ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΠΙΠΛΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ-II CAD II Καρδίτσα 2006
Περιεχόμενα 1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΌ ΣΗΜΕΊΩΜΑ... 3 2 ΒΑΣΙΚΈΣ ΈΝΝΟΙΕΣ... 4 2.1 ΌΨΕΙΣ VIEWS... 4 2.1.1 Προκαθορισμένες θέσεις παρατήρησης... 5 2.1.2 Δυναμική περιστροφή του σημείου παρατήρησης... 7 2.1.3 Χωρισμός της Οθόνης σε παράθυρα όψεων (Viewports)... 9 2.2 3D ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ... 10 2.2.1 Χρήση των UCS... 12 3 ΧΡΉΣΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΏΝ... 15 3.1 ΠΡΟΤΥΠΑ ΣΤΕΡΕΑ... 15 3.2 ΆΛΛΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΣΤΕΡΕΩΝ (EXTRUDE REVOLVE)... 22 4 ΧΡΉΣΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΏΝ... 25 4.1 ΕΙΔΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΩΝ... 25 5 ΠΡΆΞΕΙΣ ΜΕΤΑΞΎ ΣΤΕΡΕΏΝ... 31 6 ΠΏΣ ΤΡΟΠΟΠΟΙΟΎΜΕ ΤΑ ΑΝΤΙΚΕΊΜΕΝΑ ΠΟΥ ΣΧΕΔΙΆΖΟΥΜΕ... 35 7 ΠΏΣ ΒΆΖΟΥΜΕ ΔΙΑΣΤΆΣΕΙΣ ΣΤΟ ΣΧΈΔΙΟ... 38 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΊΑ... 39 Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 1/40
Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 2/40
1 Εισαγωγικό Σημείωμα Το παρόν κείμενο αποτελεί συνέχεια των σημειώσεων «Σχεδιασμός Παραγωγής Επίπλου με χρήση Η/Υ-Ι». Περιέχει τις βασικές έννοιες και τα εργαλεία που απαιτούνται για την τρισδιάστατη (3D) σχεδίαση. Ως πλατφόρμα εφαρμογής χρησιμοποιείται το λογισμικό AutoCAD. Η επιλογή του συγκεκριμένου λογισμικού είναι αντιπροσωπευτική και σε καμία περίπτωση δεσμευτική. Οι αρχές λειτουργίας είναι κοινές για την πλειοψηφία των προγραμμάτων CAD. Το κείμενο είναι προσαρμοσμένο στις ανάγκες και προδιαγραφές του μαθήματος «Σχεδιασμός Παραγωγής Επίπλου με Η/Υ ΙI» του τμήματος «Τεχνολογίας & Σχεδιασμού Ξύλου και Επίπλου». Καλύπτει τις ανάγκες τόσο της θεωρίας όσο και της εργαστηριακής άσκησης. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 3/40
2 Βασικές Έννοιες Για να ξεκινήσουμε να σχεδιάζουμε στο χώρο, θα πρέπει να διευρύνουμε δύο έννοιες που στη δισδιάστατη σχεδίαση είτε σιωπηρά παραβλέπαμε είτε τις χρησιμοποιούσαμε στη βασική τους μορφή. Πρόκειται για τις «Όψεις» και τα «Συστήματα Συντεταγμένων». Η κατανόηση και η σωστή χρήση των δύο παραπάνω εννοιών-εργαλείων αποτελούν ένα μεγάλο ποσοστό της ποιοτικής αντίληψης της τρισδιάστατης σχεδίασης. 2.1 Όψεις Views Κατά την δισδιάστατη σχεδίαση σχεδιάζαμε πάντα σε ένα επίπεδο ΧΥ, και πάντα βλέπαμε το σχέδιο μας σε κάτοψη. Για την ακρίβεια, η θέση του παρατηρητή ήταν πάνω στον θετικό άξονα Ζ και μάλιστα σε άπειρη απόσταση από το επίπεδο ΧΥ. (Για αυτό και δεν ήταν εμφανής ο άξονας Ζ). Το σημείο από το οποίο (viewpoint). βλέπουμε το σχέδιο είναι το «σημείο παρατήρησης» Όταν το σημείο παρατήρησης βρίσκεται σε άπειρη απόσταση λέμε ότι έχουμε μία αξονομετρική προβολή. Κατά την αξονομετρική προβολή διατηρούνται οι παραλληλίες. Αυτό σε αντίθεση με την προοπτική προβολή όπου το σημείο παρατήρησης βρίσκεται σε κάποια πεπερασμένη απόσταση και οι παραλληλίες δεν διατηρούνται. Στην καθημερινή μας ζωή βλέπουμε προοπτικά, αντίθετα στην ηλεκτρονική σχεδίαση κατά το μεγαλύτερο ποσοστό χρησιμοποιούμε αξονομετρικές προβολές. Παρακάτω θα περιγράψουμε τα βασικά εργαλεία που μας παρέχει το AutoCad για τη διαχείριση των όψεων. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 4/40
2.1.1 Προκαθορισμένες θέσεις παρατήρησης Το Autocad μας δίνει τη δυνατότητα να επιλέξουμε μία σειρά από προκαθορισμένες όψεις. Είναι αυτές που θα καλύψουν σε μεγάλο βαθμό τις ανάγκες μας κατά τη διαδικασία σχεδίασης. Όλες οι εντολές που αφορούν τις όψεις βρίσκονται κάτω από το μενού View. Ειδικότερα οι προκαθορισμένες όψεις επιλέγονται: Από τη γραμμή εργαλείων (Toolbar) View και επιλογή του αντίστοιχου εικονιδίου Εικόνα 1: Toolbar View Isometric) Πτυσσόμενο μενού View > 3D Views > (Μία από τις Top, Bottom NW Εικόνα 2: Πτυσσόμενο Μενού View > 3D Views >... Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 5/40
