华北理工大学：《机械制图》课程授课教案（A2讲稿）第15讲 12章计算机绘图（1/2）.docx_大学文库

华北理工大学《机械制图A-2》课程名称第周第讲课程第 15 讲第12章第1讲第12章仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图基础授课章节第三节计算机绘图基础1、：掌握应用计算机进行绘图的方法和手段目的要求2、能够实现二维图形的绘制工作重点二维图形的绘制难点按真实尺寸的大小来画图教学方法多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式，教学手段板书、教材与多媒体结合。时间分配导入5分钟，课程内容85分钟。主要内容【课程导入】手工仪器绘图存在着绘图效率低、图形精度低、图面易污染、图形修改难等诸多弊端，因此，人们为改进绘图手段而不断努力着，追求发明新的绘图手段、仪器及设备。但随着计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计（Computeraideddesign）简称CAD，成为了计算机技术的一个重要的应用领域，是二维和三维设计的重要工具，工程技术人员可以用它来绘制、管理工程图，建立三维模型，打印输出图样。进行二次开发等。在工程领域的得到了非常广泛的应用。本次课将以AUTOCAD2008为例，介绍CAD的基本概念、基本绘图方法。【本章课程的内容】：第十二章仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图基础s123计算机绘图基础一、AutoCAD基本知识1.初始屏幕AutoCAD2008的启动2.工作界面启动AutoCAD2008系统后，其绘图工作界面如图所示。3、坐标系统AutoCAD为用户建模提供了一个绝对的坐标系，称为世界坐标系（WCS，WorldCoordinateSystem），它有三个相互垂直的坐标轴：X、Y和Z轴。相对于世界坐标系WCS，用户可以根据需要创建无限多个用户坐标系（UCS，UserCoordinateSystem），以方便设计绘图，特别在三维建模时更显突出。用户可以根据绘图窗口显示的坐标系图标区别WCS和UCS。如图所示，图（a）为WCS图标，图（b）为沿（-1,-1,1）方向观察时的WCS图标，图（c）为将WCS坐标原点移动一个新位置后的UCS图标。I

1 华北理工大学课程名称《机械制图 A-2》第周第讲课程第 15 讲第 12 章第 1 讲授课章节第 12 章仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图基础第三节计算机绘图基础目的要求 1、掌握应用计算机进行绘图的方法和手段 2、能够实现二维图形的绘制工作重点二维图形的绘制难点按真实尺寸的大小来画图教学方法多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式。教学手段板书、教材与多媒体结合。时间分配导入 5 分钟，课程内容 85 分钟。主要内容【课程导入】手工仪器绘图存在着绘图效率低、图形精度低、图面易污染、图形修改难等诸多弊端，因此，人们为改进绘图手段而不断努力着，追求发明新的绘图手段、仪器及设备。但随着计算机技术的迅猛发展，计算机辅助设计（Computer aided design）简称 CAD，成为了计算机技术的一个重要的应用领域，是二维和三维设计的重要工具，工程技术人员可以用它来绘制、管理工程图，建立三维模型，打印输出图样。进行二次开发等。在工程领域的得到了非常广泛的应用。本次课将以 AUTOCAD 2008 为例，介绍 CAD 的基本概念、基本绘图方法。【本章课程的内容】：第十二章仪器绘图、徒手绘图、计算机绘图基础 §12—3 计算机绘图基础一、AutoCAD 基本知识 1. 初始屏幕 AutoCAD 2008 的启动 2.工作界面启动 AutoCAD 2008 系统后，其绘图工作界面如图所示。 