
计算机辅助绘图技术是每个现代工程设计绘图人员必须掌握的基本技术,这就像以前的设计绘图人员一定会使用传统的尺规绘图工具一样。本书主要结合AutoCAD 2006的绘图功能,介绍计算机辅助绘图技术。书中内容包括常用绘图及图形编辑命令的使用方法、绘制精确图形的辅助技术、剖面线的绘制、标注尺寸、实体造型、命令文件、形以及绘图输出等。
本书可作为开设“计算机辅助绘图”课程的教材,也可作为学习AutoCAD软件的初、中级参考书和培训教材,还可作为学习“工程制图”课程的补充教材。
计算机科学技术的发展不仅极大地促进了整个科学技术的发展,而且明显地加快了经济信息化和社会信息化的进程。因此,计算机教育在各国备受重视,计算机知识与能力已成为21世纪人才素质的基本要素之一。
清华大学自1990年开始将计算机教学纳入基础课的范畴,作为校重点课程进行建设和管理,并按照“计算机文化基础”、“计算机技术基础”和“计算机应用基础”三个层次的课程体系组织教学:
第一层次“计算机文化基础”的教学目的是培养学生掌握在未来信息化社会里更好地学习、工作和生活所必须具备的计算机基础知识和基本操作技能,并进行计算机文化道德规范教育。
第二层次“计算机技术基础”是讲授计算机软硬件的基础知识、基本技术与方法,从而为学生进一步学习计算机的后续课程,并利用计算机解决本专业及相关领域中的问题打下必要的基础。
第三层次“计算机应用基础”则是讲解计算机应用中带有基础性、普遍性的知识,讲解计算机应用与开发中的基本技术、工具与环境。
以上述课程体系为依据,设计了计算机基础教育系列课程。随着计算机技术的飞速发展,计算机教学的内容与方法也在不断更新。近几年来,清华大学不断丰富和完善教学内容,在有关课程中先后引入了面向对象技术、多媒体技术、Internet与互联网技术等。与此同时,在教材与CAI课件建设、网络化的教学环境建设等方面也正在大力开展工作,并积极探索适应21世纪人才培养的教学模式。
为进一步加强计算机基础教学工作,适应高校正在开展的课程体系与教学内容的改革,及时反映清华大学计算机基础教学的成果,加强与兄弟院校的交流,清华大学在原有工作的基础上,重新规划了“清华大学计算机基础教育课程系列教材”。
该系列教材有如下几个特色。
(1) 自成体系: 该系列教材覆盖了计算机基础教学三个层次的教学内容。其中既包括所有大学生都必须掌握的计算机文化基础,也包括适用于各专业的软、硬件基础知识;既包括基本概念、方法与规范,也包括计算机应用开发的工具与环境。
(2) 内容先进: 该系列教材注重将计算机技术的最新发展适当地引入教学中来,保持了教学内容的先进性。例如,系列教材中包括了面向对象与可视化编程、多媒体技术与应用、Internet与互联网技术、大型数据库技术等。
(3) 适应面广: 该系列教材照顾了理、工、文等各种类型专业的教学要求。
(4) 立体配套: 为适应教学模式、教学方法和手段的改革,该系列教材中多数都配有习题集和实验指导、多媒体电子教案,有的还配有CAI课件以及相应的网络教学资源。
本系列教材源于清华大学计算机基础教育的教学实践,凝聚了工作在第一线的任课教师的教学经验与科研成果。我希望本系列教材不断完善,不断更新,为我国高校计算机基础教育作出新的贡献。
注: 周远清,曾任教育部副部长,原清华大学副校长、计算机专业教授。计算机辅助绘图基础(第4版)(AutoCAD 2006)
今天,说计算机已经成为我们日常工作和生活中不可缺少的工具,已是一个无须争辩的事实。因此,掌握计算机应用技术是每个人在学习和工作生涯中的重要内容。对于大专院校的理工科学生来说,在众多的应用技术中,掌握计算机图形技术,应视为最基本的内容。因为每个理工科学生都明白,他们今后要从事工程设计工作。搞工程设计,不能不绘制工程设计图,但传统的依靠尺规工具的手工绘图方法,显然已不能适应当今信息化的最新科技形势。应用计算机绘图技术、“甩掉图板”已成为今后工程技术人员必须面对的唯一选择。
随着计算机硬件及软件技术的快速发展和完善,各类应用软件的内容和功能不断扩展、日趋庞大,这对于每个应用人员来说,要全部熟悉和掌握它是不可能的,也不是必须的。据专家估计,在每类专业软件的广大应用人群中,大约有80%的人员只需熟悉和掌握其20%的内容和功能就够了,可能有20%的人员需熟悉和掌握软件80%以上的内容和功能。本书及它的相关课程,就是依据这一基本估计为广大应用者准备的。
