1、矿物工程 CAD课程教案绪论1.1 AutoCAD发展概况AutoCAD是由美国 Autodesk公司于二十世纪八十年代初为微机上应用 CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用 AutoCAD绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。AutoCAD 具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使
2、用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。AutoCAD 具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由 320200到 20481024的各种图形显示设备 40多种，以及数字仪和鼠标器 30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为 AutoCAD的普及创造了条件。AutoCAD 的发展过程可分为初级阶段、发展阶段、高级发展阶段、完善阶段和进一步完善阶段五个阶段。在初级阶段里 AutoCAD更新了五个版本。1982 年 11月，首次推出了 AutoCAD 1.0版本；1983 年 4月，推出了 AutoCAD 1.2版本；19
3、83 年 8月，推出了 AutoCAD 1.3版本；1983 年 10月，推出了 AutoCAD 1.4版本；1984 年 10月，推出了 AutoCAD 2.0版本。在发展阶段里，AutoCAD 更新了以下版本。1985 年 5月，推出了 AutoCAD 2.17版本和 2.18版本；1986 年 6月，推出了 AutoCAD 2.5版本。1987 年 9月后，陆续推出了 AutoCAD 9.0版本和 9.03版本。在高级发展阶段里，AutoCAD 经历了三个版本，使 AutoCAD的高级协助设计功能逐步完善。它们是 1988年 8月推出的 AutoCAD10.0版本、1990 年推出的 1
4、1.0版本和 1992年推出的 12.0版本。在完善阶段中，AutoCAD 经历了三个版本，逐步由 DOS平台转向 Windows平台。1996 年 6月，AutoCAD R13 版本问世；1998 年 1月，推出了划时代的 AutoCAD R14版本；1999 年 1月，AutoCAD 公司推出了 AutoCAD 2006版本。在进一步完善阶段中，AutoCAD 经历了两个版本，功能逐渐加强。2001 年 9月 Autodesk公司向用户发布了 AutoCAD 2002版本。2003 年 5月，Autodesk 公司在北京正式宣布推出其 AutoCAD软件的划时代版本AutoCAD 2004
5、简体中文版。2005 年又推出 2006版，新增了动态输入、QuickCalc 计算器、动态块等功能，并增强了多行文字编辑器及表格计算等功能。现在最新的版本是 2008版式。12 AutoCAD 的基本功能AutoCAD自 1982年问世以来，其每一次升级，在功能上都得到了增强，且日趋完善。目前，它已成为工程设计领域中应用最为广泛的计算机辅助绘图与设计软件之一。AutoCAD主要用来辅助绘图，因此具有强大的绘图功能。此外，它还具有数据库管理、Internet发布等功能。1绘制与编辑图形（绘制二维图形、绘制三维图形、绘制轴测图） ；2标注图形尺寸；3渲染三维图形；4控制图形显示；5绘图实用工具（
6、图层、线型、线宽、颜色、尺寸标注样式、文字标注样式等） ；6数据库管理功能（可与独立于 AutoCAD的其它数据库如：Access、Oracle、FoxPro 等） ；7Internet 功能；8输出与打印图形。AutoCAD2006的安装和启动安装所需环境：硬件和软件需求硬件/软件 需求 注意操作系统Windows XP Professional， Service Pack 1 或 2Windows XP Home Service Pack 1 或 Windows XP Home Service Pack 2Windows XP Tablet PCWindows 2000 Service P
