Giáo trình thiết kế trên máy vi tính

Chia sẻ: Nguyen Thanh Hai Hai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

0
126
lượt xem
38
download

Giáo trình thiết kế trên máy vi tính

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo cho các bạn học chuyên ngành. Mô hình 3D là một lĩnh vực phát triễn nhanh chống trong CAD. Ta có thể xuất mô hình 3D của AutoCAD thành các định dạng DXF, GES, STL,... để chuyển đổi dữ liệu cho các phần mềm CAD, CAD/CAM,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thiết kế trên máy vi tính

  1. AutoCAD 3D ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG --------- THIẾT KẾ TRÊN MÁY VI TÍNH Dùng cho sinh viên ngành động lực Biên soạn: Nguyễn Quang Trung BS: Nguyễn Quang Trung 1
  2. AutoCAD 3D Nội dung giáo trình Phần 1 AUTOCAD3D Phần 2 AUTOLISP BS: Nguyễn Quang Trung 2
  3. AutoCAD 3D Phần1. AUTOCAD 3D Chương1. Cơ sở tạo mô hình 3D 1.1. Mô hình 3D và phần mềm CAD Các mô hình 3D không chỉ là một đối tượng mà là hình ảnh thực của vật thể. Mô hình 3D đóng vai trò quan trọng trong thiết kế kỹ thuật. Có thể chuyển từ mô hình 3D sang 2D. Mô hình 3D là công cụ mô hình hoá bằng máy tính. Mô hình 3D là một lĩnh vực phát triển nhanh chống trong CAD. Ta có thể xuất mô hình 3D của AutoCAD thành các định dạng DXF, GES, STL, … để chuyển đổi dữ liệu cho các phần mềm CAD, CAD/CAM, … Trên mô hình 3D ta có thể gán vật liệu, ánh sáng và tô bóng để tạo hình ảnh thật của vật thể. Điều này rất cần thiết để biểu diễn mô hình trrong các giai đoạn thiết kế và thiết lập tài liệu thiết kế. 1.2. Giới thiệu các mô hình 3D • Mô hình 2 ½ chiều: Mô hình này được tạo theo nguyên tắc kéo các đối tượng 2D theo trục Z thành các mặt 2 ½ chiều. • Mô hình khung dây (Wireframe modeling) • Mô hình mặt cong (Surface modeling) • Mô hình Solid (Solid modeling) Mô hình 2 ½ chiều BS: Nguyễn Quang Trung 3
  4. AutoCAD 3D Hçnh 1.1. Mä hçnh âæåüc taûo bàòng caïc màût 2 ½ chiãöu BS: Nguyễn Quang Trung 4
  5. AutoCAD 3D Hình 1.2. Mô hình khung dây Hình 1.3. Mô hình mặt cong BS: Nguyễn Quang Trung 5
  6. AutoCAD 3D Hình 1.4. Mô hình Solid bánh răng (Solid modeling) 1.3. Các phương pháp nhập toạ độ điểm trong không gian ba chiều Trực tiếp dung phím chọn (Pick) của chuột kết hợp với các phương pháp truy bắt điểm. Bằng toạ độ tuyệt đối: X,Y,Z → Nhập toạ độ tuyệt đối so với gốc tạo độ (0,0,0). Bằng toạ độ tương đối: @X,Y,Z → Nhập toạ độ so với điểm được xác định cuối cùng nhất. Bằng toạ độ trụ tương đối: @dist<angle,Z → Nhập vào khoảng cách (dist), góc (angle) trong mặt phẳng XY so với trục X và cao độ (Z) so với điểm được xác định cuối cùng nhất trong bản vẽ. Bằng toạ độ cầu tương đối: @dist<angle<angle → Nhập vào khoảng cách (dist), góc (angle) trong mặt phẳng XY và góc (angle) hợp với mặt phẳng XY so với điểm xác định cuối cùng nhất trong bản vẽ. BS: Nguyễn Quang Trung 6
  7. AutoCAD 3D P3(@5<45,5) P1(0,0,0) P2(4,0,0) Hình 1.5. Toạ độ trụ P3(@5<45<45) P1(0,0,0) P2(4,0,0) Hình 1.6. Toạ độ cầu 1.4. Quan sát mô hình ba chiều Quan sát bằng lệnh Vpoint: nhìn vật thể từ một hướng được xác định bằng tọa điểm do người dùng nhập vào và gốc tọa độ, hoặc hướng nhìn đó được xác định bằng góc nhìn. Command: vpoint↵ Current view direction: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000 Specify a view point or [Rotate] BS: Nguyễn Quang Trung 7
