计算机辅助制图

CAD-01•一、制图简介•二、AutoCAD简介•三、绘制简单图形人类在表达思想、传递信息时，最初采用的是图形，后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。这是人类在信息交流上的一次伟大革命。在信息交流中，图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。一幅图纸能容纳下许多信息，表达内容直观，一目了然，在不同的民族与地区具有表达思想的相通性，而往往可以反映用语言、文字也难以表达的信息。一、制图简介绘图•图形是表达和交流技术思想的工具，工程图是工程师的语言。•绘图理论：1799年，法国的G.蒙日(GaspardMonge)发表《画法几何》(descriptivegeometry)一书，提出用多面正投影图来表达空间形体，从而为画法几何奠定了理论基础。•绘图是工程设计乃至整个工程建设中的一个重要环节，图纸的绘制是一项极其繁琐的工作，不但要求正确、精确，而且随着环境、需求等外部条件的变化，设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。手工绘图•需要一定的画法几何的知识和能力，一定的识图能力，一定的几何作图能力•劳动强度大•周期长，不易修改•绘图效率低•绘图准确度差•手工绘图能力是学习计算机绘图的基础图板工作边胶带纸图板图纸45°L45°60°30°手工绘图工具计算机辅助绘图Computer-AidedDrawing•CAD技术起源于20世纪50年代，当时美国麻省理工学院研制开发出了数控自动铣床，随后又完成了用于数控的APT语言，从此开始了对CAD技术的研究。•1963年，美国麻省理工学院林肯实验室的伊万·萨瑟兰(IvanEdwardSutherland)（计算机图形学之父，获1988年的图灵奖）成功开发了SketchPad系统。该系统是一个交互式图形系统，利用它设计者可以和计算机进行对话，并且能在屏幕上直接进行图形设计与修改，它的出现，标志着CAD技术的诞生。IvanSutherland在TX-2的控制台前Sketchpad计划，MIT，1963计算机辅助设计Computer-AidedDesignCAD侧重于产品的设计与开发CAE(ComputerAidedEngineer)侧重于产品的优化与分析CAM(ComputerAidedManufacture)侧重于产品的加工与制造PDM(ProductDataManagement)侧重于产品数据管理在当代，广义的CAD则是指CAD/CAE/CAM/PDM的高度集成。常见的CAD软件系统介绍•Pro/ENGINEER•MasterCAM•Unigraphics•Cimatron•CATIA•Powermil•……•AutoCAD国产CAD•浩辰ICAD•中望CAD•尧创CAD•……随着CAD技术的发展和普及，越来越多的工程设计人员开始使用计算机软件绘制各种图形，从而解决了传统手工绘图中存在的效率低、绘图准确度差及劳动强度大等缺点。二、AutoCAD简介•AutoCAD是由美国Autodesk(欧特克）公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD的发展1982.11AutoCAD1.01983.4AutoCAD1.21983.8AutoCAD1.31983.10AutoCAD1.41984.10AutoCAD2.01985.5AutoCAD2.17/2.181986.6AutoCAD2.51987.4AutoCAD2.61987.9AutoCAD9.0/9.031988.10AutoCAD10.01990AutoCAD11.01992AutoCAD12.01994AutoCAD13.01997.6AutoCAD14不再支持DOS平台，开始有简体中文版，在中国有大量用户可用于Windows操作系统逐步趋于完善增加了尺寸