机械设计基础电子教案第三章

§3-1微型计算机绘图系统及工作原理§3-2AutoCAD 的基本概念和基本操作§3-3 AutoCAD 的基本绘图命令、图形编辑命令和显示控制命令§3-4 AutoCAD 的辅助绘图工具和图层操作第三章计算机绘图与AutoCAD 基础第三章计算机绘图与AutoCAD 基础计算机绘图的基本原理1、建立数学模型把组成空间物体的集合要素（点、线、面、体）通过解析几何、数学分析等方法，用数据的形式来描述，使它变成计算机可以接受的信息。

2、处理显示把数学模型通过计算机的图形处理生成图像，并将其显示在屏幕上或绘制在图纸上。

计算机绘图的实现方法1、用户使用高级语言及其中的绘图函数或语句，编写成绘图程序输入计算机，然后由计算机处理程序，输出图形。

2、用户使用已开发研制成的绘图软件，根据绘图软件的功能及所要求的操作指令，进行交互式绘图，经计算机处理后输出图形。

如：BASIC ，FORTRAN ，C++等。

如：AutoCAD ，Pro/E ，Solid Works ，Inventor等。

计算机绘图系统的硬件输入设备输出设备计算机图形输入板鼠标器扫描仪……绘图机打印机……显示器主机显示器计算机绘图系统的软件：本章介绍AutoCAD AutoCAD的基本功能：1、二维绘图功能2、三维绘图功能3、图形编辑功能4、系统的二次开发功能5、数据的交换功能AutoCAD的坐标系AutoCAD采用直角坐标系。

分为：世界坐标系——默认坐标系（World Coordinate System，简称WCS）用戶坐标系——自定义坐标系（User Coordinate System，简称UCS）AutoCAD的用戶界面命令的输入1、键盘输入2、菜单输入3、图标按钮输入4、重复输入数据输入坐标点的输入1、键盘输入1）绝对直角坐标系：x,y （例如：50,80）2）相对直角坐标系：@△x,△y （例如：@20,40）3）绝对极坐标系：ρ<θ （例如：40<60）4）相对极坐标系：@ρ<θ （例如：@20<30）2、光标定位用鼠标移动光标至指定位置，单击左键确定该点。

数据输入角度的输入2、由起始点和终止点的连线与X 轴正向的夹角确定为角度值。

1、通过键盘直接输入角度数值。

默认以度为单位，X 轴正向为0°，以逆时针方向为正，顺时针方向为负。

可用以下两种方式输入角度：1xoθ2数据输入位移量的输入2、输入一点P （x,y ），在“Second point of displacement: ” 提示下直接回车响应，则位移量就是该点的坐标值x,y ，即△X ＝x ，△Y =y 。

