МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ НАУК ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра “Системи автоматизованого проектування”
СТВОРЕННЯ ПЛОСКИХ ВИДІВ З ТРЬОХВИМІРНИХ МОДЕЛЕЙ В СИСТЕМІAUTOCAD
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 2 з дисципліни “Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва”
для підготовки спеціалістів спеціальності 7.080402 “Комп’ютерні системи проектування” та магістрів спеціальності 8.080402 “Комп’ютерні системи проектування”
Затверджено на засіданні кафедри
“Системи автоматизованого проектування” Протокол № 4 від “30” вересня 2004 р.
на засіданні методичної ради ІКНІТ Протокол № 4 від “10” листопада 2004 р.
ВАК № 1573 від 1.XII.2004 р.
Львів – 2004
Створення плоских видів з трьохвимірних моделей в системі AutoCAD:
методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни “Автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва” для підготовки спеціалістів спеціальності 7.080402 “Комп’ютерні системи проектування” та магістрів спеціальності 8.080402 “Комп’ютерні системи проектування”.
Укладачі |
Панчак Р. Т., ст. викладач |
|
Колесник К. К., канд. техн. наук, асистент |
Відповідальний за випуск |
Ткаченко С. П., канд, техн. наук, доц. |
Рецензенти |
Каркульовський В. І., канд. техн. наук, доцент |
|
Шеремета Р. М., канд. техн. наук, доцент |
В С Т У П
Створення повноцінного проекційного креслення деталі з використанням її трьохвимірної твердотілої моделі представляє собою якісно новий вид роботи конструктора. Твердотільна модель зберігається в кресленні і може використовуватися для геометричних розрахунків, розрахунків на міцність або для проектування технологічної оснастки, а її площинні проекції використовуються для формування креслярської документації у вигляді самостійних файлів або твердих копій, призначених для використання в процесі виготовлення виробів.
Як правило, створення твердотільної моделі конструкції нагадує технологічний процес виготовлення реального виробу.
Користуючись системою AutoCAD конструктор може імітувати любий спосіб виготовлення майбутнього виробу, який максимально наближений до технологічного ланцюгу операцій по його виготовленню, тим самим надаючи проекту більшої цінності, бо завдяки цьому значно полегшується перехід від САПР до технологічної підготовки виробництва і далі до виробництва самого виробу.
1. Мета роботи
Мета роботи – сформувати згідно ЄСКД креслення плоских видів з твердотільної моделі в системі автоматизованого проектування AutoCAD.
2. Короткі теоретичні відомості
Плоскі види об'єктів (фронтальний вид, вид зверху, вид збоку і т.д.) створюються в просторі листа. Якщо скористатися простором компонування, то такі види можна створювати використовуючи тривимірну модель об'єкта. У базовий комплект AutoCAD включені програми Solview, Soldraw і Solprof, написані мовою AutoLISP і призначені для створення плоских видів у просторі листа. Для запуску цих програм використовуються однойменні команди, які можна викликати наступним чином:
1)ввівши команди SOLVIEW (т-вид), SOLDRAW(т-рисування) і SOLPROF (т-профіль) з командного рядка;
2)вибравши в меню Draw | Solids | Setup (Побудова | Тіла | Встановлювати), а потім вибрати пункт меню View (вид), Drawing (побудова) або Profile (контури) (рис. 1);
Рис.1. Меню команд для формування плоских видів.
3) натиснувши на панелі інструментів Solids (тіла) (рис. 2) кнопки:
• Setup Drawing (Встановлювати: побудову) для виклику команди SOLDRAW (т-рисування) (кнопка під номером 12);
• Setup View (Встановлювати: вид) для виклику команди SOLVIEW (т-вид) (кнопка під номером 13);
• Setup Profile (Встановлювати: контури) для виклику команди SOLPROF (т-профіль) (кнопка
під номером 14).
Рис. 2. Панель інструментів Solids.
2.1. Застосування команди SOLVIEW для створення видових екранів
Команда SOLVIEW (т-вид) виконує попередні побудови, необхідні для створення плоских видів. Вона створює видові екрани, в яких розміщуються ортогональні проекції, що призначені для створення видів і перетинів твердотільних об'єктів. Для розміщення видів використовується простір листа. При цьому створюються шари, які використовуються командою SOLDRAW (т- рисування) для розміщення видимих і схованих ліній, розмірних ліній, а також штрихових перетинів для кожного виду. Шарам привласнюються імена, які складаються з імені виду, що задається користувачем, і стандартної текстової добавки до нього, яке додається програмою в залежності від призначення шару. Виключення має загальний для усіх видових екранів шар, на якому розміщуються їхні границі. Таким чином, шари мають наступні імена:
9Ім'я_виду-VIS — шар для розміщення видимих ліній;
9Ім'я_вида-HID — шар для розміщення схованих ліній;
9Ім'я_вида-DIМ — шар для розміщення розмірів;
9Ім'я_вида-НАТ — шар для розміщення штрихування в перетинах;
9VPORTS — шар для розміщення границь видових екранів.
