Ćwiczenie nr 3 - Projektowanie typowych elementów.pdf - cad - sebazietek

Ćwiczenie 3 - Projektowanie typowych elementów

mechanicznych

Obiekty graficzne

Model geometryczny budujemy przy pomocy obiektów zwanych prymitywami. Obiekty te można po-

dzielić na płaskie oraz przestrzenne . Obiekty płaskie to takie, które można utworzyć tylko na płaszczyźnie

konstrukcyjnej , którą jest płaszczyzna XY aktualnego układu współrzędnych, pozostałe to obiekty prze-

strzenne. W przestrzeni modelu można także umieszczać obiekty graficzne nie będące obiektami geome-

trycznymi np. tekst. Do takich obiektów niektórych poleceń edycyjnych np. utnij , przerwij nie da się

zastosować. Każdy obiekt ma swoją nazwę, która ukazuje się po zastosowaniu polecenia lista . Nazwy

te będą podawane niżej przy opisach poszczególnych obiektów.

Odcinek (LINE)

Ten obiekt jest elementem przestrzennym i tworzy się go poleceniem linia a także niejawnie polece-

niem fazuj . Mimo, że polecenie linia tworzy od razu cały łańcuch odcinków połączonych ze sobą koń-

cami, to każdy segment tak utworzonej łamanej jest oddzielnym obiektem graficznym. Jeśli w odpo-

wiedzi na prośbę o podanie pierwszego punktu wciśniemy ENTER to pierwszy odcinek dowiąże się do

ostatnio narysowanego punktu a jeśli tym punktem był koniec łuku to odcinek ten będzie dodatkowo

do niego styczny w punkcie końcowym.

Łuk (ARC)

Jest to płaski obiekt i tworzy się go poleceniem łuk , oraz niejaw-

nie poleceniami zaokrągl , a także utnij i przerwij w zastosowaniu

do innych łuków lub okręgów. Standardowo polecenie łuk rysuje

łuk przez trzy punkty (na rys. 1 P, D, K) – w przypadku większo-

ści łuków ta opcja jest trudna do zastosowania z uwagi na pro-

blemy z wskazaniem punktu D. Polecenie łuk oferuje też inne

opcje, które pozwalają utworzyć łuk w zależności od posiadanych

danych. Do dyspozycji stoją następujące opcje Koniec – wskaza-

nie końca łuku; śrOdek – wskazanie środka łuku; Kąt – wskaza-

nie kąta rozwarcia (wartości ujemne zmieniają wygięcie łuku);

cięciwa – podanie długości cięciwy; pRomień – podanie promie-

nia łuku; zWrot – podanie kierunku stycznej w pierwszym, punk-

cie łuku. Dodatkowo ENTER – wciśnięty na początku pozwala

dowiązać się stycznie do ostatnio narysowanej linii lub łuku. Wszystkie dopuszczalne kombinacje opcji

są zgromadzone w menu i dlatego najlepiej jest je wydawać właśnie stamtąd. Należy pamiętać o tym, że

o stronie wygięcia łuku decyduje kolejność podawania punktów P i K. Jeżeli nie można tych punktów

wskazać w takiej kolejności, aby łuk wygiąć w odpowiednim kierunku to trzeba rozważyć narysowanie

go z użyciem opcji Kąt lub zWrot . Pierwsza pozwala wygiąć łuk w przeciwnym kierunku do standardo-

wego jeśli poda się ujemne wartości kąta. Druga pozwala określić wygięcie przez ciągnięcie myszą od-

cinka wyznaczającego kierunek stycznej w punkcie początkowym.

Rys. 1. Sposoby rysowania łuku

Okrąg (CIRCLE)

Jest to płaski obiekt, który tworzymy poleceniem okrąg przez podanie środka i promienia lub środka i

średnicy (opcja D ) a także przez podanie dwóch punktów wyznaczających końce średnicy (opcja 2p )

lub przez trzy punkty (opcja 3p ). Można też utworzyć okrąg znając jego promień oraz wiedząc od ja-

kich obiektów ma być on styczny (opcja Ssr – Styczny-Styczny-pRomień). Chcąc wpisać okrąg w trzy

obiekty np. linie lub inne okręgi posługujemy się opcją ( 3p ) z trzykrotnym użyciem trybem lokalizacji

punku Styczny .

