AutoCAD – figury geometryczne, selekcja i modyfikacja obiektów, warstwy

Wprowadzenie

Każdy element urządzenia mechatronicznego – płytka montażowa silnika, wspornik czujnika, obudowa sterownika, uchwyt przewodów – zaczyna się od rysunku. W programie CAD rysunek nie jest „obrazkiem”, tylko zbiorem obiektów geometrycznych o dokładnych wymiarach: odcinków, okręgów, łuków, polilinii. Te obiekty się rysuje, zaznacza, modyfikuje i porządkuje na warstwach. Dopiero z tak przygotowanej geometrii powstaje dokumentacja, plik do wycinarki laserowej, frezarki CNC albo podstawa do modelu 3D.

W AutoCAD-zie polecenia wywołuje się na trzy sposoby:

• wstążka – karta Narzędzia główne (Home), panele Rysuj (Draw), Zmień (Modify), Warstwy (Layers);
• wiersz poleceń – wpisanie nazwy polecenia i Enter;
• skrót (alias) – np. L zamiast LINE, C zamiast CIRCLE.

1. Wprowadzanie punktów i tryby pomocnicze

Rysunek techniczny wykonuje się w skali 1:1 w jednostkach rysunku – w szablonie acadiso.dwt jedna jednostka to 1 mm. Punkt można wskazać myszą (z lokalizacją obiektów) albo wpisać z klawiatury:

Kąty mierzy się od dodatniego kierunku osi X (0° – w prawo), przeciwnie do ruchu wskazówek zegara: 90° – w górę, 180° – w lewo, 270° – w dół. Separatorem współrzędnych jest przecinek, a separatorem dziesiętnym – kropka (@12.5,0).

Tryby rysunkowe na pasku stanu

2. Figury geometryczne

Podstawowe polecenia rysowania znajdują się na panelu Rysuj. Każde z nich ma kilka metod – domyślną proponuje wiersz poleceń, pozostałe wybiera się z opcji w nawiasie kwadratowym albo z rozwijanej listy przy przycisku na wstążce.

Polskie nazwy poleceń według polskiej wersji językowej AutoCAD-a; aliasy – według wersji angielskiej. W każdej wersji językowej działa angielska nazwa poprzedzona podkreślnikiem, np. _LINE. Nazwy sprawdź z wersją zainstalowaną w pracowni [DO WERYFIKACJI].

Okrąg i wielobok – metody, o które pytają na egzaminie

• 2P – dwa punkty są końcami średnicy.
• TTR – okrąg styczny do dwóch obiektów o zadanym promieniu; tak wykonuje się np. zaokrąglenie przejścia między dwiema krawędziami, gdy nie można użyć polecenia ZAOKRĄGL.
• Wielobok wpisany – promień mierzy się do wierzchołka. Wielobok opisany – promień mierzy się do środka boku. Sześciokąt nakrętki M8 ma rozmiar klucza 13 mm, czyli rysuje się go jako opisany na okręgu o promieniu 6,5.

3. Selekcja – zaznaczanie obiektów

Prawie każde polecenie modyfikacji zaczyna się od pytania Wybierz obiekty. Obiekty można też zaznaczyć przed wywołaniem polecenia – wtedy polecenie od razu działa na zaznaczeniu.

Sposoby zaznaczania

• Pojedyncze wskazanie – kliknięcie obiektu kwadratowym celownikiem.
• Okno (Window) – ramka ciągnięta od lewej do prawej, niebieska, linia ciągła. Wybiera tylko obiekty leżące w całości wewnątrz ramki.
• Przecięcie (Crossing) – ramka ciągnięta od prawej do lewej, zielona, linia przerywana. Wybiera obiekty wewnątrz ramki oraz te, które ramka przecina.
• Lasso – przytrzymanie lewego przycisku i obrysowanie obszaru dowolnym kształtem (kierunek decyduje o trybie okna lub przecięcia).
• Opcje z klawiatury w odpowiedzi na Wybierz obiekty: ALL (wszystkie), L (ostatnio narysowany), P (poprzedni zbiór wskazań), F (krawędź – linia łamana przecinająca obiekty), WP/CP (wielokąt okna / przecięcia).

Poprawianie zaznaczenia

• Shift + kliknięcie – usuwa obiekt z zaznaczenia.
• Esc – czyści całe zaznaczenie.
• Ctrl+A – zaznacza wszystkie obiekty rysunku (poza tymi na warstwach zamrożonych).
• Szybki wybór (QSELECT) – zaznacza obiekty według właściwości, np. wszystkie okręgi na warstwie KONTUR o promieniu 3.
• Wybierz podobne (SELECTSIMILAR, menu kontekstowe) – zaznacza obiekty tego samego typu i na tej samej warstwie co wskazany.

