Креслення тривимірних фігур. Зображення плоских фігур в аксонометричних проекціях

Задану нам плоску фігуру ми можемо побудувати у трьох основних положеннях: у площині x"Ο"z", що відповідає площині П 2 ; відповідної площини П 3. Крім того, ми можемо будувати натуральне зображення плоскої фігури з використанням показників спотворення u, ν та w або збільшене (наведене) з використанням наведених показників спотворення U, V та W. Ці питання на практиці вирішують виходячи з конкретних умов: форми плоского відсіку, його положення у просторі та призначення зображення.

TBegin-->TEnd-->

Побудуємо натуральне зображення квадрата розміром 50X50 мм у трьох основних положеннях у прямокутній ізометричній проекції. Для визначення величини сторони квадрата помножимо заданий нам розмір 50 показник спотворення u=0,82. Отримаємо 50×0,82=41 мм. Будуємо ізометричні осі х", у", z" (рис. 147, а). Для простоти розташовуємо сторони квадрата паралельно ізометричним осям. Ізометричні проекції квадрата будуть рівними, але по-різному розташованими ромбами П" 1 , П" 2 , П" 3 с розмірами 41×41 мм.

Нехай потрібно побудувати у прямокутній ізометрії "наведене" зображення прямокутника, що має розміри 30x60 мм. Вирішуємо питання, в якому положенні його зобразити. Покладемо, вирішили зобразити в площині х"О". Проводимо осі х"О" і у"О" (рис. 147, б); по одній з них відкладаємо розмір 60 мм, а по іншій 30 мм; паралельні осям, отримуємо ізометричну проекцію прямокутника, яка буде паралелограмом.Зверху зображення підписуємо масштаб збільшення М 1.22: 1. Той самий прямокутник ми могли зобразити в площині x"O"z (верхнє зображення).

Побудуємо «наведене» зображення квадрата розміром 50 X 50 мм у трьох основних положеннях у прямокутній диметричній проекції, Наведені показники по осях х" і z" рівні одиниці; отже, сторони квадрата, паралельні цим осям, матимуть розміри, що дорівнюють 50 мм (рис. 148). Наведений показник по осі у" дорівнює 0,5, тобто сторони квадрата, паралельні до цієї осі, матимуть розмір 25 мм. Зображення в площині x"O"z буде ромбом, зображення в двох інших площинах будуть рівними, але по-різному Масштаб зображення М 1,06: 1 вказують вгорі креслення.

TBegin-->
TEnd-->

При побудові трикутника користуватимемося його основою та висотою (рис. 149, а). Побудова «наведеного» зображення прямокутної ізометрії починаємо з проведення осей х" і z" (рис. 149, б). Від точки "перетину осей вправо і вліво по осі х" відкладаємо половини заданого розміру а = 50 мм, а по осі z - висоту трикутника h = 40 мм. Вершини трикутника з'єднуємо прямими лініями. Звернемо увагу на те, що ліва сторона трикутника в аксонометрії буде значно довше, ніж права, вгорі побудови вказуємо масштаб зображення.

Побудуємо той самий трикутник у прямокутній диметрії. Розташуємо трикутник у площині х"О"у (рис. 149, в). По осі х" відкладемо висоту трикутника; по осі у" від точки О" відкладемо половини зменшеного вдвічі розміру основи трикутника. Угорі побудови вказуємо масштаб зображення.

У зв'язку з тим, що аксонометричні зображення застосовуються в практиці частіше як ілюстраційні, що супроводжують комплексні креслення, на яких є всі необхідні розміри, нанесення розмірів та вказівку масштабу зображення на аксонометричних кресленнях не є обов'язковим. При подальшому викладі аксонометрії ми не завжди наноситимемо масштаби зображень і розміри.

TBegin-->
TEnd-->

Велике значення у практиці має швидкість побудов аксонометричних зображень. Для прискорення можна рекомендувати деякі практичні прийоми побудови осометрів ізометричних без вимірювання кутів транспортиром. Перший прийом (рис. 150,а) заснований наділенні кола на шість рівних частин. Вибравши на осі z "точку", проводимо дугу довільного радіусу; вона перетне вісь z" у точці А, з цієї точки тим же радіусом проводимо другу дугу; точки У перетину дуг використовуємо для проведення осей х" і у". Можна скористатися іншим прийомом (рис. 150, б).

Проводимо через точку О горизонтальну пряму і відкладаємо на ній сім довільних рівних відрізків; з кінцевої точки А відновлюємо перпендикуляр і відкладаємо на ньому чотири таких же частини; отримані при цьому точки В - шукані.

Замість 7 і 4 можна брати числа того ж відношення, наприклад 35 і 20, 28 і 16 і т.д. " - ставленням 1: 8 (5: 40), для побудови кута в 41 ° 25" - ставленням 7: 8 (35: 40).

TBegin--> TEnd-->

Побудова правильного шестикутника в «наведеній» ізометричній проекції (рис. 151, а) починаємо з проведення осей х" і у" через точку О" (рис. 151, б). По осі х" відкладаємо відрізки А"О" та O" D", рівні відрізків АТ та OD. По осі у" відкладаємо відрізок т, взятий з першого креслення. Через кінець цього відрізка проводимо пряму F"E"||х": так само будуємо відрізок В"С. Отримані шість точок з'єднуємо і обводимо зображення.

TBegin-->
TEnd-->

Нехай потрібно побудувати неправильний багатокутник ABCDEF у площині х"О"г" у прямокутній диметричній проекції (рис. 152, а). Опишемо навколо багатокутника прямокутник GHOK. Приймаємо сторони КО і НО за напрямок осей х і z. . 152, б) осі х" і z" і будуємо аксонометрическую проекцію G"H"O"K" прямокутника GHOK, беручи розміри його сторін з першого креслення. Легко знаходимо точки А", В", Е" і F", що належать сторонам прямокутника.Для побудови точок З, D" користуємося координатами цих точок, що з порівняння креслень. Координати точок накреслені пунктирними (точковими) лініями.

При побудові цього багатокутника в площині "О" у "розміри сторін, паралельних осі у", повинні бути зменшені вдвічі, зображення буде звуженим (рис. 153, а).

TBegin-->
TEnd-->

Аналогічно будується багатокутник у фронтальній диметричній проекції (рис. 153, б), з тією лише різницею, що вісь х "розташовується горизонтально, а вісь у" - під кутом 45 ° до неї.

