第2章 二維圖形設(shè)計(jì)與表達(dá)

本章內(nèi)容導(dǎo)讀：

在機(jī)械工程圖中，通常是用二維圖形表達(dá)三維實(shí)體的結(jié)構(gòu)和形狀信息。顯而易見，單個(gè)二維圖形一般很難完整表達(dá)三維形體信息，為此，工程上常采用各種表達(dá)方法，以達(dá)到利用二維平面圖形完整表達(dá)三維形體信息的目的。

本章將系統(tǒng)介紹各種機(jī)械圖形的二維形體表達(dá)方法，幫助讀者掌握各種形體表達(dá)方法技巧，達(dá)到靈活應(yīng)用各種形體表達(dá)方法正確快速表達(dá)機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)形狀的目的。

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

● 機(jī)械圖形的表達(dá)

● 圖形視圖的畫法

● AutoCAD的圖形繪制工具

● AutoCAD的圖形編輯工具

2.1 理論提升——機(jī)械圖形的表達(dá)

在太陽光和燈光照射時(shí)，物體就會(huì)在地面或墻上有影子，這種用投影線通過物體，在給定投影平面上做出物體投影的方法稱為投影法。通過以上方法得到圖形的方法稱為機(jī)械制圖。

2.1.1 工程常用的投影法知識

投影是光線（投射線）通過物體，向選定的面（投影面）投射，并在該面上得到圖形的方法。投影可以分為中心投影和平行投影兩類。如圖2-1所示為物體投影原理圖。

圖2-1 物體投影原理圖

投影的三個(gè)基本概念為以下：

● 投影線：在投影法中，向物體投射的光線，稱為投影線；

● 投影面：在投影法中，出現(xiàn)影像的平面，稱為投影面；

● 投影：在投影法中，所得影像的集合輪廓?jiǎng)t稱為投影或投影圖。

1. 中心投影

投影線由投影中心的一點(diǎn)射出，通過物體與投影面相交所得的圖形，稱為中心投影（圖2-1中的投影為中心投影）。

投影線的出發(fā)點(diǎn)稱為投影中心。這種投影方法，稱為中心投影法；所得的單面投影圖，稱為中心投影圖。由于投影線互不平行，所得圖形不能反映真實(shí)大小，因此，中心投影不能作為繪制工程圖樣的基本方法。但中心投影后的圖形與原圖形相比雖然改變較多，但直觀性強(qiáng)，看起來與人的視覺效果一致，最像原來的物體，所以在繪畫時(shí)，經(jīng)常使用這種方法。

2. 平行投影

投影中心在無限遠(yuǎn)處，投射線按一定的方向投射下來，用這些互相平行的投射線做出的形體的投影，稱為平行投影。

正投影、斜投影與軸測投影同屬于平行投影法。

投射方向傾斜于投影面，所得到的平行投影稱為斜投影；投射方向垂直于投影面，所得到的平行投影稱為正投影，如圖2-2所示。

圖2-2 斜投影與正投影

物體正投影的形狀、大小與它相對于投影面的位置有關(guān)。

軸測投影是用平行投影法在單一投影面上取得物體立體投影的一種方法。用這種方法獲得的軸測圖直觀性強(qiáng)，可在圖形上度量物體的尺寸，雖然度量性較差，繪圖也較困難，仍然是工程中一種較好的輔助手段。

2.1.2 實(shí)體的圖形表達(dá)

工程圖形經(jīng)常用到如圖2-3所示的三種圖形表示方法為透視圖、軸測圖和多面正投影圖。

圖2-3 常用圖形表示法

1. 透視圖

透視圖是用中心投影法繪制的。這種投影圖與人的視覺相符，具有形象逼真的立體感，其缺點(diǎn)是度量性差，手工作圖費(fèi)時(shí)，適用于房屋、橋梁等外觀效果的設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。

2. 軸測圖

軸測圖是用平行投影法繪制的。這種投影圖有一定的立體感，但度量性仍不理想，適合用于產(chǎn)品說明書中的機(jī)器外觀圖等。

其中斜二軸測圖的畫法方法為：

● 在空間圖形中取互相垂直的x軸和y軸，兩軸交于O點(diǎn)，再取z軸，使∠xOz=90°，且∠yOz=90°。

● 畫直觀圖時(shí)，把它們畫成對應(yīng)的x′軸，y′軸和z′軸，它們相交于O′，并使∠x′O′y′=45°（或135°），∠x′O′z′=90°，x′軸和y′軸所確定的平面表示水平平面。

● 已知圖形中平行于x軸，y軸或z軸的線段，在直觀圖中分別畫成平行于x′軸，y′軸或z′軸的線段。

● 已知圖形中平行于x軸和z軸的線段，在直觀圖中保持原長度不變；平行于y軸的線段，長度為原來的一半。

3. 多面正投影圖

多面正投影圖是用正投影法從物體的多個(gè)方向分別進(jìn)行投射所畫出的圖，稱為多面正投影圖。這種圖雖然立體感差，但能完整地表達(dá)物體的各個(gè)方位的形狀，度量性好，便于指導(dǎo)加工，因此多面正投影圖被廣泛應(yīng)用于工程的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造中。

