Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Кафедра «САПР»
Курсовая работа
Построение чертежа колесо в графической системе«AutoCAD»
Минск 2009
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Общие сведения ографической системе «AutoCAD»
Описание чертежа колесо
Построение чертежа колесов графической системе «AutoCAD»
Заключение
ВВЕДЕНИЕ
Невозможно представить современныймир без компьютерных технологий и, в частности, без компьютерной графики. В настоящеевремя компьютерная графика применяется повсеместно: начиная с создания иразработки логотипа и заканчивая созданием реалистичных трехмерных изображенийразличных объектов и электронных сборок целых авиалайнеров. Такое широкоепроникновение компьютерной графики в нашу жизнь обусловлено большим количествомпреимуществ при ее использовании. Во-вторых, при создании объектов вкомпьютерной графике отпадает необходимость использования твердых носителей наэтапе разработке, а также обеспечивается возможность копирования без потерикачества изображения. Во-вторых, разработкой могут заниматься не только одинотдельный человек, но и целая команда специалистов, даже если они находятся вразных частях земного шара.
Почти все современные системыавтоматизированного проектирования поддерживают режимы совместной работы спроектом. При этом обеспечивается возможность передачи файлов с графическимиданными через электронную почту. В-третьих, компьютерная графика помогает людямсформировать правильное представление об объекте тем, у кого пространственноемышление развито в недостаточной мере. В частности, трехмерное компьютерноемоделирование помогает при разработке новых деталей конструктору при созданиисборочных чертежей, технологу при назначении типа обработки и способазакрепления детали, рабочему для правильной сборки, обслуживающему персоналупри замене и техническом обслуживании детали. Главной особенностью созданиякомпьютерной графики является возможность автоматизации некоторых процессов,которые довольно часто проектировщик выполняется вручную. Этот прием частоприменяется при получении массива одинаковых изображений или типовых объектов.Также автоматизация незаменима при создании таких специфических объектовчертежа, как размер, допуск, выносная линия и т.д. Еще одной важнойособенностью графики является возможность получать изображения сколь угоднобольших размеров, используя только видимую область экрана монитора. Это сталодоступно благодаря такой функции, как масштабирование. В данной курсовойработке рассматривается применение графической системы «AutoCAD» для созданияэлектронного чертежа многоступенчатой колесо.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ «AutoCAD»
Система AutoCAD разработанаамериканской фирмой Autodesk в начале 80-х годов и была первоначальноориентирована на существовавшие в то время персональные компьютеры (РС ХТ, РСАТ без сопроцессора и т. п.). Уже эти, по нынешним меркам слабые, версиивызвали интерес у конструкторов и чертежников, желавших автоматизировать свойтруд хотя бы в части рисования на листе бумаги.
Широкое распространение системы вРоссии началось с десятой версии, которая работала в операционной системе MSDOS, существовала, как в английском, так и русском вариантах (как, впрочем, и вдругих национальных модификациях). Эта версия была уже достаточно развита,поскольку команды можно было вводить из командной строки или экранных, падающихи графических меню.
Следующей популярной в России версиейстала двенадцатая, которая обладала диалоговыми окнами даже в варианте для MSDOS (вариант для Windows 3.1 и Windows 95 тоже существовал, но не переводилсяна русский язык). В ней было появившееся еще в 11-й версии «пространстволиста», окончательно утвердившее AutoCAD как пространственную графическуюсистему, в которой, построив трехмерный объект, можно было вывести его виды(проекции) в расположенные на поле листа окна (видовые экраны) в необходимоммасштабе.
Тринадцатая версия существоваласразу в двух вариантах (для MS DOS и Windows 95), причем на стадии инсталляции(установки на компьютер) можно было выбрать один вариант системы или установитьсразу оба. Четырнадцатая версия, вобрав в себя новшества тринадцатой, быласделана более компактной и быстрой, чем предыдущая. Она была рассчитана толькона операционную систему Windows (Windows 95 или Windows ИТ), поскольку этасистема де-факто уже стала обще используемой и устанавливалась на все новыеперсональные компьютеры.
