機械制圖基礎(chǔ)與AutoCAD 2024入門教程

本書以機械制圖的基礎(chǔ)知識為引導，以AutoCAD的最新版本AutoCAD 2024為藍本，全面、系統(tǒng)地介紹了機械制圖的基礎(chǔ)知識及AutoCAD的使用方法和進行機械設(shè)計繪圖的應(yīng)用技巧。為了使初學者快速入門，本書配有大量實例，對軟件的概念、命令和功能進行了詳細講解。為了使讀者能較快進入機械設(shè)計的實戰(zhàn)狀態(tài)，所有實例均來自工程實際，特別是機械工程中具有代表性的范例，實用性很強。本書緊密結(jié)合AutoCAD 2024軟件的實際操作界面，內(nèi)容通俗易懂，深入淺出，圖文并茂。
本書是學習利用AutoCAD 2024進行繪圖的入門教材，可供從事機械設(shè)計繪圖工作的工程技術(shù)人員學習參考，也適合在AutoCAD培訓班上使用，亦可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教材。

本書立足AutoCAD軟件的機械設(shè)計功能，面向廣大初學者，打造適學易懂的入門教程，有以下幾方面特色： （1）易學實用的入門教程，展現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計全流程。設(shè)計≠繪圖！ （2）典型工程案例精析，直擊難點、痛點。分享設(shè)計思路與技巧，舉一反三不再難。 （3）全書大小案例均配視頻講解。 基礎(chǔ)——視頻學習，快速、直觀。側(cè)重功能模塊的使用方法、原則和技巧，操作方法通過一個簡單、典型的案例進行展示，配套視頻以二維碼的形式放在書中，供讀者邊看邊學，快速理解和掌握操作方法。 應(yīng)用——典型案例分享，側(cè)重思路分析、設(shè)計理念、設(shè)計方法的介紹和常見問題解答，配套操作視頻及源文件。

一般從事機械工程相關(guān)工作的工程技術(shù)人員必須掌握機械制圖的基礎(chǔ)知識，而利用AutoCAD軟件來繪制機械工程圖是其應(yīng)該掌握的基本技能。AutoCAD軟件系統(tǒng)是美國Autodesk公司于1982年12月推出的一種通用的微機輔助繪圖和設(shè)計軟件包。四十多年來，其版本不斷更新和完善，現(xiàn)已推出了AutoCAD 2024版本。目前AutoCAD已成為工程界眾所周知、有口皆碑的優(yōu)秀軟件，是我國乃至世界上應(yīng)用最為廣泛的微機CAD軟件系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于機械工程、土木建筑、裝飾裝潢、電子工業(yè)和服裝加工等諸多領(lǐng)域。
AutoCAD軟件具有如下特點：
① 具有完善的圖形繪制功能。
② 有強大的圖形編輯功能。
③ 可以采用多種方式進行二次開發(fā)或用戶定制。
④ 可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強的數(shù)據(jù)交換能力。
⑤ 支持多種硬件設(shè)備。
⑥ 支持多種操作平臺。
⑦ 具有通用性、易用性，適用于各類用戶。
隨著AutoCAD軟件版本的不斷升級，該系統(tǒng)又增添了許多強大的功能，如AutoCAD設(shè)計中心（ADC）、多文檔設(shè)計環(huán)境（MDE）、Internet 驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強的標注功能以及局部打開和局部加載的功能。該軟件已經(jīng)從簡易二維繪圖軟件發(fā)展成集三維設(shè)計、真實感顯示及通用數(shù)據(jù)庫功能于一體的系統(tǒng)。
本書具有以下特點：
① 內(nèi)容全面、實例豐富。本書不但介紹了機械制圖基礎(chǔ)知識，還涵蓋了AutoCAD 2024的絕大部分知識點，同時突出機械設(shè)計的應(yīng)用方法和技巧。實例與知識點相結(jié)合，既生動詳細又易于理解。
② 講解詳細，思路清晰。本書內(nèi)容布局合理，語言通俗易懂，幫助讀者快速入門，提高讀者的學習效率。
通過本書的學習，讀者除了可以熟悉和掌握一般的機械制圖基礎(chǔ)知識外，還可以掌握以下技能：
1. 全面了解AutoCAD 2024的基本操作，可以很方便地利用AutoCAD 2024的下拉菜單、快捷菜單、工具條、命令行和快捷鍵等來實現(xiàn)繪圖。
2. 可以利用捕捉、顯示柵格、正交、坐標系等來實現(xiàn)精確定位并繪圖。
3. 可以通過設(shè)置繪圖比例、單位、顏色、線型、層等來實現(xiàn)多種繪圖。
4. 可以實現(xiàn)圖形縮放、平移、視點及利用虛擬畫面等功能來觀察繪圖。
5. 可以進行圖形的尺寸標注及文字注釋。
6. 可以將標準件做成圖塊和屬性塊。
7. 可以精確繪制軸測圖。
8. 可以精確繪制三維線框和網(wǎng)格。
9. 可以繪制、編輯和修改三維實體。
10. 可以實現(xiàn)三維實體的動態(tài)觀察。
本書作者長期從事AutoCAD的應(yīng)用、研究和開發(fā)工作，并多次在CAD培訓班上講授AutoCAD的相關(guān)課程。在本書的寫作中，作者力求全面、詳盡地介紹AutoCAD 2024的基本繪圖功能。
本書涉及的尺寸單位，在未特殊說明的情況下，默認為毫米（mm）。
本書由西北工業(yè)大學周惠群、王精通、劉懸編著。
由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，歡迎廣大讀者批評指正。