確定物體的空間形狀，常需三個(gè)投影，為方便采用三個(gè)互相垂直的投影面，稱為三面投影體系。

如圖2-4所示的圖中：正立投影面，稱為正立面，記為V；側(cè)立投影面，簡稱側(cè)立面，記為W；水平投影面，簡稱水平面，記為H。

圖2-4 三面投影關(guān)系

將物體放在三面投影體系中，并盡可能使物體的各主要表面平行或垂直于其中的一個(gè)投影面，保持物體不動(dòng)，將物體分別向三個(gè)投影面做投影，即得到物體的三視圖，從前向后看，即得V面上的投影，稱為正視圖；從左向右看，即得在W面上的投影，稱為側(cè)視圖或左視圖；從下向上看，即得在H面上的投影，稱為俯視圖。

正視圖反映物體的左右、上下關(guān)系即反映它的長和高；左視圖反映物體的上下、前后關(guān)系即反映它的寬和高；俯視圖反映物體的左右、前后關(guān)系即反映物體的長和寬，因此物體的三視圖之間具有如下的對應(yīng)關(guān)系：正視圖與俯視圖的長度相等，且相互對正，即“長對正”；正視圖與左視圖的高度相等，且相互平齊，即“高平齊”；俯視圖與左視圖的寬度相等，即“寬相等”。

2.1.3 組合體的形體表示

組合體按其如圖2-5所示，組成形狀不同可分為：疊加式（堆積）、切割式和綜合式。

圖2-5 組合體的組合方式

● 疊加式（a）：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本幾何體疊加而成的疊加式組合體，簡稱為疊加體。

● 切割式（b）：由一個(gè)或多個(gè)截平面對簡單基本幾何體進(jìn)行切割，使之變?yōu)檩^復(fù)雜的形體，是組合體的另一種組合形式。

● 綜合式（c）：疊加和截割是形成組合體的兩種基本形式。在許多情況下，疊加式與切割式并無嚴(yán)格的界限，往往是同一物體既有疊加又有切割。

2.1.4 組合體的表面連接關(guān)系

由基本幾何形體組成組合體時(shí)，常見有下列幾種表面之間的結(jié)合關(guān)系：

● 平齊：兩基本形體幾何體上的兩個(gè)平面互相平齊地連接成一個(gè)平面，則它們在連接處（是共面關(guān)系）而不再存在分界線。因此在畫出它的主視圖時(shí)，不應(yīng)該再畫它們的分界線。

● 相切：如果兩基本幾何體的表面相切時(shí)，則稱其為相切關(guān)系。在相切處兩表面似乎光滑過渡的，故該處的投影不應(yīng)該畫出分界線。

● 相交：如果兩基本幾何體的表面彼此相交，則稱其為相交關(guān)系。表面交線是它們的表面分界線，圖上必須畫出它們交線的投影。

2.2 圖形視圖的畫法

機(jī)件的形狀是多種多樣的，為了完整、清晰地表達(dá)出機(jī)件各個(gè)方向上的形狀，在機(jī)械制圖設(shè)計(jì)中常使用視圖來表達(dá)機(jī)件的外部結(jié)構(gòu)形狀。常見的視圖包括有6個(gè)基本視圖（上、下、左、右、前、后）、向視圖、局部視圖、和斜視圖等。

2.2.1 基本視圖

機(jī)件在基本投影面上的投影稱為基本視圖，即將機(jī)件置于一正六面體內(nèi)（如圖2-6a所示，正六面體的六面構(gòu)成基本投影面），向該六面投影所得的視圖為基本視圖。

圖2-6 基本視圖的形成

該6個(gè)視圖分別是由前向后、由上向下、由左向右投影所得的主視圖、俯視圖和左視圖，以及由右向左、由下向上、由后向前投影所得的右視圖、仰視圖和后視圖。各基本投影面的展開方式如圖2-6b所示。

基本視圖具有“長對正、高平齊、寬相等”的投影規(guī)律，即主視圖、俯視圖和仰視圖長對正（后視圖同樣反映零件的長度尺寸，但不與上述三視圖對正），主視圖、左、右視圖和后視圖高平齊，左、右視圖與俯、仰視圖寬相等。另外，主視圖與后視圖、左視圖與右視圖、俯視圖與仰視圖還具有輪廓對稱的特點(diǎn)。展開后各視圖的配置如圖2-7所示。

圖2-7 基本視圖的配置

2.2.2 向視圖

向視圖是可自由配置的視圖。如果視圖不能按圖2-8a所示配置時(shí)，則應(yīng)在向視圖的上方標(biāo)注“×”（“×”為大寫的拉丁字母），在相應(yīng)的視圖附近用箭頭指明投影方向，并注上相同的字母，如圖2-8b所示。

圖2-8 向視圖的畫法

2.2.3 局部視圖

當(dāng)機(jī)件的某一部分形狀未表達(dá)清楚，又沒有必要畫出整個(gè)基本視圖時(shí)，可以只將機(jī)件的該部分向基本投影面投射，這種將物體的某一部分向基本投影面投射所得到的視圖稱為局部視圖。

如圖2-9a所示，機(jī)件左側(cè)凸臺在主、俯視圖中均不反映實(shí)形#但沒有必要畫出完整的左視圖，可用局部視圖表示凸臺形狀。局部視圖的斷裂邊界用波浪線或雙折線表示。當(dāng)局部視圖表示的局部結(jié)構(gòu)完整，且外輪廓線又成封閉的獨(dú)立結(jié)構(gòu)形狀時(shí)，波浪線可省略不畫，如圖中的局部視圖B。

圖2-9 局部視圖的畫法

用波浪線作為斷裂分界線時(shí)，波浪線不應(yīng)超過機(jī)件的輪廓線#應(yīng)畫在機(jī)件的實(shí)體上，不可畫在機(jī)件的中空處，如圖b所示。

