计算机辅助设计概述.ppt

1 计算机辅助设计 ComputerAidedDesign 主讲 韩丰磊Tel mail andyhan0595 化学工程学院环境与安全工程系 2 课程目的 通过本课程的学习 初步掌握计算机辅助设计的基础理论 熟练掌握AutoCAD软件的绘图 编辑 标注等基本命令 掌握绘图环境 绘图工具的设置方法 并通过上机操作练习 在环境工程领域能够熟练应用AutoCAD等软件 3 环境工程CAD技术 潘理黎编著 化学工业出版社 2006 环境工程CAD技术基础与应用 马贵春等编著 科学出版社 2007 计算机辅助设计 符纯华主编 西南交通大学出版社 2006 中文版AutoCAD2009实用教程 王征编著 清华大学出版社 2009 成绩考核 平时成绩30 期末考试70 授课方式 课堂讲授上机实践 参考资料 4 主要内容 计算机辅助设计简介AUTOCAD二维绘图基础 绘制命令基本编辑命令高级编辑与技巧图案填充 图层 块和外部引用文本标注 尺寸标注 5 教学要求目标了解计算机辅助设计的概念 发展历程熟悉CAD技术在环境工程领域应用现状 第1章计算机辅助设计 CAD 简介 6 1 1计算机辅助设计 CAD 概述 1 1 1基本概念在产品和工程设计过程中 以计算机为工具 帮助工程师或技术人员进行产品或工程设计的绘图计算 查表 线图处理 信息检索说明编写等一切实用技术的总和 称为计算机辅助设计 ComputerAidedDesign CAD 计算机辅助设计 CAD 实际是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力 来辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析 以人机交互方式高速度高质量地完成理想的目的或取得创新成果的一门综合技术 7 1 高准确度计算机产生的图形绘制和打印的准确性达到所用单位的小数点后14位 2 快速高效CAD所具有的复制 编辑 安排条目等能力加速了绘图过程 3 整洁清晰规范线条粗细均匀 打印高质量字符 没有污损或其他绘图用的临时标记等方面都是极佳的 1 1 2CAD的优点 8 1 准备和诞生时期 20世纪50年代 1950年 MIT研制出WHIRLWIND1 旋风1号 计算机 并于12月投入使用 1958年 美国Calcomp公司研制出滚筒式绘图机 GerBer公司把数控机床发展成平板式绘图机 1 1 3CAD技术的发展历程 9 在20世纪60年代 由于计算机及图形设备价格昂贵 技术复杂 只有一些实力雄厚的大公司才使用这一技术 20世纪60年代中期出现了商品化的CAD设备 CAD技术开始进入了发展和应用阶段 2 学科形成进入应用时期 20世纪60 70年代 到了70年代推出了以小型机为平台的CAD系统 同时 图形软件和CAD应用支撑软件也不断充实提高 图形设备 如光栅扫描显示器 图形输入板 绘图仪等相继推出和完善 出现了面向中小企业的CAD商品化系统 10 20世纪80年代 大规模和超大规模集成电路 工作站和RISC 精简指令集计算机 等出现 使CAD系统的性能大大提高了一步 3 突飞猛进和成熟发展时期 20世纪80以来 到了90年代以后 CAD标准化体系进一步完善 系统智能化成为又一个技术热点 集成化成为CAD技术发展的一大趋势 CAD软件技术的未来发展主要集中在CAD系统的智能化 实体造型与仿真等 11 一个CAD系统由硬件系统和软件系统两部分组成 1 1 4CAD系统组成 硬件系统 1 计算机 2 外围设备 3 网络 软件系统 1 最内层为系统软件层 2 中间层为支撑软件层 3 最外层为应用软件层 12 CAD的工作流程图 1 1 5CAD的工作流程 13 环境工程二维图形的设计方法环境工程三维图形的设计方法环境工程数据处理技术环境工程常用图形符号库的建立与开发技术环境工程常用图形二维参数化编程技术环境工程常用图形三维参数化编程技术基于网络的环境工程设计CAD软件开发技术 