Elipsa, łuk eliptyczny (ELLIPSE)

Elipsa i łuk eliptyczny to w gruncie rzeczy ten sam płaski obiekt (dla elipsy kąt wypełnienia łuku wyno-

si 360º) i tworzy się go poleceniem elipsa . Można ją utworzyć podając krańce jednej osi i długość dru-

Polilinia (LWPOLYLINE lub POLYLINE)

Polilinia jest złożonym obiektem geometrycznym. Są dwa rodzaje polilini. Pierwsza tzw. polilinia 2D

jest płaskim obiektem składającym się z segmentów (odcinki lub łuki) połączonych ze sobą końcami.

Dodatkowo każdy z tych segmentów, może mieć określoną szerokość początkową i końcową. Polilinia

2D musi byś rysowana na płaszczyźnie konstrukcyjnej. Dodatkowo stosując polecenie edycji polilinii

edplin można nadać jej kształt splajnu lub gładkiej krzywej sklejonej z łuków. Polilinia 3D jest łamaną

składającą się tylko z odcinków. Obie rodzaje polilinii są pojedynczymi obiektami. Polilinię 2D tworzy

się poleceniem plinia a także prostok (tworzy polilinię w kształcie prostokąta); pierścień (tworzy cztery

łuki o określonej grubości dającej kształt wypełnionego pierścienia – grubego okręgu); wielobok (poli-

linia w kształcie foremnego wielokąta) oraz revcloud (polilinia w kształcie chmurki). Przykłady polilinii

pokazuje rysunek 2.

Rys. 2. Przykłady obiektów narysowanych za pomocą poliinii

Obiekty narysowane niebieskim kolorem stworzono poleceniami: prostok , wielobok i revcloud . Na

rys. 3 pokazano skutki przekształcenia poleceniem edplin polilinii (P) w krzywą (K), splajn (J) oraz

zmiany szerokości (S). Zauważ, że szerokość da się zmienić, ale będzie już jednakowa dla wszystkich

segmentów. Indywidualna zmiana szerokości jest możliwa po wyborze opcji Edwierzch . Uwaga dodat-

kowa – jeśli wykona się przekształcenie polilinii w krzywą lub splajn a potem z powrotem w polilinię to

po takiej operacji gubi się łuki. To znaczy, że wszystkie segmenty łukowe stają się odcinkami.

Splajn (SPLINE)

Splajn jest płaską gładką krzywą dopasowaną do ciągu punktów z podaną tolerancją. AutoCAD wyko-

rzystuje matematykę NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline). Są to parametryczne krzywe, które

składają się z kawałków krzywych wielomianowych (zwykle 2 lub 3 stopnia) a węzły krzywej są roz-

mieszczone nierównomiernie. W AutoCAD’zie krzywa ta jest określona szeregiem punktów dopasowania

tj. punktów, przez które ta krzywa przechodzi lub szeregiem punktów kontrolnych tj. punktów, które ma-

tematycznie określają przebieg krzywej. Splajn tworzy się poleceniem splajn , podczas którego podaje

się punkty dopasowania oraz na końcu kierunki styczne w punktach krańcowych.

giej lub wskazując środek (opcja śrOdek ), koniec pierwszej półosi i długość drugiej. Jeżeli wybierzemy

opcję oBrót to długość drugiej (pół)osi może byś wyliczona jako długość rzutu hipotetycznego pro-

mienia okręgu, którego promień/średnica są równe pierwszej półosi/osi rysowanej elipsy na płaszczy-

znę pod podanym kątem. Podanie kąta 0º lub 180º oznacza narysowanie okręgu zaś bliskie 90º lub

270º prawie odcinka. Ta opcja jest przydatna, wtedy gdy chcemy narysować elipsę jako rzut okręgu o

znanym promieniu pod znanym kątem. Łuk eliptyczny rysuje się tak samo tylko na końcu dodatkowo

należy określić kąty początku i końca łuku.

