Построение тел. Solids (Тела) (рис. 80) собраны кнопки операций построения тел. Эти операции изучаются в данном разделе (кроме трех последних кнопок, которые связаны с работой в пространстве листа и рассмотрены в гл. 10). Рис. 80. Панель инструментов Solids

• Название: Solids (Тела) (рис. 80) собраны кнопки операций построения тел. Эти операции изучаются в данном разделе (кроме трех последних кнопок, которые связаны с работой в пространстве листа и рассмотрены в гл. 10). Рис. 80. Панель инструментов Solids
• Дата: 01.02.2023
• Размер: 308 Kb.
• Имя файла: Построение тел.doc
• Тип: Документы; #916065

Построение тел

В панели инструментов Solids (Тела) (рис. 9.80) собраны кнопки операций построения тел. Эти операции изучаются в данном разделе (кроме трех последних кнопок, которые связаны с работой в пространстве листа и рассмотрены в гл. 10).



Рис. 9.80.Панель инструментов Solids

П
ервые шесть кнопок этой панели предназначены для построения твердотельных объектов стандартной формы. Этим кнопкам соответствуют следующие команды системы AutoCAD: BOX (ЯЩИК), SPHERE (ШАР), CYLINDER (ЦИЛИНДР), CONE (КОНУС), WEDGE (КЛИН) и TORUS (TOP).
С помощью команды BOX (ЯЩИК) построим в МСК твердотельный параллелепипед. Для удобства в предварительно очищенном графическом экране рекомендуется установить в качестве вида юго-западную изометрию.
Первый запрос команды BOX (ЯЩИК): 
CEnter]'>Specify corner of box or [CEnter]<0,0,0>: (Угол ящика или /Центр/ <0,0,0>:)
Нажмите клавишу — это означает, что точка первого угла ящика будет выбрана по умолчанию, т. е. примет текущее значение в начале МСК. Можно ввести и любые другие координаты трехмерной точки. Выбор опции CEnter (Центр) ведет к варианту построения ящика с фиксацией положения не первого угла, а центра параллелепипеда. Следующий запрос:
Specify corner or [Cube/Length]: (Угол или [Куб/Длина]:)
Здесь можно задать точку другого угла ящика. Опция Cube (Куб) ведет к построению куба (параллелепипеда с одинаковыми значениями длины, ширины и высоты). Выберите опцию Length (Длина). Далее система запрашивает длину ребра:
Specify length: (Длина:)
Задайте длину 400. Затем следующий запрос:
Specify width (Ширина:)
Введите ширину 350. И, наконец, последний запрос высоты:
Specify height: (Высота:)
Задайте высоту 200.
Результат построения твердотельного паратлелепипеда (ящика) приведен на рис. 9.81.

Рис. 9.81. Построение твердотельного ящика

Теперь на верхней поверхности ящика построим цилиндр с радиусом 100 мм и высотой 150 мм. Команда CYLINDER (ЦИЛИНДР) запрашивает:
Current wire frame density: ISOLINES=4 Specify center point for base of cylinder or fEllipticalJ <0,0,0>:
(Текущая плотность каркаса: ISOLINES=4 Центральная точка основания цилиндра или [Эллиптический] <0,0,0>:)
Задайте точку 200,175,200. Далее:
Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: (Радиус основания цилиндра или [Диаметр]:)
Введите радиус 100.
Specify height of cylinder or [Center of other end]: (Высота цилиндра или [Центр другого основания]:)
Задайте высоту цилиндра 150.
В результате чего на верхней грани ящика будет построен твердотельный цилиндр (рис. 9.82).


Рис. 9.82. Построение твердотельного цилиндра

Обратите внимание на то, что для наглядности система AutoCAD рисует образующие цилиндра, количество которых (четыре) равно текущему значению системной переменной ISOLINES (см. первое сообщение команды CYLINDER (ЦИЛИНДР)). На первый взгляд, количество образующих на рис. 9.82 равно двум, однако это не так, поскольку в данном виде произошло совмещение передних и задних образующих.
Увеличим количество образующих до 28. Для этого необходимо изменить значение системной переменной ISOLINES на 28. Это можно сделать с помощью команды SETVAR (УСТПЕРЕМ), но проще прямо ввести название переменной в командной строке: ISOLINES и нажать клавишу . Система AutoCAD выдаст запрос:
New value for ISOLINES <4>: (Новое значение ISOLINES <4>:)
Введите 28 и выполните регенерацию экрана с помощью пункта Regen (Регенерировать) падающего меню View (Вид) или с помощью команды REGEN (РЕГЕН). На рис. 9.83 видно, что количество образующих увеличилось, и мы имеем более точное представление о форме объекта.


