第11章计算机绘图11.1概述计算机绘图是一门研究如何以计算机为工具，来实现图形的存储与处理、显示与输出的一项技术。计算
机绘图系统由两部分组成：计算机硬件系统及软件系统。硬件系统包括主机、图形输入及输出设备。常见的图形输入设备有：鼠标、键盘、光笔、扫
描仪等。常见的图形输出设备有：显示器、打印机和绘图机等。软件系统包括系统软件、绘图应用软件及客户软件等。计算机绘图具有极高的
绘图精度和效率；便于产品图形信息的保存、修改及处理，使设计过程直观，使工程技术人员从繁冗的手工绘图中解脱出来。因此，计算机绘图已成
为科研、教育、国防和民用等诸多领域不可缺少的辅助绘图和设计手段，也是现代工程技术人员必须掌握的基本技能之一。选用AutoCAD
软件AutoCAD是美国AutoDesk公司1982年推出的微机辅助绘图软件。它是一个通用的交互式绘图软件包。十几年来,版本不
断更新,从AutoCADR1.0至AutoCAD2005,已作了多次重大修改,从二维绘图发展成真三维设计及实体造型,功能日趋完善
、越来越强。在机械、建筑、电子等领域得到广泛的应用。因此，以AutoCAD2004版本来介绍计算机绘图的基本方法11.2A
utoCAD的基本知识AutoCAD的工作界面(1)标题栏(2)下拉菜单和光标菜单(3)工具栏(4)绘图窗口(5)命令提示窗
口(6)滚动条(7)状态栏2.AutoCAD的基本操作AutoCAD的基本操作主要包括：（1）启动和退出（2）图
形文件管理1).建立新图形文件2).打开图形文件3).保存图形文件(3)绘图辅助工具1).图形的显示
命令:2)．栅格与捕捉3).对象捕捉4).极轴追踪5).对象追踪6).正交(4)命令的输入方法Aut
oCAD2004提供的命令输入的常用方法有以下三种：1）利用下拉菜单输入用鼠标点击下拉菜单中的绘图菜单，再选取不同的绘图命令。
2）利用工具栏输入用鼠标点击工具栏上的不同图标，可输入不同的绘图命令。3）利用键盘输入在命令行窗口中的“命令”提示下，输入相应
命令的全称或简称后回车，即可执行该命令。键盘是输入文本对象、精确坐标值及各种命令参数值的唯一方法。(5)命令的重复输入
需重复执行前一步所执行过的命令时，可以在命令提示状态下直接回车即可；或在绘图区单击鼠标右键，选择快捷菜单中的“重复”命令。(
6)终止命令的方法需结束正在执行的命令时，可按“Esc”键来终止命令的执行。对象的选择方法在进行图样的绘制、编辑修改时
，经常需要从所绘制的图形中选择某些要进行操作的图元对象（如直线、圆、圆弧、文字等），此时十字光标变成一个小方框（又称拾取框）。Au
toCAD提供了多种选择对象的方式，常用的选择方式有以下几种：1）直接点选2）窗口方式3）交叉窗口方式4）全选(8)
数据的输入方法1)．点的表示方式点的位置坐标的表示方式有两种：(1)直角坐标（X，Y）绝对直角坐标的输入格式是：X，
Y相对直角坐标的输入格式是：@X，Y(2)极坐标（极半径，极角）绝对极坐标的输入格式是：R＜α相对极坐标的输入格式是
：@R＜α绝对坐标值是指目标点相对于原点的坐标值。相对坐标值是指目标点相对于当前点的坐标值。点的输入方法AutoCAD
2004提供了四种准确输入点的坐标的输入方法：①利用键盘输入点的坐标值②利用光标在屏幕上拾取点③利用对象捕捉确定点④利用
方向距离法确定点角度的表示方式与输入格式AutoCAD中所用的角度一般以“度”为单位（也可以选用其它单位），系统默认X轴的正方向
角度为零，并且角度的增加是以逆时针方向来计算的，即:逆时针为正角，顺时针为负角。角度的输入可通过键盘直接输入角度数值。例如：要