Και στις δύο περιπτώσεις οι βασικές επιλογές είναι: ΧΥ=90 ο ) Top View εμφανίζει την κάτοψη του σχεδίου (γωνία από το επίπεδο 90 ο ) Bottom View - εμφανίζει την άνοψη του σχεδίου (γωνία από το επίπεδο ΧΥ=- Left View - εμφανίζει την αριστερή πλάγια όψη του σχεδίου («δυτική όψη», γωνία στο επίπεδο ΧΥ=180 ο & από το επίπεδο ΧΥ=0 ο ) Right View- εμφανίζει την δεξιά πλάγια όψη του σχεδίου («ανατολική όψη», γωνία στο επίπεδο ΧΥ=0 ο & από το επίπεδο ΧΥ=0 ο ) Front View- εμφανίζει την πρόοψη του σχεδίου («νότια όψη», γωνία στο επίπεδο ΧΥ=270 ο & από το επίπεδο ΧΥ=0 ο ) Back View - εμφανίζει την πίσω όψη του σχεδίου («βόρεια όψη», γωνία στο επίπεδο ΧΥ=90 ο & από το επίπεδο ΧΥ=0 ο ) SW Isometric View - εμφανίζει την άνω νοτιοδυτική όψη του σχεδίου (γωνία στο επίπεδο ΧΥ=225 ο & από το επίπεδο ΧΥ=45 ο ) SE Isometric View - εμφανίζει την άνω νοτιοανατολική όψη του σχεδίου (γωνία στο επίπεδο ΧΥ=315 ο & από το επίπεδο ΧΥ=45 ο ) Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 6/40
NE Isometric View - εμφανίζει την άνω βορειοανατολική όψη του σχεδίου (γωνία στο επίπεδο ΧΥ=45 ο & από το επίπεδο ΧΥ=45 ο ) ΝW Isometric View - εμφανίζει την άνω βορειοδυτική όψη του σχεδίου (γωνία στο επίπεδο ΧΥ=315 ο & από το επίπεδο ΧΥ=45 ο ) 2.1.2 Δυναμική περιστροφή του σημείου παρατήρησης Εκτός από τις προκαθορισμένες όψεις το Autocad μας δίνει τη δυνατότητα δυναμικής περιστροφής του σημείου παρατήρησης. Προσοχή, δεν περιστρέφεται το αντικείμενο που έχουμε σχεδιάσει αλλά ο παρατηρητής γύρω από το αντικείμενο. Η εντολή είναι η 3d orbit και εκτελείται ως εξής: Από το εικονίδιο της γραμμής εργαλείων 3d Orbit Εικόνα 3: Toolbar 3d orbit Από το πτυσσόμενο μενού View > 3D orbit 3dorbit 3do Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 7/40
Εικόνα 5: Επιλογή 3d Orbit από πτυσσόμενο μενού View Εικόνα 4: Με την επιλογή της 3d Orbit Εφανίζεται ένας κύκλος με σημειωμένα τα τεταρτοκύκλιά του. Έχοντας πατημένο το αριστερο πλήκτρο του μπορούμε να περιστρέφουμε το σημείο παρατήρησης. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 8/40
2.1.3 Χωρισμός της Οθόνης σε παράθυρα όψεων (Viewports) Στην τρισδιάστατη σχεδίαση μπορεί να χρειαστεί να βλέπουμε ταυτόχρονα πάνω από μία όψη του αντικειμένου που σχεδιάζουμε. Το Autocad μας δίνει τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε όσα παράθυρα θέλουμε με τις αντίστοιχες όψεις. Η εντολή εκτελείται ως εξης: Από το πτυσσόμενο μενού View > Viewports > New Viewports Από το πτυσσόμενο μενού View > Viewports > Named Viewports vports Εικόνα 6: Eπιλογή Viewports-βήμα 1 Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 9/40
Εικόνα 7: επιλογή Viewports βήμα 2 2.2 3D Συντεταγμένες Μέχρι τώρα στη 2D σχεδίαση χρησιμοποιούσαμε αποκλειστικά δύο συντεταγμένες : Χ, Υ. Τώρα στην 3Δ σχεδίαση θα εισάγουμε και την τρίτη συντεταγμένη ή διάσταση το Ζ. Έτσι κάθε σημείο αποτελείται πλέον από μία τριάδα: (Χ, Υ, Ζ) πχ (2, 1, 3) Προσοχή: το Ζ υπήρχε και κατά την 2Δ σχεδίαση απλά εμείς σιωπηρά δεν το λαμβάναμε υπόψη μας κατά τη σχεδίαση αλλά και ούτε το βλέπαμε λόγω της σταθερής όψης (κάτοψη) που χρησιμοποιούσαμε. Έτσι το καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων σε 3Δ παίρνει τη μορφή της εικόνας ΧΧ Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 10/40
