Построение эскиза – самый мощный инструмент рисования на плоскости

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Третий семинар – эскизы 1

Мартынюк В.А.

Оглавление

Начало построения эскиза_ 2

Построение эскиза – самый мощный инструмент рисования на плоскости_ 2

Выбор плоскости построения эскиза_ 2

Выбор плоскости эскиза по существующей плоскости_ 3

Ориентация эскиза_ 3

Что вы увидите сразу после вхождения в режим построения эскиза_ 5

Как выйти из режима построения эскиза_ 6

Как вернуться в эскиз для внесения каких-либо изменений_ 6

Прямое эскизирование, или прямое редактирование эскиза_ 6

Построение новой плоскости эскиза_ 7

Выбор плоскости эскиза по существующей кривой_ 8

Некоторые особенности работы в режиме построения эскиза_ 9

Деление линий на основные и вспомогательные 9

Строка эскиза в навигаторе модели и представление в ней графических примитивов 9

Можно ли графические примитивы эскиза указывать по отдельности_ 10

Подвижность графических примитивов 10

Размерная сетка в плоскости эскизирования 10

Как поставить имена всем примитивам эскиза_ 11

Построение различных графических примитивов в эскизе 11

Правила работы с диалоговыми окнами в режиме построения эскиза_ 11

Профиль 12

Отрезок 12

Прямые по построению_ 12

Дуга_ 12

Окружность 13

Скругление 13

Фаска_ 13

Сплайн студия формы_ 14

Точка_ 15

Группа команд «Кривая из кривых»_ 15

Кривая смещения 15

Массив кривой_ 16

Зеркальная кривая 16

Точка пересечения 17

Добавить существующие кривые 17

Группа команд «Кривая режима»_ 18

Кривая пересечения 18

Проецирование кривой_ 19

Проецирование кривой «для размножения эскизов» 20

Группа команд стирания и продолжения_ 20

Быстрая обрезка_ 20

Быстрое расширение 20

Создать угол_ 20

Возможности перемещения и поворота графических примитивов_ 21

Начало построения эскиза

Построение эскиза – самый мощный инструмент рисования на плоскости

· Самый простой и распространенный способ построения геометрических моделей, применяемый во всех графических системах, включая и NX, это построение кинематических тел и поверхностей.

· Кинематическое тело или поверхность – это след от перемещения некоторого плоского образующего контура вдоль заданного направляющего контура.

· Среди способов построения кинематических тел и поверхностей выделяют:

Ø Движение плоского образующего контура вдоль прямолинейного направляющего контура. В NX этот прием называется Вытягивание (Extrusion).

Ø Движение плоского образующего контура вдоль криволинейного направляющего контура. В NX этот прием называется Заметание (Sweep).

Ø Вращение плоского образующего контура вокруг прямолинейной оси. В NX этот прием называется Вращение (Revolution).

· Обратите внимание на то, что во всех перечисленных приемах построения тел и поверхностей обязательно фигурирует плоский контур! Вот именно построением плоских контуров мы сейчас и займемся.

· В дальнейшем мы укажем на то, что в системе NX есть два инструмента плоского рисования:

Ø Построение плоских эскизов.

Ø Построение плоских примитивов в рабочей плоскости РСК.

Так вот, в данный момент мы говорим о построении плоских эскизов

· При этом нам важно не только нарисовать некий плоский контур, но при этом обязательно оговорить и многочисленные ограничения на его примитивы: параллельность, соосность, равенство длин, размеры и пр. Кроме этого, мы должны в любой момент иметь возможность изменить и форму этого контура, и все, наложенные на него ограничения. Вот все эти возможности и сосредоточены в разделе, который в любой графической системе называется построение эскизов.

· Как вы заметили, простейшие элементы построения контуров в эскизах (прямые отрезки, дуги, окружности, прямоугольники, гладкие кривые и пр.) мы называем графическими примитивами.

· Ещё мы часто будем употреблять термин режим построения эскизов. Режим построения эскиза нужно рассматривать как отдельное приложение системы NX со своими инструментами. Обычно в этот режим мы входим из режима построения отдельной детали.

· Напомним, про пять обязательных манипуляций, настроек в начале сеанса, о которых мы договаривались в конце первого семинара. Конечно, важны все пять. Но особое внимание сейчас уделите настройкам Среда задачи, и Постоянное автообразмеривание. Именно эти настройки особенно важны при формировании эскизов.

Выбор плоскости построения эскиза

· Мы уже говорили, что будем заниматься построением плоского контура в эскизе. Значит, это построение должно выполняться на плоскости! Значит, первый этап в построении эскиза – это выбор плоскости его построения.

