CAD电子教案.docx

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CAD电子教案

计算机CAD技术课程教案

绪论1.1AutoCAD发展概况  AutoCAD是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。

AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。

 AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。

它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。

在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。

 AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

 AutoCAD的发展过程可分为初级阶段、发展阶段、高级发展阶段、完善阶段和进一步完善阶段五个阶段。

 在初级阶段里AutoCAD更新了五个版本。

1982年11月，首次推出了AutoCAD1.0版本；

1983年4月，推出了AutoCAD1.2版本；

1983年8月，推出了AutoCAD1.3版本；

1983年10月，推出了AutoCAD1.4版本；

1984年10月，推出了AutoCAD2.0版本。

 在发展阶段里，AutoCAD更新了以下版本。

1985年5月，推出了AutoCAD2.17版本和2.18版本；

1986年6月，推出了AutoCAD2.5版本。

1987年9月后，陆续推出了AutoCAD9.0版本和9.03版本。

 在高级发展阶段里，AutoCAD经历了三个版本，使AutoCAD的高级协助设计功能逐步完善。

它们是1988年8月推出的AutoCAD10.0版本、1990年推出的11.0版本和1992年推出的12.0版本。

 在完善阶段中，AutoCAD经历了三个版本，逐步由DOS平台转向Windows平台。

1996年6月，AutoCADR13版本问世；

1998年1月，推出了划时代的AutoCADR14版本；

1999年1月，AutoCAD公司推出了AutoCAD2006版本。

 在进一步完善阶段中，AutoCAD经历了两个版本，功能逐渐加强。

2001年9月Autodesk公司向用户发布了AutoCAD2002版本。

2003年5月，Autodesk公司在北京正式宣布推出其AutoCAD软件的划时代版本——AutoCAD2004简体中文版。

 2005年又推出2006版，新增了动态输入、QuickCalc计算器、动态块等功能，并增强了多行文字编辑器及表格计算等功能。

  现在最新的版本是2007版式。

1．2AutoCAD的基本功能

AutoCAD自1982年问世以来，其每一次升级，在功能上都得到了增强，且日趋完善。

目前，它已成为工程设计领域中应用最为广泛的计算机辅助绘图与设计软件之一。

AutoCAD主要用来辅助绘图，因此具有强大的绘图功能。

此外，它还具有数据库管理、Internet发布等功能。

1．绘制与编辑图形（绘制二维图形、绘制三维图形、绘制轴测图）；

2．标注图形尺寸；

3．渲染三维图形；

4．控制图形显示；

5．绘图实用工具（图层、线型、线宽、颜色、尺寸标注样式、文字标注样式等）；

6．数据库管理功能（可与独立于AutoCAD的其它数据库如：

Access、Oracle、FoxPro等）；

7．Internet功能；

8．输出与打印图形。

AutoCAD2006的安装和启动安装所需环境：

硬件和软件需求

硬件/软件

需求

注意

操作

系统

Windows?

XPProfessional，ServicePack1或2

WindowsXPHomeServicePack1或WindowsXPHomeServicePack2

WindowsXPTabletPC

Windows2000ServicePack4

建议在用户界面语言与AutoCAD语言的代码页匹配的操作系统上安装非英文版本的AutoCAD。

代码页为不同语言的字符集提供支持。

必须有管理权限，才能安装AutoCAD。

Web浏览器

具有ServicePack1（或更高版本）的MicrosoftInternetExplorer6.0

如果安装工作站上未安装具有ServicePack1（或更高版本）的MicrosoftInternetExplorer6.0，则无法安装AutoCAD。

可以从以下Microsoft网站下载InternetExplorer：

处理器

PentiumIII或更高

800Mhz

RAM

512MB（推荐）

视频

1024x768VGA真彩色（最低要求）

需要支持Windows的显示适配器。

硬盘

安装500MB

定点设备

鼠标、轨迹球或其他设备

CD-ROM

任意速度（仅用于安装）

可选

硬件

OpenGL兼容三维视频卡

打印机或绘图仪

数字化仪

调制解调器或其他访问Internet连接的设备

网络接口卡

随三维图形卡附带的OpenGL驱动程序必须满足以下要求：

完全支持OpenGL或更高版本。

OpenGL可安装客户端驱动程序（ICD）。

图形卡必须在其OpenGL驱动程序软件中具有ICD。

随某些卡提供的“miniGL”驱动程序无法与AutoCAD一起使用。

1.3AutoCAD2006安装步骤 在授课前直接演示。

1.4AutoCAD2006的窗口、菜单、工具栏、系统变量  启动AutoCAD2006后，就打开了AutoCAD2006窗口（演示）。

AutoCAD2006窗口包括以下几个部分：

图形窗口、状态栏、与下拉菜单和命令窗口。

图形窗口：

  是显示、编辑对象的区域。

AutoCAD2006将在此窗口中显示当前工作点光标。

当移动鼠标时，光标将“跟随”鼠标的移动。

当AutoCAD2006提示选择一个点时，光标变为十字形。

当需要在屏幕上拾取一个对象时，光标变为一个小的拾取框。

光标在不同的状态下，将分别显示为十字、拾取框、虚线框和箭头等样式。

状态栏：

  状态栏位于屏幕的底部，显示光标所处当前位置的坐标值的坐标以及各种模式等重要信息。

标题栏：

  标题栏显示当前应用程序的名称。

如果图形窗口最大化后，在标题栏中还将显示当前图形的名称。

工具栏：

  介绍工具栏的显示方式及各处功能。

激活工具栏的两种方式：

  在View下拉菜单中选择Toolbars选项。

  在Command提示符下键入Toolbar后回车。

  将光标移到一个工具栏上的任何地方，然后单击鼠标右键，将出现快捷菜单。

下拉菜单：

下拉菜单分为两种：

  菜单项后跟有（…）符号的，表示选中该菜单项时将会引出一个对话框。

  菜单项右边有一黑色小三角符号的，表示该菜单项有一个级联子菜单，把光标放在该菜单项上，然后单击鼠标左键就可引出级联菜单。

命令窗口：

  命令窗口是用户输入命令和AutoCAD显示提示符和信息的地方。

命令窗口分为两部分：

AutoCAD提示用户输入信息的单行命令区以及显示命令的区域。

系统环境配置：

  进行实际演示。

              第二章　绘图基础2.1　坐标系  坐标系是AutoCAD中确定一个对象位置的基本手段。

掌握各种坐标以及正确的数据输入方法，对于正确、快捷的作图是至关重要的。

  AutoCAD坐标系分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。

WCS坐标系与传统的迪卡尔坐标系一致。

  当AutoCAD提示输入点时，可以采用多种输入点方法中的任何一种，包括绝对直角坐标、相对直角坐标、相对极坐标、球坐标和柱坐标。

  绝对直角坐标系：

  在直角坐标系中，确定点的方法是通过二维系统中的两个相互正交的轴到点的距离来确定的。

  相对直角坐标系：

  可以用相对直角坐标根据相对于上一位置或点的直角坐标来确定点。

而不是相对于原点，就好像是从最后输入的点加上一个偏移量来确定点一样。

在AutoCAD中，输入相对坐标时，要将符号@放在坐标值之前。

Command:

lineSpecifyfirstpoint:

20,20Specifynextpointor[undo]:

@0,20

Specifynextpointor[close/undo]:

10,10

相对极坐标：

极坐标是基于相对于一固定点的距离和角度而确定的。

在AutoCAD中，极坐标点是用与前一点的距离和角度来确定的。

AutoCAD中默认角度方向为逆时针方向。

注意：

用极坐标定位点是相对于前一点而不是原点（0,0）。

指定点到上一点之间的距离及在XY平面中的角度就可以确定一个点，距离和角度之间以“<”符号相隔。

Command:

line

Specifyfirstpoint:

20,20

Specifynextpointor[Undo]:

@200<90

Specifynextpointor[Undo]:

@300<0

Specifynextpointor[Close/Undo]:

*Cancel*

坐标显示：

坐标显示的作用是追踪作图时的光标位置。

在AutoCAD中有三种坐标显示模式：

动态直角坐标、动态极坐标、静态坐标。

通常，单击坐标显示栏，或者按F6键或按Ctrl+D键可以在3种模式之间切换。

2.2设置图形单位

在传统的绘图中，图形有一定的比例，但在AutoCAD中，可以采用1：

1的比例因子绘图，所有的直线、圆和其他对象都可以以真实大小绘制。

在需要打印出图时，再将图形按图形大小进行缩放。

用对话框设置图形单位

单击菜单栏“格式”中的“单位”，弹出对话框。

可以改变以下内容：

单位显示格式

单位显示精度

角度显示格式

角度显示精度

角度基准

角度方位

用命令设置图形对话框

通过命令：

-units回车。

2.3改变图限

LIMITS命令可以在绘图空间中设置一个想象的矩形绘图区域，称为图限。

同样有对话框和命令两种调用模式。

命令：

limits

2.4图层

1．图层的基本概念

图层是AutoCAD是用户组织图形的最有效的工具之一。

AutoCAD提供了一种称之为“图层”的方法来将对象放在不同的层上以达分类成组的目的，这与手工绘图时将复杂图形分离在不同的透明纸上并叠加在一起类似。

图层中所有的层采用相同的图限、坐标系统和缩放比例因子。

一个图形最多有32006个层。

每层对象是无限的。

2.　图层的基本特性

每个图层包括：

图层名、颜色、线型、线宽和打印样式。

通过菜单栏和工具条来设置图层属性。

或者用命令：

-layer来设置。

绘制图形对象

直线

在所有的图形对象中，直线是最基本的图形对象。

激活LINE命令并选择合适的端点序列，就可以画一系列相连的直线段。

LINE命令是AutoCAD中可以自动重复执行的几个命令之一。

它将一条线的末端作为另一条线的始端，不断提示输入下一端点。

空响应可以结束画线。

虽然只激活了一次LINE命令就画出了一系列的线，但每一条线都是相互分离的对象，而多义线画出的线是一个整体（后面介绍）。

通过命令line和工具栏调用画直线。

用close实现多条直线的闭合。

矩形

矩形工具是比较常用的，通常来显示我们画图的范围、作为巷道的周边等等。

在AutoCAD中，矩形是使用命令rectangle命令绘制的。

激活矩形命令的方法：

从Draw工具栏中选择rectangle选项；

从Draw下拉菜单中选择Rectangle选项；

在Command提示符下键入rectangle并按回车或空格。

Command:

rectangle

SpecifyfirstcornerpointorChamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]:

Width选项：

此选项可设置所画矩形的宽度。

默认宽度设置为0。

Chamfer选项：

此选项可设置所画矩形倒角的距离。

Fillet选项：

此选项可设置所画矩形圆角的半径。

Elevation选项：

此选项可设置所画矩形的标高。

Thickness选项：

此选项可设置所画矩形的厚度。

线宽

当需要画宽线时，应采用trace命令而不用line命令。

和绘制直线类似，只是必须先设置线宽。

圆

在AutoCAD中使用circle命令来画圆。

它提供了5种画圆的方法。

默认方法为圆心－半径法。

其他方法有圆心－直径法、两点法、三点法及相切－相切－半径法。

圆弧　

在AutoCAD中可用arc命令来画圆弧。

Arc命令提供了11种方法来画圆弧。

它们是：

3点；

起点－中心点－端点；

起点－中心点－角度；

起点－中心点－长度；

起点－端点－角度；

起点－端点－方向；

起点－端点－半径；

中心点－起点－端点；

中心点－起点－角度；

中心点－起点－长度；

继续（同先前所画直线或圆弧相连）。

多边形

在AutoCAD中，可用polygon命令画等边多边形。

最少的边数是3，最大的边数是1024。

用户可借助于pedit命令来编辑多边形。

椭圆

激活椭圆（ellipse）命令的方法：

从draw工具栏中选择ellipse选项；

从draw下拉菜单中选择ellipse选项；

多义线

多义线即由多个直线段和（或）圆弧段相连成的一个单一对象。

在AutoCAD中可用pline命令画多义线。

其中每个命令详细讲解。

点

在AutoCAD中，可用point命令在图形中画点。

通常输入这样的点作为对象捕捉的参考点。

当图形完成后，只需简单地擦去它们或冻结它们所在的层。

可用坐标值或鼠标来输入点，有osnap（对象捕捉）的node选项捕捉到一个点上。

填充区域

圆环

构造线（xline）和射线（ray）

AutoCAD提供了一个强大的工具，可以用xline命令和ray命令来绘制在两端（或一端）无限延伸的直线。

可以像其他对象一样进行移动、复制和旋转。

用户可以修剪（trim）这些直线；用break命令在任何地方打断它们；用fillet命令在两条构造线间绘制一段圆弧；用chamfer命令在两段构造线间绘制一个倒角。

构造线可用作创建其他对象的参照线。

当绘制的图形比较大、比较复杂时，利用目测很难实现这样的要求。

用户可以先绘制一些构造线作为辅助线。

构造线一般单独放在一层，当不需要它们时，将构造线所在的图层关闭即可。

多线

在AutoCAD中，可以用mline命令绘制由多条平行线段组成的复合线。

用户还可以用mledit命令编辑两个或多个多线的交点；用mlstyle命令创建新的多线样式或编辑已有的多线样式。

样条曲线

在AutoCAD中，用户可以使用spline命令绘制样条曲线――通过或接近定点的拟合曲线。

Spline命令用于绘制通过或接近一系列点的曲线。

曲线的类型是非均匀有理B样条（nurbs）。

这种类型的曲线适宜于表示具有不规则变化的曲线半径的曲线，比如地形地貌轮廓线等。

其中有闭合（C）和选择公差（Fittolerance）两项。

第四章　精确绘图

栅格（grid）

栅格是由点构成的图案，显示在图形界限内。

使用栅格就象是在图形下放置一张坐标纸。

利用栅格可以对齐对象并直观显示对象之间的间距。

可以在运行其他命令的过程中打开和关闭栅格。

输出图纸时不能打印栅格。

如果放大或缩小图形，可能需要调整栅格间距，使其更适合新的缩放比例。

打开栅格和设置栅格间距的步骤

1  从“工具”菜单中选择“草图设置”。

2  在“草图设置”对话框的“捕捉和栅格”选项卡中选择“启用栅格”。

3  输入“栅格X轴间距”。

4  要为垂直栅格间距设置相同的值，按ENTER键。

否则，输入“栅格Y轴间距”。

5  选择“确定”。

此外，要想打开或关闭栅格，可单击状态栏上的“栅格”、使用GRID命令、按CTRL+G或F7键。

快捷菜单 在状态栏的“栅格”上单击右键，然后选择“设置”。

栅格捕捉（snap）

捕捉模式用于控制十字光标，使其按照用户定义的间距移动。

当捕捉模式打开时，光标似乎附着或捕捉了一个不可见的栅格。

捕捉模式有助于使用键盘或定点设备来精确地定位点。

通过设置X和Y的间距可控制捕捉精度。

捕捉模式有开关控制，并且可以在其他命令执行期间打开或关闭。

捕捉间距不需要和栅格间距相同。

例如，可设置较宽的栅格间距用作参考，同时使用较小的捕捉间距以保证定位点时的精确性。

栅格间距可以小于捕捉间距。

打开捕捉模式并设置捕捉间距的步骤

1  从“工具”菜单中选择“图形设置”。

2  在“图形设置”对话框的“捕捉和栅格”选项卡中选择“启用捕捉”。

3  输入“捕捉X轴间距”。

4  要为垂直捕捉间距设置相同的值，按ENTER键。

否则，输入“捕捉Y轴间距”。

5  在“捕捉类型和样式”下选择“矩形捕捉”和“栅格捕捉”（关于等轴测和极轴捕捉选项的详细信息，请参见与极轴追踪一起使用捕捉模式和将捕捉和栅格设置为等轴测模式。

6  选择“确定”。

要打开或关闭捕捉模式，可单击状态栏上的“捕捉”、使用SNAP命令、按CTRL+B键或F9键。

快捷菜单 在状态栏的“捕捉”上单击右键，然后选择“设置”。

正交模式

AutoCAD设置，将定点设备的输入限制为水平或垂直（与当前捕捉角度和用户坐标系有关）。

草图设置（draftingsetting）

在“选项”对话框的“草图”选项卡中，可以控制多个AutoCAD绘图辅助工具。

例如，自动捕捉可精确定位对象上的点。

自动追踪可以以特定的角度或与其他对象的特定关系来绘制图形对象。

对象捕捉（objectsnap）

在绘图命令运行期间，可以用光标捕捉对象上的几何点，如端点、中点、圆心和交点。

例如，打开对象捕捉，可以快速绘制一条线通过圆心、多段线线段的中点或两条直线的外观交点。

可以通过以下两种方式之一打开对象捕捉：

单点（或替代）对象捕捉：

设置一次使用的对象捕捉。

执行对象捕捉：

一直运行对象捕捉，直至将其关闭。

捕捉对象的点的步骤

1  启动需要指定点的命令（例如，LINE、CIRCLE、ARC、COPY或MOVE）。

2  当命令提示指定点时，使用以下方法之一选择一种对象捕捉。

单击“标准”工具栏的“对象捕捉”弹出框中的一个工具栏按钮，或者单击“对象捕捉”工具栏中的一个按钮。

按SHIFT键并在绘图区域中单击右键，然后从快捷菜单中选择一种对象捕捉。

在命令行中输入一种对象捕捉的缩写。

3  将光标移动到捕捉位置上，然后单击定点设备。

单击捕捉点后清除对象捕捉。

如果选择对象捕捉点以外的任意点，AutoCAD将提示所选的点无效。

下表将显示AutoCAD对象捕捉，以及用于启动它们的工具栏按钮和命令行缩写。

第五章　显示控制

视图缩放（ZOOM命令）

ZOOM命令如同摄像机的变焦镜头。

它可以增加或减少视图区域，虽然对象的真实尺寸保持不变。

激活ZOOM命令的方法：

从zoom工具栏中选择一个可用的选项。

从view下拉菜单中选择zoom。

在命令行中键入：

zoom命令。

命令:

zoom

指定窗口角点，输入比例因子（nX或nXP），或

[全部（A）/中心点（C）/动态（D）/范围（E）/上一个（P）/比例（S）/窗口（W）]<实时>:

视图平移（pan命令）

Pan命令可以观看当前视图中的图形的不同部分，而不用改变缩放。

激活方法同zoom命令。

鸟瞰视图（aerial）

鸟瞰视图是观察图形的辅助工具，为可视化地平移和缩放提供了一个快捷的方法。

redraw命令

redraw从用于重画屏幕上的图像。

当所见到的图形不完整时，可以使用此命令。

如果在同一地方画了两条线并擦去了一条，好像两条线都被擦去，这时激活redraw命令，第二条线就会再次显现。

此命令可用于去除屏幕上无用的标记符号。

重画屏幕上的图形对应于数据库内容的重新生成。

regen命令

regen命令用于重新生成屏幕上图形的数据。

通常，如用redraw命令后的图形不能正确反映用户的图形时，应使用regen命令。

第六章　图形编辑

本章主要介绍三个方面的内容：

如何选取对象

图形编辑操作

查看和编辑对象特性

选择对象

AutoCAD的许多编辑命令会要求用户选择一个或多个对象进行编辑。

当选择了对象之后，AutoCAD用虚线显示它们以示加亮。

有多种不同的选择对象的方法，我们主要使用的是：

直接选择（点选）、window（选择窗口）、crossing（交叉选择或右选窗口）这三种方法。

可以用选择窗口来选择对象。

选择窗口是绘图区域中的一个矩形区域，在“选择对象”提示下指定两个角点即可定义此区域。

角点指定的次序不同，选择的结果也不同。

指定了第一个角点以后，从左向右拖动（选择窗口）仅选择完全包含在选择区域内的对象，从右向左拖动（交叉选择）可选择包含在选择区域内以及与选择区域的边框相交叉的对象。

对象至少要有一部分是可见的，否则不能被选中。

通常情况下，必须用选择窗口包住整个对象才能选择该对象。

但是，可以用选择窗口包住整个线型或线型的任意可见部分，从而选择非连续线型的对象。

例如，如果一条直线的线型为点划线，那么用选择窗口包住一个或多个完整的点划就能选择整条线。

要在不规则形状的区域内选择对象，应该将它们包含在一个多边形选择窗口中。

窗口多边形只选择它完全包含的对象，而交叉多边形可选择包含或相交的对象。

通过指定点来划定区域，从而创建窗口。

指定点的次序决定了定义的是窗口多边形还是交叉多边形。

选择不规则形状区域中的对象的步骤

1  在“选择对象”提示下输入cp（交叉多边形）。

2  从左至右指定点，定义一块区域，该区域完全包含要选择的线条。

3  按ENTER键闭合多边形并完成选择。

使用选择栏可以很容易地从复杂图形中选择非相邻对象。

选择栏是一条直线，可以选择它穿过的所有对象。

下面的图例显示在电路板图上用选择栏选择多个部件的结果。

用选择栏选择非相邻对象的步骤

1  在“选择对象”提示下输入f（栏选）。

2  指定选择栏点。

3  按ENTER键完成选择。

选择相邻或重叠的对象通常是很困难的。

当对象是相邻的时，可以一次次地单击以便在选择的对象间循环切换，直至切换到要选择的对象。

循环切换选择对象的步骤

1  在“选择对象”提示下，按住CTRL键并选择一个尽可能接近要选择的对象的点。

2  重复单击定点设备，直到要选择的对象被亮显。

3  按ENTER键选定对象。

用“快速选择”或“对象选择过滤器”对话框，可以根据特性（如颜色）或对象类型过滤选择集。

例如，只选择图形中所有红色的圆而不选择其他对象，或者选择除红色的圆以外的所有对象。

通过“快速选择”，可以根据指定的过滤条件快速定义一个选择集。

用“对象选择过滤器”，可以命名和保存过滤器以供将来使用。

对于任何一种方法，如果想将颜色、线型或线宽作为