Η εισαγωγή των συντεταγμένων γίνεται παρόμοια με τη 2Δ σχεδίαση μόνο που τώρα προσθέτουμε και το Ζ. Για παράδειγμα αν θέλουμε να δημιουργήσουμε μία γραμμή από το σημείο (0,0,0) στο σημείο (3,2,5) κάνουμε τα εξής: Από το εικονίδιο της γραμμής εργαλείων DRAW Από το πτυσσόμενο μενού Draw > Line ή Πληκτρολογούμε line ή Πληκτρολογούμε l ή Specify first point: (καθορίστε το πρώτο σημείο) 0,0,0 Εισάγουμε το πρώτο σημείο και ακολουθεί το μήνυμα: Specify next point or 3,2,5 Εισάγουμε το δεύτερο σημείο και Με τον ίδιο τρόπο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και σχετικές συντεταγμένες (@). Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 11/40
Για παράδειγμα αν θέλω να δημιουργήσω ένα ευθύγραμμο τμήμα κάθετο στο επίπεδο ΧΥ σε ένα τυχαίο σημείο, αυτό ισοδυναμεί με τη δημιουργία ενός ευθυγράμμου τμήματος από ένα τυχαίο σημείο στο ΧΥ σε ένα σημείο με ίδια ΧΥ αλλά διαφορετικό Ζ. Κάνουμε τα εξής: Specify first point: (καθορίστε το πρώτο σημείο) Αριστερό κλικ τυχαία Εισάγουμε το πρώτο σημείο και ακολουθεί το μήνυμα: Specify next point or @0,0,5 Εισάγουμε το δεύτερο σημείο και Μπορούμε λοιπόν με την εισαγωγή 3Δ συντεταγμένων (απόλυτων ή/και σχετικών) να δημιουργώ ευθύγραμμα τμήματα στο χώρο. Ένας από τους τρόπους που συνήθως χρησιμοποιούμε στη 2Δ είναι η χρήση του ORTHO. Επειδή η χρήση του ORTHO περιορίζει την κίνηση του σταυρονήματος σε ένα επίπεδο, η χρήση του στο χώρο απαιτεί έλεγχο στο επίπεδο που εργαζόμαστε. Το παραπάνω μας φέρνει στον όρο UCS (User Coordinate System) ή σύστημα συντεταγμένων του χρήστη. 2.2.1 Χρήση των UCS Στη 2Δ σχεδίαση οι άξονες ΧΥ και κατ επέκταση το σύστημα συντεταγμένων που χρησιμοποιούσαμε ήταν σταθερό. Στο χώρο τα πράγματα αλλάζουν. Έχουμε τη δυνατότητα να ορίσουμε εμείς το σύστημα συντεταγμένων και στην πράξη να αλλάζουμε το επίπεδο εργασίας μας κατά βούληση. Προκαθορισμένα UCS To 000K/ 9IAutocad, όπως και τα περισσότερα CAD προγράμματα, έχουν κάποια προκαθορισμένα συστήματα συντεταγμένων. Το Autocad συγκεκριμένα έχει έτοιμα τα ορθογραφικά UCS που αντιστοιχούν στις ορθογραφικές όψεις. Η επιλογή UCS γίνεται μεταξύ άλλων από: Από το εικονίδιο της γραμμής εργαλείων UCS II ή Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 12/40
Από το πτυσσόμενο μενού Tools>Orthographic UCS. Το WCS (World Coordinate System) είναι το παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων ως προς το οποίο ορίζονται και τα υπόλοιπα. Το WCS είναι το αρχικό USC με το οποίο ξεκινά το Autocad. Για τα υπόλοιπα ορθογραφικά UCS (TOP, BOTTOM, LEFT, RIGHT, FRONT, BACK), πρακτικά μπορούμε να σκεφτόμαστε ότι οι άξονες ΧΥ και το αντίστοιχο επίπεδο, «ευθυγραμμίζονται» με την αντίστοιχη όψη. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε τυχαία είσοδο (αριστερό κλικ του ποντικιού μας) αλλά και η χρήση του ORTHO περιορίζεται στο επίπεδο που επιλέξαμε. ΠΡΟΣΟΧΗ: Παρότι τα ονόματα των UCS και των αντίστοιχων όψεων είναι τα ίδια, και παρότι διαισθητικά συνδέουμε τις δύο έννοιες, πρόκειται για δύο διαφορετικές Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 13/40
έννοιες. Οι όψεις προσδιορίζουν πως βλέπουμε ένα αντικείμενο ενώ το UCS ορίζει το σύστημα συντεταγμένων που εργαζόμαστε. Επίσης σε καμία περίπτωση δεν είναι απαραίτητο οι ρυθμίσεις για τις δύο αυτές έννοιες να είναι το ίδιο. Για παράδειγμα μπορούμε να βλέπουμε μία όψη SW Isometric αλλά να έχουμε ορίσει UCS LEFT. UCS ορισμένα από το χρήστη Εκτός από τα προκαθορισμένα UCS ο χρήστης μπορεί να ορίσει και άλλα UCS. Αυτό γίνεται μεταξύ άλλων από: Από το πτυσσόμενο μενού Tools>New UCS. Ο πιο ασφαλής τρόπος για τη δημιουργία νέου UCS είναι ο «3 point». Το Autocad μας ζητάει διαδοχικά να ορίσουμε: Την αρχή του συστήματος συντεταγμένων Ένα δεύτερο σημείο που ορίζει (μαζί με την αρχή) τον άξονα Χ Ένα τρίτο σημείο που ορίζει (μαζί με την αρχή) τον άξονα Υ Ο Ζ ορίζεται αυτόματα, κάθετα στο επίπεδο ΧΥ. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 14/40