Команда SOLVIEW (т-вид) працює тільки в просторі листа, тому викликавши її з простору моделі (активна вкладка MODEL (модель) у рядку компонування креслення) відбувається автоматичне переключення на останній використаний лист. Після виклику команди з командного рядка з'являється наступний список її опцій:
1)UCS (ПСК) – для створення ортогональної проекції моделі паралельно площині XY ПСК (поточної системи координат) з віссю X, спрямованої вправо, і віссю Y, спрямованої вгору. На відміну від інших опцій команди, ця опція не вимагає попереднього створення видових екранів і звичайно використовується для створення вихідного видового екрана;
2)ORTHO (орто) – для створення виду, який ортогональний наявному (вид збоку або зверху);
3)AUXILIARY (додатковий) для створення додаткового виду на базі наявного. Цей вид є проекцією на площину, яка ортогональна одному з основних видів і нахилена щодо суміжного виду;
4)SECTION (перетин) – для створення розрізу тіла і нанесення на нього штрихування. Частина тіла, що не потрапила в площину розрізу зображується у вигляді контуру. Сховані лінії розрізу не відображаються, тому команда заморожує шар, що має найменування Ім'я_виду-HID.
2.1.1.Алгоритми створення видових екранів за допомогою команди SOLVIEW
Алгоритм створення першої ортогональної проекції
1.Знаходячись у просторі моделі (натиснутий ярлик Model (Модель)), встановити поточну систему координат ПСК, на площину XY, на яку буде спроектувано першу ортогональну проекцію моделі. Для необхідності створити її або вибрати з числа створених раніше.
2.Підвести курсор у рядку компонувань до ярлика одного з креслень (Layout (лист)), натиснути праву кнопку миші і з контекстного меню вибрати Rename (Перейменувати).
3.Привласнити листу нове ім'я, наприклад «Компоновочне креслення» (рис. 3).
4.Перейти на лист компонування, активізувати в рядку стану кнопку PAPER (лист) і командою ERASE (СТЕРТИ) видалити границі стандартного видового екрана, що з'являється після першого виходу на креслення. На екрані з'явиться чистий лист компоновочного креслення без видових екранів.
5.Вибрати в меню Draw | Solids [ Setup | View (Побудова | Тіла | Встановлювати | Вид).
6.Набрати в командному рядку опцію UCS (ПСК) і натиснути клавішу <Enter>.
Рис. 3. Компоновачне креслення після його перейменування.
7.У командному рядку з'явиться список додаткових опцій команди, які дозволяють вибрати систему координат і її площину XY, з якої буде спроектовано перший ортогональний вид (по замовчуванню використовується поточна система координат):
[Name | WCS I ? I Current] ([Ім'я | МСК I ? | Поточна]).
8.Система координат, на яку проектується перший ортогональний вид, є вже встановлена, тому вибираємо опцію по замовчуванню, натиснувши клавішу <Enter>.
9.Ввести в командному рядку масштаб створюваного виду (по замовчуванню він дорівнює 1) щодо простору листа і натиснути <Enter>.
10.Вказати курсором точку центра виду. Цю точку можна задавати кілька разів, поки не буде вибрана потрібна, для завершення вибору натиснути <Enter>.
11.Вказати мишею перший, а потім другий кут видового екрана.
12.Написати в командному рядку ім'я майбутнього виду і натиснути клавішу <Enter>. Намагайтеся вибирати такі імена, які відповідали б створюваному видові, наприклад Тор (вид зверху), Front (фронтальний вид) або Left (вид збоку). Це істотно полегшує роботу при створенні ортогональних проекцій.
Тепер побудова ортогонального виду завершена (рис. 4) і команда виведе в командному рядку список опцій команди. Можна продовжити побудова інших видів або вийти з команди, натиснувши клавішу <Enter>. Вийти з команди зручніше в тому випадку, коли необхідно використовувати різні масштаби для видів щодо креслення просторової моделі.