7、ack 4建议在用户界面语言与 AutoCAD 语言的代码页匹配的操作系统上安装非英文版本的 AutoCAD。 代码页为不同语言的字符集提供支持。必须有管理权限，才能安装 AutoCAD。Web 浏览器具有 Service Pack 1（或更高版本）的 Microsoft Internet Explorer 6.0如果安装工作站上未安装具有 Service Pack 1（或更高版本）的 Microsoft Internet Explorer 6.0，则无法安装 AutoCAD。 可以从以下 Microsoft 网站下载 Internet Explorer：http:/ Pentium III
8、或更高800 MhzRAM 512 MB（推荐）视频 1024 x 768 VGA 真彩色（最低要求） 需要支持 Windows 的显示适配器。硬盘 安装 500 MB定点设备 鼠标、轨迹球或其他设备CD-ROM 任意速度（仅用于安装）可选硬件Open GL 兼容三维视频卡打印机或绘图仪数字化仪调制解调器或其他访问 Internet 连接的设备网络接口卡随三维图形卡附带的 OpenGL 驱动程序必须满足以下要求：完全支持 OpenGL 或更高版本。OpenGL 可安装客户端驱动程序 (ICD)。 图形卡必须在其 OpenGL 驱动程序软件中具有 ICD。 随某些卡提供的“miniGL”驱动程序
9、无法与 AutoCAD 一起使用。1.3 AutoCAD2006安装步骤在授课前直接演示。1.4 AutoCAD2006的窗口、菜单、工具栏、系统变量启动 AutoCAD2006后，就打开了 AutoCAD2006窗口（演示） 。AutoCAD2006 窗口包括以下几个部分：图形窗口、状态栏、与下拉菜单和命令窗口。图形窗口：是显示、编辑对象的区域。AutoCAD2006 将在此窗口中显示当前工作点光标。当移动鼠标时，光标将“跟随”鼠标的移动。当 AutoCAD2006提示选择一个点时，光标变为十字形。当需要在屏幕上拾取一个对象时，光标变为一个小的拾取框。光标在不同的状态下，将分别显示为十字、拾
10、取框、虚线框和箭头等样式。状态栏：状态栏位于屏幕的底部，显示光标所处当前位置的坐标值的坐标以及各种模式等重要信息。标题栏：标题栏显示当前应用程序的名称。如果图形窗口最大化后，在标题栏中还将显示当前图形的名称。工具栏：介绍工具栏的显示方式及各处功能。激活工具栏的两种方式：在 View下拉菜单中选择 Toolbars选项。在 Command提示符下键入 Toolbar后回车。将光标移到一个工具栏上的任何地方，然后单击鼠标右键，将出现快捷菜单。下拉菜单：下拉菜单分为两种：菜单项后跟有（）符号的，表示选中该菜单项时将会引出一个对话框。菜单项右边有一黑色小三角符号的，表示该菜单项有一个级联子菜单，把光标
11、放在该菜单项上，然后单击鼠标左键就可引出级联菜单。命令窗口：命令窗口是用户输入命令和 AutoCAD显示提示符和信息的地方。命令窗口分为两部分：AutoCAD提示用户输入信息的单行命令区以及显示命令的区域。系统环境配置：进行实际演示。第二章 绘图基础2.1 坐标系坐标系是 AutoCAD中确定一个对象位置的基本手段。掌握各种坐标以及正确的数据输入方法，对于正确、快捷的作图是至关重要的。AutoCAD坐标系分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS） 。WCS 坐标系与传统的迪卡尔坐标系一致。当 AutoCAD提示输入点时，可以采用多种输入点方法中的任何一种，包括绝对直角坐标、相对直角坐标、相
