6. Лабораторная работа №2

Цель работы: Знакомство с типовыми соединениями деталей и средствами создания их чертежей в среде автоматизированного проектирования AutoCAD. Составление сопроводительной документации в соответствии с единым стандартом конструкторской документации (ЕСКД).

Отчет по работе должен включать в себя следующие разделы:

Техническое задание

Построение чертежа болтового (шпилечного) соединения и заполнение спецификации на него.

Анализ решаемой задачи

Проведение анализа:

• Определение относительных размеров по расчетным формулам для построения чертежа болтового (шпилечного) соединения;

• Проведение предпроектного анализа болтового (шпилечного) соединения (выбор масштаба, определение количества слоев для проектирования, состава графических примитивов, способов изображения и модификации составных частей соединения).

Выполнение задания

Построение чертежа болтового соединения в двух видах (фронтального и вида сверху) по следующему алгоритму:

• Изображение соединяемых деталей (материал деталей – сталь, размеры деталей выбираются исходя из размеров болта/шпильки);

• Вычерчивание болта (шпильки);

• Вычерчивание шайбы;

• Вычерчивание гайки;

• Нанесение номеров позиций, обводка чертежа;

• Заполнение спецификации.

Результаты работы

Изображения детали - в двух видах с нанесением размеров, осевых линий, основной рамки и углового штампа.

Выводы по работе

Варианты заданий

Болтовое соединение		Шпилечное соединение
1.	Болт М12  50	2.	Шпилька М10  40
3.	Болт М12  65	4.	Шпилька М10  55
5.	Болт М12  90	6.	Шпилька М10  70
7.	Болт М16  40	8.	Шпилька М12  40
9.	Болт М16  55	10.	Шпилька М12  50
11.	Болт М16  70	12.	Шпилька М12  60
13.	Болт М16  80	14.	Шпилька М12  70
15.	Болт М16  90	16.	Шпилька М16  55
17.	Болт М20  60	18.	Шпилька М16  75
19.	Болт М20  70	20.	Шпилька М16  90
21.	Болт М20  80	22.	Шпилька М16  100
23.	Болт М20  90	24.	Шпилька М16  110
25.	Болт М24  75	26.	Шпилька М16  120
27.	Болт М24  90	28.	Шпилька М20  65
29.	Болт М24  100	30.	Шпилька М20  80
31.	Болт М30  75	32.	Шпилька М20  90
33.	Болт М30  100	34.	Шпилька М20  100
35.	Болт М36  90	36.	Шпилька М20  120

2. 3ds Max

Программный пакет для трехмерного моделирования 3ds Max компании Autodesk появился в 1996 году, его прототипом являлось DOS-приложение 3D Studio (рис. 2.1). Разработка началась в 1993 году с образования отделения Kinetix компании Autodesk. Позднее Autodesk объединила Kinetix с Discreet Logic и сформировала отдел Autodesk & Media Entertainment. Через три с лишним года был представлен новый пакет для работы с графикой, отличавшийся от предыдущих версий интерактивным 32-разрядным интерфейсом, программа лишилась характерных для DOS ограничений, кроме того, максимально расширились возможности пакета.

Рис. 2.1. Окно приложения 3D Studio

В настоящее время 3ds Max является одной из самых известных систем в области компьютерной графики на платформе Windows. Этот программный пакет предназначен для выполнения задач 3D-моделирования, анимации, визуализации, создания спецэффектов, пост­производства и дизайна. В результате работы программы создаются статические сцены, состоящие из определенного набора геометрических объектов, которые являются трехмерными, то есть описываются тремя координатами. Четвертое измерение - время присутствует только в динамических сценах или сценах, использующих анимацию. Любая сцена формируется с использованием стандартного алгоритма, который укрупненно может быть описан следующим образом:

• Создание геометрии;

• Отладка источников света, съемочных камер и материалов;

• Настройка анимации;

• Визуализация.

Конечным результатом, завершающим работу над статической трехмерной сценой, является графический файл изображения. Динамическая сцена дает на выходе анимационную последовательность, где каждый кадр отражает изменения, происходившие с объектами сцены.

Кратко остановимся на основных возможностях программного пакета 3ds Max:

Архитектура

• поддержка скриптов ядром системы;

• аппаратные ускорители OpenGL и Direct3D обеспечивают работу с интерактивными графическими видовыми экранами;

• процедурное моделирование обеспечивает возможность сохранения промежуточных решений;

• сформированные зависимости могут включать ссылки на конкретные материалы, текстуры и параметры управления анимацией.

