一種關于AutoCAD軟件快速繪制三視圖的作圖方法

許偉長

（廈門城市職業學院，福建廈門361008）

0 引言

在手工繪制形體的三視圖時，如果是根據已知的主視圖、俯視圖繪制左視圖，或根據已知的主視圖、左視圖繪制俯視圖，常用的作圖方法是在俯視圖右側區域的適當位置畫一條與水平線夾角45°的輔助線，以使俯視圖、左視圖中具有“寬相等”關系的形體投影點、線聯系起來［1］。這種作圖方法可以被簡稱為“45°線法”。

隨著計算機技術的普及與美國Autodesk公司開發的Auto CAD軟件功能的不斷完善，該軟件已經在機械行業中得到了廣泛的應用。使用Auto CAD軟件繪圖、打印機出圖已經基本取代了傳統的手工繪圖。但是由于手工繪圖時，“45°線法”方便作圖，因此被習慣性地沿用到Auto CAD軟件繪制形體三 視 圖 的 教 學 中［2］。 在Auto CAD軟件繪圖環境中，對圖形進行復制、旋轉等操作是瞬間就能實現的，使我們發現存在一種比傳統“45°線法”作圖更加方便的作圖方法。本文通過實例提出了這種新作圖方法，這種新作圖方法的原理是基于將傳統“45°線法”中俯視圖、左視圖相應尺寸的“寬相等”，轉化為直觀的相應尺寸的“長對正”或“高平齊”的過程。

圖1 三視圖中左視圖的作圖方法

1 新方法介紹

下文中凡屬于Auto CAD軟件中的命令均用【】標出。下文中所討論的作圖方法均是針對Auto CAD作圖環境。三視圖之間投影必須遵循“長對正”、“高平齊”、“寬相等”的“三等”規律。當三個視圖中已知主視圖、俯視圖要繪制左視圖時，或已知主視圖、左視圖要繪制俯視圖時，傳統的作圖方法是畫出一條45°輔助線，通過“寬相等”的關系，將俯視圖與左視圖中對應形體的投影點、線畫出來。

圖 1（a）、（b）為采用“45°線法”繪制一個支座零件左視圖的作圖過程與結果。該零件的主視圖、俯視圖是已知的。由于該零件具有對稱性，因此在左視圖中只需繪制一半圖形，然后通過【鏡像】命令得到整個圖形。圖1（a）中繪制了一條45°輔助線，同時用【構造線】命令繪制了必需的作圖線，圖 1（b）是圖 1（a）根據形體投影對應關系用【直線】、【圓弧】命令從作圖線連接相應交點后的作圖結果。圖1（b）中相貫線采用“三點簡化法”繪制，“三點”即相貫線上處于轉向輪廓線位置上的三個特殊點，在圖中用“×”號標記出這三個點。因為圖中的相貫線是一個半圓柱與一個完整圓柱軸線正交相貫的情況，因此由此產生的相貫線只是常見的兩完整圓柱軸線正交情況下的一半。繪圖時，先按照兩完整圓柱軸線正交情況繪制出完整的相貫線，再關于軸線對稱地刪除不必要的一半。

為了方便地使用輔助線，可新建一個國家標準規定［3］之外的圖層用于存放輔助線、點。例如，創建一個叫“輔助線”的新圖層，圖層顏色為藍色，線型為細實線。繪圖結束后，關閉“輔助線”圖層，只呈現三個視圖。這樣做可以不用刪除作圖線，留下作圖過程以方便后期的檢查。

圖1（c）、（d）為采用新方法繪制支座零件左視圖的作圖過程與結果。圖1（c）首先用【復制】命令復制俯視圖并將其水平向右移動到適當的位置上，接著使用【旋轉】命令將其逆時針旋轉90°，最后用【構造線】命令繪制必需的水平、豎直作圖線。圖1（d）為圖1（c）根據形體分析法在左視圖位置用【直線】命令或【圓弧】命令依次連接對應形體關系的作圖線的交點形成的繪圖結果。對比傳統法與新方法繪制同一形體的左視圖，顯然新方法的繪圖效率優勢是明顯的，具體體現在：1）新方法的作圖輔助線顯著減少了；2）對照投影關系連線時，新方法更加直觀、直接。這種作圖新方法的原理是充分利用了Auto CAD繪圖環境下，能夠瞬間實現對視圖進行復制、旋轉等操作，從而在此基礎上將傳統機械制圖中通過“45°線法”作圖實現俯視圖與左視圖中相應尺寸“寬相等”的過程轉化為直觀的相應尺寸“長對正”的過程。根據作圖的特點，稱這種新方法為“復制旋轉法”。這種“復制旋轉法”在手工繪圖過程中是客觀存在的，但卻是完全沒有必要，因為在手工繪圖環境下需要耗費數倍于“45°線法”作圖全過程的時間來重畫出旋轉后的視圖。從而在手工繪圖中少有人會注意到這里提到的“復制旋轉法”。