4. Modyfikacja obiektów

Polecenia modyfikacji są na panelu Zmień. W pracy z CAD-em rysuje się niewiele, a dużo się modyfikuje: zamiast rysować cztery takie same otwory, rysuje się jeden i kopiuje go lub tworzy szyk.

4.1. Przekształcenia – zmiana położenia, orientacji i wielkości

4.2. Edycja – odsuwanie, przycinanie, zaokrąglanie

4.3. Szyk – powtarzalne elementy

W urządzeniach mechatronicznych powtarzają się otwory montażowe: cztery otwory w narożach płytki, cztery otwory kołnierza silnika, otwory rozmieszczone na okręgu podziałowym tarczy. Zamiast kopiować je ręcznie, stosuje się szyk.

• Szyk prostokątny (ARRAYRECT) – podaje się liczbę kolumn i wierszy oraz odległości między nimi (od środka do środka otworów).
• Szyk biegunowy (ARRAYPOLAR) – wskazuje się środek szyku, liczbę elementów i kąt wypełnienia (360° – pełny okrąg).
• Szyk jest domyślnie skojarzony – to jeden obiekt, którego parametry zmienia się uchwytami lub na kontekstowej karcie wstążki. Aby edytować pojedynczy element, szyk trzeba rozbić (ROZBIJ).

5. Warstwy

Warstwa to grupa obiektów o wspólnych właściwościach – jak przezroczyste kalki nałożone na siebie. Na jednej warstwie są wszystkie krawędzie widoczne, na innej osie, na kolejnej wymiary. Dzięki temu:

• kolor, rodzaj i szerokość linii ustawia się raz – dla warstwy, a nie dla każdego obiektu;
• można ukryć lub zablokować całą grupę obiektów (np. wymiary podczas rysowania);
• rysunek jest czytelny dla każdego, kto go otworzy – także dla programu CAM przygotowującego ścieżki narzędzia.

Menedżer właściwości warstw

Otwiera się go poleceniem WARSTWA / LAYER (alias LA) albo przyciskiem na panelu Warstwy.

Zestaw warstw zgodny z normą

Rodzaje i grubości linii określa norma PN-EN ISO 128-2 [DO WERYFIKACJI: aktualne wydanie normy]. Na rysunku stosuje się dwie grubości w stosunku 2 : 1 – najczęściej 0,5 mm (gruba) i 0,25 mm (cienka) lub 0,7 i 0,35 mm.

Kolory są propozycją – norma ich nie określa. W wielu firmach obowiązuje własny standard warstw; ważne, żeby był stosowany konsekwentnie. Zamiast ACAD_ISO04W100 i ACAD_ISO02W100 można użyć CENTER i HIDDEN.

Zasady pracy z warstwami

1. Warstwy utwórz przed rysowaniem albo korzystaj z szablonu, który je zawiera.
2. Obiekty rysuj z właściwościami JAKWARSTWA / ByLayer (kolor, rodzaj i szerokość linii). Wtedy zmiana ustawienia warstwy zmienia wszystkie jej obiekty.
3. Przed narysowaniem obiektu ustaw właściwą warstwę bieżącą. Obiekt narysowany na złej warstwie przenieś: zaznacz go i wybierz właściwą warstwę z listy na panelu Warstwy.
4. Na warstwie 0 nie rysuj części – służy do tworzenia bloków. Warstw 0 i Defpoints nie można usunąć ani przemianować; Defpoints tworzy się automatycznie przy wymiarowaniu i nigdy się nie drukuje.
5. Nie można usunąć warstwy bieżącej ani warstwy, na której są obiekty. Puste, nieużywane warstwy usuwa polecenie PURGE (Oczyść).
6. Jeśli linie osiowe lub kreskowe wyglądają jak ciągłe, zmień globalny współczynnik skali rodzaju linii LTSCALE (w rysunku w mm zwykle 1, dla bardzo małych części mniej).

Ćwiczenie 1. Płytka montażowa silnika krokowego

Płytka z blachy aluminiowej grubości 3 mm mocuje silnik krokowy w ramie urządzenia. Środkowy otwór Ø22 przyjmuje kołnierz centrujący silnika, cztery otwory Ø3,4 w rozstawie 31 × 31 mm – śruby M3 (wymiary typowego silnika NEMA 17). Owalny rowek służy do przeprowadzenia przewodów, otwory Ø6 w narożach – do przykręcenia płytki śrubami M5.

