Построение винтовой поверхности в графическом редакторе AutoCAD

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломная работа на тему

Построение винтовой поверхности в графическом редакторе AutoCAD

г. Липецк, 2015



ОГЛАВЛЕНИЕ

• 1. Теоретическая часть
• 1.1 Запуск системы AutoCAD и завершение работы
• 1.2 Команды системы AutoCAD
• 1.3 Настройка графического редактора AutoCAD
• 1.3.1 Drawing Units (Единицы рисунка)
• 1.3.2 Drawing Limits (Лимиты рисунка)
• 1.3.5 Вспомогательные режимы рисования
• 1.4 Графические примитивы AutoCAD
• 1.5 Надписи
• 2. Геометрическое черчение
• 3. Особенности констpукций букв, цифp и знаков
• 4. Практическая часть
• Заключение
• Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В данной дипломной работе исследуется построение винтовой поверхности в графическим редакторов AutoCad.

Целью данной работы является изучение интерфейса системы AutoCAD, настроек графического редактора, команд вычерчивания графических примитивов и выполнения надписей на чертежах.

Для решения поставленных целей необходимо решить следующие задачи: проработать литературы по данной теме, исследовать особенности построения винтовых поверхностей, сделать чертеж исследуемой детали.

Дипломная работа оформляется с учетом чертежа формата А3 .

Рассматриваемая программа выполняет в автоматизированном режиме моделирование процесса формообразования реечного инструмента для заданной винтовой поверхности детали. Решается и обратная задача - формообразование винтовой поверхности детали по полученной инструментальной рейке. На основе полученной модели рейки моделируется формообразование винтовой поверхности червячной фрезы, сопряженной с исходной винтовой поверхностью детали. Программа состоит из трех основных подпрограмм:

1) подпрограмма формообразования тела детали с винтовой цилиндрической поверхностью;

2) подпрограмма моделирования формообразования инструментальной рейки по заданной винтовой поверхности детали;

3) подпрограмма моделирования формообразования винтовой поверхности червячной фрезы на основе полученной модели инструментальной рейки.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Запуск системы AutoCAD и завершение работы

Для запуска системы необходимо выбрать меню \Пуск\Программы\ Autodesk\ AutoCAD и запустить AutoCAD. Можно выбрать указателем мыши на поле рабочего стола ярлык программы и дважды щелкнуть левой кнопкой мыши.

Рис. 1.1 Главное окно AutoCAD

После запуска главное окно AutoCAD состоит из следующих частей (Рис. 1.1):

1. заголовка окна с указанием имени редактируемого чертежа (файла);

2. системы падающих меню;

3. стандартной панели инструментов;

4. строки свойств объектов; здесь указаны основные параметры рисования - список слоев, цвет объектов, тип линии и другие;

5. панелей инструментов; здесь сосредоточены кнопки команд рисования, редактирования, проставления размеров и другие (панели могут быть сгруппированы вместе, а могут располагаться, как показано на Рис. 1.1.);

6. курсора мыши, показывающего текущую позицию на чертеже;

7. графического поля;

8. информационного поля, где приведен список выполненных команд в хронологическом порядке (информационное поле появляется на экране только после нажатия клавиши F2);

9. командной строки, где задаются с клавиатуры команды и параметры;

10. строки состояния, в левом углу которой показываются текущие координаты курсора мыши в относительных единицах.

Графический экран снизу обрамляют кнопки вкладок Модель (Model), Лист1 (Layout1), Лист2 (Layout2). Эти вкладки используются при переключении между пространствами модели и листа. Треугольные кнопки слева от вкладок позволяют передвигаться по вкладкам в обоих направлениях. Справа от вкладок расположена горизонтальная линейка прокрутки для графического экрана. По умолчанию активной является вкладка Модель (Model).

Для завершения работы выбрать меню Файл\Выход , комбинацию клавиш Alt-F4 или щелкнуть на кнопке Закрыть.

1.2 Команды системы AutoCAD

Управление системой AUTOCAD заключается в задании команд для выполнения. Существует три способа ввода команд:

1. с помощью падающих меню;

2. с помощью панелей инструментов;

3. ввод в командной строке.

Необходимо понимать, что это три разных способа запуска одной команды. Например, команда рисования линий может запускаться с помощью меню Рисование\Линия, с помощью панели инструментов Рисование и с помощью команды line в командной строке.

После ввода команды или её опций на клавиатуре необходимо нажать клавишу <Enter>.

Если в ответ на запрос Команда: (Command:) нажать клавишу <Enter>, то AutoCAD повторит вызов предыдущей команды.

При выполнении команд используется манипулятор "мышь".

Если какой-либо панели инструментов на экране нет, то щелкнуть правой клавишей на любой панели инструментом и в открывшемся контекстном меню щелчком левой клавиши мыши выбрать нужную панель инструментов.

1.3 Настройка графического редактора AutoCAD

1.3.1 Drawing Units (Единицы рисунка)

AutoCAD может работать в двух линейных единицах измерения: в миллиметрах и дюймах, и различных угловых единицах, причем единицы в процессе работы могут меняться. Подробная установка единиц осуществляется в окне Единицы измерения при выборе пункта меню Формат (Format) (рис. 1.2).



