Общие требования. Все задания по разделу«Компьютерная 2D и 3D графика»оформить в виде альбома чертежей с титульным листом формата А3 (см. рис. 2.1), до-полнив его 3D компьютерными моделями из выполняемых заданий (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Образец выполнения титульного листа формата А3
Требования к заданиям. Чертежи всех заданий семестровой работы выполнить накомпьютере в графическом пакете AutoCAD версий 2008, 2009, 2010 и старше, офор-мить в соответствие с требованиями ЕСКД [1] и распечатать на принтере на листах бу-маги, формат которых указан в методических рекомендациях к заданиям.
При заполнении основной надписи использовать упрощенную систему обозначения изделий, которая принята на кафедре графики ЮУрГУ (см. рис. 2.3).
Задания и титульный лист (рис. 3.1) выполнить чертежным шрифтом в соответствие с ГОСТ 2.304–81 [1] – см. рис. 1.1.
Предполагается, что студенты самостоятельно (например, по литературе[12, 15,16, 17]) или под руководством преподавателя освоили основы работы в пакете Au-toCAD, поэтому ниже даются только краткие методические указания к выполне-нию заданий.
НАЧАЛО РАБОТЫ В ПАКЕТЕ AutoCAD.
ЗАДАНИЕ «КОНТУР ПЛОСКИЙ». 2D ЧЕРТЕЖ
Основные понятия и определения. Название пакета AutoCAD происходит отсокращенного английского словосочетания “Automated Computer Aided Drafting and Design” – “Автоматизированное черчение и проектирование с помощью ЭВМ”.
В широком понимании пакет AutoCAD относится к системам компьютерной графики и предназначен для выполнения проектно - конструкторской документа-ции на персональном компьютере.
Первые версии графического пакета AutoCAD были разработаны еще в 1982 году американской компанией Autodesk, Inc.,являющейся признанным мировымлидером в области разработки САПР (Систем Автоматизированного Проектирова-ния). Последней версией пакета на начало 2010 г. является версия 2010.
Деталь плоская –изображение детали на 2D чертеже,представленное однимглавным видом, имеющее размеры в двух направлениях и постоянную толщину.
Контур плоский –изображение геометрической формы детали плоской безучета и обозначения имеющейся у нее толщины.
Исходные условия задания. Даны различные варианты деталей с размерами ввиде плоских контуров, например, рис. 3.2.
Рис. 3.2. Вариант исходных условий задания «Контур плоский»
Содержание задания:
1) выполнить на персональном компьютере в пакете AutoCAD и в соответствие со своим вариантом задания два чертежа формата А4 контура плоского;
2) оформить и распечатать 2D чертежи на принтере.
Начало работы в пакете AutoCAD:
1) по рекомендуемой литературе(например, [12, 15, 16, 17])ознакомиться сособенностями и структурой пакета AutoCAD и особенностями создания 2D черте-жей деталей по их истинным размерам;
2) создание чертежа прототипа (настройка[12]и проверка пакетAutoCADнасоответствие ГОСТ ЕСКД [1]):
а) открыть пакетAutoCADлюбым способом,как любую,обычную программу; б) обычным способом сохранить открытый чертеж в требуемой папке,присво-
ив ему имя, например, «Прототип»; в) в чертеже«Прототип» задать формат А4 (210х297):падающее меню–Фор-
мат – Лимиты чертежа – командная строка – левый нижний угол – 0,0 – Enter – ко-мандная строка – правый верхний угол – 210,297 – Enter – падающее меню – Вид – Зумирование – Все;
г) в чертеже«Прототип» задать текстовый стиль: падающее меню–Формат–Текстовый стиль – Диалоговое окно «Текстовые стили» – Имя шрифта – ISOCPEUR –Начертание– Курсив –Сделать текущим–Ок–Закрыть;
д) в чертеже«Прототип» задать размерный стиль: падающее меню–Формат
– Размерные стили – Диалоговое окно «Диспетчер размерных стилей» – Редактиро-вать – Диалоговое окно «Изменение размерного стиля: ISO-25» – Вкладка «Линии»
– Удлинение за размерные линии – 2 – Отступ от объекта – 0 – Вкладка «Символы и стрелки» – Размер стрелки – 4 – Вкладка «Текст» – Высота текста – 3.5 – По-вертикали – Над линией – По-горизонтали – По центру – Отступ от размерной ли-нии – 1 – Вдоль размерной линии – кнопка ОК – Диалоговое окно «Диспетчер раз-мерных стилей» – Установить – Закрыть;
е) в чертеже«Прототип» настроить работу со слоями: падающее меню–Формат – Слой – Диалоговое окно «Диспетчер свойств слоев» – кнопка «Создать слой» – слой Контур – Вес линий – 0.8 – кнопка «Создать слой» – слой Размеры – Цвет – красный – Вес линий – 0.3 – кнопка «Создать слой» – слой Штриховка – Цвет – зеленый – Вес линий – 0.3 – кнопка «Создать слой» – слой Текст – Вес ли-ний – 0.3 –кнопка «Создать слой» – слой Оси – Цвет – синий – Тип линий – диало-говое окно «Выбор типа линий» – кнопка Загрузить – диалоговое окно «Загруз-ка/перезагрузка типов линий» – Осевая – кнопка ОК – диалоговое окно «Выбор типа линий» – осевая – кнопка ОК – диалоговое окно «Диспетчер свойств слоев» – Вес линий – 0.3 – кнопка «Создать слой» – слой Невидимые – повтор предыдущего, как и для слоя Оси с установкой типа линий Невидимая – Цвет – голубой – Вес линий – 0.3 –кнопка«Создать слой» –слой Тонкие –Вес линий–по умолчанию – кнопкаОК;
ж) повторно пересохранить чертеж с именем«Прототип»в требуемой папке.
