在机械工程中CAD的应用分析

冰凉

在机械工程中CAD的应用分析




摘要：AutoCAD 2002以其强大的辅助图形设计和三维实体造型功能必将改变传统的绘图方式，使绘图工作变得更轻松而高效。 
关键词： CAD   机械工程 




  
引言 
机械工程是较早应用计算机技术的领域之一，近20年计算机技术取得了飞速的发展，已经深入到机械工程的各个分支和学科。今天，计算机CAD技术已经逐渐步入成熟阶段，设计人员可以利用CAD技术设计图纸，进行元件内外空间三维效果的预览，以及三维演示动画及虚拟现实技术、防真技术等更为复杂的设计服务。AutoCAD 2002以其强大的辅助图形设计和三维实体造型功能必将改变传统的绘图方式，使的绘图工作变得更轻松而高效。 
一、AUTOCAD发展过程 
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320×200到2048×1024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； 
 1983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AutoCAD 10.0版本、1990年推出的11.0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 2000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公司推出AutoCAD 2004。  
2004年和2005年，Autodesk公司分别推出了AutoCAD 2005和AutoCAD 2006。 
二、使用模板文件 
在建筑制图中，我们一方面要遵循国家的相关规定和规范，比如说图纸幅面、标题栏和会签栏的规格、图线、字体和尺寸标注等；另一方面我们会经常使用一些样式和绘图环境的设置，比如说多线样式、图层设计、图形单位、精度、捕捉、栅格等，我们可以将这些常用的信息保存为一个模板文件，其扩展名为dwt.这样，我们就可以在每次绘图之前先打开该模板文件，然后在其基础上进行绘图，从而节省了宝贵的时间和精力。 
三、善于总结绘图技巧 
当前市场上有关建筑绘图的书籍和教学光盘有很多，为我们学习软件提供了有利的环境。但是并不是说书籍上和教学光盘上介绍的方法就是最好的，在掌握AutoCAD 2002的基本绘图命令和编辑命令后，我们就可以结合建筑绘图的特点，总结出一些比较快捷的绘图方法。比如说在预留门窗洞时，有的书籍和光盘上介绍的方法是在绘制好轴线后，再使用多线绘制墙体，然后炸开墙体，并在需要插入门窗的位置对墙体进行修剪，从而留下门窗的位置。使用这样的方法，不仅比较繁琐，容易出错，而且日后不易修改。笔者建议使用如下的方法来预留门窗洞，在绘制好轴线时，先使用断开命令在轴线的适当位置进行打断，然后绘制墙体，这时绘制好的墙体就没有多余部分，不需要进行修剪，从而方便地插入门窗块，而且这种方法并没有炸开墙体，以后修改非常方便。再比如说在绘制轴号时，有的书籍和教学光盘上介绍的方法是先绘制好一个轴线圈，并在轴线圈内填入轴线号，然后拷贝这一个绘制好的轴线圈和轴线文字到其它轴线，最后修改轴线文字，从而完成轴线绘制。使用这样的方法同样让人感到非常繁琐，因此笔者建议使用如下的方法来绘制，首先定义四个带有属性的块，它们的插入点分别对应于轴线的上、下、左和右，块的属性中描述好轴线文字的大小和位置等信息，我们在绘图时就可以方便地调用这些块，完成轴线的绘制。我们还可以将这些带有属性的块保存在模板文件中，使绘图变的更加简单易行。

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四、大量使用修改命令
对于CAD绘图工作人员来说，一幅图60%——70%是修改，只有30%——40%是作图，这一点并不难理解。我们一方面要可以熟练地使用修改命令来对图形进行修改，另一方面也要总结修改的快捷方法，AutoCAD 2002所提供的夹点就具有很强大的修改功能。通过控制夹点便能进行一些基本的编辑操作，比如说COPY、MOVE以及改变图形所在的图层等基本操作等。而且不同的图形，还有其特殊的操作，比如通过节点操作就可以完成元件的延伸和移动。
五、注意建立自己的素材库
在设计工作中，常常会遇到一些重复的图形，如国家和地方的标准图集、元件设计中的孔、齿轮等，如果将这些经常使用的图形保存起来，按类组成素材库，这样可以避免许多重复性的工作，提高绘图的效率与质量。使用这样的方法于计算机而言，可以节省存储空间，利用有效资源；于绘图者而言，可以利用素材库，然后按“搭积木”的方法将各种素材（块）拼合组织成完整的图形，从而提高绘图效率。从一定程度上说，一个设计人员拥有的素材库越多，那么他的绘图速度就越快，绘图经验就越为丰富。不过，我们最好要将所保存的块的大小定为一个基本单位，这样在插入块时，就可以更加方便地使用，比如说，定义一个100×80×75的元件，当需要插入90×80×75或120×80×75的窗户时，只需在插入块的对话框中将X方向的缩放比例改为0.9和1.2就可以了，而不必定义两个不同的块。
六、改变系统的环境设置
AutoCAD 2002所提供的缺省设置是没有征对性的，我们可以结合元件的特点进行修改。我们可增添新的线型，比如增加给水线、排水线和热水线等，AutoCAD 2002的线型定义保存在安装目录下的\AutoCAD 2002\Support\acad.lin中；我们可以增添新的填充图案，比如说不同的装饰设计图案，AutoCAD 2002的填充图案定义保存在安装目录下的\AutoCAD 2002\Support\acad.pat中；我们可以简化输入命令，比如LINE命令在COMMAND输入时可以简化为L，我们同样可经简化一些其它常用而不是系统默认的省略设置，AutoCAD 2002的缺省命令设置保存在安装目录下的\AutoCAD 2002\Support\acad.pgp中，我们找到这些文件，就可以根据自己的需要进行修改了。另外我们还可以通过改变菜单中「工具」/ 「选项」中的一些设置来使绘图环境更符合自己的需求。
  
结束语            
随着CAD在机械设计中的广泛应用，对于一个机械设计人员
来说不会AutoCAD是不行的，但即使会了速度不快在实际应用中也是不行的。因此应用着必须要提高自己的绘图速度，当然前提是要熟悉AutoCAD 2002中基本操作命令和快捷图标的使用，并通过大量绘图来练习基本操作命令。
  
参考文献：
《CAD设计教程》    机械工业出版社    王东
《CAD一点通》      内蒙古出版社      周剑