计算机辅助设计概述 第一章

1、授课教师授课教师:贾莉贾莉Tel-mail:计算机辅助设计计算机辅助设计 讲课前的几句话讲课前的几句话 纪律要求：纪律要求： 上课不得迟到、早退，更不得旷课。有事请履行请假手续。 请不要做与课程无关的事。 请将手机调成震动。 学习要求：学习要求： 不论是爱好，为以后的就业，或者是仅仅是通过这门课上课时，认真听课，积极参 与教学实践学习活动。 考核方式：考核方式： 平时上课、作业、上机70%，考试30%。 为什么要学习本门课为什么要学习本门课v 应用广泛，缩短和社会需求的距离，引导和培养制图实践能力。v 手工制图的局限性。v 专业的需要。（地图学，区域分析与规划等）v

2、人生的道路虽然漫长，但紧人生的道路虽然漫长，但紧要处常常只有几步，特别是要处常常只有几步，特别是当人年轻的时候。当人年轻的时候。 柳青柳青AUTOCAD的操作界面的操作界面 命令的使用命令的使用 设置绘图环境设置绘图环境 绘图方法绘图方法 坐标系的使用坐标系的使用 第第1章章 概述概述1、CAD是什么，能做什么是什么，能做什么u CAD就是计算机辅助设计的英文缩写，其英文全程为就是计算机辅助设计的英文缩写，其英文全程为Computer Aided Design。简称为简称为CAD。AutoCAD是由美国是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为微机上公司于二十世纪八十年代初为微机上应用

3、应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。为流行的绘图工具。 u 注：注：CAD并不是指并不是指CAD软件，更不是指软件，更不是指AutoCAD，而泛指一种使用计算机进行而泛指一种使用计算机进行辅助设计的技术，辅助设计的技术，AutoCAD仅是由仅是由AutoDesk公司开发的一个用于设计工作的软公司开发的一个用于设计工作的软件产品，也可以认为它是一个较为简单的件产品，也可以认为它是一个较为简单的CAD软件产品，而真正的软件产品，而真正的CAD是指更广是指更广泛意义上的计算机辅助设计，

4、所包括的范围很广，用计算机出图仅是它的一小部泛意义上的计算机辅助设计，所包括的范围很广，用计算机出图仅是它的一小部分功能。以一个常见的机械方面的分功能。以一个常见的机械方面的CAD软件为例，至少应包括三维模型建立、干软件为例，至少应包括三维模型建立、干涉情况检查、运动结构分析、强度和刚度计算、各视图生成、与数控加工中心的涉情况检查、运动结构分析、强度和刚度计算、各视图生成、与数控加工中心的数据接口转换以及各种工艺文件和套表的生成等等。相对来说，数据接口转换以及各种工艺文件和套表的生成等等。相对来说，AutoCAD的使用的使用较为简单，而较为简单，而CAD软件的使用则较为复杂软件的使用则较为复杂

5、. 1.1 CAD的简介的简介 AUTOCAD有着广泛的应用领域，在全球500强企业中有90%的企业均使用它来做辅助设计，在世界上其已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化的重要标志之一。它广泛应用于：v 机械、建筑（如施工图）、电子、冶金、化工等设计制图v 城市规划设计v 室内设计与室内装潢设计v 航空、航海图v 服装设计与裁剪v 舞台置景与剧院灯光设计v 印刷排版v 三维动画广告与影视特技等一般意义上讲，一般意义上讲，AutoCAD是一个用于是一个用于工程设计工程设计的软件的软件 最广泛应用于机械、电子、土木、建筑、航空、航天、轻工、纺织等专业最广泛应用于机械、电子、土木、建筑、航空、航天

