農機具設計中的計算機繪圖研究

摘要：根據農機具設計實踐經驗，從機械工程設計中機件表達方法的難點入手，詳細討論利用AutoCAD輔助設計軟件繪制機件基本視圖、斜視（斜剖）圖、旋轉剖視圖（旋轉視圖）的方法及步驟，為機械工程人員利用計算機繪圖及教師、學生運用AutoCAD繪圖提供參考。

關鍵詞：機件表達；計算機繪圖；AutoCAD輔助設計軟件；基本視圖；斜視圖；旋轉剖視圖

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

農機具設計制造過程中，多數情況需要利用計算機進行繪圖，其中很多人青睞于AutoCAD輔助設計軟件。在大、中專院校中，AutoCAD已成為理工學生必修的課程內容。然而AutoCAD功能強大，命令繁多，導致教學實踐的難度很大，想達到既熟練掌握各種命令的功能，又能綜合運用AutoCAD的相關知識繪制出高水平圖紙的目的較為困難。根據教學實踐，從機件表達方法的AutoCAD繪圖難點入手，詳細討論一些制圖方法，為機械工程人員利用計算機繪圖及教師、學生運用AutoCAD繪圖提供參考。

1 機件基本視圖的繪圖方法

機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個視圖即可將機件內外結構形狀完整清晰地表達出來，而其它各視圖的采用可根據機件的結構形狀特征來確定。因此，利用AutoCAD繪圖時，機件的主、俯、左三視圖繪制極為關鍵。

1.1 機件三視圖的繪制

AutoCAD沒有直接提供繪制機件三視圖的功能，但可利用其對象捕捉、追蹤等強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設置自動對象捕捉模式：端點、交點、垂足

命令： _line 指定第一點：捕捉a點和a″點并向左追蹤得到交點a′，單擊鼠標左鍵

指定下一點或 [放棄（U）]： 捕捉b點和b″點并向左追蹤得到交點b′，單擊左鍵

指定下一點或 [放棄（U）]： 捕捉c點和c″點并追蹤得到交點c′，單擊

指定下一點或 [放棄（U）]： 捕捉d點和d″點并追蹤得到交點d′，單擊

指定下一點或 [閉合（C）/放棄（U）]：C↙

指定下一點或 [閉合（C）/放棄（U）]：↙

2） 通過構造135°作圖輔助線來建立臨時對象追蹤點繪制三視圖。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，按寬相等的投影關系，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設置自動對象捕捉、追蹤模式：端點、交點、圓心、切點、垂足

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

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

指定下一點或 [放棄（U）]：↙

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

輸入構造線角度（0）或[參照（R）]：135↙

指定通過點：捕捉d、d″點追蹤交點p單擊

指定通過點：↙

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：捕捉c″點，單擊左鍵

指定下一點或 [放棄（U）]： tt↙

指定臨時對象追蹤點：捕捉a點向右追蹤出現q點單擊

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

指定下一點或 [放棄（U）]：↙

命令： _line 指定第一點：↙

3） 使用align命令旋轉俯視圖，并按投影規律繪制三視圖。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調用align命令，按圖3操作方法旋轉俯視圖，效果見圖4。

命令： <對象捕捉 開>↙

命令： <對象捕捉追蹤 開>↙

命令： '_dsettings設置自動對象捕捉、追蹤模式：端點、交點、垂足

命令： align↙

選擇對象：指定對角點： 找到 16 個。窗選俯視圖

選擇對象：↙

指定第一個源點：捕捉p1點

指定第一個目標點：利用p1點水平向右追蹤合適位置p2點，單擊鼠標

指定第二個源點：捕捉p3點

指定第二個目標點：在p2點正右側任意位置p4點單擊

指定第三個源點或 <繼續>：↙

是否基于對齊點縮放對象？[是（Y）/否（N）]<否>：按回車鍵后便得圖4。

②按圖5投影關系繪制左視圖或完善三視圖。

③調用align命令，按圖6操作方法將俯視圖轉回到原位，從而得到三視圖，如圖2所示。

1.2 機件其它基本視圖的繪制

在機件三視圖繪制的基礎上，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換相應的線型（確定機件的可見與不可見部分）的方法得到，結果如圖7所示（繪圖過程略）。

2 機件斜視（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系統UCS命令建立與A向傾斜結構對齊的用戶坐標，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。

命令：ucs↙

當前UCS名稱：*世界*

輸入選項：↙

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

<世界>： N↙

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

指定新原點<0，0，0>：如圖9捕捉p1

在正 X 軸范圍上指定點 <121，97，0>：捕捉p2點

在UCS XY平面的正Y軸范圍上指定點<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，進行標注并恢復世界坐標系。

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 機件旋轉剖視圖（旋轉視圖）的繪圖方法

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

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

命令： _rotate↙

UCS 當前的正角方向： ANGDIR=逆時針

ANGBASE=0

選擇對象： 選擇傾斜結構的所有輪廓線（中心線是恢復旋轉的參照線，此時應不選）

指定基點：捕捉p1點

指定旋轉角度或 [參照（R）]：R↙

指定參照角 <0>： 捕捉p1點

指定第二點：捕捉p2點

指定新角度： 捕捉p3點，單擊鼠標左鍵，結果如圖11（實線）所示。

2） 按長對正投影規律繪制旋轉剖主視圖。

3） 將俯視圖機件上的傾斜部分轉回原位，操作方法參照步驟1）。

4） 繪制剖面符號，標注剖視圖名稱及剖切位置

5） 整理圖形及標注尺寸，結果如圖10所示。

6） 機件旋轉視圖的計算機繪圖原理與其旋轉剖視圖的繪圖原理基本相同，不再贅述。

4 結語

在農機具設計中，計算機繪圖AutoCAD中的每一條命令（菜單項）就如同一臺機器中的零件一樣，只有熟悉每個零件的功能、規格和應用范圍，并將它們合理地組裝起來，才能使機器正常運轉并充分發揮作用。在運用AutoCAD繪制各種機具圖樣時，只有在熟悉每個命令（菜單項）的功能、應用場合的基礎上，將有關命令有機地、合理地組合起來，并靈活應用，才能在實踐中不斷提高繪圖技能，省時省力地繪制出符合農機具設計要求的圖樣。

參考文獻

[1] 李夢卿.AutoCAD上機實驗指導及實訓[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] 辛會珍.機械設計基礎[M].北京：國防科技大學出版社，2013.

[3] 武建設，陳友偉.機械制圖[M].鎮江：江蘇大學出版社，2013.

[4] 武建設，溫浩軍.農機具應用技術[M].新疆：新疆美術攝影出版社，2011.