CAD入门教程附天正讲义.doc

74第一讲 绪论【教学重点】结构CAD基本概念【教学难点】CAD入门【教学时数】4课时（2课时讲授，2课时上机巩固）【教学方法】以课堂讲授为主，辅以现场上机操作进行介绍【作 业】上机完成五角星的绘制，并自己摸索CAD基本命令的用法，以利于下一课的学习。第1章 概述结构CAD是土木工程专业的一门重要的专业技能课，它不同于专业课，也不同于一般的专业基础课，是一门实践性很强的操作类课程。结构CAD的主要内容包括：AutoCAD基本操作，天正建筑CAD的应用，EXCEL工程应用，PKPM、GSCAD等专业软件的基本应用。通过本课程的教学，使学生掌握CAD基本操作方法与技巧，能熟练使用各类专业类软件。结构CAD即计算机辅助结构设计，Computer aided structural design，CASD。课程重点在于CAD，掌握CAD之后会介绍天正建筑CAD这一基本工具，以方便以后设计过程中使用，EXCEL的介绍有助于大家利用计算机辅助其余的日常工作、学习。PKPM、GSCAD等专业软件的介绍仅为入门级介绍，具体的深入学习必须等到大家形成完整的结构概念之后方可进行。结构CAD的应用领域很广，特别是这一门被调整了课程内容所涉及的内容几乎可以涵盖所有的工程领域。第2章 AutoCAD概述AutoCAD是AutoDesk公司开发的用于图形绘制的专业图形软件。最初开发该软件的目的是为了方便机械制图，随着工程类专业应用中广泛使用计算机，AutoCAD逐步被应用到工程应用领域中来，AutoCAD发展成了土木工程专业的一种基本工具。AutoCAD被广泛应用到土木工程各个领域当中来是二十一世纪以来土木工程领域的一个重大变革，设计院彻底抛弃图板和绘图笔，取而代之的是电脑与CAD工具，其他土木工程领域的单位在小型图纸绘制过程中考虑到CAD图形的易而修改和保存，也在加强这方面的应用，如施工单位的竣工图、隐蔽工程图等的绘制，甚至某些单位的标牌制作都采用CAD工具。2.1 AutoCAD的用户界面AutoCAD之所以能成为土木工程的一种常用的工具，与它拥有友好的用户界面有着重要的关系。为了使用户方便地操作CAD，AutoCAD提供了方便、友好的操作界面，本节将针对AutoCAD界面中的元素进行解释，并力图使读者通过学习本节内容，掌握命令的操作方式及如何获取帮助。图2.1 AutoCAD操作界面图2.1为AutoCAD2004版的操作界面。标题栏是位于AutoCAD窗口顶端的条带状区域，其内容为AutoCAD标题及正在编辑的文件名称，其左端图标按钮为一常用工具菜单，常用于关闭当前窗口。其右端三个常用按钮为Windows通用按钮，分别用于最小化、最大化和关闭窗口。菜单栏是位于标题栏下部的功能极为强大的工作区域，也是Windows通用栏之一，右端也有通用工具按钮，其余菜单项目均联系到相关命令，可以使用快捷方式或鼠标单击的方式运行所对应的AutoCAD命令。如“文件（F）新建（N） Ctrl+N”（以后不特别说明均以表示菜单的下一级菜单项）即文件菜单中的新建菜单项，对应AutoCAD中的新建文件命令，快捷方式为“Ctrl+N”或者“Alt+FN”。菜单栏的最后一项为帮助菜单，完全安装的AutoCAD都可以通过帮助菜单获取操作CAD的所有帮助。工具栏为AutoCAD中为常用命令提供的简化操作方式，每一工具栏按钮对应于一条AutoCAD的命令，AutoCAD为最常用的实用命令都提供了工具栏按钮，如按钮对应AutoCAD中新建文件命令，鼠标单击也可运行该命令。可以在AutoCAD工具栏上的任意位置单击Right（鼠标右键）打开工具栏开关浮动菜单栏，进行工具栏开关设置。绘图窗口是AutoCAD中的主要操作区域，其背景色一般为黑色，可通过“工具选项”菜单项进行颜色调整。在AutoCAD中绘制的图形都显示在该区域中，该区域为一无限区域，即任意尺寸的图形均可在该区域中显示和绘制。命令提示行为AutoCAD中常用的操作区域，AutoCAD中的命令及简化命令均在此区域中输入，所有命令的提示信息也在该区域中显示。可用快捷键F2将该区域扩大为一个窗口进行显示。状态栏为显示AutoCAD绘图状态的带状区域，在不同的状态下显示不同的内容，为状态栏中一个重要的组成部分，可以进行捕捉、栅格、正交、极轴追踪、对象捕捉、对象追踪、线宽设置，并可修改绘图区域为模型空间和图纸空间。2.2 AutoCAD中的文件操作为了能方便地进行图形处理及交流，需要将在AutoCAD中绘制的图形保存为图形文件。AutoCAD中的文件操作与Windows中的通用文件操作方式是一样的，所不同的地方在于在AutoCAD中可以存储的文件格式为AutoCAD专用的或是兼容的格式。AutoCAD中常用的文件格式对应的文件扩展名分别为：DWG（图形文件）、DWT（图形模板）、DWS（图形标准）、DXF（图形交换文件）。