输入30°，只需在指定角度提示符下输入“30”即可。(11)距离和其他数据的输入当系统提示要求输入距离或半径、直径等数据时，
可以直接从键盘输入相应的数值。(11)图层、颜色、线型和线宽的设置图层是AutoCAD的重要绘图工具之一，它像一张没有厚度的
透明纸，可以在上面绘制图形。一幅图形中，既有各种线型要素，如:粗实线、细实线、点划线、虚线等，又有尺寸、文字、图例符号等要素，为了
便于组织和管理图形的各种要素，用AutoCAD绘制图形时可设置多个图层，各层之间完全对齐，每种相同的图形要素放在同一图层上，这些图
层叠放在一起就构成了一幅完整的图形。每个图层用户可以设置相应的图层名、颜色、线型、线宽及打印样式，同时，还可以通过图层控制开关来控
制各自的显示/关闭、冻结/解冻、锁定/解锁、打印/不打印，从而方便绘图和编辑。应用时激活图层特性管理器，在弹出的“图层特性管理器”
对话框中，可进行如新建图层、设置各图层特性和状态等操作。第12章二维绘图12.1基本绘图命令命令名 功能
菜单位置LINE画直线命令Draw CIRCLE画整圆命令Draw ARC画圆弧命令Draw PLINE画多义线命令
Draw POINT画点命令Draw POINTSTYLE设置点的大小和式样命令FormatELLIPSE画椭圆命令Dr
aw POLYGON画正多边形命令Draw DONUT画圆环命令Draw 基本绘图命令（续）命令名 功能
菜单位置SOLID画实心体命令Draw TRACE画加宽线命令DrawSPLINE画样条曲线DrawHATCH画剖面线命
令Draw TEXT写文本命令Draw DTEXT动态写文本命令Draw QTEXT快显文本命令Draw STYLE文本字样
命令Format 12.2基本编辑命令命令名 功能 菜单位置 ERASE删除画好的部分或全部图形M
odify MOVE将选定图形位移Modify COPY复制选定图形Modify ROTATE旋转选定图形Modify MI
RROR画出与原图对称的镜像图形Modify SCALE将图形按给定比例放大或缩小Modify STRETCH 将图形的选定部分进
行拉伸或变形Modify EXTEND 将直线或弧线延伸到指定边界Modify ARRAY将指定图形复制成矩形或环形阵列M
odify基本编辑命令（续）命令名 功能 菜单位置 TRIM对图形进行剪切，去掉多余部分Modify
BREAK将直线或圆、圆弧断开Modify FILLET按给定半径对图形倒圆角Modify CHAMFER对不平行两直线倒斜角M
odify PEDIT编辑多义线——— EXPLODE 将复杂实体部分分解成单一实体Edit U取消刚执行过的命令Edit 12
.3尺寸标注1.概念、术语1)尺寸标注类型（1）长度型标注（2）半径标注（3）直径标注（4）角度标注（5）引线标注
（6）坐标标注2)尺寸标注术语（1）尺寸界线（2）尺寸线（3）尺寸终端（4）尺寸数值3.尺寸标注状态命令在“Com
mand：”状态下，键入“DIM”即进入尺寸标注状态；若想退出尺寸标注状态，可键入“EXIT”，回到“Command：”状态。4.
尺寸标注式样管理器1)设置标注线型和箭头2)设置尺寸文本3)适应设置4)设置主单位5)设置换算单位6)设置公差
12.4文本标注1.文本类型的设置文本类型的设置可通过直接输入命令:Style或选择菜单格式/文字样式后，系统将弹出
如图12-32所示“文字样式”对话框，在此对话框中可建立新的文字样式名，可对文字的字体、字高、宽度系数、倾斜角度等参数进行设置。
汉字采用宋体，高宽比系数为0.75;数字采用isocp.shx或gbeitc.shx格式，倾斜角度（与竖直方向）成15o。2.
