計算機輔助設(shè)計（CAD）

二維與三維部分西北農(nóng)林科技大學(xué)2013春RSY第一章概論第一節(jié)計算機輔助設(shè)計（CAD）概述一、基本概念：

1、CAD2、CAM3、CAD/CAM

第二節(jié)AutoCAD2010操作環(huán)境一、關(guān)于AutoCAD2010版本的說明

自1982年Autodesk公司發(fā)布AutoCAD1.0至今已升級26次。現(xiàn)在AutoCAD2012為最新版本。每次新版本的推出主要是下述三方面的原因：1、解決舊版本中存在的程序缺陷（bug）；2、增加一些新的功能；3、使得操作界面更加人性化。不同版本間基本內(nèi)容是一樣的，學(xué)習(xí)中不可一味追求新的版本。二、AutoCAD2010中文版操作界面可以通過AutoCAD2010的“工作空間”工具欄進行三種操作界面的切換，分別是：二維草圖與注釋、三維建模、AutoCAD經(jīng)典。見下圖：“二維草圖與注釋”界面“AutoCAD經(jīng)典”界面由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、繪圖區(qū)域、命令窗口、狀態(tài)欄、工具選項板等組成。三、定制AutoCAD2010繪圖環(huán)境

1、設(shè)置繪圖界限（Limits命令），格式→繪圖界限；設(shè)置圖形單位（Units命令），格式→單位

2、狀態(tài)欄上的輔助作圖工具：捕捉、柵格、正交、極軸、對象捕捉、對象追蹤、

DUCS、DYN、線寬、模型/圖紙；

3、圖層的設(shè)置方法（包括顏色、線型、線寬、打印模式等）；四、二維點坐標(biāo)的輸入

1、直角坐標(biāo)（絕對直角坐標(biāo)、相對直角坐標(biāo)）如：80，50和@60，452、極坐標(biāo)（絕對極坐標(biāo)、相對極坐標(biāo)）如：100<32和@62<75

二維點坐標(biāo)共兩類四種，熟練掌握相對坐標(biāo)可以提高作圖效率。第二章基本繪圖命令一、AutoCAD命令執(zhí)行的三種方式1、從菜單執(zhí)行，如：繪圖→直線；2、從工具欄執(zhí)行，如點擊繪圖工具欄第一個按鈕執(zhí)行直線命令；3、從命令窗口執(zhí)行，如輸入LINE后回車或打空格鍵執(zhí)行直線命令，AutoCAD許多命令都有快捷命令，如輸入L回車執(zhí)行直線命令，輸入C回車執(zhí)行畫圓命令等，學(xué)習(xí)過程中記憶一些快捷命令對于作圖很有利。注意：命令輸入時不分大小寫。二、AutoCAD基本繪圖命令1、直線LINE2、射線RAY3、構(gòu)造線XLINE

注：射線和構(gòu)造線經(jīng)常用于作輔助線，繪圖時可專門設(shè)置輔助線圖層，以便管理。4、多線MLINE;多線樣式MLSTYLE（格式→多線樣式）5、多段線PLINE6、正多邊形POLYGON7、矩形RECTANG8、圓弧ARC9、圓CIRCLE10、圓環(huán)DONUT

注：在繪制圓或圓弧時如果條件很清楚，最好從菜單執(zhí)行。11、樣條曲線SPLINE12、橢圓(弧)ELLIPSE13、點POINT;點樣式DDPTYPE（格式→點樣式）補充：定數(shù)等分DIVIDE、定距等分MEASURE14、修訂云線REVCLOUD15、寬線TRACE16、徒手線SKETCH第三章基本編輯命令1、選擇對象的方法：基本方法：①點選；②框選：從左往右選、從右往左選（即交叉窗口）。另外還有：對象選擇模式OPTIONS；建立對象選擇集；重疊對象選擇；快速選擇對象QSELECT；對象編組GROUP；對象選擇過濾器FILTER；當(dāng)選擇對象時按下“V”鍵彈出的多種選擇方式等。2、夾點編輯：移動、拉伸、旋轉(zhuǎn)、鏡像、縮放3、編輯命令:

刪除ERASE、放棄UNDO和重做REDO、恢復(fù)OOPS、復(fù)制COPY、鏡像MIRROR、陣列ARRAY、偏移OFFSET、移動MOVE、旋轉(zhuǎn)ROTATE、比例縮放SCALE、拉伸STRETCH、拉長LENGTHEN、修剪TRIM、延伸EXTEND、打斷BREAK、合并JOIN、倒角CHAMFER、圓角FILLET、分解EXPLODE、多段線編輯PEDIT、樣條曲線編輯SPLINEDIT、多線編輯MLEDIT等。4、特性編輯：

