В автоматизированных системах проектирования чертеж формируется из графических примитивов (простых и составных), описывающих как геометрию изделия, так и вспомогательные элементы чертежа. Количество простых базовых графических примитивов ограничено. К ним относят такие элементы изображения, которые считаются неделимыми, а именно: точку, прямую, окружность или дугу окружности, текст. Для удобства развитые графические системы дополняются наборами составных графических примитивов, называемых сегментами или блоками, которые представляют собой совокупность базовых графических примитивов; этими примитивами можно манипулировать как единым целым.
Геометрические элементы чертежа
1. Точка Графический примитив – точка.
Команда ТОЧКА (POINT). Точка определяется указанием ее координат.
2.Отрезок. Графический примитив – отрезок. Команда ОТРЕЗОК (LINE) описана в работе N1.
3.Круг. Графический примитив – круг.
Команда КРУГ (CIRCLE). Ключи: 2Т – строит окружность по двум точкам на диаметре; ЗТ – строит окружность по трем точкам, лежащим на окружности; ККР – строит окружность по двум касательным и радиусу; Центр – точка центра.
4. Дуга. Графический примитив – дуга. Команда ДУГА (ARC).
Ключи: Центр; Начальная точка; Конечная точка; Угол; Длина
хорды; Радиус; Направление.
Варианты построения дуги:
3 точки – по трем точкам, лежащим на дуге; Н, Ц, К – по начальной точке, центру и конечной точке. Дуга строится
против часовой стрелки;
Н, Ц, Угол – по начальной точке, центру и углу. Обычно дуга строится
против часовой стрелки от начальной точки, но если задан отрицательный угол, дуга строится по часовой стрелке;
Н, Ц, Длин – по начальной точке, центру и длине хорды. Дуга строится против часовой стрелки от начальной точки, причем по умолчанию стро-
ится меньшая из двух возможных дуг (та, что меньше 180°). Если же вво-
дится отрицательное значение длины хорды, то будет нарисована боль-
шая дуга;
Н, К, Рад – по начальной, конечной точкам и радиусу. AutoCAD всегда строит меньшую дугу против часовой стрелки;
10
Н, К, Угол – по начальной, конечной точкам и углу. Дуга по умолчанию строится против часовой стрелки от начальной точки. Если значение центрального угла отрицательно, то дуга строится по часовой стрелке;
H, K, Haпp – по начальной, конечной точкам и направлению (угол наклона касательной из начальной точки);
Ц, Н, К – по центру, начальной и конечной точкам; Ц, Н, Длин – по центру, начальной точке и длине хорды; Ц, Н, Угол – по центру, начальной точке и углу;
ПродДуг: – как продолжение предшествующей линии или дуги. Аналогичные действия вызываются, если в ответ на первый запрос нажать клавишу <ENTER>. Происходит построение дуги, подобно варианту «начало, конец, начальное направление». При этом начальной точкой дуги и ее начальным направлением станут соответственно конечная точка и конечное направление последней созданной дуги или отрезка. По умолчанию принят способ вычерчивания дуги по трем лежащим на ней точкам.
5. Полилиния. Графический примитив полилиния – последовательность прямолинейных и дуговых сегментов с возможным указанием ширины. Ломаные используются для вычерчивания линий заданной ширины, сужающихся, а также кривых и дуг по точкам. Полилиния обрабатывается системой, как графический примитив.
Команда ПЛИНИЯ (PLINE). Ключи для изменения ширины полилинии: Полуширина позволяет задать полуширину – расстояние от осевой линии широкого сегмента до края; Ширина позволяет задать ширину последующего сегмента. AutoCAD запрашивает начальную и конечную ширину. Введенное значение начальной ширины автоматически предлагается по умолчанию значением конечной ширины. Начальная и конечная точки широких линейных сегментов лежат на оси полилинии. Обычно угловые стыки смежных широких сегментов полилинии подрезаются. Но это не делается, если линейные сегменты не являются касательными к смежным дуговым сегментам, а также при очень острых углах схождения или при использовании штрих-пунктирных линий. Ключ ОТМени используется для отмены последнего созданного сегмента.
Ключи в режиме создания прямолинейных сегментов (отрезков): ДУга – переход в режим дуг; Замкни – замкнуть отрезком. Замыкаю-
щий отрезок существенно отличается от обычного отрезка, проведенного от конечной точки к начальной Они по-разному обрабатываются при редактировании и сглаживании полилинии, а также при подрезке углов стыков широких сегментов. Практически всегда предпочтительнее использовать замыкающие отрезки; ДЛина – длина сегмента как продолжение предыдущего, в том же направлении.
