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第5章 绘制平面图形综合实例通过三个实例训练，进一步熟练掌握前面所学的图形绘制命令和图形编辑命令。第一个例子目的在于使学生掌握绘制平面图形的方法和步骤；第二个例子的目的在于让学生掌握三视图的绘制方法，步骤和技巧。1、平面图形绘制过程中，绘制连接弧；2、在绘制三视图过程中，按投影关系绘制三视图；3、轴测图绘制过程中，曲线的绘制。1、讲授4学时2、上机4学时3、总计8学时本章是在前面所学知识的基础上，综合运用所学的知识，通过几个有代表性的例子，进一步巩固和加强常用的绘图与修改命令的使用，熟练掌握绘制平面图形的一般步骤和方法，并从中掌握一定的绘图操作技巧，使读者能尽快熟练地绘制各种图形。5.1 绘制平面图形综合实例1 平面图形绘制平面图时，首先应该对图形进行线段分析和尺寸分析，根据定形尺寸和定位尺寸，判断出已知线段、中间线段和连接线段，按照先绘制已知线段，再中间线段、后连接线段的绘图顺序完成图形。任务：绘制如图5-1所示的平面图形。目的：通过绘制此图形，训练直线、圆、圆弧、偏移命令以及修剪、倒角、圆角命令的使用方法，以及含有连接圆弧的平面图形的绘制方法，提高绘图速度。知识的储备：基本绘图命令、编辑命令、图层管理知识。图5-1 吊钩图形分析：要绘制该图形，应首先分析线段类型。已知线段：钩柄部分的直线和钩子弯曲中心部分的24、R29圆弧；中间线段：钩子尖部分的R24、R14圆弧；连接线段：钩尖部分圆弧R2、钩柄部分过渡圆弧R24、R36。设置绘图环境，包括图纸界限、图层（线型、颜色、线宽）等的设置。按图5-1所给的图形尺寸，图纸应设置为A4（210297）大小竖放，图层至少包括中心线层、轮廓线层、尺寸线层（暂时不用，可不用设置）等。本例中的绘图基准是图形的中心线，然后使用圆命令绘制出各个圆，再用修剪命令完成图形。绘图步骤分解：1新建一张图纸，按该图形的尺寸，图纸大小应设置成A4，竖放，因此图形界限设置为210297。2显示图形界限单击“全部缩放”按钮，图形栅格的界限将填充当前视口。或者在命令窗口输入Z，回车，再输入A，回车。3设置对象捕捉在状态栏的“对象捕捉”按钮上单击鼠标右键，选择“设置”，在弹出的“草图设置”对话框中，选择“交点”、“切点”、“圆心”、“端点”，并启用对象捕捉，单击“确定”按钮。4设置图层按图形要求，打开“图形特性管理器”，设置以下图层、颜色、线型和线宽：图层名 颜色 线型 线宽轮廓 白色Continuous线宽为0.5毫米中心线 红色CENTER线宽默认尺寸线品红Continuous线宽默认5绘制中心线（1）选择图层 通过“图层”工具栏，将“中心线”层设置为当前层。单击“图层”工具栏图层列表后的下拉按钮，在中心线层上单击，则中心线层为当前层。（2）绘制垂直中心线AB和水平中心线CD打开正交，调用直线命令，在屏幕中上部单击 ，确定A点，绘制出垂直中心线AB。在合适的位置绘制出水平直线CD，如图5-2所示。6绘制吊钩柄部直线柄的上部直径为14，下部直径为18，可以用中心线向左右各偏移的方法获得轮廓线，两条钩子的水平端面线也可用偏移水平中心线的方法获得。图5-2 绘制中心线图5-3 绘制吊钩柄 （1）在编辑工具栏中单击“偏移”按钮，调用偏移命令，将直线AB分别向左右偏移7个单位和8个单位，获得直线JK、MN及QR、OP；将CD向上偏移54个单位获得直线EF，再将刚偏移所得直线EF向上偏移23个单位，获得直线GH。（2）在偏移的过程中，读者会注意到，偏移所得到的直线均为点划线，因为偏移实质是一种特殊的复制，不但复制出元素的几何特征，同时也会复制出元素的特性。因此要将复制出的图线改变到轮廓线层上。选择刚刚偏移所得到的直线JK、MN、QR、OP、EF、GH，然后打开“图层工具栏”中图层控制列表，在列表框中的“轮廓”层上单击，再按 ESC键，完成图层的转换。结果如图5-3所示。也可通过“特性工具栏”完成图层的转换。7修剪图线至正确长短（1）在“修改”工具栏中单击“倒角”按钮，调用倒角命令，设置当前倒角距离1和2的值均为2个单位，将直线GH与JK、MN倒45度角。再设置当前倒角距离1和2 的值均为0，将直线EF与QR、OP倒直角。完成的图形如图5-4所示。（2）在“修改”工具栏中单击“修剪”按钮，调用修剪命令，以EF为剪切边界，修剪掉JK和MN直线的下部。完成图形如图5-5所示。（3）调整线段的长短在“修改”工具栏中单击“打断”按钮，调用打断命令，将QR、OP直线下部剪掉。也可用夹点编辑方法调整线段的长短。完成图形如图5-5所示。图5-4 倒角修剪图5-5 修剪、打断 8绘制已知线段（1）将“轮廓”层作为当前层，调用直线命令，启动对象捕捉功能，绘制直线ST。（2）调用圆命令，以直线AB、CD的交点O1为圆心，绘制直径为24的已知圆。（3）确定半径为29的圆的圆心调用偏移命令，将直线AB向右偏移5个单位，再将偏移后的直线调整到合适的长度，该直线与直线AB的交点为O2。（4）调用圆命令，以交点O2为圆心，绘制半径为29的圆。完成的图形如图5-6所示。9绘制连接弧R24和R36在“修改”工具栏中单击“圆角”按钮，调用圆角命令，给定圆角半径为 24，在直线OP上单击作为第一个对象，在半径为R29圆的右上部单击，作为第二个对象，完成R24圆弧连接。同理以R36为半径，完成直线QR和直径为24圆的圆弧连接。结果如图5-7所示。5-6 绘制已知圆图5-7 绘制连接弧 10绘制钩尖半径为R24的圆弧因为R24圆弧的圆心纵坐标轨迹已知（距CD直线向下为9的直线上），另一坐标未知，所以属于中间圆弧。又因该圆弧与直径为24的圆相外切，可以用外切原理求出圆心坐标轨迹。两圆心轨迹的交点既是圆心点。（1）确定圆心调用偏移命令，将CD直线向下偏移9个单位，得到直线XY。再调用偏移命令，将直径为24的圆向外偏移24个单位，得到与24相外切的圆的圆心轨迹。圆与直线XY的交点O3为连接弧圆心。（2）绘制连接圆弧调用圆命令，以O3为圆心，绘制半径为24的圆，结果如图5-8所示。11绘制钩尖处半径为R14的圆弧因为R14圆弧的圆心在直线CD上，另一坐标未知，所以该圆弧属于中间圆弧。又因该圆弧与半径为R29的圆弧相外切，可以用外切原理求出圆心坐标轨迹。同前面一样，两圆心轨迹的交点既是圆心点。（1）调用偏移命令，将直径为29的圆向外偏移14个单位，得到与29相外切的圆的圆心轨迹。该圆与直线CD的交点O4为连接弧圆心。（2）调用圆命令，以O4为圆心，绘制半径为R14的圆，结果如图5-9所示。图5-8 绘制连接弧R24图5-9 绘制连接弧R1412绘制钩尖处半径为R2的圆弧R2圆弧与R14圆弧相外切，同时又与R24的圆弧相内切，因此可以用圆角命令绘制。调用圆角命令，给出圆角半径为 2个单位，在半径为R14的圆上右偏上位置单击，作为第一个对象，在半径为R24的圆上右偏上单击，作为第二个圆角对象，结果如图5-10中云纹线中所示。13编辑修剪图形（1）删除两个辅助圆。（2）修剪各圆和圆弧成合适的长短。（3）用夹点编辑或打断的方法调整中心线的长度，完成的图形如图5-11所示。14保存图形图5-10 绘制R2连接弧图5-11 完成图单击“保存”按钮，选择合适的位置，以“图5-1”为名保存。