2.2.4 斜視圖

機(jī)件向不平行于任何基本投影面的平面投射所得的視圖稱斜視圖。斜視圖主要用于表達(dá)機(jī)件上傾斜部分的實(shí)形。如圖2-10所示的連接彎板，其傾斜部分在基本視圖上不能反映實(shí)形，為此，可選用一個(gè)新的投影面，使它與機(jī)件的傾斜部分表面平行，然后將傾斜部分向新投影面投影，這樣便可在新投影面上反映實(shí)形。

圖2-10 斜視圖及其標(biāo)注

斜視圖一般按向視圖的形式配置并標(biāo)注，必要時(shí)也可配置在其他適當(dāng)位置，在不引起誤解時(shí)，允許將視圖旋轉(zhuǎn)配置，表示該視圖名稱的大寫拉丁字母應(yīng)靠近旋轉(zhuǎn)符號的箭頭端，也允許將旋轉(zhuǎn)角度標(biāo)注在字母之后。

2.2.5 剖視圖

機(jī)件上不可見的結(jié)構(gòu)形狀規(guī)定用虛線表示，不可見的結(jié)構(gòu)形狀愈復(fù)雜，虛線就愈多，這樣對讀圖和標(biāo)注尺寸都不方便。為此，對機(jī)件不可見的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀經(jīng)常采用剖視圖來表達(dá)，如圖2-11a、b、c、d所示。

圖2-11 剖視圖的表示

1. 剖視圖的形成

上圖中，圖a是機(jī)件的三視圖，主視圖上有多條虛線。圖b表示進(jìn)行剖視圖的過程，假想用剖切平面R把機(jī)件切開，移去觀察者與剖切平面之間的部分，將留下的部分向投影面投影，這樣得到的圖形就稱為剖視圖，簡稱剖視。

剖切平面與機(jī)件接觸的部分，稱為剖面。剖面是部切平面R和物體相交所得的交線圍成的圖形。為了區(qū)別剖到和未剖到的部分，要在剖到的實(shí)體部分上畫上剖面符號，見圖c。

因?yàn)槠是惺羌傧氲模瑢?shí)際上機(jī)件仍是完整的，所以畫其他視圖時(shí)，仍應(yīng)按完整的機(jī)件畫出。因此，圖d中的左視圖與俯視圖的畫法是不正確的。

為了區(qū)別被剖到的機(jī)件的材料，國家標(biāo)準(zhǔn)GB4457.5-84規(guī)定了各種材料剖面符號的畫法，如表2-1所示。

表2-1 剖面符號

2. 剖視圖的種類及其畫法

根據(jù)機(jī)件被剖切范圍的大小，剖視圖可分為全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖。

（1）全剖視

用剖切平面完全地剖開機(jī)件后所得到的剖視圖，稱為全剖視圖，如圖2-12所示。

圖2-12 全剖視圖

全剖視圖主要應(yīng)用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不對稱的機(jī)件或外形簡單的回轉(zhuǎn)體等。

（2）半剖視圖

當(dāng)機(jī)件具有對稱平面，向垂直于對稱平面的投影面上投影時(shí)，以對稱中心線（細(xì)點(diǎn)劃線）為界，一半畫成視圖用以表達(dá)外部結(jié)構(gòu)形狀，另一半畫成剖視圖用以表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀，這樣組合的圖形稱為半剖視圖，如圖2-13所示。

圖2-13 半剖視圖

（3）局部剖視圖

當(dāng)機(jī)件尚有部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀未表達(dá)清楚，但又沒有必要做全剖視或不適合于做半剖視時(shí)，可用剖切平面局部地剖開機(jī)件，所得的剖視圖稱為局部剖視圖，如圖2-14所示。

圖2-14 局部剖視圖

局部剖切后，機(jī)件斷裂處的輪廓線用波浪線表示。為了不引起讀圖的誤解，波浪線不要與圖形中的其他圖線重合，也不要畫在其他圖線的延長線上。如圖2-15所示為波浪線的錯(cuò)誤畫法。

圖2-15 波浪線的錯(cuò)誤畫法

2.2.6 端面圖

假想用剖切面將物體的某處切斷，只畫出該剖切面與物體接觸部分（剖面區(qū)域）的圖形，稱為端面圖。如圖2-16所示的吊鉤，只畫了一個(gè)主視圖，并在幾處畫出了斷面形狀，就把整個(gè)吊鉤的結(jié)構(gòu)形狀表達(dá)清楚了，比用多個(gè)視圖或剖視圖顯得更為簡便、明了。

圖2-16 吊鉤的斷面圖

斷面與剖視的區(qū)別在于：斷面只畫出剖切平面和機(jī)件相交部分的斷面形狀，而剖視則必須把斷面和斷面后可見的輪廓線都畫出來，如圖2-17所示。

圖2-17 斷面和剖視

2.2.7 簡化畫法

在《機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)》的【圖樣畫法】中，對機(jī)械制圖的畫法規(guī)定了一些簡化畫法、規(guī)定畫法和其他表示方法，這在我們的繪圖和讀圖中經(jīng)常會(huì)遇到，所以必須掌握。

在機(jī)械零件圖中，除了上述幾種標(biāo)準(zhǔn)畫法外，還有其他幾種簡化畫法。如斷開畫法、相同結(jié)構(gòu)要素的省略畫法、筋和輪輻的規(guī)定畫法、均勻分布的孔和對稱圖形的規(guī)定畫法及其他簡化畫法等。