特性PROPERTIES、特性匹配MATCHPROP、特性修改命令CHPROP、CHANGE。第四章圖案填充和插入圖像1、圖案填充命令（HATCH或BHATCH）可以進行圖案填充或漸變色填充，快捷命令是H

繪圖→圖案填充繪圖→漸變色命令使用過程中要注意：①邊界是否封閉；②孤島2、圖案填充編輯HATCHEDIT，圖案填充的分解3、在圖形中插入圖像的方法：插入→光柵圖像IMAGEATTACH

插入→圖像管理器IMAGE

注：通過“修改→對象→圖像→調(diào)整、質(zhì)量、透明、邊框”，可以進一步編輯插入的圖像。第五章文字與表格1、文字樣式設(shè)置STYLE（快捷命令為ST）2、文字注寫命令：單行文字DTEXT（或TEXT）快捷命令為DT

多行文字MTEXT快捷命令為T或MT

注意多行文字執(zhí)行過程中外部文件輸入文本、特殊文字輸入、查找和替換、改變大小寫等的操作方法。另外還有加速文字顯示QTEXT、文字拼寫檢查SPELL等命令。3、文字編輯DDEDIT4、表格TABLE、表格樣式TABLESTYLE第六章塊及外部參照1、創(chuàng)建塊BLOCK（快捷命令為B）2、插入塊INSERT（快捷命令為I）在插入塊對話框中點擊“瀏覽…”按鈕，可以把外部圖形文件當(dāng)做塊插入到當(dāng)前圖形文件中。3、寫塊命令WBLOCK（快捷命令為W）可以將對象或塊寫入到新圖形文件中。4、塊屬性定義ATTDEF，繪圖→塊→定義屬性屬性編輯ATTEDIT，修改→對象→屬性5、插入外部參照XATTACH，插入→外部參照管理外部參照XREF，插入→外部參照管理器第七章尺寸標(biāo)注

1、尺寸的組成尺寸線尺寸界線箭頭（尺寸終端）尺寸文字2、標(biāo)注規(guī)則應(yīng)遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)注意：應(yīng)給尺寸標(biāo)注專門設(shè)置一個圖層；一般在繪圖任務(wù)基本完成后調(diào)出“標(biāo)注”工具欄，集中對圖形進行標(biāo)注。3、尺寸樣式設(shè)定DIMSTYLE（快捷命令為D）“新建標(biāo)注樣式”對話框“標(biāo)注樣式管理器”對話框4、各種尺寸的標(biāo)注方法線性標(biāo)注DIMLINEAR、對齊標(biāo)注DIMALIGNED、弧長標(biāo)注DIMARC、坐標(biāo)標(biāo)注DIMORDINATE、半徑標(biāo)注DIMRADIUS、折彎標(biāo)注DIMJOGGED、直徑標(biāo)注DIMDIAMETER、角度標(biāo)注DIMANGULAR、快速標(biāo)注QDIM、基線標(biāo)注DIMBASELINE、連續(xù)標(biāo)注DIMCONTINUE、快速引線標(biāo)注QLEADER、形位公差標(biāo)注TORLERANCE、圓心標(biāo)記DIMCENTER“標(biāo)注”工具欄4、尺寸編輯DIMEDIT命令可以修改標(biāo)注文字的內(nèi)容，旋轉(zhuǎn)標(biāo)注文字，傾斜尺寸界線；DDEDIT命令可以修改標(biāo)注文字的內(nèi)容；DIMTEDIT命令可以修改標(biāo)注文字的位置；EXPLODE命令可以分解標(biāo)注的尺寸；DIMOVERRIDE命令可以替換尺寸變量。第八章顯示控制1、重生成REGEN和REGENALL（快捷命令為RE和REA），重畫REDRAW和REDRAWALL（一般情況自動執(zhí)行）；2、顯示縮放ZOOM（快捷命令為Z），實時平移PAN；3、鳥瞰視圖DSVIEWER（快捷命令為AV）；4、命名視圖VIEW（快捷命令為V）；5、平鋪視口VPORTS，可以切分成多個視口；6、顯示圖標(biāo)(UCSICON)、屬性(ATTDISP)、文本窗口(F2)，菜單可從“視圖→顯示→UCS圖標(biāo)、屬性顯示、文本窗口”操作；7、顯示精度VIEWRES，可提高圓弧或圓的平滑度；8、FILL命令是填充模式開關(guān)，使用后用REGEN命令刷新可看到效果，F(xiàn)ILL命令的功能同F(xiàn)ILLMODE變量。注：VIEWRES和FILL命令可以在“工具→選項”的“顯示”選項卡中操作。第九章設(shè)計中心、查詢及其他輔助功能