В 1999 году началось внедрение 15-иверсии, которой, отдавая дань моде, присвоили номер 2000, Эта версия сталаочередным шагом вперед, как в простом двумерном рисовании, так и в трехмерноммоделировании. Заметные изменения претерпели средства управления выводом наплоттер (графопостроитель) и принтер (устройство печати).
Первые варианты системы содержали восновном инструменты для простого двумерного рисования, которые постепенно, отверсии к версии, дополнялись и развивались. В результате AutoCAD стал оченьудобным «электронным кульманом».
Однако неправильно было бы считатьАи1оСАО инструментом только для двумерной работы. Система позволяет выполнятьдостаточно сложные трехмерные построения и отображать их на разных видовыхэкранах с различных точек зрения. Механизм пространства листа и видовых экрановдает возможность разрабатывать чертежи с видами и проекциями трехмерныхобъектов, построенных в пространстве модели, В системе Аи1оСАО по одной моделиможно получить несколько листов чертежного документа.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА КОЛЕСО
Чертеж колесо представляет собойразрез трехзальной многоступенчатой колесо. Он представлен тремя валами,закрепленных в корпусе на подшипниках. На валах установлены шестерни наигольчатых подшипниках. Разрез осуществлен через оси валов, что обеспечиваетналичие осей симметрии, совпадающих с осями валов. Таким образом, можно чертитьтолько половину каждой шестерни, а вторую половину получать зеркальнымотражением. Сечения детали, полученные при разрезе необходимо штриховать,причем на чертеже применяются различные типы штриховок в различных масштабах. Вчертеже применяются различные типы линий: основная, тонкая, пунктирная, осеваяи штриховая. Для обозначений разрезов некоторых элементов применяются линииместного разреза. В изображениях шестерен, втулок и различных колецприсутствуют фаски. В чертеже элементов корпуса используются различныесопряжения. Для обозначения подшипников применяются окружности. Размеры начертеже используются для определения габаритных размеров. Так как чертежявляется сборочным, то в нем используются выноски для различных деталей исборочных единиц.
ПОСТРОЕНИЕ ЧЕРТЕЖА КОЛЕСО В ГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ«AutoCAD»
Общие настройки чертежа
Для начало построения чертежанеобходимо запустить программу AutoCAD, В данной курсовой работе использоваласьрусская версия AutoCAD 2006. После запуска система автоматически создает новыйфайл на основе стандартного шаблона. В новом файле присутствует закладка«Модель», которую нельзя удалить, и две закладки пространства листа(всегдадолжна существовать как минимум одна закладка листа). Также система создаласистемный слой «0»(его также невозможно удалить), текстовый стиль «Standart»,размерный стиль «ISO-25» и стиль таблиц «Standart». В создаваемом чертеже будутприсутствовать несколько слоев для создания различных стилей линий (основная,тонкая, пунктирная, штриховая, осевая). Т.к. чертеж не является рабочим и нанем относительно малое количество размеров, то будет достаточно создать одинразмерный стиль. В чертеже отсутствуют таблицы, поэтому нет необходимости создаватьдополнительные стили таблиц.