52 绘制平面图形综合实例2 三视图任务：绘制如图5-12所示的三视图。目的：通过绘制此图形，熟悉三视图的绘制方法和技巧，学会利用“构造线”即“辅助线”方法和对象捕捉、对象追踪的方法，来保证三视图的三等关系，提高绘图速度。知识储备：基本绘图命令、编辑命令、环境设置和图层管理知识。绘制组合体三视图前，首先应对组合体进行形体分析。分析组合体是由哪几部分组成的，每一部分的几何形状，各部分之间的相对位置关系，相邻两基本体的组合形式等。然后根据组合体的特征选择主视图，主视图的方向确定之后，另外视图的方向也就随之确定。 图5-12 轴承座三视图图形分析：绘制此图形，首先应利用形体分析方法，读懂图形，弄清图形结构和各图形间的对应关系。此轴承座可分为四部分，长方体的底座、上部的圆柱筒、两侧的肋板和前部带圆孔的长方体立板，空心圆筒位于长方形板的正上方，肋板对称分布在圆筒的左右两侧。画图时应按每个结构在三个视图中同时绘制，不要一个视图画完之后再去画另一个视图。绘制该图形时，应首先绘制出中心线，确定出三视图的位置，然后绘制底板的外形结构，其次绘制圆筒，再次绘制两侧的肋板，前部立板，最后绘制各个结构的细小部分。在AutoCAD下画图，无论是多大尺寸的图形，都可以按照1：1的比例绘制。根据该图形的大小，绘制该图形的图形界限可以设置成A3纸横放（420297）。图层应该包括用到的线型和辅助线。绘图步骤分解：1绘图环境设置（1）设置图形界限 新建一张图纸，按该图形的尺寸，图纸大小应设置成A3，横放，因此图形界限设置为420297。然后再点击“标准工具栏”上的“全部缩放”按钮，运行“图形缩放”命令中的“全部”选项。（2）设置对象捕捉在草图设置对话框中，选择“交点”、“端点”、“中点”、“圆心”等，并启用对象捕捉。2设置图层图5-13 图层特性窗口按图形要求，打开“图形特性管理器”对话框，设置轮廓线层、中心线层、虚线层、辅助线层以及尺寸线层等，线型、颜色、线宽如图5-13所示。3绘制中心线等基准线和辅助线 （1）绘制基准线选择中心线层，调用直线命令，绘制出主视图和俯视图的左右对称中心线BE，俯视图的前后对称中心线FA，左视图的前后对称中心线CD。在轮廓线层，绘制主视图、左视图的底面基准线GH、IJ。（2）绘制辅助线选择辅助线层，调用构造线命令，通过FA与CD的交点C，绘制一条 -45的构造线，结果如图5-14所示。4绘制底板外形绘制底板时，可暂时画出其大致结构，待整个图形的大体结构绘制完成后，再绘制细小结构。图5-14 绘制基准线及辅助线（1）利用偏移命令绘制轮廓线调用偏移命令，将GH、IJ向上偏移复制18个单位，AB直线向左侧、右侧各偏移复制70个单位，FA直线向上方、下方偏移复制36个单位，CD直线向左侧、右侧各偏移复制36个单位。选择刚刚偏移得到的点划线型轮廓线，打开“图层”工具栏上的图层列表，将所选择的线调整到轮廓线层。结果如图5-15所示。图5-15 绘制底板轮廓线（2）用修剪、圆角命令完成底板外轮廓绘制参照例1，用修剪命令、圆角命令修剪三个视图，结果如图5-21所示。如果读者觉得三个视图同时偏移后再修剪，图形较乱，感到无从下手，可一个视图一个视图的分别操作，但那样作图比较慢。图5-16 修剪后的底板三视图5绘制上部圆筒（1）绘制俯视图的圆调用圆命令，以交点A为圆心，分别以20和34为半径绘制直径为40和68的圆。（2）绘制主视图轮廓线画主视图和左视图上端直线在“编辑”工具栏中单击“偏移”按钮，调用偏移命令，将GH、 IJ向上偏移复制88个作图单位。 