Учебное пособие 615

11

Рис.1.5. Построение архитектурного объекта

Пример 3. Снятие фасок.

Для снятия фасок на твердотельных моделях изделий предназначена команда CHAMFER (ФАСКА). Эту команду отработаем на детали, изображенной на рис. 1.6а.

12

а)

900

б)

Рис.1.6. Твердотельная модель изделия с отверстиями

13

Для ее построения потребуются вышеуказанные команды: ОБЛАСТЬ, ВЫДАВЛИВАНИЕ, ВРАЩЕНИЕ, ОБЪЕДИНЕНИЕ. Шесть отверстий на детали выполним командой ВЫЧИТАНИЕ цилиндров в соответствующих местах. В отверстиях снимем фаски командой CHAMFER (ФАСКИ), поддерживая соответствующий диалог.

Вопросы и упражнения

1.Что такое твердотельное моделирование, и какие возможности открывает оно при автоматизации проектирования?

2.Перечислите способы создания твердых тел в системе AutoCAD.

3.Какие базовые тела предлагает система AutoCAD для твердотельного моделирования? Приведите соответствующие команды.

4.Опишите диалоги, который предлагает система при выполнении ко-

манд BOX (ЯЩИК), VEDGE (КЛИН), CYLINDER (ЦИЛИНДР), CONE (КОНУС), TORUS (ТОР), SPHERE (ШАР), PYRAMID (ПИРАМИДА).

5.Какие опции предлагает команда PYRAMID?

6.Как построить усеченную пирамиду?

7.Назовите назначение команды POLYSOLID (ПОЛИТЕЛО).

8.Постройте полилинию, представляющую собой чередования линейных и дуговых сегментов в виде контура.

9.Какие настройки необходимо выполнить перед обращением к команде POLYSOLID? Какие системные переменные используются для этой цели?

10.Какие опции предлагает команда POLYSOLID?

11.Какие способы предлагает AutoCAD для формирования тел из простых двумерных объектов?

12.Перечислите пространственные динамические операции.

13.Что представляет собой примитив REGION (ОБЛАСТЬ)? Каковы его свойства?

14.Какие операции можно производить над ОБЛАСТЬЮ с целью получения твердых тел?

15.Как создать ОБЛАСТЬ?

16.Продемонстрируйте на конкретном примере получение твердого тела на базе области, используя команду EXTRUDE (ВЫДАВИТЬ). Опишите диалог при выполнении этой команды.

17.Как работает команда SWEER (СДВИГ) и как осуществляется при этом масштабирование, поворот и закручивание? Выполните пример построения твердого тела этим способом.

18.Постройте замкнутый плоский контур, предложенный преподавате-

лем; образуйте из него область и, используя команду REVOLVE (ВРАЩАТЬ), создайте твердое тело (угол вращения 2700).

19.Опишите принцип работы команды LOFT (ПОСЕЧЕНИЯМ). Каким образом формируются внешние поверхности твердого тела, построенного этой командой?

20.Дайте характеристику всем опциям команды LOFT.

14

21.Какие способы аппроксимации предлагаются при выполнении этой команды?

22.Какая команда служит для создания твердого тела, если двумерный объект не является полилинией?

23.Что такое составное тело? Какие команды используются для построения составных тел?

24.Какая команда используется для вырезания в твердом теле различных отверстий, сложных полостей?

25.Что происходит с пересекающимися твердыми телами, если к ним применяется команда UNION?

26.Выполните построения составных тел, предложенных преподавателем, с использованием команд ВЫДАВЛИВАНИЕ, ОБЪЕДИНЕНИЕ, ПЕРЕСЕЧЕНИЕ, ВЫЧИТАНИЕ,

27.Постройте различные сечения, открывающие внутреннюю структуру твердого тела, применив команду ВЫЧИТАНИЕ.

2.РЕДАКТИРОВАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

2.1.Редактирование с помощью булевых операций

Впредыдущей главе мы познакомились с использованием таких операций (команд), как UNION (ОБЪЕДИНЕНИЕ), SUBTRACT (ВЫЧИТАНИЕ), INTERSECT (ПЕРЕСЕЧЕНИЕ), предназначенных для построения составных объектов.

Эти же команды очень удобны и для изменения формы тела, удаления или добавления каких-то деталей, выполнения различных сечений и т.п.

Так команда SUBTRACT (ВЫЧИТАНИЕ) используется для построения отверстий, различных полостей в теле или для отрезания части объекта.

Система поддерживает с пользователем такой диалог: сначала предлагается выбрать объекты, из которых будет производиться вычитание. Выбираем объекты и подтверждаем окончание выбора нажатием клавиши ENTER. После завершения этого выбора система предлагает указать объекты, подлежащие вычитанию. Указываем эти объекты и затем ENTER. Команда выполнена.

Рассмотрим пример моделирования кронштейна (рис. 2.1).

Нарисуем плоский контур, изображенный на рис. 2.1,а, с помощью полилинии и круга - основу будущего рисунка. Создадим область из этого контура и применим к нему команду EXTRUDE (ВЫДАВИТЬ) (рис.2.1б). Затем построим два прямоугольника, симметрично оси детали, и выдавим их на величину, заведомо превышающую ширину исходного объекта (рис 2.1в). Остается применить команду вычитания. Для этого на запросы команды указываем деталь, изображенную на рис. 2.1, б, а на второй запрос - указываем вычитаемые объекты, а именно два параллелепипеда и цилиндр. В итоге получается кронштейн, изображенный на рис. 2.1,г.

