機(jī)械制圖CAD(共44張)

機(jī)械制圖CAD第1章CAD基礎(chǔ)知識(shí)

圖形是表達(dá)和交流技術(shù)思想的工具。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，越來(lái)越多的工程設(shè)計(jì)人員開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)繪制各種圖形，從而解決了傳統(tǒng)手工繪圖中存在的效率低、繪圖準(zhǔn)確度差及勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。在目前的計(jì)算機(jī)繪圖領(lǐng)域，AUTOCAD是使用最為廣泛的計(jì)算機(jī)繪圖軟件。21.

AutoCAD的基本概念

CAD(ComputerAidedDesign,CAD)—計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是指利用計(jì)算機(jī)軟件及其相關(guān)硬件設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員完成設(shè)計(jì)工作的一種技術(shù)方法。包括對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、分析、修改和優(yōu)化。它綜合了計(jì)算機(jī)知識(shí)與工程設(shè)計(jì)知識(shí)，并且隨著計(jì)算機(jī)硬件性能和軟件功能的提高而逐漸完善。由于CAD技術(shù)具有高效益、知識(shí)密集及更新快等特點(diǎn)，所以其發(fā)展和應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。3AUTOCAD是一個(gè)交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計(jì)、繪圖功能介紹及繪圖原理，用戶可以使用它來(lái)創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享設(shè)計(jì)圖形。AUTOCAD軟件具有完善的圖形繪制功能，具有強(qiáng)大的圖形編輯功能，可以采用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或用戶定制，可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力，支持多種硬件設(shè)備、操作平臺(tái)，具有通用性和易用性，適用于各類用戶。4

AUTOCAD作為設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要工具已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、電子、機(jī)械、建筑、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、農(nóng)業(yè)氣象、紡織、輕工及礦業(yè)工程等領(lǐng)域，并發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。5CAD系統(tǒng)所應(yīng)具備的主要功能包括：

◆幾何造型和圖形處理；◆設(shè)計(jì)組件重復(fù)使用；◆簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)修改和版本控制功能；◆設(shè)計(jì)標(biāo)注組件的自動(dòng)生成；◆無(wú)需建立物理原型的設(shè)計(jì)仿真模擬；◆對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的檢驗(yàn)與優(yōu)化；◆工程信息的合理存儲(chǔ)與有序管理；◆計(jì)算機(jī)繪圖與工程文檔的輸出。

6CAECAMCAPP

PDM

CAXComputerAidedEngineering計(jì)算機(jī)輔助工程ComputerAidedManufacture計(jì)算機(jī)輔助制造ComputerAidedProcessPlanning計(jì)算機(jī)輔助工藝計(jì)劃ProductDataManagement產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理CAD、CAE、CAM、CAPP、PDM的統(tǒng)稱72

CAD技術(shù)起源發(fā)展、

功能介紹及繪圖原理CAD技術(shù)起源與發(fā)展

1.準(zhǔn)備醞釀期（20世紀(jì)50年代）

2.初步應(yīng)用期（20世紀(jì)60~70年代）

3.蓬勃發(fā)展期（20世紀(jì)80~90年代）

4.成熟完善期（21世紀(jì)）8CAD功能介紹及繪圖原理AutoCAD是AutoDesk公司開(kāi)發(fā)的著名產(chǎn)品，現(xiàn)在已升級(jí)最新版本AutoCAD2021，2021。該軟件擁有強(qiáng)大的二維、三維繪圖功能，靈活方便的編輯修改功能，規(guī)范的文件管理功能，人性化的界面設(shè)計(jì)等。利用它，設(shè)計(jì)人員可以輕松、快捷地進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，并從復(fù)雜繁重的繪圖工作中解放出來(lái)，節(jié)省出更多時(shí)間用于設(shè)計(jì)，這也是使用CAD產(chǎn)品最根本的目的。