1 1 6CAD技术在环境工程设计的应用 14 15 16 1 2AutoCAD简介 AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一个交互式绘图软件 是用于二维及三维设计 绘图的系统工具 用户可以使用它来创建 浏览 管理 打印 输出 共享及准确复用富含信息的设计图形 AutoCAD已经成为一个功能强大 性能稳定 市场占有率位居世界第一的CAD系统 在城市规划 建筑 测绘 机械 电子 造船 汽车等许多行业得到了广泛的应用 统计资料表明 目前世界上有75 的设计部门 500多万的用户应用此软件 大约有50万套AutoCAD软件安装在各企业中运行 1998年法国世界杯足球场 波士顿查尔斯河大桥 马来西亚Petronas双塔等都是它的杰作 17 为什么要学习AutoCAD 我国20世纪80年代开始推广应用AutoCAD 到目前为止已在很多行业普及及应用 熟练掌握AutoCAD是社会的需要 在项目投标 方案设计 设计施工和工程验收中都要求使用AutoCAD图纸 一般不再接受手绘图纸 对许多工程设计类专业 掌握AutoCAD技术已经成为不可或缺的专业技能和必备素质 18 19 20 21 学习方法 一 先学二 后用三 边用边学 22 1982年10月AutoCAD1 0版1983年1月AutoCAD1 1版 2004年3月AutoCAD2005版2004年6月AutoCAD2005中文版 2008年AutoCAD2009版 2009年AutoCAD2010版2013年AutoCAD2014版最新版 AutoCAD2015版 1 2 1AutoCAD的发展历程 23 1 绘制图形 2 编辑图形 3 图形标注 4 精确绘图 5 管理图形 6 图形输出 1 2 2AutoCAD的基本功能 24 1 AutoCAD的安装和启动 1 2 3AutoCAD快速入门 25 快速访问工具栏 绘图窗口 功能区 命令行窗口 光标 状态栏 26 工具栏 菜单栏 27 直接单击AutoCAD主窗口右上角的按钮 单击 文件 中的 退出 按 Ctrl F4 键或 Alt F4 在命令行中输入quit 或别名exit 3 退出AutoCAD 28 第2章二维绘图基础 教学要求目标掌握AutoCAD命令的启动和使用方法掌握绘图环境的配置掌握图形文件的操作熟悉坐标系的概念及分类 29 思考题 1 CAD的概念及发展历程 2 AutoCAD的基本功能有哪些 3 AutoCAD2009工作界面的主要形式及组成 4 AutoCAD2009启动和退出的操作 30 2 1AutoCAD命令的启用 2 1 1使用命令AutoCAD命令的输入可分为鼠标输入和键盘输入 1 鼠标输入 以画圆命令为例 1 菜单 单击下拉菜单 绘图 圆 C 2 工具按钮 在绘图工具栏上单击画圆按钮 31 使用 功能区 选项板 功能区 选项板集成了 常用 块和参照 注释 工具 视图 和 输出 等选项卡 在这些选项卡的面板中单击按钮即可执行相应的绘制或编辑操作 32 3 屏幕菜单 在AutoCAD2000以后版本中 屏幕菜单不是默认设置 要使用屏幕菜单 首先要设置显示屏幕菜单 设置显示屏幕菜单的方法 工具 选项 显示标签 显示屏幕菜单复选框 a 设置显示屏幕菜单 b AutoCAD窗口中显示的屏幕菜单 33 直接在命令窗口输入 circle或c 输入命令后 系统会在命令提示窗口中出现提示语句进行人机交互 操作者必须根据提示语句回答其问题 命令才能继续执行下去 当我们采用以上任一种方法输入命令后 需注意命令提示区所显示的提示语句 注意 2 键盘输入 在命令行中输入缩写名或全名 结果是一样的 34 所谓透明使用命令是指在运行其他命令的过程中 在命令行中输入并执行另外一个命令 