Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

NG-task / autoCAD / posobie

.pdf
Скачиваний:
124
Добавлен:
25.04.2015
Размер:
1.67 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Н.И. КАЛЬНИЦКАЯ, Б.А. КАСЫМБАЕВ, Г.М. УТИНА

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ И ЧЕРТЕЖЕЙ

В СРЕДЕ AUTOCAD

Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

НОВОСИБИРСК

2009

УДК 621.7 : 744 : 004 + 004.925.84](075.8) K 178

Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.П. Гилета, канд. техн. наук, доцент СГГА Л.А. Максименко

Работа подготовлена на кафедре инженерной графики для студентов всех специальностей и форм обучения, а также учащихся лицея НГТУ, изучающих курс инженерной и компьютерной графики

Кальницкая Н.И.

K 178 Создание твердотельных моделей и чертежей в среде AutoCAD : учеб. пособие / Н.И. Кальницкая, Б.А. Касымбаев, Г.М. Утина. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. – 52 с.

ISBN 978-5-7782-1135-3

Учебное пособие предназначено для студентов и учащихся, выполняющих практические и лабораторные работы с использованием графического редактора AutoCAD, а также для тех, кто самостоятельно изучает данный программный продукт. Последовательное выполнение заданий позволит обучающимся освоить основные команды системы проектирования AutoCAD, самостоятельно создавать виртуальные трехмерные модели объектов и разрабатывать на их основе чертежи в соответствии с требованиями ЕСКД.

УДК 621.7 : 744 : 004 + 004.925.84](075.8

ISBN 978-5-7782-1135-3

©

Кальницкая Н.И., Касымбаев Б.А.,

 

 

Утина Г.М., 2009

 

©

Новосибирский государственный

 

 

технический университет, 2009

2

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие разработано в помощь студентам всех специальностей и форм обучения, а также учащимся лицея НГТУ, изучающим курс инженерной и прикладной компьютерной графики. Пособие поможет обучающимся при выполнении лабораторных работ и индивидуальных заданий по инженерной графике, а также другим дисциплинам. В пособии содержатся:

методические рекомендации по созданию трехмерной твердотельной модели и разработке на ее основе чертежа в среде AutoCAD;

теоретические сведения в виде работы над типовыми ошибками, которые допускают обучающиеся при выполнении индивидуальных графических работ;

исходные данные индивидуальных графических заданий различного уровня сложности [4];

примеры оформления задач;

вопросы и задания (тесты) для самоконтроля сформированности графических знаний, необходимых для грамотного выполнения и чтения чертежей.

В процессе выполнения индивидуальных графических заданий перед обучающимся ставятся следующие цели:

освоить понятия «виды», «разрезы», «сечения», «выносной элемент», «аксонометрическая проекция»;

уметь строить и читать чертежи различных деталей и изделий. Самостоятельное последовательное выполнение заданий, приведенных в по-

собии, позволит всем обучающимся:

научиться создавать виртуальные трехмерные модели отдельных геометрических объектов;

разрабатывать на их основе чертежи в соответствии с требованиями

ЕСКД.

3

1.СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ

ИЧЕРТЕЖЕЙ В СРЕДЕ AUTOCAD

Каждый год компания Autodesk предоставляет новую версию пакета двумерного черчения и трехмерного моделирования для реализации замыслов и идей пользователей. Начиная с AutoCAD 2007 значительно расширены возможности программы по созданию трехмерных твердотельных моделей и их параметризации, на новый уровень выведены инструменты визуализации модели, добавлены возможности создания анимации. Издано немало книг, посвященных работе с системой AutoCAD на уровне обычного пользователя. Такие книги, как правило, содержат большое количество информации для разработки различных чертежей. Этого бывает достаточно, чтобы читатель смог начать, и весьма успешно, самостоятельную работу с данным программным продуктом, но эти книги объемны и весьма дорогостоящи.

В настоящем учебном пособии, основанном на собственном опыте, многочисленных ошибках и находках, мы попытаемся рассказать о процессе создания трехмерных твердотельных моделей и построения на их основе чертежей в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД). Существует много способов разработки чертежей в среде AutoCAD. У опытных пользователей есть собственные подходы к разработке конструкторской документации. Поскольку процесс проектирования – творческий и готовых рецептов здесь быть не может, мы предлагаем лишь направления для размышлений и некоторые варианты решений.

Несколько базовых правил 3D-моделирования:

1)для создания трехмерной твердотельной модели необходимо проанализировать геометрическую форму детали как совокупность элементарных геометрических тел, их частей или отсеков поверхностей, которые посредством операций объединения, вычитания, пересечения и редактирования позволят получить то, к чему мы стремимся;

2)для каждого элементарного геометрического тела представьте плоский эскиз, на основе которого можно получить данное тело;

3)если на детали есть повторяющиеся элементы, их следует объединять в массивы, а не отрисовывать поодиночке;

4

4)отбросьте такие элементы, как скругления, фаски и ребра жесткости, – они создаются потом при помощи специальных команд;

5)помните, что все размеры на модели задаются параметрически (это означает, что их можно в любой момент поменять).

