Средства, упрощающие рисование эскизов

Как и в AutoCAD, в SolidWorks пердусмотрен ряд инструментов, упрощающих точное и ровное черчение в режиме эскиза.

Модуль построения эскизов в SolidWorks унифицирован с модулем черчения (создание чертежей в SolidWorks будет рассмотрено в Лабораторной работе №). Как и в других системах автоматизированной разработки чертежей, в этом модуле SolidWorks присутствует масштабная сетка. В то же время, важность масштабной сетки при работе с эскизами в SolidWorks намного ниже, чем, к примеру, при черчении в AutoCAD.

Включение и выключение масштабной сетки осуществляется в диалоговом окне настроек программы. Для доступа к соответствующей вкладке следует воспользоваться меню Инструменты – Параметры… (или кнопкой стандартной панели инструментов), далее перейти на вкладку «Свойства документа» и выбрать в левой ее части категорию «Масштабная сетка / Привязать». Содержимое диалогового окна показано на рис. 2.3, а). Для быстрого доступа к категории «Масштабная сетка / Привязать» диалогового окна «Настройки» служит также кнопка панели инструментов «Эскиз» (по умолчанию кнопка скрыта с панели, но пользователь в любой момент может ее вернуть).

а) б)

Рис. 2.3 Диалоговое окно настроек программы, настройки сетки (а) и привязки (б). Показана левая верхняя часть окон, кнопки «OK», «Отмена» и «Справка» не показаны

В данном окне содержатся органы управления видимостью сетки, ее масштабом, имеется возможность включить автоматическое прореживание сетки при изменении экранной проекции.

Параметр «Число точек привязки между линиями масштабной сетки» управляет привязкой к сетке (если она включена). Если значение параметра равно 1, привязка осуществляется к промежуточным линиям сетки, если 0 – только к основным. Если параметр равен, к примеру, четырем, между двумя вспомогательными линиями сетки будет находиться четыре точки привязки, т.е. каждое деление сетки будет дополнительно разделено на пять частей.

Привязка к сетке в SolidWorks является одним из типов рассмотренной ниже объектной привязки. Кнопка «Перейти к привязкам системы» служит для быстрого перехода в другую часть этого же окна – на вкладку «Настройки пользователя» в категорию «Взаимосвязи / Привязки», рис. 2.3, б. В этом окне имеется кнопка «Перейти к параметрам сетки документа», осуществляющая обратный переход.

Для быстрого включения и отключения отображения сетки без настройки ее параметров служит меню Вид – Масштабная сетка.

Другим важным инструментом, облегчающим рисование эскизов, является объектная привязка. В терминах русской версии SolidWorks объектная привязка называется привязками эскиза. Привязки эскиза настраиваются в том же диалоговом окне рис. 2.3, б. По умолчанию они включены.

Флажок «Разрешить привязку» в верхней части окна рис. 2.3, б служит для быстрого включения и отключения всех типов привязки эскиза (другим способом включить или выключить все привязки эскиза является использование меню Инструменты – Настройки для эскиза – Разрешить привязку). Флажки в окне ниже управляют отдельными типами привязки. В частности, для привязки к узлам масштабной сетки требуется включить флажок «Масштабная сетка» внизу окна (по умолчанию привязка к сетке выключена!). Флажок «Привязать, только когда масштабная сетка отображена» позволяет включать и выключать привязку к сетке автоматически при включении и выключении отображения сетки.

Если флажок «Привязать к геометрии модели» снят, привязки эскиза действуют только к элементам этого эскиза. Установка флажка позволяет привязываться к характерным точкам других элементов уже построенной части модели: вершинам, концам и серединам ребер, центрам дуг и скруглений, проекциям граней на плоскость, элементам других эскизов, если их отображение включено в дереве построений (когда эскиз принимает участие в операции формообразования, отображение его автоматически выключается; включить его отображение позволяет кнопка «Отобразить» контекстной панели инструментов эскиза).

О работе привязок эскиза при черчении можно судить по появлению вблизи курсора мыши специального значка с символом привязки на белом фоне.