11
Ключи в режиме дуг: Угол – центральный угол. По умолчанию дуга прорисовывается против часовой стрелки. Если требуется прорисовка ду-
ги по часовой стрелке необходимо задать отрицательное значение угла;
Центр – центр дуги; Замкни – замкнуть дугой; Направление – направление (аналогично ДУга); ОТРезок – переход в режим отрезков; Радиус – радиус дуги; Вторая точка – вторая точка дуги по трем точкам. Если дуга не является первым сегментом полилинии, то начинается в конечной точке предыдущего сегмента и по умолчанию проводится по касательной к нему. Дуговые сегменты полилинии можно задавать любым из способов, описанных для команды ДУГА. Кроме того, их можно построить, задав радиус, центральный угол и направление хорды. Это единственный случай, когда дуга, предлагаемая по умолчанию, не строится по касательной. Запрос:
От точки – начальная точка полилинии. Сообщение: Текущая ширина
полилинии равна 00.00 6. Мультилиния. Графический примитив – мультилиния.
Команда МЛИНИЯ (MLINE) из экранного меню РИСУЙ1 и инструмент или пункт Мультилиния соответственно плавающей панели инструментов или падающего меню Рисование. Строит совокупность параллельных (не более 16) ломаных линий, называемых элементами. По одной команде может быть нарисована последовательность мультилиний, подобно последовательности сегментов полилинии.
Ключи:
Расположение – определение положения точки начала черчения: Верх, Центр, Низ – линия проходит соответственно с максимальным положительным, с нулевым или максимальным отрицательным смещением от заданной точки;
Масштаб – коэффициент; смещение между линиями равняется заданному коэффициенту, умноженному на смещение Смещение, определенному в стиле;
Стиль – выбор стиля.
При построении мультилиний используется стиль мультилиний. Стиль создается в диалоговом окне Стили мультилиний, которое вызывается с помощью команды МЛСТИЛЬ или пункта Стили мультилиний... соответственно из экранного или падающего меню Формат. Можно загрузить существующий (Загрузка), сохранить вновь созданный на диске (Сохранение) или добавить свой стиль (Добавить). Имя добавляемого стиля должно быть задано в текстовом поле Имя. По умолчанию используется стиль STANDARD. Стиль определяет как свойства мультилиний целиком (диалоговое окно Свойства мультилиний), так и свойства каждой линии (диалоговое окно Свойства элемента), заполнение мультилиний цветом (область Закраска), количество линий мультилиний (область
12
Элементы), вид концевых элементов (область Toрцы), величину угла наклона концевого элемента к мультилинии (Угол), смещение линий мультилиний друг относительно друга (Смещение), тип линии (Тип линии...) и цвет каждой линии (Цвет...).
Упражнения
1.Выполнить команды, перечисленные в работе, используя все указанные ключи.
2.Построить окружность: центр 40, 20, радиус 70; по двум точкам диаметра – 187, 60 и 10, 95; по трем точкам на окружности – 2401, 12; 50, 20 и 290, -100; по двум касательным и радиусу, которые выбрать произвольно.
3.Построить дугу: по трем точкам на дуге 50, 30; 160, 20 и 35, 115; по
начальной точке 130, 20, центру 150,130 и углу 180°; по начальной точке
30, 20, центру 150, 130 и длине хорды 230 и -30.
4. Построить полилинию: использовать ключ: Ширина; 1-я точка –
440, 12, ширина 2,5; 2-я точка – 450, 212, ширина 20.
Работа №3. БАЗОВЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ ПРИМИТИВЫ – ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЧЕРТЕЖА (часть 2)
7.Эллипс. Команда ЭЛЛИПС (ELLIPSE) строит эллипс как замкнутую полилинию, состоящую из коротких дуговых сегментов, или как эллипс. Кроме того, ключ Дуга позволяет рисовать эллиптические дуги. Структура запросов при построении эллипса в ортогональных координатах: Центр:/<1-и конец оси>. Эллипс по умолчанию строится по двум точкам на главной оси и длине второй оси.
8.Кольцо. Команда КОЛЬЦО (DONUT) строит «закрашенные» круги
икольца. Кольцо строится по внутреннему и внешнему диаметрам и центру и представляет собой замкнутую широкую полилинию, состоящую из дуговых сегментов.
Запросы команды КОЛЬЦО (DONUT):
Внутренний диаметр<по умолчанию>:;Внешний диаметр <по умолчанию>:;Центр кольца:.
