Создание твердотельных моделей и чертежей в среде AutoCAD

Министерство образования и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Н.И. КАЛЬНИЦКАЯ, Б.А. КАСЫМБАЕВ, 

Г.М. УТИНА

СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ 

МОДЕЛЕЙ И ЧЕРТЕЖЕЙ 

В СРЕДЕ AUTOCAD

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

НОВОСИБИРСК

2009

УДК 621.7 : 744 : 004 + 004.925.84](075.8)

K 178

Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.П. Гилета,

канд. техн. наук, доцент СГГА Л.А. Максименко

Работа подготовлена на кафедре инженерной графики 
для студентов всех специальностей и форм обучения, 

а также учащихся лицея НГТУ, изучающих курс 

инженерной и компьютерной графики

Кальницкая Н.И.

K 178
Создание твердотельных моделей и чертежей в среде AutoCAD : учеб. 

пособие / Н.И. Кальницкая, Б.А. Касымбаев, Г.М. Утина. – Новосибирск : 
Изд-во НГТУ, 2009. – 52 с.

ISBN 978-5-7782-1135-3
Учебное пособие предназначено для студентов и учащихся, выполняющих практи
ческие и лабораторные работы с использованием графического редактора AutoCAD, а 
также для тех, кто самостоятельно изучает данный программный продукт. Последовательное выполнение заданий позволит обучающимся освоить основные команды системы 
проектирования AutoCAD, самостоятельно создавать виртуальные трехмерные модели 
объектов и разрабатывать на их основе чертежи в соответствии с требованиями ЕСКД.

УДК 621.7 : 744 : 004 + 004.925.84](075.8

ISBN 978-5-7782-1135-3
©    Кальницкая Н.И., Касымбаев Б.А.,

Утина Г.М., 2009

©    Новосибирский государственный

технический университет, 2009

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие разработано в помощь студентам всех специ
альностей и форм обучения, а также учащимся лицея НГТУ, изучающим курс 
инженерной и прикладной компьютерной графики. Пособие поможет обучающимся при выполнении лабораторных работ и индивидуальных заданий по инженерной графике, а также другим дисциплинам. В пособии содержатся:

• методические рекомендации по созданию трехмерной твердотельной мо
дели и разработке на ее основе чертежа в среде AutoCAD;

• теоретические сведения в виде работы над типовыми ошибками, которые 

допускают обучающиеся при выполнении индивидуальных графических работ;

• исходные данные индивидуальных графических заданий различного 

уровня сложности [4];

• примеры оформления задач;
• вопросы и задания (тесты) для самоконтроля сформированности графиче
ских знаний, необходимых для грамотного выполнения и чтения чертежей.

В процессе выполнения индивидуальных графических заданий перед обу
чающимся ставятся следующие цели:

• освоить понятия «виды», «разрезы», «сечения», «выносной элемент», «ак
сонометрическая проекция»;

• уметь строить и читать чертежи различных деталей и изделий.
Самостоятельное последовательное выполнение заданий, приведенных в по
собии, позволит всем обучающимся:

• научиться создавать виртуальные трехмерные модели отдельных геомет
рических объектов;

• разрабатывать на их основе чертежи в соответствии с требованиями 

ЕСКД.

1. СОЗДАНИЕ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ 

И ЧЕРТЕЖЕЙ В СРЕДЕ AUTOCAD

Каждый год компания Autodesk предоставляет новую версию пакета дву
мерного черчения и трехмерного моделирования для реализации замыслов 
и идей пользователей. Начиная с AutoCAD 2007 значительно расширены возможности программы по созданию трехмерных твердотельных моделей и их параметризации, на новый уровень выведены инструменты визуализации модели, 
добавлены возможности создания анимации. Издано немало книг, посвященных 
работе с системой AutoCAD на уровне обычного пользователя. Такие книги, как 
правило, содержат большое количество информации для разработки различных 
чертежей. Этого бывает достаточно, чтобы читатель смог начать, и весьма успешно, самостоятельную работу с данным программным продуктом, но эти книги 
объемны и весьма дорогостоящи.

