浅析CAD三维绘图在《机械制图》中的应用摘要AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的大型计算机辅助绘图软件,主要用来绘制工种图样。
CAD及CAD三维功能的出现,使得机械设计人员从繁重的手工绘图中解放出来,把更多的精力和时间投入到产品的开发中去。
它为工种设计人员提供了强有力的两维和三维设计与绘图功能。
机械制图是用图样确切表示机械的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的学科。
图样由图形、符号、文字和数字等组成,是表达设计意图和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的语言。
所以,作为一名优秀的现代机械设计人员,基本的CAD技术也是必备的武器之一。
关键词:AutoCAD 三维CAD 绘图技巧标注引言在AutoCAD专业制图软件没有出现以前,《机械制图》一直采用的是手工绘图的方法进行绘图,即采用三维的各个视图来表达目标物体的各种信息,这与当时在工程设计与生产中一般采用图纸设计的方法是相符合的。
在机械制图中引入AutoCAD三维绘图技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
AutoCAD在制图中的应用首先体现在制图的制作上。
AutoCAD是当前最为流行的绘图软件之一,由于绘图简单,绘图的准确度高,用该软件绘制图形其图线型式、尺寸标注符合国家制图标准。
所以制图多媒体中的图形通常采用AutoCAD三维绘制,然后将绘制的图形粘贴到其它多媒体软件中进行必要技术处理,最后制作成动画。
利用AutoCAD绘制的三维立体图形,经过光影色调、动画及仿真图像处理等,可代替传统的实物模型。
一《机械制图》与《AutoCAD》的建模关系机械制图零件的实体建模。
CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。
在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。
如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。
对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。
所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。
为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
二绘制三维立体图及步骤2.1 打开软件打开AutoCAD绘图软件,打开绘制三维立体图的所有快捷方式。
2.2 拉伸命令开始绘图,点击快捷方式视图中的,根据CAD信息栏的提示,尺寸画出图,然后点击“修改”中的“对象”,再点击“多线段”合并所有的线段,最后点击视图中的,按实体中的,拉伸图的高度就得出图2-1图2-12.3 交集命令把图2-1的两个立体图组合在一起,选择“A”, 单击右键选择“移动”,把a”和b’’重合, 点击快捷方式中实体编辑,最后点击视图中的得出图2-2图2-22.4 点﹑线﹑面,尺寸画图再选择视图中,根据点﹑线﹑面,尺寸画图,最后点击视图中的,得图2-3图2-32.5 并集命令点击选择图2-3“D”,按移动把“d”点和“f”点重合,用快捷方式中实体编辑的把“D”和“F”组合成一体,再把“e”与“d﹑f”的重合点又重合在一起,用实体编辑中的组合。
再选择“D﹑E﹑F”的组合体,移动,用“d﹑e﹑f”三点重合点与图2-2中的“c”点重合用实体编辑的,最后点击视图中的得图2-4图2-42.6 顶视图命令点击视图中用,根据尺寸画出图2-5图2-52.7 移动命令后把图2-5中的“H﹑I﹑J”分别选择,分别移动,用实体编辑的﹑,点“I”和“g1”重合,“h”和“g2”重合,“j”和“g3”重合,最后点击视图中的得出组合图后得实体图。
图2-6图2-6三尺寸标注AutoCAD可以标注所有图形对象的测量值,即测量对象的距离值、角度、直径和半径。
常用的标注方式包括线性、对齐、连续、基线、半径、直径和角度标注,另外,注释可以用引线添加到图形中。
3.1 设置尺寸标注样式1)命令:DIMSTYLE2)菜单:命令:“标注”/“样式”3)图标:在标注工具栏中。
如图3-1图3-1采用上述任何一种方法后,就会显示如上图所示标注样式管理器对话框,利用它及其子对话框,可以形象直观地设置尺寸变量,建立尺寸标注样式。
其中,“新建”可以建立自己的尺寸标注样式,输入标注样式名称后,可以进行尺寸标注样式的各个变量的设置,建立自己的样式。
3.2线性标注1)命令:DIMLINER2)菜单:命令:“标注”/“线性”3)图标:在标注工具栏中。
通过指定第一和第二标注点或按回车键选择标注对象确定标注点。
如果需要修改尺寸文字,可以在定位尺寸线之前输入M或T编辑尺寸文字,否则以AutoCAD测量值为文字,然后指定放置尺寸线和文字的位置。
该命令一般用于水平或垂直尺寸的标注。
3.3对齐标注1)命令:DIMALINED2)菜单:命令:“标注”/“对齐”3)图标:在标注工具栏中通过指定第一和第二标注点或按回车键选择标注对象确定标注点。
如果需要修改尺寸文字,可以在定位尺寸线之前输入M或T编辑尺寸文字,否则以AutoCAD测量值为文字,然后指定放置尺寸线和文字的位置。
标注的尺寸线与第一和第二标注点的连线相平行。
该命令一般用于倾斜尺寸的标注。
3.4基线标注1)命令:DIMBASELINE2)菜单:命令:“标注”/“基线”3)图标:在标注工具栏中创建基于上一个或选择的标注进行线性或角度标注,一个基线标注具有相同标注原点(即第一条尺寸界线的原点)3.5直径标注1)命令:DIMDIAMETER2)菜单:命令:“标注”/“直径”3)图标:在标注工具栏中拖动光标指定尺寸线的位置,尺寸值前面自动带有直径标识Φ,如果圆内放不下尺寸值和箭头,箭头自动移至外侧。
