1、#*第 1 章AutoCAD 2010 基础知识图形是表达和交流思想的主要工具，随着计算机科学技术的不断发展，绘图工作早已由传统的手工绘图转换为计算机辅助绘图，利用计算机绘图是当今工程设计人员必须掌握的基本技术，而 AutoCAD 就是专门为计算机绘图开发的设计软件。使用该软件不仅能够将设计方案用规范、美观的图纸表达出来，而且能有效地帮助设计人员提高设计水平及工作效率。本章主要介绍 AutoCAD 2010 软件界面组成、菜单操作方法、基本功能和部分新功能，以及管理图形文件和设置绘图环境的方法和技巧。本章学习要点： 熟悉 AutoCAD 2010 软件工作环境 熟悉 AutoCAD 2010
2、软件的基本功能和新增功能 掌握管理图形文件的方法 了解绘图环境的设置方法 掌握坐标系的定义方法#*1.1 计算机辅助设计与 AutoCAD 简介计算机辅助设计作为工程设计领域中的主要技术，在设计、绘图和协作方面已经展示了其强大的技术实力。工程技术人员可使用 AutoCAD 迅速而准确地绘制出所需要的图形，特别是 AutoCAD 强大的编辑功能、符号库和二次开发的功能，使其在建筑、机械和电子等领域得到了广泛的应用。1.1.1 计算机辅助设计计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是 20 世纪 60 年代发展起来的一门新兴学科，目前已经成为现代工业设计中十分重要的一项
3、技术。而 AutoCAD 系列软件以其便捷的绘图功能、友好的人机界面、强大的二次开发能力以及可靠的硬件接口，已经成为了世界上应用最广泛的 CAD 软件之一。1计算机辅助设计的概念计算机辅助设计这个概念是一个不断发展变化的概念。在计算机应用的初级阶段，人们将其理解为计算机辅助设计，即利用计算机来解决大量繁琐的计算，使设计人员能够将更多的精力投入到算法和方案解决上。然而，由于 AutoCAD 软件的普及和发展，在最近几年人们逐渐转变了观念，并对其进行重新定义，即计算机辅助设计是一种将人和计算机的最佳特性结合起来以辅助进行产品设计和分析的技术，是综合了计算机与工程设计方法的最新发展而形成的一门 学科
4、。采用计算机辅助设计技术，可以快速、高效地完成项目规划和工程设计，缩短产品开发周期，提高产品质量，降低生产成本，提高生产效率。2CAD 功能及特点传统的绘图手段是利用各种绘图仪器和工具进行手工绘制，这种方式不但劳动强度大、绘图效率低下，而且同样的图形在不同的位置也无法进行复制，这给绘图带来了很大的麻烦。随着计算机图形学理论和技术的不断发展，过去繁琐的绘图任务现在都可以由计算机来完成，人们可以边设计边修改，直到设计出满意的结果，再利用绘图设备输出图形即可。与传统的手工绘图相比，计算机绘图不但速度快、精度高，而且便于共享数据、协同工作，并且可以通过网络快速交流。因此，计算机绘图正在逐步取代手工绘图
5、，在各种领域的应用都非常广泛。3CAD 应用领域随着计算机应用水平的不断提高，计算机辅助设计已经成为工程设计领域中一门不断发展的新技术。目前该技术已经广泛应用于建筑、机械、电子、天文、物理、化工环#*保和基础建设等行业的产品及工程设计中，并逐渐成为现代企业提高产品与工程设计水平、降低消耗、缩短产品开发周期、提高产品质量的重要手段，同时也成为工程设计行业在新技术背景下参与产品竞争的必备工具。 机械制图CAD 技术在机械设计方面应用最为广泛，利用 AutoCAD、Pro/ENGINEER 、UG 等一些CAD 辅助设计软件，可以方便地制作出机械部件或对其进行模拟测试，例如运动仿真、装配设计、模具设
