ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА№ 1. Начальное знакомство с системой автоматизированного черчения AutoCAD

 

1. Цель и задачи работы

 

Цель работы: получить начальные навыки работы в системе AutoCAD.

Задача работы: ознакомиться с интерфейсом AutoCAD; изучить команды настройки рабочего поля; изучить способы задания точек; изучить команды просмотра чертежа.

 

2. Теоретические сведения

 

2.1. Запуск системы AutoCAD

 

Для запуска AutoCAD под ОС Windows 95/98/NT/Me/2000/XP в строке задач щелкните Пуск (Start), выберете пункт Программы (Programs) и затем осуществите запуск из выпавшего меню AutoCAD.

После запуска AutoCAD выводится диалоговое окно создания нового чертежа Create New Drawing (Создание нового рисунка).

Для установки параметров нового чертежа можно воспользоваться следующими возможностями:

• Use a Wizard (Вызвать Мастер): в области Select a Wizard (Выберите Мастер) выбрать опции Quick Setup (Быстрой подготовки) или Advanced Setup (Детальной подготовки). Диалоговое окно Quick Setup позволяет выбрать единицы измерения длины (Units (Единицы)) и определить границы области черчения (Area (Область)). Диалоговое окно Advanced Setup (Детальная подготовка) кроме этого позволяет установить единицы измерения угла (Angle (Углы)),задать начало (Angle Measure (Отсчет угла)) и направление измерения угла (Angle Direction (Направление отсчета углов)),и выбрать формат (Формат (Title Block)).

• Use a Template (По шаблону) – в области Select a template (Выберите шаблон) выбрать шаблон, содержащий необходимые установки черчения.

• Start from Scratch (Без шаблона) – в области Select Default Settings (Выберите единицы) выбрать одну из двух систем измерения: английскую или метрическую.

• Open a Drawing – открыть сохраненный файл чертежа.

2.2. Графический пользовательский интерфейс

 

Для пользователей, привыкших к стандарту Windows и только начинающих осваивать AutoCAD, его интерфейс может показаться весьма привлекательным. Здесь хотелось бы отметить, что подробное описание использования отдельных элементов интерфейса можно найти в руководстве пользователя или другой стандартной документации. По мнению авторов, пользователям, знакомым со стандартным Windows интерфейсом и предыдущими версиями системы, краткого описания основных возможностей элементов интерфейса будет вполне достаточно, чтобы успешно им пользоваться.

Итак, после того как вы загрузили систему, у вас на экране появится графическое окно AutoCAD (рис.1). На экране можно выделить четыре функциональные зоны:

Рис.1. Рабочий экран AutoCAD

• рабочая графическая зона, непосредственно в которой и происходит создание чертежа;

• системное меню и панели инструментов;

• командная строка;

• строка состояния

 

 

2.3. Настройка рабочей среды

 

Прежде чем начать работу с новым чертежом, необходимо настроить рабочую среду. Для этой цели в AutoCAD существует мастер настройки рабочей среды, открывающийся сразу после загрузки системы.

В верхней части диалогового окна (рис.2) расположено четыре кнопки, с помощью которых можно создать новый чертеж или открыть существующий для внесения изменений.

Рис.2. Мастер настройки рабочей среды, режим Start from Scratch

 

В зависимости от того, какие кнопки будут выбраны, изменяются заголовки отдельных элементов в центре диалогового окна. Существуют следующие режимы:

(Open a Drawing) — открывает существующий файл;

(Start from Scratch (без шаблона)) — позволяет создать новый чертеж с параметрами, которые AutoCAD устанавливает по умолчанию;

(Use a Template) — служит для установки в новом чертеже параметров из ранее созданных шаблонов;

(Use a Wizard) — запускает пошаговый процесс параметров установки нового чертежа с использованием специального мастера настройки рабочей среды. Здесь существуют два варианта:

Advanced Setup (Детальная установка) и Quick Setup (Быстрая установка).

 

2.3.1. Создание чертежа с параметрами, заданными по умолчанию

 

Иногда бывают ситуации, когда желательно открыть чертеж без предварительно заданных параметров. Поскольку чертеж в AutoCAD без параметров существовать не может, то, выбрав опцию Start from Scratch, вам необходимо в списке Default Setting (Текущие установки) выбрать единицы измерения: English (британские) или Metric (метрические). После нажатия ОК вы сможете приступить непосредственно к черчению.

