计算机辅助设计技术PDF电子书下载

1 计算机辅助设计概论 1

1.1 CAD技术的发展简史 1

目录 1

1.2 CAD的工作范围和内容 2

1.2.1 CAD技术过程 2

1.2.2 CAD的工作范围 3

1.2.3 CAD的基本内容 3

1.3 CAD环境下的设计工作 5

1.3.1 CAD中的人机分工 5

1.3.2对CAD工作平台的要求 5

1.3.3 CAD环境下的设计工作流程 5

1.4.2 CAD技术的发展趋势 7

1.4 CAD技术应用与发展趋势 7

1.4.1 CAD技术应用 7

思考练习题 8

2 计算机辅助设计系统组成及选型 9

设计 9

2.1 CAD系统的构成与分类 9

2.1.1系统的基本构成 9

2.1.2系统的分类 9

2.1.3网络结构 11

2.2 CAD系统的硬件 12

2.2.1主机及外围设备 12

2.2.2图形输入设备 14

2.2.3绘图输出设备 16

2.2.4图形显示设备 18

2.3 CAD系统的软件 22

2.3.1系统软件 22

2.3.2 CAD支撑软件 24

2.4 CAD系统的选型设计 25

2.4.1 CAD系统选型设计应考虑的问题 25

2.4.2 CAD系统选型设计的原则 25

2.4.3微型机CAD系统选型设计示例 28

思考练习题 28

3.1.1程序化处理 30

3.1数表的程序化 30

3 计算机辅助设计中数表与线图的程序化 30

3.1.2一元函数的插值 32

3.1.3二元函数的插值 35

3.2线图的程序化 36

3.3建立经验公式的方法 39

3.3.1最小二乘法拟合的基本思想 39

3.3.2最小二乘法的多项式拟合 39

3.3.3列主元素高斯消去法 41

求解线性联立方程 41

思考练习题 46

4.1.1数据和数据结构 47

4.1基本概念 47

数据结构 47

4 计算机辅助设计中常用的 47

4.1.2数据结构的形式 48

4.1.3数据的描述 48

4.1.4实体与数据的关系 48

4.2数据的逻辑结构 49

4.2.1线性结构 49

4.2.2树结构 50

4.2.3图结构 50

4.3数据的存储结构 51

4.3.1向量存储结构 51

4.3.2链表存储结构 54

4.3.3多重链表结构 56

4.4组织文件方法 60

4.4.1顺序组织 60

4.4.2随机组织 61

4.4.3链组织 61

4.5数据库系统 62

4.5.1数据库系统的主要特征 62

4.5.2数据库系统的组成与结构 64

4.5.3数据库管理系统简介 65

思考练习题 66

5.1.2模型分类 68

5.1.1模型 68

5.1建模的基本概念 68

5 计算机辅助设计的建模基础 68

5.1.3设计过程建模 69

5.2几何造型技术 71

5.2.1几何造型中的基本概念 71

5.2.2几何造型中常用的三种模型 73

5.3实体造型理论及表示方法 75

5.3.1正则集与有效几何型体 75

5.3.2正则集合运算 76

5.3.3实体造型的表示方法 77

思考练习题 80

6.2.1软件要求 81

6.2.2硬件要求 81

6 AutoCAD基础 81

6.2 AutoCAD R14的安装与配置 81

6.1 AutoCAD R14图形系统简介 81

6.2.3 AutoCAD R14的安装 82

6.2.4 AutoCAD R14的启动 82

6.3 AutoCAD R14的工作界面介绍 82

6.4建立绘图工作区 84

6.4.1 Start From Scratch 84

6.4.2 Use a Wizard 85

6.4.5 Instruct ions 86

6.5 AutoCAD R14的图形文件管理 86

6.4.3 Use a Template 86

6.4.4 Open Drawing 86

6.5.1浏览图形文件 87

6.5.2搜索文件 87

6.6 AutoCAD R14中的功能键 88

6.7实例：绘制磁盘图形 89

思考练习题 90

7 二维绘图 91

7.1绘图坐标及点的输入 91

7.1.1绝对坐标与相对坐标 91

7.1.3 AutoCAD绘图的实现方法 92

7.1.2点的输入 92

7.2点与直线的绘制 93

7.2.1画点POINT命令 93

7.2.2直线的绘制及其相关命令 95

7.3圆与圆弧绘制 98

7.3.1绘圆 98

7.3.2绘圆环或填充圆 100

7.3.3绘圆弧ARC命令 101

7.4椭圆与椭圆弧绘制 102

7.4.1绘椭圆 102

7.4.2绘椭圆弧 103

7.5.1绘矩形 104

7.5绘制矩形及等边多边形 104

7.5.2绘等边多边形 105

7.6二维多义线和等宽线 106

7.6.1等宽线 106

7.6.2二维多义线 106

7.7复合线 109

7.7.1绘复合线 109

7.7.2定义复合线线型式样 110

7.8绘样条曲线 113

思考练习题 115

8.2.1构造选择集 116

8.2构造选择集 116

8.1概述 116

8 图形编辑 116

8.2.2实体选择参数的控制 119

命令DDSELECT 119

8.3对象的删除与恢复 119

8.3.1对象的删除 119

8.3.2恢复删除的对象 120

