NG-task / autoCAD / graph

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА

Часть I

Методические указания к изучению курса и выполнению контрольных заданий

Калининград

2000

УДК 744:621(083)

Инженерная компьютерная графика: Методические указания к изучению курса и выполнению контрольных заданий. Ч. 1 / Калинингр. ун-т.; Сост. С.В. Буйлов, С.И. Корягин. – Калининград, 2000. – 26 с.

Методические указания разработаны на основе государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по специальностям 240100 – «Организация перевозок и управление на транспорте», 240400 – «Организация дорожного движения» к курсу «Инженерная графика». Рассмотрены средства автоматизированного выполнения чертежно-графических работ, приведены обязательные контрольные задания, даны краткие пояснения по их выполнению.

Предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Инженерная графика».

Составители: канд. техн. наук, доц. С.В. Буйлов, д-р техн. наук, проф. С.И. Корягин.

Печатаются по решению редакционно-издательского Совета Калининградского государственного университета.

©Калининградский государственный университет, 2000

ВВЕДЕНИЕ

Цель методических указаний – оказание помощи студентам при выполнении лабораторных работ по инженерной компьютерной графике. Тематика работ охватывает традиционные разделы дисциплины: геометрическое и проекционное черчение, начертательная геометрия. Лабораторные работы выполняются в среде автоматизированной графической системы

AutoCAD (CAD-Computer Aided Design), которая дает возможность пред-

ставлять геометрические объекты в виде двумерных проекций и трехмерных моделей. Приведены краткие теоретические сведения и методические рекомендации, необходимые для решения задач.

Инструкция по выполнению комплекса лабораторных работ

Для запуска AutoCAD в строке задач щелкните Пуск, выберите пункт Программы и затем осуществите запуск из выпавшего меню AutoCAD либо дважды щелкните ярлык AutoCAD на рабочем столе. После запуска AutoCAD выводится диалоговое окно создания нового чертежа. Для установки параметров нового чертежа можно использовать следующие воз-

можности: Вызвать Мастер – в области Выберите Мастер выбрать Быстрая подготовка или Детальная подготовка для использования диало-

гового окна автоматических установок рабочей среды AutoCAD. Диалоговое окно Быстрая подготовка позволяет выполнить быструю установку параметров рабочей среды AutoCAD – выбрать единицы измерения длины (Единицы) и определить границы области черчения (Область). Диалоговое окно Детальная подготовка позволяет выполнить полную установку параметров рабочей среды AutoCAD – установить единицы измерения длины (Единицы) и угла (Углы), задать начало (Нулевой угол) и направление измерения угла (Отсчет угла), определить границы области черче-

ния (Область рисунка) и выбрать формат (Формат). Установки (Быстрая подготовка) действуют только в пространстве модели, a (Детальная подготовка) – в обоих пространствах – модели и листа. После установок (Детальная подготовка) открывается новый чертеж, содержащий плавающее видовое окно в пространстве листа. После выполнения любого из видов установок изменяются значения некоторых системных переменных.

Работа №1. ВВЕДЕНИЕ В ГРАФИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ AutoCAD

Цель работы – знакомство с графической системой AutoCAD и наиболее типичными для данной системы командами.

3

Общая характеристика системы

AutoCAD – это универсальная графическая система, которая предназначена для автоматизированной разработки и выпуска чертежноконструкторской документации, а также для решения задач геометрического трехмерного моделирования. Система представляет собой пакет программ, с помощью которых можно строить изображения любой сложности, записывать их отдельным файлом, создавать файлы обмена графической информацией для обработки их с помощью других пользовательских программ или для передачи на другие машины, получать бумажные копии созданных рисунков. Рисунок в AutoCAD представляет собой файл описания графического изображения, который используется для отображения его на устройствах графического вывода (экране, принтере, графопостроителе). Рисунки формируются из набора графических примитивов – простых и составных. В качестве простых графических примитивов используют отрезки, окружности и дуги окружностей, точки, текстовые строки, полосы (трассы), плоские закрашенные фигуры и др. К составным примитивам относят такие графические объекты, как блоки, полилинии, размеры, штриховку, а также трехмерные полилинии, грани сети и др. Каждый графический примитив характеризуется цветом и типом линий. Цвета и оттенки кодируются именами от Красного до Белого для основных цветов и целыми числами от 8 до 255 для цветов, которым нет названия. Типы линий, используемые в AutoCAD, по своему начертанию также соответствуют принятым стандартам. Созданный рисунок сохраняется на диске в виде файла и может быть вставлен в любое формируемое изображение в виде блока. При создании изображения всегда возникает необходимость в исправлении или изменении его частей. Система AutoCAD содержит средства редактирования, позволяющие выполнять эти и подобные им операции без особых затруднений. Например, операции преобразования – параллельный перенос, поворот, масштабирование – дают возможность создавать копии объектов, переносить изображение с одного места в другое, уменьшать или увеличивать его. Кроме того, при помощи других операций редактирования можно стереть ненужные объекты, удлинить одни линии или укоротить другие, выполнить скругления, фаски, изменить свойства объектов – такие, как цвет, тип линий и т. д.