6、计，甚至运动分析等。图1-1 所示是使用三维软件创建轿车曲面并进行渲染获得更加逼真的产品效果。 建筑和园林制图建筑和园林制图是 AutoCAD 制图中两个重要的领域，利用专业的 CAD 软件可以制作出数据精确、结构严谨、标识清晰的建筑和园林图纸，以及三维建筑效果等，如图 1-2 所示就是利用 AutoCAD 绘制出来的三维房屋布局图效果。 电路制图电路设计同样是 CAD 的一个重点应用领域，由于 CAD 具有准确度高的优点，因此在电路设计方面也有着重要的影响。如 图 1-3 所示就是利用 AutoCAD 软件设计的电路图。1.1.2 AutoCAD 软件简介AutoCAD 可以应用于几乎所有跟
7、绘图有关的行业，比如建筑、机械、电子、天文、物理、化工等。其中只有机械行业充分利用了 AutoCAD 的强大功能，对于建筑行业来说，该软件不仅可绘制复杂的建筑二维图形，而且可创建立体的建筑外观，并配合设置材质、灯光和贴图赋予其逼真的渲染效果。世界领先的设计软件和数字内容公司Autodesk 公司从 1982 年推出 AutoCAD 的第一个版本AutoCAD 1.0，到新推出 Auto- CAD 2010 软件，已经对 AutoCAD 进行了若干次的翻新升级。设计轿车模型图1- 建 筑 布 局 二 维 图 效 果 建 筑 布 局三 维 模 型效 果 建筑图纸效果图1-2 电 子 Auto- C
8、D图 纸 电路图图1-3 #*近十余年，该软件已经成为产品设计市场上使用最普遍的计算机辅助设计和绘图软件之一，并以功能强大、体系结构开放、运行速度快、易于掌握和使用方便等多方面的优势，深受广大工程技术人员的欢迎。AutoCAD 2010 中文版是 Autodesk 公司于 2009 年最新推出的计算机辅助设计软件，它保持了 AutoCAD 一贯的产品功能特色：强大的绘图、编辑、文件管理、三维功能和数据库的管理等功能。与之前版本的 AutoCAD 相比，AutoCAD 2010 做了不少改进，尤其在三维渲染功能方面增加了很多全新的内容。最新问世的 AutoCAD 系列软件显著加强了三维设计能力，
9、其包括参数化绘图、自由形态设计工具、增强的 PDF 工具以及三维打印等新增的功能，能够帮助设计师轻松解决更加复杂多变的设计需求。该新版软件将直观强大的概念设计和视觉工具结合在一起，促进了二维设计向三维设计的转换。这样的改进加快了任务的执行，能够满足了个人用户的需求和偏好，并且能够更快地执行常见的 CAD 任务，更容易找到那些不常见的命令。新版本也能让用户在不需要软件编程的情况下自动操作制图，从而进一步简化了制图任务，极大地提高了效率。1.2 AutoCAD 2010 工作界面AutoCAD 2010 中文版为用户提供了 AutoCAD 经典、二维草图与注释和三维建模3 种工作空间模式，并可根据
10、需要初始化设置任何一个工作空间。每个工作空间都由标题栏、菜单栏、工具栏、绘图窗口、文本窗口与命令行、状态栏等元素组成。1.2.1 AutoCAD 2010 工作空间工作空间是由分组的菜单、工具栏、选项板和功能区控制面板组成的集合，它使设计人员可以在专门的、面向任务的绘图环境中进行设计工作。用户可以根据设计情况选用所需要的工作空间，例如在创建三维模型时使用三维建模工作空间，该工作空间仅包含与三维相关的工具栏、菜单和选项板，而三维建模不需要的界面选项会被隐藏起来，这样便使得用户的工作屏幕区域最大化，有利于进行三维设计工作。1切换工作空间在 AutoCAD 2010 软件中常用切换工作空间的方法有两