1. 斷開畫法

對于較長的機(jī)件（如軸、連桿、筒、管、型材等），若沿長度方向的形狀一致或按一定規(guī)律變化時(shí)，為節(jié)省圖紙和畫圖方便，可將其斷開后縮短繪制，但要標(biāo)注機(jī)件的實(shí)際尺寸。

畫圖時(shí)，可用圖2-17和圖2-18所示的方法表示。折斷處的表示方法一般有兩種，一是用波浪線斷開，如圖2-18所示，另一種是用雙點(diǎn)劃線斷開，如圖2-19所示。

圖2-18 拉桿軸套斷裂畫法

圖2-19 階梯軸斷裂畫法

2. 相同結(jié)構(gòu)要素的省略畫法

當(dāng)機(jī)件具有若干相同結(jié)構(gòu)（齒、槽等），并按一定規(guī)律分布時(shí)，只需要畫出幾個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，其余用細(xì)實(shí)線連接，在零件圖中則必須注明該結(jié)構(gòu)的總數(shù)，如圖2-20所示。

圖2-20 成規(guī)律分布的若干相同結(jié)構(gòu)的簡化畫法

3. 筋和輪輻的規(guī)定畫法

對于機(jī)件的肋、輪輻及薄壁等，如按縱向剖切，這些結(jié)構(gòu)都不畫剖面符號，而用粗實(shí)線將它與其鄰接的部分分開。當(dāng)零件回轉(zhuǎn)體上均勻分布的肋、輪輻、孔等結(jié)構(gòu)不處于剖切平面上時(shí)，可將這些結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到剖切平面上畫出，如圖2-21所示。

圖2-21 筋、輪輻的畫法

4. 均勻分布的孔和對稱圖形的規(guī)定畫法

若干直徑相同且成規(guī)律分布的孔（圓孔、螺孔、沉孔等），可以僅畫出一個(gè)或幾個(gè)。其余只需用點(diǎn)劃線表示其中心位置，在零件圖中應(yīng)注明孔的總數(shù)，如圖2-22所示。

圖2-22 均勻分布孔的簡化畫法

5. 對稱機(jī)件的簡化畫法

當(dāng)某一圖形對稱時(shí)，可畫略大于一半，在不致于引起誤解時(shí)，對于對稱機(jī)件的視圖也可只畫出一半或四分之一，此時(shí)必須在對稱中心線的兩端畫出兩條與其垂直的平行細(xì)實(shí)線，如圖2-23所示。

圖2-23 對稱機(jī)件的簡化畫法

2.2.8 AutoCAD的圖形繪制工具

二維繪圖功能是AutoCAD最基本的圖形繪制功能。無論是復(fù)雜的零件圖、裝配圖，還是三維空間圖形，都是以二維平面繪圖的延伸。因此，只有熟練地掌握二維平面圖形的繪制方法和技巧，才能夠更好地繪制出復(fù)雜的圖形。

1. 繪制基本曲線

AutoCAD 2012中，基本曲線工具包括直線、圓\圓弧、橢圓\橢圓弧、矩形及多邊形等。

表2-2中列出了二維基本曲線的種類及圖解。

表2-2 二維基本曲線

2. 繪制復(fù)雜曲線

AutoCAD中的復(fù)雜曲線包括多短線、構(gòu)造線、射線、修訂云線、樣條曲線和螺旋線。

表2-3中列出了二維復(fù)雜曲線的種類及圖解。

表2-3 二維復(fù)雜曲線

2.2.9 AutoCAD的圖形編輯工具

AutoCAD 2012的二維圖形編輯功能可以幫助用戶選擇對象、查看和編輯對象的特性，以及執(zhí)行一般的和針對特定對象的編輯操作。

1. 移動(dòng)與旋轉(zhuǎn)

在AutoCAD 2012中，可通過執(zhí)行按鈕命令、功能菜單命令等來實(shí)現(xiàn)對象的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。

（1）移動(dòng)

在圖形窗口下，用戶可通過兩點(diǎn)、位移、修改拉伸以及從模型空間到圖紙空間等方式來移動(dòng)對象。還可使用坐標(biāo)、柵格捕捉、對象捕捉和其他工具來精確移動(dòng)對象。

移動(dòng)對象的方法有3種，見表2-4所示。

表2-4 移動(dòng)對象的方法

（2）旋轉(zhuǎn)對象

在繪制圖形過程中，時(shí)常會(huì)使用“旋轉(zhuǎn)”功能繞指定基點(diǎn)旋轉(zhuǎn)圖形中的對象。一般情況下，將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)為正方向，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)設(shè)為負(fù)方向。旋轉(zhuǎn)對象的方法有多種，可以按指定角度旋轉(zhuǎn)對象；也可以通過拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)對象；還可以旋轉(zhuǎn)對象到絕對角度（指定參照）。

旋轉(zhuǎn)對象的方法有4種，見表2-5所示。

表2-5 旋轉(zhuǎn)對象的方法

2. 復(fù)制工具

通過執(zhí)行“復(fù)制”、“偏移”、“鏡像”或“陣列”命令，可以在圖形中創(chuàng)建對象的副本，副本可以與選定對象相同或相似。

（1）復(fù)制對象

“復(fù)制”命令可以從原對象以指定的角度和方向創(chuàng)建對象的副本，并放置到指定位置。如圖2-24所示為指定距離來復(fù)制對象的范例。

圖2-24 復(fù)制對象

（2）偏移對象

移對像是對指定的線、圓等做同心偏移復(fù)制。對于線來說執(zhí)行偏移操作就是進(jìn)行平行復(fù)制。偏移的可操作對象包括直線、圓、圓弧、多段線、樣條曲線、橢圓或橢圓弧、構(gòu)造線及射線等。