  8. AutoCAD 3D <display compass and tripod>:-1,-1,1↵ (nhập toạ độ điểm nhìn) Hình 1.7. Quan sát bằng lệnh vpoint Tạo cảnh quan sát (lệnh View) Command:-VIEW ↵ • • Enter an option [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]: • Các lựa chọn: Save Lưu lại hình ảnh đang hiện trên màn hình dưới dạng một ảnh có tên: [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:S↵ View name to save:View1 Restore Gọi lại lại phần ảnh đã được đặt tên [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:R↵ View name to Restore: View1 Delete Xoá một phần ảnh đã được đặt tên ra khỏi bản vẽ: [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:D↵ Enter view name(s) to delete:View1 BS: Nguyễn Quang Trung 8
  9. AutoCAD 3D ? Liệt kê các phần ảnh đã được lưu trên bản vẽ: [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:?↵ Enter view name(s) to list <*>: ↵ • Saved views (tên những ảnh đã được lưu) View name Space "ucs1" M "ucs2" M Window Lưu phần ảnh được xác định bởi một khung cửa sổ: [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:W↵ Enter view name to save: v1 • Specify first corner: Nhập gốc thứ nhất • Specify opposite corner: Nhập gốc đối diện Ucs: Lưu lại UCS hiện hành bởi một hình ảnh, lúc đó AutoCAD sẽ tự động đặt tên là UCS1, UCS2, … [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:U↵ Save current UCS with named views?[Yes/No]<Yes>: ↵ Orthographic: Nhập ký tự đại diện cho mổi tuỳ chọn(T/B/F/BA/L/R) ta sẽ có một trong 6 hướng nhìn 2D khác nhau. [?/Orthographic/Delete/Restore/Save/Ucs/Window]:O↵ Enter an option [Top/Bottom/Front/BAck/Left/Right]<Top>: BS: Nguyễn Quang Trung 9
  10. AutoCAD 3D Hình 1.8. Tạo hướng nhìn bằng lệnh -view Che khuất bằng lệnh Hide Command: Hide ↵ Dùng để che các nét khuất của các mô hình 3D dạng mặt cong hoặc solid. Hide Hình 1.9. Dùng lệnh Hide che các phần khuất hình xuyến Chương 2. Hệ toạ độ và phương pháp nhập điểm chính xác 2.1. Hệ toạ độ trong bản vẽ AutoCAD Các hệ toạ độ trong bản vẽ AutoCAD: WCS _ (World Coordinate System):Là hệ toạ độ mặc định trong bản vẽ AutoCAD có thể gọi là hệ toạ độ gốc. Biểu tượng (Icon) của WCS nằm ngay gốc trái phía dưới bản vẽ và có chữ W xuất hiện trong biểu tượng này. BS: Nguyễn Quang Trung 10
  11. AutoCAD 3D Biãøu tæåüng cuía WCS Y W X + Hình 2.1. Biểu tượng của WCS UCS _ (User Coordinate System):là hệ toạ độ mà người dùng định nghĩa, hệ toạ độ này có thể đặt ở vị trí bất kỳ và tuỳ vào điểm nhìn (Viewpoint) mà biểu tượng của chúng sẽ hiện lên khác nhau. Số lượng UCS trong một bản vẽ không hạn chế, mặt phẳng XY trong toạ độ gọi là mặt phẳng vẽ (Working plane). Y Biểu tượng của UCS X + Hình 2.2. Biểu tượng của UCS Qui tắc bàn tay phải: Các trục X,Y,Z tuân theo qui tắc bàn tay phải. Chiều quay dương theo ngược chiều kim đồng hồ nhìn từ trục về phía gốc toạ độ BS: Nguyễn Quang Trung 11
