Создание и оформление чертежей с автокад

Введение
Программа AutoCAD является системой автоматизированного проектирования и черчения.
AutoCAD обеспечивает возможность более эффективной и точной реализации идей инженера — от замысла до детальных чертежей. Пакет AutoCAD предоставляет все необходимые средства, которые помогут выполнить быстро и аккуратно такую работу, как создание твердотельных моделей и поверхностей, исследование эффекта освещенности, поиск альтернативных вариантов проекта с помощью анимации или подготовку всего комплекта чертежей.
AutoCAD позволяет легко исправлять допускаемые в ходе черчения ошибки и даже осуществлять крупные корректировки без повторного изготовления всего чертежа. Чертеж, полученный при помощи системы AutoCAD, виртуально выглядит идентично тому, как если бы он был изготовлен со всей тщательностью вручную. ("Виртуально" потому, что система AutoCAD при использовании ее с надлежащим оборудованием может значительно повышать точность).
Виртуально нет ограничений на те виды чертежных работ, которые могут быть выполнены с использованием системы AutoCAD. Если чертеж может быть создан вручную, значит он может быть сгенерирован и компьютером. Вот некоторые возможности системы:
– архитектурные чертежи всех видов;
– проектирование интерьера и планирование помещений;
– технологические схемы и организационные диаграммы;
– кривые любого вида;
– чертежи для электронных, химических, строительных и машиностроительных приложений;
– графики и другие представления математических и других научных функций;
– выполнение художественных рисунков.
1. Основные понятия
Система AutoCAD предназначена для автоматизации чертежных работ. Она позволяет создавать любые чертежи, корректировать их, компоновать из сделанных ранее и многое другое. Название системы образовано сокращением от Automated Computer Aided Design.
Термин «проектирование» означает, что система является средой для автоматизированного проектирования и может быть инструментом для других проектирующих программ.
Разработчик системы и ее юридический владелец – фирма AUTODESK Ltd. Первая версия программы появилась в 1982 году.
Отрезки, дуги, окружности и другие графические объекты являются элементами, из которых состоит любой чертежный файл. В системе AutoCAD они носят название примитивов.
В самом низу экрана находится строка состояния. В ее левом углу выведены текущие координаты. Значения координат независимо от способа ввода всегда связаны с некоторой системой координат. По умолчанию действует WCS (World Coordinate System — мировая система координат). Она направлена следующим образом: ось OX — слева направо ось OY — снизу вверх, ось OZ — перпендикулярно экрану.
Для удобства работы может быть определена UCS (User Coordinate System — пользовательская система координат), которую можно сдвинуть и/или повернуть под любым углом относительно WCS. Таких систем координат одновременно может существовать несколько, и в любой момент возможен переход из одной в другую.
AutoCAD может работать в двух линейных единицах измерения: в миллиметрах и дюймах и различных угловых единицах. Чертить принято в десятичных единицах (Decimal) с точностью (Precision) до целых миллиметров. За тип угловых единиц рисунка принимаются Градусы/Минуты/Секунды (Deg/Min/Sec). Нулевому углу соответствует направление East (Восток). Направление отсчета углов – Counter-Clockwise (Против часовой стрелки). Настройка выполняется при помощи пункта меню FormatUnits.
Рисунок – изображение на экране компьютера, сохраняемое в DWG-файле. Законченный рисунок - DWG-файл, предназначенный для совместного использования. Чертеж – рисунок, вычерченный на бумажном носителе в определенном масштабе. Геометрические объекты изображаются в рисунке в натуральную величину (масштаб 1:1) в принятых единицах рисунка.
Масштабом чертежа называется масштаб, в котором чертеж будет выведен на бумажный носитель.
При создании сложных рисунков возникает необходимость присвоения имен отдельным объектам или группам объектов, чтобы ими можно было удобнее оперировать в дальнейшей работе. Особенно это важно при разработке сложных рисунков. Данной цели служит свойство примитивов — слой. Слой обладает возможностью выключения, когда ряд объектов можно, не удаляя, сделать невидимыми.
На экране можно выделить пять функциональных зон:
1) рабочая графическая зона, непосредственно в которой и происходит создание чертежа;
2) системное меню
3) панели инструментов;
4) командная строка;
5) строка состояния.
2. Интерфейс и программы
2.1 Возможности и достоинства
Ранние версии AutoCAD оперировали элементарными объектами, такими как круги, линии, дуги и др., из которых составлялись более сложные объекты. Однако на современном этапе программа включает в себя полный набор средств, обеспечивающих комплексное трёхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3D-навигацию и эффективные средства выпуска рабочей документации. Начиная с версии 2010, в AutoCAD реализована поддержка параметрического черчения, то есть возможность налагать на объект геометрические или размерные зависимости. Это гарантирует, что при внесении любых изменений в проект, определённые параметры и ранее установленные между объектами связи сохраняются.
Ниже описаны некоторые функциональные возможности современной версии.
– Инструменты работы с произвольными формами позволяют создавать и анализировать сложные трехмерные объекты. Их формирование и изменение осуществляются простым перетаскиванием поверхностей, граней и вершин.
– Трехмерная печать. Можно создавать физические макеты проектов через специализированные службы 3D-печати или персональный 3D-принтер.
– Использование динамических блоков позволяет создавать повторяющиеся элементы с изменяемыми параметрами без необходимости перечерчивать их заново или работать с библиотекой элементов.
– Функция масштабирования аннотативных объектов на видовых экранах или в пространстве модели.
– Запись операций позволяет формировать последовательности команд даже без опыта программирования. Записываемые операции, команды и значения ввода регистрируются и отображаются в отдельном окне в дереве операций. После остановки записи можно сохранить команды и значения в файле макроса операций с целью последующего воспроизведения. При коллективной работе макросы могут быть доступны всем.
– Диспетчер подшивок организует листы чертежей, упрощает публикацию, автоматически создает виды, передает данные из подшивок в основные надписи и штемпели и выполняет задания таким образом, чтобы вся нужная информация была в одном месте.
– Инструменты упрощенной трехмерной навигации: «видовой куб» позволяет переключаться между стандартными и изометрическими видами — как предварительно заданными, так и из выбранной пользователем точки; «штурвал» объединяет в одном интерфейсе несколько различных инструментов навигации и предоставляет быстрый доступ к командам вращения по орбите, панорамирования, центрирования и зумирования.
– Инструмент «аниматор движения» предоставляет доступ к именованным видам, сохраненным в текущем чертеже и организованным в категории анимированных последовательностей. Его можно применять как при создании презентации проекта (анимированные ролики), так и для навигации.
Использование Автокада в работе подразумевает получение следующих достоинств:
1. Значительное сокращение временных затрат на разработку проектов;
2. Улучшение качества производимого продукта за счет увеличения точности черчения;
3. Многократное использование одного чертежа в качестве базы для разработки подобных проектов
4. Доступность специфического набора чертежных инструментов, объединяющих в себе функционал более простых
5. Возможность интегрированной работы с прочими типами трудовой деятельности;
6. Повышение производительности трудовой деятельности.
2.2 Интерфейс
Рабочее пространство Автокад - это организация и вид панелей ленты инструментов и ее вкладок, плавающих классических панелей инструментов, панели быстрого доступа, командной строки, строки состояния, значка ПСК и т.д. другими словами все что мы видим после открытия чертежа в рабочем окне - это и есть интерфейс Автокад.

Рисунок 1 – Рабочее пространство Автокада
В Автокад существует несколько предустановленных рабочих пространств:
– 2D рисование и аннотации;
– основы 3D;
– 3D моделирование;
– классический интерфейс Автокад;
– Рабочее пространство Автокад "2D рисование и аннотации" предназначено для работы с двухмерными чертежами;
– Рабочие пространства "Основы 3D" и "3D моделирование" созданы для моделирования в AutoCAD;
– Рабочее пространство "Классический интерфейс Автокад" создано для давно работающих в программе. В классическом виде Автокад рабочее пространство организовано на плавающих панелях инструментов и строки меню (классическая организация рабочего пространства Автокад без ленты инструментов).

Рисунок 2 – Элементы рабочего пространства
Заголовок программы; 2.Меню быстрого доступа; 3.Системная кнопка Автокад; 4. Поле поискового запроса в справочной системе Автокад; 5. Строка меню; 6. Лента инструментов; 7. Вкладки файлов; 8. Панель управления видовыми экранами; 9. Классические плавающие панели инструментов (настройка); 10. Видовой куб; 11. Перекрестье с прицелом; 12. Пиктограмма ПСК (МСК; 13. Командная строка; 14. Строка состояния (режимов); 15. Вкладки листов; 16. Графическая зона чертежа Автокад.
С Автокад 2009 версии в основе организации окна лежит новомодный ленточный интерфейс. Его отличие от старого классического интерфейса в том, что все плавающие панели инструментов собраны в ленте инструментов.

Рисунок 3 – Ленточный интерфейс Автокада
Панели инструментов ленты могут входить в различные группы, представленные на ленте Вкладками.

Рисунок 4 – Панели инструментов динамической ленты инструментов
В старых версиях программы использовался классический интерфейс Автокад, основанный на строке меню и панелях инструментов.

Рисунок 5 – Классический интерфейс в Автокаде

Рисунок 6 – Пользовательский интерфейс в Автокаде
Переключение рабочего пространства в панели быстрого доступа - расскрывающийся список интерфейсов (показываются и все перенесенные со старых версий Автокад интерфейсы). В новых версиях программы данный список скрыли из панели быстрого доступа, поэтому ее необходимо настроить.

Рисунок 7 – Способы переключение интерфейсов
2.3 Форматы программы
Родной формат AutoCAD – dwg файл. Именно в нем и хранится сам чертеж. Расширение AutoCAD dwg установлено по умолчанию при сохранении работы. Этот формат можно считать универсальным, ведь разработчики позаботились о том, чтобы файлы Автокад dwg могли хранить 2d и 3d объекты.
К тому же другие приложения компании Autodesk работают с данным форматом. Так импортировать файл Автокад в 3ds Max не составляет труда. Если требуется открыть чертеж AutoCAD dwg в другой программе и там с ним работать, то можно конвертировать файлы.
В AutoCAD формат файлов с расширением *.dwt обозначает, что документ является шаблоном. Это значит, что программу можно адаптировать под себя и сохранить все настройки в виде шаблона. После открытия файла dwt, он автоматически преобразовывается в формат dwg, который нужно сохранить и продолжить работу в программе.
Это были рассмотрены основные форматы программы Автокада.
Таблица 1 – Поддерживаются следующие форматы для импорта
Формат Описание Связанная команда AutoCAD LT AutoCAD for Mac3D Studio (*.3ds) Файлы 3D Studio. ИМПОРТ3DС Нет Нет
ACIS (*.sat) Файлы твердотельных объектов ACIS. ИМПОРТТЕЛ Нет Да
CATIA V4 (*.model; *.session; *.exp; *.dlv3) Файлы моделей, сеансов и экспорта CATIA® V4. ИМПОРТ Нет Нет
CATIA V5 (*.CATPart; *.CATProduct) Файлы деталей и сборок CATIA® V5. ИМПОРТ Нет Нет
DGN (*.dgn), включая файлы DGN с пользовательскими расширениями, например файлы прототипов SED Файлы MicroStation DGN. ДГНИМПОРТ Да Нет
Продолжение таблицы 1
DXB (*.dxb) Двоичный файл обмена чертежами. ИМПОРТД Нет Да
FBX (*.fbx) Файлы Autodesk® FBX. ФБХИМПОРТ Нет Нет
PDF (*.pdf) Файлы в формате Portable Document Format. ПДФИМПОРТ Да Да
Pro/ENGINEER (*.prt*; *.asm*) Файлы деталей и сборок Pro/ENGINEER®. ИМПОРТ Нет Нет
Pro/ENGINEER Granite (*.g) Файлы Granite, созданные в Pro/ENGINEER. ИМПОРТ Нет Нет
Rhino (*.3dm) Файлы моделей Rhinoceros®. ИМПОРТ Нет Нет
SolidWorks (*.prt; *.sldprt; *.asm; *.sldasm) Файлы деталей и сборок SolidWorks®. ИМПОРТ Нет Нет
Метафайл (*.wmf) Метафайлы Microsoft Windows®. ИМПОРТМТФ Да Нет
3. Создание чертежей
Создание чертежей в AutoCAD, как и в других программах САПР, сопровождается большим количеством вопросов и трудностей. Это неудивительно, ведь возможности Автокада огромны, запомнить все особенности и тонкости работы очень и очень трудно.
Программа выпускается уже более 25 лет, постоянно модернизируется, расширяет свои возможности, но сделать качественный чертеж в автокаде по-прежнему непросто для новичков, и процесс занимает определенное время. Для успешной работы в программе нужна привычка и опыт, и, соответственно, необходимые знания и навыки, которые требуется постоянно совершенствовать, так как инженерное дело постоянно развивается и не стоит на месте, меняются потребности и задачи. Вместе с потребностями и задачами меняются и инструменты инженера, одним из которых является AutoCAD.
Совсем недавно, лишь единичные пользователи знали про изометрическое проектирование в AutoCAD, на сегодняшний день в изометрии начертить может практически каждый. Идентичная ситуация и с созданием чертежей по 3D модели в Автокаде – даже знают о такой возможности не многие, не говоря уж про умение это делать, к сожалению, и информации по данной теме в интернете очень мало.
Таких примеров можно привести очень много, когда у Автокада постоянно расширяется список возможностей и люди просто не успевают все осваивать, или не делают это по причине отсутствия необходимости. Но не стоит забывать и про начинающих пользователей, которые только начинают осваивать AutoCAD. Многообразие команд и всевозможных настроек могут завести начинающего пользователя в тупик в первые минуты. Новичку трудно самостоятельно разобраться во всех тонкостях, начиная от создания чертежа и вставки рамки, заканчивая расстановкой позиций, составлением спецификации и прочими сложностями. Стоит особо отметить и часто возникающие ошибки при печати файлов, при простановке размеров, осевых линий, надписей на чертеже. Данные ошибки иногда возникают даже у опытных и уверенных пользователей.
На сегодняшний день имеется больше 500 книг, которые учат нас создавать чертежей и деталей в программе Autocad. Самая популярная книга имеет более 2 тысячи страниц.
Рассмотрим основные уроки по созданию чертежей:
Как создать слой в Автокаде.Как чертить в Автокаде.Как обрезать линию в Автокаде.Как настроить масштаб в Автокаде.Как отразить в Автокаде.Массив в Автокаде.Штриховка в Автокаде.Как повернуть в Автокаде.Растянуть в Автокаде.Размеры в Автокаде.Текст в Автокаде.Как изменить размеры в Автокаде.Как вставить картинку в Автокад.Как вставить рамку в Автокаде.Как создать блок в Автокаде.4. Оформление чертежей
Рассмотрим оформление чертежей в пространстве листа.
Многие пользователи оформляют чертежи в модели, но это не совсем правильно и относится к одним из самых распространенных ошибок проектировщика.
Оформление чертежей в пространстве листа:
Не делать кучу чертежей (планы, фасады, фрагменты,...), а наносить по максимуму все на один. Это позволит вносить изменения максимально быстро и снизить вероятность сделать ошибку.

Рисунок 8 – Оформления фасада
2. Когда чертеж готов, создают лист нужного формата. Чтобы оптимизировать эту работу - используют шаблон dwt (создаем заранее шаблон с листами нужных форматов и лучше сразу добавить готовые форматы со штампами).

Рисунок 9 – Создание шаблона
3. В диалоговом окне Выбор шаблона из файла открывают шаблон dwt.
4. В окне Вставка листа выбираю нужный лист и нажимаю на кнопку ОК.
5. Наш лист вставлен. Как видите, уже сразу есть формат нужного размера и штамп, который также можно заполнить (основные поля) при создании шаблона, что позволит еще немного ускорить работу.

Рисунок 10 – Рамка формата А26. Переименовывают лист и создают видовой экран, в который вписываю в нужном масштабе необходимый чертеж. Масштаб видового экрана задают с помощью контекстной панели видового экрана СПДС GraphiCS.
7. Активируют видовой экран и замораживаю ненужные слои на текущем видовом экране. Таким образом, все, что не должно попасть на данный лист отображаться не будет (оставляем стеновые кассеты, а элементы усиления проемов и профлист замораживаем).

Рисунок 11 – Слои
8. Заполняют штамп, примечания и т.п. – лист готов.
5. Работа со слоями
Все построения в системе AutoCAD производятся на текущем слое. По умолчанию это слой "0" (нулевой).
Чтобы сделать в AutoCAD другой слой текущим, просто выберите его в раскрывающемся списке "Слои" на вкладке "Главная". После этого можете приступать к работе в AutoCAD. Все объекты будут принадлежать выбранному вами слою.
При смене текущего слоя на чертеже не должно быть выделенных объектов. Если таковые имеются, то сначала следует нажать "Esc", чтобы снять выделение.
Иногда при работе в AutoCAD необходимо перейти на слой, на котором находится определенный объект или построение. Если таковых много, то перебирать все слои с целью поиска нужного — только зря тратить время.
Нажмите на кнопку "Сделать слой объекта текущим". Затем укажите объект, на слой которого вы хотите перейти.

