机械制图CAD.

1、01第第1章章 CAD基础知识基础知识 图形是表达和交流技术思想的工具。随着计算图形是表达和交流技术思想的工具。随着计算机辅助设计技术的飞速发展和普及，越来越多的机辅助设计技术的飞速发展和普及，越来越多的工程设计人员开始使用计算机绘制各种图形，从工程设计人员开始使用计算机绘制各种图形，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。在目前的计算机绘确度差及劳动强度大等缺点。在目前的计算机绘图领域，图领域，AUTOCAD是使用最为广泛的计算机绘是使用最为广泛的计算机绘图软件。图软件。21. AutoCAD的基本概念的基本概念 CAD

2、(Computer Aided Design,CAD)计算计算机辅助设计，是指利用计算机软件及其相关硬件机辅助设计，是指利用计算机软件及其相关硬件设备帮助设计人员完成设计工作的一种技术方法。设备帮助设计人员完成设计工作的一种技术方法。包括对产品进行辅助设计、分析、修改和优化。包括对产品进行辅助设计、分析、修改和优化。它综合了计算机知识与工程设计知识，并且随着它综合了计算机知识与工程设计知识，并且随着计算机硬件性能和软件功能的提高而逐渐完善。计算机硬件性能和软件功能的提高而逐渐完善。由于由于CAD技术具有高效益、知识密集及更新快等技术具有高效益、知识密集及更新快等特点，所以其发展和应用水平已成为

3、衡量一个国特点，所以其发展和应用水平已成为衡量一个国家科学技术和工业现代化水平的重要标志。家科学技术和工业现代化水平的重要标志。3 AUTOCAD是一个交互式绘图软件，是用于二是一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图功能介绍及绘图原理，用户维及三维设计、绘图功能介绍及绘图原理，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享设计图形。共享设计图形。AUTOCAD软件具有完善的图形软件具有完善的图形绘制功能，具有强大的图形编辑功能，可以采用绘制功能，具有强大的图形编辑功能，可以采用多种方式进行二次开发或用户定制，可以进行多多种方式进行二次开发或

4、用户定制，可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力，种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力，支持多种硬件设备、操作平台，具有通用性和易支持多种硬件设备、操作平台，具有通用性和易用性，适用于各类用户。用性，适用于各类用户。4 AUTOCAD作为设计工作的一个重要工具已经作为设计工作的一个重要工具已经被广泛应用于科学研究、电子、机械、建筑、航被广泛应用于科学研究、电子、机械、建筑、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、农业气天、造船、石油化工、土木工程、冶金、农业气象、纺织、轻工及矿业工程等领域，并发挥着愈象、纺织、轻工及矿业工程等领域，并发挥着愈来愈大的作用。来愈大的作用。5 CAD

5、系统所应具备的主要功能包括：系统所应具备的主要功能包括： 几何造型和图形处理；几何造型和图形处理； 设计组件重复使用；设计组件重复使用； 简易设计修改和版本控制功能；简易设计修改和版本控制功能； 设计标注组件的自动生成；设计标注组件的自动生成； 无需建立物理原型的设计仿真模拟；无需建立物理原型的设计仿真模拟； 对设计对象的检验与优化；对设计对象的检验与优化； 工程信息的合理存储与有序管理；工程信息的合理存储与有序管理； 计算机绘图与工程文档的输出。计算机绘图与工程文档的输出。 6 CAE CAMCAPP PDM CAXComputer Aided Engineering 计算机辅助工程计算机辅

6、助工程Computer Aided Manufacture 计算机辅助制造计算机辅助制造Computer Aided Process Planning 计算机辅助工艺计划计算机辅助工艺计划Product Data Management 产品数据管理产品数据管理CAD、CAE、CAM、CAPP、PDM的统称的统称72 CAD技术起源发展、技术起源发展、功能介绍及绘图原理功能介绍及绘图原理 CAD技术起源与发展技术起源与发展 1.准备酝酿期（准备酝酿期（20世纪世纪50年代）年代） 2.初步应用期（初步应用期（20世纪世纪6070年代）年代） 3.蓬勃发展期（蓬勃发展期（20世纪世纪8090年代）