 

2.3.2. Открытие нового чертежа с использованием шаблона

 

Шаблоны являются очень удобным средством стандартизации чертежей. В AutoCAD они играют ту же роль, что и шаблон текстового процессора в Microsoft Word. В предыдущих версиях AutoCAD аналогичную роль играл прототип чертежа, но он представлял собой обычный файл чертежа, а в шаблоне содержится информация о таких параметрах, как размеры рабочего поля (лимиты чертежа), единицы измерения (десятичные или архитектурные) и др. Зачастую в шаблонах содержатся не только параметры настройки чертежа, но и стандартные фрагменты, например титульный блок — рамка и штамп с заготовкой основной надписи.

 

 

2.3.3. Быстрая установка параметров рабочей среды

 

Быстрая установка параметров с помощью мастера состоит из двух этапов и позволяет задавать единицы измерения расстояний и лимитов рисунка.

Рассмотрим детально каждый из этих этапов.

Шаг 1: Единицы измерения

Обычно в AutoCAD черчение ведется в масштабе, соответствующем реальным размерам. На этом этапе можно задать тип и точность представления единиц.

Тип единиц определяет интерпретацию в системе вводимых значений, отображаемых координат и размеров. В AutoCAD, при построении линий определенной длины, используется одна из пяти систем линейных единиц: Decimal (десятичные). Engineering (технические), Architectural (архитектурные). Fractional (с дробной частью), Scientific (научные). Необходимо помнить, что архитектурный и технический типы отражают размеры в дюймах.

Шаг 2: Установка лимитов чертежа

Возможность установки лимитов рабочего поля чертежа позволяет в дальнейшем правильно расположить рисунок на листе заданного формата (рис.3).

 

Рис.3. Меню установки лимитов рабочего поля

 

Установленных лимитов должно быть достаточно для размещения рисунков, размеров, основной надписи и прочей информации. Если в процессе черчения выясняется, что чертеж не укладывается в лимиты, их можно увеличить.

 

2.3.4. Детальная установка параметров рабочей среды

 

Мастер детальной установки содержит пять этапов и позволяет определить тип единиц измерения линейных величин, настроить формат представления угловых величин, задать базу для отсчета угловых величин, задать направление отсчета угловых величин, установить лимиты чертежа.

Шаг 1: Единицы измерения

Тип представления единиц устанавливается аналогично этапу быстрой установки параметров рабочей среды (рис.4).

 

Рис.4. Меню установки типа представления единиц

 

Шаг 2: Углы

Устанавливаются формат и точность единиц измерения углов (рис.5).

 

Рис.5. Меню установки формата и точности единиц измерения углов

 

Существуют следующие единицы: Decimal Degrees (десятичные градусы); Deg/Min/Sec (градусы/минуты/секунды); Grads (грады); Radian (радианы); Sureveyor (топографические).

Шаг 3: Нулевое направление угла

На этом этапе при необходимости можно переопределить нулевое направление угла: восток, север, запад, юг (рис.6).

 

Рис.6. Меню установки базы для отсчета угловых величин

Шаг 4: Направление возрастания значении углов

Здесь можно выбрать направление возрастания значений углов: против часовой стрелки или по часовой стрелке (рис.7).

 

Рис.7. Меню установки направления отсчета угловых величин

 

Шаг 5: Установка лимитов чертежа

Установить лимиты рабочего поля можно аналогично этапу быстрой установки параметров рабочей среды.

 

2.4. Ввод команд

 

Команды являются важнейшими элементами графического пользовательского интерфейса AutoCAD, поскольку все изменения в системе происходят в результате выполнения той или иной команды. В AutoCAD 2000 существует около 800 команд. Для большинства приложений Windows стандартным способом ввода команды является манипуляция с системным или контекстным меню. В AutoCAD существует несколько возможностей ввода различных команд через использование:

• системного меню;

• контекстных меню;

• панели инструментов;

• командной строки.

 

2.4.1. Использование системного меню

 

В самом верху экрана находится строка заголовка, аналогичная строке заголовка любого Windows приложения (в ней находится имя программы, в нашем случае — AutoCAD, и имя текущего чертежа), а сразу под ней — строка системного меню, состоящая из следующих выпадающих меню:

• — стандартное Windows меню, содержащее команды управления внешним видом и расположением области чертежа.