3 Χρήση των Στερεών Στην 2Δ σχεδίαση οι βασικές γεωμετρικές οντότητες που χρησιμοποιούσαμε για να σχεδιάσουμε ένα αντικείμενο ήταν τα ευθύγραμμα τμήματα και τα τόξα. Στην 3Δ σχεδίαση και ειδικότερα για το AutoCad οι βασικές γεωμετρικές οντότητες είναι τα στερεά. Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες στερεών: τα πρότυπα - αρχέτυπα στερεά και τα στερεά που δημιουργούνται από επεξεργασία 2Δ προφιλ. 3.1 Πρότυπα στερεά Τα πρότυπα στερεά που υπάρχουν στο AutoCad είναι: BOX (Παραλληλεπίπεδο), Sphere (Σφαίρα), Cylinder (Κύλινδρος), Cone (Κώνος), Wedge (Σφήνα), Torus (Δακτύλιος). Οι εντολές δημιουργίας των στερεών βρίσκονται στο πτυσσόμενο μενού DRAW > SOLIDS Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 15/40
Ή στη γραμμή εργαλείων Solids: BOX (Παραλληλεπίπεδο) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Box box To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify corner of box or [CEnter] <0,0,0>: Μας ζητείται μία γωνία του Παραλληλεπιπέδου (1o Σημείο). Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify corner or [Cube/Length]: Μας ζητείται η αντιδιαμετρική γωνία του box (2 ο Σημείο). Πρακτικά για δεύτερο σημείο πληκτρολογούμε @Χ,Υ,Ζ όπου οι τιμές των Χ,Υ,Ζ αντιστοιχούν στο Μήκος, Πλάτος, Ύψος του BOX. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε L Σε αυτή την περίπτωση το AutoCad θα μας ζητήσει διαδοχικά τα εξής: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 16/40
Specify length: (Πληκτρολογούμε το μήκος) Specify width: (Πληκτρολογούμε το πλάτος) Specify height: (Πληκτρολογούμε το ύψος) ΠΡΟΣΟΧΗ: Το AutoCad θεωρεί μήκος τη διάσταση που είναι παράλληλη με τον άξονα Χ, πλάτος τη διάσταση που είναι παράλληλη με τον Υ, και ύψος τη διάσταση που είναι παράλληλη με τον Ζ. Υπάρχει πιθανότητα η αντίληψη που έχουμε για τις διαστάσεις του αντικειμένου μας να μην συμπίπτουν με τον τρόπο που τις αντιλαμβάνεται το Autocad. Για παράδειγμα, τη διάσταση που εμείς θεωρούμε ύψος του αντικειμένου, το πρόγραμμα να την αντιλαμβάνεται, λόγω του τρέχοντος UCS, ως πλάτος. Έτσι πρέπει πάντα να προσέχουμε τη διάταξη των αξόνων (UCS) ώστε να δίνουμε τις κατάλληλες τιμές κατά τη δημιουργία των στερεών. Sphere (Σφαίρα) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Sphere Sphere To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify center of sphere <0,0,0>: Μας ζητείται το κέντρο της σφαίρας. Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify radius of sphere or [Diameter]: Μας ζητείται η ακτίνα της σφαίρας. Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στην ακτίνα. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 17/40
Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε D Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στη Διάμετρο της σφαίρας. Cylinder (Κύλινδρος) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Cylinder Cylinder To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify center point for base of cylinder or [Elliptical] <0,0,0>: Μας ζητείται το κέντρο της βάσης του κυλίνδρου. Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify radius for base of cylinder or [Diameter]: Μας ζητείται η ακτίνα της βάσης του κυλίνδρου. Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στην ακτίνα. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε D Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στη Διάμετρο του κυλίνδρου. Specify height of cylinder or [Center of other end]: Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στο ύψος του κυλίνδρου Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 18/40