Рис. 9.83. Изменение количества образующих для отображения твердотельных объектов

Теперь на ближней к нам правой боковой стенке ящика построим другой ящик, который станет затем углублением. Для начала установим НОВУЮ ПСК по правой боковой грани. Для этого воспользуйтесь кнопкой панели инструментов UCS (ПСК). Система AutoCAD выдаст первый запрос: Select face of solid object: (Выберите грань твердотельного объекта:)
Щелкните мышью по нижнему ребру правой передней стенки ящика. Правая грань подсветится и появится запрос:
Enter an option [Next/Xflip/Yflip] : (Задайте опцию 1Сменить/обратитьХ/обратитьУ] <принять>:)
Если у вас пиктограмма новой системы координат высветилась в том же виде, как на рис. 9.84, то нажмите клавишу в знак согласия с выбранной ПСК.


Рис. 9.84. Установка ПСК по грани тела

Постройте теперь с помощью команды BOX (ЯЩИК) ящик, задав у него первый угол (100,0,0), второй угол — (300,—170,0), а высоту — —250 мм. Внутри основного ящика появится второй (рис. 9.85).


Рис. 9.85. Построение ящика в ПСК, установленной по грани

Теперь с помощью уже известных нам кнопок и , соответствующих командам UNION (ОБЪЕДИНЕНИЕ) и SUBTRACT (ВЫЧИТАНИЕ), объедините большой ящик с цилиндром, а из образовавшегося составного тела вычтите малый ящик. Результат представлен на рис. 9.86 (для наглядности итоговому телу присвоен цвет с номером 255 и выполнено раскрашивание по Гуро).



Рис. 9.86. Объединение и вычитание тел

Рассмотренные в гл. 3 команды CHAMFER (ФАСКА) и FILLET (СОПРЯЖЕНИЕ) применимы и к телам, для снятия фаски между соседними гранями и сопряжения двух граней. На рис. 9.87 приведен результат снятия фаски 40 х 40 у верхней цилиндрической части и сопряжения двух пар боковых граней в левой части тела с радиусом 75 (для удобства текущий вид несколько изменен).



Рис. 9.87. Построение фаски и сопряжения граней тела

Тела можно строить методом выдавливания или вращения областей. Эти операции выполняются с помощью кнопок и панели инструментов Тела (Solids) (см. рис. 9.80). Данные кнопки соответствуют командам EXTRUDE (ВЫДАВИТЬ) и REVOLVE (ВРАЩАТЬ).
В качестве примера рассмотрим построение участка твердотельной трубы с помощью команды EXTRUDE (ВЫДАВИТЬ).
Установим на пустом экране в качестве вида юго-западную изометрию. Построим два круга с центрами в начале координат и радиусами 100 и 80.
Преобразуем их в области. Из большой области вычтем малую и получим область в форме кольца (рис. 9.88).


Рис. 9.88. Построение области в форме кольца

На рисунке показана также будущая траектория выдавливания. Для ее построения с помощью кнопки панели инструментов UCS (ПСК) повернем оси на У1Г (до вертикального положения). В новой системе координат построим полилинию из трех сегментов: первый из них является прямолинейным с вершинами в точках с координатами (0,0) и (0,500), второй сегмент — дуговой, касающийся первого и заканчивающийся в точке (100,600), а третий сегмент — снова прямолинейный, касающийся дугового и заканчивающийся в точке (1000,600) (у всех точек координата (равна нулю). Вызовем команду EXTRUDE (ВЫДАВИТЬ). На запрос о выборе объектов укажите область в форме кольца. Следующий запрос:
Specify height of extrusion or [Path]: (Глубина выдавливания или [Траектория]:)
Выберите опцию Path (Траектория). Далее система выдаст запрос:
Select extrusion path: (Траектория выдавливания:)
Укажите полилинию в качестве траектории выдавливания. Результат (при выполненном раскрашивании по Гуро) приведен на рис. 9.89.
Команда INTERFERE (ВЗАИМОД) позволяет создать тело, занимающее общий объем двух или более тел. Команде соответствует кнопка панели инструментов Solids (Тела).



