Толстоба Н.Д. Компьютерное конструирование оптических приборов (2000)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)Н.Д. ТолстобаКОМПЬЮТЕРНОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВУЧЕБНОЕ ПОСОБИЕСанкт-Петербург20003Толстоба Н.Д. Компьютерное конструирование оптических приборов.Учебное пособие. - СПб, 2000.

- 85 с.Излагаются основы работы в среде среды автоматизированногоконструирования AutoCAD. На примере построения конструкторскойдокументации на оптические детали происходит изучение AutoCAD и егоспециальных возможностей. С целью создания параметрических чертежей надетали и узлы оптических приборов излагаются основы программированияна AutoLISP.Для студентов оптических и приборостроительных направлений испециальностей.Пособие подготовлено на кафедре прикладной и компьютерной оптикиСанкт-Петербургского государственного института точной механики иоптики (технического университета).Составитель: аспирант Н.Д.

ТолстобаРецензенты : д.т.н., проф. С.А. Родионов; к.т.н., доц., Н.Б. ВознесенскийОдобрено на заседании кафедры Прикладной и компьютерной оптики7 июня 1999 г., протокол № 10.ã Санкт-Петербургский государственныйинститут точной механики и оптики(технический университет), 2000ã Н.Д.Толстоба, 20004ВВЕДЕНИЕДанныйкурспредназначендляознакомлениястудентовскомпьютерными системами и методами конструирования, а также полученияпрактических навыков автоматизированного конструирования и выпускачертежей с помощью системы AutoCAD.Рекомендации преподавателюПервой части курса - непосредственному ознакомлению студентов ссистемой - следует уделить особое внимание, так как именно этот этапявляется залогом успешной дальнейшей работы по изучению дисциплины.На процесс освоения и привыкания к среде AutoCAD должно бытьпотрачено 1/3 всего времени обучения.

Таким образом, первые два заданияимеют своей целью познакомить обучаемых с пакетом AutoCAD.На изучение дополнительных возможностей AutoCAD оставлено 2/3времениизучениядисциплины.Наиболеепреуспевшимвобластипрограммирования параметрических чертежей предлагается защищатьбакалаврский проект по данному направлению и поступать в магистратуру сцельюдальнейшегоразвитиядополнительныхвозможностейсредыавтоматизированного конструирования AutoCAD.Рекомендации студентуДля успешного освоения среды автоматизированного конструированияAutoCAD необходимы практические занятия. Своевременное выполнениепродуманных преподавателем заданий помогает быстрому освоению пакетаAutoCAD и получению навыков конструирования с его помощью.Особенноинтереснымявляетсяразделразработкисобственныхдополнительных возможностей в среде AutoCAD.

Но для его плодотворногоизучения нужно хорошо освоить работу со средой автоматизированногоконструирования.5В области дополнительныхвозможностей AutoCAD существуетмножество задач, нерешенных в мире, или решенных только на английскомязыке и по зарубежным стандартам. Так что для начинающих работать всредеAutoCADестьбольшойвыборнаправлениядеятельности.Преуспевшие в области программирования параметрических чертежейсмогут защищать бакалаврский проект по данному направлению и поступитьв магистратуру с целью дальнейшего изучения и развития возможностейсреды AutoCAD.61. ОСНОВЫ РАБОТЫ С УНИВЕРСАЛЬНОЙПРОГРАММОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГОКОНСТРУИРОВАНИЯ AUTOCAD1.1. Обзор современного программногообеспечения в области CAD/CAE/CAMПервый вариант AutoCAD появился много лет назад. Это была сильнаяпрограмма двухмерного черчения, и последующие версии создавались на ееоснове.