Рис. 1.2 Диалоговые окна установки единиц измерения

Выберите десятичные единицы (включите переключатель Десятые (Decimals)). Рисунок справа иллюстрирует те единицы, которые вы выбрали. Затем с помощью раскрывающегося списка Точность: (Precision:) установите точность, с которой вы будете оперировать с вещественными числами (щелкните левой кнопкой мыши, поместив ее указатель на треугольнике раскрывающегося списка), и отметьте подходящий для вас вариант. Затем выберите Десятые градуса (Decimal Degrees). Установите точность измерения углов (обычно это округление до целого) и нажмите кнопку Direction. Затем нужно щелкнуть на кнопке Направление. Откроется диалоговое окно, в котором нужно выбрать то направление, которое будет соответствовать нулевому углу (обычно это Восток (East)), и щелкнуть на кнопке ОК. После этого в предыдущем окне нужно щелкнуть на кнопке ОК.

1.3.2 Drawing Limits (Лимиты рисунка)

По умолчанию это формат A3 (420 х297)мм, но пользователь может выбрать и другой формат, например, А4. Для задания границ рисунка необходимо:

1. выбрать пункт меню Формат и команду Лимиты рисунка.

2. с клавиатуры ввести значение левого нижнего угла рисунка 0,0 и нажать клавишу Enter;

Specify lower left corner or [ON/OFF] <0.0000,0.0000>:

3. ввести значение правого верхнего угла, например, 210, 297 и нажать клавишу Enter.

Specify upper right corner <210.0000,297.0000>:

4.щелчком левой клавиши выбрать пункт меню View (Отображение), а затем Zoom (Масштаб) \ All (Все).

1.3.3 Загрузка типов линий

Для загрузки типов линий необходимо выполнить следующие действия:

1. выбрать пункт меню Формат (Format);

2. выбрать команду Тип линии (Linetype);

3. в открывшемся диалоговом окне Менеджера типа линий (Linetype Manager) щелкнуть на кнопке Загрузка (Рис. 1.3).

Рис.1.3 Диалоговое окно Менеджера типов линий

4. На экране появляется диалоговое окно Загрузка или Перезагрузка Типов Линий, в котором рекомендуется выбрать линии ISO dash (Штриховая) и Center (Осевая) (Рис. 1.4).

Рис. 1.4 Диалоговое окно Перезагрузки типов линий

5. Щелкнуть на кнопке ОК в диалоговом окне Менеджера типов линий.

1.3.4 Установка слоёв

Чертеж, создаваемый в системе AutoCAD, организован в виде набора слоев. Слой рисунка можно сравнить с листом прозрачной кальки, изображение на котором может иметь свой тип линий и цвет.

Для создания или настройки системы слоев используется команда меню Format\Layer (Формат\Слой) и диалоговое окно Layer Proporties Manager (Рис. 1.5).

Рис. 1.5 Диалоговое окно менеджера слоёв

Новый слой можно создать, если щелкнуть на пиктограмме New Layer, или выбрав эту же команду из контекстного меню.

При создании нового слоя необходимо указать (Рис. 1.6):

1. имя слоя (Name);

2. текущий цвет слоя (Color);

3. текущий тип линий слоя (Linetype);

4. характеристики слоя.

Рис. 1.6 Создание новых слоёв

Указываются следующие характеристики слоя:

1. включен или выключен; выключенный слой невидим;

2. заморожен (Freeze in all viewports); замороженный слой невидим и не может быть выбран, т.е. не может редактироваться;

3. закрыт (Lock); закрытый слой видим, но не доступен для редактирования.

Слои могут включаться/выключаться, редактироваться независимо друг от друга. В конкретный момент времени работа ведется только с одним - текущим слоем.

1.3.5 Вспомогательные режимы рисования

К вспомогательным режимам рисования относятся:

· сетка, шаг которой по умолчанию равен 10 мм (ввод и вывод на экран последовательным нажатием функциональной клавиши F7 или клавиши GRID);

· ОРТО (Включение и выключение последовательным нажатием функциональной клавиши F8 или клавиши ORHO в строке состояния). При включенном режиме вычерчиваются только вертикальные и горизонтальные линии;

· привязка (Включение и выключение последовательным нажатием функциональной клавиши F9 или клавиши SNAP). Если режим включен, то курсор перемещается по узлам сетки.

·

1.4 Графические примитивы AutoCAD

Команды рисования графических примитивов запускаются с помощью меню Рисование или с помощью панели инструментов Рисование (рис. 1.7). Следует отметить, что система оперативной помощи AUTOCAD выдает информацию о назначении кнопки, если задержать на ней курсор мыши на несколько секунд.

Рис. 1.7

Примечание. Если в настоящий момент панель инструментов отсутствует на экране, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на любой открытой панели инструментов. Появится диалоговое окно настройки со списком панелей инструментов; активные панели в списке помечены. Панели, которые нужно активировать, необходимо отметить щелчком мыши в рамке слева от имени панели.

1.4.1 Point (Точка)

Вызов команды: Щелкнуть на пиктограмме или из падающего меню:

Рисование\Точка\Одиночная точка (для одной точки);

Рисование\Точка\Несколько точек (для множества точек).

