现代机械制图课程电子教案.docx

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现代机械制图课程电子教案

第一章制图基本知识

一、本章重点：

1．掌握国家标准《机械制图》的基本规定；2．绘图工具的正确使用；3．平面图形的分析与作图；4．掌握绘图的基本方法和步骤。

二、本章难点：

1．尺寸的标注；2．几何曲线的画法。

三、本章要求：

通过本章的学习，初步了解国家标准《机械制图》的基本规定，能够正确使用绘图工具。

掌握几何图形的画法和绘图的步骤以及徒手绘图的一般方法。

四、本章内容：

§1-1国家标准《机械制图》的基本规定

一、图纸幅面及格式（GB/14689-93）1．图纸幅面图纸幅面指的是图纸宽度与长度组成的图面。

绘制技术图样时应优先采用A0、A1、A2、A3、A4五种规格尺寸。

A1是A0的一半，（以长边对折裁开），其余后一号是前一号幅面的一半，一张A0图纸可裁2×n张n号图纸。

绘图时图纸可以横放或竖放。

2．图框格式图纸上限定绘图区域的结框称为图框。

在图纸上用粗实线画出图框。

如下图。

图框格式

 3．标题栏

   标题栏是由名称、代号区、签字区、更改区和其它区域组成的栏目。

标题栏的基本要求、内容、尺寸和格式在国家标准GB/T10609.1—1989《技术制图标题栏》中有详细规定。

各单位亦有自己的格式。

标题栏位于图纸右下角，底边与下图框线重合，右边与右图框线重合。

如上图。

二、比例（GB/14960-1993）比例：

图中机件要素的线性尺寸与实际尺寸之比。

绘图时尽量采用1：

1的比例。

国标GB/T14690—1993《技术制图比例》中对比例的选用作了规定。

同一张图纸上，各图比例相同时，在标题栏中标注即可，采用不同的比例时，应分别标注。

三、字体（GB/14961-1993）图样中书写的汉字、数字、字母必须做到：

字体端正、笔划清楚、排列整齐、间隔均匀。

字体的书写成长仿宋体，并采用国家正式公布的简化字。

四、图线（GB/17450-1998）1．图线型式及应用机件的图样是用各种不同粗细和型式的图线画成的。

不同的线型有不同的用途，2．图线的画法图线的画法见下图图线在相交、相切处的画法。

                正确                                   错误

五、尺寸标注（GB4458.4-84与GB/16675.2-1996）1．尺寸标注的基本规定（）机件的真实大小应以图样上所标注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。

（2）图样中的尺寸以1毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称，若采取其他单位，则必须标注。

（3）图样中所注的尺寸，为该图样的最后完工尺寸。

（4）机件上的每一个尺寸，一般只标注一次，并应标在反映该结构最清晰的图形上。

2．尺寸的组成标注完整的尺寸应具有尺寸界线、尺寸线、尺寸数字及表示尺寸终端的箭头或斜线。

如下图。

                     尺寸的组成及标注3．各类尺寸的注法线性尺寸、圆及圆弧尺寸、角度、弧度尺寸、曲线尺寸、简化注法。

§1—2 绘图工具和仪器的使用

一、图板、丁字尺和三角板1．图板图板的规格有0号、1号、2号，它是画图时的垫板，因此，要求表面光洁平整，四边平直。

2．丁字尺丁字尺用于画水平线，它由尺头和尺身组成。

绘图时尺头靠紧图板。

3．三角板二、比例尺三、曲线板曲线板是用来画非圆曲线的。

四、绘图仪器1．分规用来量取和等分线段的工具，分规两脚针尖在并拢后应对齐。

2．圆规用来画圆及圆弧。

五、绘图用品1．铅笔绘图时应采用绘图铅笔，绘图铅笔有软硬两种，用字母B和H表示，B（或H）前面的数字越大表示铅芯愈软（或愈硬）。

2．其他用品六、手工绘图机

§3 几何作图

一、等分已知线段如图作线段AB五等分

线段五等分作法：

）过端点A任作一直线AC，用分规以等距离在AC上量1、2、3、4、5各一等分；     2）连接5B，过1、2、3、4、等分点作5B的平行线与AB相交，得等分点1’、2’、3’、4’即为所求。