7、年代） 4.成熟完善期（成熟完善期（21世纪）世纪）8 CAD功能介绍及绘图原理功能介绍及绘图原理 AutoCAD是是AutoDesk公司开发的著名产品，公司开发的著名产品，现在已升级最新版本现在已升级最新版本AutoCAD2010，2011。该。该软件拥有强大的二维、三维绘图功能，灵活方便软件拥有强大的二维、三维绘图功能，灵活方便的编辑修改功能，规范的文件管理功能，人性化的编辑修改功能，规范的文件管理功能，人性化的界面设计等。利用它，设计人员可以轻松、快的界面设计等。利用它，设计人员可以轻松、快捷地进行精确设计，并从复杂繁重的绘图工作中捷地进行精确设计，并从复杂繁重的绘图工作中解放出来，节省

8、出更多时间用于设计，这也是使解放出来，节省出更多时间用于设计，这也是使用用CAD产品最根本的目的。产品最根本的目的。 9 目前，目前，AutoCAD由于其性能的优越，使用的方由于其性能的优越，使用的方便，已经为广大设计人员接受并广泛应用于以下便，已经为广大设计人员接受并广泛应用于以下4个方面：个方面： （1）土木建筑类：建筑规划、方案设计、施工图）土木建筑类：建筑规划、方案设计、施工图 设计、施工管理和各类工程图纸绘制与管理等。设计、施工管理和各类工程图纸绘制与管理等。 （2）机械类：设计机械产品。）机械类：设计机械产品。 （3）电子类：集成电路、印制电路板的设计等。）电子类：集成电路、印制电

9、路板的设计等。 （4）其他类：辅助设计、商标设计、军事、运输）其他类：辅助设计、商标设计、军事、运输 等。等。10 AutoCAD的基本原理同其他的基本原理同其他CAD软件类似，软件类似，进行工作时需要硬件及自动绘图仪。进行工作时需要硬件及自动绘图仪。AutoCAD的的工作实际上是进行大量的信息加工、管理和交换，工作实际上是进行大量的信息加工、管理和交换，也就是在设计人员初步够细、判断、决策的基础也就是在设计人员初步够细、判断、决策的基础上，由计算机对数据库中大量的设计资料进行检上，由计算机对数据库中大量的设计资料进行检索，根据设计要求进行一定的分析计算，将初步索，根据设计要求进行一定的分析计

10、算，将初步的设计结果显示在图形显示器上，以人及交互的的设计结果显示在图形显示器上，以人及交互的方式反复加以修改，经设计人员确认之后，在绘方式反复加以修改，经设计人员确认之后，在绘图仪或打印机上输出最后的设计结果。图仪或打印机上输出最后的设计结果。11 AutoCAD具有具有CAD软件所具有的一切基本功软件所具有的一切基本功能。使用能。使用AutoCAD用户能够绘制基本的二维图形、用户能够绘制基本的二维图形、三维图形，对二维图形、三维图形进行编辑，可三维图形，对二维图形、三维图形进行编辑，可以对二维图形进行精确的标注，对二维图形、三以对二维图形进行精确的标注，对二维图形、三维图形添加文字说明；可

11、以将绘制的图形打印输维图形添加文字说明；可以将绘制的图形打印输出，可以对图纸进行管理。出，可以对图纸进行管理。 12 （1） 绘制平面图形绘制平面图形 在在AutoCAD的的“绘图绘图”工具栏中提供了丰富的平面绘图工工具栏中提供了丰富的平面绘图工具，利用它们可以绘制直线、多段线、圆、矩形、多边形、椭圆具，利用它们可以绘制直线、多段线、圆、矩形、多边形、椭圆等基本图形，再借助于等基本图形，再借助于“修改修改”工具栏中的修改工具和工具栏中的修改工具和“标注标注”工具栏中的标注工具，便可以绘制出各种各样的平面图形，如图工具栏中的标注工具，便可以绘制出各种各样的平面图形，如图1-1所示。所示。13 （

