Построение элементарных твердых тел.

Как и при поверхностном моделировании, AutoCAD представляет возможность начать построение модели детали с некоторых базовых объемных тел. К ним относятся: параллелепипед, призма, конус, шар, цилиндр, тор, пирамида, политело (совокупность тонких стенок). Для построения элементарных тел используются соответствующие пункты меню Рисование – Моделирование – … или кнопки панели инструментов «Моделирование» (рис. 8.2).

Рис. 8.2 Панель инструментов моделирования твердыми телами

Параллелепипед (меню Рисование – Моделирование – Ящик или кнопка ). Следует указать две противоположные вершины основания параллелепипеда, затем ввести его высоту. Вместо ввода высоты можно выбрать опцию 2точки и указать две точки на чертеже, расстояние между которыми будет равно высоте параллелепипеда. Если вместо ввода первой вершины ввести опцию Центр, можно указать геометрический центр параллелепипеда, затем одну из его вершин и, наконец, высоту. Ввод опции Куб позволяет построить куб (параллелепипед с равными гранями), введя длину его ребра. Вместо ввода первой вершины также можно ввести опцию Длина, после чего ввести последовательно длину, ширину и высоту параллелепипеда. Если в предыдущих случаях ребра параллелепипеда были параллельны осям X и Y, то при вводе длины, ширины и высоты ориентация параллелепипеда в пространстве определяется положением курсора мыши в момент его создания.

Шар (меню Рисование – Моделирование – Шар или кнопка ). Необходимо указать центр шара и ввести его радиус (или диаметр – с опцией Диаметр). Также при построении шара доступны опции 2Т, 3Т, ККР (построение шара соответственно по двум и трем точкам, по двум касательным линиям и радиусу).

Цилиндр (меню Рисование – Моделирование – Цилиндр или кнопка ). Необходимо указать центр основания цилиндра, радиус (или диаметр – с опцией Диаметр), затем высоту. При построении основания цилиндра работают опции 2Т, 3Т, ККР. Ввод опции Эллиптический позволяет построить цилиндр с эллипсом в основании. Построение эллиптического основания аналогично построению плоского эллипса. Вместо непосредственного задания высоты цилиндра можно указать вторую точку оси цилиндра (опция Конечная точка оси, первая точка – центр уже построенного основания) или две точки, расстояние между которыми будет равно высоте цилиндра (опция 2Точки). В первом и третьем случае ось цилиндра параллельна оси Z, во втором – может занимать произвольное положение в пространстве.

Конус (меню Рисование – Моделирование – Конус или кнопка ). Указывается центр основания, его радиус (или диаметр – с опцией Диаметр), затем высота. Как и у цилиндра, основание конуса может строиться по двум или трем точкам, двум касательным, быть эллипсом (путем ввода опций 2Т, 3Т, ККР, Эллиптический). Высота конуса строится так же, как и цилиндра. Помимо этого, опция Радиус при вершине позволяет строить усеченные конусы.

Призма (меню Рисование – Моделирование – Клин или кнопка ) в построении полностью аналогична параллелепипеду. Так строится лишь призма, основанием которой служит прямоугольный треугольник. Для построения призм с произвольным основанием следует воспользоваться преобразованиями плоских фигур (см. далее).

Пирамида (меню Рисование – Моделирование – Пирамида или кнопка ). Основанием пирамиды является правильный многоугольник, опция Стороны позволяет задать число его сторон. Многоугольник строится указанием его вершины и радиуса вписанной или описанной окружности (переключение опциями Вписанная и Описанная). Вместо этого опция Кромка позволяет построить многоугольник по уже построенным граням. Далее указывается высота призмы – аналогично цилиндру или конусу. Опция Радиус верхнего основания позволяет строить усеченные пирамиды.

Тор (меню Рисование – Моделирование – Тор или кнопка ). Следует ввести центр тора, затем радиус кольца тора (действуют опции Диаметр, 2Т, 3Т, ККР) и радиус трубки (действуют опции 2Точки и Диаметр).

Политело (меню Рисование – Моделирование – Политело или кнопка ) представляет собой вертикальную стенку определенной толщины, построенную вдоль произвольной пространственной траектории. Как и полилиния, направление политела строится по точкам и может состоять из отрезков и дуг. Опция Дуга переходит к построению дуг, опция Отрезок – к построению отрезков. Дуга строится по умолчанию по начальной точке (конец предыдущего сегмента), конечной точке (нужно указать) и направлению касательной в начале (берется из предыдущего сегмента автоматически). Можно построить дугу также по трем точкам (опция Вторая точка), или самостоятельно указать направление касательной в первой точке (опция Направление). Опция Замкнуть соединяет последнюю точку траектории политела с первой, опция Отменить стирает последний сегмент.

Перед началом построения политела можно задать высоту стенки и ее толщину (опции Высота и Ширина соответственно), а также направление, в котором толщина стенки будет откладываться от ее траектории (опции Выравнивание, затем Слева/По центру/Справа).

Опция Объект позволяет превратить набор отрезков, дуги, окружности и плоские полилинии в политело. После ввода опции следует выделить превращаемые объекты.

Также на панель инструментов «Моделирование» скопирована кнопка , действие которой аналогично меню Рисование – Спираль (см. Практическое занятие №4). Спираль не является твердотельным объектом, но позволяет построить винтовую линию, которая может служить основой для создания твердых тел методами преобразования (см. ниже).