• File — меню, предназначенное для открытия и сохранения новых и существующих чертежей, печати, экспорта файлов в другие форматы, выполнения некоторых других общих файловых операций, а также выхода из системы;

• Edit — меню редактирования частей рабочей зоны;

• View — меню, которое содержит команды управления экраном, панорамирования, переключения режимов пространства листа и пространства модели, установки точки зрения, удаления невидимых линий, закраски, тонирования, управления параметрами дисплея;

• Insert — меню, содержащее команды вставки блоков, внешних ссылок и объектов других приложений;

• Format — это меню обеспечивает работу со слоями, цветом, типом и толщиной линий, управлением стилем текста, размерами, стилем мультилиний, установкой границ чертежа и единиц измерения;

• Tools — меню содержит средства управления системой, включает установку параметров черчения и привязок с помощью диалоговых окон, обеспечивает работу с пользовательской системой координат;

• Draw — меню содержит команды вычерчивания на экране графических примитивов;

• Dimension — содержит команды простановки и управления параметрами размеров на текущем чертеже;

• Modify — включает команды внесения изменений в объекты текущего чертежа;

• Window — стандартное Windows меню, содержащее функции управления и сортировки открытыми чертежами;

• Help — содержит мощную систему гипертекстовой помощи.

 

2.4.2. Использование контекстных меню

 

В AutoCAD 2000 было значительно расширено использование контекстных меню, открывающихся после нажатия правой кнопки мыши. Контекстные меню обеспечивают быстрый доступ к опциям, доступным для текущей задачи или команды. Например, если вы выполняете задачу простановки размеров, контекстное меню отображает группу опций простановки размеров или подкоманд, типа опций для изменения расположения размерного текста или степени точности.

В AutoCAD 2000 существует пять основных видов контекстных меню:

• Контекстное меню режима редактирования. Открывается после выбора какого либо объекта (никакая команда не активна) и нажатия правой кнопки мыши. Для некоторых функций высокого уровня, например размерности, контекстное меню покажет объектно-определенные инструментальные средства редактирования.

• Контекстное меню по умолчанию. Открывается после нажатия правой кнопки мыши в области чертежа (никакая команда не активна, объекты не выделены).

• Контекстное меню диалогового режима. Открывается по нажатии правой кнопки мыши на панели диалогового окна или режима диалога.

• Контекстное меню командного режима. Открывается по нажатии правой кнопки мыши при активной команде. В меню отображаются опции для этой команды.

• Служебные контекстные меню. Открывается по нажатии правой кнопки мыши в командной строке (показывает список из последних семи команд).

 

2.4.3. Использование панелей инструментов

 

Панели инструментов позволяют выполнять команды AutoCAD простым щелчком мыши на выбранной пиктограмме. Панели инструментов могут быть: плавающими (float) и закрепленными (dock) с фиксированным месторасположением. Плавающие панели могут перемещаться по графическому полю и менять размер, а закрепленные не могут изменять размер и перекрывать графическое поле. Плавающая панель может быть сделана закрепленной — для этого нужно перенести ее за пределы графического поля, закрепленная панель становится плавающей, если ее переместить в пределы графического поля.

В AutoCAD 2000 существует более 20 различных панелей. При первой загрузке системы на экране присутствует всего четыре — Standard (стандартная), Object Properties (свойства объектов), Draw (рисование) и Modify (редактирование). При необходимости пользователь может не только вызывать на экран остальные панели инструментов, но и скрывать, модифицировать, создавать новые или вообще удалять из системы.

Обратите внимание, что на некоторых командных кнопках стандартной панели в нижнем правом углу имеются небольшие треугольные стрелочки. Это означает, что такие кнопки соответствуют нескольким командам. Если навести на такую пиктограмму мышь и, нажав левую клавишу, удерживать ее некоторое время, то появится панель инструментов, называющаяся Toolbar Flyout (выносная панель), содержащая различные варианты исполнения выбранной команды. Продолжая удерживать кнопку мыши, проведите указателем стрелкой через кнопки, пока не достигнете требуемой (рис.8).

 

Рис.8. Пример раскрывающейся панели инструментов Named Views

 

Отпустив кнопку мыши, вы запустите на исполнение соответствующую выбранной кнопке команду. Обратите внимание, что выносные панели обладают интересным свойством: выбранная на них кнопка заменяет предыдущую на основной панели. Это очень удобно при необходимости несколько раз пользоваться одной и той же кнопкой.

 

2.4.4. Использование командной строки

 

Ввод команд можно осуществлять и путем её набора в командной строке с помощью клавиатуры.

Команда может быть введена только в тот момент, когда в окне командных строк высвечивается Command: (Команда:). Для ввода команды с клавиатуры после имени команды необходимо нажать клавишу <Enter> или Пробел. Для прерывания выполнения команды служит клавиша <Esc>.