其中DWG格式及DXF格式为AutoCAD中最为常用的文件格式，DWG为AutoCAD的专用图形格式，该格式文件在不同版本AutoCAD间一般不用通用，DXF为AutoCAD的图形交换文件格式，其内容为ASCII格式，在绝大多数的绘图工具软件中都可以交换使用。“文件新建”菜单项命令运行时将会生成一个新的图形，一般情况下会给出文件名“Drawing.dwg”。可用快捷方式“Ctrl+N”执行新建文件命令，也可按工具栏按钮中的新建按钮执行该命令，或者在命令提示行中输入“new”运行该命令。“文件另存为”菜单项命令运行时会弹出如图2.2所示的窗口。选择合适的存储文件夹，输入合适的文件名，选择合适的文件类型，然后点击保存按钮即可将文件保存在相应的文件夹中。可用快捷方式“Ctrl+Shift+S”执行文件另存为命令，或在命令提示行中输入“saveas”命令执行文件另存为命令。“文件保存”菜单项命令运行时会有两种情况出现，当文件为第一次保存而且没有设置文件名（为AutoCAD默认的文件名：Drawing）时，将会出现如图如图2.2所示的“图形另存为”窗口；当文件不是第一次保存时，将直接将当前编辑的图形文件保存到已经设置好的文件名中去。可用快捷方式“Ctrl+S”执行文件保存命令，或在命令提示行中输入“save”命令执行该命令，或在工具栏中点击保存命令按钮执行该命令。图2.2 “图形另存为”窗口2.3 绘制第一个图形为了让读者熟悉AutoCAD的绘图窗口及用户界面，下面列举一例来让读者熟悉CAD的绘图过程。例：绘制如图2.3所示的五角星。图形绘制过程如下：点击绘图工具栏中的多边形按钮，绘制正五边形。命令: _polygon 输入边的数目 : 5 选择多边形命令按钮，输入数字5指定正多边形的中心点或 边(E): 在图形窗口中拾取任意点输入选项 内接于圆(I)/外切于圆(C) : 直接回车指定圆的半径: 50 输入数字50由上述操作过程得到图形如图2.4所示为一正五边形。点击绘图工具栏中的Line命令按钮，将五边形五个角点连接成五角星形状。命令: _line 指定第一点: 点击line命令按钮，拾取端点1（图2.5）指定下一点或 放弃(U): 拾取端点2指定下一点或 放弃(U): 拾取端点3指定下一点或 闭合(C)/放弃(U): 拾取端点5 图2.3 五角星 图2.4 正五边形指定下一点或 闭合(C)/放弃(U): 拾取端点4指定下一点或 闭合(C)/放弃(U): c 输入字母c 图2.5 直线端点选择 图2.6 选择剪切边界点击编辑工具栏中的ERASE命令按钮，将正五边形擦除。命令: e ERASE 找到 1 个 输入e，回车，然后选择五边形，回车输入修剪命令的简化命令tr，将五角星中多余的线段删除。命令: tr TRIM 输入tr，回车当前设置:投影=UCS，边=无选择剪切边.选择对象: 指定对角点: 找到 5 个，总计 5 个 从右向左框选所有线选择对象:选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 拾取位置1（图2.6）选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 拾取位置2选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 拾取位置3选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 拾取位置4选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 拾取位置5到此为止，一个五角星就绘制完成了。2.4 AutoCAD中常用快捷按键在AutoCAD中为了操作方便和快捷，将一些常用的按键进行了特别定义。2.4.1 替代键在AutoCAD中大部分情况下回车键、空格键、鼠标右键均可以通用，即在大部分能使用回车键的场合都可以使用空格键或鼠标右键代替，但应注意其适用条件。空格键在非文本输入的时候均可以代表回车键使用，鼠标右键代替回车键使用则应当注意三个方面的问题，其一是鼠标光标必须停留在绘图区域中方有可能代替回车键使用，当鼠标光标停留在其他区域时会弹出相应的右键菜单，而非直接代替回车键；其二是使用鼠标右键时不可同时按下“Ctrl”与“Shift”键，如果同时按下了“Ctrl”与“Shift”键，则会弹出相应的右键菜单；其三是“工具选项”菜单项中对应的设置，如设置为右键菜单，则会弹出相应的右键菜单。2.4.2 万能退出键在AutoCAD命令运行过程中，为了退出命令的运行，可以使用“ESC”键，连续三次点按“ESC”键可以退出绝大部分AutoCAD命令的运行。2.5 本讲义的一般规定本讲义中未特别申明时，斜体字均表示在绘图过程中执行的操作的解释，加下划线表示在命令提示行中输入的内容。本讲义中未特别申明时，“”表示菜单与下一级菜单项的连接。