Является производство товаров или услуг с тре
Глава 15 ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ AUTOCAD
жүктеу/скачать 4.28 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Виды применяемых координат.
- Виды применяемых размерностей линейных и угловых величин. В
- Графические возможности.
- Встроенный язык программирования.
- Файловая система.
- 15.3. Основные понятия, применяемые при работе в системе AutoCAD
- 15.4. Методология объектного проектирования
- Соответствие графических примитивов элементам чертежа.
- Расслоение графических примитивов.
| Глава 15
ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ AUTOCAD 15.1. Термины и определения Учитывая, что «родоначальником» современных САПР-КД была разработанная фирмой AutoDesk (США) система AutoCAD, более детально технологию работы с системой САПР-КД рассмотрим на примере AutoCAD. Прежде всего приведем основные термины и определения, которые необходимо знать при работе со всеми системами конструкторского проектирования. DXF (Data eXchange Format) — специальный символьный формат обмена информацией, разработанный для системы AutoCAD. DWG — закрытый двоичный формат (собственность фирмы AutoDesk). Кривая NURBS — кривая, состоящая из гладко состыкованных сплайнов. Абсолютная система координат — декартова система координат, начало которой находится в левом нижнем углу диалогового окна, а оси параллельны его сторонам. Базовая точка — точка, от которой отсчитываются расстояния, углы и перемещения при операциях копирования, поворота или деформации объекта. Базовый объект — объект, который используется для построения или редактирования другого объекта. Кривая Безье — кривая, состоящая из гладко состыкованных полиномов четвертого порядка. Крайние точки этой кривой задаются пользователем, а средние — вычисляются исходя из условия непрерывности производной кривой и лежат на векторе этой кривой. Вес точки — коэффициент, определяющий влияние опорной точки кривой NURBS на конфигурацию этой кривой. Чем больше вес точки, тем ближе к ней расположена кривая. Вид — составная часть чертежа (не только какая-либо проекция, но и любое изолированное изображение). Внешняя переменная — переменная, заданная для параметрического черчения (параметрического фрагмента чертежа). В зависимости от значений внешних переменных пересчитываются связанные с ними параметры нового чертежа. Грань — гладкая, не обязательно плоская часть поверхности детали. 209
Дерево построения — окно, в котором отражается последовательность построения трехмерной модели. Контур — совокупность последовательно соединенных графических объектов (отрезков, дуг и др.). Линия очерка — граница проекции детали на плоскость экрана. Локальная система координат — система координат с произвольными начальной точкой и углом поворота осей (иногда ее называют пользовательской системой координат). Макроэлемент — объект, входящий в состав графического редактора (размер, обозначение и значение допуска формы, шероховатость поверхности и др.). Привязка — механизм, позволяющий точно задать положение курсора, выбрав при этом условия его позиционирования. Сетка — периодически расположенные на экране точки с заданным шагом (обеспечивает удобство построения чертежа). Слой — уровень, на котором размещается часть объектов чертежа. Работа со слоями при автоматизированном проектировании чертежа аналогична наложению друг на друга калек при проектировании чертежей на кульмане. Тело детали — область, ограниченная гранями детали. Фрагмент — часть чертежа без рамки, макроэлементов и технических требований. Чертеж изделия — выполняется на листе и оформляется в соответствии с ЕСКД. Эскиз — плоская фигура, на основе которой образуется объемный элемент. 15.2. Общие сведения о системе Система AutoCAD, разработанная для широкого круга пользователей, предназначена для автоматизации разработки конструкторской документации. Причина большой популярности системы AutoCAD — ее открытость, т.е. возможность разработки на ее базе собственных прикладных пакетов программ, в которых используется инженерная графика. Система AutoCAD представляет собой своего рода графическое ядро, в котором реализованы многие функции, специфические для инженерной графики. Набор этих функций может быть эффективно использован для различных приложений и также легко может быть модифицирован и расширен. Последняя (на момент подготовки рукописи) версия системы AutoCAD - AutoCAD 2000. Рассмотрим следующие характеристики элементов системы AutoCAD:
210
