Курсовая работа (т): Создание и редактирование геометрических объектов

Создание и редактирование геометрических объектов

Введение

Чертёжно-графический редактор КОМПАС-График предназначен для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях деятельности. Он может успешно использоваться в машиностроении, архитектуре, строительстве, составлении планов и схем - везде, где необходимо разрабатывать и выпускать чертёжную и текстовую документацию.

КОМПАС-График разработан специально для операционной системы Windows и в полной мере использует все её возможности и преимущества для предоставления пользователю максимального комфорта и удобства в работе.

Подсистема КОМПАС-3D предназначена для создания трёхмерных параметрических моделей деталей с целью передачи геометрии в расчётные пакеты и в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, а также для расчёта их геометрических и массо-центровочных характеристик.

КОМПАС-3D ориентирован на формирование моделей конкретных деталей, содержащих как типичные, так и нестандартные конструктивные элементы. Параметризация трёхмерных моделей позволяет быстро получать типовые детали на основе однажды спроектированного прототипа.

Благодаря интеграции подсистем КОМПАС-3D и КОМПАС-График возможен обмен информацией между файлами конструкторских документов и трёхмерными моделями.

1.      Создание и редактирование геометрических объектов

Удобство и, как следствие, популярность графического редактора полностью зависят от реализованного в нем набора команд для создания и редактирования изображения на чертежах. Функциональность этих команд должна максимально приближать компьютерное черчение к ручному, вместе с тем избавляя пользователя от рутинных операций копирования однотипных элементов, упрощать редактирование чертежа, разрешать повторно применять различные фрагменты. При этом команды должны быть интуитивно понятны пользователю. Очень скоро вы сможете убедиться, что чертежный редактор КОМПАС-График отвечает этим требованиям [10].

Однако выполнение сложных чертежей зависит не только от возможностей команд для создания геометрических примитивов. При построении каждого нового объекта приходится отталкиваться от уже существующей геометрии на чертеже, другими словами, «привязываться» к ней. Для этого в системе КОМПАС предусмотрены привязки.

1.1 Привязки

Суть действия привязок заключается в следующем. Система анализирует объекты, ближайшие к текущему положению указателя, чтобы определить их характерные точки (например, конец или центр отрезка, центр окружности, точку пересечения двух линий и т.п.) и затем предоставить пользователю возможность зафиксировать указатель в одной из этих точек. Можно настроить параметры, по которым система будет искать характерные точки близлежащих объектов. Применение привязок позволяет точно установить указатель в некоторую точку, причем не обязательно, чтобы координаты указателя в момент щелчка точно совпадали с координатами нужной точки.

Приведу пример. Допустим, в системе установлен лишь один тип привязок - Середина, а в графическом документе построены два произвольных отрезка, размещенных близко друг от друга. При запуске команды построения любого другого объекта и при установке указателя между отрезками должна сработать привязка Середина. Несмотря на то, что при этом указатель не наведен точно на середину, при щелчке кнопкой мыши (то есть при начале построения нового объекта) указатель будет установлен в ближайшую середину отрезка. Обратите внимание, привязка осуществится не к ближайшему отрезку, а к отрезку, середина которого была ближе к положению указателя в момент щелчка [10].

Привязки бывают двух видов: глобальные и локальные. Глобальные действуют постоянно при вводе или редактировании объектов. Для текущего сеанса работы с графическим документом можно настроить типы привязок при помощи панели инструментов Глобальные привязки или диалогового окна Установка глобальных привязок (рис. 1.1). Для вызова этого диалогового окна необходимо щелкнуть на кнопке Установка глобальных привязок панели Текущее состояние [1].

Рис. 1.1. Диалоговое окно Установка глобальных привязок

Локальные привязки могут вызываться при вводе конкретного объекта и не запоминаются системой для последующих вызовов команд построения геометрии. Локальные привязки имеют более высокий приоритет по сравнению с глобальными. Это означает, что при вызове локальной привязки установленные глобальные привязки действовать не будут. Чтобы воспользоваться той или иной локальной привязкой, следует вызвать одну из команд контекстного подменю Привязка или воспользоваться раскрывающимся меню кнопки локальных привязок, которая размещена последней на панели Глобальные привязки.

В чертежном редакторе КОМПАС-График доступны следующие типы привязок [10].

• Ближайшая точка - позволяет привязаться к ближайшей для указателя характерной точке (начало отрезка, точка начала системы координат и пр.).

• Середина - разрешает фиксировать указатель на середине ближайшего прямолинейного объекта.