画主视图圆筒内、外圆柱面的转向轮廓线在“绘图”工具栏中单击“构造线”按钮，调用构造线命令，捕捉俯视图上1、2、3、4各点绘制铅垂线。（3）绘制左视图轮廓线调用偏移命令，将偏移距离分别设置为20和34，对中心线CD向两侧偏移复制。（4）将内孔线调整到虚线层利用图层工具栏或特性窗口将内孔线调整到虚线层,结果如图5-17所示。图5-17 绘制圆筒三视图-1（5）修剪图形图5-18 绘制圆筒三视图-2参照前面修剪步骤，用修剪命令修剪主视图和左视图，结果如图5-18所示。6绘制左右肋板肋板在俯视图上和左视图上的前后轮廓线投影可根据尺寸通过偏移对称中心线直接画出，而肋板斜面在主视图和左视图上的投影则要通过三视图的投影关系获得。（1）俯视图、左视图上偏移复制肋板前后面投影在“编辑”工具栏中单击“偏移”按钮，调用偏移命令，将中心线FC向上、下各偏移复制7个单位，将中心线CD向左、右各偏移复制7个单位。（2）确定肋板在主视图、左视图上的最高位置的辅助线调用偏移命令，将基准线GH、IJ向上偏移复制58个单位，得到辅助直线PQ、RS。（3）主视图中，确定肋板的最高位置点调用构造线命令，捕捉交点5，绘制铅垂线，铅垂线与PQ的交点为6。直线56既是圆筒在主视图上的内侧线位置。结果如图5-19所示。图5-19 绘制肋板三视图图5-20连接主视图中斜线（4）绘制主视图上肋板斜面投影 调用窗口缩放命令，窗口放大主视图肋板的顶尖部分。 调用直线命令，画线连接顶尖点6和下边缘点X，绘制出主视图中肋板斜面投影。如图5-20所示。（5）修剪三个视图中多余的线调用修剪命令，将主视图的左侧肋板投影，俯视图及左 视图中肋板投影修剪成适当长短，在修剪过程中，可随时调用“实时平移”命令、“实时放大”命令、“缩放上一窗口”命令，以便于图形编辑。图5-20 主视图中肋板斜面投影删除偏移辅助线RS。将偏移的肋板侧线调整到轮廓线层。结果如图5-21所示。图5-21 修剪后的肋板三视图（6）镜像复制主视图中右侧肋板首先删除主视图中圆柱筒右侧的线，然后镜像复制右侧线和肋板投影线。也可像画左侧肋板方法绘制。选择主视图中圆筒右侧转向轮廓线，删除。调用镜像命令，选择主视图左侧的三根线，以中心线AB为镜像轴线，镜像复制三根直线。（7）绘制左视图中肋板与圆筒相交弧线R9S调用窗口放大命令，在主视图Q点的左上角附近单击，向右下拖动鼠标，在左视图S点右下角附近单击，使这一区域在屏幕上显示。调用构造线命令，选择水平线选项，捕捉圆筒右侧转向轮廓线与右肋板交点8，绘制水平线，水平线与CD交点9。调用圆弧命令，用三点弧方法，捕捉左视图上端点R，交点9，端点S，绘制相贯线R9S。删除辅助线89，结果如图5-22所示。图5-22完成的肋板三视图7绘制前部立板(1)绘制前部立板外形的已知线调用偏移命令，输入偏移距离22，向左、右方向各偏移复制中心线AB，绘制主视图和俯视图中前板的左右轮廓线。调用偏移命令，输入偏移距离为76，向上偏移复制基准线GH、IJ，得到前板上表面在主视图、左视图中的投影轮廓线。调用偏移命令，输入偏移距离44，向下偏移复制俯视图的中心线FC，向右偏移复制左视图的中心线CD，在俯视图和左视图中得到前部立板在俯视图和左视图中的前表面的投影。调用修剪和倒角命令，修剪图形，结果如图5-23所示。图5-23 绘制前部立板三视图-1（2）绘制左视图前部立板与圆筒交线 UV 利用对象捕捉和对象追踪功能，用直线命令绘制左视图中前板与圆筒的交线。画左视图中垂线同时打开“对象捕捉”、“正交”、“对象捕捉追踪”功能， 调用直线命令，当命令提示“指定第一点：”时，在10点附近移动鼠标，当出现交点标记时向右移动鼠标，出现追踪蚂蚁线，移到-45辅助线上出现交点标记时单击鼠标左键。