Крім фронтальної диметричної проекції ГОСТ 2.317-69 дозволяє користуватися фронтальною ізометричною проекцією з таким самим розташуванням аксонометричних осей. Фронтальну ізометричну проекцію виконують без спотворення по осях х",у" і z" (рис. 154, а). Допускається застосовувати фронтальні ізометричні та диметричні проекції з кутом нахилу осі у", рівним 30 і 60°.

TBegin-->
TEnd-->

ГОСТ встановлена ​​також горизонтальна ізометрична проекція з кутом 90° між осями x" і у" і 120° між осями у" і z" (рис. 154 б); замість кута 120 ° допускається застосовувати кути 135 і 150 °. Горизонтальну ізометричну проекцію виконують без спотворення по осях х", у" та z".

Почнемо з того, що визначимося із напрямком осей в ізометрії.

Візьмемо для прикладу не надто складну деталь. Це паралелепіпед 50х60х80мм, що має наскрізний вертикальний отвір діаметром 20 мм та наскрізний прямокутний отвір 50х30мм.

Почнемо побудова ізометрії з креслення верхньої грані фігури. Розкреслимо на потрібній нам висоті тонкими лініями осі Х і У. З центру, що вийшов, відкладемо вздовж осі Х 25 мм (половина від 50) і через цю точку проведемо відрізок паралельний осі У довжиною 60 мм. Відкладемо по осі 30 мм (половина від 60) і через отриману точку проведемо відрізок паралельний осі Х довжиною 50 мм. Добудуємо фігуру.

Ми отримали верхню межу фігури.

Бракує тільки отвори діаметром 20 мм. Побудуємо цей отвір. У ізометрії коло зображується особливим чином - як еліпса. Це з тим, що ми дивимося неї під кутом. Зображення кіл на всіх трьох площинах я описав у окремому уроці, а поки що скажу, що в ізометрії кола проектуються на еліпсиз розмірами осей a=1,22D та b=0,71D. Еліпси, що позначають кола на горизонтальних площинах в ізометрії зображуються з віссю розташованої горизонтально, а вісь b - вертикально. При цьому відстань між точками розташованими на осі Х або У дорівнює діаметру кола (дивися розмір 20 мм).

Тепер з трьох кутів нашої верхньої грані накреслимо вниз вертикальні ребра - по 80 мм і з'єднаємо їх у нижніх точках. Фігура майже повністю накреслена – не вистачає лише прямокутного наскрізного отвору.

Щоб накреслити його, опустимо допоміжний відрізок 15 мм із центру ребра верхньої грані (вказаний блакитним кольором). Через отриману точку проводимо відрізок 30 мм паралельний верхній грані (і осі Х). З крайніх точок креслимо вертикальні ребра отвору – по 50 мм. Замикаємо знизу та проводимо внутрішнє ребро отвору, воно паралельно осі У.

На цьому звичайна ізометрична проекція може вважатися завершеною. Але, як правило, в курсі інженерної графіки виконується ізометрія з вирізом однієї чверті. Найчастіше, це чверть нижня ліва на вигляді зверху - у цьому випадку виходить найбільш цікавий з погляду спостерігача розріз (звичайно все залежить від початкової правильності компонування креслення, але найчастіше це так). На прикладі ця чверть позначена червоними лініями. Видалимо її.

Як бачимо з креслення, перерізу повністю повторюють контур розрізів на видах (дивись відповідність площин позначених цифрою 1), але при цьому вони викреслені паралельно ізометричним осям. Перетин другою площиною повторює розріз виконаний на вигляді зліва (в даному прикладі цей вид ми не креслили).

Сподіваюся, цей урок виявився корисним, і побудова ізометрії вам уже не здається чимось невідомим. Можливо, деякі кроки доведеться прочитати по два, а то й по три рази, але зрештою розуміння має прийти. Успіхів вам у навчанні!

Як накреслити коло в ізометрії?

Як ви, напевно, знаєте, при побудові ізометрії коло зображується у вигляді еліпса. Причому цілком конкретного: довжина великої осі еліпса AB=1.22*D, а довжина малої осі CD=0.71*D (де D - діаметр того самого вихідного кола, яке ми хочемо накреслити в ізометричній проекції). Як накреслити еліпс знаючи довжину осей? Про це я розповідав у окремому уроці. Там розглядалося побудова великих еліпсів. Якщо ж вихідне коло має діаметр десь до 60-80 мм, то швидше за все ми зможемо накреслити його і без зайвих побудов, використовуючи 8 опорних точок. Розглянемо наступний малюнок:

Це фрагмент ізометрії деталі, повне креслення якої можна побачити нижче. Але зараз ми говоримо про побудову еліпса в ізометрії. На цьому малюнку AB – велика вісь еліпса (коефіцієнт 1.22), CD – мала вісь (коефіцієнт 0.71). На малюнку половина короткої осі (ОD) потрапила у вирізану чверть і відсутня - використовується піввісь СО (не забудьте про це, коли відкладатимете значення по короткій осі - піввісь - має довжину рівну половині короткої осі). Отже, ми маємо 4 (3) точки. Тепер відкладемо по двох ізометричних осях, що залишилися, точки 1,2,3 і 4 - на відстані рівній радіусу вихідного кола (таким чином 12=34=D). Через отримані вісім точок можна провести досить рівний еліпс, або акуратно від руки, або по лекалу.

Для кращого розуміння напрямку осей еліпсів залежно від того, який напрямок має циліндр, розглянемо три різні отвори в деталі, що має форму паралелепіпеда. Отвір - той же циліндр, тільки з повітря :) Але для нас це особливого значення не має. Вважаю, що орієнтуючись на ці приклади ви легко зможете правильно розмістити осі своїх еліпсів. Якщо ж узагальнити, то вийде так: велика вісь еліпса перпендикулярна до тієї осі, навколо якої утворений циліндр (конус).

Щоб скористатися всіма можливостями тривимірного креслення, що надаються програмою, слід переключитися з простору AutoCAD Classic(Класичний AutoCAD) або 2D Drafting & Annotation(Двовимірне креслення та анотування) в 3D Modeling(Тривимірне моделювання). При переході у простір 3D Modeling(Тривимірне моделювання) робоче вікно програми AutoCAD набуває дещо іншого вигляду (рис. 9.1).