После ввода команды AutoCAD выдает запросы, в ответ на которые необходимо ввести дополнительную информацию: численное значение (например, ширину, угол и т.д.), ключевое слово или точку; или вызывает диалоговое окно.

В качестве примера рассмотрим команду формирования окружности. Для ее создания используется команда CIRCLE (КРУГ).

Запрос: 3P/2P/TTR/<Center point>:(ЗТ/2Т/ККР/<Центр>:)

По умолчанию окружность строится по точке центра и точке на окружности или радиусу.

В начале запроса через символ «/» перечисляются ключи, которые позволяют выбрать способ построения окружности, отличный от принятого по умолчанию:

2P (2Т) – построение окружности по двум точкам на диаметре;

3P (3Т) – построение окружности по трем точкам, лежащим на окружности;

TTR (ККР) –построение окружности по двум касательным и радиусу.

Запрос заканчивается текстом в угловых скобках <Center point>(<Центр>),что означает, что AutoCAD по умолчанию ожидает ввода координат центра окружности.

Описанная структура запроса команды CIRCLE (КРУГ) принята для всех команд AutoCAD: в начале запроса перечисляются ключи команды, разделенные наклонной чертой, а текст в угловых скобках соответствует ожидаемому по умолчанию ответу на запрос.

После ввода координат центра выдается запрос:

Diameter/<Radius>: (Диаметр/<Радиус>:),

где <Radius> (<Радиус>) – ожидаемое по умолчанию значение радиуса или точка на окружности, а Diameter (Диаметр) – ключ изменения способа задания окружности, при выборе которого выдается запрос Diameter: (Диаметр) для ввода значения диаметра.

Ключевое слово вводится точно так же, как и любая другая команда. Ключевое слово можно сокращать (сокращение выделяется в запросах прописными буквами). При иных способах создания окружности меняются и запросы:

для ключа 2P (2Т):

First point on diameter: (Первая точка на диаметре:)

Second point on diameter: (Вторая точка на диаметре:)

для ключа 3P (3Т):

First point: (Первая точка:)

Second point: (Вторая точка:)

Third point: (Третья точка:)

для ключа TTR (ККР):

Enter Tangent spec: (Направление касательной:)

Enter second Tangent spec: (Направление второй касательной:)

Radius: (Радиус:)

2.5. Команды управления экраном (просмотр чертежа)

 

Команда REDRAW (ОСВЕЖИ) освежает текущий видовой экран, удаляя маркеры и перерисовывая объекты. Находится в меню View (Вид).

Команда REGEN (РЕГЕН) обеспечивает регенерацию всего рисунка и перерисовку текущего видового экрана. Находится в меню View (Вид).

Команда ZOOM (ПОКАЖИ) используется для изменения размера и места видимой на экране части чертежа. Выбрать различные варианты выполнения команды можно из вторичного меню Zoom (Покажи) меню View (Вид), стандартной панели инструментов и панели инструментов Zoom (Покажи).

В команде Zoom (Покажи) используются ключи:

• All (Все) – отображение всей области чертежа или области внутри границ (если они заданы);

• Center (Центр) – задание области изображения путем ввода точки центра и высоты окна в единицах рисунка.

Запросы:

Center point: (Центральная точка:)

Magnification or Height: (Увеличение или Высота:)

Для задания высоты вводится число. При этом изменение происходит относительно полного вида.

Для изменения масштаба относительно текущего вида за числом следует ввести латинскую букву ‘X’.

• Dynamic (Динамика) – динамическое задание области отображения;

• Extents (Границы) – отображение области, содержащей все примитивы чертежа;

• Previous (Предыдущий) – использование предыдущего вида рисунка;

• Window (Рамка) – задание области отображения с использованием рамки;

• Scale (Масштаб) – задание масштабного коэффициента увеличения (если за числом следует латинская буква ‘X’ – то увеличение происходит относительно текущего вида, если ‘X’ отсутствует – относительно полного вида);

• Realtime (Реальное время) – режим реального времени позволяет увеличивать/уменьшать изображение в интерактивном режиме. Увеличение/уменьшение обеспечивается перемещением курсора вертикально соответственно вверх или вниз.

Команда PAN (ПАНОРАМИРОВАНИЕ)– перемещение окна просмотра чертежа.

 

 

2.6. Способы вода координат

 

Ввод координат в AutoCAD осуществляется двумя способами:

1. Непосредственно с клавиатуры, путем задания численных значений;

2. С использованием графического маркера (курсора), который управляется с помощью мыши. Ввод координаты осуществляется при нажатии левой кнопки мыши.

