1、CAD制图在环境工程设计中的应用前言AutoCAD 是由AutoDesk Inc推出的基于PC机的高度集成化的软件包。它具有易于掌握、使用方便、允许用户对其进行二次开发（ Object ARX ）。其它CADInventorProEUg课程性质 CAD是一门技术基础课本课程是在机械制图的基础上，运用计算机来辅助绘制二维工程制图。培养学生运用计算机辅助制图的能力并能以其为工具从事工程设计。第一章 快速入门1.概述2.运行AutoCAD 3.绘制图形4.文件保存与退出5.帮助系统6.系统的设置1.1 AutoCAD的功用及其特点 1.1. 提供一组用于构成图形的对象提供一组用于构成图形的对象( (
2、Object)_Object)_图形元素图形元素. .1.1. 简单对象简单对象: : Point Line Circle Arc Point Line Circle Arc 2.2. 复杂对象复杂对象: : Block Text ShapeBlock Text Shape2.2. AutoCADAutoCAD就具有就具有CAGD(CAGD(辅助几何设计辅助几何设计) )的能力。的能力。3.3. 强大的编辑功能强大的编辑功能可以对对象进行可以对对象进行Move,Copy,Zoom,EraseMove,Copy,Zoom,Erase4.4. 许多辅助手段许多辅助手段Help,Help,颜色颜色,
3、 ,精确定位精确定位, ,面积面积, ,位置位置1.2 启动AutoCAD1. 启动2. 用户界面3. 命令输入4. 新建图形文件5. 打开图形文件一、启动双击开始=程序=Autodesk=AutoCAD 2008 Simplified Chinese =AutoCAD 2008二、用户界面标题区(程序名,文件名,控制按钮)下拉菜单区( 包含所有命令)工具条(标准工具条、属性工具条、绘图工具条）图形区（用于绘制或显示图形）命令行区(文本区显示系统执行命令的反应)状态区（显示系统当前状态）右键菜单 （根据鼠标指向，提供了常用命令）注意：恢复菜单和工具条缺省 窗口=工作空间=AutoCAD默认三、
4、命令输入方式使用Mouse（菜单，工具条）命令行直接输入命令全名（例：line ，ellipse)缩写（例：l ，el )使用数字化仪输入命令命令可选项透明命令 （命令前加 ）四、新建New作用：新建一幅图形。命令格式：工具条：菜单：文件=新建 命令：New注意： 使用样板图五、打开Open作用：打开已有图形命令格式：工具条：菜单：文件=打开 命令：Open注意： 预视多图预视部分打开1.3 绘制简单图形1. 画直线2. 删除3. Undo ,Redo4. 显示控制一、画直线方法：工具条：命令： line定标一对数字：2.3,3,4移动光标到某点二、删除方法：工具条：命令： erase选择实体
5、三、Undo ,RedoUndo取消操作Redo重新再做四、显示控制 缩放：Zoom平移：Pan用Pan和Zoom的实时模式来调节显示其它常用的缩放命令借助视图控制对话框来生成和恢复视图用Redraw命令 刷新显示屏幕及与Regen的区别曲线显示精度的控制(Options=Display)1.4 文件保存和退出1. 文件存储2. 退出AutoCAD一、文件存储作用：保存一幅图形。命令格式：工具条：菜单：文件=存盘| 另存为 命令： Save |Save as 注意： 图形文件 .dwg样板图形文件 .dwt二、退出AutoCAD菜单：文件=退出命令：exit1.5 帮助系统1.6 系统的设置第
6、二章 机械工程图工程图1. 技术制图2. 图形的属性3. 机械工程CAD制图规则4. 图形模版2.1 技术制图图纸幅面尺寸（GB/T 14689-1993）图框格式（GB/T 14689-1993）标题栏（GB 10609.1-1989）单位和比例一、图纸幅面尺寸图纸幅面尺寸(GB/T 14689-1993)A0 8411189 A1 594841 A2 420594A3 297420 A4 210290 图形界限设置作用用于设置图形界限极其有关功能方法菜单：格式=图形界限命令：limits二、图框格式图框格式（GB/T 14689-1993）在图纸上必须用粗实线画出图框，其格式分为： 不留装
7、订边 留有装订边三、标题栏技术制图 标题栏（GB 10609.1-1989）四、单位和比例单位Units作用：设置单位、精度、角度和计数方法。命令格式：菜单：格式=单位=单位控制命令：Units比例：建议使用1:12.2 图形的属性图形的属性 1. 层Layer2. 颜色Color3. 线型Linetype4. 线宽Lineweight5. 对象特性管理器properties 6. 格式刷功能 matchprop一、层(Layer)层的概念层的特性层的使用层的概念层(Layer)：组成图形的透明覆盖。作用：可以对对象进行分类,并加以全面管理和控制。层的特点：同一幅图中各层具有完全相同的边界,坐