Rys. 3. Edycja polilinii

Rys. 4. Krzywa typu splajn, a) punkty dopasowania, b) punkty kontrolne

Obszar (SOLID), Trasa (TRACE)

Oba płaskie obiekty są czworokątami wypełnionymi kolorem obiektu. Pierwszy obiekt może być także

trójkątem i tworzy się go poleceniem obszar . Polecenie to tworzy od razu szereg wielokątów stykają-

cych się bokami (czworokąty) lub wierzchołkami (trójkąty). Podczas polecenia podajemy punkty

(wierzchołki) figury. Jeśli chcemy zbudować trójkąt to na pytanie o punkt czwarty należy wcisnąć EN-

TER.

Rys. 5. Figury narysowane poleceniem obszar

Na rys. 5 pokazano wpływ kolejności podawania punktów na kształt obszaru.

Trasa jest z kolei czworokątem, który tworzony jest na podobnej zasadzie jak odcinki o stałej sze-

rokości. Trasę tworzy się poleceniem trasa ( _trace ). Należy jednak stwierdzić, że trasa jest przestarza-

łym obiektem i zastępuje się ją polilinią, która oferuje większe możliwości. Wygląd trasy oraz jej zmo-

dyfikowany segment pokazano na rys. 6 .

Rys. 6. Obiekty narysowane poleceniem trasa

Oba obiekty wykorzystujemy do rysowania elementów, które są z natury wypełnione. Na przykład

symbole spawów, ścieżki w obwodach drukowanych itp.

Przykrycie (WIPEOUT)

Ten obiekt jest dowolnym wielokątem, który ma tą właściwość,

że jest jakby wypełniony kolorem tła i przykrywa obiekty utwo-

rzone wcześniej. Rolą tego obiektu jest tworzenie specjalnych

efektów graficznych polegających na zasłanianiu fragmentów ry-

sunku (rys. 7).

Tworzy się go poleceniem przykryj , w czasie którego podaje

się kolejne wierzchołki wieloboku. Polecenie kończy się wciśnię-

ciem ENTER. Polecenie umożliwia też określenie (opcja Ramka )

czy brzegi przykrycia mają być widoczne. Opcja Polilinia umoż-

Rys. 7. Trójkąt utworzony

poleceniem przykryj

liwia zamianę zamkniętej polilinii (musi składać się z samych odcinków) na obiekt typu przykrycie. Sto-

sując polecenie do zmiany kolejności rysowania obiektów porzwyś można zmieniać sposób przykry-

wania obiektów.

Kreskowanie

Kreskowanie jest złożonym elementem graficznym. Jest to blok składający się z szeregu odcinków

utworzonych w płaszczyźnie konstrukcyjnej, tak aby wypełniały stosownym wzorem pewną część

płaszczyzny wyznaczoną przez obwiednię. Do kreskowania stosuje się polecenie gkreskuj oraz kreskuj .

Kreskowanie tworzy się dwukrokowo. W kroku pierwszym wyznacza się wzór i jego parametry takie

jak skala czy kąt obrotu. W kroku drugim definiuje się obszar kreskowania.

Wzór wybiera się w oknie dialogowym pokazanym na rys. 8 w zakładce Kreskowanie . Najpierw

wybieramy typ wzoru (pole Typ ). Typ Standardowy oznacza wybór z biblioteki wzorów według nazwy

lub według wyglądu (przycisk ... w polu Wz ór ). Typ Użytkownika oznacza kreskowanie tylko równole-

głymi liniami lub równoległymi liniami na krzyż (zaznaczone pole Na krzyż ). To odpowiada wzorom

ANSI31 oraz ANSI37 (na krzyż) dla typu Standardowy .

Rys. 8. Widok okna dialogowego polecenia kreskuj

Pole K ąt pozwala nam ustalić kąt obrotu wzoru (wzór taki jaki go widzimy w polu Próbka jest pokazany

pod kątem zerowym), zaś pole S kala ustalić gęstość wzoru. W przypadku typu wzoru Użytkownika za-

miast pola S kala czynne jest pole O dstępy , w którym podajemy odległość między liniami w jedn. rys. W

polu (obok zakładki) Kreskowanie wartość Zespolone oznacza, że kreskowanie lub wypełnienie jest ak-

tualizowane przy modyfikowaniu obwiedni, zaś Rozbite , że jest niezależne od obwiedni.