第二讲 AutoCAD基本绘图与编辑命令【教学重点】AutoCAD基本绘图与编辑命令【教学难点】AutoCAD基本绘图与编辑命令【教学时数】12课时（6课时讲授，6课时上机巩固，穿插进行）【教学方法】现场上机操作演示，并对命令进行详细解析介绍【作 业】上机完成simwe论坛上两个习题的绘制。第3章 AutoCAD基本绘图与编辑命令3.1 AutoCAD常用坐标系统及基本操作技巧3.1.1 坐标系统AutoCAD中可以采用多种坐标系统，主要为直角坐标系统及极坐标系统。在具体应用过程中，使用坐标系统可以使用绝对坐标和相对坐标两种。图3.1 各种坐标系统下的点图3.1中6个点的坐标代表了AutoCAD中各种坐标系统下的点的坐标表示方法。点1使用的为绝对坐标（100，150），点2绝对坐标为（200，300），如使用line命令已经输入端点1时，可以直接输入相对直角坐标（100,150）来输入点2，表示点2相对于点1的直角坐标X坐标增量为100，Y坐标增量为150。点3为绝对极坐标（10045）对应的点，点4相对于点3相对极坐标为（10030）,即取点3为坐标原点，极径为100，转角为30度表示的点为点4。当需要输入的点与前面的参考点的相对关系为如图3.1所示的点5相对于点3或点6相对于点5的情况时，则可利用AutoCAD中定义的另一种相对坐标表示法：正交方式+距离。如使用LINE命令绘制线段35的命令如下：命令: l LINE 指定第一点: 输入L回车，运行LINE命令，指定点3指定下一点或 放弃(U): 200 确定下次方式打开，水平向右移动鼠标，使橡皮线自点3水平向右，然后输入200，回车指定下一点或 放弃(U): 直接回车结束命令。使用LINE命令绘制线段56的命令如下：命令: l LINE 指定第一点: 输入L回车，运行LINE命令，指定点5指定下一点或 放弃(U): 150 确定下次方式打开，竖直向上移动鼠标，使橡皮线自点5竖直向上，然后输入150，回车指定下一点或 放弃(U): 直接回车结束命令。关键点：1、参考点是最后一次输入的点，但必须有连续性。 2、“正交方式+距离”输入时必须保证正交方式为“开”，可按F8来修改正交方式的“开”、“关”状态。3.1.2 对象捕捉设置在使用AutoCAD绘图的过程中，经常会碰到需要从已有的图形上拾取点的问题，AutoCAD为这个问题提供了完美的解决方案：对象捕捉。AutoCAD中提供了图3.2所示的多种对象点捕捉方式，可以捕捉端点、中点、圆心、节点、象限点、交点、延伸点、插入点、垂足、切点、最近点、外观交点、平行点等特征点。可通过右击状态栏中的“对象捕捉”，并从弹出菜单中选择设置调出图3.2所示对话框，或将鼠标光标置于绘图区域，通过“Ctrl+右击”，从弹出菜单中选择“对象捕捉设置”调出上述对话框。F3为启用和关闭对象捕捉的快捷键。图3.2 对象捕捉设置执行命令时在对象捕捉点上暂停会由CAD提供自动捕捉到的特征点的信息，即弹出显示当前捕捉到的是哪一种特征点。对象捕捉追踪进一步加强了对特征点进行捕捉的功能，读者可以自己去体会，熟练掌握这一技巧，在绘图过程中灵活运用，将会起到事半功倍的作用。F11键是开启和开闭对象捕捉追踪功能的快捷键。3.1.3 对象选择AutoCAD为用户提供的常规对象选择方式有三种：鼠标单击对象选择、窗口选择和交叉选择。鼠标单击对象选择方式适用于少量对象选择的情况，窗口选择和交叉选择则适用于大量对象集中处于一个较小的区域内的情况。窗口选择与交叉选择在操作上极其相似，仅仅是选择点的顺序不同而已。窗口选择时，鼠标首先应点击的点应位于后一窗口对角点的左侧，而交叉选择则要求首先点击的点在后一窗口对角点的右侧。从选择的内容来看，窗口选择和交叉选择的区别较大，窗口选择仅能选择完全包围在所选择的窗口中的对象，而交叉选择则能选择所有有一点包围在所选择的窗口中的对象。图3.3表示了窗口选择和交叉选择的区别。图3.3 窗口选择与交叉选择的区别图3.3中绘制了三角形、矩形、五边形、圆及直线对象各一个，虚线框表示选择窗口。窗口选择时，窗口第一角点为点1，第二角点为点2，此时选择到的对象仅有三角形、五边形两个完全包围在虚线框中的对象。交叉选择时，窗口第一角点为点2，第二角点为点1，此时所有的对象因都有部分位于虚线框中，故全部选中。除上述三种常规对象选择方法外，AutoCAD还提供了一种功能相当强大的快速选择功能。通过“工具快速选择”菜单项或执行QSELECT命令可以调出如图3.4所示的快速选择对话框，通过对该对话框中的“应用到”、“对象类型”、“特性”、“如何应用”等项进行设置后可对当前图形中大量的图形对象进行选择。图3.4 快速选择对话框3.1.4 窗口缩放由于AutoCAD的绘图区域为无限区域，用户经常使遇到屏幕无法显示所有内容或需要将屏幕中某一区域放大显示的问题。针对这一问题，AutoCAD提供了多种解决方案，其中最为常用的有两种：鼠标滚轮方式和命令方式。命令方式使用的命令为ZOOM（命令别名为Z）。