Запрос в командной строке:

Command: Point

Команда: Точка

Указываются координаты точки (мышью/с клавиатуры).

Примечание. Перед рисованием можно выбрать текущий тип и размеры точки командой Формат\Стиль точки.

1.4.2 Line (Линия)

Вызов команды: щелкнуть на пиктограмме или из падающего меню Draw \ Line (Рисование \ Линия).

Запросы в командной строке:

Specify first point:

Первая точка

Указываются координаты начальной точки.

Specify next point or [Undo]:

Cледующая точка или [Отменить]

Указываются координаты конечной точки;

Enter - завершение рисования ломаной; С - замыкание ломаной.

Примечание. С помощью команды Line (Линия) рисуются последовательно соединенные отрезки прямых линий. Координаты точек указываются с помощью мыши или с клавиатуры.

1.4.3 Circle(Окружность)

Вызов команды: Щелкнуть на пиктограмме или из падающего меню Draw \ Circle ( Рисование \ Окружность).

1. Выбрать опцию (ключ) команды.

а) Center, Radius(Центр, Радиус) - по центру и радиусу;

1. Задать центр окружности.

2. С клавиатуры ввести значение радиуса и нажать Enter.

б) Center, Diameter (Центр, Диаметр) - по центру и диаметру.

1. Задать центр окружности.

2. С клавиатуры ввести d и нажать Enter.

3. С клавиатуры ввести значение диаметра и нажать Enter.

в) 2 P(2 точки) - по двум точкам;

Запросы в командной строке:

First point on diameter

Первая точка диаметра

Указываются координаты первой точки.

Second point on diameter

Следующая точка диаметра

Указываются координаты второй точки.

г) 3 P - по трем точкам;

Запрос в командной строке:

First point on circle

Первая точка окружности

Указываются координаты первой точки.

Second point on circle

Следующая точка окружности

Указываются координаты второй точки.

Third point on circle

Третья точка окружности

Указываются координаты третьей точки.

д) T, T, Radius (Кас.,Кас.,Радиус)- по двум касательным (окружность может касаться как двух отрезков, так и двух окружностей) и радиусу;

е) Tan, Tan, Tan (Кас.,Кас.,Кас) - по трем касательным.



1.4.4 Arc (Дуга)

Вызов команды: Щелкнуть на пиктограмме или из падающего меню Draw\ Arc\ Рисование \ Дуга

Затем выбрать опцию (ключ) команды.

а) 3Point (3 точки) - по трем точкам, лежащим на дуге (Рис. 1.8)

Запрос в командной строке:

Start point

Указываются координаты первой точки.

Second point

Указываются координаты второй точки.

End point

Указываются координаты третьей точки.

б) St,C,End (Начало, Центр, Конец) - по начальной, центру и конечной точкам.

Запросы в командной строке:

Start point

Указываются координаты первой точки.

Center

Указываются координаты центра.

End point

Указываются координаты конечной точки (Рис.1.9)

в) St,C, Ang (Начало, Центр, Угол) - по начальной и центральной точкам и углу.

г) St,C,Len (Начало, Центр, Длина) - по начальной и центральной точкам и длине хорды;

д) St, E, Ang (Начало, Конец, Угол) - по начальной, конечной точкам и углу;

е) St, E, Dir (Начало, Конец, Направление) - по начальной, конечной точкам и направлению (угол наклона касательной из начальной точки);

ж) C, St, Ang (Центр, Начало, Угол) - по центральной, начальной точкам и углу;

з) C,St, Len (Центр, Начало, Длина) - по центральной, начальной точкам и длине хорды.

Примечание. Дуга строится по направлению против часовой стрелки.

1.4.5 Рline (Полилиния)

Плиния - последовательность прямолинейных и дуговых сегментов переменной ширины.

Вызов команды: щелкнуть на пиктограмме или Draw \ Pline (Рисование \ Ломаная).

Запросы в командной строке:

Specify start point

Начальная точка

Указываются координаты первой точки.

Current line-width is 0.0000

Текущая ширина полилинии равна 0.0000

Specify next point or [Arc/Halfwidth/Length/Undo/Width]:

Следующая точка или [Дуга\Полуширина\Длина\Отменить\Ширина]

С клавиатуры ввести W и нажать Enter.

Specify starting width <0.0000>:

Начальная ширина

С клавиатуры ввести 1 и нажать Enter.

Specify ending width <1.0000>:

Конечная ширина

Specify next point or [Arc/Halfwidth/Length/Undo/Width]

Задать координаты следующей точки щелчком мыши или с клавиатуры.

1.4.6 Mline (Млиния)

Мультилиния - совокупности параллельных ломаных линий.

Вызов команды: из падающего меню Draw \ Mline \ Рисование \ Мультилиния.

Запрос в командной строке:

Specify start point or [Justification/Scale/STyle]:

Начальная точка или [Расположение \ Масштаб \ Стиль]

Указываются координаты первой точки, или J - установка режима выравнивания, или S - установка масштаба (ширины) мультилинии, или ST - выбор стиля мультилинии.

