length]: a

Specify included angle: 180

 

Применим команду SWEEP к исходной дуге:

Command: _sweep

Current wire frame density:  ISOLINES=4

Select objects to sweep: 1 found

Select objects to sweep:Ã

Select sweep path or [Alignment/Base point/Scale/Twist]:

 

12.  Упражнения

 

Начертить керамическую кружку с ручкой. Подготовить к печати изображение в трех ортогональных проекциях на листе со штампом формата А3. Размеры кружки: высота 100 мм, диаметр 80 мм, толщина стенки 5 мм, высота эллипсоидальной ручки 75 мм, ширина просвета ручки 35 мм, сечение ручки 8х16 мм, радиусы сопряжений углов 2,5 мм, толщина донышка 5 мм, покрытие — темная глазурь.

Посмотрите вначале на рис. 1.38.

 

 

Рис. 1.38. Изготовление чертежа кружки

 

В плоскости XY постройте замкнутую полилинию по указанным размерам кружки. Сопряжения углов выполните дугами радиусом 2,5 мм. Особенно тщательно должны быть выполнены построения дна кружки. Дно должно быть вогнутым, а по краю проходить зашлифованное кольцо шириной 5 мм. Наружная кромка дна должна быть закругленной.

Далее по команде Revolve вращением вокруг оси Y получаете кружку как твердое тело. К ней нужно приделать ручку. Для этого установите ПСК в стенку кружки на 15 мм ниже верхней отметки. Постройте в плоскости XY (как на рисунке) эллипс с полуосями 4 мм и 8 мм. Поверните ПСК и постройте эллиптическую дугу-направляющую. Нижний конец дуги должен не доходить до плоскости дна на 10 мм.

По команде Sweep вытяните эллипс вдоль дуги. Затем по команде Union соедините кружку и ручку в единое тело. Покрытие подберите на закладках материалов палитры Tool Palettes. Осмотрите кружку со всех сторон с помощью инструмента 3D Orbit.

Теперь нужно подготовить чертеж к печати. Когда вы перейдете в пространство листа, вы увидите то, что изображено на рис. 1.39. Наружная пунктирная рамка показывает область печати. Внутренний пунктир — это границы видового экрана. Вам нужно показать три проекции и установить штамп.

 

 

Рис. 1.39. Вид листа с одним видовым экраном

 

Прежде всего, проведите настройку параметров листа в диалоговом окне Page Setup Manager. Затем удалите существующий видовой экран. Щелкните по пунктирной линии — по углам рамки появятся маркеры-ручки. Нажмите DEL. Далее по команде Insert — Block вставьте блок штампа. Теперь ваш лист будет выглядеть как на рис. 1.40.

 

 

Рис. 1.40. Вид листа после вставки штампа

 

Теперь нужно вставить три видовых экрана. Вставьте сначала два видовых экрана, а затем еще один экран. Откройте меню View — Viewports — New Vieports. Выберите вариант Two: Horizontal и нажмите OK. Далее растяните экраны на все пространство слева от штампа. Снова откройте меню View — Viewports — 1 Vieports. Растяните этот экран над основной надписью. Вы должны получить картину как на рис. 1.41.

 

 

 

 

Рис. 1.41. Построение на листе трех видовых экранов

 

Теперь можно настраивать изображение в каждом видовом экране. Если мы дважды щелкнем внутри видового экрана, то его рамка станет жирной. Экран станет активным: его содержимое можно редактировать. Фактически мы переходим в пространство модели. Если мы проведем какие-то операции с изменением координат, то это будет отражено во всех других экранах. Но это не относится к командам ZOOM и визуальным стилям. Зумирование в каждом экране проводится независимо от других. Поэтому установите ориентацию кружки так, как показано на рис. 10.42. Задайте визуальный стиль 3D Hidden во всех экранах.

 

 

Рис. 1.42. Зумирование в видовых экранах

 

Если вы дважды щелкните по листу вне экранов, то все экраны станут пассивными. В этом случае мы находимся в пространстве листа. Наши действия не будут передаваться в пространство модели. Проставьте в этом режиме основные размеры кружки и начертите сечение ручки. Напишите примечания и заполните основную надпись.

Рамки видовых экранов лучше удалить. Создайте новый слой и положите на него все рамки. Заморозьте слой — рамки на листе не будут видны. Можно воспользоваться и свойством слоев VP Freez. Каждый данный слой может быть заморожен только в данном видовом экране.

 

 

Hosted by uCoz