位移量是指一个图形从一个位置平移到另一个位置的距离。

1、输入基点P1（x1,y1），再输入第二点P2（x2,y2），则P1、P2两点间的距离就是位移量，即△X ＝x2-x1 ，△Y =y2-y1。

可用以下两种方式指定位移量：绘图命令均在下拉主菜单绘图项下。

绘图命令可从键盘输入，也可从绘图下拉菜单或绘图工具栏选取。

绘图命令AutoCAD 的绘图工具栏提供了最常用的基本绘图命令。

直线多线构造线多义线直线命令（Line ）——指定起点和终点画直线。

构造线命令（Construction ）——通过某一点画无限延长直线。

多线命令（Mline ）——指定起点和终点，可画包含1至16条平行线的多线。

多义线命令（Polyline ）——画由不同宽度或同宽度的直线或弧组成的连续线段。

绘图命令均在下拉主菜单绘图项下。

绘图命令可从键盘输入，也可从绘图下拉菜单或绘图工具栏选取。

绘图命令AutoCAD 的绘图工具栏提供了最常用的基本绘图命令。

直线多线正多边形圆弧构造线多义线矩形圆正多边形命令（Polygon ）——绘制正多边形，边数可从3~1024条。

矩形命令（Rectang ）——指定两个对角点绘制矩形(可带倒角或圆角)。

圆命令（Circle ）——画圆（通过圆心,半径等六种方法绘制圆）。

圆弧命令（Arc ）——画圆弧（通过起点,圆心,端点等11种方法绘制圆弧）。

绘图命令均在下拉主菜单绘图项下。

绘图命令可从键盘输入，也可从绘图下拉菜单或绘图工具栏选取。

绘图命令AutoCAD 的绘图工具栏提供了最常用的基本绘图命令。

直线多线正多边形圆弧样条曲线插入块构造线多义线矩形圆椭圆创建块椭圆命令（Ellipse ）——画椭圆（通过确定长轴和短轴的长度绘制椭圆）。

插入块命令（Insert ）——插入块或另一图形。

创建块命令（Block ）——从选定对象创建块（需要重复运用的图形）。

样条曲线命令（Spline ）——画二次或三次样条曲线。

绘图命令均在下拉主菜单绘图项下。

绘图命令可从键盘输入，也可从绘图下拉菜单或绘图工具栏选取。

绘图命令AutoCAD 的绘图工具栏提供了最常用的基本绘图命令。

直线多线正多边形圆弧样条曲线插入块点面域构造线多义线矩形圆椭圆创建块图案填充文字图案填充命令（Bhatch ）——使用图案填充封闭区域。

面域命令（Region ）——从现有对象的选择集中创建面域对象。

文字命令（Mtext ）——书写文字。

点命令（Point ）——通过确定坐标绘制点，点可以作为捕捉对象的节点。

编辑命令编辑命令是指对图形进行修改、复制、移动和删除等操作。

图形编辑命令均在下拉主单修改项下。

编辑命令可从键盘输入，也可从修改下拉菜单或修改工具栏选取。

在进行图形编辑修改时，经常需要从所绘图形中选择某些要被编辑的对象（目标），目标应是用绘图命令画出的实体，被选中的目标即构成选择集。

AutoCAD提供了多种选择对象的方式，常用的有：点选方式、默认窗口方式(Window)、默认交叉窗口方式(Crossing)、取消(Undo) 、扣除模式(Remove)、返回到加入模式(Add)等。