To point

Указываются координаты точек.

Примечание. Перед рисованием можно изменить текущий стиль мультилинии или создать новый командой Формат \ Мультистрочный стиль.

1.4.7 Rectang (Прямоугольник)

Вызов команды: Щелкнуть на пиктограмме или выбрать из падающего меню Draw\ Rectang (Рисование \ Прямоугольник).

Запросы в командной строке:

Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]:

Указать координаты угловой точки прямоугольника щелчком мыши или с клавиатуры.

Other corner

Другой угол

Указать координаты противоположной вершины прямоугольника.

Можно начертить прямоугольник по заданным размерам.

1. Щелкнуть на пиктограмме или выбрать Draw(Рисование)\ Rectang Прямоугольник.

2. Запросы в командной строке:

Command: _rectang

Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]:/

Указать координаты угловой точки прямоугольника щелчком мыши или с клавиатуры.

Specify other corner point or [Dimensions]:

С клавиатуры ввести d и нажать клавишу Enter.

Specify length for rectangles <0.0000>:

С клавиатуры ввести значение длины, например, 60 и нажать клавишу Enter.

Specify width for rectangles <0.0000>:

С клавиатуры ввести значение ширины, например, 50 и нажать клавишу Enter.

Примечание. C - вычерчивание прямоугольника с фасками; F - вычерчивание прямоугольника со скруглением углов; W - вычерчивание прямоугольника с заданной толщиной линии.

1.4.8 Polygon (Полигон)

Вызов команды: щелкнуть на пиктограмме или выбрать Draw \ Polygon (Рисование \ Полигон).

Запросы в командной строке:

Enter number of sides <default>

Число сторон <по умолчанию>

Указать число сторон полигона, например, 4.

Specify center of polygon or [Edge]

Укажите центр многоугольника или <сторона>

Указать центр многоугольника.

Enter an option [Inscribed in circle/Circumscribed about circle] <I>

Задайте опцию размещения [Вписанный в окружность/ Описанный вокруг окружности]

В режиме рисования полигона по центру и радиусу выбирается: I - рисование полигона вписанного в окружность; C - рисование полигона описанного вокруг окружности.

Specify radius of circle

Радиус окружности

Указать радиус окружности, в которую будет вписан (описан) полигон.

Многоугольник можно начертить по стороне

1. Щелкнуть на пиктограмме или выбрать Рисование\ Полигон.

Запросы в командной строке:

polygon Enter number of sides <4>:

Указать число сторон полигона, например, 4 и нажать Enter.

Specify center of polygon or [Edge]:

Ввести E и нажать Enter.

Specify first endpoint of edge:

Ввести начальную точку стороны.

Specify second endpoint of edge:

Ввести следующую точку стороны.

1.4.9 Ellipse (Эллипс)

Вызов команды: щелкнуть на пиктограмме или выбрать Draw \ Ellipse (Рисуй \ Эллипс).

а) Draw \ Ellipse\С (Рисование\Эллипс\Центр) - по центру и радиусу и размеру второй оси;

б) Draw \ Ellipse\ Axis\End ( Рисование\Эллипс\Ось, Конец) - по двум точкам на главной оси и размеру второй оси.

в) Draw \ Ellipse\Arc ( Рисование\Эллипс\Дуга) - построение дуги эллипса.

1.4.10 Spline(Сплайны)

Вызов команды: щелкнуть на пиктограмме или выбрать Draw\Spline (Рисование\ Сплайн).

Затем указываются координаты точек, через которые необходимо провести кривую. Для фиксирования сплайна в последней точке необходимо трижды нажать Enter.

1.4.11 Donut (Кольцо)

Вызов команды: выбрать Draw\Donut (Рисование\ Кольцо).

Запросы команды:

Specify inside diameter of donut <0.5000>:

Внутренний диаметр кольца <по умолчанию>

Ввести значение внутреннего диаметра и нажать Enter.

Specify outside diameter of donut <1.0000>:

Внешний диаметр кольца <по умолчанию>

Ввести значение внешнего диаметра и нажать Enter.

Specify center of donut or <exit>:

Центр кольца или <выход>

Задать центр кольца.

Specify center of donut or <exit>:

Нажать Enter.

1.5 Надписи

1.5.1 Настройка параметров текста

Перед вводом текста необходимо выполнить настройки параметров конкретного текста. Сочетание определенных характеристик текста (шрифт, начертание, высота, наклон и др.) называют стилем текста. Очевидно, что для разных целей, например, заполнение основной надписи и заполнение спецификации, необходимы разные стили текста.

Настройка стиля текста производится с помощью команды Format(Формат)\ Text Style (Стиль текста). На экран выводится панель диалога настройки (Рис. 1.10).

Рис. 1.10 Диалоговое окно Стиль текста

1. Рекомендуется выбрать имя шрифта GOST type B. При этом стандартной ширине соответствует значение коэффициента 1 (т.е. не происходит ни растяжения, ни сжатия).

2. Задать высоту текста 5.

3. Щелкнуть на кнопке Назначить и затем щелкнуть на кнопке .