編著者

第一部分 機械制圖基礎(chǔ)
第1章機械制圖基本知識 2
1.1國家標準關(guān)于制圖的規(guī)定 2
1.1.1圖紙幅面及格式 2
1.1.2比例 4
1.1.3字體 4
1.1.4圖線 6
1.1.5尺寸標法 7
1.2平面圖形的畫法及尺寸標注 12
1.2.1平面圖形的尺寸分析 12
1.2.2平面圖形的線段分析 12
1.2.3平面圖形的畫圖步驟 13
1.2.4平面圖形的尺寸標注 14

第2章機械零件的常用表達方式 15
2.1視圖 15
2.1.1基本視圖 15
2.1.2向視圖 16
2.1.3斜視圖 17
2.1.4局部視圖 17
2.2剖視圖 18
2.2.1剖視圖的概念 18
2.2.2剖視圖的分類和剖切方法 19
2.2.3常見的剖視圖 19
2.3斷面圖 26
2.3.1斷面圖的基本概念 26
2.3.2斷面圖的分類和畫法 26
2.4圖樣局部放大圖和簡化畫法 28
2.4.1局部放大圖 28
2.4.2簡化畫法 29
2.5第三視角畫法簡介 33
2.6尺寸標注 35
2.6.1組合體尺寸標注的基本要求 35
2.6.2基本形體和常見底板、法蘭的尺寸標注 35
2.6.3截切體和相貫體的尺寸標注 35
2.6.4組合體的尺寸基準及尺寸分類 37
2.6.5關(guān)于清晰標注應(yīng)注意的問題 38
2.6.6組合體尺寸的標注方法和步驟 39

第3章標準件和常用件 40
3.1螺紋 40
3.1.1螺紋的概念 40
3.1.2螺紋的五個基本要素 40
3.1.3螺紋的分類 42
3.1.4螺紋的畫法 44
3.1.5螺紋的標記 45
3.1.6螺紋的加工方法和工藝結(jié)構(gòu) 46
3.2螺紋緊固件及其連接 48
3.2.1螺紋緊固件 48
3.2.2螺栓連接 49
3.2.3螺柱連接 50
3.2.4螺釘連接 52
3.3鍵和銷 54
3.3.1鍵連接 54
3.3.2銷連接 55
3.4齒輪 56
3.4.1圓柱齒輪 57
3.4.2圓錐齒輪 59
3.4.3蝸輪、蝸桿 62
3.5滾動軸承 62
3.5.1滾動軸承的構(gòu)造和工作原理 62
3.5.2滾動軸承的分類和代號 63
3.5.3滾動軸承的畫法 63
3.6彈簧 65
3.6.1圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關(guān)系 65
3.6.2圓柱螺旋壓縮彈簧的規(guī)定畫法 66

第4章零件圖 68
4.1零件圖的內(nèi)容 68
4.1.1一組圖形 69
4.1.2完整的尺寸 69
4.1.3技術(shù)要求 69
4.1.4標題欄 69
4.2零件結(jié)構(gòu)分析及工藝結(jié)構(gòu)簡介 69
4.2.1零件上的鑄造結(jié)構(gòu) 69
4.2.2零件上的機械加工結(jié)構(gòu) 71
4.3零件圖的視圖表達 72
4.3.1零件圖視圖的選擇 72
4.3.2典型零件的視圖選擇 73
4.4零件圖的尺寸標注 77
4.4.1零件圖尺寸標注的要求 77
4.4.2主要尺寸和非主要尺寸 77
4.4.3尺寸基準 77
4.4.4合理標注尺寸時應(yīng)注意的問題 78
4.4.5零件典型結(jié)構(gòu)的尺寸標注 79
4.5零件圖的技術(shù)要求 80
4.5.1表面粗糙度 80
4.5.2極限與配合 85
4.5.3幾何公差 90
4.6讀零件圖的方法 93
4.6.1讀零件圖的方法和步驟 93
4.6.2讀圖舉例 94