“计算机辅助绘图基础”课程,主要是面向理工类各专业的大一学生开设的、介绍计算机图形技术的基础性课程。之所以主要面向大一学生开设,是考虑到以下三点: ①它是一门理工科学生必须掌握的技术基础课; ②作为学习“工程制图”课程的辅修课程,可与工程制图的教学活动相结合; ③对于今后要进一步学习CAD技术的各专业学生来说,它又是以后学习“CAD技术基础”的先修课程。
本书是在它的以前版本《计算机辅助绘图基础(第3版)(AutoCAD 2002)》的基础上升级编写而成的,主要介绍AutoCAD 2006的二维绘图部分。基本内容包括:常用绘图及图形编辑命令的使用方法、辅助精确绘图的技术、剖面线的绘制、标注尺寸、实体造型、命令文件、形以及绘图输出等内容。一般可用约20学时讲完书中的基本内容,并可辅以相同学时数的上机练习。当然,要达到熟练的程度,仅用这些学时来上机练习是远远不够的。
书后附有多种专业类型的绘图练习题,可供教师和学生在教学活动中根据具体情况选用。
在本书出版之际,要特别感谢王菱女士,正是她始终如一的全力支持,才使得该书的编写工作能顺利完成。
书中如有不当之处,欢迎广大读者批评指正。
陆润民
2006年1月于清华园
第1章AutoCAD简介1
1.1AutoCAD的主要功能特性1
1.1.1丰富的交互界面1
1.1.2绘图功能2
1.1.3图形编辑功能2
1.1.4显示功能2
1.1.5三维实体造型功能3
1.1.6系统的二次开发功能3
1.2AutoCAD的启动与退出3
1.3用户界面5
1.3.1文本窗口和图形窗口5
1.3.2图形窗口的内容与布局5
1.3.3菜单8
1.3.4对话框11
第2章绘图准备工作14
2.1命令执行方法14
2.1.1键盘命令输入14
2.1.2菜单命令输入14
2.1.3重复执行命令15
2.1.4透明命令15
2.2绘图环境设置16
2.2.1绘图区16
2.2.2工具条18
2.2.3背景设置19
2.3数据输入方法20
2.3.1数值的输入20
2.3.2坐标的输入21
2.3.3距离的输入21
2.3.4角度的输入22
2.4修正错误的一般方法22
2.4.1图形的删除与恢复22
2.4.2取消最近的一次操作23
2.4.3撤销正在执行的命令23
2.5图形文件24
2.5.1创建一个新的图形文件24
2.5.2打开一个已有的图形文件25
2.5.3保存图形文件26
2.6图层28
2.6.1图层的基本概念28
2.6.2图层的性质29
2.6.3图层的控制30
2.6.4图层的基本操作 31
第3章图形的绘制36
3.1基本绘图命令36
3.1.1绘制直线的LINE命令36
3.1.2绘制圆的CIRCLE命令38
3.1.3绘制圆弧的ARC命令40
3.1.4绘制正多边形的POLYGON命令41
3.1.5书写文本的TEXT命令42
3.2其他常用绘图命令46
3.2.1绘制点的POINT命令46
3.2.2绘制矩形的RECTANG命令47
3.2.3绘制椭圆的ELLIPSE命令48
3.2.4绘制填充圆环的DONUT命令50
3.2.5绘制粗直线的TRACE命令50
3.3复杂图形对象的绘制51
3.3.1绘制多重线的MLINE命令51
3.3.2绘制多义线的PLINE命令52
3.3.3徒手绘制草图线的SKETCH命令55
3.3.4绘制样条曲线的SPLINE命令56
3.3.5徒手绘制云廓线的REVCLOUD命令57
3.3.6绘制擦拭空白区域的WIPEOUT命令59
3.3.7绘制表格的TABLE命令59
3.4显示控制61
3.4.1用于控制图形缩放显示的ZOOM命令61
3.4.2用于平移显示图形的PAN命令62
3.4.3用于刷新屏幕显示的REDRAW命令和REGEN命令63
第4章图形编辑64
4.1选择对象64
4.1.1选择对象的方法64
4.1.2设置选择模式66
4.2改变图形位置的编辑命令68
4.2.1MOVE命令68
4.2.2ROTATE命令69
