Системы автоматизированного проектирования (САПР).
САПР как система включает в себя технические средства, системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение и самого проектировщика. Роль САПР:
1) Благодаря системам автоматизированного проектирования (САПР) существенно (в несколько раз) сокращаются сроки исполнения и подготовки конструкторской и технической документации. Такой выигрыш во времени достигается за счет автоматизации большинства действий, связанных с этим процессом.
2) В результате использования машинного проектирования ощутимо улучшается качество, как технической документации, так и непосредственно самих конструкторских разработок. Конструктору, инженеру, проектировщику больше не приходится значительную часть своих усилий тратить на рутинные операции.
3) САПР позволяют практически полностью исключить повторение одних и тех же действий. Например, если вы создали чертеж детали, а потом вам нужно эту же деталь начертить на другом чертеже (например, в составе сборочного чертежа), то вам достаточно будет скопировать построение с одного чертежа на другой.
4) Современные системы автоматического проектирования позволяют решать конструкторские задачи комплексно: от постановки задачи до получения чертежей и программ для оборудования (станков) с числовым программным обеспечением (ЧПУ). В конечном итоге это позволяет в несколько раз ускорить не только выполнение чертежей, но и изготовление самих деталей.
Единая система конструкторской документации (ЕСКД) — комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСКД — установление в организациях и на предприятиях единых правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации.
Можно выделить два подхода к конструированию на основе компьютерных технологий. Первый подход базируется на двухмерной геометрической модели и использовании ПК как электронного кульмана, позволяющего значительно ускорить процесс конструирования и улучшить качество оформления конструкторской документации. Центральное место в этом подходе занимает чертеж. С помощью ПК облегчаются оформление конструкторских документов, насыщенных изображениями стандартных изделий, выполнение принципиальных электрических и других схем, модернизация существующих конструкций, разработка текстовых документов (спецификаций, перечней и т.п.). В основе второго подхода лежит пространственная геометрическая модель (каркасная, поверхностная, твердотельная) изделия, которая является более наглядным способом представления оригинала и более мощным и удобным инструментом для решения геометрических задач.
Система автоматического проектирования AutoCAD.
Система AutoCAD 2009 (2008, 2007) представляет собой систему автоматического проектирования, предназначенную для подготовки технической документации и позволяющую строить чертежи практически любой сложности. Широкое распространение системы началось в начале 90-х годов с десятой версии. Все в настоящее время используемые версии (начиная с AutoCAD 14) используют принципиально одинаковые механизмы работы, и более новые версии отличаются от предыдущих только некоторыми дополнительными функциями и улучшениями, не меняющими основные механизмы и инструменты программы. Фактически на данный момент AutoCAD 2009, которая стала 22 версией данного программного продукта, является самой мощной САПР, работающей на персональном компьютере.
В системе AutoCAD, помимо задания данных с помощью мыши, используется ввод данных (координат, команд и т.п.) с клавиатуры. При этом все, что вы вводите, вводится в специальную область рабочего окна AutoCAD - зону командной строки.
Типы файлов.
Все чертежи, созданные в программе AutoCAD, хранятся в файлах с расширением DWG. В таком файле хранится полная информация о чертеже: все возможные стили, параметры, такие как единицы измерения, режимы черчения и т. д. По мере развития программы формат используемых файлов также не оставался неизменным, поэтому чертежи, созданные в более новых версиях AutoCAD, не могут быть открыты в более старых. С выходом AutoCAD 2009 в формат DWG также были внесены изменения, поэтому чертежи, по умолчанию сохраненные в AutoCAD 2009, не будут открываться в более ранних версиях. Если при сохранении файла раскрыть список Files type, то можно увидеть несколько типов файлов:
dwg – в файлах этого типа хранятся чертежи;
dxf – файлы этого типа являются текстовыми обменными. Они предназначены для обеспечения возможности обмена файлами чертежей между различными версиями AutoCAD, а также между AutoCAD и другими программами;
dwt – используется для создания новых шаблонов;
dws – тип стандартов оформления, в котором сохраняются только настройки слоев и стилей.
