Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Самарская государственная
сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Механика и инженерная графика»
О. А. Артамонова, С. В. Краснов, С. В. Вдовкин, Д. Н. Котов
Компьютерная графика
и моделирование
Методические указания
Кинель
РИЦ СГСХА
2015
1
Стр.1
УДК 004.925.8
ББК 30.2-5-05
А-85
Артамонова, О. А.
А-85 Компьютерная графика и моделирование : методические
указания / О. А. Артамонова, С. В. Краснов, С. В. Вдовкин,
Д. Н. Котов. – Кинель : РИЦ СГСХА, 2015. – 156 с.
Учебное издание содержит теоретический материал и задания для
лабораторных работ и практических занятий; предназначено для
самостоятельного изучения программного продукта КОМПАС-3D
студентами, обучающимися по направлению 23.03.03 «Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов». Методические
указания содержат инструкции последовательного выполнения заданий
расчетно-графических работ, что позволит обучающимся освоить
основные команды системы моделирования КОМПАС-3D.
© ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, 2015
© Артамонова О. А, Краснов С. В.,
Вдовкин С. В., Котов Д. Н., 2015
2
Стр.2
Оглавление
Предисловие….…………………………………………………………..
Лабораторная работа №1. Интерфейс программы. Создание нового
фрагмента и чертежа. Формат чертежа. Привязки. Работа с панелью
выделения. Простое удаление объектов..........................................
Лабораторная работа №2. Ввод вспомогательных прямых. Ввод
размеров……………………………………………………......................
Лабораторная работа №3. Фаски, скругления, усечение, выравнивание,
симметрия.......................................................................................
Лабораторная работа №4. Построение тел вращения. Непрерывный
ввод объектов, кривая Безье, штриховка.........................................
4
6
21
30
36
Лабораторная работа №5. Шероховатость, линии выноски, номера
позиций, текст, технические требования................................................. 40
Лабораторная работа №6. Параметрические возможности системы…………………………………………………………………………
50
Лабораторная работа №7. Трехмерное твердотельное моделирование
объектов: элементы интерфейса, системы координат, создание
эскиза основания, способы задания объема, выбор материала, расчет
МЦХ............................................................................................................
56
Практическое занятие №1. Метод выдавливания для получения
объемных изображений, выбор материала, расчет массо-центровочных
характеристик (МЦХ)..................................................................
Практическое занятие №2. Создание чертежа изделия с модели.
Вставка стандартных видов, разрезов, аксонометрической (изометрической)
проекции. Вырез четверти модели.........................................
62
72
Практическое занятие №3. Построение сборочного чертежа. Прикладные
библиотеки КОМПАС-3D………………………….................. 81
Практическое занятие №4. Создание спецификаций, размещение
спецификации на листе………………………………….......................... 89
Практическое занятие №5. Моделирование сборок в КОМПАС-3D.
Моделирование деталей сборки................................................................
Практическое занятие №6. Моделирование сборок в КОМПАС-3D.
Создание электронной модели сборочной единицы...............................
Практическое занятие №7. Моделирование сборок в КОМПАС-3D.
Добавление готовых компонентов в сборку. Создание разнесенной
сборки.............................................................. ............................................
Рекомендуемая литература.......................................................................
Приложения………………………………………………........................
94
120
127
136
137
3
Стр.3
Предисловие
Дисциплина относится к вариативной части цикла дисциплин
(В.В.3.2.5) раздела «Профессиональный цикл» ФГОС по
направлению подготовки ВО 23.03.03 «Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов». Для
изучения дисциплины необходимы компетенции, сформированные
у обучающихся в результате обучения в средней
общеобразовательной школе и в результате освоения дисциплин
ООП подготовки бакалавра агроинженерии, по дисциплинам:
«Начертательная геометрия и инженерная графика»,
«Информатика», «Математика».
Целью освоения дисциплины «Компьютерная графика и моделирование»
является формирование у студентов системы компетенций
для решения профессиональных задач по овладению навыками
чтения и выполнения технических чертежей, электронных
моделей деталей и электронных моделей сборочных единиц посредством
графических редакторов.
Задачей курса является выработка знаний и умений, необходимых
для создания чертежно-конструкторской документации в
машиностроении, освоение методологии и технологии выполнения
графических работ на ПЭВМ, знакомство с различными сферами
применения методов и средств компьютерной графики в современном
обществе и разработка пользовательского графического
интерфейса.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование
следующих профессиональных компетенций (в соответствии с
ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения ООП):
- умение разрабатывать и использовать графическую техническую
документацию;
- способность в составе коллектива исполнителей к выполнению
теоретических, экспериментальных, вычислительных исследований
по научно-техническому обоснованию инновационных
технологий эксплуатации транспортно-технологических машин и
комплексов.
В результате освоения дисциплины «Компьютерная графика
и моделирование» обучающийся должен знать: основные
правила построения изображений, методику работы в системе
КОМПАС-3D; законы развития современного информационного
4
Стр.4
общества, направления совершенствования графических редакторов,
отслеживать изменения стандартов ЕСКД касательно электронного
и технического документооборота; существующие технические
средства машинной (компьютерной) графики; виды машинной
графики, цветовые модели; графические редакторы и их
классификацию; основы построения глобальных компьютерных
сетей и технологий; нормативные требования по разработке графической
и технической документации стандарты ЕСКД; информационные
технологии;
уметь: определять и осознавать опасность и угрозы, возникающие
в процессе информатизации общества; выполнять конструкторскую
документацию (графическую и текстовую) в системе
КОМПАС-3D; создавать чертежи типовых деталей, их соединений;
разрабатывать и редактировать электронные модели деталей,
и создавать рабочие чертежи с электронных моделей, создавать
и редактировать электронные модели сборочных единиц создавать
рабочие чертежи с электронных моделей сборочных единиц;
осуществлять поиск и анализ информации в глобальных компьютерных
сетях; применять ручную и компьютерную графику;
анализировать передовой опыт в интересах отрасли;
владеть: методами обеспечения информационной безопасности
и защиты государственной тайны; основными методами, способами
и средствами получения, хранения, переработки информации;
навыками практического применения графического пакета
для оформления конструкторской документации КОМПАС-3D;
информационными технологиями в сфере создания и чтения электронных
технических текстовых и графических документов; знанием
фундаментальных технических наук, необходимыми для создания,
чтения и редактирования технической документации.
Методические указания предназначены для студентов очной
и заочной форм обучения направления подготовки Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов; содержат
последовательность выполнения лабораторных работ с
примерами; составлены в соответствии с программой дисциплины
«Компьютерная графика и моделирование»; могут быть
использованы при проведении лабораторных работ и
практических занятий, направленных на получение навыков
работы с графическим редактором КОМПАС-3D.
5
Стр.5
Лабораторная работа №1
Интерфейс программы. Создание нового фрагмента и чертежа.
Формат чертежа. Привязки. Работа с панелью выделения.
Простое удаление объектов
Цель работы: изучение программного интерфейса, возможностей создания
и вывода на печать технических документов, настроек графического редактора,
команд вычерчивания графических примитивов и геометрических изображений
на чертежах, изучение команд, предназначенных для выделения и редактирования
объектов.
Пользовательский интерфейс – совокупность технических,
программных и методических (протоколов, правил, соглашений)
средств сопряжения в вычислительной системе пользователей с
устройствами и программами, а также устройств с другими
устройствами и программами.
Рис. 1. Интерфейс программы КОМПАС-3D:
1 – заголовок программного окна; 2 – системное меню; 3 – панель управления;
4 – строка текущего состояния; 5, 6 – инструментальные панели (5 – панель
переключения. 6 – страница геометрии); 7 – панель расширенных команд; 8 – ярлык
подсказка; 9 – рабочая зона; 10 – панель свойств (панель специального управления
и строка параметров объекта); 11 – строка подсказок; 12 – кнопки-команды
управления программным окном; 13 – команды управления окном документа
6
Стр.6
Для создания нового документа выберите команду Создать
на Панели управления или меню Файл – Создать в Системном
меню (рис. 2).
Рис. 2. Панель управления
В открывшемся диалоговом окне выберите нужный для создания
документ, указав на него левой клавишей мыши, и нажмите
кнопку ОК (рис. 3).
Рис. 3. Диалоговое окно
7
Стр.7
При выборе документа Чертеж система всегда создает стандартный
лист формата А4 с вертикальной ориентацией (из курса
инженерной графики известно, что А4 – единственный формат,
имеющий строго вертикальную ориентацию), системный масштаб
(масштаб любого созданного документа) всегда 1:1.
Работать в данных формате и масштабе не всегда бывает
удобно. Рассмотрим, как изменить формат и масштаб документа.
Чтобы изменить формат, выберите меню Сервис – Параметры
(рис. 4).
Рис. 4. Меню изменения параметров
В открывшемся диалоговом окне активной должна быть
вкладка Текущий чертеж, далее откройте папку Параметры первого
листа, щелкнув левой кнопкой мыши по плюсу слева от
названия указанной папки, выберите параметр Формат, справа
появятся указания к возможному изменению формата листа, выберите
нужный и нажмите кнопку ОК (рис. 5). Изменения сразу же
отобразятся на листе.
8
Стр.8
Рис. 5. Изменение формата листа
Системный масштаб всегда 1:1, его изменить нельзя. Чтобы выполнить
чертеж в масштабе, отличном от истинного, необходимо
создать вид. Для этого выберите меню Вставка – Вид (рис. 6).
Рис. 6. Создание нового вида
В строке Параметры – Масштаб Вида укажите нужный
масштаб (рис. 7).
Рис.7. Выбор масштаба нового вида
9
Стр.9
В рамке основной надписи масштаб придется менять
«вручную», для этого активируйте режим заполнения основной
надписи двойным щелчком левой клавиши мыши по штампу.