二、等分圆周和作正多边形三、圆弧连接圆弧连接中，按已知条件可以直接作图的线段为已知线段，需要根据与已知线段的连接关系才能作出的圆弧称为连接圆弧。

四、平面曲线五、斜度和锥度1．斜度斜度是指一直线对另一直线（或平面）的倾斜程度。

斜度α=H﹕L=1﹕ｎ

                                斜度               斜度符号

斜度的画法如下图

2．锥度              

锥度是指圆锥的底面直径与锥体高度之比，如果是圆台，则为上、下两底圆的直径差与锥台高度之比值。

                                           锥度           　　　锥度符号

锥度的画法

§1—4 平面图形的尺寸分析及画法

一、平面图形的尺寸分析

1．尺寸基准

尺寸基准是指标注尺寸的起点。

2．定形尺寸

确定平面图形形状的尺寸。

3．定位尺寸

确定圆心、线段等在平面图形中的位置的尺寸二、平面图形的线段分析

（吊钩）

    已知线段；根据作图的基准位置和尺寸可以直接作出的线段。

（2）中间线段：

给出了定形尺寸，但定位尺寸不全，必须依靠一端与另一段相切画出的线段。

（3）连接线段：

只给出定形尺寸，没有定位尺寸，需要依靠两端与另两线段相切，才能画出的线段。

三、平面图形的作图方法和步骤画平面图形线段连接时，先画已知线段，再画中间线段，最后画连接线段。

四、平面图形的尺寸标注标注平面图形的要求是：

正确、完整、清晰。

    平面图形的尺寸标注

（1）正确：

是指标注尺寸要按国家标准的规定标注，尺寸数值不能写错和出现矛盾；

（2）完整：

是指平面图形的尺寸要注写齐全。

（3）清晰：

是指尺寸的位置要安排在图形的明显处，标注清晰、布局整齐、边缘看图。

§1—5 绘图方法和步骤

一、用仪器绘图的方法和步骤绘图前的准备工作固定图纸画底稿铅笔加深

二、徒手画草图的方法握笔的方法直线的画法圆和曲线的画法

第二章　AutoCAD2004界面及常用命令

一、本章重点：

1．掌握AutoCAD2004新建、打开、保存文件的基本操作；

2．正确使用显示缩放、显示平移等命令；

3．掌握图层、颜色、线型设置命令基本方法和步骤。

二、本章难点：

1．命令调用；

2．线型设置命令。

三、本章要求：

通过本章的学习，初步了解AutoCAD2004的基本规定，深刻认识计算机绘图与手工绘图的不同、能够正确使用绘图命令。

四、本章内容：

§2－1 AutoCAD简介；

    计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简写为CAD），是指用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、修改和优化。

它综合了计算机知识和工程设计知识的成果，并且随着计算机硬件性能和软件功能的不断提高而逐渐完善。

    计算机辅助设计技术问世以来，己逐步成为计算机应用学科中一个重要的分支。

它的出现使设计人员从繁琐的设计工作中解脱出来，充分发挥自己的创造性，对缩短设计周期、降低成本起到了巨大的作用。

    AutoCAD是由美国Autodesk公司于20世纪80年代初为计算机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完善，已经成为强有力的绘图工具，并在国际上广为流行。

    AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，与传统的手工绘图相比，用AutoCAD绘图速度更快，精度更高，且便于修改，已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、轻纺等很多领域得到了广泛的应用，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，通过其交互式菜单便可以进行各种操作，智能化多文档设计环境。

AutoCAD设计中心使得非计算机专业的工程技术人员也能够很快地学会使用，并在不断的实践中更好地理解它的各种特性和功能，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MS-DOS、UNIX、OS／2、Apple、Macintoshl等操作系统支持下的各种微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率为320X200～2048Xl024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20种，这为CAD的普及创造了条件。