Rys. 9 Kreskowanie wzorem: a) użytkownika pod katem 45º lub ANSI31 pod kątem 0º; b,c) BRICK pod kątem

odp. 0º i 45º; d) HONEY pod kątem 0º; e) wypełnienie kolorem

Obszar kreskowania ustala się jednym z trzech sposobów. Pierwszy to wskazując, które obiekty mają

być granicami kreskowania (przycisk W y bierz obiekty ). Skutkiem ubocznym tego sposobu jest dość nie-

oczekiwany wynik kreskowania, jeśli obiekty ograniczające nie stykają się punktami końcowymi. W tym

przypadku bezpiecznie jest wskazywać pojedyncze obiekty zamknięte takie jak: okręgi, elipsy, regiony

czy zamknięte polilinie i splajny. Tym niemniej nie jest konieczne, aby obiekty te formowały zamknięty

obszar. Dzięki temu można na przykład zakreskować obszar zawarty między dwoma równoległymi

odcinkami (patrz Rys. 10 a.).

Drugi sposób polega na wskazaniu punktu wewnątrz jakiegoś obszaru ograniczonego liniami

(przycisk W skaż punkty ). W tym przypadku program dokona analizy rysunku i zaproponuje obwiednię

jako „najciaśniejszą” pętlę obejmującą dany punkt oraz wszystkie inne możliwe do utworzenia nieprze-

cinające się pętle tworzące wewnętrzne „wyspy”. Odbywa się to dokładnie tak jak w przypadku two-

rzenia regionów poleceniem obwiednia . Wskazany punkt powinien leżeć wewnątrz obszaru otoczone-

go liniami tworzącymi zamknięty obszar. Zamkniecie nie musi być dokładne. Na zakładce Zaawanso-

wane w polu Tolerancja przerwy można ustalić maksymalną odległość jaka może być między końcami

linii, aby zostały one uznane jako jeszcze stykające się. W tej zakładce można dodatkowo w grupie

Typ obiektu zaznaczyć pole [x] Zachowaj obwiednie . To spowoduje, że oprócz kreskowania/wypełnienia

utworzona zostanie dodatkowo polilinia lub region obejmujący to kreskowanie. Dlatego polecenie

gkreskuj można uznać za dodatkowe polecenie tworzenia polilinii lub regionu.

Rys. 10 Kreskowania wykonane przy różnym sposobie zdefiniowanie obwiedni a) wskazaniem obiektów (czte-

rech odcinków nie połączonych końcami lecz przecinających się); b) wskazaniem punktu (pokazuje go kursor)

wewnątrz obrysu wyznaczonego czterema odcinkami jak w (a); c) w trakcie polecenia kreskuj [obwiednia (dwie

polilinie) po jej wyznaczeniu została porzucona].

Trzeci sposób możliwy TYLKO w poleceniu kreskuj to zdefiniowanie obwiedni w trakcie realiza-

cji polecenia. Zdefiniowane obwiednie mogą być potem zachowane jako polilinie lub zostać porzuco-

ne. Aby zrealizować kreskowanie w ten sposób należy na pytanie

Wybierz obiekty: ENTER

wcisnąć ENTER. W odpowiedzi program przechodzi do fazy tworzenia tymczasowej polilinii. Dialog

wygląda wówczas tak:

Zapamiętać polilinię obwiedni? [Tak/Nie] <N>: wybieramy właściwą odpowiedź wg potrzeb

Określ punkt początkowy: wskazujemy pierwszy punkt tworzonej obwiedni

Określ następny punkt lub [łUk/cIęciwa/Cofaj]: wskazujemy drugi punkt obwiedni

...

Określ następny punkt lub [łUk/Zamknij/cIęciwa/Cofaj]: wskazujemy kolejne punkty

...

W tej części polecenie realizowane jest jak podczas rysowania polilinii. Zakończenie rysowania ob-

wiedni klawiszem ENTER. Po zakończeniu rysowania jednej obwiedni możemy rysować kolejną lub

zakończyć wciskając ENTER w odpowiedzi na pytanie Określ punkt początkowy nowej obwied-

ni lub <wykonaj kreskowanie>:

Ćwiczenie nr 3 - Projektowanie typowych elementów.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: