机械制图02-0计算机绘图

1、LOGO计计 算算 机机 绘绘 图图1主要内容主要内容CAD概述1AutoCAD概述2计算机绘图与手工绘图的比较342平面图形绘图示例挂轮架CAD的定义的定义vCAD C-Computer A-Aided D-Design（Drawing）v计算机辅助设计（Computer Aided Design,简称CAD）是利用计算机系统来辅助工程或产品设计的技术，是计算机科学与工程设计相结合所形成的新兴学科。v它将计算机迅速、准确地处理信息的特点与人类的创造思维能力及推理判断能力巧妙地结合起来，为现代设计提供了理想的手段。CAD的发展的发展CAD 技术随着计算机及其外围设备、图形输入输技术随着计算机及

2、其外围设备、图形输入输出设备、软件技术的发展而发展。出设备、软件技术的发展而发展。v 准备和诞生时期（准备和诞生时期（20世纪世纪5060年代）年代）电子管计算机电子管计算机1950 MIT 能够显示简单图形的图形显示器能够显示简单图形的图形显示器1958 Calcomp 滚筒式绘图机滚筒式绘图机2020世纪世纪5050年代末年代末美国MIT林肯实验室SAGESAGE战术防战术防空系统空系统5美国Calcomp公司研制出的世界上第一台滚筒式绘图机，使计算机辅助绘图仪开始代替人工绘图。7v蓬勃发展和进入应用的时期（蓬勃发展和进入应用的时期（ 20世纪世纪60年代）年代） 1962，Sutherl

3、and 研究出了研究出了Sketchpad交互式图交互式图形系统。形系统。 计算机及图形设备价格昂贵，技术复杂。计算机及图形设备价格昂贵，技术复杂。 计算机图形学的发展，如计算机图形学的发展，如Coons和和Bzier曲面曲面的曲的曲面理论对面理论对CAD曲面造型起了奠基作用曲面造型起了奠基作用 。 MIT的I.E.萨瑟兰德在其博士论文SKETCHPAD:一个人机通信的图形系统中首次提出计算机图形学、交互技术等新思想。这套能够通过使用光笔在屏幕上与计算机系统进行人机交互作业的系统被人们认为是CAD工业迈出的第一步 。9v广泛应用时期（广泛应用时期（ 20世纪世纪70年代）年代） 集成电路用于计

4、算机，使计算机平台的性能大为集成电路用于计算机，使计算机平台的性能大为提高。提高。 出现了以小型计算机为平台的出现了以小型计算机为平台的CADCAD系统。系统。 图形设备相继推出并完善。图形设备相继推出并完善。 图形软件和图形软件和CADCAD应用支撑软件不断得到充实与提应用支撑软件不断得到充实与提高高。v飞速发展时期（飞速发展时期（ 20世纪世纪80年代）年代） 出现了大规模与超大规模集成电路，使微机进入出现了大规模与超大规模集成电路，使微机进入市场。市场。 推出了以推出了以UNIXUNIX系统支撑的系统支撑的SUNSUN工作站。工作站。 图形软件更加成熟图形软件更加成熟 。v日趋成熟的时期

5、（日趋成熟的时期（ 20世纪世纪90年代）年代） 出现基于出现基于PC平台的价廉物美的平台的价廉物美的CAD系统。系统。 CAD系统的标准化：系统的标准化：OpenGL、IGES、STEP。 智能化智能化CAD系统。系统。 集成化集成化 。 科学计算可视化科学计算可视化、虚拟现实虚拟现实、虚拟制造虚拟制造。SGI 超级计算机SGI的silicon graphics octane2及02桌面工作站SGI octane2上运行的地理信息系统应用CATIA系统完成的设计可视化技术广泛应用于流体力学、有限元分析、医学、天气预报、海洋和空间探测等领域。已成为一种从海量的计算数据和测量数据中发掘其蕴含的自

6、然、物理现象和规律的新的通用手段。LOGO虚拟现实（虚拟现实（VRVR）技术）技术虚拟现实（虚拟现实（ Virtual RealityVirtual Reality，VR VR ）技术，融合了数字图像处理、计算技术，融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。推进了计算机技术的发展。虚拟现实系统就是要利用各种先进虚拟现实系统就是要利用各种先进的硬件技术及软件工具，设计出合的硬件技术及软件工具，设计出合理的硬件、软件及交互手段，使参理的硬件、软件及交互手段，使参与者能交互式

7、地观察和操纵系统生与者能交互式地观察和操纵系统生成的虚拟世界。成的虚拟世界。 管路设计管路设计强度分析强度分析结构分析结构分析数字预装配数字预装配CAMCAM装配过程仿真装配过程仿真装配过程仿真装配过程仿真二维CAD当代二维CAD软件二维编辑针对性应用(建筑,机械)AutoCAD实体造型曲面特征技术参数化技术变量化技术现代工程类三维CAD并行工程工程理论知识工程自由造型类三维CAD材质动画渲染效果图3DS MAXMAYASoftImage 3D工程特征设计系列控制加工分析CATIA/UG/I-DEAS/PRO-E /solidworks /solidEdgeCATIA系统应用I-DEAS开发的