1.5.2 Создание надписей

Надписи могут быть созданы с помощью команды ТЕКСТ (TEXT) или МТЕКСТ (МТЕХТ). В первом случае создается однострочный текст, во втором - многострочный текст.

1. Команда ТЕКСТ (TEXT), создающая простые надписи, помимо клавиатуры, может быть вызвана щелчком на пиктограмме или, Draw (Рисование)\Text (Текст)\Single Line Text (Однострочный). Предпочтительней второй вариант.

2. После запуска команды сначала выдается сообщение о текущем стиле, в котором предлагается написать текст:

Текущий текстовый стиль: "Standard" Высота текста: 2.5000

Запросы команды:

Specify start point of text or [Justify/Style]:

Начальная точка текста или [Выравнивание/стиль]

Указать начальную точку текста (это левая точка базовой линии надписи) или выбрать одну из опций: Justification (Выравнивание) или Style (Стиль).

Specify height <5.0000>)

Высота <5.0000>:

Нужно ввести с клавиатуры значение высоты (применительно к заглавным буквам) текста. Для простановки размеров и нанесения надписей на чертеже рекомендуется высота 5.

Specify rotation angle of text <0>:

Угол поворота текста <0>:

С клавиатуры ввести число, задающее угол поворота нижнего основания надписи относительно положительного направления оси Х (при горизонтальном положении текста это 0).

Enter text:

Введите текст:

С клавиатуры ввести текст (например, Рабочий чертеж) и закончить его ввод нажатием на клавишу <Enter>.

В результате на экране появится надпись и AutoCAD снова повторит запрос Введите текст: (Enter text:). При этом текстовый курсор переместится на строку ниже (расстояние между строками заложено в описании шрифта) и будет готов к вводу следующей надписи. Можно ввести новый текст или, если закончить команду ТЕКСТ (TEXT), нажатием <Enter>.

1.6 Ввод координат

Ввод координат с клавиатуры возможен в виде абсолютных и относительных координат.

Ввод абсолютных координат возможен в следующих форматах:

- прямоугольных (декартовых) координат X, Y (координаты отделяются запятой);

- полярных координат r (радиус-вектор) <A (угол от предыдущей точки, который указывается в градусах против часовой стрелки).

Относительные координаты задают смещение от последней введенной точки.

Запись относительных декартовых координат @x,y. Пример: @10,10.

Запись относительных полярных координат @r<A. Пример: @70<30 (длина отрезка 70 мм, а угол наклона отрезка к оси х равен 30⁰.)

Значения координат независимо от способа ввода всегда связаны с некоторой системой координат. По умолчанию в AutoCAD используется так называемая мировая система координат (МСК) (World Coordinate System- WCS) (Рис. 1.11). На рис. 4.5 показана пиктограмма мировой системы координат. Ось Х направлена слева направо, ось Y - снизу вверх, а ось Z- перпендикулярна экрану.



Рис. 1.11 Пиктограмма мировой системы координат

1.7 Загрузка и сохранение чертежей

Для сохранения файла на диске нужно использовать пункт меню File (Файл)\Save (Сохранить)\ или File (Файл)\Save As(Сохранить как) (Рис. 1.12).

Рис. 1.12 Диалоговое окно сохранения чертежа

С помощью поля Сохр в: выбираются текущие диск и папка для размещения файла. В поле Имя файла вводится имя файла, например, формат А3, содержащего чертеж, для сохранения. После этого необходимо нажать кнопку Сохранить.

винтовой поверхность редактор резьба

2. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

1. Основные надписи

Все виды конструкторской документации (графические и текстовые) имеют основную надпись, которая располагается в правом нижнем углу поля чертежа.

На листах формата А4 основную надпись располагают только вдоль короткой стороны , а на остальных форматах -- вдоль короткой либо вдоль длинной стороны, в зависимости от расположения изображений изделия на формате.

Форму, размеры, содержание основной надписи устанавливает ГОСТ 2.104-68. Основная надпись производственного чертежа имеет следующие размеры: длина -- 185 мм, высота -- 55 мм (рис. 1.1а). На рис. 1.1.б показан пример ее заполнения.

Размеры основной надписи учебных чертежей стандартами не регламентируются. Исходя из практики ее удобнее выполнять длиной 185 мм и высотой, выбираемой в пределах от 15 до 24 мм. Пример основной надписи учебного чертежа представлен на рис. 1.2.

Рассмотрим, какую информацию несет основная надпись, применяемая на производственных и учебных чертежах.



Цифрами обозначены номера граф (рис.1.1, а, рис.1.2, а), в которых записываются:

1. Наименование изделия.

2.Обозначение документа (вписывается только на производственных чертежах).

3.Обозначение материала, из которого изготовлена деталь.

4. Литера (вписывается только при оформлении некоторых производственных чертежей).

5. Масса изделия указывается в килограммах (на многих чертежах не заполняется).

6. Масштаб (например, 1:1).

7, 8. Номера листов графического документа (заполняется только на производственных чертежах).

9. Наименование организации, выпустившей документ.

10. Указываются функции исполнителей документа -- «чертил», «проверил».

2. Форматы

При выполнении чертежей пользуются форматами, установленными ГОСТ 2.301 - 68*. Форматы листов определяются размерами внешней рамки (выполненной тонкой линией) оригиналов, подлинников, дубликатов, копий.