3、坐标系统 AutoCAD 为用户建模提供了一个绝对的坐标系，称为世界坐标系（WCS，World Coordinate System），它有三个相互垂直的坐标轴：X、Y 和 Z 轴。相对于世界坐标系 WCS，用户可以根据需要创建无限多个用户坐标系（UCS，User Coordinate System），以方便设计绘图，特别在三维建模时更显突出。用户可以根据绘图窗口显示的坐标系图标区别 WCS 和 UCS。如图所示，图（a）为 WCS 图标，图（b）为沿（-1,-1,1）方向观察时的 WCS 图标，图（c）为将 WCS 坐标原点移动一个新位置后的 UCS 图标

下拉菜单【Format】下拉菜单Layer2.操作执行完上述操作后，将弹出“LayerPropertiesManager（图层特性管理器）”对话框。通过该对话框可以设置绘制图形时所需的图层、颜色、线型和线型宽度等特性。该对话框中各栏的功能如下：1）新建图层单击对话框右上角的按钮，则在层列表中增加一个名称为“Layer1”的新图层，此时的层名“Layer1”呈蓝色闪烁，可以重新命名层名。如果需要建立多个图层，只需再点击New按钮。更好的方法是：在新建一个图层后，直接回车或在更改层名后输入一个逗号，就会再新增一个图层。2）删除图层3）置为当前图层4）显示细节/隐藏细节5）给图层设置颜色6）给图层设置线型7）给图层设置线宽2.图层的控制和使用(1）图层的控制1）开/关图层2）冻结/解冻图层3）锁定/解锁图层4）使图层可打印/不可打印(2)．使用图层在用AutoCAD设计绘图时，要养成用图层工作的习惯，即要把不同颜色、线型的实体画在相应的图层上，以便对图形进行有效的组织和管理。3.线型比例的设置用AutoCAD绘图时，可能会遇到这种情况，即明明是中心线或虚线，在屏幕上却显示的是连续线型，这说明线型比例太大了，需要进行必要的修改。(1）命令格式命令行Command：LTSCALE(2）操作执行完上述操作后，命令行提示如下：Command:LTSCALE1/回车，激活LTSCALE命令Enter new linetype scalefactor:/输入比例因子后回车，即完成设置Regenerating model.尝试性地输入合适的比例因子值，直到屏幕显示满意的线型为止。（三）、精确作图的方法1.对象捕捉绘图时，为了能拾取到对象上某些特定的点，以达到精确绘图的目的，就需要使用对象捕捉工具。对象捕捉是捕捉点的工具，所以只有当命令行要求输入点时才起作用。(1）激活对象捕捉功能的方法（2）各种捕捉模式1）“ENDpoint（端点）”捕捉：用于捕捉对象（如直线、圆弧等）的端点。2）“MIdpoint（中点）”捕捉：用于捕捉对象（如直线、圆弧等）的中点。3）X“INTersection（交点）”捕捉：用于捕捉两个对象的交点。3

3 下拉菜单【Format】下拉菜单→Layer. 2. 操作执行完上述操作后，将弹出“Layer Properties Manager（图层特性管理器）”对话框。通过该对话框可以设置绘制图形时所需的图层、颜色、线型和线型宽度等特性。该对话框中各栏的功能如下： 1) 新建图层单击对话框右上角的按钮，则在层列表中增加一个名称为“Layer1”的新图层，此时的层名“Layer1”呈蓝色闪烁，可以重新命名层名。如果需要建立多个图层，只需再点击 New 按钮。更好的方法是：在新建一个图层后，直接回车或在更改层名后输入一个逗号，就会再新增一个图层。 2) 删除图层 3) 置为当前图层 4) 显示细节/隐藏细节 5) 给图层设置颜色 6) 给图层设置线型 7) 给图层设置线宽 2.图层的控制和使用 (1) 图层的控制 1) 开/关图层 2) 冻结/解冻图层 3) 锁定/解锁图层 4) 使图层可打印/不可打印 (2). 使用图层在用 AutoCAD 设计绘图时，要养成用图层工作的习惯，即要把不同颜色、线型的实体画在相应的图层上，以便对图形进行有效的组织和管理。 3.