Разрабатывая механизмы, проектировщику часто бывает необходимо работать с подвижными деталями, в одном или двух положениях (к примеру, открыто\закрыто). Рассматривать подробно, что именно нужно спроектировать, мы не будем, это может быть все, что угодно: от ковша экскаватора, до бытовых механизмов. Мы лишь рассмотрим, как спроектировать подвижный узел с помощью программы AutoCAD.
Конкретизируем задачу: у нас есть деталь с двумя положениями и неподвижной осью вращения.
Заходим в AutoCAD. Для начала определимся с интерфейсом, их собственно два: двухмерный и трехмерный, кому как удобнее. Выбор интерфейса проводится через вкладку переключения рабочих пространств. Если у вас английская версия AutoCAD, ищите вкладку "Workspace Switching" в правом нижнем углу, в строке состояния программы. В нашем примере работа идет с "классическим AutoCAD".
Подвижная деталь изображается как произвольный прямоугольник, где-то так:
Важным условием является то, что прямоугольные фигуры должны быть симметричными, ведь это, по сути, один и тот же предмет. Поэтому рациональнее, нарисовав первую деталь, скопировать ее и развернуть как нужно. Один из углов можно специально пометить, чтобы различать положение детали, переворачивая ее в процессе работы.
Описывать геометрию построения узла тут мы не будем, только один упомянем – о том, что серединный перпендикуляр к хорде окружности проходит через ее центр. Так как деталь вращающаяся, угол (или другая точка) детали должен описывать окружность, а два положения угла (или других точек) дают хорду окружности. Ну и, соответственно, центром вращения будет центр самой окружности.
В соответствии с этим правилом, строим хорды двух разных точек командой "отрезок" (англ. "line"). Обратите внимание, что при этом должна быть включена привязка "object snap" (это легко проверить, наведя курсор на угол детали, при включенной привязке загорится желтый квадрат "endpoint").
Дальше нужно строить срединные перпендикуляры. Это можно сделать несколькими способами, опишем один из них, с примитивом. Для начала проверьте, включены ли опции средней точки, нормали и пересечения (англ. midpoint, perpendicular, intersection). Далее с помощью "прямой" (Construction line) строим перпендикуляр.
Если у вас отключена трассировка привязки (англ. Object Snap Tracking), включаем. Когда это сделано, жмите на "прямую".
Первая точка будет серединой хорды (помним про желтый треугольник – он должен загореться)
Крестик курсора ставим туда, где предположительно будет проходить перпендикуляр первой точки. При этом первая точка выделится с помощью символа перпендикуляра и в этом месте нужно будет кликнуть мышкой.
В случае, если перпендикулярной трассировки вы не видите, значит, захват точки не произошел. Тогда вам нужно просто остановить курсор на первой точке и подержать. Должен загореться треугольник, а в его центре появится желтый крестик. Это будет означать, что точка захвачена трассировкой. После этого можно вернуться назад и указать вторую точку.
Построение второго серединного перпендикуляра происходит точно так же. После всех описанных действий должно получиться примерно так:
Если с трассировкой у вас не получается, можно сделать все по-другому. Вторая точка Construction line указывается на хорде, используя привязку песочные часы (Nearest), после чего линия поворачивается на 90 градусов по отношению к середине хорды.
Понятно, что вращательный центр находится в точке пересечения перпендикуляров. Это место нужно отметить кружочком (вкладка "круг", англ. "Circle"). Центром привязки будет пересечение прямых, а радиус вы можете задать произвольный.
Теперь все вспомогательные линии можно удалить.
Правильность построения проверяется с помощью поворота (англ. "Rotate") в меню "Редактирования" ("Modify"). При этом базовой точкой обозначьте центр окружности, которая обозначает ось (с привязкой center с желтым кружком). То есть, когда вы движете курсор кругом, деталь должна разворачиваться как будто вокруг неподвижной оси.
Контур деталей должен полностью совпасть, когда угол поворота станет, в нашем случае, 90 градусов (т.е. когда угол поворота станет равным углу между двумя крайними положениями детали).
Все описанные тут приемы и инструменты будут полезны и в случае с более сложными построениями в различных механизмах. Главное - это понять принцип начертательной геометрии, и перед вами откроются широкие возможности черчения с AutoCAD!