偏移對象操作也是一種高效的繪圖技巧，在實(shí)際工作中經(jīng)常使用此命令。當(dāng)繪制偏移對象后，使用“修剪”或“延伸”將多余線段修剪或延伸即可，如圖2-25所示。

圖2-25 用于高效繪圖技巧的偏移操作

（3）鏡像對象

“鏡像對象”是利用中心線（鏡像線）并繞其翻轉(zhuǎn)而執(zhí)行的對稱復(fù)制對象操作。鏡像對創(chuàng)建對稱的對象非常有用，用戶可以快速地繪制半個(gè)對象，而后將其鏡像，而不必繪制整個(gè)對象。“鏡像”工具也是一個(gè)高效繪圖的技巧工具，常用來復(fù)制對稱的圖形，如圖2-26所示。

圖2-26 鏡像對稱的圖形

3. 陣列工具

對象的陣列也是一個(gè)對象復(fù)制過程，它可以在圓形或矩形陣列上創(chuàng)建出多個(gè)副本。陣列分矩形陣列、路徑陣列和環(huán)形陣列。

（1）矩形陣列

在AutoCAD 2012中，矩形陣列工具的應(yīng)用比前期版本要成熟得多。前期舊版本中的陣列操作是通過【陣列】對話框來實(shí)現(xiàn)的，而新版本中則可以才有拖動(dòng)方法、輸入選項(xiàng)的方法來操作。

例如水平拖動(dòng)光標(biāo)，會(huì)生成水平的圖形陣列，如圖2-27所示。

圖2-27 生成水平陣列

垂直拖動(dòng)光標(biāo)則生成垂直方向上的豎直陣列，如圖2-28所示。

圖2-28 豎直陣列

若以對角點(diǎn)的方法拖動(dòng)光標(biāo)，將會(huì)生成多行與多列的圖形陣列，如圖2-29所示。

圖2-29 多陣列

（2）路徑陣列

“路徑陣列”也是AutoCAD 2012的新增功能。在路徑陣列中，對象可以均勻地沿路徑或部分路徑分布，如圖2-30所示。

圖2-30 路徑陣列

（3）環(huán)形陣列

“環(huán)形陣列”是通過圍繞指定的圓心復(fù)制選定對象來創(chuàng)建陣列。在AutoCAD 2012中，可以通過拖動(dòng)光標(biāo)來確定陣列的角度和個(gè)數(shù)，若要精確陣列對象，須在命令行中輸入填充角度值和項(xiàng)目數(shù)。如圖2-31所示為利用光標(biāo)（分別為270°和360°的情形）來創(chuàng)建環(huán)形陣列的示意圖。

圖2-31 利用拖動(dòng)來創(chuàng)建環(huán)形陣列

4. 修改對象的形狀及大小

在AutoCAD中，用戶可使用“縮放”、“拉伸”和“拉長”工具來改變對象的形狀及大小；也可使用“修剪”和“延伸”工具來調(diào)整對象的形狀及長度；還可以使用“圓角”和“倒角”工具來圓弧連接或平角連接對象。接下來，本節(jié)將著重介紹修改對象的形狀及大小的工具命令。

表2-6列出了AutoCAD 2012的修改對象的工具。

表2-6 修改對象

2.3 技能實(shí)現(xiàn)——二維圖形及視圖的繪制

前面學(xué)習(xí)了二維圖形的表達(dá)、視圖的畫法及二維圖形的繪制工具等課程內(nèi)容。為了鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容，下面以實(shí)例形式進(jìn)行講解。

2.3.1繪制減速器透視孔蓋

例2-1 光盤\example\Ch02\減速器透視孔蓋.dwg

減速器透視孔蓋雖然有多種類型，一般都以螺紋結(jié)構(gòu)固定。如圖2-32所示為減速器上的油孔頂蓋。

圖2-32 減速器上透視孔蓋

此圖形的繪制方法是：首先繪制定位基準(zhǔn)線（即中心線），其次繪制主視圖矩形，最后繪制側(cè)視圖。圖形繪制完成后，標(biāo)注圖形。

我們在繪制機(jī)械類的圖形時(shí)，一定要先創(chuàng)建符合GB標(biāo)準(zhǔn)的圖紙樣板，以便于在后期的一系列機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙中能快速調(diào)用。

操作步驟

Step 01 調(diào)用用戶自定義的圖紙樣板文件。

Step 02 使用“矩形”工具，繪制如圖2-33所示的矩形。

圖2-33 繪制矩形

Step 03 使用“直線”工具，在矩形的中心位置繪制如圖2-34所示的中心線。

圖2-34 繪制中心線

Step 04 在命令行輸入fillet命令（圓角），或者單擊【圓角】按鈕，然后按命令行的提示進(jìn)行操作。命令行提示如下：

命令： _fillet
當(dāng)前設(shè)置： 模式 = 修剪，半徑 = 7.0000
選擇第一個(gè)對象或 [放棄（U）/多段線（P）/半徑（R）/修剪（T）/多個(gè)（M）]： R
指定圓角半徑 <7.0000>： 8
選擇第一個(gè)對象或 [放棄（U）/多段線（P）/半徑（R）/修剪（T）/多個(gè)（M）]：
選擇第二個(gè)對象，或按住Shift鍵選擇對象以應(yīng)用角點(diǎn)或 [半徑（R）]：

