AutoCAD课程设计.doc

摘要：本文结合生活中计算机辅助设计在三维实体建模中的应用经验，通过对羽毛球设计图样的分析以及三维羽毛球实体的绘制，旨在以一个简单的实例介绍了如何运用AutoCAD的三维工具中的实体工具绘制设计图的方法，将技术结合与简单的生活应用。Abstract: this paper combine with the application experience of 3 d entity modeling of computer aided design in the life, through the analysis of the badminton design and three dimensional badminton entity, with a simple example shows how to use AutoCAD 3 d entities in the tools drawing design, the method of applying technology combined with simple life.关键字：AutoCAD、三维几何模型、生活应用1. 引言生活中所有物品的设计、生产及使用，每个环节都需要详细的图纸来传递信息，需要各种图样以适应不同时期的要求，所以绘图的工作量巨大。计算机辅助设计的发展及运用不仅简化了工作，还使得图形更加的精确、形象、直观。当然，随着人们日益发展的物质文化需求，大众对计算机辅助设计的要求也越来越高。AutoCAD绘制三维几何模型的应用不管是在工业、家居、教育、军事方面都有很大的作用，因为生活中的物品其实都是三维实体。本文对AutoCAD绘制三维几何模型的探索处于起步阶段，旨在通过使用AutoCAD绘制三维几何模型，加深对AutoCAD绘制实体的理解，提高绘图水平。2.AutoCAD绘制三维几何模型实体2.1三维几何模型分类在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。线框模型(WireframeModel)：线框模型是一种轮廓模型，它是用线（3D空间的直线及曲线）表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。如图2-1。表面模型（SurfaceModel）是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图2-2。实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图2-3所示。 图2-1 图2-2 图2-32.2三维坐标系AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。图2-4表示的是两种坐标系下的图标。图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定则判定。缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图2-4所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。图2-42.3绘制简单的羽毛球三维实体绘制简易羽毛球主要运用到CAD命令如下：L线、REGION面域、RECTANG矩形、C圆 、SPLINE样条线、REVOLVE旋转、M移动、ROTATE3D三维旋转、3DARRAY三维阵列。具体过程如下：（1） 在AutoCAD的二维坐标系中按下图绘制一个旋转平面，并用region创建面域； 图2-5（2） 按一定的比例画出羽毛长度，再用spline样条线绘出形状，之后创建成面域region； 图2-6 图2-7（3） 转到AutoCAD三维模型，revolve旋转，选择所有须旋转面域，然后EXT拉伸羽毛边，厚度为15； 图2-8 图2-9（4） 移动羽毛球杆到底部实体的边缘； 图2-10（5） 输入命令UCS,移动坐标到圆杆中心。rotate3d三维旋转，指点基点，基点为圆杆中心点，捕捉X轴上两点，输入角度-20, 继续三维旋转，指点基点，基点为圆杆中心点捕捉Y轴上两点，输入角度5度； 图2-11（6） 3darray三维陈列，陈列轴为实体的中轴线，数目35个，环形陈列360度。 图2-12 3.课程总结时间的点点滴滴验证了我们成长的过程，转眼间我们已不再是学弟、学妹，也要成为别人的学习效仿的榜样，才知道我们在实践中长大，不仅在学力上提高，而且学到的也很多。学校为我们安排了CAD这门课，我真切地体会到了这种绘图系统的实用性，及学以致用的好处。同时也感觉到具备良好的绘图能力是每一个设计人员最基本的素质。工程基础课是作为一切工程和与之相关人才培养的工程基础课，并为后续的专业课学习提供基础。本课程的核心就是空间要素的平面化表现和平面要素的空间转换。正是通过这两种相互转化的训练，将学生固有的三维物态的思维习惯提升到形象思维和抽象思维相融合的层次，从而培养学生“见行思物”和“见物想行”的空间思维能力和空间想象能力，进而提高我们分析和解决问题的能力和开拓创新的能力。现在已经进入到信息化的社会，计算机技术取得了很大的发展，进而也推动了三维CAD软件的发展，目前在很多的产品设计和工程设计中都运用到了这项技术。现阶段，比较常见的三维建模软件主要有以下几种，分别是AutoCAD、Pro/Engineer、UG、Solidwork、CAXA等AutoCAD是微机CAD系统中最为广泛和普及的软件，几乎覆盖了工程应运甚至人们日常生活的各个方面，尤其在机械，电子，和建筑等等工程设计领域。CAD基本功能如下：（1）平面绘图。能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象；（2）绘图辅助工具。AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易；（3）编辑图形，AutoCAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等；（4）标注尺寸，可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。（5）书写文字，能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性；（6）图层管理功能，图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性；（7）三维绘图。可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑；（8）网络功能，可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源；（9）数据交换，AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。学习CAD中注意（1）基础很重要，学习AutoCAD需要一定的画法几何的知识和能力，需要一定的识图能力，尤其是几何作图能力工程制图的学习为我们打下了很好的基础；（2）循序渐进，整个学习过程应采用循序渐进的方式，先了解计算机绘图的基本知识，如相对直角坐标和相对极坐标等，使自己能由浅入深，由简到繁地掌握AutoCAD的使用技术；（3）学以致用，在学习AutoCAD命令时始终要与实际应用相结合，不要把主要精力花费在各个命令孤立地学习上；要把学以致用的原则贯穿整个学习过程，以使自己对绘图命令有深刻和形象的理解，有利于培养自己应用AutoCAD独立完成绘图的能力；（4）熟能生巧，多多的练习，在实践中不断地进步。 参考文献1 JHOHN EWILS