4.3改变图形大小的编辑命令69
4.3.1SCALE命令69
4.3.2LENGTHEN命令70
4.4图形的复制71
4.4.1COPY命令71
4.4.2MIRROR命令72
4.4.3ARRAY命令72
4.4.4OFFSET命令75
4.5对图形的修改76
4.5.1STRETCH命令76
4.5.2EXTEND命令77
4.5.3BREAK命令78
4.5.4JOIN命令79
4.5.5TRIM命令79
4.5.6FILLET命令81
4.5.7CHAMFER命令82
4.6复杂图形对象的编辑83
4.6.1编辑多义线的PEDIT命令83
4.6.2编辑样条曲线的SPLINEDIT命令86
4.6.3编辑多重线的MLEDIT命令89
4.6.4构造多重线式样的MLSTYLE命令90
4.6.5分解复杂图形对象的EXPLODE命令93
第5章绘图辅助方法94
5.1辅助定位94
5.1.1GRID命令94
5.1.2SNAP命令95
5.1.3ORTHO命令96
5.2模式设置对话框96
5.2.1DSETTINGS命令96
5.2.2对话框的设置97
5.3目标捕捉98
5.3.1目标捕捉模式98
5.3.2目标捕捉的执行方式98
5.3.3目标捕捉模式的设置99
5.4自动追踪102
5.4.1角度追踪103
5.4.2目标捕捉追踪104
5.4.3动态输入104
5.5辅助作图106
5.5.1用XLINE命令绘制构造线106
5.5.2用RAY命令绘制射线107
5.5.3用DIVIDE命令等分对象107
5.5.4用MEASURE命令按指定间距画点108
第6章绘制剖面线109
6.1块的定义和使用109
6.1.1块的特点109
6.1.2块的定义110
6.1.3块的存储111
6.1.4块的使用113
6.2块的属性115
6.2.1块的属性简介115
6.2.2定义块属性116
6.2.3组块对象的属性117
6.3面域118
6.3.1创建面域118
6.3.2面域的布尔运算119
6.4剖面线绘制120
6.4.1基本概念120
6.4.2BHATCH命令121
第7章尺寸标注128
7.1尺寸标注中的基本概念128
7.1.1尺寸标注的组成128
7.1.2尺寸标注的类型129
7.2尺寸标注的式样130
7.2.1设置尺寸标注式样的DIMSTYLE命令130
7.2.2设置新的尺寸标注式样132
7.3进行尺寸标注141
7.3.1长度型尺寸标注142
7.3.2圆弧型尺寸标注144
7.3.3角度型尺寸标注145
7.3.4引线标注146
7.3.5标注尺寸公差147
7.4尺寸标注的编辑148
7.4.1尺寸标注的修改148
7.4.2改变尺寸文本的位置149
第8章实体造型151
8.1坐标系152
8.1.1坐标系概述152
8.1.2设置用户坐标系154
8.2三维模型的显示155
8.2.1从预定义视点观察三维模型155
8.2.2使用VPOINT命令观察三维模型156
8.2.3使用3D ORBIT命令观察三维模型157
8.2.4消隐与阴影处理158
8.3实体造型160
8.3.1建立基本体素160
8.3.2将二维对象演变为三维实体163
8.3.3通过布尔运算生成复杂实体165
8.3.4实体的抽壳与剖切167
8.4绘制轴测图169
8.4.1轴测图的基本概念169
8.4.2设置轴测模式170
8.4.3轴测图的绘制171
第9章命令文件与形174
9.1命令文件174
9.1.1命令文件的格式174
9.1.2命令文件的建立175
9.1.3命令文件的调用176
9.2形和形文件177
9.2.1概述177
9.2.2形的定义177
9.2.3形文件的建立180
9.2.4形的调用181
第10章绘图输出183
10.1创建布局183
10.1.1使用向导创建布局183
10.1.2使用LAYOUT命令创建布局185
10.1.3页面设置187
10.2绘图输出命令的使用190
10.2.1绘图预览191
10.2.2绘图输出命令PLOT191
附录A练习题193
附录B常用命令一览197参考文献204