Рис. 9.1.Вікно AutoCAD у просторі тривимірного моделювання

Як бачите, змінився склад груп на вкладках стрічки у головному вікні програми та інструментів на Tool Palettes(Інструментальні палітри). Наприклад, якщо до цього ви працювали у просторі AutoCAD Classic(Класичний AutoCAD), то з екрана зникли панелі інструментів малювання та редагування, розташовані раніше з обох боків.

В AutoCAD 2010 під час переходу в простір 3D Modeling(Тривимірне моделювання) на стрічці з'являються вкладки Mesh Modeling(Моделювання поверхнями) та Render(Тонування). Деякі можливості першої ми розглянемо у розділі 10. Друга вкладка за замовчуванням містить шість груп (рис. 9.2):

Visual Styles(Стилі візуалізації) – визначення зовнішнього вигляду поверхонь та ребер тривимірної моделі;

Edge Effects(Ефекти краю) – керування відображенням ефектів кордонів;

Lights(Освітлення) – створення та редагування джерел світла;

Sun & Location(Сонце та місце розташування) – створення та редагування погодних умов, координат місця знаходження, а також часу доби;

Materials(Матеріали) – створення, редагування та присвоєння матеріалів об'єктам креслення;

Render(Тонування) – вибір якості та запуск процесу візуалізації зображення.

Рис. 9.2.Вкладка Render (Тонування) стрічки

Незважаючи на всі перелічені особливості простору 3D Modeling(Тривимірне моделювання), принципи роботи з програмою при тривимірному моделюванні залишаються тими ж, що й у робочому просторі AutoCAD Classic(Класичний AutoCAD) або 2D Drafting & Annotation(Двовимірне креслення та анотування).

Досі, працюючи з двомірними кресленнями, ми бачили модель лише в одній площині XY.Однак у трьох вимірах не обійтися без перегляду моделі з різних точок огляду.

Основним способом є так званий вид у плані – це той вид, який ми звикли бачити на двомірних кресленнях. Модель у цьому випадку зображується так, ніби ми дивилися на неї зверху.

Використання типових проекцій значно полегшує перегляд тривимірних об'єктів. Напрямок проектування можна вибрати за допомогою команд групи меню Views(Види) на вкладці View(Відображення) стрічки. Програма пропонує вибрати шість типових проекцій та чотири ізометричні види (рис. 9.3).

Рис. 9.3.Розкритий список кнопки Views (Види) на вкладці View (Відображення) стрічки

Примітка

При запуску вибраної команди не тільки виводиться на екран відповідна проекція, а й автоматично виконується масштабування за межами.

Отже, можна вибрати один із таких типових видів.

Top(Верх) – думка у разі перебуває над моделлю. Це основний вид – вид у плані.

Bottom(Низ) – об'єкт відображається так, ніби ви дивилися на нього знизу.

Left(Ліворуч) – модель показується з лівого боку.

Right(Дело) – модель показується з правого боку.

Front(Спереду) – у цьому випадку модель відображається попереду. Цей вид відповідає фронтальній проекції на технічних кресленнях.

Back(Ззаду) – модель зображується так, начебто на неї дивилися ззаду.

SW Isometric(Ю-З ізометричний) – південно-західний ізометричний вигляд. При використанні різних ізометричних видів креслення завжди зображується зверху, тільки в різних видах користувач дивиться на модель при повороті навколо вертикальної осі. У цьому випадку видно ліву, передню і верхню сторони моделі. Так як в ізометричних видах зображуються три виміри, а не два, як раніше, при цьому можна побачити набагато більше деталей.

Примітка

Як ви вже, мабуть, помітили, при позначенні ізометричних видів використовуються географічні терміни. У цьому напрям осі X в МСК збігається з напрямом Схід. Однак географічна орієнтація на кресленні може бути не пов'язана з назвою ізометричного вигляду.

SE Isometric(Ю-В ізометричний) – у цьому випадку модель також показується у трьох вимірах. Користувачеві видно права, передня та верхня сторони моделі.

NE Isometric(С-В ізометричний) – північно-східний ізометричний вигляд дозволяє побачити праву, задню та верхню сторони моделі.

NW Isometric(З-З ізометричний) – північно-західний ізометричний вигляд наближає до користувача ліву, задню та верхню сторони конструкції.

При всьому різноманітті типових проекцій та ізометричних видів може виникнути необхідність вибрати довільну точку огляду. Наприклад, при використанні стандартних ізометричних видів у правильних фігурах, таких як куб, деякі ребра можуть накладатися один на одного. Описана проблема вирішується зміщенням точки огляду довільне місце.

Одним із способів отримати нестандартний вид моделі є використання команди DDVPOINT, яка запускається з меню View > 3D Views > Viewpoint Presets(Вид > Тривимірні види > Встановлення точки зору). На екрані з'явиться діалогове вікно Viewpoint Presets(Встановлення погляду) (рис. 9.4).

Рис. 9.4.Діалогове вікно Viewpoint Presets (Встановлення точки зору)

В полі X Axis(З віссю X) вводиться кут між віссю Xта проекцією вектора спостереження на площину XY. Такий кут зазвичай називають азимутом. У текстовому полі XY Plane(З площиною XY)діалогового вікна задається кут нахилу між вектором напрямку на точку огляду та її проекцією.

Ці кути можна вказати і в графічній зоні, розташованій зверху. Щоб встановити один із стандартних азимутів, слід клацнути кнопкою миші всередині одного з секторів з потрібним значенням кута. При цьому, знаючи, наприклад, що кут 270° відповідає виду спереду, легко здогадатися про відповідність кутів та типових видів.

У правій частині вікна вказується вертикальний напрямок спостереження. Кут 0° задає один з бічних видів, а кут 90° відповідає виду зверху, тобто типовому виду, якого ми звикли при роботі з двомірними кресленнями. У типових ізометричних видах цей кут дорівнює 353°. Наприклад, встановивши азимут рівним 225°, а вертикальний кут 35,3°, ми отримаємо типовий південно-західний ізометричний вигляд (спереду та зліва).

Якщо перемикач встановлений у положення Absolute to WCS(Абсолютно в МСК), то напрям перегляду задається щодо світової системи координат (МСК). Щоб вказати кут зору щодо ПСК, встановіть перемикач у положення Relative to UCS(щодо ПСК).

Клацніть на кнопці Set to Plan View(Вигляд у плані), розташованої в нижній частині вікна, швидко встановлює всі налаштування для перегляду виду в плані.