При работе с программой AutoCAD автоматическая объектная привязка часто действовала не так, как требуется – привязывалась к объектам других типов. Этой проблемы позволяла избежать ручная объектная привязка, когда нажатием на соответствующую кнопку можно было включить объектную привязку к точкам только одного типа, например, к центрам окружностей.

В SolidWorks такая функция носит название быстрых привязок эскиза. Активация быстрых привязок осуществляется при помощи меню Инструменты – Взаимосвязи – Быстрые привязки – нужный тип привязки или кнопок специальной панели инструментов «Быстрые привязки» (рис. 2.4). Выпадающий список быстрых привязок может присутствовать на вкладке «Эскиз» Диспетчера команд. Также при щелчке правой кнопкой мыши при рисовании объектов эскиза в контекстном меню присутствует пункт «Быстрая привязка», раскрывающийся в меню, содержащее доступные в данный момент типы привязки.

Рис. 2.4 Панель быстрых привязок

Действие быстрых привязок распространяется только на одну точку; если требуется использовать привязку для следующей точки, следует активировать нужную привязку еще раз. Двойной щелчок на кнопке панели инструментов «Быстрые привязки» заставляет ее «залипнуть», и привязка данного типа может быть использована несколько раз, пока кнопка не будет отжата (или пока не будет завершена команда рисования).

Типы привязки эскиза, а также соответствующие им значки и кнопки быстрой привязки приведены в табл. 2.1 ниже.

Ряд привязок (касательно, перпендикулярно, параллельно, горизонтально / вертикально к точкам) создает на экране линии формирования (аналог линий трассировки в AutoCAD). Линии формирования трассируют горизонтальное и вертикальное направления из характерных точек, параллельность и перпендикулярность отрезкам, касательность дугам. При включенной привязке они возни­кают при приближении курсора мыши к определенным точкам других объектов эскиза.

Табл. 2.1

Тип привязки	Символ	Кнопка	Описание
Конечные точки			Привязка к концу линий, дуг, парабол, скруглений и фасок, точкам. Также выполняется привязка к центру дуг
Центр			Привязка к центру окружностей, дуг, скруглений, парабол, эллипсов и эллиптических дуг
Середина			Привязка к средним точкам линий, скруглений, фасок, дуг, сплайнов
Квадрант			Привязка к квадрантам (пересечениям с линиями, проходящими через центр параллельно осям координат) окружностей, дуг, скруглений, парабол, эллипсов
Пересечение			Привязка к пересечениям объектов (если точка пересечения не является концом одного из объектов)
Ближайшая			Привязка к точке любого объекта, ближайшей к курсору мыши. В автоматическом режиме привязка имеет высокий приоритет и может помешать работе других типов привязок
Касательно			Привязка к касательным окружностей, дуг, скруглений, парабол, эллипсов, сплайнов. В автоматическом режиме возможно привязка только второй точки объекта, в режиме быстрых привязок – также и первой*
Перпендикулярно			Привязка перпендикулярно к линиям и нормально к окружностям, дугам, сплайнам*
Параллельно			Привязка параллельно отрезку*
Горизонтально/вертикально к линиям			В автоматическом режиме упрощает рисование вертикальных или горизонтальных линий (без линий формирования). В режиме быстрых привязок (включается только для второй точки линии) делает рисование наклонных линий невозможным
Горизонтально/вертикально к точкам			Трассировка вертикальных и горизонтальных линий из концов отрезков и центров окружностей и дуг
Длина			Длина рисуемого отрезка кратна шагу вспомогательных делений сетки. Привязка никак не влияет на направление отрезка. Включенная в автоматическом режиме привязка неактивна,для ее использования следует удерживать клавишу Shift при рисовании линии. В режиме быстрых привязок нажатие клавиши Shift не требуется
Угол			В автоматическом режиме упрощает рисование линий под заданными углами (без линий формирования). В режиме быстрых привязок (включается только для второй точки линии) делает рисование линий под другими углами невозможным**
Сетка			Привязка к узлам масштабной сетки. Флажок ниже позволяет автоматически включать привязку к сетке при ее отображении на экране

*При срабатывании привязки объект, для которого была вычислена касательная (перпендикуляр, параллель) выделяется цветом. Привязка не обеспечивает попадание конечной точки рисуемого отрезка на объект, трассируется только направление!