При стандартной настройке AutoCAD программа при сохранении файла (в который были внесены изменения) создает резервную копию с расширением bak, в которой хранится чертеж на момент его открытия.
Для создания нового файла можно применить один из двух способов:
- без использования окна начала работы (этот способ наиболее простой и применяется по умолчанию);
- с заданием различных параметров в окне начала загрузки.
Для создания нового файла первым способом:
1. Щелкните на кнопке New (Новый) на панели быстрого доступа или выполните команду меню File → New (Файл → Новый). На экране отобразится диалоговое окно Select template (Выбор шаблона). Это окно похоже на стандартное окно выбора файлов операционной системы Windows и отображает содержимое каталога Template (Шаблон), принадлежащего директории, в которую была установлена программа AutoCAD. В данной папке находятся файлы с расширением DWT, которые представляют собой готовые шаблоны чертежей, обладающие некоторыми настройками и использующиеся как основа для создания документов.
2. Выделите нужный шаблон. При этом в области Preview (Образец), расположенной в правой части окна, появится изображение объектов, которые имеются в выбранном шаблоне. Нажмите кнопку Open (Открыть).
4. Если вы не хотите, чтобы в новом чертеже использовался какой-либо шаблон, нажмите маленькую кнопку со стрелкой, расположенную справа от кнопки Open (Открыть). В открывшемся меню выберите единицы измерения чертежа (метрические или британские), и на основе этого будет создан новый файл. Если выбрать в меню пункт Open (Открыть), файл будет создан на основе выделенного в данный момент шаблона.
Создание нового документа с помощью окна начала работы. Чтобы при создании нового файла использовалось окно начала работы, необходимо присвоить значение 1 системной переменной STARTUP. Для этого введите в командную строку название переменной и нажмите клавишу Enter или Пробел. Появится запрос: Enter new value for STARTUP <0>:. Введите 1 и снова нажмите клавишу Enter или Пробел. Щелкните на кнопке New (Новый) на панели быстрого доступа или выполните команду меню File → New (Файл → Новый). На экране появится диалоговое окно Create New Drawing (Создание нового чертежа).
Интерфейс AutoCAD и запуск программы.
Программу AutoCAD можно запустить несколькими способами:
1) Использовать меню Пуск (Пуск → Все программы → Autodesk → AutoCAD 2009 → AutoCAD 2009).
2) Использовать ярлык программы на Рабочем столе.
3) Если вы хотите не просто запустить программу, а открыть определенный файл чертежа, необходимо открыть Проводникили любой другой файловый менеджер, с его помощью найти нужный вам файл и запустить его. В результате загрузится AutoCAD и откроется требуемый файл, а если вы уже запустили программу ранее, то просто откроется выбранный файл.
Открыв программу любым удобным способом, вы увидите на экране рабочее окно программы AutoCAD 2009 (рис. 1.2)
Окно программы AutoCAD состоит из нескольких частей, каждая из которых выполняет определенные функции: ввод команд, отображение необходимой при черчении информации и т. д. Некоторые инструменты взаимно дополняют и могут замещать друг друга.
Рассмотрим основные элементы интерфейса программы (рис 1.2, 1.21).
Рис. 1.2. Рабочее окно
Рис. 1.21. Рабочее окно AutoCAD 2007.
Центральная область рабочего окна программы называется графическим экраном. В этой области выполняются все построения. На графическом экране указатель мыши приобретает вид перекрестья и способен выполнять функции, используемые в проектировании: привязка к объектам, задание координат и направления. При выходе за границы графического экрана указатель приобретает привычный вид - стрелка.
В верхней части окна находится лента с вкладками, на которых расположены кнопки команд (AutoCAD 2009) или пункты меню, используемые в предыдущих версиях программы. Для пользователей, предпочитающих прежний вид окна, предусмотрена возможность переключения в режим, называемый классическим.
Рассмотрим ленту с вкладками AutoCAD 2009 для рисования двухмерных объектов.