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) : 通过ZOOM命令可以实行窗口放大，比例放大/缩小显示，显示全部内容，以指定点为中心进行窗口移动，动态设置窗口大小，将所有内容扩展至全屏显示，恢复上一窗口状态，实时放大/缩小窗口，窗口平移等窗口缩放功能。工具按钮是ZOOM命令的几个常用选项，第一个为平移，第二个为实时放大/缩小显示，第三个为窗口放大，第四个为恢复上一窗口状态。鼠标滚轮方式进行窗口放大和缩小是在绘图过程中最为常用的方式，滚轮双击可以实现ZOOM EXTEND的功能，即将所有内容扩展至全屏显示。滚轮上滚/下滚则能实现实时窗口放大/缩小功能。按下滚轮进行鼠标移动可以实现窗口移动功能。窗口缩放功能在AutoCAD绘图过程中极为常用，因此，读者应当花一定的时间来熟练掌握各个缩放功能的操作。3.2 AutoCAD绘图与编辑命令AutoCAD绘图与编辑命令是进行绘图操作的基本命令，熟练操作这些基本命令是熟练使用AutoCAD进行图形处理的前提条件。因此本讲义将花费较大篇幅来对这些基本命令进行介绍。由于这些基本命令本身并不存在相关性，学习过程中如果一条命令一条命令地去学习将会是非常枯燥的事情，因此，本讲义设计了多个例题，在介绍例题的时候对这些命令进行详细解释，而且基本上只选择这些命令中比较常用的选项进行介绍，而一些不太常用的选项则不进行介绍，由读者自学。3.2.1 第一个命令LINE命令功能：创建直线段。命令：LINE （L）工具按钮：菜单：绘图直线命令提示：命令：l LINE 指定第一点: 第一点提示指定下一点或 放弃(U): 第二点提示指定下一点或 放弃(U): 第三点提示指定下一点或 闭合(C)/放弃(U): 第三点后提示说明：指定第一点和指定下一点均可以鼠标单击或输入坐标或进行对象特征点捕捉来进行指定。闭合选项表示输入C回车之后可以从当前点连一条到第一点的直线段，并且命令结束。如果不希望继续绘制直线段，则可以直接回车以结束命令，如果对上一直线段不满意，希望取消，可以输入U回车以撤消上一直线段。由于这是我们所介绍的第一个命令，因此，在此对命令介绍的格式作一说明，以后在进行命令介绍时都将按上述格式进行。命令功能项介绍该命令的基本功能，命令即可以在命令提示行中直接输入的命令，后跟括号中为该命令的别名，也即在命令提示行中可以输入运行该命令的简化命令，然后是对应的工具按钮及菜单项，命令提示为命令运行过程中出现的提示，后面紧跟的斜体字解释各命令提示的意义及出现的前提，说明部分为对该命令各选项的解释。对于基本命令，建议各位读者在学习时尽量将其命令别名记住，熟练之后将大大缩短绘图操作的时间。本讲义中介绍基本命令都将介绍其命令别名，如读者对其余命令的命令别名有兴趣，可以通过查阅CAD安装目录中的Support文件夹下的acad.pgp文件（如：D:Program FilesACAD2004Supportacad.pgp）以了解其余命令的别名。同时，由于该文件为一文本文件，如果读者已经能熟练操作CAD，希望对个别命令别名进行修改，也可以通过修改该文件来实现，但应注意的是，该文件只能在CAD开始运行时自动读入内存中，故修改该文件后，必须重新启动CAD，新的命令别名才能起作用。3.2.2 求四边形的高度H例3.1 求作图3.5所示四边形，并测量其顶点到底边的距离H。图3.5 求四边形的高度解题思路：可以通过AutoCAD中的测量距离的命令Dist（Di）来测量该四边形的高度，解答此题的关键在于如何将四边形绘制出来。由题中给出的已知条件，可以绘制任意一条边，但另外三条边与这一条边的组合将是一个比较困难的事情，在此，我们必须借助辅助线来完成该四边形的绘制。注意到长度为55的线与长度为80的线之间的夹角为25，而一般在绘制图线的过程中一般很难用到，作其平行线如图3.6所示，并且长度也为55，此时我们能注意到两条长为55的线与长为50的线及其平行线组成一个平行四边形，我们只要能找到原题中长为55的线的右侧端点即可得出想要的图形，由于长为55的辅助线右端到原长为55的线的右端点的距离为50，而长为80的线右端点到原长为55的线的右端的距离为20，由这两个距离可以确定两个点的位置，如图3.7所示（其中的交点1，交点2均满足上述条件），但观察到交点2位于长为80的线的下侧，故可以排除，确定唯一的一个点，进而确定整个四边形。 图3.6 作平行线 图3.7 求交点根据上述解题思路的分析，我们已经掌握了作该四边形的方法，但要具体绘制该四边形，还必须了解AutoCAD中相关的作图命令，因此首先介绍一下作图过程中需要用到的命令。整个作图过程中将会用到的命令为：LINE（直线）， CIRCLE（圆），COPY（复制），ERASE（删除），DIST（测量距离）。下面具体来进行介绍：命令功能：创建圆。