Виды применяемых координат. Координаты в AutoCAD хранятся во внутреннем формате как числа с плавающей точкой двойной точности (двенадцать значащих чисел и мантисса). Поэтому диапазон координат весьма велик. Координаты вводятся и отображаются в удобном для пользователя виде. Вид координат в процессе конструирования пользователь может задавать и изменять. AutoCAD может работать в архитектурных, дробных, десятичных, инженерных и научных системах представления линейных размеров. Кроме того, можно выбрать следующие виды представления угловых величин: градусы/минуты/секунды, грады, десятичные градусы, радианы, топографические единицы. Виды применяемых размерностей линейных и угловых величин. В системе AutoCAD точность отображения линейных и угловых размеров определяется как и в числовых форматах данных, числом знаков после запятой (но не более восьми знаков). При выводе чертежа на печать или вставке готовых блоков в текущее изображение имеет значение размерность линейных величин. В системе AutoCAD имеется возможность выбрать из списка виды применяемых размерностей: безразмерные, дюйм, микродюйм, фут, миля, ангстрем, нанометр, микрон, миллиметр, сантиметр, дециметр, метр, километр, декаметр, гектометр, гигаметр, ярд, световой год, парсек. Графические возможности. Графическая система AutoCAD позволяет конструктору изделий:
При трехмерном проектировании можно получать плоские проекции, сечения и виды в направлении взгляда, что широко применяется в архитектурных чертежах; 211
Встроенный язык программирования. AutoCAD имеет встроенный язык программирования Лисп, применяемый для программирования функций по управлению и созданию изображений, не предусмотренных в системе, в том числе функций управления для демонстрации (презентации) разработчиком своего проекта. Этот язык обеспечивает возможность запоминания, быстрого вывода на экран изображений, а также программирования их последовательности и времени показа. Использование Лисп обеспечивает расширение возможностей имеющихся режимов привязки объектов, например позволяет повысить точность координат, введенных с большими погрешностями. Повышение точности режимов привязки позволяет избегать возможной нестыковки элементов изображения при любом увеличении их на экране и получать точную модель объекта при простом (т.е. неточном) вводе координат графическим курсором (с использованием мыши).
acad.exe — загрузочная головная программа; .dwg — файл чертежа; .dwt — файл шаблона; .shx — файл шрифта; .mnu — символьный файл меню; .mnx — двоичный файл меню. 212
В первую очередь представляют интерес следующие папки: c:\Programfiles\AutoCAD2000\Template — набор шаблонов чертежей; c:\Programfiles\AutoCAL2000\Fonts— набор шрифтов; c:\Programfiles\AutoCAD2000\Sample — примеры чертежей; c:\Programfiles\AutoCAD2000\Tutorial— уроки обучения; c:\Programfiles\AutoCAD 2000\Support — файлы меню, системных шрифтов и сохранения рабочих настроек. В системном разделе (каталоге) (c:\program files\AutoCAD 2000) хранятся только системные (не пользовательские) файлы, и AutoCAD автоматически загружает все необходимые программные компоненты из этого раздела. Пользователи работают обычно в своих пользовательских разделах (каталогах). AutoCAD записывает чертеж в файл с указанным пользователем именем в раздел пользователя и добавляет к нему расширение .dwg, которое определяет, что в этом файле находится чертеж в формате. Если пользователь разработал свое меню, отличное от стандартного, то оно также будет храниться в разделе пользователя в файле с расширением .mnu, а после трансляции создаст файл с расширением .mnx. 15.3. Основные понятия, применяемые при работе в системе AutoCAD Рассмотрим основные понятия, применяемые в AutoCAD: чертеж, шаблон, или прототип чертежа, графический примитив, блок, объект. Чертеж — это графическая модель проектируемого объекта. Как правило, объектом проектирования является чертеж изделия в обычном понимании. Шаблон, или прототип чертежа, — это файл, содержащий прообраз (заготовку) нового чертежа, причем прототип чертежа может содержать графическую модель аналога проектируемого изделия. Прототип может не содержать видимого изображения. В таком «пустом» прототипе могут быть определены только некоторые параметры чертежа, например шаг перемещения курсора, размер поля, выводимого на экран, признак включения дискретной сетки, имя файла меню, границы самого чертежа, типы линий, стили шрифтов, способы проставления размеров, режимы работы (единицы измерения, привязки ввода координат и т.д.). В качестве прототипа можно использовать пустой бланк чертежа с основными надписями (штампами). При создании нового чертежа на основе прототипа, он автоматически копируется в но- 213
вый чертеж. Если же прототип не указан, используется по умолчанию «пустой» системный прототип ACAD.dwt. AutoCAD поставляется с большим числом прототипов, содержащих различные форматы бланков чертежей, соответствующих требованиям международных стандартов, но, к сожалению, не всегда отвечающих российским требованиям. Чтобы включить в систему прототипы бланков чертежей, отвечающих требованиям отечественной ЕСКД, необходимо настроить системный прототип ACAD.dwt. Графический примитив — это элементарная частица чертежа, которую нельзя разбить на меньшие составляющие. В растровой графике элементарной частицей изображения является точка (пиксел), а в векторной — линия, прямоугольник, окружность, дуга. круг, кольцо, сфера, конус, и т. п. Графическим примитивом