• Пересечение - включение этой привязки указывает системе на необходимость отслеживать ближайшие к указателю пересечения линий.

• Касание - действие этой привязки размещает указатель таким образом, чтобы создаваемый объект (отрезок, дуга) касался ближайшей к текущему положению указателя точки объекта, расположенного рядом.

• Нормаль - действует аналогично предыдущей, с той только разницей, что создаваемый объект размещается по нормали к ближайшему объекту.

• По сетке - выполняет привязку указателя к точкам координатной сетки (даже если отображение самой сетки в этот момент выключено).

• Выравнивание - при перемещении указателя система выполняет выравнивание (по горизонтали или по вертикали) по характерным точкам близлежащих объектов или по последней зафиксированной точке (например, по первой точке отрезка, предыдущей точке ломаной или кривой Безье и т.п.).

• Угловая привязка - позволяет фиксировать указатель под определенным углом к последней зафиксированной точке создаваемого объекта. Шаг угловой привязки можно настроить в диалоговом окне настройки привязок.

• Центр - выполняет привязку к центрам окружностей, дуг или эллипсов.

• Точка на кривой - просто размещает указатель на произвольной кривой [1].

Привязки оказывают неоценимую помощь при вводе и редактировании геометрических объектов. Однако, как уже отмечалось, слишком большое их количество лишь затруднит работу. Это может привести к перекрытию действия отдельных привязок, что просто не позволит щелкнуть кнопкой мыши в нужном месте. По собственному опыту, рекомендую оставлять включенными четыре типа привязок: Ближайшая точка, Пересечение, Выравнивание и Точка на кривой. Этого вполне достаточно для эффективной работы. Хотя вы, конечно, можете включать любые другие привязки, который посчитаете удобными.

При срабатывании определенной привязки система тонкой пунктирной линией указывает характерную точку привязки, предполагаемую точку вставки курсора (отображается крестиком), а возле указателя мыши всплывает текст с названием типа привязки (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Отображение привязки Выравнивание

Отключить или включить действие установленных в системе глобальных привязок можно при помощи кнопки Запретить привязки на панели Текущее состояние или сочетания клавиш Ctrl+D [1].

1.2 Команды создания геометрических объектов

Все команды, предназначенные для создания различных геометрических объектов на чертеже, объединены на панели инструментов Геометрия (рис. 1.3). По умолчанию эта панель размещается первой на компактной панели.

Рис. 1.3. Панель инструментов Геометрия

Рассмотрим инструментарий, предоставленный разработчиками КОМПАС-График для построения изображения на чертеже. Большинство команд этой панели объединено в группы по своему функциональному назначению. Это облегчает поиск нужной команды и существенно уменьшает габариты панели инструментов. По этой причине будем описывать инструменты, исходя из порядка размещения групп команд и самих команд внутри группы [10].

На панели всегда отображается кнопка «верхней» команды группы, то есть последней вызванной. Чтобы получить доступ к другим командам, следует щелкнуть кнопкой мыши и удерживать ее на кнопке группы, пока не раскроется панель с другими командами, после чего можно выбрать из них любую.

Начнем с команд группы кнопок, предназначенных для создания точки (точка служит лишь вспомогательным объектом на чертеже).

Точка - создает точку на чертеже или фрагменте простым указанием мышью или вводом двух координат.

Точки по кривой - строит определенное количество точек, равномерно размещенных по какой-либо кривой (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Результат выполнения команды Точки по кривой

Точки пересечения двух кривых - после указания пользователем двух кривых система устанавливает точки в местах их пересечений.

Все точки пересечений кривой - разрешает установить точки в местах пересечений указанной кривой с любыми другими кривыми [1].

Точка на заданном расстоянии - позволяет построить несколько точек, равномерно размещенных вдоль кривой и находящихся на определенном расстоянии от базовой точки, которая лежит на этой кривой.

Следующая группа команд также предназначена для построения вспомогательной геометрии. Она объединяет команды создания вспомогательных прямых на чертеже. Назначение этих команд очевидно из их названия, поэтому достаточно ограничиться лишь их перечислением:

Вспомогательная прямая;

Горизонтальная прямая;

Вертикальная прямая;

Параллельная прямая;

Перпендикулярная прямая;

Касательная прямая через внешнюю точку;

Касательная прямая через точку на кривой;

Прямая, касательная к 2 кривым;

Биссектриса.

Далее идет группа команд, позволяющих строить отрезки [1].

Отрезок - самый простой и наиболее используемый вариант построения отрезка. Создание возможно путем указания на чертеже двух точек (начальной и конечной) или задания начальной точки, угла наклона и длины отрезка.

