第二节计算机辅助绘图 ●计算机辅助绘图是CAD中计算机应用最成熟的领域。 ●计算机辅助绘制二维图形常用的方法有四种： ·第一种是直接利用图形支撑软件提供的各种功能，利用 人机交互方式将图形一笔一笔地画出来。比较老式的 CAD系统都是采用这种方式，主要缺点是速度慢，绘图 工作量大。 ●第二种是利用图形支撑软件提供的尺寸驱动方式进行绘 图（又称参数化绘图），比较先进的图形支撑软件都提 供这种功能。尺寸驱动一般是建立在变量几何原理上的， 设计者可以采用“Hand Free'”方式随手勾画出零件的拓 扑结构，然后再给拓扑结构添加几何和尺寸约束，系统 会自动将拓扑结构按照给定的约束转换成零件的几何形 状和几何大小。这种方式大大提高了绘图效率，它也支 持快速的概念设计。 2024/6/15 Page16
2024/6/15 Page16 第二节 计算机辅助绘图 ⚫计算机辅助绘图是CAD中计算机应用最成熟的领域。 ⚫计算机辅助绘制二维图形常用的方法有四种： ⚫第一种是直接利用图形支撑软件提供的各种功能，利用 人机交互方式将图形一笔一笔地画出来。比较老式的 CAD系统都是采用这种方式，主要缺点是速度慢，绘图 工作量大。 ⚫第二种是利用图形支撑软件提供的尺寸驱动方式进行绘 图（又称参数化绘图），比较先进的图形支撑软件都提 供这种功能。尺寸驱动一般是建立在变量几何原理上的， 设计者可以采用“Hand Free”方式随手勾画出零件的拓 扑结构，然后再给拓扑结构添加几何和尺寸约束，系统 会自动将拓扑结构按照给定的约束转换成零件的几何形 状和几何大小。这种方式大大提高了绘图效率，它也支 持快速的概念设计
第二节计算机辅助绘图 第三种是利用图形支撑软件提供的二次开发工具，将一些常用 的图素参数化，并将这些图素存在图库中。绘图时，根据需要 从图库中按菜单调用有关图素，并将之拼装成有关的零件图形。 由于图素已经参数化，可以方便地修改尺寸。这种利用参数化 图素拼装成零件的绘图方法可以极大地提高绘图效率。 ●第四种方法是采用三维造型系统完成零件的三维立体模型，然 后采用投影和剖切方式由三维模型生成二维图形，最后再对二 维图形进行必要的修改和补充并标注尺寸、公差和其它技术要 求。目前比较先进的CAD系统都具有这种功能。这是最为理想 的绘图方法。这种绘图方式一般均可提供相关修改功能。在计 算机辅助绘图系统中，要特别重视尺寸、公差和其它技术要求 的标注问题，标注不仅繁琐、工作量大，而且容易出错（漏标、 错标、重复标)。据统计，绘图工作量的40~60%是各种标注。 所以计算机辅助绘图的研究和应用重点应放在标注上。 2024/6/15 Page17
2024/6/15 Page17 第二节 计算机辅助绘图 ⚫第三种是利用图形支撑软件提供的二次开发工具，将一些常用 的图素参数化，并将这些图素存在图库中。绘图时，根据需要 从图库中按菜单调用有关图素，并将之拼装成有关的零件图形。 由于图素已经参数化，可以方便地修改尺寸。这种利用参数化 图素拼装成零件的绘图方法可以极大地提高绘图效率。 ⚫第四种方法是采用三维造型系统完成零件的三维立体模型，然 后采用投影和剖切方式由三维模型生成二维图形，最后再对二 维图形进行必要的修改和补充并标注尺寸、公差和其它技术要 求。目前比较先进的CAD系统都具有这种功能。这是最为理想 的绘图方法。这种绘图方式一般均可提供相关修改功能。在计 算机辅助绘图系统中，要特别重视尺寸、公差和其它技术要求 的标注问题，标注不仅繁琐、工作量大，而且容易出错（漏标、 错标、重复标）。据统计，绘图工作量的40～60%是各种标注。 所以计算机辅助绘图的研究和应用重点应放在标注上
第三节CAD系统的建模技术 ●对于现实世界中的物体，从人们的想象出发，利 用交互的方式将物体的想象模型输入计算机，而计 算机以一定的方式将模型存储起来，这种过程称为 几何建棋。 ●建模技术是CAD系统的核心技术，是分析计算的 基础，也是实现计算机辅助制造的基本手段。 ●几何建模主要处理零件的几何信息和拓扑信息。 几何信息一般是指物体在欧氏空间中的形状、位置 和大小，拓扑信息则是指物体各分量的数目及其相 互间的联接关系（同样的系列结构其几何信息不同， 但拓扑信息相同，目前参数化设计主要就是解决这 种问题)。 2024/6/15 Page18
2024/6/15 Page18 第三节 CAD系统的建模技术 ⚫对于现实世界中的物体，从人们的想象出发，利 用交互的方式将物体的想象模型输入计算机，而计 算机以一定的方式将模型存储起来，这种过程称为 几何建模。 ⚫建模技术是CAD系统的核心技术，是分析计算的 基础，也是实现计算机辅助制造的基本手段。 ⚫几何建模主要处理零件的几何信息和拓扑信息。 几何信息一般是指物体在欧氏空间中的形状、位置 和大小，拓扑信息则是指物体各分量的数目及其相 互间的联接关系(同样的系列结构其几何信息不同， 但拓扑信息相同，目前参数化设计主要就是解决这 种问题）
第三节CAD系统的建模技术 ●基本概念 ●目前常用的建模系统是三维几何建模系统，一般 常用三种建模方式： ·线框建模 ●表面建模 ●实体建模 2024/6/15 Page19
2024/6/15 Page19 第三节 CAD系统的建模技术 ⚫基本概念 ⚫目前常用的建模系统是三维几何建模系统，一般 常用三种建模方式： ⚫线框建模 ⚫表面建模 ⚫实体建模
第三节CAD系统的建模技术 。一般意义的线框建模、表面建模和实体建 模其区别也主要在于表达拓扑信息和基本元 素的维数的方式。 形体边界(boundary of object) Vs 112 外壳(shell) 10 表面(surface) 面(face) 环(loop) 曲线(point) 边(edge) 点(point) 顶点(vertex) 2024/6/15 Page20
2024/6/15 Page20 第三节 CAD系统的建模技术 ⚫一般意义的线框建模、表面建模和实体建 模其区别也主要在于表达拓扑信息和基本元 素的维数的方式。 v1 v5 v12 v11 v9 v10 v3 v4 v8 v7 v6 v2 边（edge） 环（loop） 面（face） 外壳（shell） 形体边界（boundary of object） 顶点（vertex） 点（point） 曲线（point） 表面（surface）