Ще один засіб встановлення потрібного виду – тригранник осей та компас. Щоб скористатися цією можливістю, виконайте команду меню View > 3D Views > Viewpoint(Вид > Тривимірні види > Позиція). Можна також ввести команду VPOINT з клавіатури. При цьому в командному рядку з'являться такі повідомлення:

Current view direction: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000

Specify a view point or :

Числа у першому рядку вказують координати поточної точки зору. У відповідь на запрошення програми натисніть клавішу Enter.При цьому графічна зона набуде вигляду, показаного на рис. 9.5.

Рис. 9.5.Вид тригранника осей та компасу

Спробуйте посунути мишею, і ви побачите, як переміщається маленьке перехрестя у верхньому правому кутку і при цьому обертається піктограма системи координат. Малюнок, розташований у кутку, називається компасом.Щоб зрозуміти, як поставити точку зору за допомогою даного інструменту, постарайтеся підключити свою уяву і уявити, що даний компас - це розгорнутий на площині глобус, причому центр кіл являє собою північний полюс. Перебуваючи у цій точці, ви дивитеся на модель зверху. Внутрішнє коло - це екватор (вид збоку), а все зовнішнє коло - це південний полюс (вид знизу). Таким чином, вертикальне положення точки зору визначається переміщенням вказівника миші від центру до краю або навпаки.

Значення азимуту залежить від цього, у якому сегменті кола знаходиться покажчик. Наприклад, якщо перемістити його в нижній правий сегмент кола, то ви побачите модель зліва спереду. Якщо при цьому покажчик перебуватиме у внутрішньому колі, то, до всього іншого, буде продемонстровано верхню сторону. А якщо він буде в положенні між внутрішнім і зовнішнім колами, то буде показано нижню сторону моделі.

Можливо, ви звернули увагу на те, що вказівка ​​точки зору за допомогою діалогового вікна Viewpoint Presets(Встановлення точки зору) (див. рис. 9.4) багато в чому схоже з використанням тригранника осей та компасу: в обох випадках кут зору визначається шляхом завдання азимуту (кута між віссю) Xі проекцією вектора спостереження на горизонтальну площину) та вертикального кута. Однак, при використанні компаса відсутня можливість точного визначення кутів.

На першому етапі застосування тригранника осей і компаса може здатися скрутним, проте, освоївши даний інструментарій, ви зможете швидко задавати положення точки зору - багатьом цей метод здається найбільш зручним.

Щоб вибрати потрібний вигляд, встановіть вказівник у вибрану позицію та клацніть лівою кнопкою миші. Тепер модель відобразиться на екрані з урахуванням положення покажчика компаса (рис. 9.6).

Рис. 9.6.Відображення моделі з урахуванням положення покажчика у компасі

У AutoCAD 2010 застосовується такий підхід до відображення моделей, за якого можна використовувати стилі візуалізації.Під стилем візуалізації розуміється збережений набір параметрів зовнішнього вигляду моделі, що включає вид граней і ребер моделі, колір фону, світлові відблиски і багато іншого. Тому можна якось налаштувати відображення моделі та зберегти ці налаштування у вигляді стилю візуалізації, щоб потім за необхідності швидко повертатися до потрібного відображення моделі.

Щоб змінити вигляд об'єкта, слід запустити команду VSCURRENT. Зробити це можна, вибравши один із пунктів у підменю View > Visual Styles(Вигляд > Стилі візуалізації) або клацнувши на одному з значків у списку, який розташований у групі Visual Styles(Стилі візуалізації) на вкладці Render(Тонування) стрічки (рис. 9.7) або панелі інструментів Visual Styles(стилі візуалізації) (рис. 9.8).

Рис. 9.7.Розкритий список кнопки Visual Styles (Стилі візуалізації) на вкладці Render (Тонування) стрічки

Рис. 9.8.Панель інструментів Visual Styles (Стилі візуалізації)

За промовчанням у програмі є п'ять різних стилів візуалізації.

2D Wireframe(Двовимірний каркас) – об'єкти відображаються у вигляді відрізків та кривих, з урахуванням типів та ваг ліній. Цей режим зазвичай використовується для представлення двовимірних об'єктів.

3D Wireframe(Тривимірний каркас) – об'єкти також відображаються у вигляді відрізків та кривих, але без урахування типів та ваг ліній. Цей режим найбільш зручно використовувати при редагуванні, тому що видно всі ребра моделі.

3D Hidden(Тримірне приховування) – як і в попередньому випадку, модель відображається в каркасному вигляді, проте грані, приховані поверхнями, не показуватимуться. Цей режим можна вважати еквівалентом виконання команди HIDE.

Realistic(Реалістичний) – об'єкти розфарбовуються з урахуванням наданого їм кольору або типу матеріалу.

Conceptual(Концептуальний) – об'єкти також заливаються з урахуванням присвоєного ним кольору чи типу матеріалу. З іншого боку, у разі реалістичність виду досягається з допомогою згладженості поверхонь і плавності колірних переходів.

Зовнішній вигляд шестірні у стилі візуалізації Conceptual(Концептуальний) показано на рис. 9.9. Запам'ятайте, що кожному видовому екрану може бути призначений стиль візуалізації.

Рис. 9.9.Вид шестірні у стилі візуалізації Conceptual (Концептуальний)

Поекспериментуйте з відображенням моделі за різних стилів візуалізації, щоб підібрати найбільш підходящий.

Режим Orbit(Орбіта) служить для перегляду моделі та встановлення точки зору. При використанні даного інструменту користувач обертається навколо просторової моделі, що дозволяє розглянути її під різними кутами. В режимі Orbit(Орбіта) не можна використовувати інші команди для редагування моделі.

В AutoCAD 2010 використовуються три різновиди цього інструменту. Окрім режиму Free Orbit(Вільна орбіта), який був присутній у більш старих версіях програми, є два інші режими: Constrained Orbit(Обмежена орбіта), який запускається за замовчуванням, та Continuous Orbit(Безперервна орбіта).

Вибрати один із режимів Orbit(Орбіта) можна за допомогою кнопок у групі Navigate(Навігація) на вкладці View(Відображення) стрічки або з меню View > Orbit(Вигляд > Орбіта). Також можна скористатися панеллю інструментів Orbit(Орбіта).