文本的输入（1）输入多行文字（2）输入单行文字常见的特殊字符控制码有：%%C：用于生成“Ф”直径符号。%%D：用于生成“o
”角度符号。%%P：用于生成“±”对称偏差符号。%%%：用于生成“%”百分比符号。%%O：用于打开或关闭文字的上划线。
%%U：用于打开或关闭文字的下划线。第13章三维造型实际工程应用中大多数设计是通过二维投影图来表达设计思想并组织施工或加
工的，但二维图形的直观感差，为了获得更直观、立体感强的设计效果，需要绘制三维图形的立体图。AutoCAD绘制三维图形常用的是线
框模型、曲面模型和实体模型，由于线框模型只画出了空间物体的轮廓，就像一个铁丝做的模型框架，不能消隐、渲染等操作，因此实际绘图时很少
用线框模型表示三维物体。本章只介绍曲面模型和实体模型的造型设计。13.1三维造型基础1.建立三维用户坐标系AutoCAD
默认的坐标系为世界坐标系WCS，很多绘图和编辑只能在XY平面上进行，而三维绘图不可能限制在一个平面上。为此AuotoCAD提供了用
户坐标系命令，用户可以相对于世界坐标系WCS定义自己的用户坐标系UCS，使XY面位于需要进行绘图操作的位置和方向，方便作图。通过
UCS工具条可以方便地定义和使用用户坐标系，如图13-1所示。功能及说明用于定义、保存和恢复一个UCS通过对话框进行以上操作将前
一个UCS恢复为当前UCS返回世界坐标系基于被选择对象定义当前UCS，新的UCS与原UCS的Z方向一致以3D实体的表面定义当前UC
S，以选择点上最近的点为原点使当前UCS与屏幕平面平行定义当前UCS的原点指定Z轴的方向定义UCS三点定义当前UCS（坐标原点、
X轴正方向上一点、Y轴正方向上一点）通过绕X轴旋转坐标系来定义当前UCS通过绕Y轴旋转坐标系来定义当前UCS通过绕Z轴旋转坐标系来
定义当前UCS将当前UCS应用于指定视区或所有视区2.三维视点的设置在进行三维造型时都必须先设置视点。视点---观察物体的
位置视线---视点与坐标原点的连线为视线（它是一个矢量）视线可由两个夹角确定：1）视线对XY面的倾角2）视线在XY面上的投影与
X轴的夹角来确定（如图13-2所示）。这两个角的组合就决定了视线的方向（1）视点的设置下拉菜单：视图（V）→三维视图（3）→视
点（V）命令格式：DDVPOINT执行该命令后，弹出“视点”设置对话框，⑵设置动态视点视图（V）—三维视图（3）—视点预置（V
）执行命令后，屏幕上出现动态坐标系和方向罗盘。当光标移动时，动态坐标系随着转动，直观地反映观察方向。（3）利用视图工具栏设置视点
3．显示模式的设置AutoCAD着色工具栏提供了7种显示模式13.2曲面造型表面模型可以直接用Surfaces工具条（如
图）生成1．创建系统提供的基本曲面对象2.创建旋转曲面3.创建旋转曲面4.创建平移曲面5.创建直纹曲面6.创建边界
曲面13.3实体造型实体造型是信息最完整的三维模型，它不仅描述了三维对象的表面，而且完整地描述了三维对象的体积特征。A
toCAD实体工具条提供了长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体和圆环体以及回转体和拉伸体的基本型体的建模方法。组合体的实体造型是在创建了简单的基本实体后，再对它们进行布尔运算等操作即可生成。实体工具栏：创建基本实体创建拉伸体创建回转体创建三维切割体13.4布尔运算绘制三维实体模型1．并集运算：用于将多个实体组合成一个实体2．差集运算：用于从一些实体中减去另一些实体，从而得到一个新的实体。3．交集运算：用于生成多个实体相交的公共部分13.5创建三维组合实体综合举例例：制作如图13-20（e）所示的组合体模型。 |
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