6、、轻工、纺织等专业 业界应用最广泛，功能最强大的通用型辅助设计绘图软件业界应用最广泛，功能最强大的通用型辅助设计绘图软件主要用于二维绘图，也具备有限的三维建模能力（多是在二维的基础上）主要用于二维绘图，也具备有限的三维建模能力（多是在二维的基础上）使用使用AutoCAD标注的二维图形和三维图形标注的二维图形和三维图形 2、AUTOCAD的发展史的发展史进一步完善阶段 AutoCAD 2002(R15.6)2001年6月 AutoCAD 2004(R16.0)2003年3月 AutoCAD 2005(R16.1)2004年3月 AutoCAD 2006(R16.2)2005年3月 AutoCAD

7、 2007(R17.0)2006年3月 AutoCAD 2008(R17.1)2007年3月 完善阶段 AutoCAD R131996年6月 AutoCAD R141998年1月 AutoCAD 20001999年1月 初级阶段 AutoCAD 1.01982年11月 AutoCAD 1.21983年4月 AutoCAD 1.31983年8月 AutoCAD 1.41983年10月 AutoCAD 2.01984年10月 发展阶段 AutoCAD 2.171985年5月 AutoCAD 2.181985年5月 AutoCAD 2.51986年6月 AutoCAD 9.01987年9月 Auto

8、CAD 9.03 3、AUTOCAD的特点的特点 AUTOCAD是一种通用的计算机辅助设计软件，它能根据用户的指是一种通用的计算机辅助设计软件，它能根据用户的指令迅速而准确地绘制出所需要的图形，具有易于校正错误以及大批量令迅速而准确地绘制出所需要的图形，具有易于校正错误以及大批量修改图形而无需重新绘制的特点，并能输出清晰、准确的图纸，是手修改图形而无需重新绘制的特点，并能输出清晰、准确的图纸，是手工绘图根本无法比拟的一种高效设计绘图工具软件。工绘图根本无法比拟的一种高效设计绘图工具软件。v 高效率高效率v 高精度高精度v 高智能高智能4、AUTOCAD的主要功能的主要功能-1 用户可以通过输入

9、命令、参数、工具按钮、执行菜单命令等方法绘制出各种基本图形来设计出各种复杂的工程图。AUTOCD提供了点、直线段、圆、圆弧、多段线、多边形等基本的绘图工具。 CAD向用户提供了非常丰富而强大的图形编辑功能，这正是CAD强大功能的具体体现，它几乎可以做你想做的任何事情，（修改、删除、移动、旋转、复修改、删除、移动、旋转、复制、偏移、修剪制、偏移、修剪） AUTOCAD不仅是一个优秀的图形设计处理工具，其实它还拥有强大的图文混排的功能，其图文混排十分灵活。AUTOCAD的主要功能的主要功能-2 为缩短设计的周期，提高设计的速度，CAD提供了十分灵活强大的辅助作图功能，具体体现在提供了栅格、正交、极

10、轴、对象捕捉及追踪等功能。（缩放、平移等动态观察功能缩放、平移等动态观察功能） 人工作图中尺寸标注是一件非常麻烦的事，但在CAD中确变得异常轻松，它能实现自动标注尺寸。 在工程制图中，人工绘制正等轴测图是非常困难的事，CAD提供了正等轴测图绘图环境，用CAD能高速、准确的完成各类复杂正等轴测图的绘制。AUTOCAD的主要功能的主要功能-3 从AUTOCAD R12版开始，CAD就开始增加了三维建模功能，到R14版，就已经提供了非常强大的三维建模功能，到R2000版本时，其三维建模功能更加完善。 AUTOCAD可以任意调整图形在显示器上的显示比例以方便观察图形的全貌或局部。也可以向绘图仪或打印机

11、输出图纸，并提供极好的打印效果。 AUTOCAD是一个全开放式软件，用户可以在其基础上进行二次开发得到更专业的专业CAD，比如现在市面上流行的建筑CAD、机械CAD、服装CAD、电气电子CAD等。 提高绘图效率，对于经常使用到提高绘图效率，对于经常使用到的一些图形对象组可以定义成块并且附加上从属于它的文的一些图形对象组可以定义成块并且附加上从属于它的文字信息，需要的时候可反复插入到图形中，甚至可以仅仅字信息，需要的时候可反复插入到图形中，甚至可以仅仅修改块的定义便可以批量修改插入进来的多个相同块修改块的定义便可以批量修改插入进来的多个相同块可以可以根据颜色、线型、线宽分类管理图线，并可以控制图