    开放的体系结构是AutoCAD的一大优点，也是受到人们欢迎，在各行各业都得到广泛应用的主要原因。

AutoCAD为用户提供了可以结合本专业工作需要对AutoCAD进行功能扩展和二次开发的多种方法和手段，使得用户可以进行如下操作：

    定义需要的线型和图案文件、文本文件、符号和元件。

    建立新菜单文件，求助文件和可自动执行的命令组文件。

设置专门的模板文件，用户化的绘图环境。

生成幻灯片文件和图形交换文件。

    使用VisualLisp语言进行计算，定义新的AutoCAD命令等。

    AutoCAD还提供了多种与外部程序、数据库进行图形、数据交换的方法，或采用属性功能来进行数据管理。

AutoCAD可将完成的图形转换成真正的三维透视色调图，从而使用户可以观察到设计的全貌和连续性。

    AutoCAD2004是Autodesk公司最新推出的计算机辅助绘图版本，是继AutoCADRl4、AutoCAD2000、AutoCAD2002后的又一升级版本。

该软件保留了先前版本的全部功能，而且还大大增加了网络功能，使得设计人员工作时更加轻松、高效，并使用了更加灵活的界面形式，无形中加大了图形区的面积。

它具有体系结构开放、操作方便、易于掌握、应用广泛等特点，深受各行各业的工程技术人员的欢迎。

§2－2 AutoCAD2004工作界面

一、界面介绍

AutoCAD屏幕被分割成六个不同的区域：

标题栏、菜单栏、工具栏、绘图区、命令窗口、状态栏，如图所示。

每个组成元素基本上都具有标注窗口特性。

例如，标题栏沿着窗口的顶部显示软件的名称——AutoCAD2004。

菜单栏在标题栏的下方，可以从下拉菜单中选择需要的命令，其实也可以通过单击工具栏上的图标激活命令。

状态栏在屏幕的底部，它不仅显示屏幕上光标所处位置的坐标，同时还显示AutoCAD各种模式的当前状态。

 命令窗口与其他窗口程序不同。

它可以用键入命令名并回车的方式调用任何一个AutoCAD命令。

绘图区占据着屏幕的大半部分，这是创建图形的区域。

在绘图区中，还有两个界面元素：

一个由两个互成90°的箭头组成的符号，代表用户坐标系（UCS），一个十字图案，代表绘图的十字光标。

下面我们分别来介绍一下这些屏幕元素。

1、标题栏  

标题栏表达的是AutoCAD2004软件名称和当前的文件名称等信息。

如图所示，标题栏中显示，前面的“AutoCAD2004”是软件名称，后面的“Drawingl．dwg”是当前的文件名称（如果已经对文件命名，则显示命名的文件名）。

 标题栏的右边是一组控制按钮。

即，分别表达最小化、最大化、关闭，通过这三个按钮，读者可以让当前的应用程序以整个屏幕进行显示或仅显示应用程序的名称，也可以直接通过关闭按钮关闭AutoCAD，

2、菜单栏（下拉菜单和快捷菜单）；

菜单如图所示它由【文件（F）】、【编辑（E）】、【视图（V）】、【插入（I）】【格式（O）】、【工具（T）】、【绘图（D）】、【标注（N）】、【修改（M）】、【窗口（W）】、【帮助（H）】、11个主菜单构成，每个主菜单下又包含了子菜单，而子菜单还包括下一级菜单。