Основные форматы получаются путем последовательного деления на две равные части параллельно меньшей стороне формата площадью 1 кв. м с размерами сторон 1189 х 841 мм (pис.1.3). Обозначения и размеры сторон основных форматов должны соответствовать указанным в таблице (pис.1.3).

Допускается применение дополнительных форматов, образуемых увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. При необходимости допускается применять формат А5 c размерами сторон 148 х 210 мм.



Рис. 1.3

Чертежи, на которых изображения выполнены в истинную величину, дают правильное представление о действительных размерах предмета.

Однако при очень малых размерах предмета или, наоборот, при слишком больших, его изображение приходится увеличивать или уменьшать, т.е. вычерчивать в масштабе.

3. Линии чертежа

Для изображения предметов на чертежах ГОСТ 2.303 - 68* устанавливает начертания и основные назначения линий (рис. 1.4).

1. Сплошная толстая основная линия выполняется толщиной, обозначаемой буквой "s", в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа. Сплошная предмета, контура вынесенного сечения и входящего в состав разреза. толстая линия применяется для изображения видимого контура.



Рис. 1.4

2. Сплошная тонкая линия применяется для изображения размерных и выносных линий, штриховки сечений, линий контура наложенного сечения, линий-выносок, линий для изображения пограничных деталей ("обстановка").

3. Сплошная волнистая линия применяется для изображения линий обрыва, линий разграничения вида и разреза.

4. Штриховая линия применяется для изображения невидимого контура. Длина штрихов должна быть одинаковая.

5. Штрихпунктирная тонкая линия применяется для изображения осевых и центровых линий, линий сечения, являющихся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений.

6. Штрихпунктирная утолщенная линия применяется для изображения элементов, расположенных перед секущей плоскостью ("наложенная проекция"), линий, обозначающих поверхности, подлежащие термообработке или покрытию.

7. Разомкнутая линия применяется для обозначения линии сечения.

8. Сплошная тонкая с изломами линия применяется при длинных линиях обрыва.

9. Штрихпунктирная с двумя точками линия применяется для изображения частей изделий в крайних или промежуточных положениях, линии сгиба на развёртках, для изображения развёртки, совмещенной с видом.

Штриховые и штрихпунктирные линии должны пересекаться только штрихами. Если в изображении перекрываются несколько различных линий разного типа, то следует соблюдать следующий порядок предпочтительности:

l линии видимых контуров;

l линии невидимых контуров;

l линии мнимых плоскостей разрезов;

l линии осевые и центровые;

l линии отвеса;

l выносные линии.

На чертеже рукоятки (pис.1.5) показаны примеры применения некоторых линий.

Рис. 1.5

4. Чертежные шрифты

Надписи на чертежах выполняют стандартным шрифтом согласно ГОСТ 2.304 - 81. Стандартом установлены 2 типа шрифтов: тип А и тип Б, каждый из которых можно выполнить или без наклона, или с наклоном 75 градусов к основанию строки. Основным параметром шрифта является его размер h - высота прописных букв в миллиметрах, измеренная по перпендикуляру к основанию строки. Стандартом установлены следующие размеры шрифта: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 20; 28; 40. Все параметры шрифта типа А измеряются количеством долей, равных 1/14 части размера шрифта. Все параметры шрифта типа Б измеряются количеством долей, равных 1/10 части размера шрифта. Высота С строчных букв определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h (рис. 1.6.)

Шрифты выполняют при помощи вспомогательной сетки, образованной тонкими линиями, в которую вписывают буквы (pис.1.6). Шаг линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d. Начертание шрифта типа Б приведено в таблицах (рис. 1.7.).

Рис. 1.6



3. ОСОБЕHHОСТИ КОHСТPУКЦИЙ БУКВ, ЦИФP И ЗHАКОВ

ПPОПИСHЫЕ БУКВЫ по их написанию можно разделить на 4 группы. Буквы первой группы - Г, H, П, Т, Ц, Е, Ш, Щ (pис.1.6) образованы прямолинейными элементами, расположенными горизонтально или под углом 75 градусов к основанию строки. Буквы второй группы - А, И, Й, Х, К, Ж, М, Л, Д (pис.1.6.) также образованы прямолинейными элементами, расположенными горизонтально, под углом 75 градусов к основанию строки и наклонно или диагонально. Буквы третьей группы Б, В, P, У, Ч, Ъ, Ь, Ы, Я, С, Э (рис. 1.6) образованы прямолинейными и криволинейными элементами. Буквы четвертой группы - О, З, Ю, Ф (рис. 1.7.) в основном состоят из криволинейных элементов.

ЦИФPЫ

По характеру начертания арабские цифры подразделяются на 2 группы:

1) цифры 1, 4, 7 (рис. 1.6), состоящие только из прямолинейных элементов,

2) цифры 2, 3, 5, 6, 8, 9, 0 (рис. 1.6) , состоящие из сочетания прямолинейных и криволинейных элементов.

