Ćwiczenie nr 17,18 + Grafika inzynierska.pdf
(
1443 KB
)
Pobierz
445586392 UNPDF
Ćwiczenienr17Modelowaniebryłowe
Tworzenie modeli bryłowych
Modelowaniebryłowejestnajbardziejprzydatnewprojektowaniumaszynowym.Dotworzeniabrył
stosujesiętechnikęCSG(ConstructiveSolidGeometry).Polegaonanaskładaniumodeluzbazowych
elementów zwanych prymitywami przy pomocy tzw. operacji bool’owskich. Operacje te odpowiadają
trzem podstawowym działaniom na zbiorach: sumie, róŜnicy i iloczynowi (części wspólnej) (rys. 1
b,c,d).Programoferujenastępująceprymitywy(rys.1a):prostopadłościan,stoŜek,walec,kula,torusiklin,
któretworzysięodpowiedniopoleceniami:
kostka
,
sto
Ŝ
ek
,
walec
,
sfera
,
torus
oraz
klin
.
a)
b)
c)
d)
Rys.1.Prymitywy(a)orazpodstawoweoperacjenanich:b–suma,c–róŜnica,d–iloczynkostkiikuli
Operacjeboolowskienabryłachwykonujesiętymisamymipoleceniami,conaregionachczyli
suma
,
ró
Ŝ
nica
oraz
iloczyn
. Operacje te pozwalają na „warsztatowe” podejście do modelowania.
Poleceniesumowaniaodpowiadałączeniu„stapianiu”brył,zaśpoleceniaróŜnicyiiloczynuoperacjom
„skrawania”i„wycinania”.Wdwóchostatnichprzypadkachpewnebryływybranedooperacjipełnią
rolę „narzędzia”. Dla róŜnicy będą to zawsze bryły odejmowane, zaś dla iloczynu jest to kwestią
uznania. W obu przypadkach obrabiana bryła jest cięta wzdłuŜ ścian „narzędzia” przy czym, dla
róŜnicy jej część objęta „narzędziem” jest odrzucana zaś przy iloczynie zatrzymywana. Skutki ich
zastosowaniapokazanonarysunku1b,c,d.Naprzykładna(c–róŜnica)narzędziemskrawającym
„wirtualnymfrezem”jestkula,którausuwaczęśćkostki,któraznalazłasięwzasięgukuli.Zkoleina(d
–iloczyn)niemaznaczeniacowybierzemyzanarzędzie„wycinające”.JeŜeliuznamyŜebędzieto
kostkatoonawycinazkulitączęść,która
znalazła się wewnątrz kostki, a jeŜeli
będzietokulatoonawycinazkostkitą
część,któraznalazłasięwewnątrzkuli.W
obuprzypadkachskutekjesttensam.
Innym sposobem na tworzenie juŜ
całkiem skomplikowanych w kształcie
brył jest uŜycie poleceń
wyci
ą
gnij
oraz
przekr
ęć
. Pierwsze z nich pozwala na
tworzeniebryłwalcowychistoŜkowych.
Robi się to przez wyciągnięcie regionu
(
wyci
ą
gnij
) wzdłuŜ określonej krzywej
lub prostej normalnej do regionu.
Wybierając odpowiedni kąt zwęŜania
tworzy dostajemy bryły walcowe (kat
zwęŜania0º)orazstoŜkowe(katzwęŜaniaróŜnyod0º).Drugieztychpoleceń(
przekr
ęć
)słuŜydo
robieniabryłobrotowych,któretworzysięprzezobrótregionu wokółwybranejosiozadanykąt
wypełnienia.WszystkiewymienionewcześniejprymitywymoŜnautworzyćprzezjednoztychdwóch
poleceń. Na przykład kulę utworzymy przez obrót regionu w kształcie półkola względem jego
średnicy,walecprzezwyciągnięcieregionuokrągłegoprostopadledojegopłaszczyzny,zaśtorusprzez
obrót tegoŜ regionu względem osi zawartej w jego płaszczyźnie. Na rys. 2 pokazano moŜliwości
omawianych poleceń. Jako punkt wyjścia uŜyto regionu w kształcie profilu lotniczego, który
wyciągniętowzdłuŜsplajnuorazwzdłuŜosiOZzezwęŜeniem1º.Ostatniabryłąpowstaławwyniku
obróceniaregionuwokółpokazanejosiokąt270º.
