Самоучитель AutoCAD 3D

Способов, которыми AutoCAD формирует 3D тела не так много и условно можно разделить их на две группы.

Первая группа – формирование тел из плоских замкнутых контуров:

• выдавливание;
• вращение;
• сдвиг;
• лофтинг.

Вторая группа – формирование тел из промежуточных тел (тел-заготовок):

• объединение;
• вычитание;
• пересечение;
• взаимодействие.

В свою очередь твердотельный объект можно создать, применяя либо только один из способов, либо комбинацию нескольких. Кроме того, к достоинствам AutoCAD следует отнести то обстоятельство, что программа не ограничивает пользователя рамками применения только одного конкретного способа формирования объекта, но и предоставляет альтернативные варианты.

Рассмотрим на простом примере несколько способов получения одного и того же результата. На рис. 7.1 представлен плоский эскиз простой детали – кронштейна. Задача – создать объемную модель объекта, используя различные способы формирования 3D тела.

Рис. 7.1. Эскиз кронштейна

Прежде всего, необходимо внести некоторую ясность в термины, которые будут использоваться здесь и в дальнейшем:

• исходное тело – объект изначально формообразующий будущую конфигурацию модели;
• вспомогательное тело – законченный объект, предназначенный для целей его вычитания (объединения) с исходным или промежуточным телом, как правило, объект однократного применения;
• промежуточное тело – объект-заготовка (полуфабрикат), тело, полученное в результате формообразующих процедур и требующее дальнейшей доработки (редактирования).

На рис. 7.2 показана последовательность первого способа создания модели:

а) формируются и ориентируются в пространстве плоские замкнутые контуры образующих граней будущего объекта;

б) проводятся процедуры выдавливания контуров на заданную величину и вычитание цилиндра из тела верхней заготовки (формирование отверстия);

в) промежуточные тела стыкуются и объединяются;

г) выполняются сопряжения граней, и изменяется визуальный стиль представления объекта.

а)                              б)                             в)                          г)

Рис. 7.2. Первый способ формирования модели

 

Рис. 7.3 иллюстрирует последовательность второго способа построения модели:

а) формируется профиль поперечного сечения объекта и траектория для его последующего выдавливания;

б) объект выдавливается по траектории, дополнительно на заготовку переносятся контуры: круг и прямоугольник, ребра которого с одной стороны скруглены;

в) объекты выдавливаются на величину равную или большую толщины заготовки, а затем вычитаются из нее;

г) выполняется процедура изменения визуального стиля объекта.

а)                            б)                             в)                               г)

Рис. 7.3. Второй способ формирования модели

 

Третий способ формирования модели кронштейна продемонстрирован на рис. 7.4:

а) в качестве исходных объектов используются профиль поперечного сечения и фигура, представляющая собой вид объекта в плане, обрамленный прямоугольным контуром;

б) профиль и фигура выдавливаются (в данном примере каждый объект по своей траектории), затем проводится процедура вычитания объема из тела параллелепипеда, т. е. формируется вспомогательный объект в форме пустотелой матрицы;

в) зигзагообразный объект переносится и устанавливается вовнутрь матрицы;

г) из тела объекта вычитается тело матрицы и выполняется процедура изменения визуального стиля представления модели.

а)                                 б)                               в)                                 г)

Рис. 7.4. Третий способ формирования модели

На практике в некоторых случаях при создании сложных тел важен не столько способ (способы известны), сколько выбор правильного подхода к формированию объекта. Это во многом определяется опытом, а опыт нарабатывается практикой. Если вы моделируете объект, и что-то не получается, попробуйте изменить подход к возникшей проблеме.

Еще на одном примере рассмотрим, каким образом подход к решению проблемы может привести желаемому результату. Задачу сформулируем следующим образом: не применяя инструменты Спираль или По сечениям создать трехмерную модель цилиндрической пружины с произвольными размерами.

Вся сложность поставленной задачи заключается в построении пространственной спирали, которую можно использовать впоследствии в качестве траектории для выдавливания круга. Как вариант можно сформировать трехмерный объект спиралевидной формы инструментом Сплайн, но полученный результат вряд ли будет приемлем.

Самый простой подход к решению проблемы заключается в следующем: мысленно разрежьте бублик пополам и поверните каждую из половинок на некоторый угол вокруг одной оси в разные стороны вдоль плоскости разреза, а затем объедините обе половины – в результате получится неправильный бублик или объект очень похожий на один виток пружины.

На рис.7.5 представлена последовательность создания объекта в форме пружины:

а) формируются два плоских примитива – круг и дуга (половина круга);

б) круг выдавливается по траектории, выполняются процедуры зеркального отображения и поворота каждого из объектов в разных направлениях (на рисунке объекты разнесены);

в) объекты объединяются;

г) копирование, объединение и изменение визуального стиля представления объекта.

а)                                б)                               в)                                  г)

Рис. 7.5. Вариант создания объекта в форме пружины