СТPОЧHЫЕ БУКВЫ

Из всего алфавита только 15 строчных букв по конструкции отличаются от соответствующих прописных. В основе начертания этих букв лежит конструкция элементов буквы О (рис. 1.6). На чертежах при нанесении размеров диаметров, квадрата, приз указании уклона и конусности перед размерным числом наносят соответствующие знаки (рис. 1.6)



Рис. 1.7

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В дипломной работе необходимо начертить винтовые поверхности в программе AutoCad. Вычертить по размерам основную надпись чертежа, произвести все подписи к чертежу.

Задание выполняется в следующей последовательности:

1. Изучить интерфейс AUTOCAD.

2. Выполнить начальные установки настройки графического редактора (Раздел 3):

· задать границы чертежа (формат A3 - 420x297);

· загрузить типы линий (ISO dash, Center);

· Установить слои: 0 (тип линий Cotinuous, цвет черный), 1(тип линий Center, цвет любой), 2 (тип линий ISO dash, цвет любой);

3. Изучить команды вычерчивания графических примитивов и выполнения надписей (Раздел 4 - Графические примитивы AutoCAD).

4. Вычертить рамку, которая задает размеры формата А3:

- Щелкнуть на пиктограмме Линия и с клавиатуры ввести координаты начальной точки 0,0 и нажать Enter;

- Нажать клавишу F8 и включить режим ОРТО, переместить мышь вправо и ввести с клавиатуры 420 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь вверх, ввести с клавиатуры 297 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь влево, ввести с клавиатуры 420 и нажать клавишу Enter;

- ввести с клавиатуры C(close) и нажать клавишу Enter.

5. Прочертить рамку формата А3 (420х297 мм).

- Щелкнуть на пиктограмме Ломаная и с клавиатуры ввести координаты начальной точки 20,5 и нажать Enter;

- ввести с клавиатуры W и нажать клавишу Enter;

- ввести с клавиатуры 1 и нажать клавишу Enter;

- ввести с клавиатуры 1 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь вправо и ввести с клавиатуры 395 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь вверх и ввести с клавиатуры 287 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь влево и ввести с клавиатуры 395 и нажать клавишу Enter;

- ввести с клавиатуры C(close) и нажать клавишу Enter. Результат построения показан на рис.1.13 б.

6. Вычертить по размерам основную надпись чертежа

Рекомендуется вначале прочертить габаритный прямоугольник 185х55:

- щелкнуть на пиктограмме Ломаная и щелкнуть в точке 1(см. Рис.13 б);

- переместить мышь влево и ввести с клавиатуры 185 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь вверх и ввести с клавиатуры 55 и нажать клавишу Enter;

- переместить мышь вправо и ввести с клавиатуры 185 и дважды нажать клавишу Enter.Результат построения показан на рис. 1.13 в.

Размеры основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-68 (форма 1). (Рис. 1.14).

Рис. 1.14 Размеры основной надписи чертежа

5. Заполнить основную надпись, используя команду Рисование \Текст \Однострочный. Для заполнения граф основной надписи использовать шрифт GOST type B. Для выполнения надписей Изм., Лист, № докум. и других использовать шрифт № 3.5. Если надписи не вмещаются в отведенные для них графы, то фактор ширины задать меньше единицы. Надпись наименования задания А8КГ.01 выполнить шрифтом № 7.

6. Сохранить работу как файл Формат А3.

7. Смоделировать сферическую поверхности в основном поле программы. Поверхность является сферической и замкнутой, что представлено на следующем рисунке.



Рис. 1.15 Сферическая поверхность

8. Смоделирует поведение поверхности в модуле чертежа основной надписи.

В линейчатых поверхностях выделяют поверхности развертывающиеся, совмещаемые всеми своими точками с плоскостью без разрывов и складок, и неразвертывающиеся, которые нельзя совместить с плоскостью без разрывов и складок.

Практически при нарезании резьбы режущий инструмент (резец, фреза, гребенка, плашка, метчик и дp.) выбирает на цилиндре или конусе вращения винтовую канавку, профиль которой идентичен профилю образующегося при этом винтового выступа. C геометрической точки зрения при винтовом движении плоской фигуры (треугольника, трапеции, квадрата, полукруга) по цилиндрической или конической поверхности вращения и образуется на каждой из них бесконечный винтовой выступ. Часть винтового выступа, которая образуется производящим контуром за один оборот, называется витком.

Рис. 1.16

Для задания поверхностей выбирают такую совокупность независимых геометрических условий, которая однозначно определяет данную поверхность в пространстве. Эта совокупность условий называется определителем поверхности. Определитель состоит из двух частей: геометрической, в которую входят основные геометрические элементы и соотношения между ними, и алгоритмической, содержащей последовательность и характер операций перехода от основных постоянных элементов и величин к переменным элементам поверхности, т. е. закон построения отдельных точек и линий данной поверхности.



Рис. 1.17

9. Моделирование криволинейной поверхности в поле основной надписи.

