Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 2.18 Mb.
|
Рис. 1.39 Аксонометрия валаЧтобы в глазомерном масштабе построить модель детали, представляющую собой тело вращения, с использованием топологических преобразований, из списка BSF прочтите файлы Valik.bsf, представляющий собой готовую модель валика и Сilpov.bsf – фрагмент цилиндрической поверхности, состоящий из 23 сечений, и отобразите их в виде каркаса зеленым и красным цветом соответственно). Построение модели выполняйте в режиме работы с сечениями. При этом последовательно каждое из сечений масштабируйте (уменьшайте или увеличивайте по сравнению с исходным сечением) и перемещайте вдоль оси (рис.1.40). Так как оси валика и фрагмента цилиндрической поверхности проходят через начало координат, то методика и порядок построения модели детали такие же, как при изготовлении моделей вазы, стакана и т.п. (см. урок 3). Созданную модель детали запишите в свой архив.  Рис. 1.40 Моделирование детали топологическими преобразованиями каркасаТеперь постройте ту же модель с использованием булевых операций. Для этого, мысленно расчлените деталь на простые геометрические элементы (цилиндры и конусы). Используя логические операции объединения, постройте наружную поверхность, вычитания - внутреннюю поверхность модели. Последовательно создавайте базовые элементы (цилиндры и конусы нужных размеров, руководствуясь, рис. 1.41) по одному, при необходимости, масштабируйте и перемещайте каждый из них на свое место. Чтобы система не отказывалась выполнять булевы операции, следует корректно располагать базовые элементы: следить за тем, чтобы перед выполнением операции они взаимно соприкасались один с другим или “вкладывались” друг в друга на величину порядка 0.01 мм. В случае появления нежелательных искажений (“артефактов”), полезно взаимно “развернуть” объекты вокруг продольных осей так, чтобы их линии каркасов не совпадали (разворот порядка 0.5°). Система работает устойчиво, если к имеющемуся объемному элементу (состоящему из одного или нескольких БЭФ) прибавлять (вычитать) только по одному БЭФ. Полученную модель детали запишите в архив.  Рис. 1.41 Чертеж валика Вопросы для повторения и самоконтроля
Глава II. ПЛОСКИЕ МОДЕЛИ ИЗДЕЛИЙ, СПОСОБЫ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 2.1 Алгоритмы построения плоских моделей Разработчики всех известных отечественных систем автоматизированного проектирования (САПР) таких как «Компас», T-flex, «Базис» и пр. начинали с разработок интерактивных (функционирующих в режиме диалога пользователя с ПЭВМ) средств автоматизации чертежно-графических работ на основе плоского (2D) геометрического моделирования. На рубеже 80 - 90-х годов их продукция (системы «Каскад», TopCad, «Базис», CherryCad) использовалась в конструкторских бюро ряда крупных промышленных предприятий СССР для составления, в основном, конструкторской документации. В «чертилках» того времени программистами были реализованы различные схемы создания изображений на плоскости. В одних реализован алгоритм рутинных действий чертежника, который, перечерчивая уже готовые разработанные конструктором изображения, формирует виды из отдельных геометрических примитивов, какими являются отрезок, дуга окружности и окружность. Изображения разрезов и сечений в этом случае строят аналогично: сначала получают контур (в виде т.н. полилинии), состоящий из тех же примитивов, а затем его штрихуют отрезками. Аналогичные алгоритмы работали в широко известной и разрекламированной в то время американской системе AutoCad v.10. При необходимости редактирования таких изображений пользователь сталкивался с трудоемкой задачей. Легче было построить изображение заново. Другая схема была реализована программистами, имевшими опыт творческой работы конструктора: алгоритм создания изображений предполагает использовать в качестве примитивов связанные области в виде контуров (прямоугольников, контуров с границами в виде ломаных линий или сплайнов), в атрибуты которых помимо типов линий входят атрибуты различной штриховки. Узлы таких контуров параметризованы: содержат информацию о величине радиуса. Изображения, полученные с использованием такого подхода, легко строятся и редактируются. Вторая схема была реализована отечественными программистами в системе CherryCad. CherryCad является предшественником системы ADEM. Поэтому весь лучший опыт программирования плоских моделей реализованный в CherryCad, использован, в частности, в ADEM v. 3.03. Общий алгоритм построения геометрических примитивов в модуле 2D системы ADEM 3.03 приведен на рис.2.1 в виде схемы.  