菜单几乎包括了AutoCAD2004所有命令，用户可以完全通过菜单来绘图。

 各菜单的基本功能如下所述：

   ●【文件（F）】菜单：

提供了主要用于图形文件管理的工具，例如打开、关闭、存盘、打印以及数据导出等。

   ●【编辑（E）】菜单：

提供基本文件编辑工具，如拷贝、剪切、粘贴、清除及全选等。

   ●【视图（V）】菜单：

提供视窗管理工具，例如绘图区缩放、分割以及三维视窗设置等。

   ●　【插入

（1）】菜单：

提供了插入文件的工具，例如插入图块、外部引用、布局以及其他格式的文件等。

   ●【格式（O）】菜单：

提供了文件参数设置工具，例如图层、颜色、线型、标注以及其他文件参数设置。

   ●【工具（T）】菜单：

提供了一系列的绘图工具，例如捕捉、栅格、查询以及AutoCAD设计中心等。

   ●【绘图（D）】菜单：

提供了基本绘图工具，其中集中了几乎所有的二维和三维的绘制命令。

这些命令将在本书后续内容中详细介绍。

   ●【标注（N）】菜单：

提供了尺寸标注工具，包括线性标注、半（直）径标注、角度标注等所有标注工具。

   ●【修改（M）】菜单：

提供了图形编辑工具，包括图形复制、旋转、移动以及其他编辑工具。

   ● 【窗口（W）】菜单：

多文档窗口管理。

提供了四种窗口排列方式——层叠、横向平铺、纵向平铺、排列图标等。

   ● 【帮助（H）】菜单：

提供了AutoCAD2004的帮助信息，建议读者要经常使用[帮助]，尤其是初级读者，查看帮助可以很快解决问题，按【F1】键就会调出帮助文件。

   快捷菜单是一种特殊形式的菜单，单击鼠标的右键将在光标的位置显示出快捷菜单。

快捷菜单的特性比以前版本中的光标菜单有了很大的提高。

在AutoCAD2004中，快捷菜单完全体现了上下文的关系。

这些快捷菜单功能上的变化，取决于单击右键时光标所处的位置和是否选定了某些对象。

在AutoCAD2004中，还是保存了光标菜单，与以前的版本一样，只需按住[ShRl（或者是[Ctrl]）键，并单击鼠标的右键，AutoCAD将显示“对象捕捉”快捷菜单，如图所示：