Поверхность на комплексном чертеже задается проекциями геометрической части ее определителя с указанием способа построения ее образующих. На чертеже поверхности для любой точки пространства однозначно решается вопрос о принадлежности ее данной поверхности. Графическое задание элементов определителя поверхности обеспечивает обратимость чертежа, но не делает его наглядным. Для наглядности прибегают к построению проекций достаточно плотного каркаса образующих и к построению очерковых линий поверхности (рис. 86). При проецировании поверхности Q на плоскость проекций проецирующие лучи прикасаются к этой поверхности в точках, образующих на ней некоторую линию l, которая называется контурной линией. Проекция контурной линии называется очерком поверхности. На комплексном чертеже любая поверхность имеет: на П₁-- горизонтальный очерк, на П₂ -- фронтальный очерк, на П₃ -- профильный очерк поверхности. Очерк включает в себя, кроме проекций линии контура, также проекции линий обреза.

Рис. 1.18

10. Создаем элементы на цилиндрической поверхности

Рис. 1.19

Поверхности составляют широкое многообразие объектов трехмерного пространства. Инженерная деятельность человека связана непосредственно с проектированием, конструированием и изготовлением различных поверхностей. Большинство задач прикладной геометрии сводится к автоматизации проектно-конструкторского процесса и воспроизведения сложных поверхностей. Способы формообразования и отображения поверхностей составляют основу инструментальной базы трехмерного моделирования современных систем автоматизированного проектирования.

Рассматривая поверхности как непрерывное множество точек, между координатами которых может быть установлена зависимость, определяемая уравнением вида F(x,y,z)=0, можно выделить алгебраические поверхности (F(x,y,z)-- многочлен n-ой степени и трансцендентные (F(x,y,z)-- трансцендентная функция.

Если алгебраическая поверхность описывается уравнением n-й степени, то поверхность считается поверхностью n-го порядка. Произвольно расположенная секущая плоскость пересекает поверхность по кривой того же порядка (иногда распадающейся или мнимой), какой имеет исследуемая поверхность. Порядок поверхности может быть определен также числом точек её пересечения с произвольной прямой, не принадлежащей целиком поверхности, считая все точки (действительные и мнимые).

11. Построение винтовых поверхностей в графическом редакторе основывается на основных принципах черчения. Для построения используются основные примитивы, такие как отрезок, поверхность, линия, луч. Использовались следующие элементы редактирования-вращение, удлинение, вращение поверхности ,построение поверхности.

12. Создание сложной винтовой модели.

13. Результат отображен на следующих рисунках. И уже не сложно догадаться, что выберем сечение и вытянем бобышку по траектории. Дополнительно можно создать и поверхности на некотором удалении, это позволит создавать более сложные варианты геометрии.

Ниже представлена геометрия, в которой сечение совпадало на траекторией и находилось на некотором сдвиге от нее.



14. При построение винтовых поверхностей особое внимание уделяется моделированию сопряжений сложных примитивов. Моделирование выполняется также при помощи простых примитивов и редактированию объектов на панели инструментов.

Такая деталь может входить в механизм обеспечивающий поворот рабочего элемента при его поступательном движении. Принцип такого механизма используется в автомате Калашникова, для выбрасывания гильзы из патронника. В нашем же примере это деталь прижимного механизма пневмоприспособления.

Особенностью такой детали является винтовой паз. При этом угол подъема должен быть рассчитан так, чтобы не происходило самоторможения перемещающегося по пазу элемента. Примем угол разворота в 900, а высоту канавки с шириной 8 мм. примем 50 мм. Данный размер рассчитывается из соображений не самотормозящего угла подъема.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной дипломной работе рассмотрено построение винтовых поверхностей в графическом редакторе Автокад.

По виду образующей различают поверхности линейчатые и нелинейчатые, образующая первых - прямая линия, вторых - кривая.

Линейчатые поверхности в свою очередь разделяют на развертывающиеся, которые можно без складок и разрывов развернуть на плоскость и неразвертывающиеся.

Значительный класс поверхностей формируется движением окружности постоянного или переменного радиуса. Такие поверхности носят название циклические

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 2014. - 392 с.

2. Полещук Н.Н. AutoCAD: разработка приложений и адаптация.- Спб.: БХВ - Петербург, 2013.- 976с.

3. Асеева, Е. Н. Визуализация образов средствами компьютерного твёрдотельного моделирования как способ решения геометрических задач / Асеева Е. Н., Авдеюк Д. Н., Асеева С. Д. // Инновации и современные технологии в системе образования: матер. III междунар. науч.-практ. конф., 20-21 февр. 2013 г. / НИЦ «Социосфера» [и др.]. -- Прага, 2013. -- С. 300-301.

4. Ляшков А. А. Программа компьютерного моделирования процесса формообразования винтовой поверхности детали дисковым инструментом. Свидетельство о регистрации электронного ресурса № 15852, от 11.06.2015.

5. Леонова Л. М. Резьбовые изделия. Методические указания к лабораторной работе «Детали резьбовые» / Л. М. Леонова, О. А. Бондарев//Омск, 2008. -- 33 с. 4.

6. Открытая техническая библиотека [Режим доступа: http://cncexpert.ru /14ch002.htm]. Дата доступа: 04.05.2013 г. 5.

7. Разъемные соединения. Типы резьбы. [Режим доступа: http://vtk34.narod.ru /detalimashin_lek book/book105.htm].

Размещено на Allbest.ru

...