命令：CIRCLE （C）工具按钮：菜单：绘图圆命令提示：命令: c CIRCLE 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T): 指定圆心指定圆的半径或 直径(D) : 20 输入半径命令: c CIRCLE 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T): t 输入选项T指定对象与圆的第一个切点: 指定第一个切点指定对象与圆的第二个切点: 指定第二个切点指定圆的半径 : 20 输入半径说明：圆命令拥有大量的选项，但常用选项并不太多，上面的命令提示中我们给出了两种选项的提示内容。其一是指定圆心和半径（或直径），这是圆命令在使用过程中用得最多的一个选项。另一个选项是T选项，即“相切、相切、半径”选项，该选项在后面的例题中将会用到，故在此作一解释，此选项应多作练习，如切点与半径的配合不好，将得不到想要的圆，关键是切点到两切线交点的距离尽可能大。命令功能：复制对象。命令：COPY （CO、CP）工具按钮：菜单：编辑复制命令提示：命令: cp COPY选择对象: 找到 1 个 选择需要复制的对象选择对象: 继续提示选择需要复制的对象，选择完时回车结束选择指定基点或位移，或者 重复(M): 指定基点，或输入M以重复复制指定位移的第二点或 : 指定参考点或输入距离说明：复制命令可以先执行命令再选择对象，也可以先选择对象再运行命令。必要的时候可以配合对象捕捉或正交方式使用。命令功能：从图形删除对象。命令：ERASE （E）工具按钮：菜单：编辑删除命令提示：命令: e ERASE选择对象: 指定对角点: 找到1个 可以用前述所有对象选择方式选择对象选择对象: 选择完成后，回车结束命令说明：删除命令可以先执行命令再选择对象，也可以先选择对象再运行命令。命令功能：测量两个点之间的距离和角度。命令：DIST （DI）工具按钮：菜单：工具查询距离命令提示：命令: di DIST 指定第一点: 指定第一点指定第二点: 指定第二点距离 = 54.2217，XY 平面中的倾角 = 270， 与 XY 平面的夹角 = 0X 增量 = 0.0000， Y 增量 = -54.2217， Z 增量 = 0.0000说明：DIST命令可以测量两个点之间的距离及相对的角度，并在命令运行结束时在命令提示行的最后两行中分别显示两点之间的距离，两点连线在XY平面中的倾角，两点连线与XY平面的夹角，第二点相对第一点的X增量、Y增量及Z增量。下面介绍四边形的绘制过程及其顶点到底边的距离的测量。打开正交方式，绘制长度为80的水平线，并从其左端点绘制长度为55，与水平向右夹角为25的线，如图3.8所示。图3.8 绘制水平线及25线命令: l LINE 指定第一点: 任意指定一点指定下一点或 放弃(U): 80 输入长度数值80指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令命令: LINE 指定第一点: 直接回车重复上一命令，并选择左端点指定下一点或 放弃(U): 55-25 输入相对极坐标指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令以25线右端点圆心绘半径为50的圆，以水平线右端为圆心绘半径为20的圆，如图3.9所示，得到交点1和交点2两个交点。图3.9 作辅助圆，得到交点1和交点2以25斜线右端点为基点，复制该斜线到交点1，连接交点1与水平线右端点，连接复制得到的斜线右端点与水平线右端点，如图3.10所示，至此，四边形绘制完成。命令: cp COPY选择对象: 找到 1 个 选择25斜线选择对象: 对象选择完毕，回车指定基点或位移，或者 重复(M): 指定斜线右端点指定位移的第二点或 : 指定交点1命令: l LINE 指定第一点: 输入l，回车，指定交点1指定下一点或 放弃(U): 指定水平直线右端点指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令命令: 回车重复命令LINE 指定第一点: 指定复制得到的25斜线左端点指定下一点或 放弃(U): 指定水平直线右端点指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令此时，辅助线已经没有存在的意义了，故可以删除，只留下所画的四边形，然后测量顶点到底边的距离。图3.10 四边形完成图命令: e ERASE 输入e回车选择对象: 指定对角点: 找到 3 个 交叉选择方式选择辅助线选择对象: 对象选择完毕，回车结束选择命令: di DIST 指定第一点: 拾取四边形顶点指定第二点: _per 到 通过Ctrl+右击的弹出菜单中选择垂足，然后选择水平线上的垂足距离 = 42.7819，XY 平面中的倾角 = 270， 与 XY 平面的夹角 = 0X 增量 = 0.0000， Y 增量 = -42.7819， Z 增量 = 0.0000由DIST命令测得的距离为42.7819即为欲求的高度。例题中使用过的技巧：1、一个命令运行完成后需要重复运行该命令时可以直接回车；2、Ctrl+右击可以弹出对象捕捉的右键菜单。