12、对极坐标、球坐标和柱坐标。绝对直角坐标系：在直角坐标系中，确定点的方法是通过二维系统中的两个相互正交的轴到点的距离来确定的。相对直角坐标系：可以用相对直角坐标根据相对于上一位置或点的直角坐标来确定点。而不是相对于原点，就好像是从最后输入的点加上一个偏移量来确定点一样。在 AutoCAD中，输入相对坐标时，要将符号放在坐标值之前。Command:lineSpecify first point:20,20Specify next point orundo:0,20Specify next point orclose/undo:10,10相对极坐标：极坐标是基于相对于一固定点的距离和角度而确定的。在
13、 AutoCAD中，极坐标点是用与前一点的距离和角度来确定的。AutoCAD 中默认角度方向为逆时针方向。注意：用极坐标定位点是相对于前一点而不是原点(0,0)。指定点到上一点之间的距离及在 XY平面中的角度就可以确定一个点，距离和角度之间以“”符号相隔。Command:lineSpecify first point: 20,20Specify next point or Undo: 20090Specify next point or Undo: 3000Specify next point or Close/Undo: *Cancel*坐标显示：坐标显示的作用是追踪作图时的光标位置。在 A
14、utoCAD中有三种坐标显示模式：动态直角坐标、动态极坐标、静态坐标。通常，单击坐标显示栏，或者按 F6键或按 Ctrl+D键可以在 3种模式之间切换。2.2 设置图形单位在传统的绘图中，图形有一定的比例，但在 AutoCAD中，可以采用 1：1 的比例因子绘图，所有的直线、圆和其他对象都可以以真实大小绘制。在需要打印出图时，再将图形按图形大小进行缩放。用对话框设置图形单位单击菜单栏“格式”中的“单位” ，弹出对话框。可以改变以下内容：单位显示格式单位显示精度角度显示格式角度显示精度角度基准角度方位用命令设置图形对话框通过命令：-units 回车。2.3 改变图限LIMITS命令可以在绘图空间
15、中设置一个想象的矩形绘图区域，称为图限。同样有对话框和命令两种调用模式。命令：limits2.4 图层1图层的基本概念图层是 AutoCAD是用户组织图形的最有效的工具之一。AutoCAD提供了一种称之为“图层”的方法来将对象放在不同的层上以达分类成组的目的，这与手工绘图时将复杂图形分离在不同的透明纸上并叠加在一起类似。图层中所有的层采用相同的图限、坐标系统和缩放比例因子。一个图形最多有 32006个层。每层对象是无限的。2. 图层的基本特性每个图层包括：图层名、颜色、线型、线宽和打印样式。通过菜单栏和工具条来设置图层属性。或者用命令：-layer 来设置。绘制图形对象直线在所有的图形对象中，
16、直线是最基本的图形对象。激活 LINE命令并选择合适的端点序列，就可以画一系列相连的直线段。LINE 命令是 AutoCAD中可以自动重复执行的几个命令之一。它将一条线的末端作为另一条线的始端，不断提示输入下一端点。空响应可以结束画线。虽然只激活了一次 LINE命令就画出了一系列的线，但每一条线都是相互分离的对象，而多义线画出的线是一个整体（后面介绍） 。通过命令 line和工具栏调用画直线。用 close实现多条直线的闭合。矩形矩形工具是比较常用的，通常来显示我们画图的范围、作为巷道的周边等等。在AutoCAD中，矩形是使用命令 rectangle命令绘制的。激活矩形命令的方法：从 Draw
17、工具栏中选择 rectangle选项；从 Draw下拉菜单中选择 Rectangle选项；在 Command提示符下键入 rectangle并按回车或空格。Command: rectangleSpecify first corner point or Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width:Width选项：此选项可设置所画矩形的宽度。默认宽度设置为 0。Chamfer选项：此选项可设置所画矩形倒角的距离。Fillet选项：此选项可设置所画矩形圆角的半径。Elevation选项：此选项可设置所画矩形的标高。Thickness选项：此选项可设置所画矩形的厚