1、設(shè)計中心ADCENTER工具→設(shè)計中心，使用設(shè)計中心可以大幅提高作圖效率；

2、查詢命令（距離DISTANCE、面積AREA、質(zhì)量特性MASSPROP、列表顯示LIST、點坐標(biāo)ID、時間TIME、狀態(tài)STATUS、設(shè)置變量SETVAR等）；

“查詢”工具欄“查詢”菜單3、輔助功能（計算器CAL、清除PURGE、重命名RENAME、核查AUDIT、修復(fù)RECOVER、AutoCAD窗口的排列格式方式）。第十章圖形輸出了解模型空間、圖紙空間和浮動模型空間的概念。學(xué)會從圖紙空間和模型空間輸出圖形以及打印管理等有關(guān)命令和操作方法。1、模型空間輸出圖形PLOT2、圖紙空間布局方法，布局輸出圖形PLOT3、打印管理（打印選項、打印機驅(qū)動、打印機管理器PLOTTERMANAGER、打印樣式管理器STYLESMANAGER）4、頁面設(shè)置管理器，頁面設(shè)置的方法。圖形輸出實例：三維補充知識軸測圖和三視圖的畫法1、軸測圖的畫法①如何進入軸測圖作圖模式：草圖設(shè)置→等軸測捕捉畫軸測圖的方法：用F5切換等軸測上平面、右平面和左平面，注意配合使用柵格、正交等輔助作圖工具。②如何在軸測圖中寫字：注意理解兩個角度的含義，分別為上平面→﹢30°，﹣30°或﹣30°，﹢30°

右平面→﹢30°，﹢30°

左平面→﹣30°，﹣30°③如何在軸測圖中標(biāo)注尺寸：一般用對齊標(biāo)注，用傾斜使得尺寸界線對齊。2、三視圖的畫法注意斜﹣45°輔助線的作用：①保證長、寬、高的對齊關(guān)系；②確定第三個視圖的位置（通常是左視圖或俯視圖）。軸測圖畫法舉例三視圖畫法舉例三視圖畫法舉例（布局窗口）AutoCAD三維操作一、視點變換1、DDVPoint或VP（視圖→三維視圖→視點預(yù)置）2、VPoint或-VP（視圖→三維視圖→視點）3、3DOrbit或3DO（視圖→三維動態(tài)觀察器）“三維動態(tài)觀察器”工具欄“三維動態(tài)觀察器”右鍵菜單4、標(biāo)準(zhǔn)視圖（視圖→三維視圖→俯視、仰視、左視、右視、主視、后視、西南等軸測、西北等軸測、東南等軸測、東北等軸測）5、平面視圖Plan（視圖→三維視圖→平面視圖）視點變換操作的菜單位置二、三維圖素的不同顯示狀態(tài)1、著色Shade2、著色參數(shù)Shademode[二維線框(2D)/三維線框(3D)/消隱(H)/平面著色(F)/體著色(G)/帶邊框平面著色(L)/帶邊框體著色(O)]（注：等效于“著色”工具欄）3、消隱Hide或Hi（視圖→消隱）“著色”工具欄三、三維坐標(biāo)種類1、三維直角坐標(biāo)：如10，20，152、柱面坐標(biāo)：如10<45，2010表示該點在XY平面中的投影與原點之間的距離；

45表示該點在XY平面中投影和原點連線與X軸的夾角；

20表示該點在Z軸方向上的距離。3、球面坐標(biāo)：如18<60<3018表示該點距當(dāng)前UCS原點的距離；

60表示該點在XY平面中投影和原點連線與X軸的夾角；

30表示該點和原點連線與XY平面的夾角。注：加上相對坐標(biāo)，共有三類六種坐標(biāo)。四、世界坐標(biāo)系WCS與用戶坐標(biāo)系UCS1、對話框管理UCS：UCSMAN

（“工具→命名UCS”或“工具→正交UCS→預(yù)置”可以命名UCS、正交UCS和UCSICON設(shè)定）2、UCS命令

[新建(N)/移動(M)/正交(G)/上一個(P)/恢復(fù)(R)/保存(S)/刪除(D)/應(yīng)用(A)/?/世界(W)]3、控制坐標(biāo)系圖標(biāo)顯示方式UCSICON

（視圖→顯示→UCS圖標(biāo)）五、幾個相關(guān)的重要變量1、Facetres變量控制著色對象和渲染對象的平滑度（即表達曲面的小平面數(shù)），缺省為0.5，范圍0.01～10，調(diào)整時一般不超過52、Isolines變量控制顯示曲面的素線條數(shù)，缺省為4，范圍0～20473、Surftab1和Surftab2變量控制形成曲面網(wǎng)格M方向和N方向的數(shù)量，缺省為6，此值越大，則生成的曲面越光滑，精度越高，但會增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。六、相關(guān)知識1、View或V（視圖→命名視圖）如果輸入-View或-V，則可從命令行執(zhí)行：輸入選項[?/正交(O)/刪除(D)/恢復(fù)(R)/保存(S)/Ucs(U)/窗口(W)]