Podsumowaniemniechbędzierysunek3,naktórympokazanotrzysposobyutworzeniatulei.Pierwszy
(a)poleganaprzekręceniuprostokątnegoregionuwokółositulei,drugi(b)nawyciagnięciuregionuw
kształciepierścieniawzdłuŜjejosioraztrzeci(c)naodjęciuodsiebiedwóchwalców(prymitywów)o
Rys.2.Efektywyciagnięciaprofilulotniczego(odlewej)wzdłuŜ
splajnu,wzdłuŜosiOZzezwęŜeniem,orazobrotuwokółosio
kat270º.
średnicach odpowiednio równych średnicy zewnętrznej i wewnętrznej tulei. Drugi walec pełni rolę
„wirtualnego wiertła” mającego przejść na wylot, dlatego moŜe on być wyŜszy od tulei. Warto
zauwaŜyć, Ŝe zarówno metoda (b) jak i (c) wymaga uŜycia polecenia
ró
Ŝ
nica
przy czym w (b) w
zastosowaniu do regionów a w (c) do brył. Jest więc to kwestią wygody, który z tych sposobów
uŜyjemywkonkretnejsytuacji.
Region jest tym dla modelowania bryłowego czym krawędź dla modelowania
powierzchniowego i wraz z operacjami wyciągania, przekręcania oraz operacjami
bool’owskimijestpodstawąmodelowaniabryłowego.
a) b) c)
Rys. 3. Sposoby utworzenia tulei: a – przez przekręcenie prostokątnego regionu; b – przez wyciągnięcie
regionuwkształciepierścieniaorazc–przezodjecieodsiebiedwóchwalców.
Warto dodać, Ŝe zmienna systemowa ISOLINES steruje liczbą linii siatki stosowanej do
odwzorowania ścian zakrzywionych w krawędziowej prezentacji modelu zaś zmienna FACETRES
sterujewygładzeniemobiektówpodczascieniowaniaiukrywanianiewidocznychkrawędzi.
Porównując róŜne rodzaje modeli naleŜy stwierdzić, Ŝe modelowanie bryłowe jest łatwiejsze i
bardziejintuicyjne.DlaprzykładubryłoweutworzeniekostkiozaokrąglonychnaroŜnikachsprowadza
siędowyznaczeniaczęściwspólnejsześcianuikulicomoŜnazrobićwczasiekrótszymodminuty.
Modelująctopowierzchniowomusimysamiwyznaczyćkrawędzieprzenikania.Towymagawykonania
całegoszeregupomocniczychkrzywych,LUW’ówiwidokównieliczącdobrejznajomościgeometrii.
RealizacjategozadaniatymsposobemmoŜejuŜzająćnawetgodzinę.
Operacje 3D
Podstawowepoleceniaedycyjne:kopiowanie,obrót,skalowanie,przesuwanie,rozciąganielustroiszyk
działają na obiektach umieszczonych dowolnie w przestrzeni. W tym przypadku trzeba jednak
pamiętaćododatkowymwymiarze.Naprzykładpolecenie
obrót
faktyczniewykonujeobrótwybranych
obiektów wokół normalnej do płaszczyzny konstrukcyjnej przechodzącej przez wskazany punkt
obrotu.Podobniepolecenie
lustro
faktycznierealizujesymetriępłaszczyznowąwybranychobiektów
względempłaszczyznyprostopadłejdopłaszczyznykonstrukcyjnej,którejślademjestwłaśnieprosta
odbicia. Jedyną trudnością jaką stwarzają te polecenia jest potrzeba dopasowaniu płaszczyzny
konstrukcyjnejdoŜądanejosiobrotulubpłaszczyznyodbiciaprzypomocypolecenia
luw
.
Obok poznanych juŜ poleceń sterowanych parametrami podawanymi z płaszczyzny
konstrukcyjnejwystępująpolecenia
3dszyk
,
lustro3d
,
obroty3d
pozwalającewykonaćprzekształcenia
wg parametrów ustalanych poza płaszczyzną konstrukcyjną. Polecenia 3D pozwalają wykonać
wspomnianeoperacjebezkoniecznościzmianypłaszczyznykonstrukcyjnej.