1) Вкладка Home (Основная) – здесь собраны основные средства, используемые при работе с чертежами. Данная вкладка содержит следующие группы команд:
– Draw (Черчение) – позволяет создавать графические примитивы, наносить штриховку, создавать области или полилинии из замкнутых элементов, различные маскирующие объекты и др.
– Modify (Редактирование) – содержит инструменты для такого преобразования объектов, как масштабирование, удлинение, поворот и др., а также редактирование штриховки, сплайна, текста и других объектов.
– Layers (Слои) – позволяет работать со слоями.
– Annotation (Аннотация) – содержит инструменты для создания текста, таблиц, нанесения размеров.
– Properties (Свойства)– позволяет управлять свойствами объектов.
– Utilities (Утилиты) – содержит инструменты для выполнения стандартных для Windows операций с буфером обмена (выделения, вырезания, копирования, вставки), а также инструменты масштабирования.
2) Вкладка Blocks & References (Блоки и связи) – содержит инструменты для работы с блоками и связями. На вкладке присутствуют следующие группы команд.
– Block (Блок) – предназначены для создания, вставки и редактирования блоков.
– Attributes (Атрибуты) – позволяет создавать и редактировать атрибуты данных, находящихся в блоках.
– Reference (Связь) – предназначена для управления связями.
– Import (Импорт) – используется для импорта файлов других форматов.
– Data (Данные) – содержит инструменты для работы с обновляемыми полями, объектами OLE, гиперссылками и другими объектами.
– Linking & Extraction (Связывание и распаковка) – содержит команды для работы со связями.
3) Вкладка Annotate (Аннотация) – здесь собраны инструменты для создания текстовых надписей в документе. Ниже представлено описание групп команд этой вкладки:
– Text (Текст)– содержит инструменты для работы с текстом (размер шрифта, цвет и др.).
– Dimensions (Размеры) – предназначена для установки размеров.
– Multileaders (Выноски) – позволяет создавать и редактировать выноски.
– Tables (Таблицы) – содержит инструменты для работы с таблицами.
– Markup (Выделение) – содержит инструменты для создания областей выделения.
– Annotating Scaling (Масштабирование аннотаций) – используется для изменения масштаба аннотаций.
4) Вкладка Tools (Сервис, Инструменты) – содержит инструменты для изменения различных настроек программы, вызова на экран вспомогательных окон, а также адаптации интерфейса приложения (рабочего пространства, панели инструментов, меню, контекстных меню и сочетания клавиш) для решения конкретных задач. На этой вкладке также находится группа команд для работы с макросами, создаваемыми на языке программирования VBA.
5) Вкладка View (Отображение) – позволяет управлять отображением объектов на экране. Рассмотрим некоторые группы команд, которые присутствуют на этой вкладке.
– UCS (ПСК) – содержит команды для создания новых ПСК (пользовательских систем координат) с использованием различных методов, а также для редактирования имеющихся систем. Команда Named (Именованные ПСК) открывает диалоговое окно, отображающее сохраненные пользовательские системы координат.
– Viewports (Видовые экраны) – позволяет выполнять операции по созданию и редактированию плавающих видовых экранов.
– Palettes (Палитры) – предоставляет быстрый доступ к палитрам инструментов, которые позволяют управлять свойствами объектов; выполнять различные вычисления; управлять связями с другими файлами чертежей, публиковать подшивки листов, групп листов или отдельных листов; управлять пометками, добавленными к документу, а также такими объектами чертежей, как блоки, внешние ссылки или образцы штриховки.
– Window (Окно) – содержит команды, используемые при работе с несколькими открытыми чертежами, и служит для поддержки многодокументного режима работы. С помощью этой группы вы можете размещать окна документов в рабочей области программы, а также фиксировать положение окон.
6) Вкладка Output (Вывод) – содержит группы команд для настройки параметров документа перед печатью, предварительного просмотра и вывода документа, публикации в Интернете и экспорта.
При выборе определенных объектов на ленте могут появляться дополнительные вкладки для работы с ними. Если вы вставите в текст, например, таблицу, на ленте появится вкладка Table (Таблица) с инструментами для ее редактирования.