9.Многоугольник. Команда МН-УГОЛ (POLYGON) строит пра-
вильный многоугольник с числом сторон от 3 до 1024 как замкнутую полилинию. Ключи: Число сторон; Сторона – задание одной стороны; Описан. – описывающий; Вписан. – вписанный.
10.Сплайн-кривые. Графический примитив – сплайн.
Сплайн – это гладкая кривая, проходящая через заданные точки. Команда СПЛАЙН (SPLINE) строит гладкую кривую по заданным
определяющим точкам и направлению касательных в начальной и конечной точках.
13
11.Эскиз Команда ЭСКИЗ (SKETCH) позволяет вставлять в рисунки эскизы, выполненные «от руки».
12.Фигура. Графический примитив фигура – закрашенные треугольники и четырехугольники на плоскости. Команда ФИГУРА (SOLID) находится в подменю Поверхности падающего меню Рисование, или экранного меню РИСУЙ2, или панели инструментов Поверхности.
13.Полоса. Графический примитив полоса – плоская закрашенная линия любой заданной ширины, одинаковой по всей длине.
Команда ПОЛОСА – (TRACE).
14.Область
Область – это часть плоскости, ограниченная некоторой замкнутой кривой или последовательностью связанных кривых, образующих замкнутую границу, не имеющую самопересечений, и лежащих в одной плоскости. Граница может состоять из отрезков, полилиний, окружностей, дуг, эллипсов, эллиптических дуг, сплайнов, 3D поверхностей, трасс и тел. Область можно штриховать и тонировать. Можно также анализировать такие свойства, как площадь, момент инерции.
Команда ОБЛАСТЬ (REGION) создает область из существующих объектов, которые образуют замкнутую границу. Команда КОНТУР (BOUNDARY) создает область из перекрывающихся объектов. Обе команды находятся в падающем меню и на панели инструментов Рисование или
вэкранном меню РИСУЙ2.
15.Прямая и луч. Графический примитив – прямая. Команда ПРЯМАЯ (XLINE) из экранного меню РИСУЙ1 и инструмент или пункт Прямая соответственно на плавающей панели инструментов или падающего меню Рисование. Строит множество прямых.
Ключи: Гор – построение горизонтальной прямой, проходящей через заданную точку; Вер – построение вертикальной прямой, проходящей через заданную точку; Угол – построение прямой по точке и углу; Биссект – по точке и половине угла, заданного тремя точками; Смещение – по смещению от базовой линии. По умолчанию строятся прямые по двум точкам.
Графический примитив – луч. Команда ЛУЧ (RAY) из экранного меню РИСУЙ1 и инструмент или пункт Луч соответственно не плавающей панели инструментов или падающего меню Рисование строит множество лучей по двум точкам.
16.Текст. Графический примитив – текст. В AutoCAD можно задавать различные типы текста (стили). Их задание обеспечивает команда СТИЛЬ (STYLE), которая выводит диалоговое окно Текстовые стили. Вызывается из экранного меню ФОРМАТ или пункта Текстовые стили... падающего меню Формат.
Для включения в чертеж одной строки текстовой информации (текста)
вAutoCAD используется команда ТЕКСТ (TEXT) – пункт Однострочный вторичного меню Текст падающего меню Рисование.
14
Для ввода нескольких строк текста может служить команда ДТЕКСТ (DTEXT) – динамический текст. Для окончания ввода текста необходимо нажать <ENTER>.
Для создания многострочного текста служит также команда МТЕКСТ
(МТЕХТ) – пункт Многострочный вторичного меню Текст меню Рисо-
вание. Команда МТЕКСТ (МТЕХТ) создает абзацы текста, которые вписываются в заданные границы.
17. Блок. Графический примитив – блок.
Формирование объектов, которые часто используются, может быть произведено один раз. Затем они объединяются в блок, и чертеж может выполняться с использованием их как «строительных материалов».
Упражнения
1.Построить эллипс: по двум точкам на главной оси 30, 10; 150, 30 и длине второй оси 25.
2.Построить кольцо: внутренний диаметр 150, внешний диаметр 180,
центр 200, 225.
3.Построить многоугольник: пятиугольник, вписанный в круг радиусом 40; шестиугольник, описанный вокруг круга радиусом 87.
4.Построить сплайн-кривую по пяти точкам; точки и направления касательных выбрать произвольно.
5.Построить замкнутую полосу шириной 2 по пяти произвольным точ-
кам.
6.Построить чертеж по рис. 2 (размеры произвольные).
7.Ввести в чертеж текст – свою фамилию и имя.
Рис. 2.
