计算机绘图——机械CAD绘图

2013-08-14 by:机械设计中心来源:仿真在线

机械CAD制图

计算机绘图是相对于手工绘图而言的一种高效率、高质量的绘图技术。手工绘图使用三角板、丁字尺、圆规等简单工具,是一项细致、复杂和冗长的劳动。不但效率低、质量差,而且周期长,不易于修改。

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。

包括制图基础、机械制图、计算机绘图基础和计算机绘图实践等。通过一系列的绘图和读图的练习,逐步建立起空间图形概念。由点、线、面到体,在头脑里建立空间模型的抽象概念。计算机绘图实践系统训练机械制图的实践能力。

有许多绘图工作,尤其地设计阶段,不可避免地要进行反复试画和推敲,而产品的不断更新也要求对已定型图纸进行必要的修改。为此在图形的绘制和显示过程中,需要有观察者的参与,要求系统具有人机对话的交互功能。这样的系统称为动态的计算机绘图。在动态绘图中,观察者根据需要可以控制和干预正在显示的图形,直接在荧光屏上对图形进行修改和增补。该系统目前所使用的人机交互工具有光笔、鼠标器、图形输入板或数字化仪,以及操纵杆、轨迹球等。

计算机绘图所研究的内容,主要有图形变换的矩阵方法,立体图形的绘制和消稳技术,图形数据库,样条曲线和自由曲面,几何造型,动画技术,以及上述内容的程序设计。

其中,图形变换的基本原理是用矩阵描述一个图形,用变换矩阵表示平移、旋转、缩小和放大等功能,而通过这两种矩阵的运算,即可改变图形的位置、方向或大小。消隐指的是自动消除立体图中被前面遮挡的不可见线条,从而显示清晰图形的技术。由于复杂的实际曲线很难用单数学曲线表示,所以借助工程图中用样条或曲线板描画曲线的原理,用多条首尾衔接的数学曲线来近似替代实际的曲线,这些分段曲线称为样条曲线。它们既可以用数学公式描述,又便于设计人员控制和修改,同时还要求衔接光滑。几何造型的主要工作,先是用定义语言描述一个形体的形状,再由专门的程序转换成形体的几何表达式和拓扑表达式,最后经过形体的拼合运算,构造出新形体。三维几何实体造型和特征技术是实现集成CAD/CAM的关键技术之一。

学习机械CAD制图的目的和任务主要有以下几个方面:

(1)掌握正投影法的基本原理和作图方法,能绘制简单的零件图,识读中等复杂程度的零件图和简单的装配图。

(2)掌握机械制图国家标准和相关的行业标准中基本规定,能适应制图技术和标准变化的需要。

(3)具备一定的空间想象和形象思维能力,形成由图形想象物体、以图形表现物体的意识和能力,养成规范的制图习惯。

(4)培养耐心细致的工作作风以及认真。

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