11、种，即利用工具栏和状态栏工具进行工作空间切换，如下所述。 工具栏切换工作空间在菜单栏中选择【工具】|【 工具栏】| AutoCAD |【工作空间】选项，将显示【工作空间】工具栏，可 通过该工具栏快捷地切换到所需的工作空间，如图 1-4 所示。#*在【工作空间】工具栏中单击【工作空间设置】按钮 ，将打开图 1-5 所示的【工作空间设置】对话框。利用该对话框可以控制工作空间的显示、菜单顺序和保存设置。 我的工作空间 该下拉列表框用于显示工作空间列表，从中可以选择要指定给【我的工作空间】工具栏按钮的工作 空间。 菜单显示及顺序 该选项组控制要显示在【工作空间】工具栏中的工作空间名称，控制这些工作空间
12、名称的顺序，以及是否在工作空间名称之间添加分隔线。注意【上移】 、 【下移】和【添加分隔符】按钮的应用。 切换工作空间时 该选项组用来设置在切换工作空间时是否自动保存对工作空间所做的修改。当选中【不保存工作空间修改】单选按钮，则切换到另一个工作空间时，系统不保存对工作空间所做的更改；当选中【自动保存工作空间修改】单选按钮，则切换到另一工作空间时，系统将保存对工作空间所做的更改。如果要将当前工作空间设置为【我的工作空间】 ，即设置为【工作空间设置】对话框中【我的工作空间】下拉列表框中所指定的工作空间，可以在【工作空间】工具栏中单击【我的工作空间】按钮 ，切换至指定的工作空间。 状态栏切换工作空间
13、在状态栏中单击【切换工作空间】按钮，可在弹出的菜单中选择相应的选项，如图 1-6 所示。2二维草图与注释空间默认状态下，打开【二维草图与注释】空间，其界面主要由【菜单浏览器】按钮、功能区选项板、快速访问工具栏、文本窗口与命令行、状态栏等元素组成。在该空间中，可以使用绘图、修改、图层、标注、文字、表格等面板快速、准确地绘制二维图形。3三维建模空间使用【三维建模】空间可以更加方便地在三维空间中绘制图形。将各种三维操作工具分布在功能区各个选项卡中，例如在【常用】选项卡中集成了建模、网格和实体编辑等选项板，这样设置为操作提供了非常便利的环境。切 换 工 作 空 间 【 工作空间】工具栏 图1-4 设
14、定 当 前 工 作 空 间 【 工作空间设置】对话框 图1-5 切 换 工 作 空 间 【工作空间】菜单图1-6 #*4AutoCAD 经典空间对于习惯于 AutoCAD 传统界面的用户来说，可以使用【AutoCAD 经典】工作空间，其界面主要由【菜单浏览器】按钮、快速访问工具栏、菜单栏、工具栏、文本窗口与命令行、状态栏等元素组成。1.2.2 AutoCAD 2010 界面简介启动 AutoCAD 2010 后便可切换工作空间辅助绘图。以【三维建模】工作空间为例，其界面如图 1-7 所示。该工作空间的窗口界面主要由标题栏、菜单浏览器、工具栏、绘图区域、命令窗口、状态栏和相关的选项板等组成。其中
15、，将绘图区域上方的区域统称为功能区。下面介绍 AutoCAD 2010 界面的主要组成部分。1菜单浏览器【菜单浏览器】按钮 位于界面左上角。单击该按钮，将弹出 AutoCAD 菜单，如图 1-8 所示。该菜单中包含 AutoCAD 2010 图形文件基本操作全部命令，用户选择选项后即可执行相应操作。2快速访问工具栏AutoCAD 2010 的快速访问工具栏中包含最常用操作的快捷按钮，方便用户使用。在默认状态中，快速访问工具栏中包含多个快捷按钮，默认显示的按钮有【新建】 、 【打开】 、 【保存】 、 【打印】 、 【放弃】和【重做】按钮，可根据需要在展开的菜单中设置显示或隐藏按钮。如果想在快速
16、访问工具栏中添加或删除其他标 题 栏 菜 单 栏 功 能 区 快 速 访 问 工 具 栏 菜 单 浏 览 器 绘 图 区 命 令 提 示 行 通 过 状 态栏 切 换 工作 空 间 坐 标 系 选 项 板 AutoCAD 2010 软件【三维建模】工作空间 图1-7 【 输 出 】子 菜 单 【 菜单浏览器】按钮的菜 图1-8 单#*按钮，可以右击快速访问工具栏，在弹出的快捷菜单中选择【自定义快速访问工具栏】选项，在弹出的【自定义用户界面】对话框中进行设置 即可。3标题栏标题栏位于应用程序窗口的最上面，用于显示当前正在运行的程序名及文件名等信息，如果是 AutoCAD 默认的图形文件，其名称为