下拉菜单

快捷菜单（按住shift键）

3. 绘图区（绘图窗口和坐标系）；

   绘图区作为用户绘图的地方，其左下方显示当前绘图状态下的坐标系，如图所示。

坐标系用于确定一个对象的方位。

掌握各种坐标，对于快捷地制图至关重要。

   在AutoCAD2004中，有两种坐标系：

一个称为世界坐标系（WCS）的固定坐标系和一个称为用户坐标系（UCS）的可移动坐标系。

在WCS中，X轴是水平的，Y轴是垂直的，Z轴垂直于XY平面。

原点是图形左下角X轴和Y轴的交点（0，0）。

可以依据WCS定义UCS。

实际上所有的坐标输入都使用当前UCS。

移动UCS可以使处理图形的特定部分变得更加容易。

旋转UCS可以帮助用户在三维或旋转视图中指定点。

“捕捉”、“栅格”和“正交”模式都将旋转以适应新的UCS。

可以使用以下任意方法重定位用户坐标系：

   ● 通过定义新的原点移动UCS。

   ● 使UCS与现有对象和当前观察方向对齐。

   ● 绕当前UCS的任意轴旋转当前UCS。

   ● 恢复保存的UCS。

   定义UCS后，可以为其命名并在需要再次使用时将其恢复。

UCS命令的“上一个”选项可以按顺序最多恢复当前任务中以前使用过的10个坐标系。

当不再需要某个命名的UCS时，可以将其删除。

还可以恢复UCS以便与WCS重合。

4. 工具栏

   第一次启动AutoCAD时，将显示“标准工具栏”、“对象特性工具栏”、“绘图工具栏”和“修改工具栏”，如图所示。

同时提供了“工具选项板”。

工具栏上的每一个图标都形象地表示一个命令。

将鼠标移到某个图标上，然后单击这个图标，就是执行该命令。

可以随时调用所需的工具栏，并可以将它放置在任意地方。

所有这些工具栏都可以用添加和删除的方法进行自定义。

另外还可以任意移动和重新调整工具栏以及创建新工具栏。

（1）．工具栏的调用方法

Step1 在命令行中输入[TOOLBAR]命令，并按回车键，调出[自定义]对话框，如图所示。

要在屏幕上显示一个工具栏，可以单击工具栏名称旁边选择框（以便在选择框当中出现

符号）。

要关闭屏幕上显示的一个工具栏，同样也是单击其名称右边的选择框，使

消失就行了。

Step2 单击标题栏中的【视图】,在下拉菜单中单击【工具栏】

Step3 将光标箭头停留在任意一个工具栏上（除工具选项板之外），单击鼠标右键，在弹出的菜单上单击要显示的工具栏。

（2）．工具栏的使用技巧

 要熟练地掌握工具栏，是将来能够快速、准确制图的一个前提，因此要注意一些工具栏使用的技巧，下面我们简要介绍一下这些技巧：

Step1工具栏的浮动。

前面已经介绍了，工具栏其实是可以浮动的。

要移动一个工具栏时，只需把光标移到该工具栏上除按钮之外的任意位置，单击并且一直按住，拖动鼠标，把工具栏移出绘图区的周边。

Step2工具栏的关闭。

在任意一个工具栏上单击右键，在显示的快捷菜单上单击要关闭的工具栏名称，以清除选择标记。

当工具栏是浮动的时候，可以直接单击其右上方的关闭按钮就行了。

也可以在[工具栏]对话框中关闭，在上丈已经提到，这里就不再详细介绍。

Step3 工具栏的固定。

可以将工具栏拖曳到绘图区的周边。

Step4 工具栏的调整。

将光标移到浮动工具栏的边界处，在出现修改尺寸的箭头后，拖曳工具栏的边界调整大小。

Step5 工具栏对话框的功能。

可以在该对话框上选择工具栏上的图标是否以大图标显示，也可以选择是否显示工具栏提示，如图1—9所示，只需在[显示工具栏提示]前设定复选框就行了，要显示，则单击复选框，出现司符号，建议读者最好选择此项，   尤其是初级读者，因为工具栏上的命令太多，容易混淆，有提示的话，可以保证绘图的效率和准确。