Рис. 2.1 Алгоритмы построения геометрических примитивов на плоскости 2.2 Практика построения (создания) плоских моделей 2.2.1 Общие вопросы создания информации в модуле ADEM 2D Урок 6 Цель урока: Приобретение знаний и навыков построения плоских геометрических объектов. Войдите в модуль ADEM2D, нажав, например, на ярлык, расположенный на рабочем столе. Нажмите на поле выпадающего меню “Файл”. Откройте свою папку, в которой созданных Вами файлов в ADEM2D пока нет. Нажмите <Esc>. Как уже было отмечено ранее, создание пользователем графической и текстовой информации производится в режиме диалога с системой на рабочем поле чертежа, по периметру которого расположено меню (см. гл. 1). При этом поля меню  ("Линия"), тип штриховки  ("Пустая прозрачная"), а также тип линии  ("Сплошная контурная") нажаты (по умолчанию). Система ожидает действий пользователя.Для создания информации на рабочем поле чертежа включены 2 слоя (2 листа из 256 возможных): чистовой (основной) и черновой (вспомогательный). При работе на черновом листе система изображает элементы чертежа (без их заполнения штриховкой и типом линии) и созданную на нем информацию на печать не выводит. Перерисовка чистового и чернового листа происходит одновременно. Размеры рабочего поля модуля ADEM2D составляют 3200x3200 мм. Размеры части рабочего поля, выведенной на экран, соответствуют формату А3. В процессе работы система генерирует подсказки и запросы, располагая их в правом нижнем углу. Подсказка информирует о том, какие действия система ожидает от пользователя. Например, "Узел?" - система просит указать положение следующего узла строящегося элемента. Подсказка "Альтернатива?" означает, что система не находится в режиме выполнения какой-либо конкретной команды и ожидает начала действий пользователя (система находится в режиме ожидания). В этой же строке левее располагается строка состояния системы. Она может быть включена нажатием <S>. Повторное нажатие на эту клавишу приведет к ее выключению. Поле меню  в самом углу слева позволяет переключать цвет экрана с черного на белый и наоборот. В процессе работы над строкой состояния может появляться надпись, например, "масштаб =" - это запрос системы на ввод значения требуемого параметра с клавиатуры. Вернуться в режим ожидания из любого режима можно, нажав на <Esc>. 2.2.2 Рисование Рисование любого из базовых графических элементов осуществляется последовательным вызовом соответствующего элемента, типа линии и, если нужно, типа штриховки, указанием места положения узла (точки) на рабочем поле и введением этой информации в память ПЭВМ (<Пробел> или левая клавиша мыши). Рисование прерывается, если нажать на <Esc> или другое поле меню. Построение плоских геометрических элементов и их редактирование подробно описаны в руководстве пользователя (см. файл «Руководство по 2d. doc» на прилагаемом CD диске или сайте www.adem.ru). В качестве дополнительного методического пособия к уроку Вы можете использовать видеофильм, запустив файл ...\VideoLessons\Media\TSCDmenu\Video\Урок_6.avi. По умолчанию шаг перемещения курсора (D) при однократном нажатии любой клавиши со стрелкой равен 5 мм и угол его движения (U) к горизонтали составляет 45°. Нажмите поле “?” выпадающего меню, затем поле “Подсказка”. При этом перед полем должна появиться “галочка”, что говорит о том, что подсказка включена. Нарисуйте отрезок прямой. Для этого укажите в каком-либо месте рабочего поля последовательно положение начала отрезка и его конец. Система изображает этот отрезок толстой линией (на черном фоне белым цветом и наоборот). Измените толщину линии, последовательно нажав поля  ,  (“Сплошная тонкая” в нижней строке, и на построенный Вами отрезок). Отрезок стал «тонким» (изменил цвет на голубой). Последовательно измените тип линии: штриховая, пунктирная, штрих-пунктирная, пустая. Теперь последовательно нарисуйте прямоугольник (  ), круг ( ), повторив аналогичные действия и, заметив, что в отличие от отрезка, эти элементы могут быть заполнены штриховкой.Перемещать курсор маленькими шагами (даже, если некоторое время удерживать клавишу в нажатом положении) или каждый раз вводить приемлемые значения его шага и угла несколько утомительно, поэтому в необходимых случаях, пользуйтесь клавишей <C>. Последовательно, в каждом из нарисованных элементов поменяйте все возможные типы линий и типы штриховок. Произведите чистку рабочего поля, указав на поля меню  ,  . Теперь нарисуйте элементы, состоящие из 3-х и более узлов, примерно так, как показано на рис.2.2. Рис.2.2 Плоские геометрические элементы Начните произвольно рисовать ломаную линию. В процессе ее рисования попробуйте изменять положение каждого из нарисованных уже узлов (нажимая <BackSpace>, отмените уже нарисованный узел, затем измените его место положения, указав новое место на поле чертежа). Таким образом, нарисуйте ломаную линию, состоящую из 12-ти узлов. Отмените последовательно 5 из построенных узлов (<Back>). Завершите рисование, нажатием <Esc>. Нарисуйте сплайн кривую по 11 узлам и отмените 5 последних узлов, как в предыдущем случае. При рисовании контуров помните, что завершать рисование от предпоследнего узла элемента к первому обязательно клавишей <Esc>. Иначе в месте расположения 1-го узла расположится также предпоследний узел (т.