如图5-24所示。再向上移动鼠标，在左视图上方单击，绘制出垂直线UV。图5-24 绘制前部立板三视图-2调用修剪命令，修剪图形，得到前部立板在左视图中的投影。如图5-25左视图所示。（3）绘制前部立板圆孔首先绘制各视图中圆孔的定位中心线，主视图中的圆，在左视图和俯视图中偏移复制中心线，获得孔的转向轮廓线，再利用辅助线法绘制左视图的相贯线。调用偏移命令，输入偏移距离40，向上偏移复制基准线GH、IJ，再将偏移所得到的直线改到中心线层，调整到合适的长短。绘制主视图中的圆调用圆命令，以交点Z为圆心，12为半径绘制主视图中孔的投影_圆 。绘制圆孔在俯视图中投影调用偏移命令，输入偏移距离12，将俯视图中的左右对称中心线AE分别向两侧偏移复制。再将偏移所得到的直线改到虚线层，修剪到合适的长短。绘制圆孔在左视图中投影调用偏移命令，输入偏移距离12，将左视图中基准线IJ向上偏移所得的水平中心线分别向上、下复制。再将偏移所得到的直线改到虚线层，修剪到合适的长短。绘制左视图的相贯线在辅助线层，利用前面用到的绘制前部立板与圆筒在左视图中交线 UV的方法，捕捉交点11，绘制左视图中垂直辅助线13，得到与中心线的交点13。在虚线层，用三点法绘制圆弧，选择点12、13、14三点，得到相贯线，结果如图5-25所示。图5-25 绘制前部立板三视图-38编辑图形（1）删除多余的线。（2）调用打断命令，在主视图和俯视图中间，打断中心线BE。（3）并调整各图线到合适的长短，完成全图，如图5-12所示。9保存图形调用保存命令，以“图5-12”为名保存图形。53绘制平面图形综合实例3轴测图轴测图又称立体图，常用的有正等测和斜二测。绘制轴测图时也要对图形进行形体分析，分析组合体的组成，然后作图。AutoCAD在绘制正等轴测图时，专门设置了“等轴测捕捉”的栅格捕捉样式。而画斜二测轴测图时利用45的极轴追踪很容易绘制。所以这里只介绍正等轴测图的绘制方法。任务：绘制如图5-26所示的轴测图。目的：通过绘制此图形，熟悉轴测图的绘制方法和技巧。 知识的储备：基本绘图命令、编辑命令、栅格捕捉的设置方法。图形分析：该图形表示的是一个正等轴测图。水平方向是一个长方体的板上开一个圆形通孔，并倒有圆角。正立面上结构与水平面相同。侧面上用一个水平面和一个侧垂面截去一个角。图5-26 轴测图绘图步骤分解：1新建图形创建一张新图，选择默认设置。2设置对象捕捉绘制该图形时，会常用到“端点”、“中点”、“交点”、“圆心”和“象限点”，打开“草图设置”对话框，选择“对象捕捉”标签，设置以上捕捉选项。3设置图层该图形只用到了粗实线，所以可以只设置一个“轮廓线”层，线型为CONTINUOUS,线宽为0.5mm。4设置捕捉类型和样式在状态栏的“捕捉”或“栅格”按钮上单击鼠标右键，弹出“草图设置”对话框，在“捕捉和栅格”页标签上，将“捕捉类型和样式”设置为“等轴测捕捉”，如图5-27所示。图5-27 “草图设置”对话框此时光标变成了等轴测方向，如图5-34所示。光标方向可通过 F5 键切换。图5-28 等轴测光标等轴测上等轴测右等轴测左5绘制水平底板（1）绘制上表面按 F5 键，将光标切换至“等轴测上”状态，调用直线命令，打开“正交”，在屏幕上任意一点单击鼠标左键，确定点A，向左上移动鼠标，输入长度值40，回车，确定点B。再向右下移动鼠标，输入长度值40，回车，确定点C。以此类推，画出上表面的菱形，如图5-29所示。图5-29 绘制上表面（2）绘制左侧面按 F5 键，将光标切换至“等轴测左”状态。调用直线命令，捕捉点A，向下移动鼠标，给出距离10，回车，确定点E。