Рис. 4. Компоновочне креслення створеного фронтального виду з масштабом 0,5.
У цьому випадку варто перейти в простір моделі, активізувавши в рядку стану кнопку MODEL (модель), а потім задати за допомогою меню Zoom | Scale (Показати | Масштаб) масштаб зображення у видовому екрані щодо креслення моделі. Після цього повернутися в простір листа,
натиснувши кнопку PAPER (лист) у рядку стану.
Алгоритм створення наступних ортогональних проекцій
Для побудови додаткових видів необхідно мати хоча б один видовий екран із створеною ортогональною проекцією, тому що створювана нова проекція буде їй ортогональна.
1.Викликати команду SOLVIEW (т-вид), скориставшись меню Draw | Solids | Setup | View (Побудова | Тіла | Встановлювати | Вид).
2.Надрукувати в командному рядку опцію Ortho (орто) і натиснути клавішу <Enter>.
3.На існуючому вже видовому екрані вказати сторону, з боку якої варто показати зображення в створюваному видовому екрані.
4.Вибрати центр виду і натиснути клавішу <Enter>.
5.Вказати перший, а потім другий кут створюваного видового екрана.
6.Написати в командному рядку ім'я майбутнього виду і натиснути клавішу <Enter>.
На цьому завершується побудова додаткового ортогонального виду і команда виводить у командному рядку список опцій. Можна продовжити побудову інших видів або вийти з команди, натиснувши клавішу <Enter>. Масштаб отриманого виду щодо об'ємного зображення такий же, як і масштаб зображення вихідного виду. В подальшому масштаб можна змінювати за допомогою меню Zoom | Scale (Показати | Масштаб), але тепер він береться щодо зображення у вихідному видовому екрані.
Алгоритм створення похилих проекцій
1.Повторно викликати команду SOLVIEW (т-вид), скориставшись меню Draw | Solids | Setup | View (Побудова | Тіла | Встановлювати | Вид), якщо на попередньому сеансі робота з командою була завершена.
2.Набрати в командному рядку опцію команди Auxiliary (додатково) і натиснути клавішу <Enter>.
3.На тому самому видовому екрані послідовно вказати дві крапки, що визначають похилу площину для додаткової проекції (зручно скористатися прив'язками). На виді з'явиться слід цієї площини у вигляді пунктирної лінії.
4.Вказати сторону, з якої варто показати зображення в створюваному видовому екрані.
5.Вибрати центр виду і натиснути клавішу <Enter>.
6.Вказати перший, а потім другий кут видового екрана.
7.Написати в командному рядку ім'я створюваного виду і натиснути клавішу <Enter>.
Алгоритм створення розрізів
1.Викликати команду SOLVIEW (т-вид), скориставшись меню Draw | Solids | Setup | View (Побудова | Тіла | Встановлювати | Вид).
2.Набрати в командному рядку опцію section (перетин) і натиснути клавішу <Enter>.
3.На тому самому видовому екрані послідовно вказати дві крапки, що визначають положення січної площини. На вихідному виді з'явиться слід цієї площини у вигляді пунктирної лінії.
4.Вказати сторону, з боку якої варто показати перетин у створюваному видовому екрані.
5.Ввести в командному рядку масштаб нового виду і натиснути клавішу <Enter>. Введення масштабу є аналогічно завданню коефіцієнта збільшення зображення на видовому екрані щодо простору листа. Значенням по замовчуванню є масштаб, що відповідає вихідному видовому екранові.
6.Вибрати центр виду і натиснути клавішу <Enter>.
7.Вказати перший, а потім другий кут видового екрана.
8.Написати в командному рядку ім'я майбутнього виду і натиснути клавішу <Enter>. Буде створений перетин моделі, яка зображена на видгляді збоку (рис. 5).
Рис. 5. Ортогональний вид зверху і перетин моделі, що зображений на третьому виді збоку.
2.1.2. Опції команди SOLVIEW
Команда SOLVIEW дозволяє створювати видові екрани в просторі листа, які використовуються для отримання ортогональних проекцій трьохвимірних моделей AutoCAD. За допомогою цієї команди створюються шари, які використовуються командою SOLDRAW для розміщення видимих (ім’я шару — ім’я виду-ViS) та невидимих (ім’я виду -HID) ліній; штрихових ліній (ім’я виду - НAТ); розмірних ліній (ім’я виду-DIM). Ім’я виду — це ім’я, яке присвоєно виду при його створенні.