  12. AutoCAD 3D Hình 2.3. Qui tắc bàn tay phải Với qui tắc bàn tay phải thể hiện như hình vẽ thì khi nhìn theo trục x thì trục y quay về trục z theo chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ; khi nhìn theo trục y thấy trục z quay về trục x theo chiều ngược chiều quay kim đồng hồ; khi nhìn theo trục z thấy trục x quay về phía trục y theo chiều ngược chiều quay kim đồng hồ. Lệnh UCSICON: Điều khiển sự hiển thị của biểu tượng toạ độ. Command: Ucsicon ↵ Enter an option [ON/OFF/All/Noorigin/ORigin/Properties] <ON>: Các lựa chọn ON/OFF: Mở/Tắt biểu tượng toạ độ trên màn hình và khung nhìn. All: Thể hiện biểu tượng toạ độ trên mọi khung nhìn màn hình. Noorigin: Biểu tượng toạ độ chỉ xuất hiện tại gốc trái màn hình. Origin: Biểu tượng luôn luôn din chuyển theo gốc toạ độ. Properties: Xuất hiện hộp thoại UCS Icon BS: Nguyễn Quang Trung 12
  13. AutoCAD 3D Hộp thoại UCS Icon Hiển thị 2D icon không có trục Z Hiãøn thë 3D icon Màu của biểu tượng UCS trên Model space và trên layout Hình 2.4. Hộp thoạij hiệu chỉnh biểu tượng UCS Icon Lệnh UCS: Lệnh UCS cho phép ta lập hệ toạ độ mới. Tạo hệ toạ độ mới có nghĩa là thay đổi vị trí gốc toạ độ (0,0,0), hướng mặt phẳng XY và trục Z. Ta có thể tạo UCS mới tại bất kỳ vị trí nào trong không gian bản vẽ, định nghĩa, lưu và gọi lại hệ toạ độ khi cần thiết. Toạ độ nhập vào bản vẽ phụ thuộc vào UCS hiện hành. Gọi lệnh từ Tools menu hoặc gõ lệnh vào dòng lệnh Command. Gọi lệnh từ Tools menu: BS: Nguyễn Quang Trung 13
  14. AutoCAD 3D Goüi lãûnh tæì Tools menu Hình 2.5. Thực hiện lệnh UCS từ menu Nhập lệnh từ Command: Command: ucs ↵ • • Current ucs name: *WORLD* • Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>: (Nhập ký tự đại diện cho tuỳ chọn để lựa chọn tuỳ chọn đó) Các tuỳ chọn: New: Dùng để định nghĩa hệ trục toạ độ mới [New/Move/orthoGraphic/Prev/ Restore/ Save/Del/Apply/?/ World] <World>: n↵ • Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: Nhập điểm làm gốc toạ độ mới hoặc chọn 1 trong 8 tuỳ chọn: Zaxis: Specify origin of new UCS or [Zaxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: za↵ Xác định gốc của hệ toạ độ (Origin) và phương của trục Z (zaxis), mặt phẳng XY vuông góc trục này. Khi chọn ZA, dòng nhắc phụ: Specify new origin point <0,0,0>: chọn P1 Specify point on positive portion of Z-axis <17.0185,15.7707,1.0000>: chọn P2 BS: Nguyễn Quang Trung 14
  15. AutoCAD 3D P1 Zaxis P2 UCS ban đầu UCS tạo mới bằng Zaxis Hình 2.6. Tạo UCS mới bằng tùy chọn Zaxis. 3point: Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: 3↵ Specify new origin point <0,0,0>: chọn P1 làm gốc toạ độ. Specify point on positive portion of X-axis <1.0,2.2,0.0>:chọn P2 làm điểm xác định trục X Specify point on positive-Y portion of the UCS XY plane <0.0,3.2,0.0>: chọn P3 làm điểm xác định trục Y Hình 2.7. Tạo UCS mới bằng tùy chọn 3point. Object: Đưa hệ toạ độ trùng với hệ toạ độ qui ước của đối tượng được chọn. • Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: OB↵ BS: Nguyễn Quang Trung 15
  16. AutoCAD 3D • Select object to align UCS: chọn đối tượng để dời hệ toạ độ đến. • Các đối tượng: Arc: Tâm cung tròn sẽ trở thành gốc toạ độ, trục X đi qua điểm đầu (Endpoint) của cung gần với điểm chọn đối tượng nhất. Circle: Tâm đường tròn sẽ trở thành gốc toạ độ, trục X đi qua điểm chọn đối tượng. Dimension: Điểm giữa của chữ số kích thước trở thành gốc toạ độ. Trục X sẽ song song với trục X của WCS và có chiều trùng với chiều mà ta ghi kích thước. Line: Điểm cuối gần với điểm ta chọn đoạn thẳng là gốc của UCS mới. AutoCAD chọn trục X làm sao cho đoạn thẳng chọn nằm trên mặt phẳng XZ của hệ toạ độ mới. Point: Tâm điểm trở thành gốc của UCS mới. 2D Polyline: Điểm đầu tiên của đa tuyến sẽ là gốc toạ độ. 2D Solid: Điểm đầu tiên của 2D Solid là gôc toạ độ của UCS mới. Trục X nằm theo hướng của đường thẳng đi qua 2 điểm đầu tiên của Solid Trace: Điểm đầu tiên của Trace (From point) sẽ là gốc toạ độ của UCS mới. Trục X nằm dọc theo đường tâm của Trace. 