Для удобства ввода можно использовать:

1. Орто-режим, когда изменение координат происходит только по осям Х или У (клавиша <F8> – переключатель режима). Орто-режиму соответствует кнопка ORTHO (ОРТО) в информационной строке;

2. Привязку к узлам невидимой сетки, определенной с некоторым шагом по Х и У (клавиша <F9> – переключатель режима, кнопка SNAP (ШАГ) в информационной строке).

В двумерном пространстве точка определяется в плоскости XY. Ввод координат с клавиатуры возможен в виде абсолютных и относительных координат. Относительные координаты задают смещение от последней введенной точки.

Формат абсолютных координат:

1. Прямоугольные (декартовы) координаты: X, Y.

2. Полярные координаты: r < A, где r – радиус; A – угол от предыдущей точки. Угол исчисляется против часовой стрелки. Значение 0 совпадает с осью OX.

Формат относительных координат:

1. Прямоугольные (декартовы) координаты: @dx, dy.

2. Полярные координаты: @r < A.

Пример: Нарисовать прямоугольник (рис.9) с использованием абсолютных и относительных координат (для рисования применить команду LINE (ОТРЕЗОК)).

 

а) б)

Рис.9. Отрисовка прямоугольника с использованием абсолютных (а) и относительных координат (б).

 

С использованием абсолютных координат:

Command: LINE

From point: 0,0

To point: 100,0

To point: 100,50

To point: 0,50

To point: 0,0 (или Close)

С использованием относительных координат:

Command: LINE

From point: 0,0

To point: @100,0

To point: @0,50

To point: @-100,0

To point: @0,-50 (или Close)

 

2.7. Привязка координат

 

Для точного ввода координат с использованием мыши используются специальные команды:

SNAP (ШАГ) – привязка координат к узлам невидимой сетки;

Определение узлов невидимой сетки с помощью команды SNAP (ШАГ) выполняется по запросу:

Snap spacing or ON/OFF/Aspect/Rotate/Style <current>:

Интервал привязки или Вкл./Откл./Аспект/Поворот/Стиль <текущее значение>:

По умолчанию определяется одинаковый шаг сетки по осям Х и Y, а текущее значение выдается в угловых скобках.

Ключи команды позволяют:

ON/OFF (Вкл./Откл.) – включить/выключить привязку (то же самое осуществляется с помощью функциональной клавиши <F9> или кнопки SNAP (ШАГ) в строке состояния);

Aspect (Аспект) – определить различный шаг сетки по осям Х и Y;

Rotate (Поворот) – определить угол сетки по отношению к оси X;

Style (Стиль) – задать стиль режима SNAP: стандартный или изометрический. Стандартный режим определяет прямоугольную сетку шаговой привязки. Изометрический режим служит для работы с изометрическими изображениями. По умолчанию используется стандартный стиль.

Для облегчения построений и работы над рисунком можно использовать команду GRID (СЕТКА), которая позволяет получить на экране изображение узлов ортогональной сетки.

Ключи:

Grid spacing (X) (Интервал сетки (X)) – расстояние между узлами сетки, выраженное в условных единицах.

ON/ OFF (Вкл./Откл) – включает/отключает видимость сетки (то же самое осуществляется с помощью функциональной клавиши <F7> или кнопки GRID (СЕТКА) строке состояния);

Snap (Шаг) – делает интервал сетки равным интервалу привязки (То же самое достигается заданием интервала сетки, равного 0);

Aspect (Аспект) – запрашивает интервалы сетки по горизонтали и по вертикали и определяет сетку, ширина и высота ячейки которой имеют разную величину.

 

3. Задание на работу.

 

1. Войти в AutoCAD и начать новый чертеж.

2. Ознакомиться с интерфейсом AutoCAD.

3. Изучить настройку рабочей среды AutoCAD:

- создать новый чертеж с помощью быстрой установки параметров;

- создать новый чертеж с помощью диалоговой установки параметров.

4. Изучить способы ввода команд.

5. Изучить команды управления экраном.

6. Изучить способы ввода координат и выполнить упражнение: построить равнобедренный прямоугольный треугольник с катетами 100 с использованием абсолютных и относительных координат в декартовых и полярных координатах (для рисования использовать команду LINE (ОТРЕЗОК)).

7. Изучить команды привязки координат.

8. Сохранить чертеж и выйти из AutoCAD.