Дія команди SOLVIEW починається з відключення системної змінної TILEMODE, входу в режим простору листа і запиту вибору одного з його основних ключів.
Запит:
Ucs/Ortho/Auxiliary/Section/<eXit>:
Ключ Ucs створює вид профілю відносно UCS системи координат користувача (СКК). Якщо в рисунку немає видових екранів, тоді використання ключа Ucs є хорошим способом створення вихідного видового екрану, з якого можна створити решту видів (для інших ключів команди SOLVIEW існування видових екранів необхідно). Проекція на видовому екрані створюється паралельно площині XY UCS (СКК) з віссю X, спрямованій вправо, і віссю Y, спрямованій вверх.
Ключ Ucs має чотири підключі:
Named/World/?/<Current>:
Named — використовується для створення виду профілю площини XY іменованої UCS (СКК).
Запити:
Name of UCS to restore: Ввести ім’я існуючої UCS (СКК).
Enter view sca.e<1.0>: — запит про масштаб виду.
Значення по замовчуванню масштабу встановлено 1:1; View center: — запит про центр нового видового екрану;
Clip first corner: — запит про координату першого кута виду;
Clip other corner: — запит про координату протилежного кута виду; View name — запит про ім’я виду;
World - створює для створення виду профілю площини ATWCS світової системи координат (ССК). Запити аналогічні підключу Named, але при цьому відсутній запит про ім’я UCS (СКК); ? - перераховує імена існуючих UCS (СКК). Перелік UCS (СКК) фільтрується з допомогою комбінацій глобальних символів (як в команді UCS (СКК)):
UCS names to list<*>:
Current — використовує для створення виду профілю площину XY поточної UCS (ПСК). Запити аналогічні запиту підключа Named, але при цьому не видається запит про ім’я UCS (ПСК).
Ключ Ortho створює вид, ортогональний поточному виду (вид збоку).
Запити:
Pick side of viewport to project: — запитує про сторону видового екрану, яка буде використовуватися для зображення нового виду;
View center — запит про центр нового виду;
Clip first corner: — запит про координати першого кута виду;
Clip other corner: — запит про координати протилежного кута виду; View name — запит про ім’я виду.
Ключ Auxiliary створює додатковий вид, який є проекцією на площину, ортогональну одному з основних видів і нахилений відносно суміжного виду.
Запити:
Inclined plane's 1st point: — координати першої точки, яка визначає похилу площину; Inclined plane's 2nd point: — координати другої точки похилої площини;
Side to view from: — запит про сторону, яка буде використовуватися для проектування нового виду;
View center: — запит про координати центральної точки видового екрану; Clip first corner: — запит про координати першого кута виду;
Clip other corner: — запит про координати протилежного кута виду; View name: — запит про ім’я виду.
Ключ Section створює переріз тіл.
Запити:
Cutting plane 1st point: — запит про координати першої точки, яка визначає перерізаючу площину;
Cutting plane 2nd point: — запит про координати другої точки, яка визначає перерізаючу площину;
Side of cutting plane to view from: — запит про точку, яка лежить на одній із сторін від передаючої площини, яка буде використовуватися для зображення нового виду ;
Enter view scale: — запит про масштаб нового виду. Значення по замовчуванню масштабу встановлено 1:1;
View center: — запит про центральну точку видового екрана; Clip first corner: — запит про координати першого кута виду;
Clip other corner: — запит про координати протилежного кута виду; View name: — запит про ім’я виду.
Ключ eXit завершує виконання команди SOLVIEW.
2.2. Формування плоских видів у видових екранах
Після виконання команди SOLVIEW (т-вид) у видових екранах створюються тільки ортогональні проекції трьохвимірної моделі. Команда SOLDRAW (т-рисування) створює плоскі перетини, у яких контури викреслюються суцільними і пунктирними лініями, а в розрізі використовується штрихування. Перед виконанням SOLDRAW (т-рисування) обов'язково повинна бути виконана команда SOLVIEW (т-вид).
Алгоритм створення контурів плоских перетинів і штрихування
При побудові розрізів команда SOLDRAW (т-рисування) заморожує усі вихідні шари, залишаючи видимими тільки ті з них, що потрібні для відображення розрізу в даному видовому екрані.
1.Викликати команду SOLDRAW (т-рисування), вибравши в меню Draw | Solids | Setup | Drawing (Побудова | Тіла | Встановлювати | Креслення).
2.У просторі листа послідовно вказати видові екрани, у яких створюються плоскі види.