15
Работа №4. ЭЛЕМЕНТЫ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ
1.Штриховка. Штрихование или заполнение по образцу реализуются
вAutoCAD с помощью команд КШТРИХ (ВНАТСН) и ШТРИХ
(HATCH). Команда КШТРИХ (ВНАТСН) создает ассоциативную и неассоциативную штриховку. Ассоциативная штриховка имеет связь со своей границей и изменяется при изменении границы. Команда КШТРИХ (ВНАТСН) выводит на экран диалоговое окно, автоматически определяет контур штриховки, дает возможность предварительного просмотра штриховки, позволяет выполнить подгонку штриховки без выхода из команды. Команда ШТРИХ (HATCH) создает неассоциативную штриховку и доступна из командной строки.
При штриховании заполняются области, ограниченные отрезками, дугами, окружностями, двухмерными полилиниями, эллипсами, сплайнами, блоками и видовыми окнами в пространстве листа.
Команда КШТРИХ (ВНАТСН) позволяет штриховать область, ограниченную замкнутой кривой, как путем простого указания внутри контура, так и путем выбора объектов. Она автоматически определяет контур и игнорирует любые целые примитивы и их составляющие, которые не являются частью контура.
По команде КШТРИХ (ВНАТСН) на экран выводится диалоговое окно штриховки по контуру. Все значения по умолчанию в этом окне берутся из значений, определенных при последнем вызове команды КШТРИХ или
ШТРИХ (ВНАТСН или HATCH).
Для выбора образца штриховки необходимо указать кнопку Образец...
На экран выводится диалоговое окно образцов штриховки, которое позволяет выбрать существующий образец штриховки. Для выбора образца штриховки следует указать его изображение.
Для использования стандартных образцов штриховок необходимо в области Тип образца из раскрывающегося списка выбрать Стандартный.
Для выбора объектов в качестве контура штриховки любым из стандартных способов выбора необходимо указать кнопку Выбор объектов в диалоговом окне штриховки по контуру.
Если после выбора области штриховки путем указания внутренней точки образовались незаштрихованные «островки», их можно удалить с помощью кнопки Исключение островков.
2.Нанесение размеров. Типы размеров, предусмотренные AutoCAD: линейные, угловой, диаметральный, радиальный, ординарный (значения
X,Y).
16
Команды прорисовки размеров
Команда РЗМЛИНЕЙНЫЙ (DIMLINEAR) позволяет создавать горизонтальный, вертикальный или повернутый размеры. При этом необходимо выполнить следующую последовательность действий.
1.Нажать <ENTER> для выбора объекта для образмеривания или определить точки начала первой и второй выносных линий. Выдаются запросы на формирование выносных линий:
Начало первой выносной линии или ENTER – для выбора:.
Возможны два ответа:
первый – точка, которая определяет начало первой выносной линии, за которым следует запрос: Начало второй выносной линии:,
второй – <ENTER>, в этом случае указывается объект: отрезок, мультилиния, дуга, круг или сегмент полилинии, и тогда AutoCAD выбирает начало выносных линий в ответ на запрос: Выберите объект для нанесе-
ния размера:.
2.Задать, если необходимо:
- поворот размерной и, соответственно, выносных линий – ключ Повернутый. Выдается запрос на угол поворота размерной линии: Угол по-
ворота размерной линии <0>: – ориентацию размера – ключи Горизон-
тальный и Вертикальный – соответственно построение линейного размера с горизонтальной и вертикальной размерными линиями и редактирование размерного текста – ключ Текст, что позволяет изменить размерный текст в ответ на запрос: Размерный текст – измеренное значение-:.
3. Задать положение размерной линии в ответ на запрос:
Положения размерной линии (Мтекст/Текст/Угол/Горизонталь-
ный/Вертикальный/Повернутый): – указать точку, через которую пройдет размерная линия. Обычно текст центрируется между выносными линиями; если текст не умещается, то он выносится и размещается около второй линии. Можно разместить часть размерного текста над размерной линией, а часть – под размерной линией, для этого необходимо между частями текста ввести символы \Х. Можно размещать части размерного текста на разных строках, для этого необходимо между частями текста ввести символы \Р. Можно вывести в размерном тексте альтернативные единицы, они задаются в квадратных скобках [ ].
Команда РЗМПАРАЛ (DIMALIGNED) наносит линейный размер с размерной линией, параллельной указанным начальным точкам выносных линий, что позволяет выровнять размерную линию по объекту. Создается подобно горизонтальным, вертикальным и повернутым размерам.
Последовательность связанных размеров в AutoCAD проставляется с помощью команд: РЗМБАЗОВЫЙ (DIMBASELINE) – продолжение ли-
17
нейного размера от базовой линии (первой выносной линии) предыдущего размера; РЗМЦЕПЬ (DIMCONTINUE) – продолжение линейного размера от второй выносной линии предыдущего размера.