8、标系统,图形单位,显示系数。各层之间完全对齐。层必须有一个层名,它是层的唯一表识。每个层上只能有一个层颜色,层线型,层线宽.但对象可以具有不同的颜色,线型,线宽。0层、当前层层的特性可见性(On/Off)若层处于off状态,则该层上所有对象均不可见,但可以画。冷冻性(Frz/Thw)若层处于Frz状态,则该层上所有对象均不再会生成,且自动处于Off状态。可锁性(Locked/Unlocked)若层处于Locked状态,则该层上所有对象均不得改变。层的使用格式=层 层的建立 当前层的设置 层的控制 层的属性的设置二、颜色Color在AutoCAD中，使用颜色号来表示颜色，有0256种颜色。其中有
9、2个特殊颜色，ByBlock (0), 由块的颜色来定义对象的颜色ByLayer(256),由层的颜色来定义对象的颜色层的颜色：层定义的颜色。对象颜色：对象所定义的颜色。颜色的使用颜色的使用层的颜色格式=层=颜色对象的颜色格式=颜色设置方法三、线型Linetype用户通过控制短划线、空白、点的集合组成的图案来表示线性。 线性使用线性名来表示。 AutoCAD提供了标准线性库ACAD.LIN，用户也可以自己定义线型库。 线型的使用线型的使用层的线型格式=层=线型对象的线型格式=线型设置方法注意：先调入，后使用。四、线宽(LineWeight)在AutoCAD2000中，第一次使用线宽，即线有宽度
10、。 线宽的使用线宽的使用层的线宽格式=层=线宽对象的线宽格式=层=线宽设置方法注意：线宽开关。五、对象特性管理器properties用于管理对象特性使用方法 六、格式刷功能 matchprop用于复制对象的特性2.3 机械工程CAD制图规则基本原则（GB/T146651998 ）图线字体层一、基本原则基本原则（GB/T146651998 ） 凡在计算机及其外围设备中绘制机械工程图样时，如涉及本标准中未规定的内容，应符合有关标准和规定。 在机械工程制图中用CAD绘制的机械工程图样，首先应考虑表达准确，看图方便。在完整、清晰、准确地表达机件各部分形状的前提下，力求制图简便。 用CAD绘制机械图样时
11、，尽量采用CAD新技术。二、图线三、字体字体： 长仿宋矢量字体（GB/T 13362.5-92）字高：四、层2.4 图形模版图形模版的设计图形模版存储与引用 一、图形模版的设计按国家标准规范和企业规范设计图形模版。可以加入图标等等。二、图形模版存储与引用存储.DWT引用使用向导第三章 CAGD1.CAGD概念2. 坐标系3. 精确绘图4. 辅助绘图方法5. 几何参数的查询6. CAGD举例3.1 CAGD概念1. CAGD 2. CAGD的特点3. CAGD的方法一、CAGDCAGD (Computer Aided Geometrical Design) 辅助几何设计：以计算几何为理论基础以计
12、算机软件为载体，进行几何图形的表达、分析、编辑、和保存的一种技术方法。即：用绘图法求解设计参数。 AutoCAD就具有辅助几何设计的功能。二、CAGD的特点1.过程可视化：CAGD解题过程对设计者完全透明，简洁的步骤, 灵活的观察工具，使它简明直观，易学易懂。 2. 算法模型化：CAGD解题算法是指对图元进行一系列相关处理操作的有序集合，一般结合在图形和模型中。与解析法的关系式算法不同 ,它更适合工科学生学习掌握。 3. 精度高、误差小：CAGD解题思路均从基本定义出发，其正确性毋庸置疑，测量误差仅受软件计算字长和显示表达精度限制。完全能满足工程设计的要求。三、CAGD的方法1. 认真分析所要
13、解决的问题。2. 建立和使用几何设计数据库:精确绘图1.直接使用特征点精确绘图。2.作图法求出特征点精确绘图（草图与描深）3. 用几何参数的查询得到数据。3.2 坐标系1. 基本概念2. 点位的输入法一、基本概念AutoCAD使用直角坐标系统，允许用户移动、旋转坐标系形成自己的坐标系。坐标系通用坐标系WCS由AutoCAD定义的，不允许用户修改。用户坐标系UCS由用户自己定义的，可反复使用的坐标系。坐标的显示单击坐标显示区：动态静态二、点位的输入法绝对坐标输入法直角：X,Y,Z极坐标：R相对坐标输入法直角：X,Y,Z极坐标：R点位的方向距离输入法 极轴追踪时只要输入长度。3.3 精确绘图1.