15

а)

б)

Рис. 2.1. Моделирование кронштейна

16

в)

г)

Рис. 2.1 (окончание). Моделирование кронштейна

17

Применение команд UNION (ОБЪЕДИНЕНИЕ) и INTERSECT (ПЕРЕСЕЧЕНИЕ) наглядно продемонстрировано при создании твердотельных объектов, изображенных на рисунках 1.4, 1.5, 1.6.

2.2. Редактирование граней

Для операций специального редактирования тел используется команда SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ). Эти команды сосредоточены на панели инструментов с названием SOLID EDITING (РЕДАКТИРОВАНИЕ ТЕЛА). Перечислим их:

-Выдавливание граней на заданную глубину или вдоль траектории.

-Перенос граней тела на заданное расстояние.

-Равномерное смещение граней на заданное расстояние или до указанной точки.

-Удаление граней тела вместе с сопряжениями и фасками.

-Поворот граней относительно заданной оси.

-Сведение граней на конус под заданным углом.

-Создание копий граней тела в виде областей или твердотельных оболочек.

-Изменение цвета отдельных граней.

-Создание копий ребер тела в виде отрезков, дуг, окружностей, эллипсов или сплайнов.

-Изменение цвета ребер.

-Создание клейма (нового ребра) на грани.

-Удаление лишних ребер и вершин.

-Разделение многосвязных тел (занимающих несколько замкнутых объемов в пространстве) на отдельные тела.

-Создание полой тонкостенной оболочки заданной толщины.

-Проверка, является ли объект допустимым телом.

Даже такое простое перечисление команд редактирования граней и ребер говорит о больших возможностях видоизменения тел.

Команда SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ) выдает сообщения Автоматическая проверка тела при редактировании:

SOLIDCHECK = 1

Задайтеопциюредактированиятела[Грань/Ребро/ТелоACIS/ОТМЕНИТЬ/выХод] <выХод>:

Системная переменная SOLIDCHECK, значение которой указывается в начале диалога, управляет режимом проверки корректности тел, создаваемых в операциях редактирования. Если значение переменной равно 1, автоматическая проверка выполнена, если 0 – проверка не выполнена (в таком случае проверку надо осуществить с помощью специального средства команды

SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ)).

Команда РЕДТЕЛ предлагает опции (см. выше):

-FACE (ГРАНЬ) – режим редактирования граней.

-ЕDGE (РЕБРО) – режим редактирования ребер.

18

-BODY (ТЕЛО ACIS) – специальный режим работы с телом (проверка, клеймение и т.п.).

-UNDO (ОТМЕНИТЬ) – отмена последней операции редактирования.

-EXIT (выХод) – завершение работы команды.

При выборе опции FACE(ГРАНЬ) система предлагает следующий диа-

лог:

ЗадайтеSOLIDEDIT (РЕДТЕЛ) опциюредактированияграни[Выдавить/ пеРенести/Повернуть/Сместить/Копировать/Цвет/Материал/Отменить/выХод]<выХод>:

При выборе любой из этих опций предлагается указать грань, над которой необходимо произвести операции. Для того чтобы указать грань, достаточно поместить квадратный предел внутри грани, если она расположена в передней видимой части тела. Когда грань явно указать невозможно, указывают ребро, принадлежащее этой грани. Так как ребро принадлежит двум граням, то выбранными окажутся две смежные грани. Система об этом сообщит. Одну грань надо исключить. Для этого вызываем команду REMOVE и выбираем еще одно ребро, принадлежащее исключаемой грани, расположенной в видимой части объекта.

Команда EXTRUDE (ВЫДАВЛИВАНИЕ) позволяет производить операции не только над внешними деталями объекта, но и над внутренними полостями. Рассмотрим пример (рис 2.2).

Построим твердотельный ящик. В нем сделаем отверстие прямоугольной формы, а на поверхности ящика нарисуем траекторию, по которой надо вырезать внутреннюю полость (рис 2.2а). Применим команду ВЫДАВЛИВАНИЕ. На рисунке квадратами указаны точки выбора при запросах системы. Сначала – грани для выдавливания, затем путь. Результат - рис 2.2б.

Рассмотрим опцию OFFSET (СМЕСТИТЬ) – смещение граней тела на заданное расстояние (построение подобия).

Для этого построим твердотельный объект, изображенный на рис. 2.3, уже известными командами. Верхнюю грань одного из клиньев переместим в направлении перпендикулярном плоскости этой грани, что интересно, грань при этом может, в зависимости от взаимного расположения элементов, изменить свое очертание.

Знак перед величиной переноса обозначает направление переноса грани: плюс – от основного объема (добавление объема), минус – вглубь объекта (уменьшение объема).

На рис 2.4 предлагается построить объекты – деталь типа вилки (рис. 2.4а) и утолстить стенки вилки, а также построить деталь с фигурным пазом (рис.2.4б) и увеличить этот паз. В первом случае при вызове опции СМЕСТИТЬ для выбора граней указываем все ребра, расположенные перпендикулярно оси отверстий, и задаем положительную величину равную толщине стоек.

Во втором случае на запрос команды СМЕСТИТЬ набираем отрицательное значение заданной величины, то есть уменьшение объема детали. При этом выбираются все криволинейные грани отверстия.

19

Рис. 2.2. Применение команды ВЫДАВЛИВАНИЕ для вырезания полости по траектории

Рис. 2.3. Перенос грани на заданную величину

Для удаления граней существует опция DELETE (УДАЛИТЬ). При использовании этой опции происходит неизбежное изменение топологии. Поэтому возможности этой команды весьма ограничены.

20

Рассмотрим опцию команды редактирования граней ROTATE (ПОВОРОТ). На рис.2.5 изображены: вид сверху - план детали (рис.2.5а) и вид спереди (рис.2.5б).

а)

б)

Рис. 2.4. Варианты заданий для редактирования объектов с использованием команды OFFSEN (СМЕСТИТЬ)