12、2） 绘制轴测图绘制轴测图 使用使用AutoCAD也可以绘制轴测图，如图也可以绘制轴测图，如图1-2所示。轴测图实所示。轴测图实际上是二维图形，它采用了一种二维绘图技术来模拟三维对象沿际上是二维图形，它采用了一种二维绘图技术来模拟三维对象沿特定视点产生的三维平行投影效果，但在绘制方法上不同于一般特定视点产生的三维平行投影效果，但在绘制方法上不同于一般平面图形的绘制。如：在轴测图中，绘制的与平面图形的绘制。如：在轴测图中，绘制的与X、Y、Z轴平行的轴平行的直线要与水平线成直线要与水平线成30、150、90等角度，绘制的圆应呈椭等角度，绘制的圆应呈椭圆形等。圆形等。14 （3） 绘制三维图形绘制三

13、维图形 在在AutoCAD中，不仅可以将一些平面图形通过拉伸、设置标中，不仅可以将一些平面图形通过拉伸、设置标高和厚度转换为三维图形，还可以使用高和厚度转换为三维图形，还可以使用“绘图绘图” “曲面曲面”菜单中菜单中的菜单项绘制三维曲面、三维网格、旋转曲面等曲面，以及使用的菜单项绘制三维曲面、三维网格、旋转曲面等曲面，以及使用“绘图绘图” “实体实体”菜单中的菜单项绘制圆柱体、球体、长方体等菜单中的菜单项绘制圆柱体、球体、长方体等基本实体。如果再借助于基本实体。如果再借助于“修改修改”菜单中的有关工具，就可以绘菜单中的有关工具，就可以绘制出各种复杂的三维图形，如图制出各种复杂的三维图形，如图1

14、-3所示。所示。 1516 （4） 注释和标注图形尺寸注释和标注图形尺寸 对绘制的图形进行注释和标注尺寸是整个绘图过程中不可缺对绘制的图形进行注释和标注尺寸是整个绘图过程中不可缺少的一步。通过为图形加上注释，可对图形进行说明，如零件的少的一步。通过为图形加上注释，可对图形进行说明，如零件的粗糙度、技术要求等。粗糙度、技术要求等。 在在AutoCADAutoCAD的的“标注标注”菜单和菜单和“标注标注”工具栏中包含了一套工具栏中包含了一套完整的尺寸标注和编辑命令，使用它们可以方便地标注图形上的完整的尺寸标注和编辑命令，使用它们可以方便地标注图形上的各种尺寸，如线性尺寸、角度、直径、半径、坐标、公

15、差等，并各种尺寸，如线性尺寸、角度、直径、半径、坐标、公差等，并且标注的对象可以是平面图形，也可以是三维图形，如图且标注的对象可以是平面图形，也可以是三维图形，如图1-4所所示。示。17 （5） 渲染图形渲染图形 在在AutoCAD中，不仅可以使用中，不仅可以使用“视图视图” “着色着色”菜单中的菜单项菜单中的菜单项对图形进行简单地着色处理，还可以使用对图形进行简单地着色处理，还可以使用“视图视图” “渲染渲染”菜单中的菜单中的菜单项为图形指定光源、场景、材质，并进行高级渲染，如图菜单项为图形指定光源、场景、材质，并进行高级渲染，如图1-5左图左图所示。所示。1819 （6 6） 输出图形输出

16、图形 在在AutoCAD中，为了便于输出各种规格的图纸，系统提供了两种中，为了便于输出各种规格的图纸，系统提供了两种工作空间，一种被称为模型空间，用户大部分的绘图工作都在该空间工作空间，一种被称为模型空间，用户大部分的绘图工作都在该空间完成；一种被称为图纸空间（布局），当用户在模型空间绘制好图形完成；一种被称为图纸空间（布局），当用户在模型空间绘制好图形后，可在图纸空间设置图纸规格、安排图纸布局，以及为图形加上标后，可在图纸空间设置图纸规格、安排图纸布局，以及为图形加上标题块等信息，如图题块等信息，如图1-5右图所示。右图所示。20（7） 欣赏欣赏2122232425263、 CAD系统组成系

