農(nóng)機(jī)具設(shè)計中的計算機(jī)繪圖研究

摘要：根據(jù)農(nóng)機(jī)具設(shè)計實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從機(jī)械工程設(shè)計中機(jī)件表達(dá)方法的難點(diǎn)入手，詳細(xì)討論利用AutoCAD輔助設(shè)計軟件繪制機(jī)件基本視圖、斜視（斜剖）圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖（旋轉(zhuǎn)視圖）的方法及步驟，為機(jī)械工程人員利用計算機(jī)繪圖及教師、學(xué)生運(yùn)用AutoCAD繪圖提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)件表達(dá)；計算機(jī)繪圖；AutoCAD輔助設(shè)計軟件；基本視圖；斜視圖；旋轉(zhuǎn)剖視圖

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）11-0031-04

農(nóng)機(jī)具設(shè)計制造過程中，多數(shù)情況需要利用計算機(jī)進(jìn)行繪圖，其中很多人青睞于AutoCAD輔助設(shè)計軟件。在大、中專院校中，AutoCAD已成為理工學(xué)生必修的課程內(nèi)容。然而AutoCAD功能強(qiáng)大，命令繁多，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)踐的難度很大，想達(dá)到既熟練掌握各種命令的功能，又能綜合運(yùn)用AutoCAD的相關(guān)知識繪制出高水平圖紙的目的較為困難。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，從機(jī)件表達(dá)方法的AutoCAD繪圖難點(diǎn)入手，詳細(xì)討論一些制圖方法，為機(jī)械工程人員利用計算機(jī)繪圖及教師、學(xué)生運(yùn)用AutoCAD繪圖提供參考。

1 機(jī)件基本視圖的繪圖方法

機(jī)件的基本視圖由主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、仰視圖和后視圖6個視圖組成。6個基本視圖之間的投影規(guī)律是主、俯、仰、后視圖長對正；主、左、右、后視圖高平齊；俯、左、仰、右視圖寬相等。一般情況下，選用主、俯、左3個視圖即可將機(jī)件內(nèi)外結(jié)構(gòu)形狀完整清晰地表達(dá)出來，而其它各視圖的采用可根據(jù)機(jī)件的結(jié)構(gòu)形狀特征來確定。因此，利用AutoCAD繪圖時，機(jī)件的主、俯、左三視圖繪制極為關(guān)鍵。

1.1 機(jī)件三視圖的繪制

AutoCAD沒有直接提供繪制機(jī)件三視圖的功能，但可利用其對象捕捉、追蹤等強(qiáng)大的繪圖輔助工具及一些輔助繪圖措施繪制三視圖，具體方法如下。

1） 利用對象捕捉和對象追蹤等繪圖輔助工具繪制三視圖。繪制好俯視圖和左視圖后，可運(yùn)用此方法并按照主、左視圖高平齊，主、俯視圖長對正的原則繪制如圖1所示的主視圖。操作步驟如下：

命令： <對象捕捉 開>↙

命令： <對象捕捉追蹤 開>↙

命令： '_dsettings設(shè)置自動對象捕捉模式：端點(diǎn)、交點(diǎn)、垂足

命令： _line 指定第一點(diǎn)：捕捉a點(diǎn)和a″點(diǎn)并向左追蹤得到交點(diǎn)a′，單擊鼠標(biāo)左鍵

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]： 捕捉b點(diǎn)和b″點(diǎn)并向左追蹤得到交點(diǎn)b′，單擊左鍵

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]： 捕捉c點(diǎn)和c″點(diǎn)并追蹤得到交點(diǎn)c′，單擊

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]： 捕捉d點(diǎn)和d″點(diǎn)并追蹤得到交點(diǎn)d′，單擊

指定下一點(diǎn)或 [閉合（C）/放棄（U）]：C↙

指定下一點(diǎn)或 [閉合（C）/放棄（U）]：↙

2） 通過構(gòu)造135°作圖輔助線來建立臨時對象追蹤點(diǎn)繪制三視圖。為方便地繪制三視圖，可在繪圖前先繪制出一條135°的輔助線，借這條輔助線來得到臨時的對象追蹤點(diǎn)，按寬相等的投影關(guān)系，繪制出左視圖或俯視圖，并完善三視圖。如圖2所示，其中輔助線l的構(gòu)造過程如下：