Step 05 創(chuàng)建的圓角如圖2-35所示。

圖2-35 繪制圓角

Step 06 同理，在另3個(gè)角點(diǎn)位置也繪制同樣半徑的圓角，結(jié)果如圖2-36所示。

圖2-36 繪制其余圓角

Step 07 使用“圓心，半徑”工具，在圓角的中心點(diǎn)位置繪制出4個(gè)直徑為“7”的圓，結(jié)果如圖2-37所示。

圖2-37 繪制圓

Step 08 在矩形中心位置繪制如圖2-38所示的圓。

圖2-38 繪制圓

Step 09 使用“矩形”工具，繪制如圖2-39所示的矩形。

圖2-39 繪制矩形

Step 10 使用“直線”工具，在大矩形的圓角位置做2條水平直線，并穿過小矩形，如圖2-40所示。

圖2-40 繪制直線

Step 11 使用“修剪”工具，將圖形中多余的圖線修剪掉，然后對主要的圖線應(yīng)用“粗實(shí)線”圖層。最后對圖形進(jìn)行尺寸標(biāo)注，結(jié)果如圖2-41所示。

圖2-41 繪制完成的圖形

Step 12 最后將結(jié)果保存。

2.3.2 繪制軸承座的基本視圖

例2-2 光盤\example\Ch02\軸承座基本視圖.dwg

本例中將采用坐標(biāo)輸入的方法來繪制軸承座基本視圖。軸承座基本視圖如圖2-42所示。

圖2-42 軸承座基本視圖

坐標(biāo)輸入法即通過給定視圖中各點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)值來繪制多視圖的方法，通過具體的坐標(biāo)值來保證視圖之間的相對位置關(guān)系。

在繪制一些大而復(fù)雜的零件圖時(shí)，為了將視圖布置得勻稱美觀又符合投影規(guī)律，經(jīng)常需要應(yīng)用該方法繪制出作圖基準(zhǔn)線，確定各個(gè)視圖的位置，然后再綜合運(yùn)用其他方法繪制完成圖形。

1. 繪制主視圖

操作步驟

Step 01 調(diào)用用戶自定義的圖紙樣板文件。

Step 02 首先繪制軸承座主視圖。調(diào)用“點(diǎn)畫線”圖層，然后使用“直線”工具繪制如圖2-43所示的尺寸基準(zhǔn)線（中心線）。

圖2-43 繪制尺寸基準(zhǔn)線

Step 03 調(diào)用“粗實(shí)線”圖層。使用“圓心，半徑”工具，在中心線交點(diǎn)位置繪制2個(gè)同心圓，如圖2-44所示。

圖2-44 繪制同心圓

Step 04 使用“偏移”工具，繪制出如圖2-45所示的多條偏移線段。

圖2-45 創(chuàng)建偏移直線

Step 05 選擇要拉長的偏移線段，然后使用夾點(diǎn)模式進(jìn)行拉長，如圖2-46所示。

圖2-46 拉長偏移的直線

Step 06 拉長的結(jié)果如圖2-47所示。

圖2-47 拉長的結(jié)果顯示

Step 07 使用“修剪”工具，將多余曲線修剪，結(jié)果如圖2-48所示。

圖2-48 修剪多余直線

Step 08 使用“特性匹配”工具，將部分中心線型匹配成粗實(shí)線，結(jié)果如圖2-49所示。

圖2-49 匹配線型

Step 09 使用“直線”工具，做出與大圓相切的2條直線，如圖2-50所示。

圖2-50 繪制相切直線

Step 10 使用“修剪”工具，修剪多余直線。完成的主視圖如圖2-51所示。

圖2-51 修剪多余直線

2. 繪制側(cè)視圖

側(cè)視圖的繪制方法是：在主視圖中將所有能表達(dá)外形輪廓的邊做出水平切線或延伸線，以形成側(cè)視圖的主要輪廓。

操作步驟

Step 01 調(diào)用“虛線”圖層，然后使用“直線”工具，做出如圖2-52所示的水平線。

圖2-52 繪制水平線

Step 02 再使用“直線”、“偏移”工具繪制豎直線，結(jié)果如圖2-53所示。

圖2-53 繪制豎直線

Step 03 使用“修剪”工具將多余圖線進(jìn)行修剪，其結(jié)果如圖2-54所示。

圖2-54 修剪多余圖線

Step 04 使用“直線”工具，補(bǔ)畫2條直線，然后再進(jìn)行修剪，結(jié)果如圖2-55所示。

圖2-55 添加直線并修剪直線

Step 05 使用“特性匹配”工具，將部分虛線匹配成粗實(shí)線，結(jié)果如圖2-56所示。

圖2-56 匹配線型

3. 繪制俯視圖

俯視圖的繪制方法與側(cè)視圖相同，皆采用投影原理進(jìn)行繪制。

操作步驟

Step 01 調(diào)用“虛線”圖層，然后使用“直線”工具，做出如圖2-57所示的豎直線。

圖2-57 繪制豎直線

Step 02 使用“直線”工具作水平線，結(jié)果如圖2-58所示。

圖2-58 繪制水平線

Step 03 使用“修剪”工具將圖線進(jìn)行修剪，修剪結(jié)果如圖2-59所示。

圖2-59 修剪多余圖線

Step 04 使用“打斷于點(diǎn)”工具將如圖2-60所示的圖線打斷。

圖2-60 打斷圖線

Step 05 使用“特性匹配”工具將表達(dá)輪廓的虛線匹配成粗實(shí)線，然后對圖形進(jìn)行標(biāo)注，軸承三視圖的創(chuàng)建結(jié)果如圖2-61所示。