· Именно с этой команды – выбора или построения плоскости эскиза мы и начнем. Нужная нам команда располагается в падающем меню Вставить \ Эскиз в среде задачи (рис.1).

рис.1

· Почему из двух похожих команд мы выбираем вторую строку? Дело в том, что именно этот режим Эскиз в среде задачи предоставит нам наиболее полный перечень команд эскизирования, с которыми мы должны познакомиться. Хотя уже скоро мы обсудим и способ построения эскиза по первой строке – Прямой эскиз, или Прямое редактирования эскиза.

Ориентация эскиза

· Как только вы укажете какой-либо плоский примитив, система тут же относительно этого примитива покажет три координатные оси (рис.6, 7. оси коричневого цвета). Эти оси определят – каким образом будущая плоскость эскиза будет ориентирована относительно выбранного плоского примитива. А именно, когда вы войдете в режим построения эскиза:

Ø Коричневая ось Z станет направленной строго вам в лицо;

Ø Ось Х окажется направленной вправо от вас;

Ø Ось Y окажется направленной вверх.

· Естественно, у вас есть собственное представление о такой ориентации. Поэтому вы должны правильно ориентировать коричневые оси. Для этого у вас есть такие возможности:

Ø Во первых, в диалоговом окне рис.8 есть две пиктограммы Сменить направление. С их помощью вы можете поменять на обратное направление осей Z и X.

Ø В поле Ссылка лучше оставить вариант Горизонтальный. Речь идет о том – как будет направлена ось Х. Нам привычнее именно горизонтальное направление оси Х.

Ø Часто системе нужно указать – какое из ребер указанной плоской грани считать горизонтальным. Поэтому в поле Выберите ссылку вам придется указать соответствующее ребро.

рис.8 рис.9

· Каждый раз, когда вы закроете диалоговое окно рис.2, 9, система тут же повернет выбранную плоскость эскиза к вам «лицом». Так вот, ваша задача в том, чтобы этот поворот был предсказуемым.

рис.10 рис.11 рис.12

· Кроме собственно выбора плоскости будущего эскиза нужно позаботиться и о системе координат вашего эскиза. Для этого в поле Настройки есть переключатель Создать промежуточную базовую СК (рис.9).

· Если вы включите этот переключатель, то в режиме эскиза в рабочем поле вы увидите синий квадратик, который олицетворяет плоскость эскиза, и две разноцветные оси X и Y (рис.10). На самом деле оси три (рис.11). Если вы немного повернете эскиз (нажатая средняя кнопка мыши), то увидите, что система координат эскиза – это на самом деле уже привычные, разноцветные оси РСК! Таким образом, все координаты внутри эскиза нужно задавать в РСК!!!

· ВАЖНО: предсказуемая ориентация осей эскиза нужна ещё и потому, что начало и ориентация некоторых кривых (например, эллипса) в вашем эскизе также зависит от этого обстоятельства.

· Кстати, чтобы в режиме эскиза вернуть изображение эскиза строго перпендикулярно вашему взгляду, нужно (приходится немного забежать вперед) в левом верхнем углу монитора, в инструментальной панели Эскиз выбрать пиктограмму Ориентация вида по эскизу (рис.12, крайняя справа).

· Если же вы выключите переключатель Создать промежуточную базовую СК на рис.9, то на плоскости эскиза вы вообще на увидите никакой системы координат. И это плохо, потому что внутри эскиза вам часто придется точно задавать координаты различных примитивов, а для этого всегда удобно иметь перед глазами картинку как на рис.10.

Кроме этого, после выхода из режима построения эскиза вы вдруг обнаружите, что куда-то пропала базовая система координат.

· Но еще остается вопрос – а в каком конкретно месте будет располагаться начало координат эскиза? Об этом также нужно позаботиться еще при задании параметров в окне рис. 9. В поле Начало эскиза вы можете точно указать, например, какую-нибудь вершину тела, где и будет расположено начало системы координат вашего эскиза.

Профиль

· Строит последовательную цепочку прямых отрезков и дуг.

· Переключение с дуги на отрезок и наоборот осуществляется в окне рис. 47.

· Способ построение дуги (касательно или перпендикулярно предыдущему отрезку) определяется тем, с какого сектора вспомогательной окружности (рис.49) вы начнете дугу.

рис.49 рис.50 рис.51 рис.52

Отрезок

Строит прямолинейные отрезки

Прямые по построению

Этот инструмент выполняет три функции:

· Если указать два не параллельных прямолинейных отрезка, то система построит биссектрису угла между ними (рис.50).

· Если указать два параллельных прямолинейных отрезка, то система построит новый отрезок строго посередине между ними (рис.51).