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目前，AutoCAD由于其性能的優(yōu)越，使用的方便，已經(jīng)為廣大設(shè)計(jì)人員接受并廣泛應(yīng)用于以下4個(gè)方面：（1）土木建筑類：建筑規(guī)劃、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工管理和各類工程圖紙繪制與管理等。（2）機(jī)械類：設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品。（3）電子類：集成電路、印制電路板的設(shè)計(jì)等。（4）其他類：輔助設(shè)計(jì)、商標(biāo)設(shè)計(jì)、軍事、運(yùn)輸?shù)取?0

AutoCAD的基本原理同其他CAD軟件類似，進(jìn)行工作時(shí)需要硬件及自動(dòng)繪圖儀。AutoCAD的工作實(shí)際上是進(jìn)行大量的信息加工、管理和交換，也就是在設(shè)計(jì)人員初步夠細(xì)、判斷、決策的基礎(chǔ)上，由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中大量的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行檢索，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行一定的分析計(jì)算，將初步的設(shè)計(jì)結(jié)果顯示在圖形顯示器上，以人及交互的方式反復(fù)加以修改，經(jīng)設(shè)計(jì)人員確認(rèn)之后，在繪圖儀或打印機(jī)上輸出最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。11

AutoCAD具有CAD軟件所具有的一切基本功能。使用AutoCAD用戶能夠繪制基本的二維圖形、三維圖形，對(duì)二維圖形、三維圖形進(jìn)行編輯，可以對(duì)二維圖形進(jìn)行精確的標(biāo)注，對(duì)二維圖形、三維圖形添加文字說(shuō)明；可以將繪制的圖形打印輸出，可以對(duì)圖紙進(jìn)行管理。

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（1）繪制平面圖形在AutoCAD的“繪圖”工具欄中提供了豐富的平面繪圖工具，利用它們可以繪制直線、多段線、圓、矩形、多邊形、橢圓等基本圖形，再借助于“修改”工具欄中的修改工具和“標(biāo)注”工具欄中的標(biāo)注工具，便可以繪制出各種各樣的平面圖形，如圖1-1所示。13

（2）繪制軸測(cè)圖

使用AutoCAD也可以繪制軸測(cè)圖，如圖1-2所示。軸測(cè)圖實(shí)際上是二維圖形，它采用了一種二維繪圖技術(shù)來(lái)模擬三維對(duì)象沿特定視點(diǎn)產(chǎn)生的三維平行投影效果，但在繪制方法上不同于一般平面圖形的繪制。如：在軸測(cè)圖中，繪制的與X、Y、Z軸平行的直線要與水平線成30°、150°、90°等角度，繪制的圓應(yīng)呈橢圓形等。14

（3）繪制三維圖形

在AutoCAD中，不僅可以將一些平面圖形通過(guò)拉伸、設(shè)置標(biāo)高和厚度轉(zhuǎn)換為三維圖形，還可以使用“繪圖”>“曲面”菜單中的菜單項(xiàng)繪制三維曲面、三維網(wǎng)格、旋轉(zhuǎn)曲面等曲面，以及使用“繪圖”>“實(shí)體”菜單中的菜單項(xiàng)繪制圓柱體、球體、長(zhǎng)方體等基本實(shí)體。如果再借助于“修改”菜單中的有關(guān)工具，就可以繪制出各種復(fù)雜的三維圖形，如圖1-3所示。