Polecenie
3dszyk,
w wersji szyku
prostokątnego tworzy macierz trójwymiarową
czyli ustawia obiekty w kolumnach rzędach i
poziomach generując coś na kształt „sieci
krystalicznej”, zaś w wersji szyku kołowego
kopiuje obiekty wokół osi zadanej dwoma
punktami.Kolejnośćwskazywaniapunktówma
znaczenie jeśli nie wybieramy szyku w kącie
pełnym.Kierunekdodatnikątawypełnieniajest
ustalanyzgodniezregułąśrubyprawoskrętnej,
gdzie wektor ruchu śruby przy wkręcaniu
Rys. 4. Polecenie
3dszyk
– prostokątny 2x3x2 i
kołowywokółosirównoległejdoY.
pokrywasięzwektoremwyznaczonymprzezwskazanepunkty–odpierwszegododrugiego.Efekty
stosowania polecenia
3dszyk
w wersji prostokątnej i kołowej oraz połoŜenie płaszczyzny
konstrukcyjnejiosiobrotupokazujerysunek4.
W poleceniu
lustro3d
płaszczyznę odbicia moŜna wyznaczyć płaszczyzną płaskiego obiektu
(okrąg,elipsaitp.)–
Obiekt
;jejnormalnąipunktem–
o
ś
Z
;płaszczyznąwidokuipunktem–
Widok
;
płaszczyznami układu współrzędnych i
punktem–
XY
,
YZ
,
ZX
lubtrzemapunktami
–
3punkty
. Na rys. 5 pokazano, ten sam
efekt osiągnięty poleceniem
lustro
(a) po
przestawieniu płaszczyzny konstrukcyjnej
lub(b)
lustro3d
bezprzestawiania.
Wpoleceniu
obroty3d
ośobrotuustala
się jako normalna do obiektu i punkt –
Obiekt
;normalnadopłaszczyznywidokui
punkt–
Widok
;równoległadojednejzosii
punkt –
o
ś
X
,
o
ś
Y
,
o
ś
Z
lub przez dwa
punkty–
2punkty
.
b)
Wykaz polece
ń
Polecenie
Opis
kostka, (_box),
sfera (_sphere)
,
walec (_cylinder)
,
sto
Ŝ
ek (_cone),
klin (_wedge), torus (_torus)
M: Rysuj – Bryły
}
Bryły
Zespół poleceń do tworzenia brył. Patrz opis w tekście.
wyci
ą
gnij, _extrude
M: Rysuj – Bryły – Wyci
ą
gnij
Bryły –
Polecenie tworzy bryłę walcową przez wyciągnięcie
regionu
wzdłuŜ
normalnej do niego, z ewentualnym zwęŜeniem co umoŜliwia utworzenie
bryły stoŜkowej lub przez [ś
Ciezka
] wyciągnięcie go wzdłuŜ krzywej.
przekr
ęć
, _revolve
M: Rysuj – Bryły – Przekr
ęć
Bryły –
Polecenie tworzy bryłę obrotową przez obrócenie
regionu
wokół osi
wybranej dwoma punktami obiektem [
Obiekt
] lub równoległej od osi X
albo Y opcje
o
ś
X
,
o
ś
Y
.
Łączy, odejmuje lub wyznacza wspólną część brył. Wskazane bryły
składowe są usuwane a na ich miejsce powstaje nowa bryła zgodna z
wykonaną operacją.
suma (_union), ró
Ŝ
nica
(_substract), iloczyn (_intersect)
M: Zmiana – Edycja brył
}
Edycja brył –
3dszyk, _3darray
M: Zmiana - Operacje 3D - Szyk 3D
Wykonuje szyk prostokątny lub kołowy. Opis w tekście.
lustro3d, _mirror3d
M: Zmiana - Operacje 3D - Lustro 3D
Wykonuje lustro względem wybranej płaszczyzny. Opis w tekście.
