一种关于AutoCAD软件快速绘制三视图的作图方法

2015-05-07许伟长

机械工程师 2015年4期

许伟长

（厦门城市职业学院，福建厦门361008）

0 引言

在手工绘制形体的三视图时，如果是根据已知的主视图、俯视图绘制左视图，或根据已知的主视图、左视图绘制俯视图，常用的作图方法是在俯视图右侧区域的适当位置画一条与水平线夹角45°的辅助线，以使俯视图、左视图中具有“宽相等”关系的形体投影点、线联系起来［1］。这种作图方法可以被简称为“45°线法”。

随着计算机技术的普及与美国Autodesk公司开发的Auto CAD软件功能的不断完善，该软件已经在机械行业中得到了广泛的应用。使用Auto CAD软件绘图、打印机出图已经基本取代了传统的手工绘图。但是由于手工绘图时，“45°线法”方便作图，因此被习惯性地沿用到Auto CAD软件绘制形体三视图的教学中［2］。在Auto CAD软件绘图环境中，对图形进行复制、旋转等操作是瞬间就能实现的，使我们发现存在一种比传统“45°线法”作图更加方便的作图方法。本文通过实例提出了这种新作图方法，这种新作图方法的原理是基于将传统“45°线法”中俯视图、左视图相应尺寸的“宽相等”，转化为直观的相应尺寸的“长对正”或“高平齐”的过程。

图1 三视图中左视图的作图方法

1 新方法介绍

下文中凡属于Auto CAD软件中的命令均用【】标出。下文中所讨论的作图方法均是针对Auto CAD作图环境。三视图之间投影必须遵循“长对正”、“高平齐”、“宽相等”的“三等”规律。当三个视图中已知主视图、俯视图要绘制左视图时，或已知主视图、左视图要绘制俯视图时，传统的作图方法是画出一条45°辅助线，通过“宽相等”的关系，将俯视图与左视图中对应形体的投影点、线画出来。

图 1（a）、（b）为采用“45°线法”绘制一个支座零件左视图的作图过程与结果。该零件的主视图、俯视图是已知的。由于该零件具有对称性，因此在左视图中只需绘制一半图形，然后通过【镜像】命令得到整个图形。图1（a）中绘制了一条45°辅助线，同时用【构造线】命令绘制了必需的作图线，图 1（b）是图 1（a）根据形体投影对应关系用【直线】、【圆弧】命令从作图线连接相应交点后的作图结果。图1（b）中相贯线采用“三点简化法”绘制，“三点”即相贯线上处于转向轮廓线位置上的三个特殊点，在图中用“×”号标记出这三个点。因为图中的相贯线是一个半圆柱与一个完整圆柱轴线正交相贯的情况，因此由此产生的相贯线只是常见的两完整圆柱轴线正交情况下的一半。绘图时，先按照两完整圆柱轴线正交情况绘制出完整的相贯线，再关于轴线对称地删除不必要的一半。

为了方便地使用辅助线，可新建一个国家标准规定［3］之外的图层用于存放辅助线、点。例如，创建一个叫“辅助线”的新图层，图层颜色为蓝色，线型为细实线。绘图结束后，关闭“辅助线”图层，只呈现三个视图。这样做可以不用删除作图线，留下作图过程以方便后期的检查。

图1（c）、（d）为采用新方法绘制支座零件左视图的作图过程与结果。图1（c）首先用【复制】命令复制俯视图并将其水平向右移动到适当的位置上，接着使用【旋转】命令将其逆时针旋转90°，最后用【构造线】命令绘制必需的水平、竖直作图线。图1（d）为图1（c）根据形体分析法在左视图位置用【直线】命令或【圆弧】命令依次连接对应形体关系的作图线的交点形成的绘图结果。对比传统法与新方法绘制同一形体的左视图，显然新方法的绘图效率优势是明显的，具体体现在：1）新方法的作图辅助线显著减少了；2）对照投影关系连线时，新方法更加直观、直接。这种作图新方法的原理是充分利用了Auto CAD绘图环境下，能够瞬间实现对视图进行复制、旋转等操作，从而在此基础上将传统机械制图中通过“45°线法”作图实现俯视图与左视图中相应尺寸“宽相等”的过程转化为直观的相应尺寸“长对正”的过程。根据作图的特点，称这种新方法为“复制旋转法”。这种“复制旋转法”在手工绘图过程中是客观存在的，但却是完全没有必要，因为在手工绘图环境下需要耗费数倍于“45°线法”作图全过程的时间来重画出旋转后的视图。从而在手工绘图中少有人会注意到这里提到的“复制旋转法”。

如果三视图中已知主视图与左视图，要求绘制俯视图，也可使用这种“复制旋转法”，只是操作的细节上存在不同。图2为采用“旋转复制法”绘制一个连通管零件三视图中俯视图的作图过程与结果。绘图时，首先使用【复制】命令复制左视图并将其竖直向下拖动至适当的位置上，然后使用【转动】命令将其顺时针旋转90°，最后用【构造线】命令分别从主视图与刚刚复制旋转得到的视图上绘制必需的水平、竖直作图线，该过程的结果如图2（a）所示。图 2（b）是根据形体投影对应关系用【直线】、【圆弧】命令从作图线中连接相应交点后的作图结果。图2（b）、（d）中相贯线均采用上文提到的“三点简化法”绘制。对比图2（b）、（d）的作图过程，在已知主视图、左视图，要求绘制俯视图时，“旋转复制法”绘图效率一样高于传统的“45°线法”。“复制旋转法”在已知主视图、左视图，要求绘制俯视图时的作图原理是将传统机械制图中通过“45°线法”作图实现俯视图与左视图中相应尺寸“宽相等”的过程转化为直观的相应尺寸“高平齐”的过程。

2 新方法的应用

在Auto CAD绘图环境下，新方法不仅适用于三视图作图，而且适用于工程图作图。在工程图中，视图除了常用的主视图、俯视图、左视图外，还包括仰视图、右视图、后视图、向视图等。图3为一个形体的六个基本视图在平面上同时绘出时的位置配置与存在的“三等”关系，如果已知其中的两个视图，要求绘制第三个视图，只要已知的两视图中存在“宽相等”的对应关系，就能够使用本文提出的“复制旋转法”来提高绘图效率。在这种情况下，使用“复制旋转法”时请参照表1进行相应的绘图操作。

图2 复制旋转法绘制俯视图的作图方法

3结语

在三视图绘图中，当已知主视图、俯视图要绘制左视图时，或已知主视图、左视图要绘制俯视图时，传统的作图方法是通过画出一条45°辅助线，利用“宽相等”的关系，然后将俯视图与左视图中对应形体的投影点、线画出来。但是，这种方法在Auto CAD绘图环境下，却不是一种高效率的方法。本文利用在Auto CAD绘图环境下，能够瞬间实现对视图进行复制、旋转等操作的特点，提出了一种“复制旋转法”。该方法将传统机械制图中通过“45°线法”作图实现俯视图与左视图中相应尺寸“宽相等”的过程转化为直观的相应尺寸的“长对正”或“高平齐”的过程。使用该方法对照投影更加直观、直接，从而绘图效率高。该方法不仅适用于三视图，也适用于工程图中涉及视图之间“宽相等”关系的所有情况。