Параллельный отрезок - после вызова команды вы должны указать любой прямолинейный объект, после чего зафиксировать первую точку отрезка. Далее вы можете перемещать указатель в любую сторону, но фантомное изображение отрезка будет строиться строго параллельно выбранному объекту. Зафиксировав вторую точку, вы получите отрезок, параллельный указанному прямолинейному объекту.

Перпендикулярный отрезок - действие команды аналогично команде Параллельный отрезок, только отрезок строится перпендикулярно указанному объекту.

Касательный отрезок через внешнюю точку - для построения отрезка нужно задать любой криволинейный объект и точку, не лежащую на этом объекте. Первой точкой созданного объекта будет внешняя точка, а второй - точка касания воображаемой прямой и указанного объекта [1].

Касательный отрезок через точку кривой - от предыдущей данная команда отличается только тем, что при задании криволинейного объекта на нем сразу фиксируется вторая точка отрезка. Его дальнейшее построение возможно только вверх или вниз по касательной к выбранному объекту в фиксированной точке.

Отрезок, касательный к 2 кривым - создает отрезок (или отрезки), касательный к двум указанным кривым.

Рассмотрим пример, в котором создадим отрезки с использованием некоторых из приведенных команд [1].

. Создайте документ КОМПАС-Чертеж. Для этого вызовите диалоговое окно Новый документ (команда Файл → Создать), на вкладке Новые документы выберите пункт Чертеж и нажмите кнопку OK. По умолчанию должен создаться документ, содержащий стандартный лист машиностроительного чертежа формата А4, а компактная панель и меню примут вид, свойственный графическим документам.

. Активизируйте панель инструментов Геометрия. Для этого щелкните на одноименной кнопке компактной панели.

. На панели Геометрия нажмите кнопку Отрезок. Станет активной команда создания отрезка, а на панели свойств появятся элементы управления, отвечающие параметрам этой команды (рис. 1.5).

. Один из способов создания отрезка состоит в том, чтобы просто указать две точки. Для этого следует щелкнуть кнопкой мыши в двух произвольных местах документа, задав таким образом начальную и конечную точки отрезка.

Рис. 1.5. Параметры команды ввода отрезка

Рис. 1.6. Начало ввода второго отрезка

. Для построения второго отрезка введите в поле Длина значение 50, а в поле Угол - 0. После нажатия клавиши Enter вы увидите, что на чертеже создан горизонтальный отрезок точно по указанным вами параметрам. Убедитесь, что его начальная точка совпадает с конечной точкой первого отрезка [1].

. Для выхода из команды Отрезок можно использовать кнопку Прервать команду или клавишу Esc.

Рассмотрим работу еще одной команды - Касательный отрезок через внешнюю точку. Поскольку в документе пока нет ни одного криволинейного объекта, по касательной к которому мы могли бы построить отрезок, данная команда неактивна. По этой причине начнем с создания такого объекта [10].

. Нажмите кнопку Окружность на панели инструментов Геометрия. Щелкните кнопкой мыши в любой точке документа, в которой будет находиться центр создаваемой окружности. Отведите мышь в сторону, «растягивая» окружность, и щелкните кнопкой мыши, зафиксировав значение радиуса, например 30 мм (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Создание окружности

.        Выберите инструмент Касательный отрезок через внешнюю точку. Обратите внимание, что в строке подсказок внизу окна отобразилась фраза Укажите кривую для построения касательного отрезка. Подведите указатель к построенной окружности (она при этом подсветится красным цветом) и щелкните на ней. После этого необходимо указать начальную точку отрезка. Пусть ею будет конечная точка второго отрезка, созданного до этого на чертеже (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Построение касательного отрезка

Рекомендуется всегда обращать внимание на текст строки подсказок. Это в 99% случаев поможет вам быстро создать объект, не прибегая к вызову справки. Особенно важно читать подсказку при создании объектов, требующих выполнения последовательных действий (выбор объектов, указание точек, направлений и пр.) [1].

. Как видите, из указанной точки к окружности можно построить два касательных отрезка. Если сейчас завершить команду, нажав кнопку Создать объект или сочетание клавиш Ctrl+Enter, то будет создан отрезок, фантом которого изображен сплошной тонкой линией. Чтобы переключиться на другой вариант касательного отрезка (на рис. 1.8 показан пунктирной линией), нужно воспользоваться кнопками Следующий объект или Предыдущий объект на панели специального управления. Всегда применяйте эти кнопки, если система предлагает несколько вариантов построения одного и того же объекта, отображаемых пунктирной линией [1].