标注功能2009.2AutoCAD2010（R18.0）2010AutoCAD2011（R18.1）约束、三维打印……参数化绘图、与3dmax兼容的渲染器……二维草图、注释工作空间增强的面板控制台……快速属性工具、CUBE命令、动作录制器……2006AutoCAD2007（R17.0）2007AutoCAD2008（R17.1）2008AutoCAD2009（R17.2）新增设计中心……1999.3AutoCAD2000（R15.0）2001.5AutoCAD2002（R15.06）在中国有大量用户动态输入、动态块……图纸集管理器……2003.5AutoCAD2004（R16.0）2004AutoCAD2005（R16.1）2005AutoCAD2006（R16.2）标题栏菜单栏工具栏面板绘图窗口状态栏命令提示窗口滚动条AutoCAD2008中文版工作界面绘图窗口绘图窗口是用户绘图的工作区域，类似于手工作图时的图纸，用户的所有工作结果都反映在此窗口中。AutoCAD提供的绘图区是无穷大的，可根据需要自行设置显示在屏幕上的绘图区域的大小，即长、高各有多少数量单位。在绘图窗口左下方有一个表示坐标系的图标，它表明了绘图区的方位，图标中“X、Y”字母分别指示x轴和y轴的正方向。默认情况下，AutoCAD使用世界坐标系，如果有必要，用户也可通过UCS命令建立自己的坐标系。若出现+号，+的交点就是(0,0)点若不出现+号，X，Y仅起指示方向的作用工具栏中的按钮有些是单一型的，有些是嵌套型的。嵌套型按钮的右下角带有小黑三角形，按下此类按钮（鼠标左键按下不要松开），将弹出一些新按钮。在“绘图”工具栏中，按钮就是嵌套型的。工具栏AutoCAD2008提供了37个工具栏，在“二维草图与注释”工作空间中，系统仅显示“工作空间”及“标准注释”工具栏。用户根据需要可以打开或关闭某个工具栏，还可以移动工具栏，将它们放置在适当的位置。除了AutoCAD本身提供的工具栏外，用户也可以定制自己的工具栏，例如，可将经常使用的命令按钮放置在一起形成新工具栏。工具栏提供了访问AutoCAD命令的快捷方式，它包含了许多命令按钮，用户只需单击某个按钮，AutoCAD就会执行相应命令，下图所示为“绘图”工具栏。鼠标右击某工具栏，即可弹出37个工具栏的选择列表！命令提示窗口命令提示窗口位于AutoCAD程序窗口的底部。用户通过键盘输入的命令、AutoCAD的提示及相关信息都反映在此窗口中，该窗口是用户与AutoCAD进行命令交互的窗口。默认情况下，命令提示窗口仅显示两行，用户也可根据需要改变它的大小。按F2键可打开命令提示窗口，如图所示，窗口中将显示已经使用过的命令，再次按F2键就可关闭该窗口。●菜单命令：“文件”/“新建”。●工具栏：“标准”工具栏上的按钮。●命令：NEW。新建文件选取菜单命令“文件”/“新建”，打开“选择样板”对话框，如图所示。该对话框中列出了许多用于创建新图形的样板文件，默认的样板文件是“acadiso.dwt”。单击“打开”按钮，开始绘制新图形。打开已有文件●下拉菜单：“文件”/“打开”。●工具栏：“标准”工具栏上的按钮。●命令：OPEN。启动打开图形命令后，AutoCAD打开“选择文件”对话框，如图所示。保存图形文件快速保存●下拉菜单：“文件”/“保存”●工具栏：“标准”工具栏上的按钮●命令：QSAVE将图形文件存入磁盘时，一般采取两种方式，一种是以当前文件名保存图形，另一种是指定新文件名存储图形。发出快速保存命令后，系统将当前图形文件以原文件名直接存入磁盘，而不会给用户任何提示若当前图形文件名是系统默认的且是第一次存储文件，则AutoCAD弹出“图形另存为”对话框，如图所示，在该对话框中用户可指定文件存储位置、文件类型及输入新文件名换名存盘●下拉菜单：“文件”/“另存为”●命令：SAVEAS输出文件●菜单命令：“文件”/“输出”。●命令：EXPORT。编辑的文件可以转换成其他格式的文件供其他软件读取。AutoCAD提供了多种输出格式，执行该命令后，弹出如图所示的“输出数据”对话框。