Для создания дополнительно слоянеобходимо нажать на кнопке «Диспетчер свойств слоев» панели «Слои». Послеэтого на экране появится окно свойств слоев. Для создания слоя «Основная»необходимо нажать на значке «Создать слой». Для изменения имени слоя необходимонавести на название курсор, нажать и удерживать левую кнопку мыши, после чеговвести нужное название. Для изменения цвета было выбрано поле «Цвет» и вдиалоговом окне «Выбор цвета» выбран необходимый цвет. Для задания типа линибыло выбрано поле «Тип линий», после чего появляется диалоговое окно «Выбортипа линий». Если нужный тип линий существует в загруженных типах линий, то егоможно указать непосредственно в окне выбора типа линий. Если нужного типа линийтам нет, то необходимо нажать на кнопку «Загрузить», после чего появитсядиалоговое окно Загрузки/перегрузки типов линий. В этом окне отображены всетипы линий, находящихся в файле «acadiso.lin». После выбора необходимого типалинии, он появится в диалоговом окне выбора типалиний и больше не будетнеобходимости его загружать заново. В поле «Вес линий» необходимо выбрать веслинии в мм, он определяет толщину линии при выводе чертежа на печать. Такимобразом, были созданы слои «Основная», «Тонкая», «Пунктирная», «Осевая»,«Штриховка». Окно диспетчера свойств слоев для созданных слоев представлено нарисунке 3.1
В атрибутах каждого слоя такжеприсутствуют поля «Вкл», «Заморозить», «Блокировать», «Печать». Атрибут «Вкл»позволяет включать/отключать указанный слой, при этом регенерация чертежа непроисходит. Выключенный слой не отображается на экране. Атрибут «Заморозить»позволяет «Заморозить»/ «Разморозить». Замороженный слой не отображается наэкране. Есть возможность замораживать слои на отдельных видовых экранах. Операциязамораживания одного или более слоев приводит к регенерации рисунка, поэтомузанимает больше времени, чем операция «выключения» слоя. Операция блокированияслоя позволяет заблокировать указанный слой, при этом он будет отображаться наэкране, однако его нельзя будет редактировать. Все остальные операции для негоостаются доступными. При создании чертежа часто применялась команда выключенияслоя «Штриховка» для освободить чертеж от лишних изображений. Атрибут «Печать»определяет, будет ли выводится указанный слой на печать.
Для задания собственного текстовогостиля необходимо нажать на кнопку «Текстовые стили» панели инструментов«Стили». После этого появится диалоговое окно «Текстовые стили». В курсовойработе был создан один текстовый стиль «ГОСТ». Для создания этого текстовогостиля, необходимо нажать на кнопку «Новый». Далее в окне «Новый текстовыйстиль» было введено имя стиля «ГОСТ». Для задания данному текстовому стилюсоответствующего шрифта, его необходимо выбрать в поле «Имя шрифта». В данномполе отображаются все доступные шрифты, находящиеся в корневой папке программыво вложенной папке «Роп1з». В данной курсовой работе использовался шрифт «Gostw.shx»,который был предварительно скопирован в папку шрифтов «Fonts». Диалоговое окно«Текстовые стили», используемое в курсовой работе представлено на рисунке 3.2.
В данном окне также можнопереименовать текстовый стиль, назначить высоту. В разделе «Эффекты» можноназначить такие свойства текста, как перевернутый текст, текст справа налево,назначить степень растяжения и угол наклона текста. В разделе «Образец» можноувидеть, как текст будет выглядеть. Для стиля текста «ГОСТ» все настройки былиоставлены без изменения.
В курсовой работе был созданразмерный стиль «Размерный_1». Для создания нового и редактирования ужеимеющегося размерного стиля необходимо нажать на кнопку «Размерный стили»панели редактирования «Стили», в результате чего будет отображено окно«Диспетчера размерных стилей» (рисунок 3.3). Для создания нового стилянеобходимо нажать на кнопу «Новый...», в результате чего появится окно«Создание нового размерного стиля» (рисунок 3.4),
При создании нового размерногостиля необходимо ввести имя нового стиля, выбрать размерный стиль, на основекоторого будет создаваться новый размерный стиль (в нашем случае существуеттолько один размерный стиль ISO-24 –, на основе которого можно создать новыйстиль), а также выбрать размеры, к которым этот стиль будет применяться (вданной курсовой работе размерный стиль будет применен для всех размеров).
Далее в курсовом проекте былипроизведены настройки для данного размерного стиля. На вкладке «Линии» длявыносных линий были установлены параметры «удлинение за размерные»=3, «отступот объекта»=0 (рисунок 3.5).
На вкладке «Символы и стрелки» былаизменена величина стрелки на значение 5(рисунок 3.6).
На вкладке «Текст» был установленотступ от размерной линии, равный 1 (рисунок 3.7).
На вкладке «Основные единицы» былаустановлена точность для линейных размеров, равная нулю символов после запятой(рисунок 3.8).
Все остальные настройки дляразмерного стиля «Размерный_1» были оставлены такими же, как у стиля «ISO-25».
Созданиечертежа
При создании чертежа колесоиспользовались инструменты панелей рисования, редактировании и размеров.