Продуктивність комп'ютера в режимі Orbit(Орбіта) безпосередньо залежить від кількості об'єктів, що обертаються. Тому спочатку виділіть лише об'єкти, які потрібно переглянути в режимі обертання, а потім вже запустіть команду. При цьому з екрана зникнуть усі невиділені об'єкти. Вони з'являться знову, коли ви завершите перегляд моделі.

Після вибору режиму Free Orbit(Вільна орбіта) на екрані з'являється коло, показане на рис. 9.10.

Рис. 9.10.Вигляд моделі при увімкненому режимі Free Orbit (Вільна орбіта)

Це коло ділить графічну зону на кілька областей. При переміщенні покажчика з однієї області на іншу він змінює свій зовнішній вигляд. Таким чином AutoCAD сповіщає користувача про те, що змінився спосіб обертання моделі, тобто програма по-різному реагуватиме на рух покажчика миші залежно від того, в якій області він знаходиться.

Розглянемо різноманітні способи обертання моделі.

Поворот у режимі кругової стрілки.Виведіть вказівник за зовнішній контур орбіти. Він набуде вигляду кругової стрілки з точкою в центрі.

Якщо тепер переміщати покажчик, утримуючи натиснутою ліву кнопку миші, то об'єкти, що знаходяться на екрані, будуть обертатися навколо уявної осі, що проходить через центр кола перпендикулярно площині креслення. Відпустивши кнопку миші, ви зафіксуєте отриманий вигляд моделі.

Поворот у режимі сфери з лініями.Якщо перемістити покажчик всередину кола, то він набуде вигляду двох еліпсів зі стрілками, розташованих у перпендикулярних площинах.

Тепер, переміщуючи покажчик при натиснутій кнопці миші, ви досягнете обертання моделі навколо осі, що лежить у площині екрана і проходить через центр кола перпендикулярно напрямку переміщення покажчика. Наприклад, якщо в даному режимі переміщати покажчик у горизонтальному напрямку, то модель обертатиметься навколо вертикальної осі, що проходить через центр кола. Відзначимо також, що вказівник краще переміщати приблизно по прямій лінії, інакше можна легко заплутатися у положенні моделі.

Поворот навколо вертикальної осі.Напевно, ви вже помітили, що по контуру кола розташовані чотири кружки – вони також призначені для обертання моделі. Якщо встановити покажчик миші в лівий або правий кружок, то він набуде вигляду еліпса зі стрілкою, витягнутого в горизонтальній площині.

Тепер при переміщенні покажчика обертання моделі відбуватиметься навколо вертикальної осі, що проходить через центр кола паралельно площині екрана. Щоб отримати краще уявлення про цей режим, можна провести аналогію обруча, що обертається на талії. Навіть якщо при переміщенні покажчик вийде з маленького кола, обертання відбуватиметься доти, доки ви не відпустите кнопку миші. Щоб повторити обертання в цій же площині, знову перемістіть покажчик в одне з кіл і почніть буксирування.

Поворот навколо горизонтальної осі.Якщо перемістити вказівник у нижній або верхній кружок, розташований на контурі кола, він набуде вигляду витягнутого у вертикальній площині еліпса

В даному випадку модель обертатиметься навколо горизонтальної осі, що проходить через центр кола паралельно площині екрану. Щоб уявити таке обертання, уявіть, що ви штовхаєте перед собою колесо. Так само, як і в попередньому випадку, покажчик не видозмінюватиметься до тих пір, поки ви не відпустите кнопку миші, щоб закінчити обертання.

Останні два режими хороші тим, що, незалежно від того, в якому напрямку ви переміщатимете мишу, обертання відбуватиметься лише в одній площині – вертикальній або горизонтальній.

Режим обмеженого обертання у версії AutoCAD 2010 використовується за умовчанням. Інструмент Constrained Orbit(Обмежена орбіта) можна викликати одним із перерахованих вище способів. При цьому коло на екрані не з'явиться, а покажчик набуде такого ж вигляду, як при обертанні в режимі сфери з лініями

Основна відмінність від повороту в режимі сфери з лініями полягає в тому, що тепер обертання відбуватиметься у позитивній півсфері, тобто ви не зможете поглянути на модель негативного спрямування осі Z.

Порада

Щоб швидко перейти в режим Free Orbit (Вільна орбіта), перебуваючи в режимі Constrained Orbit (Обмежена орбіта), натисніть та утримуйте клавішу Shift. Крім того, щоб просто активізувати режим Constrained Orbit (Обмежена орбіта), натисніть клавішу Shift та середню кнопку (колесо) миші. Відпустивши кнопку або клавішу, повернетеся в режим креслення.

Після вибору режиму Continuous Orbit(Безперервна орбіта) необхідно задати напрямок обертання моделі. Для цього потрібно, утримуючи ліву кнопку миші, вказати той напрямок, який необхідно. Щоб завершити обертання моделі, натисніть клавішу Escабо натисніть кнопку миші.

Як говорилося раніше, у режимі Orbit(Орбіта) неможливе виконання команд, тобто їх не можна ввести до командного рядка. Однак клацанням правої кнопки миші можна викликати контекстне меню з досить багатим набором можливостей (рис. 9.11).

Рис. 9.11.Контекстне меню в режимі Orbit (Орбіта)

Розглянемо команди, які є у контекстному меню.

Пункт Exit(Вихід) завершує виконання команди та прибирає контекстне меню з екрана.

Виділивши рядок Current Mode(Поточний режим), ви просто згорнете контекстне меню без завершення роботи команди.

У підменю Інші Navigation Modes(Інші режими навігації) перераховані всі можливі інструменти, що дозволяють переглядати модель різними способами в інтерактивному режимі. Зверніть увагу на те, що кожній команді призначено свою цифру, тому перемикатися між цими режимами можна, не викликаючи контекстне меню, а просто натискаючи відповідну клавішу на клавіатурі.

Перші три позиції займають різні варіанти режиму Orbit(Орбіта), описані досить докладно.

Після вибору пункту Adjust Distance(Регулювання відстані) покажчик набуває вигляду стрілки. Тепер якщо переміщати його вгору або вниз при натиснутій лівій кнопці миші, то креслення на екрані наближається або видалятиметься відповідно.

Команда Swivel(Шарнір) дозволяє зімітувати обертання камери навколо вертикальної осі.