Интерфейс пользователя

На рис. 1 приведен рабочий стол AutoCAD, состоящий из: - падающих меню – самая верхняя строка меню;

4

-необязательных панелей инструментов:

•стандартной панели инструментов – вторая строка;

•панелей различных инструментов – например, столбец слева на экране;

-строки состояния – нижняя строка;

-окна командных строк – над строкой состояния;

-графического поля, занимающего всю остальную часть рабочего стола;

-необязательного экранного меню.

Строка падающих меню может быть изменена путем включения или выключения тех или иных пунктов с помощью закладки Активные меню диалогового окна Адаптация меню, которое вызывается из пункта Адаптация меню... падающего меню Сервис или загрузкой другого меню AutoCAD с помощью закладки Группы меню того же диалогового окна Адаптация меню. Меню можно также загрузить с помощью команды МЕНЮ. Строка падающих меню может содержать следующие пункты:

Рис. 1. Рабочий стол AutoCAD для Windows

5

-Файл – меню работы с файлами;

-Правка – меню редактирования частей графического поля рабочего стола Windows;

-Вид – содержит команды управления экраном, панорамирования, переключения режимов пространства листа и пространства модели, установки «точки зрения», удаления невидимых линий, закраски, тонирования, управления параметрами дисплея; позволяет устанавливать необходимые панели инструментов;

-Вставка – обеспечивает вставку блоков, внешних объектов, объектов других приложений;

-Формат – обеспечивает работу со слоями, цветом, типами линий; управление стилем текста, размеров, видом маркера точки, стилем мультилинии, установку единиц измерения, границ чертежа;

-Сервис – содержит средства управления системой, экраном пользователя, включает установку параметров черчения и привязок с помощью диалоговых окон; обеспечивает работу с пользовательской системой координат;

-Рисование – включает команды рисования;

-Размеры – содержит команды постановки размеров и управления параметрами размеров;

-Редакт – включает команды редактирования элементов чертежа;

-Помощь – содержит систему гипертекстовых подсказок.

Стандартная панель инструментов приведена на рис. 1. Она содер-

жит следующие инструменты:

1.Новый – создать новый файл.

2.Открыть – открыть существующий файл.

3.Сохранить – сохранить файл.

4.Печать – вывести чертеж на принтер.

5.Предварительный просмотр – предварительный просмотр чертежа перед выводом на печать, позволяющий увидеть размещение чертежа на листе бумаги.

6.Орфография – проверить орфографию.

7.Вырезать – удалить выбранные элементы чертежа в буфер Windows.

8.Копировать – копировать выбранные элементы чертежа в буфер

Windows.

9.Вставить – вставить данные из буфера Windows.

10.Копировать свойства – присвоить свойства заданного объекта другому объекту.

11.Отменить – отменить последнее действие.

12.Повторить – восстановить только что отмененное действие.

13.Подключение к Internet – запустить Internet-просмотрщик.

6

14.Отслеживание – набор инструментов для выбора объектной при-

вязки.

15.ПСК – работа с пользовательской системой координат.

16.Расстояние содержит инструменты для вывода информации о примитиве (Список); определения координат указанной точки (Координаты); вычисления расстояния и угла между точками (Расстояние); вычисления площади и периметра объекта (Площадь); вычисления массоинерционных характеристик (Масса).

17.Освежить все – перерисовка всего изображения на экране.

18.Общий вид – вызов диалогового окна Общий вид, содержащего общий вид чертежа и позволяющего определять область чертежа, отображаемого на рабочем столе с помощью панорамирования и управления экраном.

19.Именованные виды – набор инструментов для работы с видами и выбора вида аксонометрических проекций.

20.Панорамирование в реальном времени – панорамирование в ин-

терактивном режиме.

21.Покажи в реальном времени – увеличение/уменьшение масштаба изображения в режиме реального времени.

22.Покажи Рамка – набор инструментов для задания различных способов увеличения/уменьшения.

23.Покажи Предыдущий – возврат к предыдущему масштабу изображения.

24.Помощь – вызов справки.