1.1.МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ФОРМИРОВАНИЮ ТРЕХМЕРНОЙ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ В СРЕДЕ AUTOCAD

Вашему вниманию предлагается методика создания трехмерной твердотельной модели на примере типовой проекционной задачи. Эта методика может быть использована при создании любых чертежей и служить основой для серьезной и регулярной работы в среде AutoCAD.

Разберем процесс построения на примере детали «Крышка» (рис. 1.1).

Рис. 1.1

Шаг 1. ОСНОВАНИЕ КРЫШКИ

Создадим слой 3D тело – сплошная основная линия толщиной 0,4 мм – и сделаем его текущим. Построение основания крышки начнем с окружности, имеющей центр в точке (0,0,0) и диаметр 70 мм. Затем построим две одинаковые окружности диаметром 20 с центрами (40,0) и (–40,0) (рис. 1.2).

5

В Y

B

C

D

 

 

 

 

 

L

 

 

F

 

Рис. 1.2

Рис. 1.3

Рис. 1.4

Рис.1.5

С помощью команды отрезок (LINE) и объектной привязки касательная (Tangent) проведем четыре отрезка (AB, СD, EF, LK) касательных к двум окружностям (рис. 1.3). Для того чтобы удалить ненужные части окружно-

стей, используем команду TRIM / ОБРЕЗАТЬ . В ответ на запрос Выберите объекты или <выбрать все>: укажите отрезки AB, СD, EF и LK, Enter. (рис. 1.4). На запрос Выберите объекты: Выберите обрезаемый (+Shift – удлиняе-

мый) объект или [Линия выбора/пеРечеркивание/Проекция/Кромка/уДалить/Отменить]: укажите внутренние части окружностей, т.е. точки 4, 5, 6 и 7, Enter. (рис. 1.3, 1.4). Для преобразования объектов в одну область воспользуемся

командой ОБЛАСТЬ (REGION) или соответствующей кнопкой панели Рисование.

Построенная область – это основание будущей крышки (рис. 1.4).

Создадим два круглых отверстия – окружности диаметром 10 мм с центрами

вточках (40,0) и (–40,0) (рис. 1.5).

Спомощью меню Вид (View) или одноименной панели инструментов установим СВ изометрию. Система построит основание крышки (рис. 1.6).

Выдавим полученную область вверх на 15 мм. Для этого воспользуемся

кнопкой панели Моделирование. Этой кнопке соответствует команда

ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE). На запрос Выберите объекты для выдавливания

выделим рамкой все объекты и подтвердим выбор правой кнопкой мыши. На запрос Высота выдавливания или [Направление/Траектория/Угол сужения]: введем 15, Enter (рис. 1.7).

Рис. 1.6

Рис. 1.7

Рис. 1.8

6

С помощью команды ВЫЧИТАНИЕ (SUBTRAST) выполним отверстия в основании крышки. Сначала команда запрашивает уменьшаемые объекты.

Выберите тела и области, из которых будет выполняться вычитание…

Укажем большую область и подтвердим выбор щелчком правой кнопкой мыши или Enter. Выберите тела и области для вычитания… укажем оба отверстия и щелкнем правой кнопкой мыши. После выполнения этой операции зрительно вид объектов не изменится, однако, если сейчас из меню Вид вызвать команду СКРЫТЬ линии, будет видно, что в твердотельном объекте образовались отверстия (рис. 1.8).

Шаг 2. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРЫ

Построим цилиндр, который стоит на верхней поверхности основания, имеет диаметр 40 мм и высоту 65 мм. Для этого воспользуемся командой ЦИЛИНДР

(CYLINDER) или пиктограммой . На запрос Центр основания или [3T / 2Т / ККР / Эллиптический]: введем координаты 0,0,15, Enter.

На запрос Радиус основания или [Диаметр]: выберем опцию Диаметр.

На запрос Диаметр: введем 40, Enter.

На следующий запрос Высота или [2Точки / Конечная точки оси]: введем 65, Enter (рис. 1.9).

Построим сквозное цилиндрическое отверстие.

Для этого построим цилиндр с центром в точке (0,0,0), диаметром 30 мм и высотой 80 (рис. 1.10). Объединим цилиндр (Ø 40) и основание крышки в одно

тело с помощью команды ОБЪЕДИНЕНИЕ (UNION) или кнопки в панели инструментов Моделирование. Затем выполним вычитание цилиндра (Ø 30) из объединенного объекта (рис. 1.11). Ответить на запрос Выберите объекты можно выделением каждого объекта или рамкой.

Рис. 1.9

Рис. 1.10

Рис. 1.11

7

Шаг 3. РЕБРА ЖЕСТКОСТИ

Построим вспомогательный отрезок АВ с помощью команды (Отрезок) и объектной привязки (Середина) (рис. 1.12).

Рис. 1.12

Рис. 1.13

В панели инструментов Изменить выберем (Подобие). Эта команда предназначена для рисования параллельных линий к линейным объектам. На запрос Укажите расстояние смещения или [Через / Удалить / Слой] <Через>:

введем 3, Enter.

На запрос Выберите объект для смещения или [Выход / Отменить] < Выход >: укажем отрезок АВ.