· Если указать одиночный отрезок, то система построит множество линий, параллельных этому исходному отрезку (рис.52).

Дуга

рис.53 рис.54

· Строит дуги двумя, указанными на рис.53 способами.

· В способе По трем точкам нужно указывать: начальную точку, конечную точку, промежуточную точку.

· В обоих случаях система строит только дугу, но не указывает её центр. Центр дуги придется дополнительно найти способом построения точки.

Окружность

· Строит окружности двумя, представленными на рис. 54 способами.

· Опять строит только окружности, но не указывает их центры.

Скругление

рис.55 рис.56 рис.57 рис.58 рис.59

· Диалоговое окно данной команды представлено на рис. 55.

· В дополнительном окне рис.56 вы ещё можете указать точное значение радиуса скругления.

· При включенной самой левой пиктограммы в поле Метод скругления ( с обрезанием ) в зависимости от положения курсора вы можете получить скругления как на рис. 57, 58, 59.

· При включении второй слева пиктограммы в поле Метод скругления (без обрезания) в зависимости от положения курсора вы можете получить скругления как на рис. 60, 61, 62.

рис.60 рис.61 рис.62 рис.63 рис.64

· Поле Опции в диалоговом окне рис. 63 позволит вам выбрать разные варианты скругления. Например, для комбинации включенных пиктограмм, показанной на рис.63, вы можете получить скругление как на рис. 64.

Фаска

рис.65 рис.66 рис.67

Для построения фаски система предоставляет полновесное диалоговое окно рис. 65.

В нем есть разные возможности. Например, фаска, построенная по смещению и углу, показана на рис. 66.

Сплайн студия формы

рис.68 рис.69 рис.691 рис.692

· Мы пропускаем банальные построения прямоугольников и многоугольников, и сразу переходим к построению гладких кривых.

· Среди инструментов эскиза присутствует только один способ построения гладких кривых – Сплайн студия формы.

· Диалоговое окно этой команды показано на рис. 67.

· В поле Метод пиктограммами представлены два способа построения кривых: через указанные точки, и по характерным точкам. Мы обсудим только первый способ, пиктограмма которого и засвечена на рис. 67.

· Кроме выбранного метода построения в диалоговом окне рис. 67 вы ещё должны указать и так называемую степень полиномов.

· Дело в том, что с помощью этой команды вы построите неоднородный рациональный В-сплайн (NURBS). Аналитическое выражение такой кривой есть рациональная дробь, в числителе и знаменателе которой присутствуют степенные полиномы. Итоговая форма сплайна сильно меняется в зависимости от степени полиномов.

· На рис. 68 представлены две NURBS кривые, проведенные через одну и ту же последовательность точек. Но в синей кривой степень полинома – 3. А в красной кривой степень полинома – 7.

· Обратите внимание на то, как сильно красная кривая отходит от воображаемой ломаной линии в промежутках между заданными точками. При этом многие (особенно промышленные дизайнеры) считают, что при прочих равных условиях красная кривая красивее.

· Конечно, инженер предпочитает красоте большую точность. Поэтому вам рекомендуется в диалоговом окне рис. 67 выбирать степень будущего В-сплайна в пределах от 3 до 6.

· Если уже по построенной кривой дважды кликнуть курсором, то кривая приобретет вид как на рис. 69. Как видите, по длине кривой появились коричневые точки. Это и есть те точки, по которым в свое время вы строили данную кривую. Теперь вы можете «захватить» курсором любую из этих точек и переместить её по экрану при нажатой левой кнопке мыши. Таким образом вы оперативно измените форму своей кривой.

· Кроме этого, если вы поставите курсор на любую из характерных точек, и вызовите контекстное меню (рис.691), то в этом меню есть интересна строка Задать ограничение. По этой строке около точки появится изображение как на рис.692. Это изображения векторов первой и второй производной кривой в данной точке. Вы можете оперативно менять указанные вектора в этой точке (не только направление, но и модуль), и, таким образом, сильно влиять на общую форму кривой.

· Отдельный и большой разговор про построение кривых (в том числе и по Сплайн студии формы) должен состояться в отдельном семинаре – Кривые и поверхности. А для построения кривых в эскизе достаточно и сказанного.

Точка

· Это важный прием построения любого эскиза. Для построения точки система предоставляет диалоговое окно (рис.70).

· В этом окне есть уже известные способы построения точки (рис.71). Кроме этого, есть возможность вызвать специальное и уже известное окно построения точек (рис.72), о котором мы подробно говорили на втором семинаре.