3.Для штрихування перетину необхідно (рис. 6):
• знаходячись на листі перейти в простір моделі, натиснувши на кнопку MODEL (Модель) у рядку стану;
•активізувати відеоекран зі штрихуванням, натиснувши на ньому (ліва кнопка миші);
•відзначити штрихування і викликати діалогове вікно властивостей об'єктів – Properties;
•у рядку Pattern / Type (Зразок / Тип) змінити тип штрихування.
Рис. 6. Скомпоноване креслення після виконання команди SOLDRAW.
Якщо перейти до вихідного креслення на вкладці Model (модель), то на ньому, крім зображення твердого тіла, з'являються плоскі види і перетин (рис. 7), сформовані командою SOLDRAW (т- рисування), які розташовані на створених командою шарах і при необхідності можуть не виводитися на друк. Для цього потрібно виключити друк шарів в діалоговому вікні Layer Properties Manager (Менеджер властивостей шарів).
Рис. 7. Креслення вихідного об'єкта в просторі моделі
Алгоритм обробки плоских видів у видових екранах
1.Перейти в простір моделі й у видових екранах зробити невидимими шари, на яких розміщені лінії, що невидимі на даному видовому екрані.
2.Активізувати вкладку PAPER (лист) у рядку стану і при необхідності змінити розміри видових екранів. Натиснути на границі видового екрана (ВЕ), щоб включити опорні точки (ручки) на його контурі, потім запалити ручку в куті і перетягнути її в потрібне положення.
3.Перемістити плаваючі ВЕ (при включеному режимі ORTHO (ОРТО) скористатися командою MOVE (перемістити)).
4.В разі необхідності змінити масштаб зображення у ВЕ (скористатися командою ZOOM (показати) з опцією scale (масштаб)).
5.Для вирівнювання відносного положення видів у сусідніх ВЕ скористатися командою MVSETUP у наступному порядку:
• надрукувати команду в командному рядку і натиснути клавішу <Enter>;
•вибрати опцію команди Align (вирівняти);
•вибрати спосіб вирівнювання — горизонтальне, вертикальне або кутове;
•зробити активним базовий ВЕ і вказати в ньому прив'язкою точку, щодо якої буде вирівнюватися зображення у другому ВЕ;
•зробити активним другий ВЕ і вказати в ньому прив'язкою точку, що буде вирівнюватися по крапці в базовому ВЕ.
6. Обробку зображення в самому ВЕ проводити в наступному порядку:
•розширити розміри ВЕ до розмірів графічної зони програми, для чого перейти спочатку в простір листа, активізувавши вкладку PAPER (лист) у рядку стану, а потім скористатися меню Zoom | Window (Показати | Рамка);
•завантажити в креслення осьову лінію Center (осьова) і провести осьові лінії на спеціально створеному шарі, які потім необхідно заморозити в інших ВЕ за допомогою менеджера властивостей шарів Layer Properties Manager (Менеджер властивостей шарів). При цьому можливо прийдеться змінити масштаб лінії і включити режим ORTHO;
•створити новий розмірний стиль, а для одержання однакових і правильних розмірів у всіх ВЕ встановити прапорці у наступних полях:
1) на вкладці Fit (Розміщення) у групі Scale for Dimension Features (Масштаб розмірних елементів) встановити прапорець Scale Dimensions to layout (paperspace) (Масштаб щодо листа);
2) на вкладці Primary Units (Основні одиниці) у групі Measurement Scale (Масштаб вимірів) встановити масштаб і встановити прапорець Applay to layout dimension only (Тільки для розмірів у просторі листа);
•зробити поточний шар з ім'ям Dim і орієнтувати ПСК на поточному виді;
•проставити розміри на поточному видовому екрані.
Для остаточного формування креслення варто перейти в простір листа, а потім завантажити штамп із рамками і виконати необхідні текстові написи. Підготовка компонування завершується заморожуванням шару VPORT, на якому розміщуються границі видових екранів (рис. 8).
Рис. 8. Скомпонований лист.
2.3. Створення перетинів за допомогою команди SOLPROF
Команда SOLPROF (т-профіль) створює профілі твердотільних об'єктів і дозволяє розмістити видимі і невидимі лінії на різних шарах. Команда викликається з простору листа, на якому вже створені видові екрани командою VPORTS (видові екрани) або командою SOLVIEW (т-вид). Видові екрани можна комбінувати. Так, наприклад, можна спочатку створити дві ортогональні проекції за допомогою SOLDRAW (т-рисування) і SOLVIEW (т-вид), а потім додати видовий екран і