е. в одной точке рабочего поля будет 2 узла), что в последствии (при, например, редактировании графики) приведет к необходимости создания этого контура заново. Нарисуйте ломаный и сплайн контуры, состоящие из 8-9 узлов, (корректируя положение строящегося узла клавишей <Back>) так, чтобы они накладывались друг на друга (см. рис. 2.2).Обратите внимание, что последний из построенных контуров при использовании непрозрачного типа штриховки закрывает предыдущий. Нарисуйте дуги окружности двумя способами (см. рис. 2.2). При этом обратите внимание на то, что дугу система рисует только в положительном направлении (против часовой стрелки). Запишите рисунок в аварийный файл (<F3>). Время от времени делайте это без напоминания, иначе однажды все придется рисовать заново. Поочередно сотрите все нарисованные элементы, используя клавиши <F5>, <Y> (или левую кнопку мыши) и <F6> (или правую кнопку мыши). Нажмите сочетание клавиш <Ctrl>+<F3>. На рабочем поле возникнет рисунок, элементы которого были ранее отменены. Таким образом, записывая время от времени созданную в процессе рисования на рабочем поле информацию в аварийный файл, можно ее, в случае необходимости, восстановить. Однако информацию в аварийный файл может записать каждый, кто в данный момент работает на компьютере. При этом все, что было записано туда раньше, уничтожается. Чтобы сохранить созданную информацию "навечно", нужно записать ее копию в архив под именем пользователя. Нажмите на поле “Сохранить как” выпадающего меню “Файл”, откройте свою папку и введите имя файла (не более 6 латинских букв). Ввод осуществляется кнопкой “ОК”. Нажмите поле “Открыть” выпадающего меню “Файл”. В архивном списке появился новый файл. Нажмите на него, убедитесь по слайду, что это только что записанный Вами файл, и введите его (“ОК”) в оперативную память (на рабочее поле), ответив системе утвердительно (поле “Да”). Система сделала запрос о том, что в ее оперативной памяти уже есть информация. Если эту информацию в оперативной памяти (на рабочем поле) сохранить, то произойдет наложение изображений (того, что было оставлено на рабочем поле и того, которое мы вводим из архива). В дальнейшем, если потребуется произвести сложение файлов на рабочем поле, мы будем отвечать системе отрицательно (нажимая на поле “Нет”). Воспользуйтесь полями меню  и  , чтобы проверить возможность отменять или возобновлять предыдущую информацию.Приступите к рисованию контура грузового автомобиля, изображенного на рис.2.3  Рис.2.3 Грузовой автомобиль Для этого, прежде всего, произведите чистку рабочего поля ( , ). Во-вторых, продумайте последовательность Ваших действий. Будем рисовать элементы конструкции в той последовательности, какая обычно бывает при сборке автомобиля, когда сначала на раму ставят шасси и колеса, затем двигатель, бензобак, кабину и кузов.Здесь следует сказать несколько слов о методике составления того или иного изображения. Нарисовать кабину, например, можно "на глаз" традиционным способом, когда изображение последовательно составляется из отрезков и дуг. Однако в тех случаях, когда навыки рисования отсутствуют или тогда, когда художник еще не имеет ясного представления в деталях о будущем рисунке, система позволяет в процессе создания рисунка вносить необходимые коррективы (а не рисовать заново каждый раз новый вариант). Изобразите раму (примерно так, как на рис.2.4).  Рис. 2.4 Построение рисунка рамы и колес автомобиля Для этого в качестве элемента чертежа возьмите  (прямоугольник), заполненный прозрачной нулевой штриховкой и толстой линией. Изобразите раму (узлы 1,2 см. рис. 2.4) так, чтобы потом весь рисунок был расположен в пределах рабочего поля. Теперь, используя элемент чертежа  (“Круг”, заполненный толстой линией и нулевой, но непрозрачной штриховкой) изобразите наружные (узлы 3,4,5 и 6) и внутренние (узлы 3,7,5 и 8) диаметры шин колес. Для лучшей наглядности внутреннюю часть можно оттенить сплошной непрозрачной штриховкой (либо сразу при рисовании, либо потом, используя команду  ).Обратите внимание! Изображение колес закрыло рисунок рамы. Система позволяет создавать изображения с помощью метода аппликаций. В дальнейшем, таким же способом, мы будем получать сборочные чертежи, используя каталог предварительно созданных чертежей отдельных деталей.  Рис 2.5 Эскиз грузового автомобиля Кабину (узлы 9-23 рис. 2.5) изобразите, используя элемент чертежа  (ломаный контур) с заполнением его толстой линией и непрозрачной нулевой штриховкой, сначала схематично, соблюдая пропорции рисунка 2.3. С таким же заполнением, но (прямоугольником) нарисуйте контуры кузова (узлы 24,25), его крепления (узлы 26 и 27, 28 и 29) и бензобака (узлы 30,31), (кругом) - его крышки (узлы 32,33) и оси заднего узла крепления кузова (узлы 34,35), - брызговиков (узлы 36,37,38,39 и 40,41,42,43). Набросок автомобиля готов. Запишите его в архив в виде файла под новым именем.Теперь можно закончить работу, нажав на поле “Выход” выпадающего меню “Файл”, (или поле “Закрыть” экранного меню) и “ОК”. |