рис.70 рис.71 рис.72

· Кстати, точки, построенные внутри эскиза, легко узнаются системой и в том случае, когда вы этот эскиз закрываете, и выходите из режима эскизирования. Таким образом, точки эскиза как бы автоматически являются «внешними».

Кривая смещения

· Это способ построения плоской эквидистанты для заданной исходной кривой (рис.75).

· Для построения эквидистанты система предлагает достаточно обширное диалоговое окно рис. 74, в котором можно оговорить различные нюансы построения.

· Главные параметры – это направление сдвига и расстояние сдвига.

· Как видите, на итоговом рисунке (рис.75) представлены оба этих параметра.

Массив кривой

· Фактически, это – инструмент построения прямоугольных и круговых массивов в ваших эскизах.

· Диалоговое окно показано на рис. 76. Как видите, здесь возможно построение как линейных, так и круговых массивов.

· В случае построения линейного массива нужно указать сам примитив, который вы размножаете, и прямую линию, вдоль которой вы размножаете этот примитив (рис.77). Результат размножения показан на рис. 78.

рис.76 рис.77 рис.78

· В случае построения кругового массива вам требуется указать сам примитив, который вы размножаете, и центр дуги, вдоль которой вы размножаете этот примитив (рис.79). Результат размножения показан на рис. 80.

рис.79 рис.80

Зеркальная кривая

· Этот прием очень часто применяется при построении для достижения разного рода симметрий.

рис.81 рис.82 рис.83

· Диалоговое окно команды показано на рис. 81. Исходное состояние кривой, и результат зеркального отражения показаны на рис. 82, 83.

Точка пересечения

рис.84 рис.85 рис.86

· Сначала поясним рис. 84. В плоскости XOZ мы предварительно построили эскиз, в котором нарисовали простой прямоугольник. Кроме этого, в пространстве мы нарисовали кривую, которая очевидно пересекает плоскость нашего эскиза. Задача состоит в том, чтобы найти точку пересечения плоскости нашего эскиза и внешней пространственной кривой.

· Для этого мы должна вернуться в режим редактирования нашего эскиза (рис.86), и выбрать там команду Точка пересечения.

· Диалоговое окно этой команды чрезвычайно просто (рис.85). Требуется указать только кривую, и нужная точка появится и в рабочем поле, и в навигаторе детали.

Кривая пересечения

· Эта команда похожа на уже рассмотренную команду Точка пересечения.

· Но если в той команде мы искали точу пересечения плоскости эскиза и некоторой пространственной кривой. То в данной команде наша задача – найти линию пересечения плоскости эскиза и некоторой поверхности.

рис.93 рис.94 рис.95

· На рис. 93 показана некоторая кривая поверхность, которая наверняка пересекает плоскость нашего эскиза, в котором нарисован единственный прямоугольник.

· Сначала мы должны вернуться в режим редактирования нашего эскиза.

· Затем вызвать команду Кривая пересечения. Её диалоговое окно показано на рис. 94. В этом окне нужно указать только интересующую нас поверхность.

· Результат выполнения нашей команды показан на рис. 95. Здесь четко просматривается найденная линий пересечения.

· В навигаторе детали найденная линия пересечения окажется в разделе нашего эскиза, в подразделе Curves and Dimensions, обычно в виде сплайна.

рис.96 рис.97 рис.98

Проецирование кривой

· Представьте себе, что в детали, представленной на рис.97, на красной грани нужно выполнить некоторое построение, для которого потребуются контура уже построенных формообразований.

· Ситуацию можно придумать и сложнее, но идея состоит в том, что вы, наверное, создадите эскиз на красной грани рис.97, и в этот эскиз вам нужно будет спроецировать ребра уже существующего формообразования, чтобы было - отчего отталкиваться в своем построении.

· Для этого вы и вызовите команду Проецирование кривой, диалоговое окно которой показано на рис. 99.

рис.99 рис.100 рис.101

· Но сразу нужно отметить, что, например, для простановки каких-то размеров в эскизе на красной грани рис.97, вы можете «цепляться» за контура существующих формообразований без всякого проецирования. А вот для переноса примитивов из одного эскиза в другой этот прием может оказаться полезным.

Быстрая обрезка

Диалоговое окно команды показано на рис. 102. По умолчанию в этом окне сразу становится активным поле Кривая для обрезки. В этом случае вам остается только указать участок примитива, заключенный между очевидными границами, который вы хотите удалить (рис.103, 104).

рис.102 рис.103 рис.104

Быстрое расширение

А эта команда обратна предыдущей команде. С её помощью вы можете продлить указанный примитив до ближайшей границы.

Создать угол

А данная команда расширяет пару прямых отрезков до создания очевидного угла между ними (рис. 105, 106).

рис.105 рис.106 рис.107