12、形的根据颜色、线型、线宽分类管理图线，并可以控制图形的显示或打印与否显示或打印与否可对指定的图形区域进行图案填充可对指定的图形区域进行图案填充提供在图形中书写、编辑文字的功能提供在图形中书写、编辑文字的功能AUTOCAD的主要功能的主要功能-41.3 AutoCAD软件及操作基础软件及操作基础 1.3.1 AutoCAD AutoCAD的启动与界面介绍的启动与界面介绍 1、 AutoCAD 的启动的启动有很多种方法，这里只介绍常用的有很多种方法，这里只介绍常用的3种方法：种方法： 1）. 通过桌面快捷方式 最简单的方法是直接用鼠标双击桌面上的AutoCAD 2008快捷方式图标，即可启动Aut

13、oCAD 2008，进入AutoCAD 2008工作界面。 2）. 通过【开始】菜单从任务栏中，选择【开始】菜单，然后单击【所有程序】|【Autodesk】|中的AutoCAD 2008的可执行文件，也可以启动AutoCAD 2008。 3）. 通过文件目录启动AutoCAD 2008 双击桌面上的【我的电脑】快捷方式，打开【我的电脑】对话框，通过AutoCAD 2008的安装路径，找到AutoCAD 2008的可执行文件，也可以打开AutoCAD 2008。 AutoCAD2008桌面图标AutoCAD2008启动时的展示画面2、 “启动启动”对话框的设置与应用对话框的设置与应用 用任意一种

14、方法启动AutoCAD 2008后，首先显示的是启动画面，然后自动进入如图所示的系统【启动】对话框，从中可以按需要进行初始绘图环境的设置。 该对话框上方有四个选项卡，分别是【打开图形】选项卡、【从草图开始】选项卡、【使用样板】选项卡和【使用向导】选项卡。这四个选项卡分别提供了4种开始绘图的方式。 1）【打开图形】选项卡）【打开图形】选项卡 单击【启动】对话框中的【打开图形】按钮，可打开已有的图形文件，如图所示。 用户可从【选择文件】列表中列出的最近使用过的图形文件中选择文件，也可单击【浏览】按钮，从【选择文件】对话框中打开未列出的图形文件。2）【从草图开始】选项卡单击【启动】对话框中的【从草图

15、开始】按钮，系统会弹出如图所示的对话框。在该对话框中，用户可以选择“英制”或“公制”测量单位。我国实行“公制”的测量制式。3）【使用样板】选项卡）【使用样板】选项卡单击【启动】对话框中的【使用样板】按钮，系统会弹出如图所示的对话框。样板图文件为.dwt文件，AutoCAD 2008提供了许多样板文件，用户可以选择已有的样板文件，也可以根据需要创建自己的样板文件。4）【使用向导】选项卡）【使用向导】选项卡单击【启动】对话框中的【使用向导】按钮，系统会弹出如图所示的对话框。该对话框提供了【高级设置】和【快速设置】两种向导方式，下面分别作一介绍：3 AUTOCAD的工作界面的工作界面v 选择前面介绍

16、的任意一种方法进入AUTOCAD的工作界面。v 或采用缺省设置的公制方式进入AUTOCAD工作界面。 标题栏 菜单栏 状态栏 文本窗口 与命令行 “面板”选项板 绘图窗口 十字光标 坐标系 模型选项卡和布局选项卡 工具栏 AutoCAD 的工作界面包括标题栏、下拉菜单栏、工具栏、绘图区、命令行窗口和状态栏等部分。 1 ） 标题栏标题栏2）、菜单栏）、菜单栏 命 令 后 跟 有 “ ” ， 表 示 该 命 令下 还 有 子 命 令 命 令 后 跟 有 “ ” ， 表 示 执 行 该命 令 可 打 开 一 个 对 话 框 命令后跟有快捷键，表示直接按 快 捷 键 即 可 执 行 相 应 命 令 命

