計算機繪圖——機械CAD繪圖

2013-08-14 by:機械設計中心來源:仿真在線

機械CAD制圖

計算機繪圖是相對于手工繪圖而言的一種高效率、高質量的繪圖技術。手工繪圖使用三角板、丁字尺、圓規等簡單工具,是一項細致、復雜和冗長的勞動。不但效率低、質量差,而且周期長,不易于修改。

機械制圖是用圖樣確切表示機械的結構形狀、尺寸大小、工作原理和技術要求的學科。圖樣由圖形、符號、文字和數字等組成,是表達設計意圖和制造要求以及交流經驗的技術文件,常被稱為工程界的語言。

包括制圖基礎、機械制圖、計算機繪圖基礎和計算機繪圖實踐等。通過一系列的繪圖和讀圖的練習,逐步建立起空間圖形概念。由點、線、面到體,在頭腦里建立空間模型的抽象概念。計算機繪圖實踐系統訓練機械制圖的實踐能力。

有許多繪圖工作,尤其地設計階段,不可避免地要進行反復試畫和推敲,而產品的不斷更新也要求對已定型圖紙進行必要的修改。為此在圖形的繪制和顯示過程中,需要有觀察者的參與,要求系統具有人機對話的交互功能。這樣的系統稱為動態的計算機繪圖。在動態繪圖中,觀察者根據需要可以控制和干預正在顯示的圖形,直接在熒光屏上對圖形進行修改和增補。該系統目前所使用的人機交互工具有光筆、鼠標器、圖形輸入板或數字化儀,以及操縱桿、軌跡球等。

計算機繪圖所研究的內容,主要有圖形變換的矩陣方法,立體圖形的繪制和消穩技術,圖形數據庫,樣條曲線和自由曲面,幾何造型,動畫技術,以及上述內容的程序設計。

其中,圖形變換的基本原理是用矩陣描述一個圖形,用變換矩陣表示平移、旋轉、縮小和放大等功能,而通過這兩種矩陣的運算,即可改變圖形的位置、方向或大小。消隱指的是自動消除立體圖中被前面遮擋的不可見線條,從而顯示清晰圖形的技術。由于復雜的實際曲線很難用單數學曲線表示,所以借助工程圖中用樣條或曲線板描畫曲線的原理,用多條首尾銜接的數學曲線來近似替代實際的曲線,這些分段曲線稱為樣條曲線。它們既可以用數學公式描述,又便于設計人員控制和修改,同時還要求銜接光滑。幾何造型的主要工作,先是用定義語言描述一個形體的形狀,再由專門的程序轉換成形體的幾何表達式和拓撲表達式,最后經過形體的拼合運算,構造出新形體。三維幾何實體造型和特征技術是實現集成CAD/CAM的關鍵技術之一。

學習機械CAD制圖的目的和任務主要有以下幾個方面:

(1)掌握正投影法的基本原理和作圖方法,能繪制簡單的零件圖,識讀中等復雜程度的零件圖和簡單的裝配圖。

(2)掌握機械制圖國家標準和相關的行業標準中基本規定,能適應制圖技術和標準變化的需要。

(3)具備一定的空間想象和形象思維能力,形成由圖形想象物體、以圖形表現物體的意識和能力,養成規范的制圖習慣。

(4)培養耐心細致的工作作風以及認真。

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