機械CAD基礎復習串講

1、 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維機械機械CAD基礎基礎 復習串講復習串講 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 一、圖形生成原理1、直線的近似表示 圖形由象素構成，一個象素是一個網格點，一條直線是由靠近直線的象素點近似表示，整個屏幕象素是一個二維矩陣。（a）屏幕上直線的近似表示 （b）坐標系下直線的近似表示 （一）直線的近似表示 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 2、直線的插補原理 繪圖機沿X或Y移動一個距離為步距，繪圖機有八個基本動作，畫直線采用插補運算來實現，用折線方式來逼近直線。 主要思路：從直線的一

2、端開始，在X、Y方向分別走步距X、Y，由該點偏離直線的情況再判斷下一步的X、Y，直到X、Y方向同時走到直線的另一端。 目前最常用的插補算法是逐點比較法123 456 78 9 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 一、一、圖形編輯 圖形的編輯包括圖形中圖元的修改和整個圖形的形狀或位置的變化。 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 二、圖形的幾何變換 （一）齊次坐標表示法。 二維點（X，Y）用三維坐標（X，Y，H）表示。 三維點（X，Y，Z）用四維坐標（X，Y，Z，H）表示。 用N+1維坐標表示N維坐標的方法稱為齊次坐標表示法。 當取H=1時稱

3、為正?；R次坐標。 空間點的坐標表示為（X，Y，Z，1）的形式。 平面圖形二維點的坐標可表示為（X，Y，1）的形式。 點用齊次坐標表示的目的就在于以矩陣統(tǒng)一表示各種圖形的變換。 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 圖形變換是指對圖形的幾何信息進行幾何變換后產生新的圖形，矩陣是實施幾何變換的有效工具。 計算機圖形學傳統(tǒng)的表達方法，二維點的齊次坐標矩陣P，統(tǒng)一的圖形變換矩陣T可分別表示為： 1yxP smlqdcpbaT變化后新坐標為P* sqypxmdybxlcyaxsmlqdcpbayxhyx1*正?；幚砗笞鴺藶镻11*1sqypxmdybxsqypxlcyaxh

4、yhxyx 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維（二）基本變換：包括恒等變換、比例變換、鏡像變換、旋轉變換、平移變換、錯切變換等。1、比例變換：通過SCALE命令可以實現圖形的放大或縮小操作。 變換矩陣可表示為：圖形變換可以通過比例因子 或全比例因子s分別控制。比例變換后的新點 為sdaTS000000da、 100000011sdysaxsdyaxsdayxyx正常化P 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維討論： （1）當s=1時，若 ，為恒等比例變換，即保持圖形 不變。 若 ，為等比例放大，若 則向某 一方向變化。 如 若 為等比縮小。

5、當 時， 若s1為等比例縮小 若s1為等比例放大 100000011sdysaxsdyaxsdayxyx正常化da 1 da1 da 12210002000211yxyxyx1 da1 da 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維2、鏡像變換 ：通過mirror命令實現的。變換矩陣為 變換后的討論： 當 時，若 對x軸鏡像變換 若 對y軸鏡像變換 若 對o點鏡像變換 11000011dybxcyaxdcbayxyx10000dcbaTmP0cb11da， 110001000111yxyxyx11da，11da， 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與

6、三維 當 時， 若 對y=x的鏡射變換 若 對y=-x的鏡射變換 110000101011xyyxyx0 da11cb，11cb， 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維3、平移變換： 通過move命令可以實現圖形的平移操作其平移變換矩陣為 平移系數為l、m變換后點 為 沿x、y方向分別移動l、m1010001mlTt 1101000111mylxmlyxyxP 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維4、旋轉變換： 通過Rotater命令可以實現圖形的旋轉操作 若旋轉角度，則變換矩陣為 逆時針旋轉角度為正值。 變換后的 為1000cossin0s

7、incosrTP 1cossinsincos1000cossin0sincos11yxyxyxyx 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維5、錯切變換：通過Stretch命令，拉伸選定圖形，使圖形形狀發(fā)生變化。 其圖形錯切變換矩陣可表示為 變換后的 點為 當 沿+y方向錯切 沿-y方向錯切 當 沿+x方向錯切 沿-x方向錯切 1000101cbTc 1100010111ybxcyxcbyxyxP00bc，0b00cb，0c 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維看下面變換是什么變換？ 變換矩陣T為1000100011000100011010001

8、ml100001010 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維 一、筆試部分復習 1.什么是CAD？（Computer Aide Design) 是計算機輔助設計。 CAM 計算機輔助制造 CAE 計算機輔助工程分析 2.快捷鍵的應用： F1 幫助，F2 文本與窗口切換，F3 打開對象捕捉設置， F6 坐標顯示，F7珊格顯示，F8 正交模式，F9 捕捉模式，F11對象追蹤，esc鍵 退出 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維3. 在AutoCAD中的數據輸入： 1、絕對坐標X，Y 2、相對坐標 X，Y 3、相對極坐標 R（R為極徑長，逆時針為正

9、角）比如：以（30，30）為起點，向上畫一條長度為100mm的豎直線，寫出終點的三種坐標輸入方式。4. 屏幕顯示控制命令zoom操作， A、C、P、E 。5. 設置圖形的界限Limits6.設置圖層，注意圖層的狀態(tài)，開/關；凍結/解凍；鎖定/解鎖 在設好的圖層上也可以畫出不同顏色的圖線 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維7. 基本繪圖命令：（1）注意直線命令與多段線的三條區(qū)別。（2）正多邊形命令POLYGON ，可以畫正六邊形，正五邊形等（3）樣條曲線可以繪制不規(guī)則曲線，如螺旋線、波浪線等；AutoCAD 創(chuàng)建樣條曲線的命令是spline （4）圖塊的創(chuàng)建 注意圖塊

10、可以被Explode分解，多段線、多行文字也可以被Explode分解（5）圖案填充 三種填充方式：普通、外部、忽略的填充效果（6）多行文本輸入 注意%C、%D、%P的含義 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維8. 基本編輯命令： 注意選擇集，窗口縮放窗口和交叉窗口區(qū)別（1）擦除命令，注意：鎖定圖層的圖形是不能刪除的。 （2）偏移命令offset用的較多，可繪制平行線、同心圓（3） 注意Move命令與Pan命令的區(qū)別。（4）比例Scale命令：比例因子不能為負數，放大取整數，縮小取小數（5）用倒角命令可以將兩個既不平行也不相交的直線連起來 （6）打斷break命令，注意對于圓是按逆時針方向打斷。（7）夾點操作，掌握圓、直線的夾點操作 中國石油大學機電學院中國石油大學機電學院 二二維與三維維與三維9. 尺寸標注及其他（1）會設置尺寸標注的樣式，包括尺寸線、尺寸界限、箭頭的設置。 尺寸的編輯，哪些能修改尺寸文字？ （2）關于屬性匹配的應用，可將一個圖元的屬性復制到另一格圖元上（3） 注意對象捕捉的各種捕捉方式。（4）solidworks的草圖三種狀態(tài)，完全定義、欠定義和過定義圖形的顏色（5）solisworks拉伸的終止類型 中國石油大學機電學