Последовательность выполнения задания. Рекомендуется:
1) разобрать пример выполнения задания (рис. 3.4), последовательность выпол-нения которого представлена на рис. 3.3;
2) открыть в пакете AutoCAD чертеж с именем «Прототип»;
3) пересохранить чертеж с именем «Прототип» в чертеж с именем «Контур плоский»;
4) на чертеже выполнить задание «Контур плоский» в соответствие со своим вариантом, расположив рамку, основную надпись по форме 1 (см. рис. 2.2), контур, размеры, штриховку, оси и текстовые надписи на соответствующих слоях;
5) распечатать два чертежа задания «Контур плоский» на принтере.
Рис. 3.3. Последовательность выполнения 2D чертежа задания «Контур плоский» (исходные данные – см. рис. 3.2)
Рис. 3.4. Пример выполнения и оформления 2D чертежа задания «Контур плоский» (исходные данные – см. рис. 3.2)
НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ
Задание № 1К. «Задачи в рабочей тетради».
D и 2D модели. 2D чертежи
Исходные условия задания. В рабочей тетради по начертательной геометрииданы варианты задач на пересечение поверхностей, например, см. рис. 1.2 и рис. 1.4.
Содержание задания. Используя технологию«3D модель– 2D модель– 2D чертеж», выполнить на персональном компьютере в графическом пакете AutoCAD 3D и 2D модели пересекающихся поверхностей в соответствие со своим вариантомзадания. Оформить и распечатать их 2D чертежи на одном листе формата А3.
На 2D чертеже представить: 1) 3D модели поверхностей в изометрии прямо-угольной с видимыми и невидимыми частями линий их пересечения; 2) отдельно 3D модели линий пересечения поверхностей; 3) 2D модели поверхностей в трех основ-ных видах с видимыми и невидимыми частями линий их пересечения.
Особенности выполнения задания. С появлением новых версий пакета
AutoCAD 2008-2010 появляются и новые команды с расширенными возможностями. Одной из них является FLATSHOT (ПЛОСКСНИМОК) [15, 16].
Последовательность выполнения задания. Рекомендуется:
1) разобрать примеры выполнения задания (рис. 3.5 и рис. 3.6);
2) открыть в пакете AutoCAD 2D чертеж с именем «Прототип» (см. подраздел 3.2) и пересохранить его в чертеж с именем «Пересечение поверхностей»;
3) на чертеже: а) задать формат А3 (420х297) – по аналогии с созданием черте-жа прототипа для задания «Контур плоский» (см. подраздел 3.2); б) выполнить рам-ку; в) выполнить и заполнить основную надпись по форме 1 (см. рис. 2.2);
4) открыть другой чертеж и на нем (в пространстве Модели) создать 4 видовые экрана: вид Спереди, вид Сверху, вид Слева и ЮЗ изометрия. Методами твердо-тельного моделирования [15, 16, 17] создать 3D модели поверхностей по исходным условиям задания (см. рис. 1.2 и рис. 1.4);
5) активизировать, например, экран вид Спереди и, не закрывая чертеж, в ко-мандной строке с клавиатуры вызвать команду ПЛОСКСНИМОК. В появившемся диалоговом окне «Плоский снимок»: а) в группе «Размещение» активизировать строку «Экспортировать в файл»; б) в строке «Имя и путь к файлу» указать путь и оригинальное имя блока, например, «Спереди» (предпочтительно в ту же папку, где хранится созданный 2D чертеж); в) в группе «Фоновые линии» ничего не изменять; г) в группе«Погашенные линии»в строке«Тип линий»загрузить тип линий,на-пример, Невидимая; д) нажать кнопку «Создать»;
6) последовательно повторить все действия п.5, активизируя последовательно экраны вид Сверху, вид Слева, ЮЗ изометрия и присваивая блокам оригинальные имена, например «Сверху», «Слева» и «Изометрия»;
7) открыть 2D чертеж, созданный на третьем этапе (п.3);
8) из падающего меню Вставка выбрать команду «Блок». В появившемся диа-логовом окне «Вставка блока»: а) кнопкой «Обзор» выбрать по сохраненному на пя-том этапе (п.5) имя соответствующего блока, например, «Спереди»; б) установить «галочки» в строках «Указать на экране», «Масштаб» и «Равные масштабы»; в) на-жать кнопку «ОК»; г) вставить блок с выбранным именем на поле 2D чертежа;