Step6 工具栏的提示使用。

开始使用AutoCAD的时候，对于每个工具栏上的图标代表的

命令，读者可能会不太清楚，这时就可以使用工具栏提示，它会提示你这个图标代

表什么命令，只需把鼠标移到工具栏上的任意一个图标，稍微停留一下，在鼠标箭

头的尾部就会显示图标的功能。

3．绘图工具栏介绍

读者在使用AutoCAD的过程中，会经常用到绘图工具栏，这里简要地将绘图工具栏介绍一下。

绘图工具栏如图所示，其主要功能如下：

●　对应的命令为[LINEl，用来绘制直线。

● 对应的命令为[XLINE]，用来绘制构造线。

● 对应的命令为[PLINEl，用来绘制多段线。

● 对应的命令为[POLYGONl，用来绘制多边形。

● 对应的命令为[RECTANG]，用来绘制矩形。

● 对应的命令为[ARCl，用来绘制圆弧。

● 对应的命令为[CIRCLEl，用来绘制圆。

   ● 对应的命令为[REVCLOUD），用来修订云线。

   ● 对应的命令为[SPLINEl，用来绘制样条曲线。

   ● 对应的命令为[ELLIPSE]，用来绘制椭圆。

   ● 对应的命令为[ARCl，用来绘制椭圆弧。

   ● 对应的命令为[1NSERT），用来插入块。

   ● 对应的命令为[BLOCKl，用来创建块。

   ● 对应的命令为[POINT]，用来绘制点。

   ● 对应的命令为[BHATCH），用来做图案填充。

   ● 对应的命令为[REGION]，用来选择面域。

   ● 对应的命令为[MTEXTl，用来进行多行文字的编辑。

   至于其他工具栏的情况，读者可以参照前面提到的技巧，利用工具栏提示弄清楚各个图标代表的命令。

5命令提示窗口

命令窗口如图所示。

用户可以在命令的提示下输入AutoCAD的任意一个命令。

通常情况下，命令窗口只有两三行，有时用户可能需要很大的命令窗口，按[F2]键就可以完全显示命令窗口。

上图命令窗口

6 状态栏

状态栏位于屏幕的底部,它显示当前光标所处位置的坐标和各种模式的状态状态栏显示的模式状态。

当屏幕上的模式按钮承凹下状时，表明该模式是打开的，相反若是凸起时，则该模式是关闭的。

§2－3 常用命令；

一、            新建、打开、保存文件命令；

1、新建图形操作步骤；　　　

（1）用启动图标启动、

用鼠标左键双击该图标，或者用右键单击该图标，在弹出的菜单中单击打开

（2）、用开始菜单启动、

　　　如上图所示。

2、打开已有图形；

3、保存文件；命令见下图。

二、显示平移命令、放弃、重做命令；

1、平移命令　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2、缩放命令

3、放弃命令　　

（1）命令格式。

 　◆工具栏；

   ◆命令行：

Undo（回车）

   ◆菜单：

[编辑]一[放弃]

（2）功能。

放弃上一次命令操作并显示放弃的命令名。

可以重复使用，依次取消己完成的命令操作。

4、重作命令

（1）命令格式

 　◆工具栏：

 　◆命令行：

Redo（回车）

 　◆菜单：

[编辑]一[重做]

（2）功能。

在Undo命令操作之后立即执行该命令，可以恢复已用Undo命令放弃的操

三、.图层、颜色、线型设置命令

 1、图层的概念   

   AutoCAD中的图层相当于手工绘图中使用的透明纸，它是AutoCAD提供的一个管理图形对象的工具。

它使得AutoCAD的图形图像实际上相当于由许多张透明的图纸重叠在一起而组成。

用户可以使用图层来组织管理不同类型的信息，例如图形的几何对象、文字、标注等。

对于一个机械图来说，用户可以把图形图像划分为中心线线、轮廓线、标注尺寸、技术要求等图层，从而方便图形的管理。

2、图层的性质

（1）图层的可见性是可以控制的

◆在关闭一个图层之后，该图层上的所有对象都无法显示，而且也不能打印输出：

◆图层关闭以后，可以在其上绘图，而且图层上的对象会影响到其他图层对象的显示和打印。

（2）图层是可以冻结的

◆冻结图层上的对象不能显示，也不能打印，与关闭图层的性质差不多。

◆不能在被冻结的图层上绘图，直到该图层被解冻。

◆被冻结图层上的对象不影响其他图层上的对象的显示和打印：

◆冻结图层可以加快ZOOM、PAN和许多其他操作的运行速度，增强对象选择的性能井减少复杂图形的重生成时间。

◆请冻结长时间不用看到的图层。

解冻冻结图层时，AutoCAD将重生成并显示该图层上的对象。

如果打算在可见和不可见状态之间频繁切换，请使用【开／关】设置。

   可以在创建时冻结所有视口、当前图层视口或新图层视口中的图层．

（3）图层是可以被锁定的

◆ 在锁定的图层上的对象是可见的而且可以打印，但是不能被编辑。

 ◆ 可以通过锁定图层来防止指定图层上的对象被选中和修改。

通常，可以通过锁定图层防止意外地编辑特定对象。

锁定图层后仍然可以进行其他操作。

例如，可以使锁定图层作为当前图层，并为其添加对象，即可以在锁定的图层上进行绘图．

3、 圈层特性管理器的调用

 　一般在进行复杂的绘图中，通常通过操作图层来对图形图像进行编辑。

要对图层进行操作，要经过[图层特性管理器]对话框，调用该对话框可以有如下的办法：

 ◆直接点击图层工具栏上的　

　图标

 ◆ 在命令行上输入命令【LAYER】或【LA】

 ◆ 点击下拉菜单[格式L在下拉选项中选择【图层】

 利用【图层特性管理器】可以对图层的特性进行