15◆設(shè)計(jì)標(biāo)注組件的自動(dòng)生成；位于應(yīng)用程序窗口的最上面，用于顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的程序名及文件名等信息。成熟完善期（21世紀(jì)）ComputerAidedManufacture計(jì)算機(jī)輔助制造◆支撐軟件：ACTIA、UGI、Pro/ENGINEER/SolidWorks、AutoCAD◆外存儲(chǔ)器：硬盤、軟盤、磁帶和光盤CAD系統(tǒng)所應(yīng)具備的主要功能包括：AUTOCAD作為設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要工具已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、電子、機(jī)械、建筑、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、農(nóng)業(yè)氣象、紡織、輕工及礦業(yè)工程等領(lǐng)域，并發(fā)揮著愈來(lái)愈大的作用。繪圖窗口是用戶進(jìn)行繪圖的工作區(qū)域，所有的繪圖結(jié)果都反映正在這個(gè)窗口中。（3）電子類：集成電路、印制電路板的設(shè)計(jì)等。在AutoCAD中，為了便于輸出各種規(guī)格的圖紙，系統(tǒng)提供了兩種工作空間，一種被稱為模型空間，用戶大部分的繪圖工作都在該空間完成；初步應(yīng)用期（20世紀(jì)60~70年代）◆設(shè)計(jì)標(biāo)注組件的自動(dòng)生成；◆幾何造型和圖形處理；AutoCAD的工作實(shí)際上是進(jìn)行大量的信息加工、管理和交換，也就是在設(shè)計(jì)人員初步夠細(xì)、判斷、決策的基礎(chǔ)上，由計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中大量的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行檢索，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行一定的分析計(jì)算，將初步的設(shè)計(jì)結(jié)果顯示在圖形顯示器上，以人及交互的方式反復(fù)加以修改，經(jīng)設(shè)計(jì)人員確認(rèn)之后，在繪圖儀或打印機(jī)上輸出最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。（2）CAD≈概念設(shè)計(jì)+結(jié)構(gòu)分析+構(gòu)件設(shè)計(jì)+施工圖繪制16

（4）注釋和標(biāo)注圖形尺寸

對(duì)繪制的圖形進(jìn)行注釋和標(biāo)注尺寸是整個(gè)繪圖過(guò)程中不可缺少的一步。通過(guò)為圖形加上注釋，可對(duì)圖形進(jìn)行說(shuō)明，如零件的粗糙度、技術(shù)要求等。在AutoCAD的“標(biāo)注”菜單和“標(biāo)注”工具欄中包含了一套完整的尺寸標(biāo)注和編輯命令，使用它們可以方便地標(biāo)注圖形上的各種尺寸，如線性尺寸、角度、直徑、半徑、坐標(biāo)、公差等，并且標(biāo)注的對(duì)象可以是平面圖形，也可以是三維圖形，如圖1-4所示。17

（5）渲染圖形在AutoCAD中，不僅可以使用“視圖”>“著色”菜單中的菜單項(xiàng)對(duì)圖形進(jìn)行簡(jiǎn)單地著色處理，還可以使用“視圖”>“渲染”菜單中的菜單項(xiàng)為圖形指定光源、場(chǎng)景、材質(zhì)，并進(jìn)行高級(jí)渲染，如圖1-5左圖所示。1819

（6）輸出圖形

在AutoCAD中，為了便于輸出各種規(guī)格的圖紙，系統(tǒng)提供了兩種工作空間，一種被稱為模型空間，用戶大部分的繪圖工作都在該空間完成；一種被稱為圖紙空間（布局），當(dāng)用戶在模型空間繪制好圖形后，可在圖紙空間設(shè)置圖紙規(guī)格、安排圖紙布局，以及為圖形加上標(biāo)題塊等信息，如圖1-5右圖所示。20（7）欣賞

2122232425263、CAD系統(tǒng)組成CAD系統(tǒng)CAD硬件系統(tǒng)CAD軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備系統(tǒng)軟件支撐軟件應(yīng)用軟件27CAD系統(tǒng)的硬件組成

◆計(jì)算機(jī)主機(jī)：CPU性能、內(nèi)存容量◆外存儲(chǔ)器：硬盤、軟盤、磁帶和光盤◆輸入設(shè)備：定位設(shè)備、數(shù)字化儀、圖像輸入設(shè)備◆圖形輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀28CAD系統(tǒng)的軟件組成◆系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)◆支撐軟件：ACTIA、UGI、Pro/ENGINEER/SolidWorks、AutoCAD◆應(yīng)用軟件：模具設(shè)計(jì)軟件、機(jī)械零件設(shè)計(jì)軟件、機(jī)床設(shè)計(jì)軟件、制造行業(yè)的專用軟件

29正確認(rèn)識(shí)CAD技術(shù)對(duì)CAD技術(shù)的正確認(rèn)識(shí)CAD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

◆減少繪圖勞動(dòng)量和直接設(shè)計(jì)費(fèi)用；◆降低設(shè)計(jì)難度，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量；◆縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率；◆易于修改設(shè)計(jì)，建立標(biāo)注圖及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)庫(kù)。