Для работы с редактором AutoCAD используются команды, вводить которые можно различными способами: набрать на клавиатуре, выбрать из меню или щелкнуть соответствующую пиктограмму на панели инст-

рументов. Команда может быть введена только в тот момент, когда в окне командных строк высвечивается подсказка Команда:. Для ввода команды с клавиатуры нужно напечатать имя команды и нажать <ENTER>. Допускается ввод аббревиатуры для тех команд, для которых она определена. Так, для команды КРУГ можно ввести К. Ввод команд может осуществляться с помощью панелей инструментов. Панели инструментов могут быть как плавающими, так и закрепленными, с фиксированным местоположением. Плавающие панели могут перемещаться по графическому полю и менять размер, закрепленные – не могут изменять размер и перекрывать графическое поле. Плавающая панель может стать закрепленной, если переместить ее за пределы графического поля. Закрепленная панель превращается в плавающую, как только путем перемещения попадает в область графического поля. Кнопка-инструмент может иметь в правом нижнем углу небольшой треугольник. Если нажать на левую кнопку мыши при ука-

7

зании такого инструмента и не отпускать некоторое время, то появится панель инструментов, содержащая различные варианты исполнения выбранной команды.

После ввода команды AutoCAD выдает запросы, в ответ на которые необходимо ввести дополнительную информацию: численное значение (например расстояние, угол и т. д.), ключевое слово или точку; или вызывает диалоговое окно. Некоторые команды допускают работу как через командную строку, так и через диалоговое окно.

Ввод координат

Когда AutoCAD запрашивает точку, он ожидает ввода координат ка- кой-либо точки текущего рисунка. После указания точки на ее месте для лучшей ориентации может появляться небольшой маркер, который исчезает после регенерации или перерисовки.

Ввод координат в AutoCAD может быть осуществлен двумя способами:

непосредственно с клавиатуры путем задания численных значений; с использованием графического маркера (курсора), который движется по экра-

ну с помощью устройства указания. Ввод координаты осуществляется при нажатии кнопки Выбор (это левая кнопка мыши). В строке состояния отображаются текущие координаты.

Числовые значения могут быть: целыми (6;10;24), вещественными, заданными в десятичном формате (-6,22), в экспоненциальном виде (3,6Е-3 для числа 0,0036), в виде дробей (1/2). Числитель и знаменатель дроби должны быть целыми, причем знаменатель должен быть больше числителя. Числовые значения в AutoCAD задают условные единицы. Условная единица может соответствовать любым единицам измерения длины: метрам, дюймам, футам, сантиметрам, ангстремам и т. д. Так, можно при черчении оперировать реальными размерами, не задумываясь о масштабировании. Законченный рисунок можно вычертить в любом заданном масштабе.

В двухмерном пространстве точка определяется в плоскости XY, которая называется также плоскостью построений. Ввод координат с клавиатуры возможен в виде абсолютных и относительных координат. Ввод аб-

солютных координат возможен в следующих форматах: прямоугольных

координат X, Y, полярных координат г<А, где г – радиус; А – угол от предыдущей точки. Угол задается в градусах против часовой стрелки. Относительные координаты задают смещение от последней введенной точки. При вводе точек в относительных координатах можно использовать любой формат записи в абсолютных координатах: @dx,dy – для прямоугольных, @г<А – для полярных.

8

Значения координат независимо от способа ввода всегда связаны с некоторой системой координат. По умолчанию в AutoCAD используется так называемая мировая система координат (МСК) (WCS). Она определена так, что ось ОХ направлена слева направо, ось OY – снизу вверх, ось OZ – перпендикулярно экрану вовне.

Для удобства работы может быть определена пользовательская система координат (ПСК) (UCS), которую можно сместить относительно мировой, можно повернуть под любым углом.

Используя команду ОТРЕЗОК (LINE), выполнить упражнения. Команда ОТРЕЗОК (LINE) создает графический примитив – отрезок. Запросы: От точки: – начало отрезка; К точке: – конец отрезка. Ключи: Замкни – замкнуть ломаную; Отмени – отменить последний нарисованный отрезок.

Упражнения (сохранить файлы рисунков):

1.Через диалоговое окно Установки, которое вызывается через меню Сервис, установить желаемые параметры экрана (вкладка Экран). Используя команды Цвет (Color) и ТИПЛИН (LINE TYPE) выбрать цвет и тип линии.

2.Построить ломаную линию, состоящую из 5 отрезков. Координаты узловых точек: 95, 44; 185, 194; 260, 164; 228, 160; 298, 104; 95, 44.

3.Используя относительные координаты, построить равнобедренную трапецию с основанием 160 и высотой 180.

4.Используя относительные координаты, построить равнобедренный прямоугольный треугольник с катетом 225.

Работа №2. БАЗОВЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМИТИВЫ – ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЧЕРТЕЖА (часть 1)

Цель работы – изучение базовых графических примитивов системы AutoCAD, способов их формирования и применения для выполнения чертежей в соответствии с ГОСТами ЕСКД.

Краткие теоретические сведения

Технический чертеж состоит из геометрических и вспомогательных элементов, содержащих описание объектов на чертеже. К геометрическим элементам относят точку, прямую, окружность, сечения кругового конуса (эллипс, парабола, гипербола). К вспомогательным средствам изображения и пояснения относят различные линии, текст, штриховку, чертежные символы, размерную информацию.

9