Команда РЗМУГЛОВОЙ (DIMANGULAR) строит дугу, показывающую угол между двумя непараллельными линиями, или угол, образованный вершиной и двумя другими точками.
Команда РЗМДИАМЕТР (DIMDIAMETER) строит диаметр окружности или дуги с необязательным маркером центра или осевыми линиями.
Команда РЗМРАДИУС (DIMRADIUS) строит радиус круга или дуги с необязательным маркером центра или осевыми линиями. Выполняется аналогично команде простановки диаметрального размера, с той лишь разницей, что текст начинается с символа «R». Команда РЗМЦЕНТР (DIMCENTER) рисует маркер центра или осевые линии окружности либо дуги.
Команда ВЫНОСКА (LEADER) – построение выноски. Строится единый объект – выноска – как последовательность сплайновых или прямолинейных сегментов, первый из которых может быть дополнен стрелкой, с возможностью задания после последнего сегмента текста как самостоятельного объекта. Если наклон последнего сегмента перед текстом больше 15° от горизонтали, то добавляется короткий сегмент выноски к последнему сегменту.
Упражнения
1.Заштриховать фигуры, выполненные в упражнениях 2 и 3 работы №1
иупражнении 2 работы №3.
2.Проставить размеры на указанных выше фигурах, а также на чертеже упражнения 6 работы №3.
Работа №5. РЕДАКТИРОВАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ (часть 1)
AutoCAD позволяет вносить в чертеж различные изменения. Большинство команд редактирования сосредоточено в экранных меню РЕДАКТ1 и РЕДАКТ2, падающем меню Редакт или панелях инструментов Редактирование и Редактирование2. Для редактирования необходимо произвести выбор объектов. В AutoCAD можно сначала выбрать объекты, а затем ввести команду для работы с ними; можно сначала ввести команду, а затем выбрать объекты в ответ на ее запрос; можно использовать команду ВЫБЕРИ (SELECT) для создания текущего набора и ссылки на него в последующих действиях по редактированию.
18
1. Удаление и восстановление объектов.
Для удаления (стирания) сформированного набора объектов используется команда СОТРИ (ERASE). Разновидностью команды СОТРИ (ERASE) является команда СОТРИ Последний (ERASE Last), предназначенная для стирания объекта, который был построен последним. Для выполнения этой команды можно в ответ на запрос Выберите объекты: команды СОТРИ (ERASE) ввести П. Для восстановления удаленных с помощью команды СОТРИ (ERASE) объектов используется команда ОЙ
(OOPS).
2. Перемещение набора объектов.
Команда ПЕРЕНЕСИ (MOVE) обеспечивает перемещение набора объектов. Запросы: Базовая точка или перемещение: – указывается точка, относительно которой предполагается смещение набора объектов; Вторая точка перемещения: – указывается новое положение базовой точки.
3. Копирование набора объектов.
Команда КОПИРУЙ (COPY) обеспечивает копирование созданных объектов. Запросы команды почти совпадают с запросами команды ПЕРЕНЕСИ (MOVE):. После получения требуемого числа копий в ответ на запрос необходимо нажать <ENTER>.
4. Поворот набора объектов.
Команда ПОВЕРНИ (ROTATE) обеспечивает поворот набора объектов. Запросы: Базовая точка: – центр вращения; <Угол поворота>/Ссылка:. Kлюч Ссылка используется для поворота относительно существующего угла. При этом выдаются следующие запросы: Угол ссылки <0>: – задается угол, определяющий текущее положение объекта; Новый угол: – задается новое положение объекта.
5. Масштабирование набора объектов.
Команда МАСШТАБ (SCALE) обеспечивает изменение размера существующих примитивов.
Запросы: Базовая точка: – задается центр масштабирования; <Масштаб>/Ссылка: – указывается коэффициент масштабирования. Задается число, которое воспринимается как относительный масштабный коэффициент, на который умножаются все размеры выбранных объектов, либо ключ Ссылка для определения коэффициента масштабирования с применением существующих объектов. При этом задается исходная длина в ответ на запрос Длина ссылки: и требуемая новая длина в ответ на запрос Новая длина:. Можно «показать» AutoCAD исходную длину (указав два конца отрезка, масштаб которого нужно изменить), а затем задать требуемую новую длину, причем это можно сделать путем указания или отслеживания объектов. Одной из наиболее эффективных возможностей использования ключа Ссылка команды МАСШТАБ является изменение
19