Команди Walk(Прогулянка) та Fly(Політ) надають раніше недоступні можливості. При виборі першої з'являється можливість «прогулятися» за моделлю і розглянути її з погляду оглядача. Управління здійснюється клавішами керування курсором та за допомогою палітри Position Locator(Положення спостерігача) (рис. 9.12), яка з'являється автоматично після виклику команди.

Рис. 9.12.Палітра керування переміщенням за моделлю

Інструмент Fly(Політ) багато в чому аналогічний попередньому. Ці дві команди можна налаштувати у вікні Options(Параметри) на вкладці 3D Modeling(Тривимірне моделювання).

Використовуйте команди Zoom(Масштабування) та Pan(Панорамування) так само, якби ви знаходилися не в орбітальному режимі. У разі масштабування виробляється у режимі реального часу.

Команди Zoom Window(Показати рамкою), Zoom Extents(Показати межі) та Zoom Previous(Показати попередній) призначено для збільшення або зменшення зображення моделі в режимі Orbit(Орбіта). Зауважимо, що змінювати масштаб об'єктів можна і не викликаючи контекстне меню, а просто використовуючи коліщатко миші.

Паралельну або перспективну проекцію можна вибрати, скориставшись командою Parallel(Паралельний) або Perspective(Перспективний). При застосуванні першого способу всі паралельні лінії моделі залишаться такими і зображення. Якщо ж вибрати варіант Perspective(Перспективний), то лінії, що йдуть углиб екрана, візуально сходитимуться. Такий ефект зазвичай використовують у архітектурних кресленнях.

Команда Reset View(Скинути вигляд) може допомогти в тому випадку, коли після довгих маніпуляцій з моделлю ви бажаєте повернути на екран вид, який був до переходу в режим Orbit(Орбіта).

З підменю Preset Views(Стандартні види) можна вибрати один із стандартних видів моделі, розглянутих раніше.

У підменю Visual Styles(Стилі візуалізації) перераховані всі стилі візуалізації, крім 2D Wireframe(Двовимірний каркас).

Нарешті, підміню Visual Aids(Візуальні засоби) дозволяє скористатися деякими додатковими засобами, що допомагають зорієнтуватися у тривимірному просторі:

? Compass(Компас) – зображення на екрані доповниться трьома колами – X, Yі Z, розташованими у взаємно перпендикулярних площинах;

? Grid(Сітка) – у площині XYвимальовується сітка;

? UCS Icon(Знак ПСК) – додає на екран тривимірну піктограму ПСК (ця функція включена за замовчуванням).

Побудова нових об'єктів завжди відбувається шляхом завдання координат. Як у двовимірному, і у тривимірному просторі при цьому можуть застосовуватися різні методи. Щоправда, введення тривимірних координат має деякі особливості, які ми й розглянемо.

При побудові тривимірних об'єктів можна використовувати самі способи завдання координат, які застосовуються при двомірному моделюванні. Відмінною особливістю вказівки просторових координат є лише те, що до осей Xі Y,використовується раніше, додається ще й вісь Z,проходить перпендикулярно до площини XY.Тому положення точок тепер визначатиметься трьома координатами: x, yта z

Що ж до полярних координат, застосовуваних у двомірних кресленнях, то тривимірному просторі їх аналогами є циліндричні і сферичні координати. Крім того, ставити координати можна і в інтерактивному режимі, тобто вказуючи їх безпосередньо на кресленні за допомогою миші.

У тривимірному просторі декартові координати мають формат @X, Y, Z. Як видно, прямокутні координати майже так само вказувалися і у двомірному просторі – лише додалася третя координата. Нагадаємо, що символу @ може і не бути, тоді положення точки буде задано щодо початку поточної системи координат – абсолютні координати. Якщо цей символ присутній, то задається положення точки щодо попередньої, тобто використовуються відносні прямокутні координати. У тривимірних кресленнях найчастіше застосовують саме відносні координати.

Абсолютні циліндричні координати подаються у форматі відстань<угол,расстояние . У цьому записі перша відстань – це довжина проекції на площину XYвектора, що починається на початку поточної системи і закінчується в точці координати якої задаються. Кут вказує значення між віссю Xта згаданою проекцією вектора на площину XY. Друга відстань, яка вводиться після коми, – це зміщення точки вздовж осі Z. Як видно, циліндричні координати відрізняються від полярних лише додаванням координати z Як задається точка з координатами 10<30,5 показано на рис. 9.13.

Рис. 9.13.Вказівка ​​точки методом абсолютних циліндричних координат

Якщо застосовуються відносні циліндричні координати, перед попереднім записом буде ще доданий символ @. Тоді координата точки вказуватиметься шляхом зміщення її щодо попередньої. Слід зазначити, що з використанні циліндричних координат, як абсолютних, і відносних, віддалені відстані фактично є катети прямокутного трикутника.

Абсолютні сферичні координати подаються у форматі відстань<угол <угол. В данной записи расстояние – это длина вектора, который проходит от начала координат до указываемой точки. Первый угол отсчитывается от осиXдо векторної проекції на площину XY.Ще одне значення, яке слід вказати – це кут між площиною XYта згаданим вектором. Крапка з координатами 5<30<45 показана на рис. 9.14.

Рис. 9.14.Вказівка ​​точки методом абсолютних сферичних координат

Сферичні координати також можуть бути відносними. В цьому випадку як завжди додається знак @, а координата точки вказується шляхом усунення її від попередньої точки. Слід зазначити, що на відміну від циліндричних координат, де відстань до точки вказувалося непрямим чином, у сферичних координатах відстань до точки вказується прямо.

Координатні фільтри призначені для вказівки координат комбінованим способом - вибираючи точки за допомогою перехрестя на кресленні і вводячи координати, що відсутні, з клавіатури. Існують такі фільтри точок: X, Y, Z, XY, YZ і. XZ. Наприклад, запис. XY означає, що координати x і yви зможете "скопіювати" з креслення, а координату z задати іншим способом - введенням з клавіатури. Припустимо, необхідно вказати точку, віддалену від кінця відрізка, розташованого в горизонтальній площині, в напрямку осі Zна задану відстань. Робиться це так.

1. Викличте будь-яку команду побудови графічного об'єкта, наприклад LINE.

2. Наберіть у командному рядку. XY, щоб задати координати x та yдля нової точки.

3. Клацніть кнопкою миші на точці координати x, yякої необхідно скопіювати. Зазвичай використовується один з режимів об'єктної прив'язки.

4. Перемістіть курсор вертикально вгору та введіть координату з клавіатури Zстворюваної точки.