Рисунок 12 – Сделать слой текущим
Иногда может понадобиться слияние слоев в Автокаде для сокращения их количества на чертеже. Чтобы все слои переместить на первый слой, воспользуйтесь командой "Объединить" (или в командной строке пропишите СЛОЙОБЪЕД), которая находится на панели "Слои" (рис. 13).

Рисунок 13 – Объединение слоев
Самый быстрый способ осуществить выбор всех элементов слоя Автокад 2015 (и др. версиях) - использовать палитру "Быстрый выбор" (или команду _qselect). Для ее вызова нужно на палитре "Свойства" (Ctrl+1) нажать "Быстрый выбор" (рис. 14).

Рисунок 14 – Быстрый выбор заданного слоя
Используя вышеописанный способ быстрого выделения всех объектов, можно также быстро узнать их количество.

Рисунок 15 – Просмотр количество выделенных объектов на слои
Чтобы быстро перенести элементы в AutoCAD с одного слоя на другой:
Выделите данные элементы любыми известными способами.
Выберите нужный слой в раскрывающемся списке "Слои".
В результате выделенные элементы будут перенесены на выбранный вами слой.

Рисунок 16 – Перенос с одного на другой слой
6. Практическая часть
Рассмотрим создания простого 2Д чертежа в программе Автокад 2016.
1. Для начала зададим нам нужные слои и их толщину.

Рисунок 17 – Создание нужных слоев
2. Мы будем перечерчивать уже готовый чертеж, для этого выберем картинку чертежа.

Рисунок 18 – Картинка чертежа
3. Так как, размеры чертежа нам не известны, то мы по наглядности и примерной пропорциональности чертим наш чертеж.

Рисунок 19 – Готовый чертеж с картинки
4. Теперь, с помощью листа, будет оформлять чертеж и начнем мы с рамки, пусть наш чертеж будет на формате А1.

Рисунок 20 – Создание рамки с помощью СПДС
5. А теперь с помощью команды «Видовой экран» вставим наш чертеж и подберем масштаб.

Рисунок 21 – Вставка чертежа
6. Дальше сделаем пару габаритных размеров и посмотри, как будет выглядеть наш чертеж при печати.

Рисунок 22 – Печать чертежа
7. Далее по оформлению чертежа, заполняется его штамп и чертеж будет готов.
Заключение
В процессе подготовки курсовой работы были изучены справочные и научные материалы, отражающие принципы работы с системой AutoCAD. В результате были сделаны выводы о необходимости изучения системы AutoCAD и использования полученных навыков в дальнейшей работе.
Область применения компьютерной графики не ограничивается одними художественными эффектами. Во всех отраслях науки, техники, медицины, в коммерческой и управленческой деятельности используются построенные с помощью компьютера схемы, графики, диаграммы, предназначенные для наглядного отображения разнообразной информации.
Современный человек стремится окружить себя массой красивых и полезных вещей, среди которых не последнее место занимает компьютерная графика. А с развитием компьютерных технологий компьютерная графика приобрела совершенно новый статус, поэтому сегодня компьютерная графика применима везде, где нужно создание и обработка изображений и каких-либо цифровых данных.
Список литературы
1. Банах, Дэниел Т.; Каламейя, Алан Дж; Джонс, Трэвис Autodesk Inventor (+ CD-ROM); М.: Лори - Москва, 2006. - 736 c.;
2. Бирнз, Двид; Мидлбрук, Марк AutoCAD 2007 для "чайников"; М.: Вильямс - Москва, 2006. - 384 c.;
3. Зоммер, Вернер AutoCAD 2007. Руководство чертежника, конструктора, архитектора; М.: Бином - Москва, 2007. - 816 c.;
4. Наградова, Маргарита AutoCAD. Справочник конструктора; Прометей - Москва, 1991. - 280 c.;
5. Погорелов, Виктор AutoCad. Трехмерное моделирование и дизайн; СПб: БХВ - Москва, 2003. - 272 c.;
6. Полещук, Николай AutoCAD 2007. 2D/3D-моделирование; М.: Русская редакция - Москва, 2007. - 416 c.;
7. Соколова, Т. AutoCad. Легкий старт; СПб: Питер - Москва, 2006. - 160 c.