Взаимодействие с видовыми экранами

• развитая технология двойственной плоскости, обеспечивает высокую интерактивность;

• расширенные возможности для выбора систем координат;

• возможность интерактивного наложения осевых связей и ввод их с клавиатуры;

• интерактивная 3D-система привязок (более 20 различных типов привязок);

• выравнивание выбранных объектов в процессе позиционирования.

Материалы и текстуры

• возможность комбинирования неограниченного количества текстур для создания нужного материала;

• комплект инструментов для закраски включает анизотропную, металлическую, многослойную и многие другие способы обработки текстур;

• возможность окрашивания, подсветки или определения характеристик вершин, исходя из освещения сцены и закраски;

• возможность манипулирования вершинами текстур с помощью инструмента UVW Unwrap.

Моделирование

• набор 2D- и 3D- параметрических примитивов, которые можно конвертировать в другую базовую геометрию;

• набор инструментов для процедурного и интерактивного моделирования сплайнов, полигональных сеток, частей поверхностей Безье и реляционных NURBS- поверхностей;

• набор средств для моделирования сеток, работы с вершинами, ребрами, гранями и полигонами;

• встроенная система для создания частиц позволяет моделировать их соударение, падение снега, распыление жидкости, образование пузырьков, вспышки с учетом динамических реакций и столкновений с объектами.

Анимация

• управление анимацией может выполняться послойно, смешанно, через скрипты или связи;

• возможность включения в управление анимацией реакций на события, блоков для повторного использования анимационных клипов в нелинейном режиме, выражений для установления динамических зависимостей между параметрами анимации;

• визуальный контроль каждого параметра анимации с дополнительным фильтром, что обеспечивает включение только необходимых данных;

• расширенные опции для распределения ключей (на основе функции Безье, сокращения ключевых кадров, синхронизации звука, постоянной скорости, текстовых надписей, временных меток), возможность их редактирования с контролем времени, рандомизация ключей, их сдвиг и масштабирование для точного позиционирования;

• динамика твердого тела для сталкивающихся и скользящих объектов.

Источники света

• различные типы источников света - равнонаправленный, открытый и направленный прожектор, открытый и направленный источник со встроенными закрасками с регулируемыми цветом и интенсивностью, позволяют получать проецируемые изображения, обеспечивают контрастность, мягкое изображение краев, ослабление и затухание;

• возможность интерактивного задания свечения, вспышек, полос и световых бликов.

Камеры

• неограниченное число камер стандартных типов, предусмотрена возможность использования пользовательских настроек;

• интерактивная плоскость отсечения, выбор поля съемки, наложение сетки, орбитальное вращение, зуммирование с вращением, зуммирование и покадровое отображение;

• точное выравнивание по горизонтали, вертикали или диагонали пространственного вида и поддержка ортогонального проецирования;

• обширная глубина резкости изображаемого пространства и управление размытостью объекта также включают режим предварительного просмотра в области просмотра для ускорения итерационного процесса.

Расширяемость

• открытая архитектура позволяет использовать любые близкие плагины;

• входящий в комплект поставки Software Developer’s Kit (SDK) позволяет разработчикам создавать собственные приложения.

Встроенные классы

• типы объектов: основные классы 2D- и 3D- геометрии, параметрические объекты, частицы, анимационные системы;

• функции анимации: управление параметрами, моделями и системами, “захват” движения, утилиты, звук, манипулирование соотношением ключ/время;

• видеосистема: слой, композиция, трансформация, однопроходный режим, ввод/вывод изображений и интерактивное тонирование;

• тонирование: высокое качество изображения, сглаживание, закраска, дискретизация, среды, источники света, камеры, материалы, 2D- или 3D- процедурные, составные или явно заданные текстуры;

• файлы ввода/вывода: геометрия, сцена, растровое изображение, видеосигнал, шрифты.

Разработка скриптов

• объектно-ориентированный язык скриптов MAXScript воспроизводит SDK и имеет доступ к встроенным параметрам;

• скрипты обеспечивают "бесшовный" интерфейс: их можно загружать, запускать при старте или внедрять в файлы;

• динамическая запись макросов образует короткие скрипты с синтаксисом MAXScript в относительном или явном режиме.