17、令后跟有组合键，表示打开该菜单时，按下组合键即可执行 相 应 命 令 命令呈现灰色，表示该命令在当 前 状 态 下 不 可 使 用 （1）工具栏的状态工具栏的状态v 固定工具栏固定工具栏 不显示工具栏的名称，最左端有一句柄，一般在作图窗口周不显示工具栏的名称，最左端有一句柄，一般在作图窗口周边固定。边固定。v 浮动工具栏浮动工具栏 由句柄进行浮动，可显示工具栏的名称由句柄进行浮动，可显示工具栏的名称v 弹出工具栏弹出工具栏 右下角有三角标志右下角有三角标志（2） 关闭和打开工具栏关闭和打开工具栏（3）自定义工具栏）自定义工具栏3）、工具栏）、工具栏4） 绘图区绘图区 5）命令行与文本窗口）命令

18、行与文本窗口 方法如下：方法如下： 1.单击下拉菜单栏中的【工具】|【选项】命令，弹出【选项】对话框。 2.选择【显示】选项卡，单击【窗口元素】组合框中的【颜色】按钮，弹出【颜色选项】对话框，如图1-15所示。 3.在【窗口元素】下拉列表中选择要改变的窗口元素，可改变任意窗口元素的颜色，默认为【模型空间背景】。 4.单击【颜色】下拉列表框，在展开的列表中选择【白色】。 5.单击【应用并关闭】按钮，返回【选项】对话框。 6.单击【确定】按钮，将绘图窗口的颜色改为白色。绘图区颜色的改变绘图区颜色的改变 当按钮处于凹下状态时，表示该按钮处于打开状态，再次单击该按钮，可关闭相应按钮。 坐 标 捕 捉

19、模 式 正 交 模 式 对 象 捕 捉 模 式 线 宽 控 制 栅 格 模 式 极 轴 模 式 对 象 追 踪 模 型 或 图 纸 空 间 动 态 输 入 锁 定 注 释 比 例 状 态 行 菜 单 允 许 /禁 止 动 态UCS 清 除 屏 幕 注 释 可 见 性 自 动 缩 放 6） 状态行状态行 7） 面板面板1 、 命令的输入方式命令的输入方式p从下拉菜单中直接执行命令。p单击工具按钮：用鼠标在工具条上单击代表相应命令的工具按钮。p屏幕菜单输入（工具/选项)p在命令提示输入区用键盘直接输入命令。p快捷菜单操作（右击鼠标左键）p重复执行命令：用空格或回车键重复执行上次所用命令。1.3.4

20、 AUTOCAD命令的操作命令的操作命令的终止方式命令的终止方式v 正常终止：命令正常执行完后将自动终止v 在命令执行过程中按“ESC”键v 从菜单或工具条上调用另一个非透明命令时，将自动终止当前正在执行的大部分命令。v 注意：一般命令执行过程中，如调用的是透明命令，将不会终止当前命令的执行。2、 命令的类型命令的类型命令：普通命令和透明命令v 透明命令的理解及含义 透明命令是可以在不中断其他命令的情况下被执行的命令.例如zoom命令就是一个典型的透明命令v 透明命令使用结束后，会重新回到一般命令的执行过程中透明命令使用结束后，会重新回到一般命令的执行过程中 v 透明命令的操作方法： 1）、从