также могут служить объекты, вставленные из других файлов. Команды создания графических примитивов сгруппированы в пункте меню Draw — чертить (рисовать). Для простого графического примитива характерны следующие свойства: имя слоя, цвет и тип линии, толщина линии. Сложные графические примитивы (такие, как текст, размер, штриховка) имеют большое количество дополнительных свойств. Блок (Block) — это группа графических примитивов, объединенных в единое целое, например для дальнейшей вставки. Каждый блок имеет имя. Любой ранее созданный файл чертежа можно так же, как блок, вставлять в текущий чертеж. При этом автоматически создается новый блок с именем, соответствующим имени файла, При вставке блока (команда Insert) делается ссылка на него. как на графическую подпрограмму, а его базовая точка совмещается с точкой вставки блока. Блок можно определить в текущем файле с помощью команды Block. Объект — это графические примитивы и блоки. 15.4. Методология объектного проектирования Из определения объекта становится очевидным, что основой технологии работы в системе AutoCAD является работа с объектами. В общем виде методология объектного проектирования сводится к разработке графической модели объекта. Графическая модель также, как и математическая модель, служит для описания конкретного объекта (графического примитива). В графической модели графические примитивы соответствуют частям изделия (чертежа), а параметры изделия либо соответствуют параметрам графических примитивов, либо могут быть определены через параметры графических примитивов и их связи между собой (например, через взаиморасположение). 214
 В конечном счете графическая модель описывает свойства конкретного изделия (чертежа). И чем больше характеристики свойств даделия отражает графическая модель, тем она полнее. Однако очень трудно составить модель, всесторонне описывающую изделие, поэтому, как правило, модель отражает в основном какую-то одну группу его свойств (например, модель конструкции, электродинамическая модель, тепловая модель и др.).
Модель может отражать как значения параметров и свойств объекта, так и их взаимосвязь. Простейшим примером модели может служить график, на котором изображена связь двух характеристик объекта или зависимость параметра объекта от внешнего воздействия (времени, температуры и т.п.). Эту же связь характеристик объекта можно отобразить, составив математическую модель, т.е. систему уравнений. Примером достаточно полной графической модели может служить чертеж детали или сборочной единицы, который предназначен для хранения и передачи проектной информации всем службам предприятия, работающим с конструкторской документацией (технологам — для проектирования технологических процессов, конструкторам — для проектирования различных приспособлений и инструмента, рабочим — для выполнения технологических операций). При объектном проектировании графическая модель изделия и его чертеж: — практически равнозначные объекты проектирования. В AutoCAD 2000 создание модели изделия и модели его чертежа совмещены в одном процессе редактирования и обе модели могут храниться в одном файле, для чего в рабочей зоне введены закладки Модель и Лист. Графическая модель (а соответственно и координаты всех графических примитивов) служит основой для исключения ошибок при автоматической простановке размеров на чертеже. При этом размеры, а следовательно, и размерные линии являются избыточной информацией для графической модели, так как они уже заложены в координатах графических примитивов. Размеры в этом случае проставляются в полуавтоматическом режиме, т. е. пользователю необходимо лишь указать, между какими точками надо проставить размер, а размерную линию со стрелками и размерное число система AutoCAD нарисует автоматически. Графические модели чертежей служат для хранения и передачи информации на различных стадиях проектирования от одной программы к другой, например от графического редактора к программе подготовки информации для генератора изображения, выпуска фотошаблона, изготовления печатной платы или постпроцессора, формирующего управляющую программу обработки Детали на станке с программным управлением. 215
Графические модели составляются в некоторых абстрактных единицах длины (дискретах), так как именно в этих единицах и определены координаты всех входящих в модель графических примитивов. Поэтому пользователь должен заранее установить размерность, т.е. соответствие единиц длины графической модели реальным размерам объекта. В некоторых САПР это соглашение уже жестко определено: например, графическая модель может составляться в миллиметрах, метрах и дискретах, равных 1,25 мм. В частности в системе AutoCAD вследствие возможности использования большого диапазона значений построение может выполняться в реальных размерах, поэтому решение вопроса о соответствии единиц длины графической модели реальным размерам чертежа возложено на пользователя, т.е. он сам решает, чему должна быть равна единица длины.