8、打印机PT公司的Pro/Engineer系统CAD的应用概况的应用概况vCAD的设计对象： 机械、电气、电子、轻工和纺织产品 工程设计产品：工程建筑AEC （Architecture Engineering and Construction) 延伸到DCC（Digital Content Creation)机械CAD雪佛莱敞篷轿车曲面造型利用计算机辅助建筑设计(Computer Aided Architecture Design)完成的建筑及室内设计方案泰坦尼克号剧照 v 交互AutoCAD概述概述30v 美国Autodesk公司的产品 v 世界上用户量最多的数字化设计软件 世界500强 10

9、0%是它的用户 全球注册用户装机量已超过700万套 在我国制造业 70% 建筑业 90%v 广泛应用在机械、建筑、设计、电子、化工、室内装修、影视制作等方面v 其数据格式已成为行业的标准vAutoCAD自1982年问世以来，版本不断升级，功能不断增强。从R1.0R2.6，R92000版，从DOS到Windows，从纯粹的二维到三维。AutoCAD的基本功能的基本功能vAutoCAD自1982年问世以来，已经经历了十余次升级，其每一次升级，在功能上都得到了逐步增强，且日趋完善。也正因为AutoCAD具有强大的辅助绘图功能，因此，它已成为工程设计领域中应用最为广泛的计算机辅助绘图与设计软件之一。

10、主要由以下功能： 绘制与编辑图形 标注图形尺寸 渲染三维图形 输出与打印图形 绘制与编辑图形绘制与编辑图形v使用AutoCAD绘制的二维图形和三维图形 标注图形尺寸标注图形尺寸v使用AutoCAD标注的二维图形和三维图形 渲染三维图形渲染三维图形v使用AutoCAD进行的照片级光线跟踪渲染的效果 输出与打印图形输出与打印图形 vAutoCAD不仅允许将所绘图形以不同样式通过绘图仪或打印机输出，还能够将不同格式的图形导入AutoCAD或将AutoCAD图形以其他格式输出，增强了灵活性。因此，当图形绘制完成之后可以使用多种方法将其输出。例如，可以将图形打印在图纸上，或创建成文件以供其他应用程序使用

11、。 在在ANSYS中导入中导入AutoCAD模型模型 传统工程设计传统工程设计工作主要包括绘制零部件图形及各零部工作主要包括绘制零部件图形及各零部件尺寸和基准点的计算。件尺寸和基准点的计算。手工：v绘图精度差v速度较慢v图纸易损，不易长期保存v产品图修改比较困难Auto CAD软件：v 绘图精度好v 速度较快v 图形可保存在硬盘或移动存储器，方便管理v 修改图形容易、快速v Internet功能方便了企业内部管理和对外联系v 易于建立标准图和标准设计库手工绘图与计算机绘图手工绘图与计算机绘图 对比对比 v1按比例绘图按比例绘图 使用AutoCAD软件绘图时，按所选单位以 1:1 的比例绘制对象

12、。布局和打印图形时，可以指定任何比例。v2布置图形布置图形 在图纸上，布局受所用图纸大小的限制。使用 AutoCAD，则先在模型空间的工作环境中绘制设计或模型。然后在图纸空间的环境中为该模型创建布局。v3组织图纸信息组织图纸信息 使用 AutoCAD时，图层即相当于透明图纸。使用透明图纸，用户可以单独或组合显示、编辑和打印图层。v4建立绘图标准建立绘图标准 绘图时必须建立标准以进行有效的交流。图形的线型、线宽、文字、标注等方面要求始终遵守相关标准规定。使用 AutoCAD，可以通过创建可持续应用的样式（包括文字样式、标注样式和线型样式等），来确保符合国家标准或行业、公司的标准。v5高效绘图高效

13、绘图 更省力地绘图，更快速地修改：这是用户使用 CAD 的两个主要原因。AutoCAD提供了一整套绘图和编辑工具，可以消除重复劳动，使绘图不再是一件费时的工作。删删 除除镜镜 像像阵阵 列列旋旋 转转拉拉 伸伸修修 剪剪单点打断单点打断倒倒 角角分分 解解复复 制制偏偏 移移移移 动动缩缩 放放拉拉 长长延延 伸伸折折 断断倒倒 圆圆直直 线线多多 线线正多边形正多边形圆圆 弧弧样条曲线样条曲线插入块插入块点点面面 域域构造线构造线多义线多义线矩矩 形形圆圆椭椭 圆圆创建块创建块图案填充图案填充文字文字v6查看图形查看图形 CAD 的强大功能使用户可以方便地以不同的缩放比例快速查看设计的不同部

14、分，以创造最佳工作条件。 Auto CAD的工作流程的工作流程 利用利用AutoCAD绘绘图的一般操作流程图的一般操作流程启动启动AutoCAD，设置绘图环境，设置绘图环境绘制基本图形编辑修改图形添加标注添加标注添加文字添加文字控制显示图形控制显示图形存储文件输出图形效果图形效果命令行文本窗口工具栏菜单栏绘图窗口状态栏坐标系模版选项卡和布局选项卡十字光标垂直滚动条水平滚动条挂轮架绘制示例挂轮架绘制示例平面图形的绘制平面图形的绘制v图形分析 线段分析 已知线段 中间线段 连接线段步骤步骤1vAutoCAD中绘图环境设置 建立图层 建立轮廓线层、尺寸线层和中心线层，选择对应的建立轮廓线层、尺寸线层和中心线层，选择对应的线型和颜色。线型和颜色。v绘图环境的准备 打开绘制、编辑、尺寸标注等常用工具条。打开绘制、编辑、尺寸标注等常用工具条。 根据图样，打开端点、交点、圆心等根据图样，打开端点、交点、圆