向右下移动鼠标，给定距离40，确定点F，向上移动鼠标，捕捉端点D，完成左侧面AEFD的绘制，如图5-30（a）所示。（3）绘制前面按 F5 键，将光标切换至“等轴测右”状态。以同样的方法，绘制前表面线FGC，得前表面FGCD，如图5-30（b）所示。(a)图5-30 绘制左表面前表面(b)6绘制右侧、后侧立板（1）按 F5 键，切换鼠标方向，按尺寸要求绘制右侧、后侧立板的内侧轮廓线，再绘制外侧框线。（2）删除AE、CG处线段，如图5-31所示。图5-31 绘制立板7绘制底面圆孔（1）确定椭圆中心调整光标至“等轴测上”状态，调用直线命令，连接AB、CD的中点，AD、BC的中点，连线的交点O为圆孔在上表面的中心。（2）绘制椭圆单击“绘图”工具栏上的“椭圆”命令按钮，调用椭圆命令：命令: _ellipse指定椭圆轴的端点或 圆弧(A)/中心点(C)/等轴测圆(I): I /绘制等轴测圆指定等轴测圆的圆心: 捕捉交点O 指定等轴测圆的半径或 直径(D): 10 /上表面椭圆完成（3）绘制下底面椭圆调整鼠标至“等轴测左”或“等轴测右”，“正交”处于打开状态，调用复制命令，向下10个单位复制刚刚绘制的椭圆，如图5-32（a）所示。（4）修改图形删除确定中心的辅助直线。再以上表面椭圆为修剪边界，修剪下底面椭圆线，结果如图5-32（b）所示。(b)(a)图5-32 绘制椭圆8绘制底面圆角调用“椭圆”命令，选择“等轴测圆（I）”选项，以上表面椭圆圆心为圆心，绘制半径为20的椭圆，再向下复制该椭圆，如图5-33（a）所示。再调用修剪命令修剪图形，结果如图5-33（b）所示。 (b)(a)图5-33 绘制底面圆角提示、注意、技巧： 此处不能用圆角命令圆角，因为轴测图中的圆角是椭圆弧，而用圆角命令所绘制的弧线为圆弧。(b)(a)9绘制后侧立面的圆孔和倒圆角调整光标至“等轴测右”状态，以前面的方法绘制圆孔和倒圆角，结果如图5-34所示。10绘制右侧结构图5-34 绘制后侧立面结构（1）将光标调整至“等轴测右”状态，正交处于“开”状态，调用直线命令，捕捉端点P，向上30个单位，绘制直线PH，向左10个单位，确定点I，按 F5 健，调整光标至“等轴测左”，向左上移动鼠标，给定距离20个单位，确定点J。（2）再调用直线命令，将光标调整至“等轴测上”状态，捕捉点Z，向右下移动鼠标，给定距离20个单位，确定点M，再向左下移动鼠标，给定距离10，确定点N，按 F8 键，关闭“正交”，捕捉点J，完成折线ZMNJ的绘制。（3）调用直线命令，捕捉点H，“正交”处于“开”状态，给定距离20，绘制HK，按 F8 键，关闭“正交”，捕捉点M，完成HKM的绘制。（4）调用直线命令，连接JK。结果如图5-35所示。 图5-35 绘制右侧立面结构 提示、注意、技巧：直线HI与PF的距离为30个单位，在轴测图中不能用偏移复制方法获得。因为偏移复制所给的距离为原直线与偏移复制的直线间的垂直距离。如图5-36 所示。图5-36 轴测图中偏移直线11编辑整理图形删除直线ZM、PH，用修剪命令修剪图形。完成图形如图5-36所示。12保存图形。调用保存命令，以“图5-36”为名保存图形。本 章 小 结本章通过三个实例，讲述了平面图形的绘制方法和技巧，连接弧的绘制可使用“相切、相切、半径”的方法绘制；三视图绘制过程中，为保证投影关系，同时使用“对象捕捉”、“正交”、“对象捕捉追踪”功能保证俯视图和左视图的对应关系，应用构造线绘制主视图与俯视图之间，主视图与左视图间的对应关系。绘制轴测图，应预先设置好捕捉类型为“等轴测捕捉”方式，绘制不同方向上的结构。