在该对话框中可以选择不同的存储格式，同样可以改变存储位置。三、绘制简单图形•AutoCAD二维坐标表示方法•AutoCAD坐标输入方法•直线(Line)•使用“正交”功能•使用“极轴”功能•使用“捕捉”、“栅格”功能•使用“对象捕捉”功能•使用“对象追踪”功能AutoCAD二维坐标表示方法1、绝对直角坐标：相对于坐标原点的坐标，用x,y表示2、相对直角坐标：相对于前一点的坐标，用@x,y表示@5,0@5,0@0,33、绝对极坐标：相对于坐标原点的坐标，用ρθ表示默认情况下，角度0的默认方向为正东（或3点钟方向）。正角度测量的默认方向为逆时针方向。4、相对极坐标：相对于坐标原点的坐标，用@ρθ表示AutoCAD坐标输入方法1、用鼠标直接在“绘图区”点击，cad可获取该点的坐标光标所在点的坐标?显然，不精确不相信的话，去确定一下(10.0000,10.0000)这个点2、在命令提示窗口输入：1、在这里用键盘输入，请使用英文输入法状态！2、输入相对坐标时，前面的@一定要输入3、使用动态输入：快捷键：F12“动态输入”在光标附近提供了一个命令界面，以帮助用户专注于绘图区域。默认设置为相对极坐标，可不输入@符号。若需要使用绝对坐标，请使用#前缀在输入字段中输入值并按TAB键后，该字段将显示一个锁定图标，并且光标会受用户输入的值约束。随后可以在第二个输入字段中输入值。另外，如果用户输入值然后按ENTER键，则第二个输入字段将被忽略，且该值将被视为直接距离输入。在第一个输入框中输入x,y（或xy），回车，就是按相对直角坐标（或极坐标）输入在第一个输入框中输入#x,y（或#xy）回车，就是按绝对直角坐标（或极坐标）输入直线(Line)LINE命令可在二维或三维空间中创建线段，发出命令后，用户通过鼠标光标指定线段的端点或利用键盘输入端点坐标，AutoCAD就将这些点连接成线段。此外，还可利用对象捕捉、极轴追踪等工具快速精确地画线。12闭合(C)以第一条线段的起始点作为最后一条线段的端点，形成一个闭合的线段环。在绘制了一系列线段（两条或两条以上）之后，可以使用“闭合”选项。从最近绘制的直线的端点延长它如果最近绘制了一条圆弧，它的端点将定义为新直线的起点，并且新直线与该圆弧相切。输入点的坐标绘图使用“正交”功能1、单击状态栏上的按钮，即可打开正交模式。2、在正交模式下鼠标光标只能沿水平或竖直方向移动。3、画线时若同时打开该模式，则只需输入线段的长度值，AutoCAD就自动绘制出水平或竖直线段。F8正交模式可以用来精确定位点，它将定点设备的输入限制为水平或垂直，在正交模式下，可以方便地绘出与当前X轴或Y轴平行的线段。上机练习：使用line命令，利用正交功能绘制下面的图形。使用正交模式绘制指定长度水平/垂直直线的方法：1、先用鼠标确定定直线的第一点，2、确认已打开“正交”模式（鼠标只能沿水平或竖直方向移动）3、移动鼠标确定直线方向4、使用键盘输入直线长度使用“捕捉”、“栅格”功能F9F7要提高绘图的速度和效率，可以显示并捕捉矩形栅格。还可以控制其间距、角度和对齐。栅格是点或线的矩阵，遍布指定为栅格界限的整个区域。使用栅格类似于在图形下放置一张坐标纸。利用栅格可以对齐对象并直观显示对象之间的距离。捕捉模式用于限制十字光标，使其按照用户定义的间距移动。当“捕捉”模式打开时，光标似乎附着或捕捉到不可见的栅格。捕捉模式有助于使用箭头键或定点设备来精确地定位点。“栅格”模式和“捕捉”模式各自独立，但经常同时打开。捕捉间距、栅格间距应根据要绘制的图形合理设置上机练习：使用line命令，利用“捕捉”、“栅格”功能绘制下面的图形。使用“对象捕捉”功能在绘图的过程中，经常要指定一些对象上已有的点，例如端点、圆心和两个对象的交点等。如果只凭观察来拾取，不可能非常准确地找到这些点。在AutoCAD中，可以通过“对象捕捉”功能，迅速、准确地捕捉到某些特殊点，从而精确地绘制图形。自动捕捉就是当把光标放在一个对象上时，系统自动捕捉到对象上所有