线型比例的设置用 AutoCAD 绘图时，可能会遇到这种情况，即明明是中心线或虚线，在屏幕上却显示的是连续线型，这说明线型比例太大了，需要进行必要的修改。 (1) 命令格式命令行 Command: LTSCALE (2) 操作执行完上述操作后，命令行提示如下： Command: LTSCALE //回车，激活 LTSCALE 命令 Enter new linetype scale factor : //输入比例因子后回车，即完成设置 Regenerating model. 尝试性地输入合适的比例因子值，直到屏幕显示满意的线型为止。 (三)、精确作图的方法 1.对象捕捉绘图时，为了能拾取到对象上某些特定的点，以达到精确绘图的目的，就需要使用对象捕捉工具。对象捕捉是捕捉点的工具，所以只有当命令行要求输入点时才起作用。 (1)激活对象捕捉功能的方法 (2) 各种捕捉模式 1) “ENDpoint（端点）”捕捉：用于捕捉对象（如直线、圆弧等）的端点。 2) “MIdpoint（中点）”捕捉：用于捕捉对象（如直线、圆弧等）的中点。 3) “INTersection（交点）”捕捉：用于捕捉两个对象的交点

4）“APParentintersect（外观交点）”捕捉：用于捕捉两个对象延长或投影后的交点。“ExTension（延伸）”捕捉：用于捕捉某个对象及其延长路径上的点。5）6）“CENter（圆心）”捕捉：用于捕捉圆或圆弧的圆心。7）“QUAdrant（象限点）”捕捉：用于捕捉圆或圆弧上的象限点，即园上在0°、90°、180°和270°方向上的点。8）“TANgent（切点）”捕捉：用于捕捉对象与圆、圆弧、椭圆以及曲线等相切的点。9）人“PERpendicular（垂足）”捕捉：用于捕捉某指定点到对象的垂足。10）/“PARallel（平行）”捕捉：用于捕捉与指定直线平行方向上的点。11）“INSert（插入点）”捕捉：用于捕捉图块、外部引用、文字、属性或属性定义等对象的插入点。12）“NODe（节点）”捕捉：用于捕捉点对象以及尺寸的定位点。13）“NEArest（最近点）”捕捉：用于捕捉对象上离指定点最近的点。14）×。“NONe（无）”捕捉：不捕捉任何对象。15）■“FROm（起点）”捕捉：用于捕捉相对于某一参照点偏移了一定距离的点，可与其他捕捉方式配合使用。16）“TemporaryTrackpoint（临时追踪点）”捕捉：缩写为“TT”，可通过指定的基点进行极轴追踪。（可链接到极轴追踪）(3）.自动捕捉的使用与设置打开或关闭自动捕捉功能有如下几种方法：（1）在状态栏上使用OSNAP按钮，按钮凹下为打开状态，否则为关闭。(2）在状态栏OSNAP按钮上点击鼠标右键，在弹出的光标菜单中进行设置，选择on为打开，选择off为关闭。（3）使用键盘功能键F3进行打开/关闭切换。（4）在“DraftingSettings”对话框的“ObjectSnap”选项卡中进行设置，选中复选框“ObjectSnapOn”为打开，否则为关闭。AutoCAD为用户提供了多种绘图的辅助工具，如栅格、捕捉、正交、极轴追踪、对象捕捉和对象捕捉追踪等。AutoCAD中的辅助工具都位于状态区上，每种工具均提供“打开/关闭”两种状态。在用鼠标单击这些乒乓按钮的图标时，凹下状态为打开，再一次单击时转为凸起状态，则为关闭。对绘图辅助工具的设置可在“DraftingSettings（草图设置）”对话框中进行。（4）捕捉（Snap）捕捉可使用户快捷、准确地确定所需的目标点。2.栅格（Grid）栅格类似于坐标纸，它是在绘图窗口中分布的“小点”，位于图形界限之内。缺省状态下的栅格是关闭的，栅格间距为：X=Y=10。若需要改变栅格间距值，就需要进行相应的设置。（1）打开栅格设置对话框有两种方法：1】【Tools】下拉菜单-DraftingSettings..2）将鼠标移至状态区的按钮上，点击右键在弹出的游标菜单中选择Settings。以上两种方法操作的结果都将弹出“DraftingSettings”对话框。（2）打开或关闭栅格功能有如下几种方法：1）在状态区上使用GRID乒乓按钮；4

4 4) “APParent intersect（外观交点）”捕捉：用于捕捉两个对象延长或投影后的交点。 5) “EXTension（延伸）”捕捉：用于捕捉某个对象及其延长路径上的点。 6) “CENter（圆心）”捕捉：用于捕捉圆或圆弧的圆心。 7) “QUAdrant（象限点）”捕捉：用于捕捉圆或圆弧上的象限点，即园上在 0°、 90°、180°和 270°方向上的点。 8) “TANgent（切点）”捕捉：用于捕捉对象与圆、圆弧、椭圆以及曲线等相切的点。 9) “PERpendicular（垂足）”捕捉：用于捕捉某指定点到对象的垂足。 10) “PARallel（平行）”捕捉：用于捕捉与指定直线平行方向上的点。 11) “INSert（插入点）”捕捉：用于捕捉图块、外部引用、文字、属性或属性定义等对象的插入点。 12) “NODe（节点）”捕捉：用于捕捉点对象以及尺寸的定位点。 13) “NEArest（最近点）”捕捉：用于捕捉对象上离指定点最近的点。 14) “NONe（无）”捕捉：不捕捉任何对象。 15) “FROm（起点）”捕捉：用于捕捉相对于某一参照点偏移了一定距离的点，可与其他捕捉方式配合使用。 16) “Temporary Track point（临时追踪点）”捕捉：缩写为“TT”，可通过指定的基点进行极轴追踪。（可链接到极轴追踪） (3). 自动捕捉的使用与设置打开或关闭自动捕捉功能有如下几种方法： (1) 在状态栏上使用按钮，按钮凹下为打开状态，否则为关闭。 (2) 在状态栏按钮上点击鼠标右键，在弹出的光标菜单中进行设置，选择 on 为打开，选择 off 为关闭。 (3) 使用键盘功能键 F3 进行打开/关闭切换。 (4) 在“Drafting Settings”对话框的“Object Snap”选项卡中进行设置，选中复选框“Object Snap On”为打开，否则为关闭。 AutoCAD 为用户提供了多种绘图的辅助工具，如栅格、捕捉、正交、极轴追踪、对象捕捉和对象捕捉追踪等。AutoCAD 中的辅助工具都位于状态区上，每种工具均提供“打开/关闭”两种状态。在用鼠标单击这些乒乓按钮的图标时，凹下状态为打开，再一次单击时转为凸起状态，则为关闭。对绘图辅助工具的设置可在“Drafting Settings（草图设置）”对话框中进行。 (4)捕捉（Snap）捕捉可使用户快捷、准确地确定所需的目标点。 2.栅格（Grid）栅格类似于坐标纸，它是在绘图窗口中分布的“小点”，位于图形界限之内。缺省状态下的栅格是关闭的，栅格间距为：X=Y=10。若需要改变栅格间距值，就需要进行相应的设置。 (1)打开栅格设置对话框有两种方法： 1) 【Tools】下拉菜单→Drafting Settings.。 2) 将鼠标移至状态区的按钮上，点击右键在弹出的游标菜单中选择 Settings.。以上两种方法操作的结果都将弹出“Drafting Settings”对话框。 (2) 打开或关闭栅格功能有如下几种方法： 1) 在状态区上使用乒乓按钮；

下拉菜单【Draw】下拉菜单→Ellipse→“Center”等3个命令选项3、画多边形命令（1）RECTANG命令（2）POLYGON命令详细操作见课堂讲解4、图案填充BHATCH命令：BHATCH（图案填充）命令在工程图上的应用，主要是用来绘制剖视图中的剖面符号。（三）、图形编辑命令1.实体选择（1）常用选择方式在启动AutoCAD的编辑命令后，系统通常要求用户首先“Selectobjects”，即选择个或多个需要编辑的实体目标，当选择完目标之后，这些实体以虚线显示，以区别于其它未被选实体。下面介绍最常用的几种实体选择方法：①点选方式②窗口选择方式③交叉窗口选择方式（Crossing）选择所有实体方式（A11）在选择状态下，在“Selectobject：”之后输入ALL，回车，即可选中绘图区域中的所有实体元素，全部目标以虚线形式显示。当需要对绘图区域内的所有实体进行整体编辑或删除时，该方法就显得非常方便。（2)其它选择方式另外还有儿种实体选择方式，如：上一次选择（Previous）、最后选择（Last）等等。在“Selectobject：”之后输入P回车，以选择上一次编辑操作所选实体：在“Selectobject：”之后输入L回车，以选择最后一次绘制的实体。2.对象删除与恢复命令(1)ERASE命令ERASE（删除）命令用于从图中删除一个或多个实体对象。（2）UNDO命令UNDO（放弃）命令用于撤消前面刚刚执行过的一个或多个操作。特别是在不经意间误操作后，使用该命令就显得十分方便。(3)REDO命令REDO（重做）命令用于恢复执行前一个“Undo”命令所放弃执行的操作，该命令必须紧跟着放弃命令执行。3.对象移动命令（1）MOVE命令MOVE（移动)命令用于把选中的一个或多个对象以基点为参考点平移到合适的位置。（2）ROTATE命令ROTATE（旋转)命令用于改变所选择的一个或多个对象的方向（位置）。用户可通过指定一个基点和一个相对或绝对的旋转角将选择对象旋转到合适的位置。4.对象复制命令（1）COPY命令COPY（复制)命令用于将用户所选择的一个或多个对象产生一个副本，并将该副本放置到一个或多个位置。（2）MORROR命令7

7 下拉菜单【Draw】下拉菜单→Ellipse→“Center”等 3 个命令选项 3、画多边形命令（1）RECTANG 命令（2）POLYGON 命令详细操作见课堂讲解 4、图案填充 BHATCH 命令： BHATCH(图案填充)命令在工程图上的应用，主要是用来绘制剖视图中的剖面符号。（三）、图形编辑命令 1.实体选择 (1)常用选择方式在启动 AutoCAD 的编辑命令后，系统通常要求用户首先“Select objects”，即选择一个或多个需要编辑的实体目标，当选择完目标之后，这些实体以虚线显示，以区别于其它未被选实体。下面介绍最常用的几种实体选择方法： ①点选方式 ②窗口选择方式 ③交叉窗口选择方式（Crossing） ④选择所有实体方式（All）在选择状态下，在“Select object：”之后输入 ALL，回车，即可选中绘图区域中的所有实体元素，全部目标以虚线形式显示。当需要对绘图区域内的所有实体进行整体编辑或删除时，该方法就显得非常方便。 (2)其它选择方式另外还有几种实体选择方式，如：上一次选择（Previous）、最后选择（Last）等等。在“Select object：”之后输入 P 回车，以选择上一次编辑操作所选实体；在“Select object：”之后输入 L 回车，以选择最后一次绘制的实体。 2．对象删除与恢复命令（1)ERASE 命令 ERASE(删除)命令用于从图中删除一个或多个实体对象。（2)UNDO 命令 UNDO(放弃)命令用于撤消前面刚刚执行过的一个或多个操作。特别是在不经意间误操作后，使用该命令就显得十分方便。（3)REDO 命令 REDO(重做)命令用于恢复执行前一个“Undo”命令所放弃执行的操作，该命令必须紧跟着放弃命令执行。 3．对象移动命令（1）MOVE 命令 MOVE(移动)命令用于把选中的一个或多个对象以基点为参考点平移到合适的位置。（2）ROTATE 命令 ROTATE(旋转)命令用于改变所选择的一个或多个对象的方向（位置）。用户可通过指定一个基点和一个相对或绝对的旋转角将选择对象旋转到合适的位置。 4．对象复制命令（1）COPY 命令 COPY(复制)命令用于将用户所选择的一个或多个对象产生一个副本，并将该副本放置到一个或多个位置。（2）MORROR 命令

MIRROR（镜像）命令用于将用户所选择的一个或多个对象按指定的镜像线作镜像复制，生成与原图对称的图形。原图可以保留也可以不保留。包含文字的图形在镜像后，可以使文字随图形一起镜像，也可以不随图形镜像。（3）OFFSET命令OFFSET（偏移）命令用于将用户所选择的对象进行偏移操作，以创建新的对象。该命令常用于创建平行线、同心圆等。偏移操作有两种方式：一种是按指定的距离进行偏移；另一种是通过指定点进行偏移。（4）ARRAY命令ARRAY（阵列)命令用于将用户所选择的对象不但能够创建新的对象，而且还对他们进行规律性分布，常见的分布规律为圆形阵列和矩形阵列。5.对象改变命令（1）SCALE命令SCALE（比例缩放）命令用于将所选图形相对于指定的基点按给定的比例放大或缩小。（2）STRETCH命令STRETCH（拉伸）命令用于拉伸或压缩图形中指定部分的对象元素（如线、圆弧、多段线），使图形产生变形或使图形中的部分对象产生移位。（3）LENGTHEN命令LENGTHEN（拉长）命令用于改变非闭合对象（包括：直线、圆弧、非闭合多线段、椭圆弧和非闭合样条曲线等）的长度，或者圆弧的角度。6.对象修剪与延伸命令（1）TRIM命令TRIM（修剪）命令用于以指定的边线为修剪边来裁剪指定的对象。修剪边可以是直线、圆弧、圆、椭圆、多线段、样条曲线或结构线等。同时，修剪边有延伸（Extend）和不延伸（NoExtend）之分：被修剪的对象有不投影（None）、用户坐标系（UCS）和当前视图（View）等之分。（2）EXTEND命令EXTEND（延伸）命令用于将所选对象延伸到指定目标。7.圆角与倒角命令（1）CHAMFER命令CHAMFER（倒角）命令用于在两条线段交点处创建倒角。（2）FILLET命令FILLET（倒圆角）命令用于在两条线段交汇处创建圆角。8.对象一分为二命令（1）BREAK命令BREAK（打断于点)命令用于将一条直线在某点处打断后分为两条直线，两条线之间没有空隙。（1）BREAK命令BREAK（打断）命令用于将一条直线在某两点之间打断后分为两条直线，两条线之间有空隙。（四）、绘图举例列举教材中P135图6-40，并在底板前侧两端补充圆角结构。8

8 MIRROR(镜像)命令用于将用户所选择的一个或多个对象按指定的镜像线作镜像复制，生成与原图对称的图形。原图可以保留也可以不保留。包含文字的图形在镜像后，可以使文字随图形一起镜像，也可以不随图形镜像。（3）OFFSET 命令 OFFSET(偏移)命令用于将用户所选择的对象进行偏移操作，以创建新的对象。该命令常用于创建平行线、同心圆等。偏移操作有两种方式：一种是按指定的距离进行偏移；另一种是通过指定点进行偏移。（4）ARRAY 命令 ARRAY（阵列)命令用于将用户所选择的对象不但能够创建新的对象，而且还对他们进行规律性分布，常见的分布规律为圆形阵列和矩形阵列。 5．对象改变命令（1）SCALE 命令 SCALE(比例缩放)命令用于将所选图形相对于指定的基点按给定的比例放大或缩小。（2）STRETCH 命令 STRETCH(拉伸)命令用于拉伸或压缩图形中指定部分的对象元素（如线、圆弧、多段线），使图形产生变形或使图形中的部分对象产生移位。（3）LENGTHEN 命令 LENGTHEN(拉长)命令用于改变非闭合对象（包括：直线、圆弧、非闭合多线段、椭圆弧和非闭合样条曲线等）的长度，或者圆弧的角度。 6．对象修剪与延伸命令（1）TRIM 命令 TRIM(修剪)命令用于以指定的边线为修剪边来裁剪指定的对象。修剪边可以是直线、圆弧、圆、椭圆、多线段、样条曲线或结构线等。同时，修剪边有延伸（Extend）和不延伸（No Extend）之分；被修剪的对象有不投影（None）、用户坐标系（UCS）和当前视图（View）等之分。（2）EXTEND 命令 EXTEND(延伸)命令用于将所选对象延伸到指定目标。 7．圆角与倒角命令（1）CHAMFER 命令 CHAMFER(倒角)命令用于在两条线段交点处创建倒角。（2）FILLET 命令 FILLET(倒圆角)命令用于在两条线段交汇处创建圆角。 8.对象一分为二命令（1）BREAK 命令 BREAK (打断于点)命令用于将一条直线在某点处打断后分为两条直线，两条线之间没有空隙。（1）BREAK 命令 BREAK (打断)命令用于将一条直线在某两点之间打断后分为两条直线，两条线之间有空隙。（四）、绘图举例列举教材中 P135 图 6-40，并在底板前侧两端补充圆角结构