Назад

Динамические блоки и параметрические чертежи в AutoCAD 2010

Буторина Ирина Владимировна (Южно-уральский государственный университет)
Васильева Вера Николаевна (Южно-уральский государственный университет)
Фото Хейфец Александр Львович (Южно-уральский государственный университет)


В AutoCAD 2010 стало возможным создание параметрических чертежей (ПЧ) и динамических блоков (ДБ) с наложенными зависимостями. Изменение размеров параметрической модели автоматически приводит к перестройке всего изображения в соответствии с наложенными взаимосвязями.

Цель работы – показать новые возможности применительно к задачам построения чертежа в курсе инженерной графики.

Рассмотрим два примера. Первый – создание ДБ для равнополочного уголка по ГОСТ 8509-93. Второй – параметрический чертеж плоского контура.

Геометрические зависимости (Geometric constraints) управляют взаимным положением объектов чертежа. Например: Perpendicular (Перпендикулярность), Parallel (Параллельность), Tangent (Касание) и др. Размерные зависимости (Dimensional constraints) управляют размерами объектов. Например, Aligned, Horizontal, Angular соответственно параллельный, горизонтальный, угловой размеры.

Для создания ДБ с наложенными зависимостями вычертим профиль (рис. 1) для одного из номеров сортамента. Затем создадим блок, включив в него полученное изображение. В редакторе блоков включим в описание блока геометрические и параметрические зависимости, присущие профилю уголка.

Геометрические зависимости следует назначать командой AutoConstrain, а затем добавлять недостающие зависимости командой GeomConstraint. В рассматриваемом примере выполним:

Теперь добавим недостающие зависимости: равенства – для полок длиной d1, дуг радиусов r1, отрезков на торцах полок; и фиксации – для точки 1 пересечения осей:

Для установления зависимости фиксации в точке 1 предварительно разорвем ось уголка в этой точке командой Break. Затем:

При наложении геометрических зависимостей на чертеже возникают панели зависимостей в виде соответствующих значков: касание, равенство, перпендикулярность, параллельность, совпадение и др. При наведении курсора на значок подсвечиваются объекты и точки, к которым относится данная зависимость. При наведении курсора на объект подсвечиваются относящиеся к нему зависимости, что удобно при правке.

После наложения геометрических зависимостей можно с помощью “ручек” изменить радиус дуг или длину отрезков и получить уголок нового размера.

Следующий этап – назначение размерных зависимостей. В данном примере – вертикальных, горизонтальных и радиальных. Параметры зависимостей отображаются в редакторе блоков как размеры. Параметр d1 управляет шириной полки, параметр d2 – толщиной полки, параметры d3 и d4 – расстоянием от центра тяжести до наружной грани полки и т. д.

Рассмотрим пример наложения вертикальной зависимости d1:

System Message: WARNING/2 (<string>, line 32)

Bullet list ends without a blank line; unexpected unindent.

Для параметра вертикальной зависимости d4 на запрос имени и значения введем d4=d3.

После того как наложены все размерные зависимости приступим к созданию набора их значений в соответствии с сортаментом и вариантом предполагаемых задач при вставке блока. В нашем случае профиль уголка будет использоваться при построении 3D модели узла металлической конструкции в учебном задании.

Создадим Таблицу свойств блока (Block properties table), добавим в нее уже определенные параметры и создадим набор значений для каждого:

Поскольку выражение для d4 задано формулой, то в таблице значения параметра не активны и зависят от d3.

В ходе создания ДБ при наложении зависимостей постоянно возникает необходимость проверить блок «в действии». Сделать это удобно, не выходя из редактора блоков, в окне тестирования при помощи команды Btestblock.

После создания таблицы протестируем блок, при необходимости внесем изменения. Сохраним определение блока и закроем редактор блоков.

Вставим созданный блок в чертеж. Подсветим его и укажем ручку выбора. В открывшемся Списке (или в строке Таблицы) выберем нужное значение параметра. На чертеже отобразится профиль уголка соответствующего номера (рис. 2, б).

Один раз создав геометрию ДБ, можно получить ряд типовых чертежей путем внесения параметров в таблицу в виде новых строк.

Рассмотрим второй пример – создание параметрического чертежа контура (рис. 3) [1]. Построим контур по размерам и приступим к наложению зависимостей. Необходимые команды выбираем в главном меню в закладке Параметризация (Parametric) или на одноименной панели инструментов. Действия аналогичны рассмотренным выше для ДБ. Геометрические зависимости наложим автоматически командой AutoConstrain. Затем добавим недостающие зависимости Fix (Фиксации) в центре окружности диаметром 28 мм и Equal (Равенства) для четырех отверстий диаметром 8 мм (рис 3, а).

Далее, наложим размерные зависимости: зависимости диаметра – d1, d2, d3, d4, радиальные – r1, r2, r3, r4 и угловые ang1, ang2. Все эти параметры отображаются в Parameters Manager (Диспетчере параметров). Двойной левый клик на Name (Имени) и Expression (Выражении) дает доступ к их редактированию. Правый клик открывает контекстное меню (рис. 3, б), в котором можно указать пункт Expression (Выражения) для выбора синтаксиса при написании формул.

Размерные зависимости для диаметров 8 и 28 мм, радиуса 10 мм и на углов 30° и 45° зададим численно. Размерные зависимости на диаметры 44 и 60 мм, радиусы 26 и 200 мм зададим уравнениями. В уравнениях введем переменную s, определенную как пользовательская переменная в Диспетчере параметров – кнопка Creates a new user parameter (Создание пользовательской переменной).