21、工具行或功能状态行上直接单击透明命令 2）、从键盘上键入v 常用的透明命令：ZOOM、PAN、SNAP、ORTHO、GRID、HELP等v鼠标功能键的应用鼠标功能键的应用: 左键左键_选择对象、执行命令选择对象、执行命令 右键右键确认，相当于回车键确认，相当于回车键 滚轮滚轮放大缩小功能放大缩小功能鼠标功能键鼠标功能键1、坐标系统、坐标系统 1）、世界坐标系）、世界坐标系 在AUTOCAD中，是使用笛卡儿坐标系来确定“点”的位置的，通常情况下，其坐标原点是位于图纸左下角的，X轴为水平轴，其方向是向右的；Y轴为垂直轴，其方向是向上的；Z轴方向垂直于XOY平面，指向用户绘图者为正向，这样定义的坐标

22、系称为世界坐标系，简称为WCS。其英文全称为：World coordinate systemXYZoXYoZ1.3.5 坐标系统和坐标的输入坐标系统和坐标的输入2）、用户坐标系）、用户坐标系 用户在WCS下定义的相对于它的不同的坐标系称为用户坐标系，简称为UCS。其英文全称为：User coordinate systemYXYoYoXAB O O 1）绝对坐标）绝对坐标 绝对直角坐标绝对直角坐标 即通常所说的笛卡儿坐标系，其坐标原点在图纸左下角，在WCS系统下，其用（X，Y，Z）表示。在XOY平面上，因Z=0，通常可直接写为（X，Y）。XYoZA123246B则：A（2，1）B（6，3）2、坐

23、标的表示方法、坐标的表示方法笛卡儿（直角）坐标系1234567- 4 - 3 - 2 - 11234567- 1- 2- 3原 点 （0 , 0）YX7 , 5- 3 , 2 绝对极坐标绝对极坐标 在WCS下，为确定某一点的位置，用该点相对于原点的距离L和原点与该点的连线与X轴正方向的夹角来表示。写为（L）XYoZAB则：如：L1=31=45A（345）极坐标系极坐标系12345原 点 （0,0）41355302) 相对坐标相对坐标 相对直角坐标相对直角坐标 是指相对于前一点的坐标，即相对于前一点在X方向及Y方向的位移，其表示方式是在绝对直角坐标的前面加这个符号，写为（ x,y）。XYoZAB

24、已知条件：A（a，b）B（0，8）DC长方形ABCD，其长AD=BC=15 AB=CD=8C（15，0）D（0，-8） 相对极坐标相对极坐标 是指相对于前一点的坐标，即相对于前一点的距离L和两点的连线（方向方向）与X轴正向正向的夹角 确定，其表示方式是在绝对极坐标的前面加这个符号，写为（ L）。XYoZABDC已知条件：折线段ABCD，其长AB=10 BC=11 CD=9 A：任意点B（1060）C（110）D（9-30）3、点的定位、点的定位v 移动鼠标定点移动鼠标定点 移动鼠标选点，单击鼠标确定。移动鼠标选点，单击鼠标确定。 动态直角坐标动态直角坐标 显示当前光标的绝对坐标值显示当前光标的

25、绝对坐标值 动态极坐标动态极坐标 显示相对于上一个点的相对距离和角度，坐标值随时显示相对于上一个点的相对距离和角度，坐标值随时更新。更新。v 输入坐标定点输入坐标定点 用键盘在命令执行过程中输入点的坐标值确定点。用键盘在命令执行过程中输入点的坐标值确定点。v 直接给定距离定点直接给定距离定点 用鼠标导向，从键盘上直接输入相对于前一点用鼠标导向，从键盘上直接输入相对于前一点的距离，回车确认定点。的距离，回车确认定点。v 捕捉、追踪选点定点捕捉、追踪选点定点 利用利用CAD提供的高级功能捕捉图形的几何特提供的高级功能捕捉图形的几何特征点定点。征点定点。1.3.6 文件的基本操作文件的基本操作 u