Warstwy

Utwórz warstwy KONTUR, OSIE, WYMIARY i TEKST z tabeli w punkcie 5. Dla OSI wczytaj rodzaj linii ACAD_ISO04W100.

Polecenie krok po kroku

1. Obrys. Warstwa bieżąca KONTUR. PROSTOKĄT / RECTANG: pierwszy narożnik 0,0, drugi @120,80.
2. Zaokrąglenie naroży. ZAOKRĄGL / FILLET → opcja Promień = 8 → opcja Polilinia → wskaż prostokąt. Wszystkie cztery naroża zostaną zaokrąglone jednocześnie.
3. Otwory montażowe. OKRĄG / CIRCLE: środek 10,10, opcja Średnica = 6. SZYK / ARRAYRECT: wybierz okrąg, ustaw 2 kolumny, 2 wiersze, odstęp kolumn 100, odstęp wierszy 60.
4. Otwór centrujący. OKRĄG: środek 45,40, średnica 22.
5. Otwory silnika. OKRĄG: środek 29.5,24.5, średnica 3.4 (kropka jako separator dziesiętny). SZYK prostokątny: 2 × 2, odstępy 31 i 31.
6. Rowek. Narysuj dwa okręgi o średnicy 8 w punktach 95,32 i 95,48. LINIA / LINE od 91,32 do 91,48 i od 99,32 do 99,48. UTNIJ / TRIM: usuń wewnętrzne połówki okręgów – zostanie owalny rowek.
7. Osie. Warstwa bieżąca OSIE. Narysuj osie wszystkich otworów, wystające 2–3 mm poza okrąg. Wystarczy narysować osie jednego otworu Ø6 i skopiować je (KOPIUJ / COPY z punktem bazowym w środku okręgu) do pozostałych otworów. Dobierz LTSCALE, aby osie były wyraźnie punktowe.
8. Kontrola. Włącz wyświetlanie szerokości linii. Kliknij kilka obiektów i sprawdź w oknie Właściwości (Ctrl+1), czy leżą na właściwej warstwie i mają kolor, rodzaj i szerokość JAKWARSTWA. Zamroź warstwę OSIE – na ekranie ma zostać sam kontur – i ją odmroź.
9. Wymiary (po lekcji o wymiarowaniu lub dla chętnych). Warstwa WYMIARY, wymiary jak na rys. 10.
10. Ramka i tabliczka. Wstaw ramkę arkusza A4 w układzie poziomym (margines 20 mm od strony lewej, 10 mm od pozostałych) i tabliczkę rysunkową: nazwa części „Płytka montażowa silnika”, materiał „Aluminium, blacha 3 mm”, podziałka 1:1, imię i nazwisko, klasa, data, nr rysunku.
11. Zapis. Zapisz rysunek jako nazwisko_imie_2c_cw01.dwg. Wydrukuj do pliku PDF (ploter DWG To PDF.pc3, arkusz A4, podziałka 1:1, styl wydruku monochrome.ctb) jako nazwisko_imie_2c_cw01.pdf.

Wiesz, umiesz, zdasz

Pytania kontrolne

1. Czym różnią się współrzędne bezwzględne, względne i biegunowe? Podaj przykład zapisu każdego rodzaju.
2. Jaki wpis narysuje odcinek o długości 50 mm pionowo w dół od ostatniego punktu? Podaj dwa sposoby.
3. Czym różni się obiekt narysowany poleceniem LINIA od narysowanego poleceniem PLINIA?
4. Narysuj sześciokąt o rozmiarze klucza 17 mm. Jaką opcję wieloboku i jaki promień wybierzesz?
5. Opisz różnicę między zaznaczaniem oknem a przecięciem. Które z nich jest potrzebne w poleceniu ROZCIĄGNIJ i dlaczego?
6. Jak najszybciej narysować cztery takie same otwory w narożach płytki?
7. Do czego służy opcja Polilinia w poleceniu ZAOKRĄGL?
8. Czym różni się warstwa wyłączona od zamrożonej i od zablokowanej?
9. Dlaczego obiekty powinny mieć kolor i rodzaj linii JAKWARSTWA, a nie ustawione indywidualnie?
10. Linie osiowe na ekranie wyglądają jak ciągłe. Jakie są możliwe przyczyny i jak je usunąć?