编辑命令删除命令（Erase ）——从图形中删去选定的实体。

复制命令（Copy ）——将指定的实体复制到指定位置，可多次复制。

AutoCAD 的修改工具栏提供了常用的编辑命令。

删除镜像阵列复制偏移镜像命令（Mirror ）——将选定的目标图形生成另一镜像图形。

偏移命令（Offset ）——将所选图形按设定的点或距离等距地复制一个，复制的图形与原图形一样或相似(放大或缩小)。

阵列命令（Array ）——将指定目标按矩形或环形阵列的方式作多重复制。

编辑命令AutoCAD 的修改工具栏提供了常用的编辑命令。

删除镜像阵列旋转拉伸复制偏移移动缩放拉长旋转命令（Rotate ）——将指定目标绕指定基点旋转指定角度。

缩放命令（Scale ）——将指定目标按指定比例相对于指定的基点进行缩放。

拉伸命令（Stretch ）——将图形拉伸或变形。

拉长命令（Lengthen ）——拉长对象。

移动命令（Move ）——将选定实体从当前位置平移到指定位置。

修剪命令（Trim ）——用边界（修剪边）来删除实体的一部分。

修剪编辑命令AutoCAD 的修改工具栏提供了常用的编辑命令。

删除镜像阵列旋转拉伸修剪单点打断倒角分解复制偏移移动缩放拉长延伸折断倒圆圆角命令（Fillet ）——用给定半径的圆弧连接两实体。

倒角命令（Chamfer ）——在两条直线间画倒角或对一段多义线倒角。

折断命令（Break ）——将实体断开或部分删除。

单点打断（Break ）——将图线选一点断开。

分解命令（Explode ）——将图形分解（打碎）。

延伸命令（Extend ）——用一条线或几条线作边界,将一条线或几条线延长至该边界。

图形的显示控制1、屏幕图形缩放命令（Zoom ）2、画面平移命令（Pan ）功能：改变图形在屏幕中的视觉尺寸，但图形的实际尺寸保持不变功能：不改变图形的显示比例，将画面平移，把所需的画面移至屏幕内图形的显示控制命令均在下拉主菜单视图项下，下面只对使用最频繁的Zoom 和Pan 命令进行介绍。

绘图时所能看到的图形都处在屏幕的绘图区，该区大小有限，而所绘制的图形却大小不等、繁简不一。

AutoCAD 绘图系统提供的显示控制命令，可以改变图形实体在屏幕上显示的大小和部位，从而使用户方便地观察、处理在当前屏幕太大或太小的图形。

绘图辅助工具1、正交状态命令（Ortho ）2、目标捕捉命令（Osnap ）功能：使光标只能在水平或垂直方向移动功能：可准确捕捉实体上的某些特殊点，如直线的端点、圆心等，从而提高绘图的精确度和速度可通过单击状态栏上的辅助绘图工具按钮，将它们打开或关闭。

AutoCAD 提供了一些辅助绘图工具，帮助用户更快、更精确地绘图，常用的有正交（Ortho ）、目标捕捉（Osnap ）等，它们可以在执行其它命令的过程中使用。

绘图辅助工具目标捕捉在使用中有两种方式：临时捕捉方式和自动捕捉方式。

1、临时捕捉方式临时捕捉方式每执行一次捕捉后即自动退出捕捉状态。

临时捕捉方式使用下图所示的“对象捕捉”工具栏比较方便。

可从下拉菜单“视图”→ “工具栏”选项中打开该工具栏。

绘图辅助工具目标捕捉在使用中有两种方式：临时捕捉方式和自动捕捉方式。

2、自动捕捉方式自动捕捉方式打开后，在绘图中一直保持目标捕捉状态，直至关闭自动捕捉方式为止。

对象捕捉的类型可以通过“草图设置”对话框中的“对象捕捉”选项卡进行设置。

图层操作（1）图层的基本概念AutoCAD 使用图层来管理和控制复杂的图形。

图层可看作多层全透明的纸，每一层纸上只用一种线型和一种颜色画图。

有了图层，用户就可以将一张图上的不同性质的实体分别画在不同的层上，即分层操作，即便于管理和修改，还可加快绘图速度、节省存储空间。

图层操作图层的特性：1）一个图形文件中可创建任意数量的图层，每一层上的实体数量没有限制。

2）图层名由字母、数字和字符组成，长度不超过31个字符。

3）一般情况下，每个图层只赋予一种颜色、一种线型和线宽。

4）用户可以建立多个图层，但只能在当前层上绘图。

5）图层可设为打开与关闭、解冻与冻结、锁定与解锁六种状态。

6）各图层具有相同的坐标系、绘图界限，显示时具有相同的缩放倍数。

图层操作（2）图层的基本操作1. 创建新图层并设置颜色、线型和线宽单击“对象特性”工具栏中的“图层”按钮，将弹出“图层特性管理器”对话框。

把目标所在层作为当前层图层颜色控制线型控制线宽控制图层控制对象特性工具栏可创建新图层、设置颜色、设置线型、设置线宽以及图层状态的控制。

当前层名冻结/结冻开/关锁定/解锁颜色打印图层操作1. 创建新图层并设置颜色、线型和线宽图层特性管理器可以创建新图层、指定图层的各种特性、选择图层、管理图层等。

设置颜色、设置线型、设置线宽以及图层状态的控制。

图层操作1. 创建新图层并设置颜色、线型和线宽图层特性管理器可以创建新图层、指定图层的各种特性、选择图层、管理图层等。