26、u 1. 创建新图形文件 使用样板使用样板 : AUTOCAD提供任何现有的图形都可以作为样板提供任何现有的图形都可以作为样板,且该图形所且该图形所有的设置将应用到新的图形中有的设置将应用到新的图形中,新图形的修改不会影响样板新图形的修改不会影响样板.注注: 1、可用企业和项目标准一致的设置和图形元素、可用企业和项目标准一致的设置和图形元素 如：标题栏、文本、精度等如：标题栏、文本、精度等 2、可以避免许多重复的操作（相同绘制，相同设置等）、可以避免许多重复的操作（相同绘制，相同设置等） 3、AUTOCAD提供的样板文件中，以提供的样板文件中，以Gb-a0、Gb-a1、Gb-a2、 Gb-a3

27、、Gb-a4开头的样板文件的图幅尺寸分别与开头的样板文件的图幅尺寸分别与0号、号、 1号、号、 2号号 、 3号、号、4号图形的图幅相对应。号图形的图幅相对应。 如何创建样板？如何创建样板？ （TEMPLATE） 2、 打开图形文件打开图形文件 查看 | 预览 3、保存图形文件、保存图形文件 ,保存的时候注意文件的类型）保存的时候注意文件的类型） AutoCAD默认的文件格式为默认的文件格式为 .dwg 文件文件 。 根据需要保存为其他格式的文件。根据需要保存为其他格式的文件。 .dwg格式：格式： 标准标准AutoCAD各版本的图形格式。由于低版本的图形各版本的图形格式。由于低版本的图形文件

28、可以在高版本下打开，但是高版本的文件不能在低版本下打开文件可以在高版本下打开，但是高版本的文件不能在低版本下打开，当需要在装有不同版本的计算机上使用文件时，可以选择较低的，当需要在装有不同版本的计算机上使用文件时，可以选择较低的版本存储图形。版本存储图形。 .dws格式：格式：用来创建定义图层特性、标注样式、线型和文字样式的用来创建定义图层特性、标注样式、线型和文字样式的标准文件。标准文件。 .dwt格式格式：图形样板文件。通常可能包含预定义的图层、标注样式：图形样板文件。通常可能包含预定义的图层、标注样式、文字样式和视图等。系统定义的样板文件保存在、文字样式和视图等。系统定义的样板文件保存在

29、 template 目录目录中，也可以定制用户自己的样本文件以提高绘图效率。中，也可以定制用户自己的样本文件以提高绘图效率。 .dxf格式格式：被广泛支持的矢量图形格式，文件可以直接采用文本编：被广泛支持的矢量图形格式，文件可以直接采用文本编辑器阅读。它用于在应用程序之间共享图形数据。目前辑器阅读。它用于在应用程序之间共享图形数据。目前dxf格式是格式是许多图形软件相互之间交换数据的一种格式，如许多图形软件相互之间交换数据的一种格式，如Corel Draw、3DS MAX和和AutoCAD等都支持等都支持dxf格式格式加密保护绘图数据加密保护绘图数据 4. 4. 局部打开与加载文件局部打开与加

30、载文件 在在AutoCADAutoCAD界面中单击界面中单击“文件文件”下拉菜单，选择下拉菜单，选择“打打开开(O)”(O)”；在打开的；在打开的“选择文件选择文件”对话框中首先选择一个图对话框中首先选择一个图形文件，再单击形文件，再单击“打开打开”按钮旁边的箭头，在展开的菜单按钮旁边的箭头，在展开的菜单中单击中单击“局部打开局部打开”，如图，如图1-191-19所示。所示。 1 单 击 文 件 2 单 击 按 钮 选 择 局 部 打 开 图图1-19 在在“选择文件选择文件”对话框中选择局部打开对话框中选择局部打开 绘图环境设定绘图环境设定 绘制图形绘制图形: : 标注尺寸标注尺寸 绘制剖面线绘制剖面线 定义和插入图幅定义和插入图幅 保存图形、按比例输出图形保存图形、按比例输出图形1. 按照实际图形按照实际图形1:1绘图绘图2.2.在绘图的过程中应注意随时保存图形文件在绘图的过程