17、 DrawingN.dwg（N 是数字） 。单击标题栏右端的按钮，可以最小化、最大化或关闭应用程序窗口。标题栏最左边是应用程序的小图标，单击它将会弹出一个 AutoCAD 窗口控制下拉菜单，可以进行最小化或最大化窗口、恢复窗口、移动窗口、关闭 AutoCAD 等操作。标题栏位于 AutoCAD 2010 窗口界面的最上方。在标题栏中除了显示当前软件名称，还可显示新建的或打开的文件名称等。4菜单栏菜单栏默认处于隐藏状态，如果要显示菜单栏，可在快捷工具栏中单击【扩展】按钮 ，并在展开的列表中选择【显示菜单栏】选项即可。菜单栏与以前版本基本相同，只是在部分菜单中新增新版软件命令，具体操作与常规执行菜
18、单命令完全相同，这里不再赘述。5功能区功能区由许多选项板组成，这些选项板被组织到依任务进行标记的选项卡中，各选项卡中由多个选项板组成，功能区选项板包含的很多工具和工具栏中的按钮以及菜单栏中的命令相同，如图 1-9 所示。在默认情况下创建或打开图形时，水平功能区将显示在图形窗口的顶部。当然，用户也可以将功能区放置在图形窗口的底部。要更改选项卡的顺序，应单击要移动的选项卡、将其拖动到所需位置，然后松开。可以将工具选项板组与各个功能区选项板相关联。要显示关联的工具选项板组，单击工具或打开滑出选项板即可。选项板右下角的箭头表示用户可以展开该选项板以显示其他工具和控件。默认情况下，在单击其他选项板时，展
19、开的选项板会自动关闭。要使选项板保持展开状态，可单击所展开选项板右下角的图钉图标。6工具栏工具栏是应用程序调用命令的另一种方式，它包含许多由图标表示的命令按钮。AutoCAD 2010 提供了实用的工具栏，上面集中了快捷方式选 项 卡 选 项 板 功能区图1-9 【 工 具 栏 】子 菜 单 工具栏类型图1-0 #*的按钮工具，如图 1-10 所示。当将光标或定点设备移到工具栏按钮上时，工具栏提示将显示该按钮的名称。工具栏可以以浮动的方式显示，也可以以固定的方式显示。浮动工具栏可以显示在绘图区域的任意位置，可被拖动至新位置、调整大小或被固定。而固定工具栏则附着在绘图区域的任意边上，固定在绘图区
20、域上边界的工具栏位于功能区下方。如果要显示当前隐藏的工具栏，可在任意工具栏上右击，此时将弹出一个快捷菜单，通过选择命令可以显示或关闭相应的工具栏。 7绘图区绘图区域就是绘图工作的焦点区域，图形绘制操作和图形显示都在该区域内。在绘图区域中，有两方面需要注意，这就是十字光标和坐标系图标显示。AutoCAD 2010 界面中部进行绘图操作的区域即为绘图区，如图 1-11 所示。该软件支持多文档操作，绘图区可以显示多个绘图窗口，每个窗口显示一个图形文件，标题加亮显示的为当前 窗口。在绘图窗口中除了显示当前的绘图结果，还显示了当前使用的坐标系类型、坐标原点以及 X 轴、Y 轴、Z 轴的方向等。在二维绘图
21、环境中默认坐标系为世界坐标系（WCS ） ，而在三维建模环境中显示用户坐标系（UCS ） 。8命令提示行命令行位于绘图区下方的窗口，可以在其中显示命令、系统变量、选项、信息和提示，称为命令窗口，如图 1-12 所示。命令窗口可以是固定的，也可以是浮动的。浮动命令窗口可以像其他浮动窗口一样设置自动隐藏、调整窗口大小等。命令窗口分为两部分：底部为命令行，用于用户当前输入，上部显示历史命令、命令提示和选项等，用户可以根据提示在命令行进行相应输入。如果按 F2 键，系统弹出图 1-13 所示的 AutoCAD 文本窗口。在该文本窗口中，除了可以很方便地查看历史记录、输入命令或系统变量等进行绘图操作之外