3.2.3 求圆半径例3.2 求作图3.11所示三角形，并于其中绘制三个半径相同的圆，要求这三个圆分别与其相交的圆或三角形的边相切，测量三个圆的半径r。解题思路：图示三角形底边长为80，高为25，右斜边与底边夹角为30，显然已经确定了三角形，图形绘制过程应为很作底边直线，再作30与距离底边为25的线相交得顶点，然后连接底点与底边两端点即可得三角形。三角形中的三个等半径的圆的绘制才是本题的难点所在，使用CIRCLE命令中的T选项也苦于圆半径未知而无法实现。考虑比例缩放命令SCALE对对象进行缩放时，角度不会发生变化，各对象之间的相互关系不会发生变化，可以先在三角形中按题设中的要求绘制三个半径较小的圆，再找到此三个小圆对应的小三角形最左边的斜边，然后将三个圆按以小三角形的底边缩放成大三角形的底边为参考进行缩放，即可得到想要的图形，然后测量所绘制圆的半径。图3.11 求三角形中半径相同的三个圆的半径与前一例题相同，我们也首先来介绍该例题中需要用到的命令：LINE（直线），OFFSET（偏移），TRIM（修剪），CIRCLE（圆），SCALE（比例缩放），COPY（复制），ERASE（删除），DIST（距离测量）。命令功能：创建同心圆、平行线和等距曲线。命令：OFFSET （O）工具按钮：菜单：修改偏移命令提示：命令: o OFFSET指定偏移距离或 通过(T) : 25 输入偏移距离选择要偏移的对象或 : 一次只能选择一个对象指定点以确定偏移所在一侧: 在想要偏移到的一侧点击选择要偏移的对象或 命令完成，回车结束，或重复说明：使用偏移命令时要注意，首先输入偏移距离，然后再选择偏移的对象，再点击想要偏移的一侧，只有严格按该顺序进行操作方能正确运行该命令。命令功能：用其他对象定义的剪切边修剪对象。命令：TRIM （TR）工具按钮：菜单：修改修剪命令提示：命令: tr TRIM 输入tr运行TRIM命令当前设置:投影=UCS，边=无选择剪切边.选择对象: 找到 1 个 可用各种方式选择对象选择对象: 找到 1 个，总计 2 个 选择对象: 对象选择完毕，回车结束选择选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 选择要修剪的部分选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 全部修剪完毕，回车结束命令说明：TRIM命令与EXTEND命令为姊妹命令，而且在命令运行过程中还可以通过Shift键改变命令运行方式，使两个命令通用，而两个命令的操作方式是一样的，故本讲义中只介绍TRIM命令，EXTEND（EX）命令不做介绍。在选择剪切边时，除可以使用前面介绍过的对象选择方法进行选择外，还提供了一种选择全部对象作为剪切边的方法，即运行TRIM提示选择剪切边时直接回车退出选择。选择要修剪的对象时，如果需要一次性选择多个对象，则可以利用隐含的F（FENCE）选项进行选择，该技巧将在后续章节中进行专门介绍。命令功能：在X、Y和Z方向上同比放大、缩小对象。命令：SCALE （SC）工具按钮：菜单：修改缩放命令提示：命令: sc SCALE选择对象: 用前述对象选择方法选择对象选择对象: 对象选择完毕，回车结束对象选择指定基点: 指定基点指定比例因子或 参照(R): 输入比例因子或点击选择缩放比例命令:SCALE选择对象: 用前述对象选择方法选择对象选择对象: 对象选择完毕，回车结束对象选择指定基点: 指定基点指定比例因子或 参照(R): r 输入r，选择参照缩放指定参照长度 : 指定参照长度基点指定第二点: 指定参照长度另一点指定新长度: 以参照长度基点为基点，指定新长度另一点说明：比例缩放命令可以按同样的比例对对象进行缩放，命令提示中介绍了其两种选项的使用，前一种直接输入比例因子或指定比例因子，后一种则将一参考线缩放到另一参考线的尺寸来确定比例因子。下面具体来介绍该例题的解答过程。首先作三角形，第一步作长度为80的水平直线，考虑到右侧斜线长度未知，故暂定为100，按其角度用极坐标方式作出右侧斜线，然后将底边向上偏移25，此线与右侧斜线交于1点，该点即为三角形的顶点，如图3.12所示。图3.12 作底边及斜边，并通过偏移找到三角形的顶点命令: l LINE 指定第一点: 任意指定一点作三角形底边左端点指定下一点或 放弃(U): 80 保持橡皮线水平，输入数字80指定下一点或 放弃(U): 100150 输入相对极坐标指定下一点或 闭合(C)/放弃(U): 回车结束命令命令: o OFFSET 输入O回车，运行偏移命令指定偏移距离或 通过(T) : 25 输入偏移距离25选择要偏移的对象或 : 选择三角形底边作为待偏移对象指定点以确定偏移所在一侧: 点击底边上侧使底边向上偏移选择要偏移的对象或 : 回车结束偏移命令使用修剪命令对三角形右侧边进行修剪，连接三角形顶点与底边左端点，完成三角形的绘制，并删除多余的水平线，如图3.13所示。