Урок:

Історія та розвиток САПР Тривімірна графіка та анімація в САПР

04.09.2025
0 0
10 Клас, 11 Клас

7

78

241

0

4

5

Джерела використаної інформації: розкрити закрити
Домбровський Вадим.
ТЕХНОЛОГІЇ
Комп'ютерне проєктування
Вміст уроку:
1
2
3
4
5
6
7

Урок не містить жодного завдання. Додайте завдання.

Щоб додати завдання, оберіть категорію завдання на панелі запитань.

1

«Історія та розвиток САПР. Тривимірна графіка та анімація в САПР»

Мета:

  • Ознайомити учнів з історією розвитку систем автоматизованого проєктування (САПР).

  • Показати перехід від 2D до 3D-графіки в САПР.

  • Навчити створювати прості тривимірні об’єкти та анімувати їх.


Урок 1. Історія та розвиток САПР. Основи тривимірної графіки

Теоретична частина (15 хв)

  1. Коротка історія САПР:

    • 1960-ті – перші програмні комплекси для креслення (Sketchpad, Іван Сазерленд).

    • 1970–80-ті – розвиток графічних станцій, з’являються AutoCAD, CATIA.

    • 1990-ті – перехід до повноцінної 3D-графіки, поява параметричного моделювання (Pro/Engineer, SolidWorks).

    • Сьогодні – інтегровані САПР з віртуальною/доповненою реальністю (Fusion 360, Siemens NX).

  2. 2D vs 3D у САПР:

    • 2D – креслення, плани, ескізи.

    • 3D – повна модель з можливістю візуалізації, розрахунків і анімації.

2

3 з 12 балів

Варіант A. FreeCAD — куб і циліндр (через ескіз + витягування)

Робоче середовище: Part Design (параметрична твердотіла модель). Поглиблене опанування саме FreeCAD винесене в курс у §7.

Підготовка

  1. Відкрийте FreeCAD → File → New.

  2. У правому верхньому куті виберіть Workbench: Part Design.

  3. (За бажанням) Одиниці: Edit → Preferences → General → Units → mm.


A1. Куб (наприклад, 20×20×20 мм)

  1. Створіть тіло: Part Design → Create body. У дереві з’явиться Body (жирним).

  2. Створіть ескіз: Part Design → Create sketch → оберіть площину XY → OK.

  3. Намалюйте прямокутник: у панелі ескізу виберіть Rectangle і клацніть дві точки (протилежні кути).

  4. Задайте розміри:

    • Інструменти розмірних обмежень (Horizontal distance, Vertical distance).

    • Встановіть 20 мм по X і 20 мм по Y (отримаєте квадрат 20×20).

    • Зафіксуйте прямокутник відносно осей за потреби (Coincident/Lock), щоб ескіз став fully constrained.

  5. Закрийте ескіз: Close (або зелена галочка).

  6. Витягніть у 3D: Part Design → Pad (Витягування) → Length = 20 mm → OK.

    • Має вийти куб 20×20×20 мм.

  7. (Необов’язково) Скруглення/фаска: Part Design → Fillet/Chamfer, виберіть ребра → радіус (наприклад 2 мм).

  8. Збережіть: File → Save (Куб.FCStd). За потреби експорт: File → Export → STL (для 3D-друку).

3

3 з 12 балів

A2. Циліндр (діаметр 30 мм, висота 40 мм)

  1. Нове тіло або в тому ж Body: Part Design → Create sketch → площина XY.

  2. Коло: інструмент Circle, клацніть у початку координат (щоб центр = (0,0)).

  3. Розмір: задамо Diameter = 30 mm (або Radius = 15 мм). Переконайтесь, що центр збіглий з початком (Coincident).

  4. Закрийте ескіз.

  5. Витягніть: Part Design → Pad → Length = 40 mm → OK.

  6. (Опціонально) Скруглити край: Fillet на верхній кромці, радіус 1–2 мм.

  7. Зберегти/Експортувати як у попередньому прикладі.

У підручнику окремі розділи присвячено 3D-моделюванню у FreeCAD та створенню проєктів/вузлів — радимо звертатися до §7 та §12 під час практики.

4

A3. Швидкий спосіб через примітиви (Workbench: Part)

  1. Перемкніться на Part.

  2. Примітив “Box” → у властивостях зліва задайте Length/Width/Height = 20 мм (отримаєте куб).

  3. Примітив “Cylinder” → задайте Radius = 15 мм, Height = 40 мм.

  4. За потреби перейдіть назад у Part Design для фасок/скруглень.


Типові помилки у FreeCAD і як виправити

  • Ескіз “не закритий” → перевірте, чи краї прямокутника/кола дійсно з’єднані (індикатор Closed).

  • Ескіз не “fully constrained” → додайте відсутні геометричні/розмірні обмеження.

  • Pad неактивний → переконайтеся, що активний Body і вибраний саме ескіз у ньому.

  • Не те різьблення/заокруглення → спершу збережіть, потім застосуйте Fillet/Chamfer на потрібних ребрах і перевірте прев’ю.

5

3 з 12 балів

Варіант B. Fusion 360 — куб і циліндр (через скетч або готові твердотілі примітиви)

Fusion 360 — сучасна інтегрована платформа: моделювання, конструкторські операції, хмара/спільна робота, аналіз. Саме так її описано в огляді ПЗ САПР у підручнику.

Підготовка

  1. New Design (новий документ).

  2. На панелі Design (Solid) працюємо з твердотілими операціями.


B1. Куб 20×20×20 мм — спосіб 1 (скетч + Extrude)

  1. Create Sketch → оберіть площину XY.

  2. Two-Point Rectangle (R) → побудуйте квадрат від початку координат.

  3. Dimension (D) → поставте 20 мм по обох напрямах (стало 20×20).

  4. Finish Sketch.

  5. Extrude (E) → виділіть профіль квадрата → Distance = 20 мм → OK.

  6. (Опціонально) Modify → Fillet → заокругліть ребра (наприклад, 2 мм).

  7. Save (файл збережеться в хмарі Autodesk). Експорт: Make → 3D Print або Right-click Body → Save as STL.

6

3 з 12 балів

B2. Куб — спосіб 2 (готовий примітив)

  1. Solid → Create → Box.

  2. Виберіть площину/точку вставки → задайте Length = 20, Width = 20, Height = 20 мм → OK.


B3. Циліндр Ø30×40 мм — спосіб 1 (скетч + Extrude)

  1. Create Sketch → площина XY.

  2. Center-Diameter Circle (C) → центр у (0,0) → діаметр 30 мм.

  3. Finish Sketch.

  4. Extrude (E) → профіль кола → Distance = 40 мм → OK.

  5. (Опціонально) Modify → Chamfer/Fillet для обробки кромок.

B4. Циліндр — спосіб 2 (готовий примітив)

  1. Solid → Create → Cylinder.

  2. Вкажіть центр, радіус 15 мм (або діаметр 30), висоту 40 мм → OK.

У підручнику Fusion 360 подано як інструмент для моделювання деталей і збірок з хмарними сервісами та симуляціями; такий підхід ви якраз і відпрацьовуєте під час цієї вправи.


7

Що здати учителю (рекомендація)

  • FreeCAD: файл(и) .FCStd + експорт .STL (куб і/або циліндр).

  • Fusion 360: посилання/скрін на Design + STL (через Save as STL).

  • Короткі примітки: які параметри задали (розміри), які операції застосували (Pad/Extrude, Fillet/Chamfer).

Рефлексія від 8 учнів

Сподобався:

0

Так: 8

Ні: 0

Зрозумілий:

0

Так: 8

Ні: 0

Потрібні роз'яснення:

0

Ні: 8

Так: 0

Рекомендуємо

САПР Лекція12

САПР Лекція12

150

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
дорослі

120 грн

САПР Лекція 1

САПР Лекція 1

431

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
IV курс та дорослі

220 грн

САПР Лекція 3

САПР Лекція 3

293

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
дорослі

220 грн

САПР Лекція 11

САПР Лекція 11

208

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
дорослі

220 грн

САПР Лекція 6

САПР Лекція 6

229

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
дорослі

220 грн

САПР Лекція 10

САПР Лекція 10

291

Аватар профіля Чемерис Олена Андріївна
дорослі

220 грн

Схожі уроки

Сідаємо на велосипед. Робота з папером.

Сідаємо на велосипед. Робота з папером.

956

Аватар профіля Крутоголова Ірина Миколаївна
Технології
1 клас

Етика бізнесу.

Етика бізнесу.

23

Аватар профіля Зенькова Олена Федорівна
Технології
III курс

Основи обліку та податки.

Основи обліку та податки.

19

Аватар профіля Зенькова Олена Федорівна
Технології
III курс

Електричне коло. Види електричних схем. Електромонтажні роботи, Роботи паяння.

Електричне коло. Види електричних схем. Електромонтажні роботи, Роботи паяння.

33

Аватар профіля Дановська Анастасія Андріївна
Технології
9 клас

Організація виробництва товару/послуги

Організація виробництва товару/послуги

32

Аватар профіля Зенькова Олена Федорівна
Технології
III курс

Створення електронних моделей в Tinkercad

Створення електронних моделей в Tinkercad

92

Аватар профіля Кутенський Василь Григорович
Технології
11 клас
✖
↑