圖2-61 繪制完成的軸承三視圖

Step 06 最后將結(jié)果保存。

2.3.3 繪制曲柄旋轉(zhuǎn)剖視圖

繪制旋轉(zhuǎn)剖視圖時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

● 應(yīng)先假想按剖切位置剖開機(jī)件，然后將其中被傾斜剖切平面剖開的結(jié)構(gòu)及其有關(guān)部分旋轉(zhuǎn)到與選定的基本投影面平行后再進(jìn)行投射。這里強(qiáng)調(diào)的是先剖開，后旋轉(zhuǎn)，再投射，如圖2-62所示。

圖2-62 旋轉(zhuǎn)剖

● 在剖切平面后的其他結(jié)構(gòu)，一般仍按原來位置投射，如圖2-63所示主視圖上的小孔在俯視圖上的位置。

圖2-63 剖切平面后的其他結(jié)構(gòu)表達(dá)方法

● 當(dāng)剖切后產(chǎn)生不完整要素時(shí)，應(yīng)將此部分按不剖繪制，如圖2-64所示。

圖2-64 不完整要素表達(dá)方法

● 采用旋轉(zhuǎn)剖時(shí)必須按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)注，如圖2-65和圖2-66所示。

圖2-65 連桿的旋轉(zhuǎn)剖

2-66 旋轉(zhuǎn)剖的展開畫法

上面我們介紹了一些旋轉(zhuǎn)剖視圖的繪制方法與技巧。下面以曲柄的旋轉(zhuǎn)剖視圖的繪制實(shí)例來講解其詳細(xì)的操作過程。曲柄旋轉(zhuǎn)剖視圖如圖2-67所示。

圖2-67 曲柄旋轉(zhuǎn)剖視圖

例2-3 光盤\example\Ch02\曲柄旋轉(zhuǎn)剖視圖.dwg

操作步驟

Step 01 打開用戶自定義的工程制圖樣板文件。

Step 02 將“點(diǎn)畫線”層設(shè)置為當(dāng)前層，然后使用“直線”工具，繪制出如圖2-68所示的尺寸基準(zhǔn)線。

圖2-68 繪制尺寸基準(zhǔn)線

Step 03 將“粗實(shí)線”層設(shè)置為當(dāng)前層。使用“圓心，半徑”工具，在尺寸基準(zhǔn)線的兩個(gè)交點(diǎn)位置繪制4個(gè)圓，結(jié)果如圖2-69所示。

圖2-69 繪制切線

Step 04 使用“直線”工具，利用對象捕捉功能，繪制公切線，結(jié)果如圖2-70所示。

圖2-70 繪制4個(gè)圓

Step 05 使用“旋轉(zhuǎn)”工具，將2個(gè)小同心圓、公切線及尺寸基準(zhǔn)線等圖線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)復(fù)制（旋轉(zhuǎn)角度為150°），結(jié)果如圖2-71所示。

圖2-71 旋轉(zhuǎn)復(fù)制圖形

Step 06 使用“偏移”工具，繪制如圖2-72所示的偏移直線。

圖2-72 繪制偏移直線

Step 07 使用“修剪”工具，將圖形進(jìn)行修剪，結(jié)果如圖2-73所示。

圖2-73 修剪圖形

Step 08 使用“特性匹配”工具，將修剪的圖線匹配成粗實(shí)線，如圖2-74所示。

圖2-74 特性匹配線型

Step 09 使用“旋轉(zhuǎn)”工具，將左邊的圖形繞大圓中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)30°，使其與右邊圖形對稱，如圖2-75所示。

圖2-75 旋轉(zhuǎn)圖形

Step 10 將“虛線”圖層設(shè)置為當(dāng)前層，然后使用“直線”工具繪制如圖2-76所示的豎直線。

圖2-76 繪制豎直線

Step 11 使用“直線”工具，繪制如圖2-77所示的水平線。

圖2-77 繪制水平線

Step 12 使用“修剪”工具，將圖形進(jìn)行修剪，結(jié)果如圖2-78所示。

圖2-78 修剪圖形

Step 13 使用“圓角”工具，創(chuàng)建半徑為“2”的圓角，如圖2-79所示。

圖2-79 繪制圓角

Step 14 使用“特性匹配”工具，將外形輪廓線匹配成粗實(shí)線。

Step 15 然后使用“旋轉(zhuǎn)”工具將左邊的圖形旋轉(zhuǎn)-30°，如圖2-80所示。

圖2-80 旋轉(zhuǎn)左邊圖形

Step 16 最后使用“圖案填充”工具，選擇ANSI31圖案進(jìn)行填充，結(jié)果如圖2-81所示。至此，曲柄旋轉(zhuǎn)剖視圖的繪制工作結(jié)束。

圖2-81 創(chuàng)建填充圖案

Step 17 最后將結(jié)果保存。

2.3.4 繪制油杯半剖視圖

在繪制半剖視圖時(shí)，需要注意以下事項(xiàng)：

● 半剖視圖的標(biāo)注與全剖視圖相同。半剖視圖的標(biāo)注內(nèi)容、方法以及標(biāo)注的省略條件均和全剖視圖的相同。標(biāo)注可省略，如圖2-82所示。