如果三視圖中已知主視圖與左視圖，要求繪制俯視圖，也可使用這種“復制旋轉法”，只是操作的細節上存在不同。圖2為采用“旋轉復制法”繪制一個連通管零件三視圖中俯視圖的作圖過程與結果。繪圖時，首先使用【復制】命令復制左視圖并將其豎直向下拖動至適當的位置上，然后使用【轉動】命令將其順時針旋轉90°，最后用【構造線】命令分別從主視圖與剛剛復制旋轉得到的視圖上繪制必需的水平、豎直作圖線，該過程的結果如圖2（a）所示。圖 2（b）是根據形體投影對應關系用【直線】、【圓弧】命令從作圖線中連接相應交點后的作圖結果。圖2（b）、（d）中相貫線均采用上文提到的“三點簡化法”繪制。對比圖2（b）、（d）的作圖過程，在已知主視圖、左視圖，要求繪制俯視圖時，“旋轉復制法”繪圖效率一樣高于傳統的“45°線法”。“復制旋轉法”在已知主視圖、左視圖，要求繪制俯視圖時的作圖原理是將傳統機械制圖中通過“45°線法”作圖實現俯視圖與左視圖中相應尺寸“寬相等”的過程轉化為直觀的相應尺寸“高平齊”的過程。

2 新方法的應用

在Auto CAD繪圖環境下，新方法不僅適用于三視圖作圖，而且適用于工程圖作圖。在工程圖中，視圖除了常用的主視圖、俯視圖、左視圖外，還包括仰視圖、右視圖、后視圖、向視圖等。圖3為一個形體的六個基本視圖在平面上同時繪出時的位置配置與存在的“三等”關系，如果已知其中的兩個視圖，要求繪制第三個視圖，只要已知的兩視圖中存在“寬相等”的對應關系，就能夠使用本文提出的“復制旋轉法”來提高繪圖效率。在這種情況下，使用“復制旋轉法”時請參照表1進行相應的繪圖操作。

圖2 復制旋轉法繪制俯視圖的作圖方法

3結 語

在三視圖繪圖中，當已知主視圖、俯視圖要繪制左視圖時，或已知主視圖、左視圖要繪制俯視圖時，傳統的作圖方法是通過畫出一條45°輔助線，利用“寬相等”的關系，然后將俯視圖與左視圖中對應形體的投影點、線畫出來。但是，這種方法在Auto CAD繪圖環境下，卻不是一種高效率的方法。本文利用在Auto CAD繪圖環境下，能夠瞬間實現對視圖進行復制、旋轉等操作的特點，提出了一種“復制旋轉法”。該方法將傳統機械制圖中通過“45°線法”作圖實現俯視圖與左視圖中相應尺寸“寬相等”的過程轉化為直觀的相應尺寸的“長對正”或“高平齊”的過程。使用該方法對照投影更加直觀、直接，從而繪圖效率高。該方法不僅適用于三視圖，也適用于工程圖中涉及視圖之間“寬相等”關系的所有情況。

圖3 六個基本視圖的配置及對應的“三等關系”

表1 六個基本視圖中，利用“復制旋轉法”求解視圖時的具體操作

［1］ 張佑林.機械工程圖學基礎教程［M］.北京：人民郵電出版社,2011：31-133.

［2］ 江洪，孫青云，孫志武，等.AutoCAD 2008工程制圖［M］.北京：機械工業出版社，2008：86-109.

［3］ GB/T 14665-2012 機械工程CAD制圖規則［S］.