第5章裝配圖 98
5.1裝配圖的內(nèi)容 98
5.2裝配圖的表達方法 98
5.2.1規(guī)定畫法 99
5.2.2特殊表達方法 99
5.3裝配圖的尺寸標注和技術(shù)要求 103
5.3.1裝配圖的尺寸標注 103
5.3.2裝配圖的技術(shù)要求 103
5.4裝配圖的零（部）件序號、明細欄、標題欄 104
5.4.1零（部）件序號 104
5.4.2明細欄 106
5.4.3標題欄 106
5.5裝配結(jié)構(gòu)合理性 106
5.5.1零件間接觸的裝配結(jié)構(gòu) 106
5.5.2便于裝拆的合理結(jié)構(gòu) 107
5.6裝配圖的畫法 108
5.6.1分析、了解部件工作原理及結(jié)構(gòu) 108
5.6.2畫裝配圖的方法和步驟 111


第二部分 AutoCAD 2024入門教程
第6章AutoCAD 2024的入門知識 115
6.1AutoCAD簡介 115
6.2AutoCAD 2024的新特性 115
6.3AutoCAD 2024的系統(tǒng)需求 118
6.4AutoCAD 2024的用戶界面 119
6.5AutoCAD 2024的啟動與退出 126
6.5.1AutoCAD 2024的啟動 126
6.5.2AutoCAD 2024的退出 126
6.6AutoCAD 2024圖形文件管理 126
6.6.1新建文件 126
6.6.2打開文件 127
6.6.3保存文件 127
6.6.4另存為文件 127
6.7圖形窗口和文本窗口 128
6.8實體的選取方式 129
6.9有關(guān)的功能鍵 131
6.10簡單實例 131
6.11小結(jié)與練習 135

第7章AutoCAD 2024的二維繪圖功能 136
7.1繪制直線 136
7.2繪制射線 136
7.3繪制構(gòu)造線 137
7.4繪制多線 138
7.5繪制多段線 138
7.6繪制多邊形 140
7.7繪制矩形 141
7.8繪制圓弧 142
7.9繪制圓 144
7.10繪制圓環(huán) 146
7.11繪制樣條線 147
7.12繪制橢圓和橢圓弧 149
7.13畫點 151
7.14建立邊界 152
7.15修訂云線 153
7.16徒手畫圖命令 154
7.17小結(jié)與練習 155

第8章AutoCAD 2024的二維編輯功能 156
8.1刪除對象 156
8.2復制對象 157
8.3鏡像對象 157
8.4偏移對象 159
8.5陣列對象 160
8.6移動對象 162
8.7旋轉(zhuǎn)對象 163
8.8縮放對象 163
8.9拉伸命令 165
8.10拉長對象 165
8.11修剪對象 166
8.12延伸對象 167
8.13打斷對象 169
8.14合并對象 170
8.15倒角對象 170
8.16圓角對象 171
8.17光順曲線 173
8.18分解對象 174
8.19小結(jié)與練習 174

第9章圖形顯示和特性編輯 176
9.1繪圖單位設(shè)置 176
9.2繪圖極限設(shè)置 178
9.3圖層設(shè)置 179
9.4顏色設(shè)置 183
9.5線型及線型比例設(shè)置 184
9.6線寬設(shè)置 185
9.7厚度設(shè)置 185
9.8重命名設(shè)置 186
9.9刷新命令 187
9.10重生成命令 187
9.11縮放命令 188
9.12畫面平移命令 190
9.13查詢命令 192
9.14控制特性命令 197
9.15修改特性命令 198
9.16變更命令 198
9.17特性匹配命令 200
9.18小結(jié)與練習 201

第10章繪圖工具和輔助功能 202
10.1AutoCAD中坐標系的應(yīng)用 202
10.1.1笛卡兒坐標系和極坐標系 202
10.1.2使用直接距離輸入 204
10.2坐標系圖標的顯示 205
10.3UNDO功能和REDO功能 206
10.4正交模式 207
10.5柵格及定量位移 208
10.6捕捉功能 210
10.7過濾功能 214
10.8計算器功能 215
10.9選擇集功能 218
10.10夾點編輯功能 221
10.10.1GRIP命令的選項設(shè)置 221
10.10.2夾點編輯 222
10.11AutoCAD 2024的環(huán)境配置 227
10.11.1選項對話框 227
10.11.2菜單項的調(diào)入 242
10.12AutoCAD的約束功能 243
10.12.1幾何約束 243
10.12.2標注約束 246
10.12.3約束顯示設(shè)置 250
10.12.4參數(shù)管理器 250
10.13小結(jié)與練習 254

第11章尺寸標注、文字和圖案填充 256
11.1尺寸標注的概念和類型 256
11.2線性尺寸標注命令 257
11.3對齊尺寸標注命令 257
11.4弧長標注命令 258
11.5坐標標注命令 258
11.6半徑式尺寸標注命令 259
11.7折彎標注命令 259
11.8直徑式尺寸標注命令 260
11.9角度標注命令 260
11.10基線標注命令 261
11.11連續(xù)標注命令 261
11.12標注間距命令 262
11.13標注打斷命令 263
11.14引線標注命令 263
11.15重新關(guān)聯(lián)標注命令 264
11.16形位公差標注命令 265
11.17圓心標記命令 267
11.18尺寸編輯命令 268
11.19尺寸標注樣式設(shè)置 268
11.19.1樣式設(shè)置方法 269
11.19.2新建尺寸標注樣式 270
11.20文字標注 282
11.20.1定義文字字型 282
11.20.2單行文字和多行文字 284
11.21圖案填充 287
11.22創(chuàng)建表格 288
11.23小結(jié)與練習 291

第12章圖塊、外部參照和設(shè)計中心 292
12.1圖塊的創(chuàng)建和插入 292
12.1.1創(chuàng)建塊 292
12.1.2寫塊 294
12.1.3圖塊的插入 295
12.2屬性的定義及屬性塊的插入 299
12.2.1定義屬性 300
12.2.2屬性塊的插入 301
12.3屬性的顯示 302
12.4屬性的編輯 303
12.4.1屬性的單個編輯 303
12.4.2屬性的全局編輯 304
12.4.3屬性塊管理器 305
12.5清除命令 306
12.6外部參照文件 307
12.6.1外部參照的概念 307
12.6.2外部參照命令的使用 308
12.6.3外部剪裁引用命令 308
12.6.4外部參照綁定命令 309
12.7AutoCAD 2024的設(shè)計中心 311
12.7.1設(shè)計中心的啟動 312
12.7.2在設(shè)計中心中打開文件及插入圖形實體 313
12.8小結(jié)與練習 314

第13章AutoCAD 2024的三維實體建模 315
13.1三維繪圖基礎(chǔ) 315
13.1.1AutoCAD的坐標系 315
13.1.2標準AutoCAD視圖和投影 317
13.1.3用戶坐標系的定義 318
13.1.4在AutoCAD中使用多個視窗 322
13.1.5AutoCAD圖形的顯示選項 323
13.2三維線框和網(wǎng)格的繪制 323
13.2.1概述 323
13.2.2線框 324
13.2.3網(wǎng)格 324
13.3三維實體的繪制 332
13.3.1概述 332
13.3.2長方體 333
13.3.3圓錐體 333
13.3.4圓柱體 334
13.3.5球體 334
13.3.6圓環(huán)體 335
13.3.7楔體 335
13.3.8拉伸實體 336
13.3.9旋轉(zhuǎn)實體 338
13.3.10復合實體 338
13.4三維實體的編輯 340
13.4.1實體的旋轉(zhuǎn) 340
13.4.2實體的陣列 341
13.4.3實體的鏡像 342
13.4.4實體的修剪和延伸 343
13.5三維實體的修改 344
13.5.1實體的倒角 345
13.5.2實體的圓角 345
13.5.3實體的切割 346
13.5.4實體的剖切 346
13.5.5編輯實體的面 347
13.5.6編輯實體的邊 353
13.5.7壓印實體 354
13.5.8分割實體 355
13.5.9抽殼實體 355
13.5.10清除實體 355
13.5.11檢查實體 356
13.6三維實體的觀察 356
13.6.1動態(tài)觀察器 357
13.6.2空間的觀察 358
13.7實體的著色和渲染 360
13.8小結(jié)與練習 361


參考文獻 363