Wykonuje lustro względem wybranej osi. Opis w tekście
obroty3d, _rotata3d
M: Zmiana - Operacje 3D - Obrót 3D
Legenda: –liniapoleceń;M:–menu; –paseknarzędziowy
a)
Rys.5Poleceniea
lustro
orazb
lustro3d
Ć
wiczenie nr 17 – zadania do wykonania
1.NanowymrysunkunarysujprymitywyoferowaneprzezAutoCAD’a:prostopadłościan,stoŜek,walec,kula,
torusiklinpoleceniami
kostka
,
sto
Ŝ
ek
,
walec
,
sfera
,
torus
oraz
klin
.Wymiarybrył:
-
sześcianoboku100,
-
prostopadłościanowymiarach60x80x200,
-
stoŜekopromieniupodstawy50iwysokości150,
-
walecopromieniupodstawy40iwysokości200,
-
sferaopromieniu30,
-
torusopromieniu50ipromieniuokręgu10,
-
klinodługości100,szerokości50iwysokości30.
2.Wykonaj:
·
Kostkęoboku100przewierconąprzezwszystkieśrodkiścian.Wceluwykonaniaotworuwśrodku
podstawynarysowaćwalec owysokości100ipromieniupodstawy30.Odjąćodkostkiwalecaby
uzyskać kostkę z otworem o promieniu 30 (uŜyć dwóch warstw osobnych na kostkę i walec).
Powtórzyćwykonaneoperacjedlapozostałychotworówtworzącpomocniczeukładywspółrzędnych.
·
StoŜekopromieniupodstawy100iwysokości300zdwomaotworami.Wtymcelupoutworzeniu
stoŜka narysować dwa walce na średnicy podstawy stoŜka kaŜdy w połowie promienia podstawy,
promieńwalca20,wysokośćnp.300.OdjąćwalceodstoŜka.
Fig.1.Bryłyiichprzecięcieorazprzekrój
b)PrzekrójstoŜka.
·
Na stoŜku z otworami wykonać polecenie przekrój (fig. 1b). W tym celu załóŜ nową warstwę na
przekrój.Nawarstwietejwykonajpolecenie
przekrój
wskazująctrzypunktywyznaczającepłaszczyznę
przekroju(np.wierzchołekstoŜka,środekpodstawyiśrodekjednegozwalców).
·
UstawLUWnapowierzchniprzekrojuizakreskujgo.
a)bryły
3.WykonajbryłowonakrętkęsześciokątnąwgwymiarówzponiŜszegorysunku
b)
a)
c)
Fig.2.Tworzenienakrętkisześciokątnej
Wskazówki.Narysujsześciokątiokrągizamieńjenaregion.Wyciągnijsześciokątnawys.–0.8orazkoło
nawys.–0.8zkątemzwęŜania60º.OtrzymasztakgraniastosłupiściętystoŜek.Wykonaj
lustro3d
stoŜka
względem pł. przechodzącej przez połowę wysokości graniastosłupa (wskaŜ środki jego 3 krawędzi
pionowych)fig.2b.Nawszystkichbryłachwykonajpolecenieiloczynwefekcie,któregootrzymaszbryłę
jaknafig.2c.Dozakończeniazadaniawystarczyodjąćodniejwalec.
4.Wykonajbryłowokołnierzwgwymiarówzfig.3.
Wskazówki.Narysujjednąpolówkęprzekroju(bezotworu)zamieńjanaregion iprzekręć.Przestaw
LUW na pow. czołową kołnierza. Wykonaj walec jako „narzędzie” do wiercenia o średnicy otworu i
wysokości większej od grubości kołnierza. Skopiuj go na średnicy podziałowej 6 razy (szyk kołowy)i
odejmijodbryły.
Fig.3.Kołnierz
Plik z chomika:
bartosz.binkowski
Inne pliki z tego folderu:
Ćwiczenie nr 1,2,3.pdf
(1386 KB)
Ćwiczenie nr 17,18 + Grafika inzynierska.pdf
(1443 KB)
Ćwiczenie nr 4,5,6.pdf
(1343 KB)
Ćwiczenie nr 8,9,10,11,12,13,14,16.pdf
(3183 KB)
Inne foldery tego chomika:
AutoCAD 2013 - video kurs
AutoCAD 2014 32 bit
AutoCAD 2014 64 bit
Kurs AutoCADa (DOC)
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin