教你如何运用CAD制图软件.docx
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教你如何运用CAD制图软件
第一章AutoCAD基础知识
一、AutoCAD概述
在人类的社会与科技发展史上，图画和图形占据重要的地位，人们往往习惯于用图来描述生活和表达思想。
随着人类社会生产规模的扩大和科学技术的进步，图形作为一种重要的工具和信息载体，其绘制的精度和数度要求也不断提高，图形的种类也日趋繁多和复杂。
为了对各种图形进行更为深入的研究和应用，人们运用数学方法来描述他们的性质和规律，即所谓的形数结合。
通常任何一个图形都可以由数学方程式来表示或逼近；反之，很多数学问题也可用图形来形象的表达。
随着形数理论的研究逐步深入，有些图形的数学表达式十分复杂（例如曲面等），用人工计算是非常困难的，或者需要很长时间，这就直接影响到对复杂图形的研究。
计算机出现之后，人们想到了用计算机来完成形数结合的工作，即不仅用计算机来计算图形，同时也用它来绘制图形。
20世纪50年代美国的哥勃（Gerber）公司和卡尔康（Calcomp）公司先后研制成功平板式和滚筒式自动绘图机，成为电子计算机的新型外部设备。
由计算机控制的自动绘图机的出现，使图学工作进入一个崭新的阶段。
在计算机科学﹑应用数学､图学等学科的基础上，综合发展成一门新的学科—计算机图学（ComputerGraphics）。
计算机图学的研究对象是运用计算机的先进技术，对图形进行数学处理，进而研究图学领域中的各种理论和实践问题。
它既不同于单纯用数学方式研究图形和几何学，也不同于用一般数学计算来研究各种图形的纯数学方法，而用计算机处理各种图学问题，并将结果输出到显示器绘图机或图形数据文件等。
在工程设计中人们不仅需要绘图，而且要进行结构设计计算，即所谓的计算机辅助设计（CAD—ComputerAidedDesign），就是利用计算机帮助人们进行工程设计，然后用计算机控制的自动绘图及绘制出符合工程需要的图样或输出到数据文件。
20世纪60年代末至70年代中期逐渐形成专门的CAD工业，代表性的公司如Intergraph和Calcomp等。
早期的CAD仅运行在大中型计算机上，主要是大企业和大公司应用，普及性很差。
80年代以后，随着微型计算机的普及和发展，CAD技术才得到了广泛的普及和发展。
至今CAD的应用已经遍及工业﹑农业﹑国防和科学研究的各个方面，用途及其广泛。
在飞机﹑造船﹑汽车工业中可以绘制高精度的理论外形模线和结构模线；在电子工业中可以绘制精密的印刷电路图﹑逻辑图﹑电路图﹑布线图和大规模集成电路的掩膜图；在机械工业中绘制装配图﹑零件工作图等；在土木建筑中绘制透视效果图﹑建筑施工图﹑结构施工图和设备施工图等；在地质﹑测量﹑勘探领域中绘制各种地图﹑地质构造图；在气象领域绘制气象分析图﹑预报图；在医疗卫生领域绘制人体解剖图﹑B超﹑CT图像；在服装领域绘制服装设计图；在艺术领域绘制动画片美术片等。
AutoCAD绘图软件包是美国Autodesk公司于1982年首次推出的用于微机的计算机辅助设计与绘图的通用软件包。
由于该软件具有简单易学﹑功能齐全﹑应用广泛﹑兼容性和二次开发性强等很多优点，所以很受广大设计人员的欢迎。
AutoCAD2005是该公司目前发布的最新版本，相对于以前的版本，它进一步改进了使用的便捷性，提供了新颖的效率工具，增强了性能以及与其它CAD数据的兼容性。
与传统的手工绘图相比，计算机绘图有以下优点：
1.复杂数据的处理能力，极大的提高了绘图的精度及速度；
2.强大的图形处理能力，能够很好的完成工程设计中二维及三维图形处理，并能够随意控制图形的显
示﹑平移﹑旋转和复制全部或部分图形；
3.良好的文字处理能力，可方便的添加文字符号；
4.快捷的尺寸自动测量标注自动导航捕捉等功能；
5.具有曲面造型﹑实体造型等功能，可实现渲染﹑真实感﹑虚拟现实等效果。
6.友好的用户界面﹑方便的人机交互﹑准确自动的全作图过程纪录；
7.有效的图形数据管理﹑查询及系统标准化；
8.良好的系统兼容性，软件本身的向上兼容性以及与其它CAD系统共享数据接口；
9.强大的二次开发能力,用户可根据自己的需求，用软件自带的开发工具或软件提供的高级语言接口，对软件进行二次开发;
10.先进的网络技术，包括局域网﹑企业内联网和Internet互联网上的数据共享，实现远程设计。
1.2计算机绘图系统的构成
计算机绘图系统主要包括两部分，硬件系统和软件系统，硬件包括主机和外围设备等，软件包括操作系统﹑CAD软件和编程语言等。
计算机绘图系统的硬件有三大组成：
输入设备中心处理设备输出设备。
图1-1是硬件设备系统的构成图。
计算机绘图系统的主要硬件设备包括计算机（主机﹑显示器和鼠标），绘图机或打印机。
计算机是整个系统的核心，其余是外围设备。
绘图机按纸张放置的形式分为平板式和滚筒式，按“笔”的形式分为笔试﹑喷墨式和静电光栅式。
应用广泛的喷墨或激光打印机，其出图效果也很好，在所绘图样不是很大的情况下，可以作为首选方案。
运行AutoCAD2005的基本配置如下：
Pentium450以上的处理器，64M以上的内存，1024X768SVGA显卡，1GB硬盘，20XCD-RAM，56KModem及打印机。
Windows98Windows2000﹑NT﹑XP操作系统，IE5.0浏览器。
二、AutoCAD常规设计流程
1.启动AutoCAD2.绘图环境设置
3.图层设置4.文字样式设定
5.标注样式设定
6.绘制图形
7.设置图纸布局
8.输入文字，图案填充，尺寸标注。
9.保存绘图文件、输出
三、AutoCAD2005的工作界面
AutoCAD的主界面如图1-2所示，其中包括标题栏﹑菜单区﹑工具条﹑绘图区﹑命令区及状态行。
1.标题栏
一般基于windows环境下的应用程序都有标题栏，标题栏在界面的最上方，显示当前正在工作的软件名及文件名。
2.主菜单
AutoCAD2005主界面的第二行为菜单区，主菜单包括文件（File）﹑编辑（Edit）﹑视图（View）﹑插入（Insert）﹑格式（Format）﹑工具（Tools）﹑绘制（Draw）﹑标注（Dimension）﹑窗口（Window）和帮助（Help）等十一个菜单项，每个菜单项下都有下拉菜单项，AutoCAD的主要命令均放置在下拉菜单中，用鼠标点选菜单项，即展开该项下拉菜单。
3.图标菜单
打开主菜单视图（View）中的最后一项命令工具条（toolbars）的对话框，通过自选，可随时打开或关闭各类工具条。
AutoCAD的常用命令在工具条中均有形象化的位置。
4.绘图区
屏幕中间部分是绘图区，在AutoCAD的系统配置中，用户可根据喜好选择绘图区的背景色。
5.命令区
命令窗口如图1-4，其作用是输入命令和参数。
图1-4命令窗口
6.状态行
状态行在界面的下面，如图1-5，包括坐标提示捕捉正交等功能的打开和关闭。
图1-5状态行
四、AutoCAD2005的基本操作
1.下拉菜单
用鼠标点击菜单区，每一项下对应一条下拉菜单，用鼠标点击即可进入该命令。
教材表1-1列出AutoCAD2005下拉菜单的中英文命令。
在下拉菜单中，凡命令后有“…”的，即有下一级对话框；凡命令有“►”的，即表示有下一级子菜单。
2.图标菜单（工具条）
在AutoCAD系统默认状态下有四个工具条：
标准工具条﹑物体特性工具条﹑绘图工具条和修改工具条。
此外，还可根据需要打开其他工具条，每个工具条有一组图标，用鼠标点取即可进入该命令。
工具条与对应的下拉菜单不完全相同，其具体内容将在后面各章介绍。
3.键入命令
所有命令均可通过键盘在命令区输入。
无论是工具条还是下拉菜单，都不包含所有命令，特别是一些系统变量，必须从命令区输入。
4.重复命令
任何一个刚用过的命令，均可按回车键（或鼠标右键）重复该命令。
5.快捷键
快捷键用来代替一些常用命令的操作，只需键入命令的第一个字母或前三个字母即可。
常用的快捷键见教材表1-2。
在AutoCAD中当命令区出现“命令：
”或“Command：
”时（如图1-6），表示进入命令等待状态，可用以上介绍的几种方式输入命令。
1.5AutoCAD绘图系统中的坐标输入方式
AutoCAD在绘图中可使用多种坐标系统来定义空间点的位置。
AutoCAD初始默认的坐标系叫世界通用坐标系（WCS），在绘图中是不可改变的，但用户可以自己定义用户坐标系（UCS），用户坐标系（UCS）将在三维部分介绍。
AutoCAD绘图系统中坐标点的输入方式有以下几种：
1.绝对坐标
输入一个点的绝对坐标的格式为（X,Y,Z），在系统默认的状态下，绘图区左下角有一个图标，若仅输入X,Y则系统默认z值为零。
2.相对坐标
输入一个点的相对坐标的格式为（@ΔX,ΔY,ΔZ），即输入X,Y,Z三个方向相对于前一点的坐标增量。
3.极坐标
输入一个点的极坐标的格式为（R<θ<φ），R为线长，θ为相对X轴的角度，φ为相对XY平面的角度。
4.相对极坐标
输入一个点相对极坐标的格式为（@R<θ<φ）。
5.长度和方向
当打开状态行的正交或极轴开关时，用鼠标确定方向，输入一个长度即可，格式为（R），R为线长。
图1-7位几种坐标的图例。
1.6AutoCAD绘图系统中选取图素的方式
在AutoCAD中，所有的编辑及修改命令均要选择已绘制好的图素，常用的选择方式有以下几种：
1.点选
当需要选取图素时（命令区出现“选择对象：
”或“SelectObject:
”），鼠标变成一个小方块，用鼠标直接点取被选目标，图素变虚则表示被选中。
2.窗选
在“选择对象：
”后键入“W”，或用鼠标在图素对角点击，打开一个窗口，一次可以选取多个图素。
3.其它常用方式
在出现“选择对象：
”后键入“L（Last）”,表示所选的是最近一次绘制的图素；键入“Cp”，可选取多边形窗口；键入“All”，表示所选取是全部（冻结层除外）；键入“R（Remove）”，再用鼠标直接点取相应图素，将其移出选择；键入“U（Undo）”，取消选择。
AutoCAD选择方式还有很多，此处不再赘述。
1.7AutoCAD绘图系统中功能键的作用
熟练掌握功能键可以加快绘图速度，各功能键的定义见教材表1-3。
1.8AutoCAD绘图系统中的部分常用设置功能
AutoCAD有许多配置功能，此处仅介绍部分常用功能。
在主菜单工具（Tools）中，选择下拉菜单中的最后一个菜单项，即打开选项（Options）对话框，如图1-8所示。
（注意：
初学者不宜随意进行系统配置，如配置不当，在使用中将造成不必要的麻烦。
）
1.文件
用于指定文件夹，供AutoCAD搜索不再当前文件夹中的文字﹑菜单﹑模块﹑图形﹑线型和图案等，如图1-8。
2.显示
打开选项中的显示对话框，如图1-9所示。
设置绘图区的底色﹑字体﹑圆和立体的平滑度等。
1）点击“颜色”按钮，显示如图1-10所示对话框。
可以设置背景和光标颜色。
2）点击“字体”按钮，显示如图1-11所示对话框。
可以设置命令行窗口的文字形式。
3.打开和保存
打开选项中的打开和保存对话框，如图1-12所示。
在这里主要设置文件保存的格式及自动保存的间隔时间等。
4.打印
打开选项中的打印对话框，打印设置将在打印一节中详述。
5.系统
打开选项中的系统对话框，在这里设置绘制新图时启动对话框的格式。
6.用户系统配置
打开选项中的用户系统配置对话框，设置绘图中使用快捷键等参数。
7.草图
打开选项中的草图对话框，在这里主要设置捕捉标记的颜色﹑大小及靶框的大小等。
8.选择
打开选项中的选择对话框，在这里主要设置绘图时夹点的颜色和大小等。
9.用户配置
打开选项中的用户配置对话框，在这里主要设置绘新图时的配置。
1.9关于AutoCAD2005的几点说明
AutoCAD2005的界面对话框等与AutoCAD2000
大致相同，在内容上主要增加了一些网络功能，并在启动时增加了一个“AutoCAD今日”的界面。
使用AutoCAD2005不仅可以实现图形数据共享，还可以使用增强属性提取功能来总结和输出属性数据到一个外部的应用程序中。
利用MicrosoftAccess和Excel可以创建材料表，使用DesignXML工具可从你的DWG文件中抽取图形和非图形两种信息，提供给需查看或编辑的设计组成员们，而他们并不需要安装AutoCAD软件。
AutoCAD2005提供最新和最先进的工具来增强合作的过程，如电子传播﹑AutoCAD今日﹑增强属性提取﹑XML设计﹑Web发布﹑更先进的DXF文件格式和直接连到AutodeskPointA站点“我的文件”的文件向导，以及一组强大
的﹑全新的具有内部网/互联网功能的CAD标准管理工具，在交互式核查﹑报批等工作中，都可以确保你的所共享的信息的完整性。
当然，AutoCAD2005还提供了全新的增强的高效特征，如关联标注及图层文本和属性工具。
通过图块属性管理器，不需要打散或重定义图块，就可以改变块中的属性和属性特征，使更改立即反映到已创建的块插入中。
1.网络功能
“AutoCAD今日”：
可通过实时的浏览器连接到AutodeskPointA这类面向个人用户的设计资源网站。
“我的文件”：
可以部分预览和打开最近使用的文件。
他使用增强的最近访问（MRU）列表特征。
“现在网络开会”：
是一个协作工具，使广义的设计组成员可以通过网络进行设计思想和修改的探讨。
CAD管理员也能用现在开会功能实现直接的在线培训。
“电子传递”：
可以把当前的图形和相关的文件（外部参照文件﹑字体文件﹑位图文件）打包到一个单独的传送集中。
电子传递支持从图形文件到标准文件的连接，它解决了过去图形文件传递慢的问题。
“使用电子打印”功能可以将DWG文件转换为轻装的只读的DWF问及间，即使你的组员没有安装AutoCAD软件，也能最真实的浏览和打印它。
2.实时助手
AutoCAD2005的实时助手如图1-20，它随时显示当前使用命令的功能说明信息，大大方便了初学者的学习和使用。
帮助功能也得到了增强，其帮助对话框如图1-21。
第二章基本绘图
一、绘制直线
在两指定点之间画一条直线，点位置可由绝对坐标或相对坐标给出，也可用鼠标在屏幕上点取。
该命令是连续画线命令，一次可画多条线，结束时按回车键，画错时键入U放弃，与起点闭合时则输入C。
二、用辅助绘图工具控制光标
捕捉、栅格以及正交模式在画新图的对象时进行点的定位是相当有用的。
但是，
如果要在已经画好的对象上拾取新的点、直线或者其它对象，那么就需要使用Autocad提供的目标捕捉（ObjectSanp）功能。
目标捕捉是选择所画实体上的某些连接点的几何过滤器，用于辅助用户选择指定的点，如圆的中心点、象限点与切点以及直线的中点与端点等。
例如，要拾取两直线
的交点，就可以设置目标捕捉为Intersection模式，然后拾取靠近交点的某一点，系统将自动捕捉到直线的交点。
目标捕捉模式：
1、Endpoint：
捕捉直线、圆弧、多义线、椭圆弧、射线、样条或多重线等对象的一个离拾取点最近的端点。
2、Midpoint：
捕捉对象的中点。
3、Iintersection：
捕捉两个对象（如直线、圆弧、多义线、圆、椭圆弧或椭圆等）实际或者延伸的交点。
如果第一次拾取时选择了一个对象，则系统提示选择第二个对象。
4、ApparentIntersection：
在3D空间中，捕捉两个对象的视图交点，即两个对象不一定相交，但看上去相交。
在2D空间中，与Intersection模式相同。
5、Center：
捕捉圆、圆弧、椭圆、椭圆弧或者填充多边形的中心点。
6、Quadrant：
捕捉圆、圆弧、椭圆或椭圆弧上的象限点，即位于0、90、180与270度上的点。
7、Node：
捕捉由POINT命令定义的点对象。
8、Insertion：
捕捉一个块、外部引用、属性、属性定义或者文本对象的插入点。
9、Perpendicular：
捕捉从选点到与选择对象所作垂线的垂点。
10、Tangent：
捕捉同样条曲线、椭圆、圆或圆弧相切的点。
该点与一个点相连时应与选择的对象相切。
11、Nearest：
捕捉与十字光标最近的直线、圆、圆弧、多义线、椭圆、椭圆弧、曲线、射线等对象上的点。
12、Quick：
捕捉当前所选择的目标捕捉模式集中第一个捕捉模式找到的第一个点。
13、None：
删除或者覆盖任何运行的目标捕捉模式
三、绘制圆
在绘制圆的下拉菜单中，按不同的条件，有六种方法可供选择。
四、对象捕捉
对象捕捉（OSNAP）用于在绘图时指定已绘制对象的几何特征点（端点、中点、圆心、交点等）。
例如，如果需要从已绘制的一条直线的端点处开始绘制另一条直线，就可以应用对象捕捉中的“端点捕捉模式”。
在响应“指定第一点”的提示下，将光标放置在靠近所需位置的直线上，当按下定点设备的拾取按钮时，Auto CAD将锁定现有直线的端点，该端点就成为新直线的起点。
在开展课堂教学活动中，学生在不运用“对象捕捉”的前提下绘制一个普通三角形，有一类学生在绘制第一条边后要绘制第二条边与其相交，无限放大后往往出现没能最后相交，导致在第三条边绘制后没能形成一个封闭的三角形，也就不能称之为三角形。
还有一类学生发现这个问题后，他们把每条边的长度延长，在三个相交点就有多余的线条，再运用“修剪”命令把多余的线条修剪掉，这样就能完成一个普通三角形的绘制，但用这种方法绘制多了很多步骤，也浪费了绘图时间。
利用“对象捕捉”命令就可以直接捕捉前一条直线的端点，形成一个封闭的三角形。
在绘制两圆弧公切线时，利用“对象捕捉”命令就体现的更明显。
在传统的绘图方式中首先要通过作图求其切点，而在Auto CAD中只要打开“对象捕捉”并在对象捕捉模式中选择“切点”在两圆弧上分别取一点后，就会自动捕捉形成。
五、自动追踪
极轴追踪特性用于绘制直线并在与设置的“增量角”成整倍数的方向上指定点的位置。
指定的极轴角既可以相对于当前的坐标系测量，也可以从选定对象开始测量。
而且还可以增加最多十个附加的增量角，以供从一个基准方向确定直线的方向和位移量使用。
对象捕捉追踪特性用于沿指定的方向从对象上的一个几何特征点开始追踪光标，既可以使用正交方式，也可以使用预置的极轴角方式。
如果在极轴追踪中设定增量角为10度，那么光标移动过程中，它会自动捕捉与水平成10度、20度、30度，等十倍数的角度，这就能够更精确、方便的绘制成一定角度的相交直线。
在附加角中所列出的角度，只要光标移动到相近位置，系统就自动捕捉规定的角度，在显示此角度的虚线上任选一点，就能够绘制出所要求位置的线段。
Auto CAD中的绘图较传统绘图方便快捷，但用计算机进行辅助设计绘图就是要把图绘制的精确，而Auto CAD中的对象捕捉命令、正交命令和极轴追踪命令对于精确绘图有着很大的帮助，这三个命令在课堂教学活动中也是运用最为广泛的。
六、圆弧、多线段等其它图形的绘制
1射线（Ray）
以某一点为起点，通过第二点确定方向，画出一条或几条一端无限长的线。
射线一般用作辅助线，无用时可将其所在层关闭。
2构造线（ConstructionLine）
通过某一点，画出一条或几条两端无限长的线。
构造线一般也用作辅助线。
3矩形（Rectangle）
指定两个对角点绘出矩形。
通过选项设置，可以绘制具有一定线宽，带倒角或带圆角的矩形。
4正多边形（Polygon）
此命令用来绘制各种正多边形。
5圆弧（Arc）
在绘制圆弧的下拉菜单中，按不同的条件，有十一种方法可供选择。
6圆环（Donut）
该命令用以绘制填充的环及实心的圆。
7椭圆（Ellipse）
根据椭圆的长短轴及中心等条件绘制椭圆或椭圆弧。
第三章对象特性
一、对象的线型特征
在一张图纸中，常需要使用不同的线型，如实线、中心线、虚线、点划线等等。
在AutoCAD的Acad.lin文本文件中存放有丰富的线型，用户可从中选取所需线型，同时用户也可自己设置线型。
启动LinetypeManger（线型设置）对话框的方法有如下几种：
Ø键盘输入Linetype。
ØFormat菜单在Format菜单上单击Linetype…子菜单。
具体的操作过程如下。
用上述方式中任一命令，则会弹出如图9.11所示的LinetypeManager（线型设置）对话框。
LinetypeManager对话框中各选项的含义分别如下所示：
1．Linetypefilters线型过滤器。
指定线型列表中显示的线型。
2．Invertfilters反向过滤器。
3．CurrentLinetype显示当前的线型。
4．Load加载线型。
单击该项时，会弹出图9.12所示的LoadorReloadLinetypes（线型装载或重装）对话框。
5．Delete删除所选线型。
6．Current设置当前的线型。
7．Show/destails显示或隐藏线型的详细资料。
8．Linetype线型。
9．Appearance外貌。
10．Description详细描述。
二、对象的线宽特征
宽线增加了线条的宽度。
宽线在打印时按实际值输出，但在模型空间中是按象素比例显示的。
在使用AutoCAD绘图时，可通过状态条上的LWT按钮，或者从"格式"菜单中选择"宽线"选项，用"宽线设置"对话框将宽线显示关闭，以优化其显示性能。
系统变量LWDISPLAY也控制着当前图形中的宽线显示。
三、对象的颜色特征
用户可以通过如下几种方法启动SelectColor（设置颜色）对话框。
Ø键盘输入ddcolor。
ØFormat菜单在Format菜单上单击Color…子菜单。
具体操作如下：
用上述方法中任一种命令后，都将出现如图9.10所示的SelectColor（选择颜色）对话框。
下面介绍对话框中各选项的含义：
1．StandardColors显示九种基本颜色。
用户若想选取某种颜色，单击该颜色即可。
2．FullColorPalette显示AutoCAD中所存储的各种颜色。
3．LogicaleColors逻辑颜色。
在该选项中，用户可以有如下两种选择。
ØByLayer颜色随层而设。
即所绘实体的颜色总是与所在图层的颜色一致。
ØByBlock颜色随块而设。
即块成员的颜色随着块的插入而变成与插入时当前层的颜色相一致。
ØGrayShades显示灰色的阴影。
ØColor用户可以利用该输入框直接输入颜色，也可以单击颜色图案中某一颜色，则该颜色将成为当前图层的颜色。
四、对象的图层特征
1、图层的特征
A、一幅图可包含任意数量的图层
B、一般情况下，一图层上的实体只能有一种线型，一种颜色
C、只能在当前层绘图
D、各图层具有相同的坐标系，绘图边界显示的缩放倍数
2、图层的设置
A、利用命令对图层进行操作（命令：
Layer）
？
/Make/Set/New/ON/OFF/Color/Ltype/Freeze/Lock/Unlock
？
：
显示图层信息
Make：
建立新图层并使该图层变为当前层
Set：
设置当前层
New：
建立新图层（可输入多个层名中间用逗号隔开
ON：
打开图层（可输入多个图层名）
Freeze：
冻结图层（可冻结多个图层）
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