18、度。线宽当需要画宽线时，应采用 trace命令而不用 line命令。和绘制直线类似，只是必须先设置线宽。圆在 AutoCAD中使用 circle命令来画圆。它提供了 5种画圆的方法。默认方法为圆心半径法。其他方法有圆心直径法、两点法、三点法及相切相切半径法。圆弧 在 AutoCAD中可用 arc命令来画圆弧。Arc 命令提供了 11种方法来画圆弧。它们是：3点；起点中心点端点；起点中心点角度；起点中心点长度；起点端点角度；起点端点方向；起点端点半径；中心点起点端点；中心点起点角度；中心点起点长度；继续（同先前所画直线或圆弧相连） 。多边形在 AutoCAD中，可用 polygon命令画等边多边
19、形。最少的边数是 3，最大的边数是1024。用户可借助于 pedit命令来编辑多边形。椭圆激活椭圆（ellipse）命令的方法：从 draw工具栏中选择 ellipse选项；从 draw下拉菜单中选择 ellipse选项；多义线多义线即由多个直线段和（或）圆弧段相连成的一个单一对象。在 AutoCAD中可用 pline命令画多义线。其中每个命令详细讲解。点在 AutoCAD中，可用 point命令在图形中画点。通常输入这样的点作为对象捕捉的参考点。当图形完成后，只需简单地擦去它们或冻结它们所在的层。可用坐标值或鼠标来输入点，有 osnap（对象捕捉）的 node选项捕捉到一个点上。填充区域圆环
20、构造线（xline）和射线(ray)AutoCAD提供了一个强大的工具，可以用 xline命令和 ray命令来绘制在两端（或一端）无限延伸的直线。可以像其他对象一样进行移动、复制和旋转。用户可以修剪（trim）这些直线；用 break命令在任何地方打断它们；用 fillet命令在两条构造线间绘制一段圆弧；用 chamfer命令在两段构造线间绘制一个倒角。构造线可用作创建其他对象的参照线。当绘制的图形比较大、比较复杂时，利用目测很难实现这样的要求。用户可以先绘制一些构造线作为辅助线。构造线一般单独放在一层，当不需要它们时，将构造线所在的图层关闭即可。多线在 AutoCAD中，可以用 mline命
21、令绘制由多条平行线段组成的复合线。用户还可以用mledit命令编辑两个或多个多线的交点；用 mlstyle命令创建新的多线样式或编辑已有的多线样式。样条曲线在 AutoCAD中，用户可以使用 spline命令绘制样条曲线通过或接近定点的拟合曲线。Spline命令用于绘制通过或接近一系列点的曲线。曲线的类型是非均匀有理 B样条（nurbs） 。这种类型的曲线适宜于表示具有不规则变化的曲线半径的曲线，比如地形地貌轮廓线等。其中有闭合（C）和选择公差（Fit tolerance）两项。第四章 精确绘图栅格（grid）栅格是由点构成的图案，显示在图形界限内。使用栅格就象是在图形下放置一张坐标纸。利用栅
22、格可以对齐对象并直观显示对象之间的间距。可以在运行其他命令的过程中打开和关闭栅格。输出图纸时不能打印栅格。如果放大或缩小图形，可能需要调整栅格间距，使其更适合新的缩放比例。打开栅格和设置栅格间距的步骤1 从“工具”菜单中选择“草图设置” 。2 在“草图设置”对话框的“捕捉和栅格”选项卡中选择“启用栅格” 。3 输入“栅格 X 轴间距” 。4 要为垂直栅格间距设置相同的值，按 ENTER 键。否则，输入“栅格 Y 轴间距” 。5 选择“确定” 。此外，要想打开或关闭栅格，可单击状态栏上的“栅格” 、使用 GRID 命令、按 CTRL+G 或 F7 键。快捷菜单 在状态栏的“栅格”上单击右键，然后
23、选择“设置” 。栅格捕捉（snap）捕捉模式用于控制十字光标，使其按照用户定义的间距移动。当捕捉模式打开时，光标似乎附着或捕捉了一个不可见的栅格。捕捉模式有助于使用键盘或定点设备来精确地定位点。通过设置 X 和 Y 的间距可控制捕捉精度。捕捉模式有开关控制，并且可以在其他命令执行期间打开或关闭。捕捉间距不需要和栅格间距相同。例如，可设置较宽的栅格间距用作参考，同时使用较小的捕捉间距以保证定位点时的精确性。栅格间距可以小于捕捉间距。打开捕捉模式并设置捕捉间距的步骤1 从“工具”菜单中选择“图形设置” 。2 在“图形设置”对话框的“捕捉和栅格”选项卡中选择“启用捕捉” 。3 输入“捕捉 X 轴间距” 。
