平面图形绘制方法

第5章绘制平面图形

平面图形是由若干线段（直线或圆弧）封闭连接组合而成。各组成线段之间可能彼此相交、相切或等距。要用AutoCAD正确、快速地绘制一个平面图形，特别是较复杂的平面图形，必须首先对平面图形作尺寸分析和线段分析，然后按适当的方法、步骤画出。与手工绘制平面图形相比，用AutoCAD绘制平面图形需要较高的作图技巧，要用到一些特殊的命令和一些特别的作图方法。本章首先以图5-1所示的挂轮架为例，讲述平面图形的尺寸分析和线段分析的方法，以及平面图形的作图步骤，然后再通过“典型题目实训指导”一节，分析并绘制两个平面图形，帮助读者掌握用AutoCAD绘制平面图形的方法和技巧。

图5-1 挂轮架平面图形

5．1 平面图形的尺寸分析

按照尺寸在平面图形中所起的作用，可以将平面图形的尺寸分为定形尺寸和定位尺寸两类。而要想确定平面图形中各组成线段的上下、左右的相对位置，则必须引入机械制图中被称为尺寸基准的概念。

1. 定形尺寸

确定平面图形中各几何元素形状大小的尺寸称为定形尺寸。如图5-2(a)所示。

2. 定位尺寸

用于确定圆心、线段等几何元素在平面图形中所处位置的尺寸称为定位尺寸。如图5-2(b)所示。

3. 尺寸基准

确定平面图形中尺寸位置的点、线等几何元素称为尺寸基准，尺寸基准简称为基准。一般以平面图形中的对称中心线、圆心、轮廓直线等作为尺寸基准，定位尺寸应以尺寸基准作为标注尺寸的起点。一个平面图形应有水平和垂直两个方向的尺寸基准，对于较复杂的平面图形，在同一方向上往往有几个基准，其中一个为主要基准，其余为辅助基准。如图5-1中Φ112的圆心和垂直中心线就是108和30°等尺寸的基准。

(a) 定形尺寸(b) 定位尺寸

图5-2 挂轮架平面图形的尺寸分析

5．2 平面图形的线段分析

平面图形中的线段通常指直线、圆弧和圆。平面图形线段分析的实质是通过分析线段的尺寸情况来区分不同类型的线段，并由此确定各线段的作图顺序。通常可按所标注的定位尺寸数量，将平面图形中的线段分为三类，即已知线段、中间线段和连接线段。

1.已知线段

定形尺寸和定位尺寸均齐全，可以直接画出的线段称为已知线段。如图5-3(a)所示。

2.中间线段

只有定形尺寸，定位尺寸不全，但只要一端的相邻线段先画出后，就可由已知的尺寸和几何条件画出的线段称为中间线段。如图5-3(b)所示。

3.连接线段

只有定形尺寸，没有定位尺寸，只能在两端的相邻线段作出后才能根据连接关系画出的线段称为连接线段。如图5-3(c)所示。

(a) 已知线段( b) 中间线段(c) 连接线段

图5-3 挂轮架平面图形的线段分析

5．3平面图形的画法

要想用AutoCAD熟练地绘制出一个平面图形，特别是较复杂的平面图形，只掌握AutoCAD的基本绘图命令和图形编辑命令是不够的，还需要具备圆弧连接的基本知识，并掌握平面图形的正确的画图步骤。

5.3.1 圆弧连接的基本知识

用已知半径的圆弧光滑地连接两已知线段（直线或圆弧）称为圆弧连接。所谓光滑连接就是平面几何中的相切。连接已知直线或圆弧的圆弧称为连接圆弧，连接点就是切点。

1.圆弧连接的作图原理

圆弧连接的作图原理如图5-4所示。图5-4(a)表示圆弧与直线相切，连接圆弧的圆心到已知直线距离为R（R为连接圆弧的半径），图5-4(b)表示圆弧与圆弧相外切，其圆心之间的距离是两圆弧半径之和（R1+R2）；图5-4(c)表示圆弧与圆弧相内切，其圆心之间的距离是两圆弧半径之差（R1-R2）。

(a)圆弧与直线相切(b)两圆弧相外切(c)两圆弧相内切

图5-4 圆弧连接作图原理

2.圆弧连接的作图示例

（1）用圆弧连接两条直线，如图5-5(a)所示。此类圆弧连接的作图方法是：作两条平行直线分别平行于两已知直线，距离为连接圆弧的半径R，其交点即为圆心O，自O点向两已知直线分别作垂线，垂足即是切点a、b,如图5-5(b)所示。

(a)已知条件(b)作图方法

图5-5 用圆弧连接两条直线

（2）用圆弧连接两条直线与圆弧，如图5-6(a)所示。此类圆弧连接的作图方法是：作直线平行于已知直线，距离为连接圆弧的半径R，以已知圆弧的圆心为圆心，以R+R1为半径画弧，其交点即为圆心O，自O点向已知直线作垂线，垂足即是切点a，两圆弧的圆心连线与圆弧的交点即是切点b,如图5-6(b)所示。

（3）用

圆

(

a)已知条件(b)作图方法

图5-6 用圆弧连接直线与圆弧

（3）用圆弧连接两个圆弧（连接圆弧与已知圆弧相外切），如图5-7(a)所示。此类圆

弧连接的作图方法是：

分别以两已知圆弧的圆心为圆心，以R+R1和R+R2为半径画弧，其交点即为圆心O，O点与两已知圆弧的圆心连线与两圆弧的交点即为切点a、b,如图5-7(b)所示。

(a)已知条件(b)作图方法

图5-7 连接圆弧与已知圆弧相外切

（4）用圆弧连接两个圆弧（连接圆弧与已知圆弧相内切），如图5-8(a)所示。

(a)已知条件(b)作图方法

图5-8 连接圆弧与已知圆弧相内切

此类圆弧连接的作图方法是：

分别以两已知圆弧的圆心为圆心，以R-R1和R-R2为半径画弧，其交点即为圆心O，作O点与两已知圆弧的圆心连线并延长，其与两圆弧的交点即为切点a、b,如图5-8(b)所示。

【行家指点】在用AutoCAD绘制具有圆弧连接的图形时，对于第(1)、(2)、(3)三种情况，可以用“修改→圆角”命令直接画出。对于第(4)种情况，可视具体情况作辅助线画出或用“绘图→圆→相切、相切、半径”命令画出完整的圆，再修剪成圆弧。

5.3.2 平面图形的画图步骤

在画平面图形之前，首先要对平面图形作尺寸分析和线段分析，并建立画图所需要的图层，然后再按步骤画图。下面以画图5-1所示的挂轮架为例，讲述平面图形的画图步骤，至于圆弧连接等作图细节将在5.4节结合具体图例再讲述。

1.分别建立轮廓线、点画线、细实线三个图层，并单击状态栏的“线宽”按钮使

其凹下，打开线宽显示。

2.在点画线层画出基准线、定位线，如图5-9(a) 所示。

3.在轮廓线层画出已知线段，如图5-9( b) 所示。

4.在轮廓线层画出中间线段，如图5-9(c) 所示。

5.在轮廓线层画出连接线段并修剪整理图线，完成全图，如图5-9(d) 所示。

【说明】

1.在绘制中间线段和连接线段时，若需要画辅助线，应在细实线层画出，且用完

后要及时删除。这样可避免图线混乱，不易辨别。

2.对于较复杂的平面图形，为保证图形清晰，便于作图，在画图过程中要及时修

剪掉多余的图线，即采用随画随修剪的方式，而不是等全部图形都画完后再进

行修剪。