Сегодня AutoCAD является доминирующим пакетом среди системСАПР. По числу лицензируемых копий AutoCAD опережает все продуктыэтого класса, вместе взятые.Известный пакет AutoCAD компании Autodesk является постоянноразвивающейся средой проектирования и пользуется у специалистов поСАПРзаслуженнымавторитетом.Этовысокопроизводительноепрограммное обеспечение с Windows-интерфейсом позволяет одинаковохорошо решать задачи, касающиеся различных областей проектирования, втом числе машиностроения, строительства, архитектуры, электроники,экономических оценок в проектировании, управления инфраструктурой идругие. На основе этой системы или, как принято говорить, в среде AutoCADсозданыразличныеприложения,позволяющиепроектироватьдома,печатные платы, станки и роботы, одежду и т.д.Данное средство предоставляет пользователю возможности, которыеранеемоглибытьреализованытольконабольшихидорогихвычислительных системах. С помощью AutoCAD может быть построенлюбой рисунок, если только его можно нарисовать вручную.

Другимисловами,AutoCADспособенвыполнятьпрактическилюбыевидыграфических работ.В основу структуры AutoCAD был положен принцип открытойархитектуры, позволяющий адаптировать и развивать многие функции7AutoCAD применительно к конкретным задачам и требованиям. Этопозволяет создавать собственные:·экранные, планшетные, кнопочные, падающие и графические меню дляавтоматизации часто выполняемых действий;·пакетныефайлыдляавтоматизациивыполнениядлинныхпоследовательностей команд;·шрифты;·типы линий;·образцы штриховок;·библиотеки символов и фрагментов рисунков;·образцы штриховок формата PostScript;·рисунки-прототипысзаданнымизначениямипараметровпоумолчанию.Пакет поддерживает множество различных устройств ввода-вывода,включая графические мониторы с высоким разрешением, дигитайзеры иманипуляторы, графопостроители, принтеры и даже фотонаборные машины.К достоинствам пакета во всех версиях можно отнести хорошую егонастройку на работу с плоттерами - основными аппаратными средствамираспечатки чертежей компьютерного производства.81.2.

Основные понятия AutoCAD1.2.1. ПримитивыВ отличие от "художественных" графических редакторов, AutoCADработает не с изображением как таковым, а с геометрическим описаниемобъектов,составляющихизображение.Так,например,отрезоквовнутреннем представлении графического редактора AutoCAD описываетсядвумя точками, круг описывается центром и радиусом.Все примитивы AutoCAD обладают рядом свойств (принадлежностьслою, цвет, тип линии, ширина). Некоторые из этих свойств (например, цвет)присущи всем примитивам.1.2.2.

Системы координатИспользуется традиционная декартова система координат. Можноввести пользовательские системы координат с помощью команды USC. Вопределенный момент времени пользователь работает только с однойпредварительно выбранной системой координат, котораяназываетсятекущей. Вся работа с изображением проводится в текущей системекоординат.1.2.3. Единицы измерения и масштабРасстояния между точками на рисунке измеряются в условныхединицах. Конкретный формат представления размеров (дюймы, футы,миллиметры и др.) не имеет значения для AutoCAD. Иначе говоря, присоздании объектов в чертеже AutoCAD "измеряет" все расстояния вотносительных единицах. В AutoCAD нет масштаба в обычном пониманииконструктора, конструктор задает все расстояния и координаты в реальныхединицах - мы как бы работаем в масштабе 1:1.Масштабирование различных частей изображения в соответствии сжелаемым форматом документа может осуществляться в момент компоновки9чертежа (команда SCALE (МАСШТАБ)) или при выводе чертежа или егочасти на плоттер (принтер).1.2.4.

ВидКогда вы создаете чертеж, то работаете с изображением части чертежа,выводимой на дисплей. Будем называть эту часть изображения видом. Этувидимую часть чертежа (окно зрения) можно увеличивать (при этомизображение чертежа будет уменьшаться), уменьшать (изображение будетувеличиваться) или перемещать по полю чертежа без изменения масштабаотображения (панорамирование). Изменение вида осуществляется командойZOOM.1.2.5. СлойAutoCAD дает возможность распределять выбранные фрагментычертежа по различным слоям. Работая за кульманом, конструктор имеет делос одним листом бумаги и располагает изображения объектов на нем и толькона нем. В среде AutoCAD располагать изображение можно как бы нанескольких совмещенных в пространстве носителях (это можно сравнить сналоженными друг на друга прозрачными кальками).