Предварительно были включеныфункции объектной привязки, объектного и полярного отслеживания и динамическоговвода в строке состояния (рисунок 3,9). Функция объектной привязки осуществляетпривязку к объекту в соответствии с заданными параметрами привязки. Объектноеотслеживание позволяет отслеживать положение ввода относительно характерныхточке объектов. Когда характерная точка помечена как отслеживаемая, то онапомечается прямым крестиком, одновременно может быть помечено до семи точек.Полярное отслеживание облегчает выбор точек, лежащих на воображаемых линиях пододним из заданных полярных углов. Функция динамического ввода позволяет ввестизначения координат в подсказке рядом с курсором.
Построение чертежа было начато спроведения осевых линий. Для этого предварительно был выбран слой «Осевая»,далее была выбрана команда «Отрезок» панели «Рисования», задана первая точка ивторая точка отрезка. Далее для проведения второй осевой линии на заданномрасстоянии опять был выбран инструмент «Отрезок». Далее курсор был наведен науже созданную линию, в процессе чего произошел захват точки конца отрезка,далее движением курсора было задано направления отступа и с клавиатуры введенозначение отступа, равное 164. Вторая точка была указана таким образом, чтобыобеспечить горизонтальность создаваемого отрезка.
Длины отрезков чертежа задавалисьпри помощи динамического ввода. Окружности для построения изображенийподшипников строились при помощи инструмента «Круг» панели рисования. Т.к.предварительно центры окружностей были определены, то сами окружности стоилисьпосредством указания центра и радиуса.
В случае если появляласьнеобходимость изменения слоя, к которому принадлежит объект, выделялся нужныйобъект или группа объектов, и в выпадающем списке слоев выбирался нужный слой.
При построении шестерен, валов иподшипников многократно применялся инструмент «Зеркало». При этом сначаларисовалась одна половина детали, затем эта половина отражалась относительно осисимметрии объекта, которая совпадала с осью вала. Для отражения необходимонажать на кнопку «Зеркало» панели редактирования, затем указать объекты,подлежащие отражению, нажать Еп1ег, далее выбрать первую и вторую точки осиотражения. Затем будет задан вопрос о необходимости удаления исходных объектов.В нашем случае, их удалять нет необходимости, поэтому снова было нажато Enter.В результате было получено зеркальное отражение указанных объектов относительноуказанной оси симметрии.
В чертеже многократно использовалсяинструмент «Фаска». На чертеже фаска была применена для шестерен, валов, фланцаи др. Он позволяет создать фаску к двум отрезкам. Для создания фаски необходимонажать кнопку «Фаска» панели редактировании. Далее выбрать нужный способзадания фаски. В рассматриваемом чертеже в основном все фаски былисимметричными, поэтому использовался метод Угол. Далее необходимо первую длинуфаски, далее угол фаски с первым отрезком (везде было введено 45). Затемнеобходимо указать два отрезка, к которым строится фаска.
Сопряжение в данном чертежестроилось посредством команды «Сопряжение» панели «Редактирование». Сопряжениестроилось для картера колесо, для шестерен, наружных и внутренних колецподшипников, поверхностей валов и т.п. После вызова команды был выбран параметр«Радиус» для задания радиуса сопряжения, далее выбраны два сопрягаемых объекта.
В чертеже присутствуют местныеразрезы, которые должны быть обозначены разрывной линией. В системе AutoCAD длятаких случаев предусмотрен инструмент «Сплайн» панели «Рисование». Для созданиятакого типа линии нужно выполнить команду «Сплайн», затем указать точкисплайна, затем нажать клавишу Enter и указать кривизну и направление двухкрайних частей сплайна.
Для построения линий под заданнымуглом при построении чертежа использовался полярный ввод. Для задания полярныхкоординат, необходимо войти в режим построения отрезка, затем указать первуюточку, затем ввести символ '@' и указать длину отрезка, далее ввести символ'
В рассматриваемом чертеже штриховкасоздавалась выполнением команды «Штриховка» панели «Рисование». Предварительновыбирался слой «Штриховка». Далее в окне создания штриховки выбиралисьпараметры штриховки: тип штриховки, угол наклона и масштаб штриховки (рисунок3.10). Потом были указаны замкнутые области, подлежащие штрихованию (кнопкой«Добавить: точки выбора»). Редактирование штриховки производилось двойнымщелчком по соответствующему объекту штриховки и изменением необходимыхпараметров.