17、统组成CAD系统系统CAD硬件系统硬件系统CAD软件系统软件系统计算机计算机外围设备外围设备系统软件系统软件支撑软件支撑软件应用软件应用软件27 CAD系统的硬件组成系统的硬件组成 计算机主机：计算机主机：CPU性能、内存容量性能、内存容量 外存储器：硬盘、软盘、磁带和光盘外存储器：硬盘、软盘、磁带和光盘 输入设备：定位设备、数字化仪、图像输入设输入设备：定位设备、数字化仪、图像输入设 备备 图形输出设备：显示器、打印机、绘图仪图形输出设备：显示器、打印机、绘图仪28 CAD系统的软件组成系统的软件组成 系统软件：操作系统和编译系统系统软件：操作系统和编译系统 支撑软件：支撑软件：ACTIA、

18、UGI、Pro/ENGINEER/SolidWorks、AutoCAD 应用软件：模具设计软件、机械零件设计软件、应用软件：模具设计软件、机械零件设计软件、机床设计软件、制造行业的专用软件机床设计软件、制造行业的专用软件 29正确认识正确认识CAD技术技术 对对CAD技术的正确认识技术的正确认识 CAD技术的优点主要表现在：技术的优点主要表现在： 减少绘图劳动量和直接设计费用；减少绘图劳动量和直接设计费用； 降低设计难度，提高设计质量；降低设计难度，提高设计质量； 缩短设计周期，提高设计效率；缩短设计周期，提高设计效率； 易于修改设计，建立标注图及标准设计库。易于修改设计，建立标注图及标准设计

19、库。 CAD技术与及计算机绘图的关系技术与及计算机绘图的关系（1）CAD计算机绘图计算机绘图 计算机绘图只是计算机绘图只是CAD的一项重要组成部门的一项重要组成部门（2）CAD概念设计概念设计+结构分析结构分析+构件设计构件设计+施工图施工图 绘制绘制304、AutoCAD 的用户界面的用户界面 标题栏标题栏 下拉菜单下拉菜单 工具栏工具栏 绘图区绘图区 命令行命令行 状态栏状态栏包括：标题栏、菜单栏、工具栏、绘图包括：标题栏、菜单栏、工具栏、绘图窗口、命令窗口和状态栏组成窗口、命令窗口和状态栏组成1、标题栏：、标题栏： 位于应用程序窗口的最上面，用于位于应用程序窗口的最上面，用于显示当前正在

20、运行的程序名及文件显示当前正在运行的程序名及文件名等信息。名等信息。2、菜单栏、菜单栏 菜单栏位于标题栏的下面，共有菜单栏位于标题栏的下面，共有“文件文件”、“编辑编辑”、“视图视图”等等11个下拉菜单。个下拉菜单。3 3、工具栏：、工具栏： 工具栏是工具栏是AutoCADAutoCAD提供命令调用的一提供命令调用的一种快捷方式。种快捷方式。4 4、绘图窗口：、绘图窗口： 绘图窗口是用户进行绘图的工作区绘图窗口是用户进行绘图的工作区域，所有的绘图结果都反映正在这个窗域，所有的绘图结果都反映正在这个窗口中。理论上讲，口中。理论上讲，AutoCADAutoCAD的绘图窗口是的绘图窗口是一个无限大的二维平面，默认情况下，一个无限大的二维平面，默认情况下，绘图窗口显示的是绘图窗口显示的是XYXY平面。平面。5 5、命令窗口、命令窗口位于绘图窗口的下面，用于记录用户输位于绘图窗口的下面，用于记录用户输入的各项命令，并显示入的各项命令，并显示AutoCADAutoCAD的各种提的各种提示信息。示信息。6 6、状态栏、状态栏状态栏用于显示状态栏用于显示AutoCADAutoCAD的工作状态，的工作状态，集