这些可以在其他命令执行过程中使用的命令称为透明命令 一般是修改图形设置的命令或是打开绘图辅助工具的命令 如视图缩放 ZOOM 捕捉 SNAP 正交 ORTHO 等命令 透明命令执行结束后 将继续执行原命令 2 1 2透明使用命令 35 技巧与提示 在AutoCAD2006版以后 新的动态提示输入设置以光标跟随的形式显示命令交互 如图所示 可以让用户直接在鼠标单击处快速启动命令 读取提示和输入值 而不需要将注意力分散到绘图区以外的地方 是否进行光标跟随模式 可通过单击功能键切换 36 1 重复命令重复执行上一条命令 按Enter或Space键 或在绘图区域中单击右键 然后选择 重复 2 1 3命令的重复 撤销和重做 37 在命令执行的过程中 用户可以随时按Esc键来终止执行任何命令 Esc键是Windows程序用于取消操作的标准键 但用户也可以将取消键改为 Ctrl C 2 终止命令 有很多方法可以放弃最近一个或多个操作 最简单的就是使用Undo命令 使用Undo命令的方法 在 编辑 菜单中选择 放弃 按一次撤销一次 单击工具栏中的 放弃 工具按钮 按一次撤销一次 单击绘图窗口中右键快捷菜单中的 放弃 在命令行中输入Undo 然后按照提示进行操作 3 撤销前面进行的操作 38 2 2AutoCAD图形文件的管理 2 2 1创建新文件在AutoCAD2004中 用户可以通过如下几种方式建立新的图形文件 1 在 文件 菜单上单击 新建 2 在 标准 工具栏上单击 新建 图标 3 输入快捷键 Ctrl N 4 在命令行中输入 New 命令 39 图选择样板对话框 40 在AutoCAD2009中 用户可以通过如下几种方法打开原有的图形文件 1 在 文件 菜单上单击 打开 2 在 标准 工具栏上单击 打开 图标 3 输入快捷键 Ctrl O 4 在命令行中输入 Open 2 2 2打开旧文件 41 图选择文件对话框 42 在AutoCAD2009中 用户可以利用如下几种方法保存当前的图形文件 在标准工具栏上单击 保存 图标 在 文件 File菜单上单击 保存 或 另存为 输入快捷键Ctrl S 在命令行输入Save或Qsave 用上述方法中的任一种命令 均出现如图2 5所示的 图形另存为 对话框 2 2 3保存当前文件 43 图形另存为对话框图 44 2 3设置AutoCAD绘图环境 2 3 1设置参数选项用户通过以下途径打开 选项 对话框 如下图所示 从而实现对绘图环境进行设置 1 在命令行输入OPTIONS或PREFERENCES命令 2 在 工具 菜单下选择 选项 3 绘图区右键菜单中选择 选项 45 图选项对话框之文件选项卡 46 利用对话框设置绘图单位AutoCAD提供的 图形单位 对话框可以用来设置绘图单位 启动该对话框的方法有如下几种 1 格式 菜单上单击 单位 2 在命令行中输入DDUNITS 用上述方法中任一种方法后 AutoCAD会弹出如右上图7所示的 图形单位 对话框 2 3 2设置绘图单位 47 2 3 2设置绘图单位 48 2 4坐标系 AutoCAD通用4种坐标 即绝对坐标 相对坐标 绝对极坐标和相对极坐标 绝对坐标 AbsoluteCoordinate 以屏幕左下角点为原点 坐标为 0 0 0 分别表示X Y Z坐标都为0的点 例如要确定一个 40 50 A点 可在命令行中输入 40 50 来确定 也可移动光标 观察屏幕左下角的坐标显示为 40 50 时单击鼠标左键 相对坐标 RelativeCoordinate 是以前一个点 如A点 为原点 确定另一个点的坐标 如要确定一个以A点为起点的另一点B的相对坐标 20 30 输入方法是 20 30 B点的绝对坐标是 40 20 50 30 即绝对坐标为 60 80 49 也以屏幕的左下角点为原点 以输入一个长度值和一个角度值确定另一个点 如要确定一个长度值为40 角度值为45 的点C 输入方法为 40