3.6半径标注1)命令:DIMRADIUS2)菜单:命令:“标注”/“半径”3)图标:在标注工具栏中尺寸线以圆心为一端,拖动光标指定圆弧的尺寸线的位置,系统自动在标注前面带有R的尺寸值。
如果圆内放不下尺寸值和箭头,箭头自动移至外侧。
3.7角度标注1)命令:DIMANGULA2)菜单:命令:“标注”/“角度”3)图标:在标注工具栏中建立圆、圆弧或直线的角度标注。
3.8引线标注1)命令:DIMANGULA2)菜单:命令:“标注”/“引线”3)图标:在标注工具栏中引线是连续注释和图形的线,注释出现在线的端点。
单行或多行文字和几何公差都是注释的内容。
最后得出标准图3-2图3-2四CAD与《机械制图》的优点4.1 符合人的思维过程机械设计师在设计时总是先构思后表达,由于脑海中构思出的产品形状是三维的,因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式。
这可使机械设计师更加专注于产品设计本身,而不是产品的图形表示,符合机械设计师的创新意识,有利于设计的连续进行4.2零件设计和修改非常方便使用三维CAD系统软件,可以在装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,还可保证新零件与相邻零件的精确配合,避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。
比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。
4.3 劳动强度降低,图面清洁手绘绘图,工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔,丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换,而且一旦画错,修改非常费事,甚至从头来过,图面修修补补显的脏乱。
用CAD绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。
它有统一的线型库、字体库,图面整洁统一。
4.4 设计工作的高效及设计成果的重复利用一些相近、相似的工程设计,图纸只要简单修改一下就行了,或者直接套用,而你只需按几下键盘、鼠标。
三维CAD软件可以将机械图直接转成机械设备底图,使机械设计师不会在描绘机械设备底图上浪费时间。
而且现在流行的三维CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图,机械设计师需要时可以直接调入。
重复工作越多,这种优势越明显。
4.5 精度提高机械设计的精度一般标注到毫米,结构计算的精度也不是很高,施工时的精度更低,但对于一些特型或规模大、复杂的机械离开了三维CAD困难将成倍增长。
三维CAD在日影分析、室内声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度也是手工计算无法比拟的。
五 CAD与《机械制图》的缺点5.1 CAD技术对设计思想的束缚由于电脑屏幕尺寸的限制,设计师关注的往往是设计的局部,对全局的把握有一定影响,使得整个机械物的比例、体量失控。
三维CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据,使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀,设计缺乏灵感。
另一方面三维CAD软件自身功能的局限性以及设计师对三维CAD软件掌握的熟练程度,使得好的灵感、创意不能通过三维CAD表达出来,设计师的思想、思路、灵感将被束缚。
5.2 CAD技术扼杀艺术机械是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科。
机械既是一件商品,也是一件艺术品。
我认为三维CAD技术的滥用会使机械设计工作从一种艺术创作变为一种工业化生产,三维CAD引以为荣的复制、套用的高效率手段,使得设计过程本身就伤害了这一学科,而三维CAD的标准化、工业化使得机械作品千篇一律,缺乏灵气、缺乏个性和人情味,机械已经变为纯粹的商品。
而最有艺术气息的手绘机械效果图,也将要被电脑效果图取代,电脑效果图虽然正式可信,快捷方便,但它缺少手绘图所体现的个性,以及机械设计师笔下流露的特有的感觉。
5.3 CAD浪费资源CAD是一项科技含量很高的技术,通常一名设计师要用半年到一年的时间才能熟练掌握CAD软件及电脑知识。
可是在科技飞速发展的今天你学习的步伐永远追不上电脑、外设、CAD软件的更新、升级步伐。
设计师不得不花费大量时间应付这些变化。
CAD的复杂、难懂使得设计师望而却步,一些院所专门设立、配备电脑操作维修人员,甚至设立一个专门的CAD工作部,因为一个优秀的设计师不一定是CAD高手,反之亦然。
CAD对人力、时间的浪费可见一斑。
结束语难忘的做毕业论文这些时间。
毕业论文的制作给我难忘的回忆。
在我徜徉书海查找资料的日子里,面对无数书本的罗列,最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋;记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情;看着亲手打出的一字一句,心里满满的只有喜悦毫无疲惫。
这段旅程看似荆棘密布,实则蕴藏着无尽的宝藏。
我从资料的收集中,掌握了很多与三维CAD在机械设计中有关的知识,采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。