2、多視口設(shè)置（即平鋪視口）VPorts：把當(dāng)前工作空間設(shè)置為模型空間，然后設(shè)置視口MView：把當(dāng)前工作空間設(shè)置為圖紙空間，然后設(shè)置視口3、標(biāo)高ELEV

設(shè)置標(biāo)高和厚度，從而繪制三維圖形3、面域Region（繪圖→面域）七、繪制三維基本圖素1、繪制三維點Point（繪圖→點→單點或多點）2、繪制三維直線Line3、繪制三維射線Ray4、繪制三維多段線3DPoly（繪圖→三維多段線）

可繪制連續(xù)的多條直線，輸入點時，可輸入三維坐標(biāo)。注意：二維多段線PLine命令不接受三維坐標(biāo)，只能繪制二維多段線。三維多段線3DPoly實例：執(zhí)行3DPoly命令后，依次輸入下列點坐標(biāo)，即可繪制一條非閉合三維多段線。0,050,050,50,100,50,200,5,3045,5,4045,45,5010,45,6010,10,70回車八、繪制曲面1、繪制三維面3DFace（繪圖→曲面→三維面）三維面3DFace實例：執(zhí)行3DFace命令后，依次輸入下列點坐標(biāo)，繪制一正方體外殼。30,30,080,30,080,80,030,80,030,80,5080,80,5080,30,5030,30,5030,30,080,30,0回車注：命令Edge（繪圖→曲面→邊）用于修改三維面（3DFace）的邊的可見性。2、繪制三維網(wǎng)格3DMesh

（繪圖→曲面→三維網(wǎng)格）三維網(wǎng)格3DMesh

實例：執(zhí)行3DMesh命令后，分別輸入M、N方向上的網(wǎng)格數(shù)量都為4，依次輸入下列點坐標(biāo)，繪制三維網(wǎng)格。

50,0,070,0,090,0,0110,0,050,20,070,20,090,20,0110,20,050,40,3070,40,3090,40,30110,40,3050,60,1070,60,1090,60,10110,60,10回車3、繪制基本三維曲面（繪圖→曲面→三維曲面…）在彈出的對話框中，可以選擇繪制：長方體表面(B)/圓錐面(C)/下半球面(DI)/上半球面(DO)/網(wǎng)格(M)/棱錐面(P)/球面(S)/圓環(huán)面(T)/楔體表面(W)

注：與執(zhí)行3D命令效果等同。4、旋轉(zhuǎn)曲面Revsurf繞選定軸創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面

5、平移曲面Tabsurf沿路徑曲線和方向矢量創(chuàng)建平移曲面

6、直紋曲面Rulesurf在兩個對象之間創(chuàng)建曲面網(wǎng)格7、邊界曲面Edgesurf通過四個邊界對象創(chuàng)建孔斯曲面片網(wǎng)格

九、創(chuàng)建三維實體1、基本三維實體：

Box長方體，Sphere球體，Cylinder圓柱體

Cone圓錐體，Wedge楔體，Torus圓環(huán)體2、Extrude拉伸通過拉伸選定的對象（單一的多段線對象或一個面域）來創(chuàng)建實體。可以沿指定路徑拉伸對象或按指定高度值和傾斜角度拉伸對象。3、Revolve旋轉(zhuǎn)通過繞軸旋轉(zhuǎn)二維對象來創(chuàng)建實體。十、三維編輯1、布爾運算（針對面域或三維實體）

UNIon并集、Subtract差集、Intersect交集2、Slice剖切實體3、Section切割截面4、Interfere干涉5、Align對齊6、Rotate3D三維旋轉(zhuǎn)7、Mirror3D三維鏡像8、3DArray三維陣列9、Chamfer倒直角、Fillet倒圓角11、Solidedit三維實體編輯

使用Solidedit可以編輯實體對象，對它的面和邊進行拉伸、移動、旋轉(zhuǎn)、偏移、傾斜、復(fù)制、著色、分割、抽殼、清除、檢查或刪除操作。實體編輯自動檢查:SOLIDCHECK=當(dāng)前輸入實體編輯選項[面(F)/邊(E)/體(B)/放棄(U)/退出(X)]<退出>:

輸入面編輯選項[拉伸(E)/移動(M)/旋轉(zhuǎn)(R)/偏移(O)/傾斜(T)/刪除(D)/復(fù)制(C)/著色(L)/放棄(U)/退出(X)]<退出>:

輸入邊編