命令：<對象捕捉 開>↙

命令：<對象捕捉追蹤 開>↙

命令：'_dsettings設(shè)置自動對象捕捉、追蹤模式：端點(diǎn)、交點(diǎn)、圓心、切點(diǎn)、垂足

命令：_line 指定第一點(diǎn)：捕捉c′點(diǎn)向右追蹤至合適位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定c″點(diǎn)

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]：捕捉d′點(diǎn)向右追蹤與c″點(diǎn)的垂直追蹤線相交d″點(diǎn)時單擊

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]：↙

命令：_xline 指定點(diǎn)或 [水平（H）/垂直（V）/角度（A）/二等分（B）/偏移（O）]： A↙

輸入構(gòu)造線角度（0）或[參照（R）]：135↙

指定通過點(diǎn)：捕捉d、d″點(diǎn)追蹤交點(diǎn)p單擊

指定通過點(diǎn)：↙

借助于輔助線l，便可繪制或完善三視圖。例如圖2中a″c″線段的繪制過程如下：

命令：_line 指定第一點(diǎn)：捕捉c″點(diǎn)，單擊左鍵

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]： tt↙

指定臨時對象追蹤點(diǎn)：捕捉a點(diǎn)向右追蹤出現(xiàn)q點(diǎn)單擊

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]：移動光標(biāo)向上，與端點(diǎn)c″追蹤線出現(xiàn)交點(diǎn)a″時單擊，此時a″c″線段便畫好

指定下一點(diǎn)或 [放棄（U）]：↙

命令： _line 指定第一點(diǎn)：↙

3） 使用align命令旋轉(zhuǎn)俯視圖，并按投影規(guī)律繪制三視圖。在圖2中，若已基本繪制出了主、俯視圖，求畫左視圖或完善三視圖時，可按如下步驟操作：

①調(diào)用align命令，按圖3操作方法旋轉(zhuǎn)俯視圖，效果見圖4。

命令： <對象捕捉 開>↙

命令： <對象捕捉追蹤 開>↙

命令： '_dsettings設(shè)置自動對象捕捉、追蹤模式：端點(diǎn)、交點(diǎn)、垂足

命令： align↙

選擇對象：指定對角點(diǎn)： 找到 16 個。窗選俯視圖

選擇對象：↙

指定第一個源點(diǎn)：捕捉p1點(diǎn)

指定第一個目標(biāo)點(diǎn)：利用p1點(diǎn)水平向右追蹤合適位置p2點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)

指定第二個源點(diǎn)：捕捉p3點(diǎn)

指定第二個目標(biāo)點(diǎn)：在p2點(diǎn)正右側(cè)任意位置p4點(diǎn)單擊

指定第三個源點(diǎn)或 <繼續(xù)>：↙

是否基于對齊點(diǎn)縮放對象？[是（Y）/否（N）]<否>：按回車鍵后便得圖4。

②按圖5投影關(guān)系繪制左視圖或完善三視圖。

③調(diào)用align命令，按圖6操作方法將俯視圖轉(zhuǎn)回到原位，從而得到三視圖，如圖2所示。

1.2 機(jī)件其它基本視圖的繪制

在機(jī)件三視圖繪制的基礎(chǔ)上，圖2右視圖、仰視圖和后視圖的繪制，可以通過先分別鏡像左視圖、俯視圖和主視圖，后畫出右、仰、后視圖上的可見輪廓線或轉(zhuǎn)換相應(yīng)的線型（確定機(jī)件的可見與不可見部分）的方法得到，結(jié)果如圖7所示（繪圖過程略）。

2 機(jī)件斜視（斜剖）圖的繪圖方法

繪制如圖8所示的彎板圖樣的斜視圖時，簡便的方法是使用用戶坐標(biāo)系統(tǒng)UCS命令建立與A向傾斜結(jié)構(gòu)對齊的用戶坐標(biāo)，然后借助AutoCAD的對象捕捉、追蹤等輔助功能繪制斜視圖。其中A向斜視圖的繪制步驟如下：