Cone (Κώνος) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Cone Cone To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify center point for base of cone or [Elliptical] <0,0,0>: Μας ζητείται το κέντρο της βάσης του κώνου. Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify radius for base of cone or [Diameter]: Μας ζητείται η ακτίνα της βάσης του κώνου. Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στην ακτίνα. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε D Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στη διάμετρο της βάσης του κώνου. Specify height of cone or [Apex]: 100 Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στο ύψος του κώνου. Wedge (Σφήνα) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 19/40
Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Wedge Wedge To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify first corner of wedge or [CEnter] <0,0,0>: Μας ζητείται μία γωνία της σφήνας (1o Σημείο). Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify corner or [Cube/Length]: Μας ζητείται η αντιδιαμετρική της σφήνας. Πρακτικά για δεύτερο σημείο πληκτρολογούμε @Χ,Υ,Ζ όπου οι τιμές των Χ,Υ,Ζ αντιστοιχούν στο Μήκος, Πλάτος, Ύψος της σφήνας. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε L Σε αυτή την περίπτωση το AutoCad θα μας ζητήσει διαδοχικά τα εξής: Specify length: (Πληκτρολογούμε το μήκος) Specify width: (Πληκτρολογούμε το πλάτος) Specify height: (Πληκτρολογούμε το ύψος) Torus (Δακτύλιος) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 20/40
Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Torus Torus To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Specify center of torus <0,0,0>: Μας ζητείται το κέντρο του δακτυλίου. Εισάγουμε ένα σημείο. (Εισάγουμε συντεταγμένες, Ελεύθερο κλίκ, κλπ) Specify radius of torus or [Diameter]: Μας ζητείται η ακτίνα του δακτυλίου. Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στην ακτίνα. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε D Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στη Διάμετρο του δακτυλίου. Specify radius of tube or [Diameter]: Μας ζητείται η ακτίνα του «σωλήνα» δακτυλίου. Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στην ακτίνα. Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε D Πληκτρολογούμε τον αριθμό που αντιστοιχεί στη Διάμετρο του «σωλήνα» δακτυλίου Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 21/40
3.2 Άλλοι τρόποι δημιουργίας στερεών (Extrude Revolve) Εκτός από τη χρήση των πρότυπων στερεών το Autocad μας δίνει τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε στερεά και με άλλους τρόπους. Παρακάτω θα ασχοληθούμε τους δύο βασικότερους από αυτούς στερεά από περιστροφή και στερεά από αφέλκυση. ΠΡΟΣΟΧΗ: Και για τους δύο τρόπους είναι απαραίτητη ενός 2Δ κλειστού και ενιαίου προφίλ. Αυτό πρακτικά μεταφράζεται στην ύπαρξη μίας κλειστής polyline η οποία περιγράφει την τομή του στερεού που πρόκειται να δημιουργήσουμε. Revolve (Στερεό από περιστροφή) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Revolve Revolve To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select objects: Μας ζητείται να επιλέξουμε τα αντικείμενα (κλειστές polyline) που θέλουμε να περιστρέψουμε. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Specify start point for axis of revolution or define axis by [Object/X (axis)/y (axis)]: Μας ζητείται να προσδιορίσουμε τον άξονα περιστροφής επιλέγοντας τα δύο σημεία που τον ορίζουν ή Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε Ο Επιλέγουμε ένα αντικείμενο (ευθύγραμμο τμήμα) που θα λειτουργήσει ως άξονας ή Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε Χ ή Υ Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 22/40