Рис. 9.89. Построение трубы с помощью выдавливания

Разрезы и сечения

Команда SLICE (РАЗРЕЗ), которой соответствует кнопка панели инструментов Тела (Solids), позволяет разрезать тело плоскостью на два тела и, при необходимости, одно из них удалить.
Рассмотрим эту команду на примере построенной нами трубы (см. рис. 9.89). С помощью команды UCS (ПСК) перейдите в МСК. Щелкните мышью по кнопке и на запрос об объектах выберите трубу. Следующий запрос:
Specify first point on slicing plane by [Object/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>:
(Первая тонка на режущей плоскости [Объект/2ось/Вид/Х¥/¥2/7Х/Зточки] <3точки >:)
Нажмите клавишу , подтверждая выбор плоскости разреза тремя точками. Далее последовательно следуя запросам, введите следующие точки: (100,-50,100), (-100,80,100) и (300,0,600). Системе теперь необходимо сообщить, какие тела оставить:
Specify a point on the desired side of the plane or [keep Both sides]:
(Укажите точку с нужной стороны от плоскости [Обе стороны]:)
Выберите опцию keep Both sides (Обе стороны). Труба разделится на два тела, причем в одном теле будут две непересекающихся части. Отодвиньте (например, за ручки) одно тело влево. Результат проделанных операций приведен на рис. 9.90. Для наглядности выполнено раскрашивание по Гуро.



Рис. 9.90. Разрезание тела плоскостью

Правое тело в случае необходимости можно разбить на два отдельных тела с помощью кнопки панели Solids Editing (Редактирование тел).
Команда SECTION (СЕЧЕНИЕ), которой соответствует кнопка панели инструментов Solids (Тела), строит сечение тела, образуя в результате область с линиями сечения, которую можно затем вынести и использовать в чертеже.

9.7.3. Редактирование тел

Над телами можно выполнять операции общего редактирования (удаление, перемещение, копирование и т. п.). В падающее меню Modify (Редакт) входит подменю 3D Operation (3M операции), в котором собраны следующие полезные пункты:

• 
   3D Array (3M массив) — создание трехмерного массива (команда 3DARRAY (3-МАССИВ));
  
• 
   Mirror 3D (ЗМ зеркало) — создание зеркальной копии объектов относительно заданной плоскости (команда MIRROR3D (3-ЗЕРКАЛО));
  
• 
   Rotate 3D (ЗМ поворот) — поворот объектов вокруг произвольной оси в пространстве (команда ROTATE3D (3-ПОВЕРНУТЬ));
  
• 
   Align (Выровнять) — выравнивание объектов с другими точками или объектами в двумерном и трехмерном пространствах (команда ALIGN (ВЫРОВНЯТЬ)).
  

Операции построения фасок и сопряжения граней тел с помощью команд CHAMFER (ФАСКА) и FILLET (СОПРЯЖЕНИЕ) были рассмотрены в предыдущем разделе.
В связи с особой организацией твердотельных объектов (примитивов типа 3DSOLID) их ручки нельзя использовать для таких действий, как растягивание, модификация граней и ребер и т. п. Для этих целей предусмотрена панель инструментов Solids Editing (Редактирование тел) (рис. 9.91).



Рис. 9.91. Панель инструментов Solids Editing

Первые три кнопки панели соответствуют операциям объединения, вычитания и пересечения тел, аналогичным одноименным операциям над областями, рассмотренным в разд. 9.6. Другие кнопки соответствуют опциям команды SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ):

• 
  — выдавливание граней тела на заданную глубину или вдоль траектории;
  
• 
  — перенос граней тела на заданное расстояние;
  
• 
  — равномерное смещение граней на заданное расстояние или до указанной точки;
  
• 
  — удаление граней тела вместе с сопряжениями и фасками;
  
• 
  — поворот граней вокруг заданной оси;
  
• 
  — сведение граней на конус под заданным углом;
  
• 
  — создание копий граней тела в виде областей или твердотельных оболочек;
  
• 
  — изменение цвета отдельных граней;
  
• 
  — создание копий ребер тела в виде отрезков, дуг, окружностей, эллипсов или сплайнов;
  
• 
  — изменение цвета ребер;
  
• 
  — создание клейма (нового ребра, являющегося отпечатком другого объекта) на грани;
  
• 
  — удаление лишних ребер и вершин;
  
• 
  — разделение многосвязных тел (занимающих несколько замкнутых объемов в пространстве) на отдельные тела (см. пример на рис. 9.90);
  
• 
  — создание полой тонкостенной оболочки заданной толщины;
  
• 
  — проверка, является ли объект допустимым телом.
  