По умолчанию на ленте расположены все основные вкладки, а на них, в свою очередь, все группы команд. Чтобы убрать вкладку с ленты, щелкните на ленте правой кнопкой мыши и в меню Tabs (Вкладки) снимите флажок возле названия вкладки, которую хотите удалить с ленты. Если хотите убрать с вкладки какую-либо группу команд, щелкните правой кнопкой мыши на вкладке и в меню Panels (Группы)снимите флажок рядом с названием группы, которую необходимо скрыть. Аналогично действуйте, если хотите добавить вкладку или группу на ленту, однако в данном случае флажки придется устанавливать рядом с нужным пунктом.
Над лентой расположен Menu Browser (Обозреватель меню) (кнопка с буквой «А»). В нем вы найдете пункты меню, которые заменяли ленту с вкладками в предыдущих версиях AutoCAD, а также некоторые другие элементы. Список недавно открытых документов (пункт Open Documents) дополнен эскизами изображений.
Рядом с Menu Browser (Обозреватель меню) находится панель быстрого доступа. По умолчанию на ней присутствуют кнопки часто используемых команд: New (Создать), Open (Открыть), Save (Сохранить), Plot (Печать), Undo (Назад), Redo (Вперед).
В нижней левой части окна программы (рис. 1.3) отображаются вкладки Model (Модель), Layout1 (Лист 1) и Layout2 (Лист 2). По умолчанию активной является вкладка Model (Модель), которая означает, что на экране отображено двух– или трехмерное пространство модели. При щелчке на какой-либо из вкладок Layout (Лист) (их количество может быть любым) вы перейдете к пространству листа. Слева от вкладок расположены кнопки перехода между вкладками.
В нижней левой части графического экрана отображается указатель пользовательской системы координат (ПСК) (см. рис. 1.3.) По умолчанию в программе AutoCAD используется МСК – мировая система координат (WCS – World Coordinate System), ее начало и соответственно указатель расположены в точке с координатами (0; 0; 0).
Справа и снизу от графического экрана находятся полосы прокрутки, предназначенные для перемещения по чертежу. По умолчанию полосы прокрутки не отображаются, поэтому при первом запуске вы их не увидите.
В самом низу рабочего окна расположена строка состояния с набором кнопок для управления отображением чертежа (кнопки строки состояния рассмотрены далее).
По умолчанию цветом графической зоны является черный, а построения отображаются белыми линиями. Это сделано для того, чтобы меньше уставали глаза. При этом при печати линии будут черного. Программа AutoCAD позволяет пользователю самому определить цвет различных элементов рабочего окна. Для этого выполните следующие действия.
1. Щелкните на кнопке меню с буквой «А» в левом верхнем углу окна программы. В появившемся меню выполните команду меню Tools → Options (Сервис → Параметры).
3. В открывшемся диалоговом окне перейдите на вкладку Display (Экран).
4. В области Window Elements (Элементы окна) щелкните на кнопке Colors (Цвета).
5. В появившемся окне Drawing Window Colors (Цвета окна чертежа) выберите в списке Context (Контекст) разновидность окна программы, в списке Inteface element (Элемент интерфейса) – элемент и затем в раскрывающемся списке Color (Цвет) нужный вам цвет. Так, например, чтобы изменить фон пространства модели на белый, необходимо в списке Context (Контекст) выбрать пункт 2D model space (Пространство двухмерной модели), в списке Inteface element (Элемент интерфейса) – Uniform background (Однородный фон) и в списке Color (Цвет) – White (Белый). При этом в поле Preview (Предварительный просмотр) цвет фона изменится на белый.
6. Нажмите кнопку Apply & Close (Принять и закрыть) для сохранения изменений и выхода из диалогового окна.
Чтобы перейти к классическому виду рабочего окна программы, щелкните на кнопке меню с буквой «А» и выполните команду Tools → Workspaces → AutoCAD Classic (Сервис → Рабочее пространство → Классический AutoCAD). Окно программы отобразится в классическом виде, более привычном для пользователей прежних версий (рис. 1.6).