Χρησιμοποιούμε σαν άξονα περιστροφής τον Χ ή τον Υ. Specify angle of revolution <360>: Μας ζητείται η γωνία περιστροφής. Extrude (Στερεό από αφέλκυση) Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Solids>Extrude Extrude To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select objects: Μας ζητείται να επιλέξουμε τα αντικείμενα (κλειστές polyline) που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Specify height of extrusion or [Path]: Μας ζητείται να προσδιορίσουμε το ύψος που θέλουμε να δώσουμε στο επιλεγμένο 2Δ προφίλ. Πληκτρολογούμε την τιμή του ύψους Εναλλακτικά μπορούμε να πληκτρολογήσουμε P Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 23/40
Με την επιλογή αυτή μπορούμε, αντί να δώσουμε απλώς ύψος στο προφίλ, να το κάνουμε να ακολουθήσει ένα μονοπάτι που πρακτικά είναι μία συνεχής καμπύλη που έχουμε σχεδιάσει. Το μονοπάτι δεν είναι απαραίτητα κλειστό αλλά είναι απαραίτητα συνεχές. To AutoCad αποκρίνεται: Select extrusion path or [Taper angle]: Μας ζητείται να επιλέξουμε τα αντικείμενα (συνεχής καμπύλη) που θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Τόσο κατά την επιλογή του ύψους όσο και την επιλογή Path το AutoCad μας δίνει την επιλογή [Taper Angle] αν επιλέξουμε Τ τότε το πρόγραμμα αποκρίνεται: Specify angle of taper for extrusion <0>: Μας ζητείται η γωνία σύγκλισης των πλευρών του στερεού κατά τη φορά της αφέλκυσης. Πληκτρολογούμε τις μοίρες που θέλουμε και Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 24/40
4 Χρήση Επιφανειών Εκτός από τα στερεά οι γεωμετρικές οντότητες που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για το σχεδιασμό αντικειμένων είναι οι επιφάνειες. Βασική διαφορά μεταξύ στερεών και επιφανειών είναι ότι οι επιφάνειες δεν έχουν όγκο μάζα. Πρόκειται για αντικείμενα μηδενικού όγκου. Επίσης η εσωτερική τους παράσταση στα προγράμματα είναι γενικώς «ελαφρύτερη» (απαιτούν μικρότερη υπολογιστική ισχύ και μνήμη). ΠΡΟΣΟΧΗ: Η έννοια της επιφάνειας συνδέεται πολλές φορές με την έννοια του επιπέδου και γενικώς τις αποδίδονται 2Δ χαρακτηριστικά. Αντίθετα η επιφάνειες είναι γενικώς 3Δ αντικείμενα, το επίπεδο είναι απλώς μία περίπτωση επιφάνειας που είναι πράγματι 2Δ. To Autocad, παρ ότι διαθέτει εργαλεία για τη δημιουργία επιφανειών, δεν είναι γενικώς ένα πρόγραμμα που είναι προσανατολισμένο στη χρήση τους. Είναι δηλαδή περίσσοτερο ένα πρόγραμμα solid modeling παρά surface modeling. 4.1 Είδη επιφανειών Μεταξύ των διαφόρων επιφανειών που διαθέτει το AutoCad, θα ασχοληθούμε με τις σημαντικότερες από αυτές που είναι: Revolved, Tabulated, Ruled και Edge Surface. Οι εντολές που αφορούν τη δημιουργία επιφανειών βρίσκονται κάτω από το μενού DRAW > Surfaces. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 25/40
Revolved Επιφάνεια από περιστροφή. Πρόκειται για επιφάνεια που προκύπτει από την περιστροφή ενός προφίλ (ανοικτού ή κλειστού) γύρω από έναν άξονα περιστροφής. Η εντολή εκτελείται: Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Surfaces>Revolved Revsurf To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select object to revolve: Μας ζητείται να επιλέξουμε τα αντικείμενα που θέλουμε να περιστρέψουμε Προσοχή: Σε αντίθεση με τα στερεά από περιστροφή το αντικείμενο που θα περιστρέψουμε δεν είναι απαραίτητο να είναι μία κλειστή polyline. Αρκεί ένα οποιοδήποτε προφιλ. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Select object that defines the axis of revolution: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 26/40
Μας ζητείται να προσδιορίσουμε τον άξονα περιστροφής επιλέγοντας ένα αντικείμενο, (στην πραγματικότητα ένα ευθύγραμμο τμήμα) γύρω από το οποίο θα περιστραφεί το προφίλ που επιλέξαμε αρχικά. Specify start angle <0>: Specify included angle (+=ccw, -=cw) <360>: Μας ζητείται διαδοχικά η γωνία από την οποία θα ξεκινήσει η περιστροφή και η περιεχόμενη γωνία, δηλαδή η γωνία που θα σαρώσει το προφίλ μας. Tabulated Surface Πρόκειται για επιφάνεια που προκύπτει από τη σάρωση ενός μονοπατιού (Path) από ένα ευθύγραμμο τμήμα (direction vector) Η εντολή εκτελείται: Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Surfaces>Tabulated Tabsurf To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 27/40
Select object for path curve: Μας ζητείται να επιλέξουμε το μονοπάτι πάνω στο οποίο πρόκειται να κινηθεί το ευθύγραμμο τμήμα μας. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Select object for direction vector: Μας ζητείται να επιλέξουμε το ευθύγραμμο τμήμα που πρόκειται να κινηθεί πάνω στο μονοπάτι. Ruled Surface Πρόκειται για επιφάνεια που προκύπτει από δύο προφίλ τα οποία «ενώνονται» σημείο προς σημείο με ευθύγραμμα τμήματα. Η εντολή εκτελείται: Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Surfaces>Ruled Rulesurf Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 28/40
To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select first defining curve: Μας ζητείται να επιλέξουμε το την πρώτη καμπύλη Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. Select second defining curve: Μας ζητείται να επιλέξουμε το την δεύτερη καμπύλη. Επιλέγουμε τα /το αντικείμενο. ΠΡΟΣΟΧΗ: Έχουν σημασία τα σημεία από τα οποία επιλέγουμε τις καμπύλες. Αν τα σημεία επιλογής δεν είναι «απέναντι» το ένα από το άλλο, οι νοητές ευθείες που ενώνουν τις δύο καμπύλες κατά τη δημιουργία της επιφάνειας θα διασταυρόνωνται. Edge Surface Πρόκειται για επιφάνεια που προκύπτει από την παρεμβολή μεταξύ τεσσάρων καμπυλών στο χώρο. Η εντολή εκτελείται: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 29/40
Από το πτυσσόμενο μενού Draw>Surfaces>Edge Surface Edgesurf To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select object 1 for surface edge: Select object 2 for surface edge: Select object 3 for surface edge: Select object 4 for surface edge: Επιλέγουμε διαδοχικά τις τέσσερις καμπύλες. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 30/40
5 Πράξεις μεταξύ στερεών Υπάρχουν μία σειρά από εργαλεία για να κάνουμε πράξεις μεταξύ των στερεών. Στην πραγματικότητα οι πράξεις αυτές προέρχονται από την Boolean άλγεβρα και τη θεωρεία συνόλων. Οι τρεις βασικές πράξεις είναι: Ένωση (Union) Τομή (Intersection) Αφαίρεση (Subtract) Οι πράξεις αυτές σαν εντολές βρίσκονται είτε στη γραμμή εργαλείων Solids Editing: Είτε στο μενού Modify>Solids Editing: Ένωση Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 31/40
Κατά την ένωση δύο ή περισσότερων στερεών προκύπτει ένα στερεό που περιέχει όλα τα σημεία όλων των στερεών. Η εντολή εκτελείται: Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Editing Από το πτυσσόμενο μενού Modify>Solids Editing>Union Union To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select objects: Μας ζητείται να επιλέξουμε το τα στερεά που θέλουμε να ενώσουμε. Επιλέγουμε τα αντικείμενο. Τομή (Intersect) Κατά την τομή δύο ή περισσότερων στερεών προκύπτει ένα στερεό που περιέχει μόνο τα κοινά σημεία των στερεών. Η εντολή εκτελείται: Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Editing Από το πτυσσόμενο μενού Modify>Solids Editing>Intersect Intersect To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 32/40
Select objects: Μας ζητείται να επιλέξουμε το τα στερεά που θέλουμε τμήσουμε (να πάρουμε τα κοινά τους σημεία. Επιλέγουμε τα αντικείμενα. Αφαίρεση (Subtract). Η εντολή εκτελείται: Από το εικονίδιο από τη γραμμή εργαλείων Solids Editing Από το πτυσσόμενο μενού Modify>Solids Editing>Subtract Subtract To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select solids and regions to subtract from Επιλέγουμε τα στερεά από τα οποία θα αφαιρέσουμε Επιλέγουμε τα αντικείμενα. Select solids and regions to subtract.. Επιλέγουμε τα στερεά τα οποία θα αφαιρέσουμε Επιλέγουμε τα αντικείμενα. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 33/40
Μια εποπτική εικόνα των πράξεων φαίνεται στην παρακάτω εικόνα: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 34/40
6 Πώς τροποποιούμε τα αντικείμενα που σχεδιάζουμε Οι εντολές που χρησιμοποιούσαμε στην 2Δ σχεδίαση υπάρχουν αυτούσιες και στην 3Δ. Οι Move, Copy, Rotate, Mirror κλπ., ισχύουν αυτούσιες. Αυτό που πρέπει να προσέχουμε είναι το τρέχον UCS που χρησιμοποιούμε γιατί σύμφωνα με αυτό λειτουργούν οι παραπάνω εντολές. Πέρα από τα παραπάνω υπάρχουν και μία σειρά εντολών που αφορά μόνο την 3Δ σχεδίαση. Βασικές εντολές διαχείρισης είναι: Rotate 3D Mirror 3D Όλες οι σχετικές εντολές βρίσκονται στο Modify>3D Operation.. Mirror 3D Με τη χρήση της εντολής προκύπτει το κατοπτρικό ενός ή περισσοτέρων αντικειμένων ως προς ένα επίπεδο. Η εντολή εκτελείται: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 35/40
Από το πτυσσόμενο μενού Modify>3d Operation>Mirror3D Mirror3D To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Select objects: Επιλέγουμε τα αντικείμενα που θέλουμε να πάρουμε τον κατοπτρισμό τους και Specify first point of mirror plane (3 points) or [Object/Last/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points] <3points>: To AutoCad μας ζητά να προσδιορίσουμε το επίπεδο ως προς το οποίο θα γίνει ο κατοπτρισμός. Μας δίνονται διάφορες επιλογές, με συνηθέστερη την 3points. Σύμφωνα με αυτήν τη μέθοδο μας ζητούνται τρία σημεία τα οποία θα προσδιορίσουν το ζητούμενο επίπεδο. Rotate 3D Με τη χρήση της εντολής περιστρέφουμε αντικείμενα στο χώρο γύρω από έναν άξονα περιστροφής. Η εντολή εκτελείται: Από το πτυσσόμενο μενού Modify>3d Operation>Rotate3D Rotate3D To AutoCad αποκρίνεται ως εξής: Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 36/40
Select objects: Επιλέγουμε τα αντικείμενα που θέλουμε να περιστρέψουμε και Specify first point on axis or define axis by [Object/Last/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis/2points]: To AutoCad μας ζητά να προσδιορίσουμε τον άξονα περιστροφής. Μας δίνονται διάφορες επιλογές, με συνηθέστερη την 2points. Ορίζουμε τα δύο σημεία που ορίζουν τον άξονα περιστροφής. Specify rotation angle or [Reference]: Πληκτρολογούμε τη γωνία περιστροφής. ΠΡΟΣΟΧΗ: Η θετική φορά περιστροφής προσδιορίζεται από τον κανόνα της δεξιάς παλάμης. Δείχνουμε με τον δεξιό αντίχειρα στη φορά που έχουμε ορίσει τον άξονα περιστροφής. Η φορά της παλάμης μας δείχνει τότε και τη θετική φορά μέτρησης των γωνιών. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 37/40
7 Πώς βάζουμε διαστάσεις στο σχέδιο Οι τρόποι διαστασιολόγησης είναι ίδιοι όπως και στην 2Δ σχεδίαση: Οι διαστάσεις που αναφέρονται σε ευθύγραμμα τμήματα και καλούνται γραμμικές Οι διαστάσεις που αναφέρονται σε τόξα και κύκλους Οι διαστάσεις που αναφέρονται σε γωνίες. Η διαφορά βρίσκεται στο γεγονός ότι οι διαστάσεις εμφανίζονται κάθε φορά στο τρέχον επίπεδο ΧΥ. Για να τοποθετήσουμε λοιπόν σωστά τις διαστάσεις ακολουθούμε δύο βήματα: Ορίζουμε το USC ώστε το επίπεδο ΧΥ να είναι το επιθυμητό. (Εκεί που θέλουμε να εμφανιστούν οι διαστάσεις) Τοποθετούμε την αρχή του συστήματος συντεταγμένων (αν αυτό δεν έχει γίνει στο πρώτο βήμα) έτσι ώστε το επίπεδο ΧΥ να τοποθετηθεί και στο επιθυμητό Ζ. Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 38/40
7. Βιβλιογραφία [1] Κάππος Θ. Γ. (2004), «Εισαγωγή στο AutoCAD 2004». Κλειδάριθμος 2003. ISBN 960-209-648-9 [2] Κάππος Θ. Γ. (2004), «Δουλέψτε με το AutoCAD 2004». Κλειδάριθμος 2003. ISBN 960-209-641-1 [3] Μπουρλιάσκος Θ., Ζαμπάρα Α. (2002), «AutoCAD Tutorial για τον Εκπαιδευτικό και το Μαθητή». Εκπαιδευτικό υλικό που αναπτύχθηκε στα πλαίσια του προγράμματος «Οδύσσεια». Φορέας Υλοποίησης Ε.Α.Ι.Τ.Υ., Ανάδοχος Exodus Α.Ε. Αθήνα 2002. [4] www.we-r-here.com\cad\tutorials\index.htm [5] www.autodesk.com Τμήμα Σχεδιασμού & Τεχνολογίας Επίπλου 39/40