3D Face: Gốc toạ độ của UCS mới là điểm đầu tiên của 3Dface. Trục X nằm dọc theo hai điểm đầu tiên của 3Dface. Trục Y đi qua điểm đầu tiên và điểm thứ tư. Trục Z xác định theo qui tắc bàn tay phải. Shape, Text, Block reference, Attribute definition: điểm chèn sẽ là gốc hệ toạ độ mới. Phía chọn Arc Điểm chọn Cirrcle Điểm chọn Line Endpoint Line Circle Arc P2 P2 P3 3Dface 2Dsolid P1 P1 Dimension BS: Nguyễn Quang Trung 16
  17. AutoCAD 3D Hình 2.8. Tạo UCS mới bằng bằng thuộc tính các đối tượng. Face: Sắp xếp UCS theo mặt (Face) được chọn của đối tượng solid. Để chọn Face ta chọn cạnh biên của face hoặc một điểm trên face. Specify origin of new UCS or ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: f↵ Select face of solid object: chọn một mặt của một Solid Enter an option [Next/Xflip/Yflip] <accept>:↵ Bề mặt được chọn Hình 2.9. Tạo UCS mới bằng Face View: Hệ toạ độ mới sẽ song song với màn hình có điểm gốc trùng với điểm gốc của hệ toạ độ hiện hành. Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: v↵ BS: Nguyễn Quang Trung 17
  18. AutoCAD 3D Sau khi thực hiện View Trước khi thực hiện View Hình 2.10. Tạo UCS mới bằng tùy chọn View X/Y/Z: Quay hệ toạ độ xung quanh các trục X(Y,Z) hiện hành. Chiều quay dương của góc quay ngược chiều kim đồng hồ với điểm nhìn từ đầu trục về hướng gốc toạ độ. Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] <0,0,0>: x↵ Specify rotation angle about X axis <90>:nhập góc quay Quay chung quanh X 900 Hình 2.11. Tạo UCS mới bằng cách quay UCS hiện hành quay trục x Move: Định lại UCS bằng cách chọn gốc toạ độ mới hoặc thay đổi Zdepth (cao độ Z) của UCS hiện hành, hướng của mặt phẳng XY không thay đổi. Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>: m↵ BS: Nguyễn Quang Trung 18
  19. AutoCAD 3D Specify new origin point or [Zdepth]<0,0,0>: chọn điểm hoặc nhập Z Nếu nhập z thì: Specify Zdepth<0>: Nhập vào cao độ z UCS mới UCS củ Hình 2.12. Di chuyển UCS bằng cao độ mới orthoGraphic: Chỉ định một trong 6 mặt phẳng vuông góc cơ bản của UCS Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/ World] <World>: g↵ Enter an option [Top/Bottom/Front/BAck/Left/Right]<Front>: chọn lựa chọn hoặc nhấn Enter BS: Nguyễn Quang Trung 19
  20. AutoCAD 3D Hình 2.13. Prev: Trở về hệ toạ độ trước đó (Có thể gọi lại 10 hệ toạ độ đã sử dụng trước đó) • Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] <World>: P↵ Hình 2.14. Restore: Gọi lại một hệ toạ độ đã lưu trở thành hiện hành Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] • <World>: r↵ Enter name of UCS to restore or [?]: nhập tên của UCS đã lưu nếu không nhớ thì • gõ ? để nhờ AutoCAD tìm Enter UCS name(s) to list <*>: ↵ (AutoCAD sẽ liệt kê các UCS đã lưu) • Save: Lưu lại hệ toạ độ hiện hành bằng một tên Enter name to save current UCS or [?]: Tên của hệ toạ độ cần lưu lại. • Del: Xoá một UCS đã được lưu Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] • <World>: d↵ BS: Nguyễn Quang Trung 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản