Программное построение модели колеса реализуем такой последовательностью трехмерных операций.

1. Сначала программно в плоскости XOY создается эскиз, содержащий контур половины сечения колеса (такой же, какой мы выполняли при моделировании вручную в гл. 3). На основании этого эскиза выполняется операция вращения, формирующая заготовку зубчатого колеса.

2. Далее в плоскости YOZ строится второй эскиз с четырьмя окружностями, над которыми выполняется операция вырезания в два направления. Таким образом, мы получим отверстия в диске.

3. Следующим шагом является выполнение выреза между зубьями в венце колеса. Для построения выреза воспользуемся первым из способов, предложенных в гл. 3. Напомню, этот способ заключается в построении выреза с помощью операции Вырезать по сечениям. При этом в модели колеса строится ряд эскизов-сечений, плоскости которых удалены от боковой поверхности колеса на величину l = i · b / (n_с – 1) (где b – ширина колеса, n_с – количество сечений или эскизов, i – порядковый номер эскиза). Для нашей библиотеки достаточно будет трех эскизов: по два на торцевых плоскостях колеса и один посредине – на плоскости YOZ. Это значит, что библиотека должна будет построить две вспомогательные плоскости, удаленные в обе стороны от плоскости YOZ на половину ширины венца зубчатого колеса. В каждой из трех плоскостей (двух вспомогательных и ортогональной YOZ) будет создано изображение эскиза выреза между зубьями, повернутое относительно вертикальной оси на угол ? = 2 · l · tg ? / d_к, где ? – угол наклона линии зуба, d_к – делительный диаметр зубчатого колеса (обоснование этой зависимости приведено в гл. 3). Для первой плоскости вместо l необходимо подставить 0, для второй (YOZ) – b/2, для третьей – b.

4. В завершении создается ось на пересечении плоскостей XOZ и XOY. Относительно этой оси формируется массив по концентрической сетке вырезов между зубьями колеса. Количество копий устанавливается равным количеству зубьев колеса.

Начнем с первого этапа реализации построения: расчета геометрических характеристик создаваемого колеса (листинг 6.12).