命令: tr TRIM 输入tr运行修剪命令当前设置:投影=UCS，边=无选择剪切边.选择对象: 找到 1 个 选择刚才偏移出来的水平线做剪切边选择对象: 回车结束选择选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 选择右侧边伸出剪切边部分进行修剪选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投影(P)/边(E)/放弃(U): 回车结束修剪命令: l LINE 指定第一点: 输入l运行直线命令，拾取三角形顶点指定下一点或 放弃(U): 拾取底边左端点指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令命令: 指定对角点: 窗口选择偏移出来的水平线命令: e ERASE 找到 1 个 输入e回车运行删除命令，删除选中的对象图3.13 作出三角形使用CIRCLE命令的T选项绘制三个半径为5的小圆，并注意使其满足题设的要求，如图3.14所示。命令: c CIRCLE 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T): t 输入c回车运行圆命令，输入t选择T选项指定对象与圆的第一个切点: 拾取三角形右侧边指定对象与圆的第二个切点: 拾取三角形底边指定圆的半径 : 5 输入半径数字5命令: CIRCLE 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T): t 回车重复圆命令，输入t选择T选项指定对象与圆的第一个切点: 拾取刚作出的圆的左侧指定对象与圆的第二个切点: 拾取三角形底边指定圆的半径 : 回车选择默认的半径数字5命令: CIRCLE 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T): t 回车重复圆命令，输入t选择T选项指定对象与圆的第一个切点: 拾取刚作出的圆的左侧指定对象与圆的第二个切点: 拾取三角形底边指定圆的半径 : 回车选择默认的半径数字5至此，小圆绘制完成，考虑小三角形与大三角形应为相似三角形，故与最左侧小圆相切的小三角形左侧边与大三角形左侧边平行，从最左侧小圆圆心作大三角形左侧边的垂线与小圆相交处必为小三角形左侧边与小圆的交点，再通过该点作小三角形的左侧边，如图3.15所示。 图3.14 作出三个半径为5的小圆 图3.15 作出小三角形左侧边命令: l LINE 指定第一点: 输入l运行直线命令，拾取最左侧圆圆心指定下一点或 放弃(U): _per 到 通过Ctrl+右击弹出菜单选择垂足，拾取大三角形左侧边指定下一点或 放弃(U): 回车结束命令命令: 指定对角点: 交叉方式选择需要复制的对象大三角形左侧边命令: cp COPY 找到 1 个 输入cp运行复制命令指定基点或位移，或者 重复(M): 拾取刚得出大三角形左侧边上的交点指定位移的第二点或 : 拾取小圆与垂线的交点最后执行比例缩放命令对小圆进行缩放，并删除多余对象，测量小圆半径，如图3.16所示。图3.16 比例缩放并删除多余对象后的图形命令: 指定对角点: 拾取三个小圆命令: sc SCALE 找到 3 个 输入sc回车运行缩放命令指定基点: 指定三角形右角点为基点指定比例因子或 参照(R): r 输入r选择参照缩放选项指定参照长度 : 拾取三角形右角点指定第二点: 拾取小三角形左角点指定新长度: 拾取大三角形左角点命令: 指定对角点: 拾取多余对象命令: e ERASE 找到 2 个 输入e回车运行删除命令命令: di DIST 指定第一点: 指定第二点: 输入di回车并拾取最左侧圆圆心及最左侧圆与三角形左侧边交点距离 = 7.2885，XY 平面中的倾角 = 124， 与 XY 平面的夹角 = 0X 增量 = -4.1034， Y 增量 = 6.0236， Z 增量 = 0.0000从DIST命令运行结果来看，圆的半径为7.2885。3.2.4 求阴影部分面积例3.3 求作图3.17所示图形中阴影部分面积。图3.17 求阴影部分面积解题思路 查询面域面积是AutoCAD的一项基本功能，故求该阴影部分面积的关键在于将该图形绘制出来，并将阴影部分生成面域。该图形的绘制技巧性不强，主要是需要掌握几个基本命令的使用。本题中需要用到的命令有：Rectang（矩形），Arc（圆弧），Mirror（镜像），Trim（修剪），Region（面域），Area（查询面积）。命令功能：创建矩形多段线。命令：RECTANG （REC）工具按钮：菜单：绘图矩形命令提示：命令: rec RECTANG 输入rec以运行矩形命令指定第一个角点或 倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W): 拾取第一角点指定另一个角点或 尺寸(D): 60,60 拾取另一角点或输入坐标说明：矩形命令虽有多个选项，但其常用的只有通过两个角点直接生成矩形，读者如对其他选项有兴趣，可以自己去进行试验。