Для создания однострочной надписииспользовалась команда «Дтекст» командной строки. Данный инструмент применялсяв чертеже, когда не было необходимости создавать многострочный текст, т.е. дляобозначения сечений, видов, указания параметров шестерен. После вызова командынеобходимо указать начальную точку текста, затем его высоту, затем уголповорота. Для изменения текста необходимо сделать по нему двойной щелчок левойкнопкой мыши. Для редактирования его свойств необходимо после нажатия на немправой кнопкой мыши выбрать в контекстном меню «Свойства».
Многострочный текст использовался вчертеже для создания поля технических требований. После вызова командынеобходимо указать область, в которую будет вводиться текст. Редактирование иформатирование данного вида текста можно осуществлять непосредственно при еговводе.
В некоторых случаях при ошибочномпостроении возникала необходимость использовать инструмент «Перенести» панелиредактирования, Для переноса необходимо вызвать инструмент «Перенести», затемвыбрать переносимые объекты, нажать клавишу Enter, выбрать базовую точкупереноса и указать новое положение базовой точки. Т.к. в чертеже некоторыеобъекты повторяются, то возникала необходимость пользоваться командой«Копировать». В разрабатываемом чертеже операция копирования была применена длякопирования одинаковых механизмов переключения, подшипников. Для копированияобъекта выполнялась команда «Копировать», затем указывались объекты,подлежащиекопированию. После выбора объектов, необходимо нажать клавишу Enter изатем указать базовую точку для копирования. Затем можно в цикле указывать новоеположение базовой точки, где и будут создаваться скопированные объекты. Длякопирования с базовой точкой эффективней применять сочетание клавиш«Ctrl+Shift+C». Для этого указывались объекты для копирования, затем нажималасьвышеуказанная комбинация клавиш и указывалась базовая точка для копирования.При дальнейшей вставке скопированного объекта необходимо указать новоеположение базовой точки.
При создании чертежа широкоприменялась команда «Обрезать». Данная команда использовалась для обрезкиодними объектами других объектов. Для осуществления данной операции необходимовызвать инструмент «Обрезать», затем указать объекты, которыми будетпроизводиться обрезка, и, после нажатия клавиши Enter, объекты, которыеобрезаются.
В некоторых случаях при построениилиний под произвольным углом эффективнее применять инструмент «Повернуть»панели редактирования. При использовании этой команды необходимо нажать накнопку «Повернуть» панели редактирования, затем указать объекты, которые будутповернуты, затем указать базовую точку, относительно, которой будет произведенповорот, и указать угол поворота положительного относительного направления осих.
Для простановки размеровиспользовался инструмент «Линейный» панели размеров. Предварительно выбиралсяиз списка стилей размеров стиль «Размерный_1». После выбора данного инструментасначала указывалась первая точка объекта (при помощи объектной привязки), затемвторая точка, далее необходимо было указать положения размера. Положенияразмера можно изменять в дальнейшем при помощи Перемещения соответствующегомаркера размера.
Для выносок позиций использовалсяинструмент «Быстрая выноска» панели «Размеры». Для построения выноскинеобходимо выполнить команду «Быстрая выноска», затем указать объект, ккоторому строится выноска, далее указать место расположения текстовой частивыноски и ввести текст.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовойработы был создан и распечатан электронный чертеж колесо в графической среде АutoСАD.При создании чертежа были использованы слои чертежа, текстовые и размерныестили. При создании объектов чертежа применялись такие инструменты, как«Отрезок», «Круг», «Сплайн», «Мтекст», «Дтекст», «Штриховка». Дляредактирования были применены инструменты панели «Редактирование» «Перенести»,«Копировать», «Зеркало», «Обрезать», «Повернуть», «Фаска» и «Сопряжение». Дляпростановки размеров использовался инструмент «Линейный» панели «Размеры». Дляпостроения выносок использовался инструмент «Быстрая выноска» панели «Размеры»