1） 建立新的坐標(biāo)。

命令：ucs↙

當(dāng)前UCS名稱：*世界*

輸入選項(xiàng)：↙

[新建（N）/移動（M）/正交（G）/上一個（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/？/世界（W）]

<世界>： N↙

指定新UCS的原點(diǎn)或[Z 軸（ZA）/三點(diǎn)（3）/對象（OB）/面（F）/視圖（V）/X/Y/Z]<0，0，0>： 3↙

指定新原點(diǎn)<0，0，0>：如圖9捕捉p1

在正 X 軸范圍上指定點(diǎn) <121，97，0>：捕捉p2點(diǎn)

在UCS XY平面的正Y軸范圍上指定點(diǎn)<120，98，0>：在p1p2連線的上方任意位置單擊

命令：↙

2） 繪制斜視圖的定位中心線。

3） 繪制斜視圖的輪廓線。根據(jù)主視圖及給定的尺寸，利用對象捕捉追蹤等輔助繪圖功能，繪制出斜視圖的輪廓線及完善主視圖。

4） 繪制斷裂線并修剪整理視圖，進(jìn)行標(biāo)注并恢復(fù)世界坐標(biāo)系。

5） 利用斜視圖的AutoCAD繪圖原理，也可以方便地繪制斜剖視圖，此處不再贅述。

3 機(jī)件旋轉(zhuǎn)剖視圖（旋轉(zhuǎn)視圖）的繪圖方法

利用AutoCAD的旋轉(zhuǎn)命令Rotate，將機(jī)件的傾斜部分繞著機(jī)件回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)到與基本投影面平行后再進(jìn)行投影，即可得到旋轉(zhuǎn)剖（視）圖。繪制圖10所示的旋轉(zhuǎn)剖視圖操作步驟如下：

1） 選擇俯視圖上的傾斜部分，并將其旋轉(zhuǎn)到與正投影面平行的位置（如圖11）。操作步驟為：

命令： _rotate↙

UCS 當(dāng)前的正角方向： ANGDIR=逆時針

ANGBASE=0

選擇對象： 選擇傾斜結(jié)構(gòu)的所有輪廓線（中心線是恢復(fù)旋轉(zhuǎn)的參照線，此時應(yīng)不選）

指定基點(diǎn)：捕捉p1點(diǎn)

指定旋轉(zhuǎn)角度或 [參照（R）]：R↙

指定參照角 <0>： 捕捉p1點(diǎn)

指定第二點(diǎn)：捕捉p2點(diǎn)

指定新角度： 捕捉p3點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，結(jié)果如圖11（實(shí)線）所示。

2） 按長對正投影規(guī)律繪制旋轉(zhuǎn)剖主視圖。

3） 將俯視圖機(jī)件上的傾斜部分轉(zhuǎn)回原位，操作方法參照步驟1）。

4） 繪制剖面符號，標(biāo)注剖視圖名稱及剖切位置

5） 整理圖形及標(biāo)注尺寸，結(jié)果如圖10所示。

6） 機(jī)件旋轉(zhuǎn)視圖的計算機(jī)繪圖原理與其旋轉(zhuǎn)剖視圖的繪圖原理基本相同，不再贅述。

4 結(jié)語

在農(nóng)機(jī)具設(shè)計中，計算機(jī)繪圖AutoCAD中的每一條命令（菜單項(xiàng)）就如同一臺機(jī)器中的零件一樣，只有熟悉每個零件的功能、規(guī)格和應(yīng)用范圍，并將它們合理地組裝起來，才能使機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)并充分發(fā)揮作用。在運(yùn)用AutoCAD繪制各種機(jī)具圖樣時，只有在熟悉每個命令（菜單項(xiàng)）的功能、應(yīng)用場合的基礎(chǔ)上，將有關(guān)命令有機(jī)地、合理地組合起來，并靈活應(yīng)用，才能在實(shí)踐中不斷提高繪圖技能，省時省力地繪制出符合農(nóng)機(jī)具設(shè)計要求的圖樣。

參考文獻(xiàn)

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