Чертежом контура можно управлять, изменяя выражения в Диспетчере параметров, либо на чертеже – двойной левый клик на размерной зависимости открывает доступ к ее редактированию. В случае ввода некорректного значения параметра выдается сообщение о невозможности вычисления зависимого выражения.

Вариант чертежа, полученный при редактировании параметров в Диспетчере (рис. 3, в), заметно, по размерам, отличается от исходного и показывает возможности воздействия на параметрический чертеж. Корректировка размеров, проставляемых на параметрическом чертеже, происходит автоматически в соответствии с измененим его геометрии.

ВЫВОДЫ:

  1. Параметризация, появившаяся AutoCAD 2010, предоставляет новые возможности в построении чертежа: один раз построив модель и наложив на нее зависимости, можно многократно изменять ее чертеж, редактируя численные значения параметров.
  2. Параметризацию можно включать в учебный процесс в виде реферативной работы студентов, заданий по курсу компьютерной графики, для создания компьютерных графических баз данных.
  3. В области инженерной графики параметризация существенно приблизила AutoCAD к пакетам более высокого уровня (Inventor, SolidWorks). Возможность в рамках одного пакета решать задачи теоретического плана, программирования, дизайна и др., а теперь и параметризации, еще более подчеркивает ведущую роль пакета AutoCAD для кафедр графики [2].
Рис. 1
Рис. 1 Динамический блок с наложенными геометрическими и параметрическими зависимостями


Рис. 2
Рис. 2 Динамический блок с наложенными зависимостями: а – таблица свойств блока; б – управление вхождением блока


Рис. 3
Рис. 3 Параметрический чертеж: а – контур с наложенными зависимостями; б – диспетчер параметров; в – вариант чертежа, полученный редактированием в Диспетчере параметров


Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Шахова Алевтина Бруновна
(12 марта 2010 г. 13:37)
Здравствуйте Александр Львович! Данный доклад является хорошим уроком для изучения функций Автокада, но мы пока в рамках часов не даем параметризацию, но для продвинутых студентов ,безусловно это необходимо. Я думаю, что вопросов по данному докладу нет, т.к. мало преподавателей на наших кафедрах столь сильно, как Вы владеет Автокадом. Даете ли Вы это студентам , или это только для участников олимпиад? С уважением Шахова А.Б.
Фото
Хейфец Александр Львович
(12 марта 2010 г. 23:33)
Здравствуйте, Алевтина Бруновна. Я только, что "ушел" от К.А. Вольхина, где встретил Вас, и мы с Вами пообщались на тему, что общего между шахматами и начертательной геометрией. Поговорим сейчас о параметризации в AutoCAD'е. Параметризация в AutoCAD'е появилась всего год назад, мы в ней уже разобрались, лучше сказать, только разобрались. Будем, конечно, внедрять в учебный процесс. Пока думаем о том, как составлять графические базы данных и учить этому студентов. Представьте, есть чертеж, например, болта и табличка в нем с номиналами резьб. Щелкнул по строке таблички - болт и перестроился. Я знаю, что такие возможности есть в Inventor, Компасе и др. пакетах. Сейчас она появилась и в нашем AutoCAD'е. Таким образом, в AutoCAD'е можно не только чертить, сторить 3D-модели, программировать, решать задачи фотореалистичного дизайна и др. и др., но и составлять бызы данных. И все это в одном пакете. Вот почему я ратую за этот пакет, как основной для кафедр графики. А.Л. Хейфец
Фокина Нина Ивановна
(14 марта 2010 г. 12:46)
Уважаемый Александр Львович! Доклад по динамическим блокам замечателен. Я, конечно обратила внимание на него сразу, увидала новизну, увидела для себя перспективную нишу в AutoCADе, а вопросы появятся, только сначала надо вникнуть, обмозговать, попробовать. Вот и в Новосибирске у Вас еще был один замечательный доклад: 3D-моделирование резьбовых соединений, зубчатых и червячных передач….», который способен дать толчок в работе. У нас - методика, методика и методика и как хорошо, что есть человек, который может «О ГЛАВНОМ». Спасибо Вам! С уважением Фокина
Фото
Максименко Любовь Александровна
(17 марта 2010 г. 20:48)
Здравствуйте, Александр Львович! Привет из Новосибирска! Очень интересно о графических базах данных, ведь речь идет не только о 2d, но и 3d объектах? С уважением, Любовь Александровна
Фото
Хейфец Александр Львович
(18 марта 2010 г. 22:46)
Здравствуйте, Любовь Александровна. Сегодня получил Ваше приглашение на конференцию и олимпиаду в Новосибирск. Спасибо. Коллеги, кто следит за дискуссией. Я советую принять участие в этой конференции и олимпиаде, которая состоится 21-23 апреля с.г. в Новосибирском гос.тех. университете. Я был там уже три раза, и хотя не удалось занять призовых мест, но всегда был доволен организацией и вниманием. Там собирается вся Сибирь. По итогам издают хорошие сборники. Теперь по сути вопроса. До 3D динамических блоков и 3D параметризации AutoCAD не дорос. Одна из причин - 3D-объекты AutoCAD'а не помнят те 2D контуры, на основе которых они были созданы. В отличие от Inventor'a, 3DSMax и др. пакетов более высокого уровня. Там, задав динамические взаимосвязи и параметризацию контура, получаешь 3D-объект с теми же свойствами. Но это ни в коей мере не умаляет роль AutoCAD'а. По моему мнению (следуя рекомендации нашего НМС, см. доклад Л.И. Райкина) этот пакет является "главным" пакетом для кафедр графики. С уважением. А.Л. Хейфец

Назад