圖2-82 半剖視圖標(biāo)注

● 半剖視圖中，半個(gè)外形視圖和半個(gè)剖視圖的分界線必須為點(diǎn)畫線，不能畫成粗實(shí)線。

● 在半剖視圖中沒有表達(dá)清楚的內(nèi)形，在表達(dá)外形的半個(gè)視圖中，虛線不能省略。頂板上的圓柱孔、底板上具有沉孔的圓柱孔，都應(yīng)用虛線畫出。

● 當(dāng)物體的形狀接近對稱，且不對稱部分已經(jīng)有別的圖形表達(dá)清楚時(shí)，也可以繪制成半剖視圖，如圖2-83所示。

圖2-83 可以繪制半剖的圖形

本例要繪制的油杯半剖視圖如圖2-84所示。

圖2-84 油杯半剖視圖

例2-4 光盤\example\Ch02\油杯半剖視圖.dwg

操作步驟

Step 01 打開用戶自定義的工程制圖樣板文件。

Step 02 將“點(diǎn)畫線”層設(shè)置為當(dāng)前層。使用“直線”工具繪制豎直中心線，然后將“粗實(shí)線”層設(shè)置為當(dāng)前層。重復(fù)“直線”命令，繪制水平輔助直線，結(jié)果如圖2-85所示。

圖2-85 繪制輔助直線

Step 03 使用“偏移”工具，分別將豎直輔助直線向左偏移14、12、10和8，向右偏移14、10、8、6和4；重復(fù)“偏移”命令，將水平輔助直線向上偏移2、10、11、12、13和14，向下偏移4和14，結(jié)果如圖2-86所示。

圖2-86 偏移處理

Step 04 使用“修改”工具修剪相關(guān)圖線，結(jié)果如圖2-87所示。

圖2-87 修剪處理

Step 05 使用“圓角”工具，將線段1和線段2進(jìn)行倒圓角，圓角半徑為1.2。結(jié)果如圖2-88所示。

圖2-88 倒圓角

Step 06 使用“圓心，半徑”工具，以點(diǎn)3為圓心，繪制半徑為0.5的圓。重復(fù)“圓”命令，分別繪制半徑為1和1.5的同心圓，結(jié)果如圖2-89所示。

圖2-89 繪制圓

Step 07 單擊“修改”工具欄中的“倒角”按鈕，將線段4和線段5進(jìn)行倒角處理，且倒角距離為“1”。

Step 08 重復(fù)“倒角”命令，選擇線段5和線段6進(jìn)行倒角處理，結(jié)果如圖2-90所示。

圖2-90 倒角處理

Step 09 使用“直線”工具，在倒角處繪制直線，結(jié)果如圖2-91所示。

圖2-91 繪制直線

Step 10 使用“修剪”工具修剪相關(guān)圖線，結(jié)果如圖2-92所示。

圖2-92 修剪處理

Step 11 單擊“繪圖”工具欄中的“正多邊形”按鈕，繪制正六邊形。命令行提示與操作如下，結(jié)果如圖2-93所示。

圖2-93 繪制正多邊形

Step 12 使用“直線”工具，在正六邊形定點(diǎn)繪制直線，結(jié)果如圖2-94所示。

圖2-94 繪制直線

命令： polygon↙
輸入邊的數(shù)目 <4>： 6↙
指定正多邊形的中心點(diǎn)或 [邊（E）]：（選擇點(diǎn)7）
輸入選項(xiàng) [內(nèi)接于圓（I）/外切于圓（C）] <I>：↙
指定圓的半徑： 11.2↙

Step 13 使用“修剪”工具修剪相關(guān)圖線，結(jié)果如圖2-95所示。

圖2-95 修剪處理

Step 14 按Delete鍵刪除多余直線，結(jié)果如圖2-96所示。

圖2-96 刪除結(jié)果

Step 15 使用“直線”工具，繪制直線，起點(diǎn)為點(diǎn)8，終點(diǎn)坐標(biāo)為（@5<30）。再繪制過其與相鄰豎直線交點(diǎn)的水平直線。結(jié)果如圖2-97所示。

圖2-97 繪制直線

Step 16 使用“修剪”工具修剪相關(guān)圖線，結(jié)果如圖2-98所示。

圖2-98 修剪處理

Step 17 將“細(xì)實(shí)線”層設(shè)置為當(dāng)前層。單擊“繪圖”工具欄中的“圖案填充”按鈕，打開“圖案填充和漸變色”對話框，選擇“用戶定義”類型，分別選擇角度為45°和135°，間距為3；選擇相應(yīng)的填充區(qū)域。兩次填充后，結(jié)果如圖2-99所示。

圖2-99 創(chuàng)建填充圖案

Step 18 單擊“標(biāo)準(zhǔn)”工具欄中的“保存”按鈕，將圖形保存在指定路徑中。

2.4 技能盤點(diǎn)

本章主要介紹的是機(jī)械制圖的基本知識，其內(nèi)容包括制圖的基本規(guī)定、圖紙幅面及格式、比例、字體和圖線、機(jī)械圖樣的尺寸標(biāo)注、繪圖工具及其應(yīng)用、幾何作圖、繪圖方法及步驟、AutoCAD機(jī)械工程圖樣板的創(chuàng)建等。

對于學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，或者學(xué)習(xí)AutoCAD機(jī)械設(shè)計(jì)的初學(xué)者來說，機(jī)械制圖的基本知識是必須掌握的，只有掌握了這部分知識并有了一定的基礎(chǔ)后，在后續(xù)的課程中讀者才能進(jìn)一步地了解其他應(yīng)用及操作方面知識。