**Углы настраиваются в диалоговом окне рис. 2.3, б.

При срабатывании ряда привязок происходит высвечивание той характерной точки, к которой происходит привязка. В частности, конечные точки отрезков и центра окружностей и дуг обозначаются цветными кружками (), середины отрезков и дуг – цветными квадратами с косыми чертами (), точки квадранта окружности или дуги – цветными ромбами (). При этом щелчок мышью по значкам середины и квадранта заставляет их поменять цвет.

Еще одним инструментом, упрощающим создание эскиза, являются взаимосвязи (параметрические ограничения) объектов. Использование взаимосвязей будет подробно рассмотрено в Лабораторной работе №3.

Флажок «Автоматические взаимосвязи» в диалоговом окне рис. 2.3, б заставляет SolidWorks автоматически добавлять взаимосвязи в те точки, в которых сработали привязки эскиза. Взаимосвязи обозначаются символами на голубом фоне. По умолчанию флажок установлен. Поскольку добавление взаимосвязей без понимания их сущности может существенно усложнить редактирование эскиза, до изучения соответствующего раздела пособия данный флажок рекомендуется снять.

Другой способ выключить автоматическое добавление взаимосвязей – воспользоваться меню Инструменты – Настройки для эскиза – Автоматические взаимосвязи.

Основные элементы эскиза

Как было сказано выше, основным назначением эскизов является использование их в качестве основы для формообразующих команд, например, выдавливания и вращения. При этом часто эскизы должны содержать некоторые геометрические построения, которые позволяют правильно расположить объекты эскиза друг относительно друга, но не участвуют в формообразовании. Такие построения в эскизах принято называть вспомогательной геометрией. По аналогии с черчением, основные объекты эскиза в SolidWorks отображаются толстой сплошной линией, а вспомогательная геометрия – тонкой штрихпунктирной.

Эскизы также могут содержать размеры, обозначаемые тонкой сплошной линией. Размеры в SolidWorks выполняют функцию параметрических ограничений. Использование размеров будет подробно рассмотрено в Лабораторной работе №3. До изучения соответствующего раздела пособия проставлять размеры в эскизах не следует.

При создании любого объекта эскиза в его менеджере свойств имеется флажок «Вспомогательная геометрия». При снятом флажке объект остается формообразующим, при поставленном – становится вспомогательным и отрисовывается тонкой штрихпунктирной линией. Так же на панель инструментов эскиза может быть вынесена кнопка , делающая основные элементы вспомогательными и наоборот (кнопка присутствует в контекстной панели инструментов). Кнопка дублируется меню Инструменты – Инструменты эскиза – Вспомогательная геометрия.

Ниже будут рассмотрены основные типы объектов, из которых состоят эскизы.

При построении любого объекта эскиза курсор мыши принимает вид карандаша, рядом с которым расположена пиктограмма соответствующего объекта. Например, при построении окружности курсор будет иметь вид .

Отрезок

Построение отрезка начинается с нажатия кнопок или панели инструментов «Эскиз» (кнопки объединены в общий выпадающий список; кнопка автоматически устанавливает флажок «Вспомогательная геометрия») либо через меню Инструменты – Объекты эскиза – Линия. После нажатия кнопки отображается менеджер свойств отрезка.