На запрос Укажите точку, определяющую сторону смещения, или [Выход / Несколько / Отменить] < Выход >: укажем направление ниже отрезка АВ.

На запрос Выберите объект для смещения или [Выход / Отменить] < Выход >: укажем отрезок АВ.

На запрос Укажите точку, определяющую сторону смещения, или [Выход / Несколько / Отменить] < Выход >: укажем направление выше отрезка АВ.

На запрос Выберите объект для смещения или [Выход / Отменить] < Выход >: Enter (рис. 1.13). С помощью команды (Точка) и объектной привязки

(Ближайшая) обозначим точки 1, 2, 3 и 4 так, как показано на рис. 1.13. В

панели инструментов Моделирование выберем (Клин). На запрос Первый угол или [Центр]: щелчком левой кнопки мыши укажем любую точку на экране.

На следующий запрос Другой угол или [Куб / Длина]: выберем опцию

Длина, Enter.

На запрос Длина: введем 10, Enter. На запрос Ширина: введем 6, Enter.

На запрос Высота или [2Точки]: введем 50, Enter (рис. 1.14).

С помощью команды и объектной привязки (Конточка) обозначим точки K и L так, как показано на рис. 1.14. Скопируем только что построенный

8

Клин с другой стороны объекта, выбрав в панели инструментов Редактирование

(Копировать).

Рис. 1.14

Рис. 1.15

Рис. 1.16

Рис. 1.17

Выберем в меню Изменить / 3D операции / Выровнять.

На запрос Выберите объекты: укажем объект (Клин) и щелкнем правой кнопкой мыши.

На запрос Первая исходная точка: укажем точку K.

На запрос Первая целевая точка: укажем точку 1.

На запрос Вторая исходная точка: укажем точку L.

На запрос Вторая целевая точка: укажем точку 2.

На запрос Третья точка или [Продолжить] <П>: Enter.

На запрос Масштабировать объекты по точкам выравнивания? [Да/Нет]<Нет>: Enter (рис. 1.15).

Аналогично поступим со вторым ребром жесткости, только точка K совпадает с точкой 4, а точка L совпадает с точкой 3.

В панели инструментов Моделирование выберем (Объединение). После вывода запроса Выберите объекты: захватим секущей рамкой оба

созданных объекта, Enter. Выбор можно произвести и посредством указания на каждый объект (рис. 1.16).

Удалим лишние линии и точки!!!

Вызовем на экран панель инструментов Визуальные стили.

Выберем Визуальный стиль «Концептуальный». Объект примет вид, указанный на рис. 1.17. Для сравнения выберем Визуальный стиль «Реалистич-

ный».

Щелкнув правой кнопкой мыши на любой панели инструментов, из появившегося контекстного меню выберем Орбита, чтобы вывести эту панель инструментов на поле рабочего окна программы. Выберем на панели инструментов Орбита/Свободная орбита и будем вращать модель, буксируя ее курсором при нажатой левой кнопке мыши (рис. 1.18). При нажатой правой кнопке мыши вы-

9

берем из контекстного меню Другие режимы навигации, а затем Зависимая орбита. Поворачивайте модель в различных направлениях.

Рис. 1.18

Рис. 1.19

Обратите внимание, что теперь круги режима орбиты исчезли, а модель поворачивается вокруг одной точки в середине видового экрана (рис. 1.19).

Восстановим изометрический вид командой ВИД / 3D ВИДЫ / СВ ИЗОМЕТРИЯ. Перейдем к отображению модели в виде двумерного каркаса, щелкнув на кнопке 2D каркас панели инструментов Визуальные стили. Сохраним полученную модель, присвоив имя файлу, Крышка. dwg., а затем создадим его копию под именем Крышка 1. dwg.

1.2.МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

КФОРМИРОВАНИЮ ЧЕРТЕЖА НА ОСНОВЕ СОЗДАННОЙ ТРЕХМЕРНОЙ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ

ВСРЕДЕ AUTOCAD

Шаг 1. СОЗДАНИЕ ВИДОВЫХ ЭКРАНОВ

Откроем файл Крышка 1. dwg . и создадим ряд слоев: видовой экран, оси, штриховка, сделаем текущим слой видовой экран. Установим вид сверху, выбрав меню Вид / 3Dвиды /Сверху (рис. 1.20).

В пространстве модели мы построили объект, для которого на вкладке Лист 1 (Layout 1) пространства листа нужно создать видовые экраны согласованных проекций. Команда Т-ВИД (SOLVIEW) позволит автоматически перейти в пространство листа (рис. 1.21).

На вкладке Лист 1 удалим созданный видовой экран, выбрав линию контура видового экрана и нажав клавишу Del. Зададим параметры листа (лимиты), соответствующие формату А3 (420×297), и отобразим их на экране, выполнив: Вид /Зумирование / Все. Нельзя задать лимиты пространства листа, если видны границы листа или фон. Для задания границ формата выберем Сервис / Настройка и уберем флажки Листы «Границы печатаемой области» и «Подложить заданный формат».

10

Соседние файлы в папке autoCAD