8.4移动图形命令MOVE 120

8.5图形复制命令COPY 121

8.6镜像命令MIRROR 121

8.7旋转命令ROTATE 122

8.8缩放图形命令SCALE 123

8.9阵列命令ARRAY 124

8.11修正位置命令ALIGN 126

8.10断开命令BREAK 126

8.12剪切图形命令TRIM 127

8.13延伸图形命令EXTEND 128

8.14拉伸图形命令STRETCH 129

8.15改变长度命令LENGTHEN 130

8.16等距线命令OFFSET 131

8.17倒圆角命令FILLET 132

8.18倒直角命令CHAMFER 133

8.19图形修改命令CHANGE 135

8.19.1图形修改命令 135

8.1 9.2利用对话框修改实体 137

8.21等分命令DIVIDE 138

8.20分解命令EXPLODE 138

8.22测量命令MEASURE 139

8.23编辑多义线PEDIT 139

8.24编辑样条曲线SPLINEDIT 141

8.25编辑复合线MLEDIT 142

思考练习题 143

9 文本标注与编辑 144

9.1输入文本 144

9.1.1标注单行文本 144

9.1.2动态标注文本 146

9.2定义字体式样 147

9.3标注多行文本 148

9.4控制文本的显示方式 151

9.5编辑文本 152

9.5.1用DDEDIT命令编辑文本 152

9.5.2用DDMODIFY命令编辑文本 152

思考练习题 153

10绘图环境设置 154

10.1线型设置 154

10.1.1利用命令设置线型 154

10.1.2利用对话框设置线型 155

1 0.1.3定义线型 156

10.2图层的基本概念及其特性 158

1 0.2.1图层的特性 158

10.2.3图层的颜色 159

1 0.2.2图层的线型 159

10.3对图层操作的不同方式 160

10.3.1利用命令对图层进行操作 160

1 0.3.2 利用对话框对图层进行操作 161

1 0.3.3利用工具条操作图层 163

10.4 图层过滤及绘图颜色设置 164

10.4.1设置图层过滤 164

10.4.2利用命令设置颜色 165

思考练习题 166

11 尺寸标注 167

11.1尺寸的组成及标注的类型 167

11.1.1尺寸的组成 167

1 1.1.2尺寸标注的类型 168

11.2标注长度型尺寸 169

11.2.1标注水平尺寸、垂直尺寸、旋转尺寸 170

1 1.2.2标注校准型尺寸 172

11.2.3基线标注 172

11.2.4连续标注 173

11.3标注角度 173

11.4标注半径和直径尺寸 175

11.4.1标注半径 175

11.4.2标注直径 175

11.5引线标注 176

11.6标注坐标尺寸 177

11.8.1尺寸变量 178

11.8建立尺寸标注样式 178

11.7中心标记 178

11.8.2利用对话框设置尺寸 180

标注式样 180

11.9 尺寸标注实用命令 188

11.9.1尺寸式样操作 188

11.9.2尺寸标注的编辑 189

11.9.3修改尺寸文本的位置 190

11.9.4覆盖尺寸变量 190

11.10编辑尺寸标注 191

11.11标注形位公差 191

思考练习题 194

12.1块的基本概念与特点 195

12块和外部引用 195

12.2块的操作 196

12.2.1定义块 196

12.2.2插入块 197

12.2.3块的分解与删除 200

12.3块与图形文件及图层的关系 201

1 2.3.1块与图形文件的关系 201

12.3.2块与图层的关系 202

12.4属性 203

12.4.1属性特点 203

12.4.2利用命令定义属性 204

12.4.3利用对话框定义属性 205

12.4.4修改属性定义 206

12.5编辑属性 207

12.6外部引用 208

12.6.1利用命令实现外部引用 208

12.6.2利用对话框实现外部引用 212

12.6.3部分引用 212

思考练习题 213

13填充技术 214

13.1填充的基本概念 214

13.1.1边界定义 214

13.1.2图案填充的3种方式 214

13.2.1利用对话框进行图案填充 215

13.2填充操作 215

13.1.4剖面线与特殊对象的关系 215

13.1.3岛的概念（Island） 215

13.2.2利用命令进行图案填充 221

13.3建立填充边界 224

13.4编辑已填充的图案和填充的对象 224

13.5图案文件 225

13.5.1图案的意义 226

13.5.2图案定义举例 226

13.5.3建立图案文件 227

思考练习题 227

14.1 查询命令 228

14.1.1测量距离 228

14观测技术及实用命令 228

14.1.2测量面积 229

14.1.3显示点的坐标 231

14.1.4显示指定对象的数据 231

14.1.5数据库列表 233

14.1.6显示三维对象特征 233

14.1.7状态显示 235

14.1.8时间显示 235

14.2显示控制命令 236

14.2.1设置坐标系统图标显示方式 236

14.2.2模型空间与图纸空间的概念 237