Рис. 3.5. Пример выполнения и оформления 2D и 3D компьютерной модели «Пересечение поверхностей» (исходные данные – см. рис. 1.2)
Рис. 3.6. Пример выполнения и оформления 2D и 3D компьютерной модели «Пересечение поверхностей» (исходные данные – см. рис. 1.4)
9) последовательно повторить все действия п.8, вставляя в 2D чертеж остав-шиеся блоки «Сверху», «Слева» и «Изометрия»;
10) произвести компоновку 2D чертежа, например, с помощью проведенных вспомогательных вертикальных и горизонтальных отрезков и с использованием средств объектной привязки;
11) вновь открыть 3D чертеж: а) командой «Копировать ребра», например, на панели Редактирование тела из 3D модели скопировать линии пересечения поверх-ностей непосредственно на выбранном видовом экране, например, на экране ЮЗ изометрия; б) установить пиктограмму ПСК в ПСК «Вид»; в) скопировать линии пересечения поверхностей в буфер обмена;
12) вновь открыть 2D чертеж: а) из буфера обмена вставить линии пересечения поверхностей и скомпоновать их на чертеже; б) через панель Свойства масштабным коэффициентом подобрать расстояние между штрихами невидимых частей линий пересечения; в) командой «Расчленить» разбить все объекты на поле чертежа; г) при необходимости на поверхностях провести осевые линии; д) через панель Свой-ства всем линиям поверхностей придать ширину (вес)в соответствие со слоями2D чертежа; е) командой «Многострочный текст» выполнить поясняющие надписи
и при необходимости проставить обозначения точек на проекциях; ж) через панель Слои перевести объекты чертежа на соответствующие слои;
13) распечатать 2D чертеж на принтере из пространства Модели.
В итоге получают очень наглядные 2D чертежи (рис. 3.5 и рис. 3.6), позволяю-щие анализировать линии пересечения поверхностей в их различных вариантах.
Не смотря на множество указанных этапов работы, все вышеописанные опе-рации легко запоминаются и выполняются очень быстро. При этом возможна и дру-гая последовательность работы, в том числе с переходом в пространство Листа, компоновкой в нем видов и распечаткой чертежей из этого пространства [15, 16, 17].
Задание № 2 К. «Контрольно-графическое». 3D и 2D модели. 2D чертежи
Исходные условия задания. Даны различные варианты чертежей совокупностигеометрических фигур, представленные двумя основными видами (вид спереди и вид сверху), на которых указаны их размеры, например, см. рис. 1.6.
Содержание задания. Используя технологию«3D модель– 2D модель– 2D чертеж», выполнить на персональном компьютере в графическом пакете AutoCAD 3D и 2D модели совокупности геометрических фигур в соответствие со своим вари-антом задания. Оформить и распечатать их 2D чертежи на листе формата А3.
На 2D чертеже представить:
1) 3D модели совокупности геометрических фигур в изометрии прямоугольной,включая видимые и невидимые части линий их пересечения; 2) отдельно 3D модели линии пересечения геометрических фигур в изометрии прямоугольной; 3) 2D моде-ли совокупности геометрических фигур в трех основных видах, включая видимые и невидимые части линий их пересечения.
На рис. 1.6 приведен типовой вариант исходных условий задания №2К, а на рис. 3.7 – пример его выполнения и оформления на компьютере.
Последовательность выполнения задания. При выполнении задания соблю-
дать последовательность, указанную в задании №1К (см. подраздел 3.3.1).
Рис. 3.7. Пример выполнения и оформления 2D и 3D компьютерной модели «Пересечение поверхностей» (исходные данные – см. рис. 1.6)
3.4. ЗАДАНИЕ № 1К. «ПРОЕКЦИОННОЕ ЧЕРЧЕНИЕ»