Ми розглянули фільтр. XY докладно, тому що він найчастіше використовується при тривимірних побудовах: нерідко модель починають викреслювати в площині XY, а потім вже задають зміщення у вертикальному напрямку. Застосування координатних фільтрів – досить трудомісткий спосіб завдання координат, проте трапляється так, що задати точку будь-яким іншим методом ще складніше.

У цілому нині, фільтрація точок застосовується досить рідко, оскільки застосування об'єктних прив'язок значно спрощує побудова об'єктів.

Як у двовимірних, так і в тривимірних кресленнях прив'язка до існуючих об'єктів набагато спрощує побудову моделі. Використання об'єктної прив'язки дозволяє вказати потрібну точку, причому зробити це з абсолютною точністю. Однак не слід забувати, що на тривимірних кресленнях у певних видах деякі об'єкти можуть зливатися. Тому слід вибирати вид без цього недоліку. В іншому ж використання прив'язки до об'єктів у двомірних моделях повністю аналогічне до застосування її в тривимірному просторі.

Основною системою координат AutoCAD є прямокутна декартова система координат, яка називається світовою системою координат (МСК).

Вона використовується за умовчанням під час створення нового креслення. Напрямок осей демонструється за допомогою трьох стрілок (рис. 9.15). У тривимірних кресленнях осі Xі Yскладають горизонтальну площину, а вісь Zспрямована перпендикулярно догори, тобто за умовчанням вісь Xвідповідає ширині об'єкта, Y- глибині, а по осі Zвідраховується висота.

Рис. 9.15.Тривимірне позначення системи координат в AutoCAD

Окрім присутньої у всіх кресленнях МСК, ви можете створити кілька власних систем координат, званих користувачами систем координат (ПСК). Застосування ПСК зазвичай виправдане при створенні тривимірних моделей, в яких присутні площини, не паралельні XY.Щоб виконувати побудови в таких площинах, необхідно створити систему координат, площину XYв якій буде паралельна до однієї з поверхонь об'єкта.

Програма AutoCAD має багаті можливості для тривимірного моделювання. З прочитаного розділу ви дізналися про існування трьох видів моделі для представлення об'єктів у тривимірному просторі. Ви ознайомилися з режимами перегляду тривимірних об'єктів як за допомогою статичних видів, так і за допомогою різних інтерактивних режимів. Володіючи навичками завдання тривимірних координат, ви легко зможете перейти безпосередньо до побудови тривимірних моделей.

Програма для креслення комп'ютера?

Обчислювальна техніка проникла у всі сфери людської діяльності. Не стало винятком і інженерна справа.

Епоха кульманів та олівців пройшла, тепер для створення якісних креслень використовують спеціальне ПЗ та принтери.

До того ж, використання подібних програм є всім бажаючим, тобто якісні креслення вийшли за межі конструкторських бюро.

У відповідному сегменті є безліч гідних САПР (систем автоматизованого проектування).

Особливу увагу варто приділити трьом представникам: AutoCAD, Компас-3D та NanoCAD. Саме цим програмам і присвячено цей матеріал.

Autodesk AutoCAD

Одна з найбільш затребуваних САПР як серед професійного проектування, так і в колах любителів.

Компанія Autodesk постійно вдосконалює креслення на комп'ютері в AutoCAD, додаючи все більше можливостей. Нові версії виходять регулярно, з періодичністю на рік.

Функціональні особливості

Програма для 3d креслення дозволяє створювати як двомірні проекти, і тривимірні креслення. При цьому можливості рендеру тривимірних об'єктів не поступаються повноцінним редакторам.

Функції 2D моделювання роблять із AutoCAD не просто електронний кульман, але потужний інструмент для створення якісних креслень.

Програма підтримує роботу з кресленнями у трьох форматах: DWG (закритий формат для редагування креслень AutoCAD), DWF (формат для публікації креслень) та DXF (формат для роботи з кресленнями AutoCAD в інших програмах).

Достоїнства і недоліки

Ця САПР має безліч переваг, однак вони мають свою ціну. За багатий функціонал доведеться платити багато грошей.

З іншого боку, дешевші версії програми з урізаним функціоналом (AutoCAD LT) і безкоштовна версія для використання в освітніх цілях.

Позитивні властивості:

Величезний набір інструментів та функцій для професійного проектування.

Можливість інтеграції з електронними таблицями Excel.

Робота із макетами.

Недоліки:

Висока вартість базової версії ПЗ.

Високі вимоги до системи.

Сфера використання

Застосовується AuotCAD у сфері професійного проектування обладнання, дизайну, архітектури та навіть з освітньою метою.

Будь-яка сучасна галузь виробництва, яка потребує створення креслень, не може обійтися без гідного програмного забезпечення для створення проектів. Найчастіше це саме AutoCAD.

Аскон КОМПАС

"КОМПАС" - це ціла родина програмних засобів для створення електронних креслень.

Цікаво! Основна особливість САПР у тому, що розробляється вона російською компанією та має оригінальне обчислювальне ядро. Креслення, створені за допомогою Компас, повністю відповідають державним стандартам.

Програма для креслення на комп'ютері Компа дозволяє проектувати деталі, цілі механізми і навіть будівлі.

Функціональні особливості

Програма підтримує роботу з багатьма найпоширенішими форматами електронних креслень, що дозволяє ефективно співпрацювати з фірмами, які користуються іншими середовищами проектування.

Основою для готового креслення є 3D модель. При цьому дані в кресленні 2D динамічно змінюються з редагуванням об'ємної моделі.

На основі готового креслення відбувається складання проектної документації, що повністю відповідає державним стандартам.

При цьому стандарти постійно оновлюються завдяки спеціальній службі "КОМПАС Аудит".

З 2008 по 2013 існувала програма для креслення на комп'ютері онлайн від КОМПАС.

Достоїнства і недоліки

Програма найбільш поширена на території РФ, що не дивно з огляду на розробників. Є і закордонні локалізації, але попит на них не такий великий.

Серед безлічі переваг варто відзначити такі:

Простота освоєння та використання.

Велика база бібліотек, що приєднуються.

Активна розробка та постійне вдосконалення.

Широкий інструментарій.

Орієнтованість на російського користувача.

Недоліки:

Висока ціна.

Вимоги до ресурсів комп'ютера.

Сфера використання

КОМПАС широко застосовується як професійної діяльності, і у освітніх цілях.