命令功能：创建圆弧。命令：ARC （A）工具按钮：菜单：绘图圆弧命令提示：命令: a ARC 指定圆弧的起点或 圆心(C): 输入a运行圆弧命令拾取起点指定圆弧的第二个点或 圆心(C)/端点(E): c 指定圆弧的圆心: 输入c执行圆心选项，拾取点作为圆心指定圆弧的端点或 角度(A)/弦长(L): 拾取圆弧端点命令: ARC 指定圆弧的起点或 圆心(C): c 指定圆弧的圆心: 回车重复圆弧命令，输入c选择圆心选项，拾取点作为圆心指定圆弧的起点: 拾取圆弧的起点指定圆弧的端点或 角度(A)/弦长(L): 拾取圆弧的端点说明：圆弧命令同样具有多种选项，本讲义只介绍其最常用的圆心、起点、端点三点定圆弧的方式，特别应当注意的是起点与端点的顺序将决定圆弧，圆弧总是从起点到终点绕圆心以逆时针方向转动生成（通过设置改变角度正方向的情况除外）。命令功能：创建对象的镜像图像副本。命令：MIRROR （MI）工具按钮：菜单：编辑镜像命令提示：命令: mi MIRROR选择对象: 用前述对象选择方法选择对象选择对象: 对象选择完毕，回车结束选择指定镜像线的第一点: 拾取镜像线的第一点或输入坐标指定镜像线的第二点: 拾取镜像线的第二点或输入坐标是否删除源对象？是(Y)/否(N) : 输入Y删除源对象，N不删除说明：镜像命令运行时，如果选择进行镜像的对象包含有文字，有可能出现镜像后文字也镜像反过去的情况，此时，可修改AutoCAD中的变量Mirrtext的值为0来解决，其操作过程为：命令: mirrtext 直接输入变量名回车输入 MIRRTEXT 的新值 : 0 输入变量的值0，回车命令功能：将包围封闭区域的对象转换为面域对象。命令：REGION （REG）工具按钮：菜单：绘图面域命令提示：命令: reg REGION选择对象: 利用前述的对象选择方式进行对象选择选择对象: 如所选对象能生成面域则生成面域，否则提示出错说明：面域命令要求选择的对象必须能至少形成一个封闭环形并不得有形成环的对象伸出环外或伸入环内，方可生成面域对象，否则将不会生成面域对象。命令功能：计算对象或定义区域的面积和周长。命令：AREA工具按钮：菜单：工具查询面积命令提示：命令: area 输入area执行命令指定第一个角点或 对象(O)/加(A)/减(S): o 输入o执行对象选项选择对象: 选择可以查询面积的对象进行面积查询面积 = 1012.2094，周长 = 112.7821 可以查询时显示面积及周长说明：面积查询命令可以有多个选项，本讲义只涉及到对象选项，即选择对象进行面积与周长查询，为确保该选项能正常运行，查询到面积及周长，建议在使用查询之前将等查询的对象转换成面域对象。其余选项读者可自行实验。下面介绍该例题的解题过程。绘制边长为80的正方形，分别以左、右下角点为圆心，半径为80的四分之一圆弧，然后再作镜像处理，形成图3.18所示的图形。图3.18 求阴影面积过程图命令: rec RECTANG 输入rec运行矩形命令指定第一个角点或 倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W):拾取第一角点指定另一个角点或 尺寸(D): 80,80 输入另一角点相对坐标命令: a ARC 指定圆弧的起点或 圆心(C): c 指定圆弧的圆心: 输入a运行圆弧命令，输入c运行圆心选项，拾取左下角点指定圆弧的起点: 拾取正方形右下角点指定圆弧的端点或 角度(A)/弦长(L): 拾取正方形左上角点命令: 直接回车重复圆弧命令ARC 指定圆弧的起点或 圆心(C): c 指定圆弧的圆心: 输入c运行圆心选项，拾取右下角点指定圆弧的起点: 拾取右上角点指定圆弧的端点或 角度(A)/弦长(L): 拾取左下角点命令: mi MIRROR 输入mi运行镜像命令选择对象: 找到 1 个 拾取圆心为左下角点的圆弧选择对象: 回车结束选择指定镜像线的第一点: 拾取左上角点指定镜像线的第二点: 拾取右下角点是否删除源对象？是(Y)/否(N) : 回车不删除源对象命令: 回车重复镜像命令MIRROR选择对象: 找到 1 个 拾取圆心为右下角点的圆弧选择对象: 回车结束选择指定镜像线的第一点: 拾取左下角点指定镜像线的第二点: 拾取右上角点是否删除源对象？是(Y)/否(N) : 回车不删除源对象为生成面域，先需要做一准备工作，即将形成封闭区域的对象伸出封闭区域的部分修剪掉，然后生成面域，再进行面积查询。如图3.19所示。图3.19 求阴影面积结果图命令: tr TRIM 输入tr运行修剪命令当前设置:投影=UCS，边=无选择剪切边.选择对象: 直接回车选择全部对象作为其剪切边选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或 投