В системе AutoCAD соглашение о соответствии графических примитивов реальному изделию должно быть разработано пользователем до начала разработки графических моделей. Обычно такое соглашение составляется одно для группы или класса проектируемых изделий. В специализированных САПР модель строится из проблемно-ориентированных примитивов. Например, в САПР P-CAD модель схемы и печатной платы включает в себя следующие элементы: проводник, шину, элемент, имя цепи, хотя, например, проводник и шина внешне выглядят как обычные линии.
Наличие у графического примитива такого параметра, как слой, определяет возможность проведения операции расслоения, т.е. разделения примитива на слои. Расслоение графических примитивов в соответствии с принятыми в конкретной САПР соглашениями позволяет:
216
Одному физическому слою может соответствовать один (как правило) или несколько слоев графической модели. Число слоев в графической модели устанавливается пользователем. Так, например, в системе P-CAD назначаются: число слоев металлизации (до 16); число слоев, на которых определена зона трассировки проводников, и т.д. При работе с системой AutoCAD соглашения о послойной структуре графических моделей разрабатывает пользователь при проектировании объекта. Он же придумывает имена слоям, определяет их свойства (цвет, тип линии) и соответствие слоев свойствам проектируемого объекта. В AutoCAD слой с именем «О» всегда определен и имеет особое назначение. Графические примитивы, созданные на слое с этим именем, при вставке блока в старший уровень иерархии приобретают свойства слоя, на котором делается вставка блока. Атрибуты. Некоторые параметры, которые трудно представить в графической модели в виде линий, представляются значением атрибута. Атрибут является специальным примитивом, который имеет. имя примитива, значение примитива и точку вставки. Атрибут, как и любой графический примитив, соответствует определенному слою. Атрибуты связываются с конкретным изделием в иерархической структуре, и каждый атрибут определяет один из параметров изделия. С помощью атрибута можно описать как конструктивные параметры (массу, объем, марку материала и т.д.), так и функциональные (мощность, частоту, сопротивление и др.). Атрибуты можно отображать в виде текста на графической модели, однако чаще их делают невидимыми. Атрибуты могут иметь переменное значение параметра. При вставке блока, содержащего атрибуты с переменным значением, AutoCAD «запросит» значение этого атрибута. 15.5. Начало работы с системой Запуск AutoCAD производится уже известными нам способами запуска любого приложения Windows. После загрузки системы открывается начальное диалоговое окно, показанное на рис. 15.1, при этом у пользователя имеется возможность:
217 
• создать новый чертеж на основе стандартного шаблона acadiso.dwt или с помощью мастера дополнительных настроек. На рис. 15.2 показано окно с загруженным в него файлом (чертежом). Окно AutoCAD, как и окно любого приложения Windows, разделено на области. Самая верхняя титульная строка содержит имя текущего файла (редактируемого чертежа). Центральная часть экрана — это рабочая зона, т. е. область отображения графической информации — чертежа. В зависимости от масштаба в окне виден весь объект или только его часть. В левом нижнем углу располагается пиктограмма, показывающая направление осей пользовательской системы координат. Под титульной строкой расположено основное ниспадающее меню AutoCAD, которое обычно выглядит как перечисление корневых пунктов: Файл, Правка и т.д. Положение меню и его содержание могут меняться. Содержание меню программируется файлами его определения. Под строкой меню могут располагаться одна или несколько панелей инструментов. Обычно открыты стандартная панель и панель инструментов для работы со слоями. Кроме того можно открыть еще три вертикально расположенные панели инструментов: Рисование, Редактирование и Привязки. Панели инструмен- 218