14.2.3多视区管理 239

14.3.1命令文件 247

14.2.4设置UCS平面视图 247

14.3幻灯片显示法 247

14.3.2幻灯片显示法 249

思考练习题 250

15面域造型 252

15.1建立面域 252

15.2面域运算 253

15.2.1并（UNION）运算 253

15.2.2差（SUBTRACT）运算 253

15.2.3交（INTERSECT）运算 254

思考练习题 255

16.1绘轴侧图 256

16三维绘图 256

16.2利用二维绘图命令绘三维图 257

16.3绘二维半图形 257

16.3.1设置高度和厚度 257

16.3.2设置视点 258

16.3.3消隐 261

16.4渲染 262

16.4.1使用快速着色 262

16.4.2光线控制 263

16.4.3指定材质 264

16.4.4背景 265

16.4.5添加风景与人物 266

16.4.6显示透视图 268

16.5绘三维多边形网格面 269

16.5.1三维面（3DFACE） 269

16.5.2三维网格面（3DMESH） 270

16.5.3柱面（TABSURF） 270

16.5.4直纹面（RULESURF） 271

16.5.5四边定界曲线（EDGESURF） 271

16.5.6旋转曲面（REVSURF） 271

16.6利用工具条或对话框绘制基本 272

形体表面 272

16.6.2楔形体表面（WEDGE） 273

16.6.1长方体表面（BOX） 273

16.6.3棱锥形体表面（PYRANID） 274

16.6.4圆锥形体表面（CONE） 275

16.6.5球形表面（SPHERE） 276

16.6.6穹形表面（DONE） 276

16.6.7碟形表面（DISH） 276

16.6.8圆环形体表面（TORUS） 277

16.6.9过4个点绘网格表面 277

16.7绘三维实体 278

16.7.1绘基本三维实体 278

16.7.2将二维图形拉伸成三维 280

实体 280

实体 283

16.7.3将二维图形旋转成三维 283

16.8对三维实体进行布尔运算 285

16.8.1求并 287

16.8.2求差 288

16.8.3求交 289

16.9 三维编辑 290

16.9.1倒直角 290

16.9.2倒圆角 291

16.9.3将三维实体切开 291

16.9.4生成剖面 292

思考练习题 293

17.1.1AUTOLISP的数据类型 294

17 AutoCAD的二次开发 294

17.1 AUTOLISP基本知识 294

17.1.2 AUTOLISP的变量 296

17.1.3 AUTOLISP程序的编辑、装入和运行 297

17.1.4 COMMAND函数 298

17.2 AUTOLISP的算术运算函数与类型转换函数 299

17.2.1 AUTOLISP的算术运算函数 299

17.2.2类型转换函数 302

17.3 AUT0LISP的几何函数与交互输入函数 302

17.3.1几何函数 302

17.3.2交互式输入函数 304

17.4.1关系运算函数 308

17.4 AUTOLISP的分支结构 308

17.4.2逻辑运算函数 309

17.4.3两分支结构 309

17.4.4多分支结构 311

17.5 AUTOLISP的循环结构 314

17.5.1 WHILE函数 314

17.5.2多重循环 317

17.5.3 REPEAT函数 318

17.6 AUTOLISP的表 318

17.6.1表的概念 318

17.6.2表的操作 319

17.6.3其他与表有关的函数 322

17.7.1字符常数 324

17.7字符串函数 324

17.7.2字符串操作函数 325

17.7.3字符串的比较 326

17.7.4字符型数据和其他类型数据的转换函数 326

17.8 AUTOLISP的输入与输出 328

17.8.1常用的输出 328

17.8.2文件的存取 330

17.8.3其他输入输出函数 332

17.9自定义函数 333

17.9.1函数的定义 333

17.9.2函数的调用 334

17.10.3定义1个要求输入变量数 335

的函数 335

值的函数 335

17.10实例 335

17.10.1要解决的问题 335

17.10.2定义1个从度转换为弧度 335

17.10.4定义1个画路径轮廓的 336

画图程序 336

17.10.5定义画1行（沿宽度方向）砖块的函数 336

17.10.6定义画所有行的砖块的 337

函数 337

17.10.7给AutoCAD增添新命令 338

17.10.8绘制画圆路径的完整程序 339

思考练习题 341

18.1.1概述 342

18.1.2用AutoCAD画建筑设计图的步骤及应注意事项 342

18 CAD综合应用 342

18.1 AutoCAD在建筑设计中的应用 342

18.1.3应用举例 343

18.2 CAD在机械设计中的应用 345

18.2.1机械产品CAD方法 345

18.2.2齿轮传动的CAD 345

附录Ⅰ AutoCAD常用命令一览表 349

附录Ⅱ AutoCAD常用变量一览表 352

参考文献 355