Все эти операции могут быть выполнены также через подменю Solids Editing (Редактирование тел) падающего меню Modify (Редакт).
Команда SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ), выполняющая все перечисленные операции редактирования твердотельных объектов, начинает свою работу с сообщения:
Solids editing automatic checking: SOLIDCHECK=1 Enter a solids editing option [Face/Edge/Body/Undo/eXit] :
(Автоматическая проверка тел при редактировании: SOLIDCHECK=1 Задайте опцию редактирования тела {Грань/Ребро/Тело ACIS/Отменить/ выХод] <выХод>:)
Системная переменная SOLIDCHECK, значение которой показывается в первой строке, управляет режимом проверки корректности тел, создаваемых в операциях редактирования. Если значение переменной равно 1, то автоматическая проверка выполняется, если 0 — то не выполняется (тогда проверку надо осуществлять с помощью специального средства команды SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ)).
В первом запросе команда SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ) предлагает четыре опции:

• 
   Face (Грань) — режим редактирования граней; 
  
• 
   Edge (Ребро) — режим редактирования ребер;
  
• 
   Body (Тело ACIS) — специальный режим работы с телом (проверка, клеймение и т. п.);
  
• 
  Undo (Отменить) — отмена последней операции редактирования тела; 
  
• 
   eXit (выХод) — завершение работы команды.
  

В случае выбора опции Face (Грань) система AutoCAD предлагает операции редактирования граней:
Enter a face editing option [Extrude/Move/Rotate/ Offset/Taper/Delete/Copy/coLor/Undo/eXit] :
(Задайте опцию редактирования грани [Выдавить/пеРенести/Повернуть/ Сместить/коНус/Удалитъ/Копировать/Цвет/ Отменитъ/выХод] <выХод >:)
В данном списке опций первые восемь соответствуют операциям, связанным с кнопками редактирования граней панели Solids Editing (Редактирование тел), уже рассмотренными ранее. Последние две опции позволяют отменить предыдущую операцию редактирования или выйти из режима редактирования граней.
Если в ответ на первый запрос команды SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ) вы выберите опцию Edge (Ребро), то перейдете в режим редактирования ребер:
Enter an edge editing option [Copy/coLor/Undo/eXit] :
(Задайте опцию редактирования ребра [Копировать/Цвет/Отменить/выХод] <выХод>:)
В этот момент вам доступны опции копирования ребра (в качестве нового отрезка, дуги, окружности, эллипса или сплайна) или изменения цвета ребра.
Если в начале работы команды SOLIDEDIT (РЕДТЕЛ) выбрать опцию Body (Тело ACIS), то система запрашивает:
Enter a body editing option [Imprint/seParate solids/Shell/cLean/Check/ Undo/eXit] :
(Задайте опцию редактирования тела [Клеймить/Разделить/о Волочка/ У простить/Проверить/Отменить/выХод] <выХод >:)
Здесь первые пять опций соответствуют операциям над телами, описанных, в целом, при перечислении последних пяти кнопок панели Solids Editing (Редактирование тел).
На рис. 9.92—9.95 проиллюстрированы результаты выполнения нескольких операций. Слева на каждом рисунке показано тело до операции, справа — после редактирования.
На рис. 9.92 правая боковая (более темная) грань повернута на 15° относительно нижнего ребра этой грани. Другие грани продлены.



Рис. 9.92. Поворот грани тела

На рис. 9.93 продемонстрировано смещение грани (построение параллельной поверхности). Правая боковая цилиндрическая грань смещена по нормали. Другие грани продлены до пересечения с изменившейся гранью.
На рис. 9.94 в плоскости верхнего основания куба расположен прямоугольник. После операции клеймения три отрезка (части контура прямоугольника) добавлены в ребра, расположенные на верхней грани тела.



Рис. 9.93. Параллельное смещение грани тела



Рис. 9.94. Клеймение грани тела

На рис. 9.95 проиллюстрирована операцию построения тонкой оболочки к стенкам куба (правая боковая грань из операции исключена).



Рис. 9.95. Построение тонкой оболочки тела