В настоящем учебном пособии, основанном на собственном опыте, много
численных ошибках и находках, мы попытаемся рассказать о процессе создания 
трехмерных твердотельных моделей и построения на их основе чертежей в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД). Существует 
много способов разработки чертежей в среде AutoCAD. У опытных пользователей есть собственные подходы к разработке конструкторской документации. Поскольку процесс проектирования – творческий и готовых рецептов здесь быть не 
может, мы предлагаем лишь направления для размышлений и некоторые варианты решений.

Несколько базовых правил 3D-моделирования:
1) для создания трехмерной твердотельной модели необходимо проанализи
ровать геометрическую форму детали как совокупность элементарных геометрических тел, их частей или отсеков поверхностей, которые посредством операций 
объединения, вычитания, пересечения и редактирования позволят получить то, к 
чему мы стремимся;

2) для каждого элементарного геометрического тела представьте плоский эс
киз, на основе которого можно получить данное тело;

3) если на детали есть повторяющиеся элементы, их следует объединять в 

массивы, а не отрисовывать поодиночке;

4) отбросьте такие элементы, как скругления, фаски и ребра жесткости, – они 

создаются потом при помощи специальных команд;

5) помните, что все размеры на модели задаются параметрически (это озна
чает, что их можно в любой момент поменять).

1.1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ФОРМИРОВАНИЮ 
ТРЕХМЕРНОЙ ТВЕРДОТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ В СРЕДЕ AUTOCAD

Вашему вниманию предлагается методика создания трехмерной твердотель
ной модели на примере типовой проекционной задачи. Эта методика может быть 
использована при создании любых чертежей и служить основой для серьезной и 
регулярной работы в среде AutoCAD.

Разберем процесс построения на примере детали «Крышка» (рис. 1.1).

Рис. 1.1

Шаг 1. ОСНОВАНИЕ КРЫШКИ

Создадим слой 3D тело – сплошная основная линия толщиной 0,4 мм – и 

сделаем его текущим. Построение основания крышки начнем с окружности, 
имеющей центр в точке (0,0,0) и диаметр 70 мм. Затем построим две одинаковые 
окружности диаметром 20 с центрами (40,0) и (–40,0) (рис. 1.2). 

В
Y
C

D

L
F

B

Рис. 1.2
Рис. 1.3
Рис. 1.4
Рис.1.5

С помощью команды 
отрезок (LINE) и объектной привязки 
каса
тельная (Tangent) проведем четыре отрезка (AB, СD, EF, LK) касательных к 
двум окружностям (рис. 1.3). Для того чтобы удалить ненужные части окружно
стей, используем команду TRIM / ОБРЕЗАТЬ
. В ответ на запрос Выберите 

объекты или <выбрать все>: укажите отрезки AB, СD, EF и LK, Enter. (рис. 
1.4). На запрос Выберите объекты: Выберите обрезаемый (+Shift – удлиняемый) объект или [Линия выбора/пеРечеркивание/Проекция/Кромка/уДалить/Отменить]: укажите внутренние части окружностей, т.е. точки 4, 5, 6 и 7, 
Enter. (рис. 1.3, 1.4). Для преобразования объектов в одну область воспользуемся 

командой ОБЛАСТЬ (REGION) или соответствующей кнопкой 
панели Ри
сование.

Построенная область – это основание будущей крышки (рис. 1.4).
Создадим два круглых отверстия – окружности диаметром 10 мм с центрами 

в точках (40,0) и (–40,0) (рис. 1.5).

С помощью меню Вид (View) или одноименной панели инструментов 

установим СВ изометрию. Система построит основание крышки (рис. 1.6).

Выдавим полученную область вверх на 15 мм. Для этого воспользуемся 

кнопкой 
панели Моделирование. Этой кнопке соответствует команда 

ВЫДАВИТЬ (EXTRUDE). На запрос Выберите объекты для выдавливания 
выделим рамкой все объекты и подтвердим выбор правой кнопкой мыши. На запрос Высота выдавливания или [Направление/Траектория/Угол сужения]: 
введем 15, Enter (рис. 1.7).

Рис. 1.6
Рис. 1.7
Рис. 1.8