14、坐标点的捕捉2. 点位的过滤器3. 几何特征点的捕捉Osnap4. 自动追踪OTrack5. DYN(动态输入 )一、坐标点的捕捉栅格Grid在显示器上显示一定距离的点。命令格式：栅格捕捉Snap使光标在一定间距之间跳动。命令格式：捕捉正交Ortho用于绘制正交线。命令格式：正交设置方法二、点位的过滤器过滤掉坐标点中的某些分量(x,y,z)使用方法：.x表示过滤掉坐标点中的yz。三、几何特征点的捕捉Osnap使用户精确地捕捉到对象的几何特征点。使用方法自动对象捕捉手动对象捕捉工具条快捷菜单（+右击或+右击）设置方法四、自动追踪OTrack极轴追踪按用户给定的角度（或增量）来跟踪特征点，即显示一
15、条无限长的辅助线（虚线）。使用方法对象追踪按与对象的某种特定的关系来跟踪，即显示一条无限长的辅助线（虚线）。使用方法极轴追踪的使用方法启用极轴追踪单击增量角附加角设置方法（注意：选项=草图）对象追踪的使用方法启用极轴追踪单击设置方法注意：必须和Osnap同时使用。五、 DYN(动态输入 )“动态输入”在光标附近提供了一个命令界面，以帮助用户专注于绘图区域。 动态输入方式：指针输入：当启用指针输入且有命令在执行时，十字光标的位置将在光标附近的工具栏提示中显示为坐标。 可以在工具栏提示中输入坐标值，而不用在命令行中输入。 标注输入：启用标注输入时，当命令提示输入第二点时，工具栏提示将显示距离和角度
16、值。 在工具栏提示中的值将随着光标移动而改变。 按 TAB 键（锁定 ）可以移动到要更改的值。 动态提示 ：启用动态提示时，提示会显示在光标附近的工具栏提示中。 用户可以在工具栏提示（而不是在命令行）中输入响应。 按下箭头键可以查看和选择选项。 按上箭头键可以显示最近的输入。3.4 辅助绘图方法等份长度测量等份角度其它一、等份长度Divide作用：在用户所选择的对象上，等分成若干份，并在等份点插入点或块。命令格式：命令:Divide二、测量Measure作用：在用户所选择的对象上，以指定的长度为间距插入点或块。命令格式：命令：Measure三、等份角度Xline作用：在图上绘制构造线。命令格式
17、：菜单：绘图=构造线|B工具条： |B命令： Xline|B3.5 几何参数的查询几何参数的查询（工具查询） 计算由指定点定义的距离（Distance） 计算由指定点定义的面积和周长 （Area） 在文字窗口中查看信息 （List） 面域/质量特性 （MassProp）3.6 CAGD举例合力等分直线面积任意角的三等份空间两直线距离线-面夹角面-面夹角圆锥与球相贯线 第四章 2D绘图(I)4.1 点一、Point作用：在图上绘制点。命令格式：工具条：菜单：绘图=点 命令：Point注意： 点的大小及形状可以变化。点可以作为目标的捕捉的对象点的形状及大小作用：改变点的形状及大小。命令格式：菜单：
18、格式=点的样式命令：ddptype4.2 线LineRayXlineMline一、Line作用：在图上绘制直线。命令格式：菜单：绘图=线 工具条：命令：Line注意：CCloseUUndo与园弧连接二、Ray作用：在图上绘制射线。命令格式：菜单：绘图=射线命令： Ray 注意：常用于绘制辅助线。三、Xline作用：在图上绘制构造线。命令格式：工具条：菜单：绘图=构造线命令：Xline 注意： 常用于绘制辅助线。四、Mline作用：在图上绘制多线。命令格式：工具条：菜单：绘图=多线命令： Multiline 注意： Mline的式样常用于建筑制图。Mline的式样作用：改变多线的式样。命令格式：
19、菜单：格式=多线样式命令： Mlstyle4.3 多义线PlinePolygonRectangleBoundary 一、Pline作用：在图上绘制由线和园弧组成的多段线。命令格式：工具条：菜单：绘图=多段线命令： Polyline 注意： 可以设置宽度。二、Polygon作用：在图上绘制正多边形。命令格式：工具条：菜单：绘图=多边形命令： Polygon 三、Rectangle 作用：在图上绘制矩形。命令格式：工具条：菜单：绘图=矩形命令： Rectangle 四、Boundary作用：在图上绘制边界。命令格式：菜单：绘图=边界 命令： Boundary 4.4 曲线ArcCircleDonu
20、tSpline Ellipse一、Arc作用：在图上绘制园弧。命令格式：工具条：菜单：绘图=弧命令： Arc 注意：11种方法画圆弧。正值为逆时针、画小弧。二、Circle 作用：在图上绘制一个园。命令格式：工具条：菜单：绘图=园命令： Circle 注意：5种方法画圆。三、Donut作用：在图上绘制一个园环。命令格式：菜单：绘图=园环命令： Donut 注意：多用于电子线路板。四、Spline作用：在图上绘制一条光滑曲线。命令格式：工具条：菜单：绘图=样条 命令： Spline 五、Ellipse作用：在图上绘制一个椭园或椭园弧。命令格式：工具条：菜单：绘图=椭园命令： Ellipse 第五
21、章 2D编辑1.选择集集2. 复制3. 改变4. 修改5. 夹点编辑6. 编辑：双击对象5.1 选择集选择集选择集选择集的建立选择集选择集的控制组Group快速选择一、选择集选择集的建立Windows：选中完全在矩形窗口内的对象。Crossing：选中完全在矩形窗口内或穿过的矩形窗口对象。Box：从左到右为W，从右到左为C。AUto：若第一点未发现实体，则使用B。WPlygon:选中完全在不规则窗口内的对象。CPloygon:选中完全在不规则窗口内或穿过的不规则窗口对象。Fence：选中栅栏穿过的对象。 Last：选中最新绘制的对象。All：选中所有的对象。Previous：选中上一次选择的对
22、象。Remove/Add：在选择集中移走/添加对象。Group：用组的方法选择的对象。循环选择 去掉实体二、选择集选择集的控制工具=选项=选择 设置选择模式。 实体的排序方式。 选择框的大小。三、组Group作用：允许用户将某些对象组成一组。组可以具有属性。命令格式：命令: Group四、快速选择作用：允许用户将某些对象通过过滤组成一组。命令格式：命令: Qselect工具=快速选择5.2 复制CopyMirrorOffsetArray一、Copy作用：复制选择集中的对象到新的位置。命令格式：工具条：菜单：修改=复制命令： Copy 注意：两点法。距离法。二、Mirror作用：将选择组中的对象
23、对某个轴产生镜像的复制。命令格式：工具条：菜单：修改=镜像命令： Mirror 三、Offset作用：与原有的对象构成等距的一个新的对象。命令格式：工具条：菜单：修改=偏移命令： Offset 注意：弧的半径。四、Array作用：将所选择的对象按园或矩形作若干复制。命令格式：工具条：菜单：修改=阵列命令： Array注意：负数向下，向左。5.3 改变MoveRotateScaleStretchLengthen一、Move作用：移动选择组中的对象到新的位置。命令格式：工具条：菜单：修改=移动命令： Move 注意：两点法。距离法。二、Rotate作用：选择组中的对象到新的位置。命令格式：工具条：
24、菜单：修改=旋转命令： Rotate 三、Scale作用：改变对象的大小。命令格式：工具条：菜单：修改=缩放命令： Scale 四、Stretch作用：将窗口内的对象保持不变，与窗口相交的对象被拉伸或压缩。命令格式：工具条：菜单：修改=拉伸命令： Stretch 注意：必须使用一次Window或Crossing。五、Lengthen作用：改变对象的长度。命令格式：工具条：菜单：修改=拉长命令： Lengthen 5.4 修改TrimExtendBreakChamferFillet一、Trim作用：把对象精确修剪到另一个对象边界上。命令格式：工具条：菜单：修改=修剪命令： Trim 注意：与Ex
25、tend命令可用交换二、Extend作用：把实体精确延长到另一个实体边界上。命令格式：工具条：菜单：修改=延伸命令： Extend 注意：与Trim命令可用交换三、Break作用：把对象分解为两半。命令格式：工具条：菜单：修改=打断命令： Break 四、Chamfer作用：倒角。命令格式：工具条：菜单：修改=倒角命令：Chamfer 注意：层距离五、Fillet作用：倒园角。命令格式：工具条：菜单：修改=倒园角命令： Fillet 注意：层。半径。5.5 夹点编辑AutoCAD允许用户对关键点进行：Stretch、Move、Rotate、Scale、Mirror。使用方法：选择对象。单击关键
26、点。第六章 2D绘图(II)1. 块2. 剖面线3. 面4. 文本5. 尺寸标注6. 公差标注6.1 块(Block)块的概念块的定义块的插入块的分解一、块的概念块：由一组实体组合而成的复合实体。特点：可命名、可整体操作、块中可含块优点：简化操作。方便修改。节省空间。二、块的定义作用：定义块。命令格式：工具条Draw= Block菜单Draw = BlockCommand: Block三、块的插入作用：将块插入到图中。命令格式：工具条Draw = Insert菜单Draw = InsertCommand: Insert四、块的分解作用：将块分解为单个实体。命令格式：工具条Modify= Exp
27、lode菜单Modify= Explode Command: Explode6.2 属性和块属性的概念属性的定义属性的使用属性的提取6.3 剖面线基本概念Bhatch命令阴影图案的建立一、基本概念剖面线：主要用于表示组成零件的材料。完成该命令需要二项工作：选择被填充的区域。完全封闭。首尾相连。选择图案。由AutoCAD提供，用户也可设计二、Bhatch命令作用：复制选择组中的实体到新的位置。命令格式：工具条Draw= Bhatch 菜单Draw = Bhatch Command: Bhatch注意：边界、孤岛。三、阴影图案的建立文件扩展名： .PAT文件格式：*pattern_name,des
28、criptionAngle,x_origin,y_origin,delta_x,delta_y,dash_1Angle,x_origin,y_origin,delta_x,delta_y,dash_16.4 面面的概念面的建立面的运算一、面的概念面不仅含有边的信息，且还含有边界内的信息。二、面的定义BoundaryRegion三、面的运算工具条Solids Editing= Union Subtract Intersect 6.5 文本文本文本的样式数字和字母（斜体75）中文（宽=0.7高）注意：形位公差符号：GDT一、文本（Mtext)作用：复制选择组中的实体到新的位置。命令格式：工具条Dr
29、aw= Mtext 菜单Draw = Mtext Command: Mtext6.6 尺寸标注长度标注直径标注角度标注标注的样式6.7 公差标注尺寸公差形位公差一、长度标注Linear dimensionAligned dimensionBaseline dimensionContinue dimension二、直径标注RadiusDiameter三、角度标注Angular四、标注的样式Format=Dimension Style第七章 常见机械制图Ex01Ex02Ex03第八章 工作环境与打印1. 工作环境 2. 视口3. 布局4. 打印输出8.1 工作环境 模型空间：是用于真实地表现2D或
30、3D模型的空间且只有一个。图纸空间：是描述图纸的空间，用于尺寸标注和注释等，可以有多个（多张纸），用布局n表示。空间切换：空间区别：图纸空间可以通过视口观察或修改模型空间的对象反之则不可以。图纸空间是两维的而模型空间是三维的。8.2 视口视口：观察模型的窗口。平铺视口：建立在模型空间中的视口。浮动视口：建立在图纸空间中的视口。视口特点视口的管理建立：视图=视口=新建视口命名：视图=视口=命名视口合并：视图=视口=合并注意：2D和3D对象（浮动视口）视口特点不同的视口都是显示同一个模型。每个视口有各自的坐标系、显示控制。用户只能在一个视口（当前视口）工作。粗边框、十字光标。浮动视口可以分别控制层的冻结性、不同的视口形状、可以移动和视口边框为对象，但平铺视口则不可以。8.3 布局布局：设置图纸即打印的方式。创建布局新建布局：插入=布局=新建布局来自样板的布局：插入=布局=来自样板的布局布局向导：插入=布局=布局向导布局的设置文件=页面设置右击8.4 打印输出打印机管理器作用：用来添加或设置打印机。方法：文件=打印机管理器打印样式管理器作用：用来添加或设置打印样式即笔、颜色、线型、线宽等。方法：文件=打印样式管理器注意：.pcp .pc2(R14之前) .pc3(2000之后)