В графе Масштаб укажите нужный и выберите команду
Создать объект на Панели свойств (рис. 8).
Рис. 8. Выбор масштаба в основной надписи
Масштаб можно указывать свой для каждого из видов, это
применяется, к примеру, для выносных элементов. Перемещение
между видами осуществляется через команду Состояние видов,
расположенную в Строке текущего состояния системы (рис. 9).
Рис. 9. Команда состояние видов
10
Стр.10
Не забывайте перемещаться между видами, если строите
изображения в разных масштабах!
Чтобы сохранить документ, выберите в Системном меню
команды: Файл – Сохранить (рис. 10).
Рис. 10. Сохранение документа
В открывшемся диалоговом окне укажите Путь – название и
местонахождение папки, в которой будет сохранен чертеж, система
автоматически укажет тип файла для сохранения, этот параметр
можно изменить.
Обратите внимание, что это ведет к изменению кодирования
информации и документ может быть не доступен для редактирования
в прежнем режиме.
В графе Имя файла напишите название документа и выберите
команду Сохранить (рис. 11).
Рис. 11. Сохранение файла
Для печати готового документа выберите команду Предварительный
просмотр на Панели управления (рис. 12).
11
Стр.11
Рис. 12. Предварительный просмотр документа
Система перейдет в режим настроек печати, нажав правой
кнопкой мыши на поле документа, подберите Настройки печати
в открывшемся окне (рис. 13) и нажмите на команду Печать
(рис. 14), чтобы напечатать документ.
Рис. 13. Настройки перед печатью документа
12
Стр.12
Рис. 14. Команда печати документа
Панели инструментов или Инструментальная панель располагается
вертикально вдоль левого края экрана. В КОМПАС-3D
Инструментальная панель – это панель переключения, каждая
кнопка которой содержит встроенную страницу (рис. 1).
Работу с данным графическим редактором начинайте со
Страницы геометрии – набора команд для построения различных
геометрических объектов. Выбор соответствующей команды на
Панели переключения открывает вложенную страницу (рис. 15).
Рис. 15. Инструментальная панель (Панель инструментов)
на иконку
Активируйте команду Отрезок, указав левой клавишей мыши
на Странице геометрии (рис. 15). Активная в данный
момент команда подсвечивается цветом, а ее параметры отображаются
на Панели свойств внизу под рабочей зоной чертежа.
13
Стр.13
Как было сказано выше, на Панели свойств расположено
сразу две панели – Панель специального назначения и Строка
параметров объектов.
Панель специального назначения отвечает за ввод или отключение
команды.
Строка параметров объектов позволяет задавать или видоизменять
параметры вводимого объекта. Данные панели видоизменяются
в зависимости от включенной команды.
Существует два возможных ввода объекта – ручной и автоматический
(рис. 16). При ручном вводе необходимо дополнительно
выбрать команду Создать объект, при автоматическом вводе создание
объекта происходит автоматически при указании всех параметров.
Рис.
16. Ввод объекта
Параметры объекта (координаты контрольных точек, размеры
длин и радиусов) можно задавать щелчком левой клавиши мыши в
рабочей зоне или вводить вручную в Строке параметров объекта.
При этом любой параметр объекта может находиться в одном
из трех состояний (что отмечается слева от данного параметра):
зафиксированном, ожидающем ввода и вспомогательном. Например,
для отрезка (рис. 17) начальная точка т1 и длина зафиксированы,
конечная точка т2 ожидает ввода, а угол является вспомогательным
параметром. Чтобы ввести значение параметра, поставьте
курсор справа от его названия в поле ввода, укажите на него
14
Стр.14
левой клавишей мыши, в Строке параметров объекта введите
значение с клавиатуры и нажмите клавишу ENTER – чтобы зафиксировать
параметр.
Рис. 17. Ввод параметров объекта
Однако не всегда удобно сроить параметры общего положения,
зачастую удобнее использовать частные значения, к примеру,
построить параллельный или перпендикулярный отрезок. Подобные
частные значения находятся на Панели расширенных команд
(рис. 1), о наличие панели расширенных команд говорит
черный треугольник в правом нижнем углу команды.
Для вывода на экран Панели расширенных команд нажмите
и удерживайте в нажатом положении базовую команду левой клавишей
мыши, после выхода Панели на экран, не отпуская нажатия,
переместите мышь до нужной команды и только тогда отпустите
клавишу мыши, команда включится, что отобразится на Панели
свойств (рис. 17).
Если вы не знаете что делать далее для ввода того или иного
параметра, следует обратиться к строке подсказок (рис. 1).
Использование глобальных и локальных привязок
при работе с редактором
Меню глобальных привязок находится над рабочей зоной листа
в строке текущего состояния системы (рис. 18).
Рис. 18. Меню глобальных привязок
При нажатии на данную команду на экран выводится контекстное
меню установки глобальных привязок (рис. 19), выберите
15
Стр.15