30CAD技術(shù)與及計(jì)算機(jī)繪圖的關(guān)系（1）CAD≠計(jì)算機(jī)繪圖計(jì)算機(jī)繪圖只是CAD的一項(xiàng)重要組成部門（2）CAD≈概念設(shè)計(jì)+結(jié)構(gòu)分析+構(gòu)件設(shè)計(jì)+施工圖繪制31蓬勃發(fā)展期（20世紀(jì)80~90年代）AutoCAD命令的調(diào)入AutoCAD的基本原理同其他CAD軟件類似，進(jìn)行工作時(shí)需要硬件及自動(dòng)繪圖儀。即在命令窗口中使用鍵盤直接輸入位于應(yīng)用程序窗口的最上面，用于顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的程序名及文件名等信息。蓬勃發(fā)展期（20世紀(jì)80~90年代）AutoCAD的基本原理同其他CAD軟件類似，進(jìn)行工作時(shí)需要硬件及自動(dòng)繪圖儀。◆幾何造型和圖形處理；單擊菜單欄中“文件”“新建”命令◆工程信息的合理存儲(chǔ)與有序管理；◆幾何造型和圖形處理；◆設(shè)計(jì)組件重復(fù)使用；◆計(jì)算機(jī)繪圖與工程文檔的輸出。例題：用三種不同的方式確定a、b兩點(diǎn)。鍵盤輸入：NEWComputerAidedEngineering計(jì)算機(jī)輔助工程4、AutoCAD的用戶界面

標(biāo)題欄下拉菜單工具欄繪圖區(qū)命令行狀態(tài)欄包括：標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、繪圖窗口、命令窗口和狀態(tài)欄組成1、標(biāo)題欄：位于應(yīng)用程序窗口的最上面，用于顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的程序名及文件名等信息。2、菜單欄

菜單欄位于標(biāo)題欄的下面，共有“文件”、“編輯”、“視圖”等11個(gè)下拉菜單。3、工具欄：工具欄是AutoCAD提供命令調(diào)用的一種快捷方式。4、繪圖窗口：繪圖窗口是用戶進(jìn)行繪圖的工作區(qū)域，所有的繪圖結(jié)果都反映正在這個(gè)窗口中。理論上講，AutoCAD的繪圖窗口是一個(gè)無(wú)限大的二維平面，默認(rèn)情況下，繪圖窗口顯示的是XY平面。5、命令窗口位于繪圖窗口的下面，用于記錄用戶輸入的各項(xiàng)命令，并顯示AutoCAD的各種提示信息。6、狀態(tài)欄狀態(tài)欄用于顯示AutoCAD的工作狀態(tài)，集成了最為常用的一些輔助工具。標(biāo)題欄菜單欄工具欄

36繪圖區(qū)37命令行與命令提示行狀態(tài)行38通過(guò)鍵盤直接輸入命令

即在命令窗口中使用鍵盤直接輸入

AutoCAD的英文全稱或簡(jiǎn)稱，輸入命令時(shí)不必區(qū)分英文字母的大小寫。通過(guò)菜單調(diào)用命令

即通過(guò)單擊各個(gè)下拉菜單中的某個(gè)菜單項(xiàng)來(lái)執(zhí)行某項(xiàng)AutoCAD命令。

AutoCAD命令的調(diào)入通過(guò)工具欄調(diào)用命令即通過(guò)單擊工具欄上的某個(gè)按鈕來(lái)執(zhí)行某項(xiàng)AutoCAD命令，前提是該工具按鈕所在的工具條必須處于開(kāi)啟狀態(tài)。5、AutoCAD圖形管理文件創(chuàng)建新圖形文件

單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“新建”按鈕

單擊菜單欄中“文件”“新建”命令

鍵盤輸入：NEW快捷鍵:Ctrl+N41坐標(biāo)系分為兩類，即直角坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系。直角坐標(biāo)系又稱為笛卡爾坐標(biāo)系，由一個(gè)坐標(biāo)為（0，0）的原點(diǎn)和X、Y、Z三個(gè)通