22、，还可以执行其编辑菜单中的命令对命令记录进功 能 区 下 空 白区 域 为 绘 图 区 坐 标 系 光 标 利 用 该 选 项 板 工具 修 改 窗 口 布 局 绘图区图1- 命 令 行 命令行图1-2 命 令 行 文本 窗 口 AutoCAD 文本窗口 图1-3 #*行复制、粘贴等处理。若再次按 F2 键，则将该 AutoCAD 文本窗口隐藏。9状态栏状态栏用来显示 AutoCAD 当前的状态，包括应用程序状态栏和图形状态栏，它们提供了有关打开和关闭图形工具的有用信息和按钮。用户可以以图标或文字的形式查看图形工具按钮，可以通过状态栏的快捷菜单向应用程序状态栏中添加或删除按钮，如图 1-14
23、所示。10工具选项板工具选项板是【工具选项板】窗口中的选项卡形式区域，它们提供了一种用来组织、共享和放置块、图案填充及其他工具的有效方法。工具选项板还可以包含由第三方开发人员提供的自定义工具。在菜单栏中选择【工具】|【 选项板】|【 工具选项板 】选项，将打开 【工具选项板】子菜单，该菜单中包含多种选项板可供选择，如 图 1-15 所示。在某些设计场合，使用工具选项板可以带来某些设计好处，即如果工具选项板的某个选项卡中提供有所需要的图例，那么可以切换到工具选项板的该选项卡，使用光标拖动的方式将其中所需要的图例拖到绘图区域中放置即可，这样在一定程度上便提高了绘图效率。1.3 AutoCAD 20
24、10 软件功能与 AutoCAD 2009 软件相比，最新推出的 AutoCAD 2010 继承以上版本强大的设计功能，并在操作界面、细节功能、运行速度、数据共享和软件管理等方面都有较大的改进和增强，便于设计者更方便、快捷、准确的完成设计任务。1.3.1 AutoCAD 基本功能AutoCAD 具有功能强大、易于掌握、使用方便、体系结构开放等特点，能够绘制平面图形与三维图形、标注图形尺寸、渲染图形以及打印输出图纸，深受广大工程技术人员的欢迎。右 击 状 态 栏显 示 该 菜 单 状态栏右键菜单图1-4 【 选 项 板 】子 菜 单 选项板类型图1-5 #*1绘制与编辑图形AutoCAD 的功能
25、区【绘图】选项板中包含着丰富的绘图命令，使用它们可以绘制直线、构造线、多段线、圆、矩形、多边形、椭圆等基本图形，也可以将绘制的图形转换为面域，对其进行填充。图 1-16所示为使用 AutoCAD 绘制的二维图形。在三维建模工作空间中，可通过功能区工具快速创建圆柱体、球体、长方体等基本实体，并可利用各种图形编辑功能，快速、准确地获得各种各样的三维图形创建效果。此外，一些二维图形也可通过拉伸、设置标高和厚度等操作轻松地转换为三维图形。图 1-17 所示为使用 AutoCAD创建的三维图形。在工程设计中，也常常使用轴测图来描述物体的特征。轴测图是一种以二维绘图技术来模拟三维对象沿特定视点产生的三维平
26、行投影效果，但在绘制方法上不同于二维图形的绘制。因此，轴测图看似三维图形，但实际上是二维图形。图 1-18所示为使用 AutoCAD 绘制的轴测图。2标注图形尺寸尺寸标注是向图形中添加测量注释的过程，是整个绘图过程中不可缺少的一步。使用功能区【注释】选项卡下各选项板中的常用注释图形工具，不仅可在图形的各个方向上创建各种类型的标注，而且可方便、快速地以一定格式创建符合行业或项目标准的标注。标注显示了对象的测量值，对象之间的距离、角度，或特征与指定原点间的距离。在 AutoCAD 中提供了线性、半径和角度 3 种基本的标注类型，可以进行水平、垂直、对齐、旋转、坐标、基线或连续等标注。此外，还可以进行引线标注、公差标注以及自定义粗糙度标注。标注的对象可以是二维图形或三维图形。图 1-19 所绘制二维图形图1-6 绘制三维图形图1-7 绘制轴测图 图1-8