Безкоштовних версій програми не існує, проте в освітніх цілях використовується дешевша КОМПАС 3D LT з урізаними функціями.

Безліч вітчизняних підприємств використовує даний САПР для створення креслень та проектної документації для типових та оригінальних деталей та вузлів.

Для побудови аксонометричних проекцій застосовують способи координат, вторинних проекцій, перерізів, вписаних сфер, проекційного зв'язку та ін.

Способи координат.

Часто доводиться, використовуючи ортогональні проекції, будувати аксонометричні зображення по координатах. При побудові необхідно відкладати по осях аксонометрії відповідні розміри, взяті з ортогонального креслення.

Плоскі та просторові криві будують за координатами окремих точок. Приступаючи до креслення деталей в аксонометрії, слід перш за все вирішити, уздовж якої осі буде спрямований той чи інший їх розмір. Зазвичай довжину відкладають вздовж осі OX, ширину вздовж осі OY і висоту вздовж осі OZ.

Аксонометричні координати, що відкладаються паралельно до відповідних осей, дорівнюють натуральним координатам X, Y, Z, виміряним за ортогональними проекціями та помноженими на відповідний показник спотворення (рисунок 11.28).

Малюнок 11.28

На малюнку 11.29 показано виконання аксонометрії деталі з чвертю вирізу

Малюнок 11.29

Способи перерізів.

За цим комплексним кресленням предмета спочатку будують аксонометричні проекції фігур перерізу, потім докреслюють частини зображення предмета, розташовані за площинами, що січуть. Другий спосіб полегшує побудову, звільняє креслення від зайвих ліній (рисунок 11.30).

Малюнок 11.30

При виборі виду аксонометричного зображення необхідно враховувати таке: якщо тіло має квадратну форму або окрема частина предмета квадратна, слід виконувати прямокутну диметричну проекцію цього тіла, так як у прямокутній ізометрії погіршується наочність зображення.

Інші способи побудови аксонометричних проекцій докладно розглянуто у підручнику «Будівельні креслення» автори Будасов Б.В., Каменський В.П. (Будвидав 1995 р. зі змінами).

Перетин тіл в аксонометрії. Перетин циліндричних поверхонь.

Для побудови ізометричної проекції циліндрів, що перетинаються, необхідно побудувати лінію перетину цих тіл (глава 8 п.8.3; п.8.4) на комплексному кресленні (рисунок 11.31).

Малюнок 11.31

Побудова прямокутної ізометричної проекції циліндрів, що перетинаються, починають з побудови ізометрії вертикального циліндра. Далі через точку о 1 паралельно осі ох проводять вісь горизонтального циліндра. Положення точки о1 визначається висотою h, взятої з комплексного креслення (рисунок 11.31). Відрізок, рівний h, відкладають від точки о вгору по осі о z (рисунок 11.32). відкладаючи від точки о 1 по осі горизонтального циліндра відрізок l, отримаємо точку о - центр основи горизонтального циліндра.

Малюнок 11.32

Ізометрія лінії перетину будується по точках за допомогою трьох координат, як це було показано на малюнку 2. проте в даному прикладі шукані точки можна побудувати дещо інакше.

Так, наприклад, ізометрію точок 3 і 2 будують наступним чином. Від центру 0 2 (рис.11.32) вгору по прямій, паралельній осі о'z, відкладають відрізки m і n, взяті з комплексного креслення. Через кінці цих відрізків проводять прямі, паралельні осі о'у', до перетину з еліпсом або овалом (підставою горизонтального циліндра) в точках 3'1 і 2'1. Потім з точок 3' 1 і 2' 1 проводять прямі, паралельні осі о'х', і на них відкладають відрізки, рівні відстані від основи горизонтального циліндра до лінії перетину, взяті з фронтальної або горизонтальної проекції комплексного креслення, наприклад, відрізок 3' 1 3´ = 3 1 3. Кінцеві точки цих відрізків належать ізометрії ліній перетинів. Через ці точки проводять по лекалу криву, виділяючи її видимі та невидимі частину.

Перетин поверхонь призм та пірамід.

У прийомах побудови проекції лінії перетину двох прямих призм багато спільного з побудовою ліній перетину двох циліндрів. Якщо ребра двох призм взаємно перпендикулярні (рисунок 11.33), лінія перетину призм будується наступним чином.

Малюнок 11.33

В даному випадку горизонтальна та профільна проекції лінії перетину збігаюся відповідно з горизонтальною проекцією п'ятикутника (основа однієї призми) та з профільною проекцією частини чотирикутника (основа іншої призми). Фронтальну проекцію ламаної лінії перетину будують по точках перетину ребер однієї призми з іншою гранями.

Наприклад, взявши горизонтальну 1 1 і профільну проекції 1 1 точки 1 1 перетин ребра п'ятигранної призми з гранню чотиригранної і користуючись відомим прийомом побудови, за допомогою лінії зв'язку можна легко знайти і фронтальну проекцію 1 2 точки 1 1 , що належить лінії перетину призми.

Ізометрична проекція лінії перетину двох призм може бути побудована координатами точок цієї лінії.

Малюнок 11.34

Наприклад, ізометрію двох точок 5' і 5' 1 симетрично розташованих на лівій грані п'ятигранної призми будують так. Приймаючи для зручності побудов за початок координат точку о', що лежить на верхній підставі п'ятигранної призми, відкладаємо вліво від о' за напрямом, паралельному ізометричній осі о'х', відрізок о'Е', що дорівнює координаті х 5 взятої з комплексного креслення на фронтальній чи горизонтальній проекції. Далі з точки Е´ вниз паралельно осі o´z´ відкладаємо відрізок Е´F´, рівний другій координаті z 5 = a, і, нарешті, від точки F´ вліво та вправо паралельно осі о´y´ відкладаємо відрізки F´5´ і F´5´ 1 , рівні третьої координати у 5 = .

Далі від точки F' паралельно осі оx' відкладаємо відрізок n, взятий з комплексного креслення. Через його кінець проводимо пряму, паралельну осі о'y, і відкладаємо на них відрізок, рівний с. Вниз паралельно осі о'z' відкладаємо відрізок, рівний b, і паралельно о'y - відрізок, рівні до. В результаті отримуємо ізометрію основи чотиригранної призми.

Точки 1' і 4' на ребрах п'ятигранної призми можна побудувати, використовуючи тільки одну координату z.