На первом этапе в менеджере свойств присутствуют две группы:

p Ориентация. Здесь можно предварительно задать режим построения строго вертикальных и горизонтальных линий, указать построение линии под заданным углом. В этих трех случаях дополнительно отобразится вторая группа Параметры, где можно указать длину отрезка и угол его наклона относительно горизонтали. В случае вертикальной и горизонтальной линии угол будет зафиксирован соответственно на 90^о и 0^о. Если выбрать вариант ориентации «Как нарисовано», вторая группа свойств не появится. Ориентацию отрезка следует выбрать до начала его рисования.

p Параметры (первая группа). Первый флажок «Вспомогательная геометрия» был рассмотрен выше, он одинаков для большинства элементов эскиза. Второй флажок «Бесконечная длина» позволяет создать линию бесконечной длины, проходящую через все пространство модели.

p Параметры (вторая группа). Как было сказано выше, она содержит поля для ввода длины и угла наклона отрезка. Флажок «Добавить размеры» автоматически проставляет размеры в момент добавления линии в эскиз. Размеры в SolidWorks, наряду с взаимосвязями, будут рассмотрены в Лабораторной работе №3, поэтому ставить этот флажок сейчас не нужно.

Наиболее правильным будет использование линий бесконечной длины в качестве вспомогательной геометрии, поскольку большинство операций формообразования применяются к замкнутым эскизам. Тем не менее, в ряде случаев можно осуществить выдавливание или вращение лишь части эскиза, либо обрезать части бесконечной прямой (обе операции будут рассмотрены ниже).

В различных графических редакторах построение отрезка как фундаментальная операция рисования осуществляется по разному. В частности, в Microsoft Word при рисовании блок-схем после щелчка мышью по точке начала отрезка левую кнопку необходимо зажать, перетащить курсор в точку конца отрезка и отпустить кнопку (рисование в один щелчок). В AutoCAD же линии рисуются в два щелчка – нужно нажать и отпустить левую кнопку в первой точке, затем так же нажать и отпустить во второй. SolidWorks поддерживает оба этих метода: и при рисовании в один щелчок, и при рисовании в два отрезок будет построен корректно.

При рисовании в один щелчок строятся разрозненные отрезки, т.е. при отпускании кнопки мыши «карандаш» как бы поднимается, и можно указать новое начало для следующего отрезка. Если нужно построить ломаную линию, следует каждый новый отрезок начинать из конца предыдущего. При этом SolidWorks осуществляет высвечивание конца предыдущего отрезка, т.е. выделение его цветом.

При рисовании в два щелчка строится ломаная линия, т.е щелчок мышью в конце отрезка автоматически начинает из этой точки новый отрезок. Для построения разрозненных линий в этом режиме следует выполнить двойной щелчок мышью – это поднимет «карандаш» и позволит указать новое начало для следующего отрезка. Вместо двойного щелчка можно щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать пункт Завершить цепочку (понятие цепочки будет введено ниже).

Как только будет нарисован любой отрезок, на экране отобразится менеджер свойств отрезка, содержащий новые группы свойств. Кнопкой в менеджере свойств можно завершить команду построения отрезков с сохранением результатов. Вместо этого можно отредактировать свойства построенного отрезка или продолжить построение других отрезков.

Также любой ранее построенный отрезок можно выделить и в отобразившемся менеджере свойств отредактировать его параметры. Менеджер свойств отрезка на этапе редактирования содержит следующие группы:

p Существующие взаимосвязи и Добавить взаимосвязи – будут рассмотрены на Лабораторной работе №3;

p Параметры (первая и вторая группа) – были рассмотрены выше. Следует отметить, что при редактировании ранее построенного отрезка SolidWorks не позволяет снять флажок «Бесконечная длина», т.е. сделать конечную линию бесконечной можно, а наоборот – нельзя. Тем не менее, при обрезке бесконечной линии (см. ниже) флажок пропадет автоматически. При этом при обрезке бесконечной линии только с одной стороны флажок снимается, а параметр длины остается недоступным;

p Дополнительные настройки – здесь можно просмотреть и изменить координаты начальной и конечной точек отрезков, а также проекции длины отрезка на оси координат. Для линии бесконечной длины эти параметры недоступны.

В любой момент редактирование отрезка кнопкой в менеджере свойств можно завершить редактирование с сохранением изменений, а кнопкой там же – без сохранения. Следует помнить, что кнопки в углу выбора относятся не к редактированию отрезка (и других элементов эскиза, рассмотренных ниже), а к редактированию эскиза в целом.