Рис. 15.2. Рабочее окно с загруженным файлом тов дублируют основное меню, но они более удобны в использовании: на панели инструментов требуемое действие (команда) выбирается одним щелчком мыши по соответствующей кнопке, а в основном меню для выбора необходимой команды иногда требуется пройти несколько подуровней. Местоположение любой панели инструментов можно изменить, перетащив ее мышью с нажатой левой кнопкой. Число панелей инструментов и отображение в каждой из них требуемых пиктограмм задаются из пункта основного меню Вид * панели инструментов. Для добавления кнопок в любую открытую панель инструментов надо выбрать их в меню Вид * панели инструментов * Настройка. Добавление и удаление кнопок на панели инструментов происходит простым их «перетаскиванием» мышью с нажатой левой кнопкой. Можно создать новую кнопку на любой панели инструментов, изменить изображение кнопки или действие (команду AutoCAD), выполняющееся при ее нажатии. Справа от рабочей зоны может располагаться экранное меню, которое в ранних версиях являлось основным меню AutoCAD. 219 С появлением системы Windows и стандарта оконного интерфейса, содержащего ниспадающие меню и панели инструментов, экранное меню стало использоваться редко. В нижней части окна (две-три строки на белом фоне) расположена зона диалога, в которой графическая система в текстовом виде отображает вводимые с клавиатуры или из меню команды и выводит диагностические сообщения и сообщения об ошибках и запросы. Последняя строка Command: (или Команда) является запросом очередной команды. Нижняя строка экрана — это строка состояния, в которой отображены текущие координаты графического курсора по X, Уи Z и основные режимы работы. При однократном нажатии на кнопку соответствующий режим меняется на инверсный {Включено/Выключено), а при щелчке правой кнопкой мыши по кнопке [Параметры] открывается окно для настройки данного режима. Обычно в строке состояния отображены следующие кнопки: [ПРИВ] — округление координат перемещения графического курсора — [F9]; [СЕТКА] — отображение вспомогательной сетки — [F7]; [ОРТО] — режим ортогональности, при котором линии и перемещения курсора могут быть только вдоль осей координат — [F8]; [ПОЛЯР] — привязка перемещений курсора и положения вводимых координат к углам (по умолчанию к 90°); [ОПРИВ] — объектная привязка, т. е. привязка вводимых координат к существующим графическим примитивам — [F3]; [ОТСЛЕЖ] — трассировка при объектной привязке. При обнаружении возможности объектной привязки AutoCAD показывает точку и режим возможной привязки — [F11]; [ТОЛЩ] — включение/выключение отображения толщины линий; [МОДЕЛЬ] — переключение между моделью и чертежом изделия. 15.6. Система командного меню Интерфейс системы AutoCAD 2000 аналогичен всем приложениям Windows. Команды в пользовательском меню системы могут располагаться на нескольких уровнях. Отличительным признаком многоуровневой команды является сплошной треугольник в конце строки с именем команды. Многоточие за именем команды означает, что ее параметры определяются в диалоговом окне. Обычно в строке меню слева направо указываются раскрывающиеся меню. Основное меню AutoCAD включает в себя: • Файл (File) — команды, определяющие работу с файлами чертежей, настройки и управления выводом чертежа на графопо- 220 строитель, проверки и восстановления графической базы данных чертежа;
• Сервис (Tools) — команды управления системой, экраном пользователя, включения установки параметров черчения и при вязок с помощью Диалоговых окон, обеспечения работы с пользо вательской системой координат;
жүктеу/скачать 4.28 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
