CAD课程设计报告

发布时间：2020-03-20 00:07:41 来源：文档文库

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CAD课程设计报告

计算机辅助设计，英文简写CAD，是计算机科学技术的一个重要分支，作为以CAD技术为内核的辅助设计软件，Auto CAD具备了CAD技术能够实现的基本功能（包括二维图形绘制、三维图形绘制与编辑、参数化绘图、绘图环境设置，图案修剪等等），因而被广泛应用于工业生产、工程设计、机器制造和科学研究等诸多领域。随着CAD功能的强大性和实用性逐渐升入人心，作为知识青年的我们，为进一步适应未来的多变的社会，学习并精通CAD技术已成为我们不可避免的选择。

1. 课程设计任务及技术要求

1.1课程设计任务

1、培养学生运用所学的CAD课程的理论知识的能力，使之充分熟悉掌握并精通CAD基本操作。

2、培养学生掌握CAD画图的技术手段，在规定的时间内完成所布置的一系列几何图形（1~5）、工程图形（6~9）、曲线图形（10~15含十二生肖）和京剧脸谱的绘制。

3、培养学生自己动手画图能力，熟练运用CAD软件中各种画图指令的能力。

1.2课程设计的技术要求

课程设计教学基本要求：通过课程设计，要求学生在交流互动中（限组员之间），完成设计课题的全部内容，包括：

1、结合该课程中所学的理论知识，各小组按要求独立设计方案，培养学生独立分析与解决问题的能力；

2、学会查阅相关手册和资料，通过查阅手册和资料，进一步熟悉常用方法的用途和技巧，并掌握这些方法的具体含义和如何使用这些方法解决实际问题；

3、掌握综合性的CAD设计的基本过程。

4、掌握综合性CAD及二维工程图样设计的方法，熟悉常用绘图指令的使用（视具体设计题目）。

5、认真撰写总结报告，培养严谨的作风和科学的态度。

1.3绘图要求

绘图题：认真严谨，严格按照题目要求的尺寸、规格、和填充方式完成题目，将图上的图形、辅助线、标注、文字等内容分层绘制，不得随意修改。

设计题：可在样图基础上做适当调整，但总体特征不变，不可随意降低难度。

摘要：经过将近一个学年的CAD课程学习，在老师的精心缜密的安

排下，我们迎来这场让我们曾揪心已久的课程设计。期间我们通过运用所学理论知识对老师布置的课程任务进行设计。通过各个图案具体特征的分析，制定绘图方案，在绘图中发现问题，及最终解决问题的关键流程与技术，来达到巩固、掌握、运用CAD技术的课程任务。

正文

回顾此次仅仅两天CAD课程设计，自已却感觉是如此的煎熬与漫长，期间我们有过看着课程任务时的迷茫与困惑，也曾对绘图

过程出现的问题不知所措，当然更曾体会到过攻克每一个难关、解

决每一个问题、完成每一个任务后的欣喜与得意。在此，通过以下

对每一个课程设计任务的绘制流程的回顾，来重新感受那两天心灵

的跌宕起伏。

设计一开始，我和我的搭档首先按照设计要求，新建了四个图层（0层、L1层、L2层、L3层）并作出相应参数调整。

图1：刚看到图1，给人的感觉是图形架构很简单，但当一开始要绘图时，却让人不知从何下手。可以说，开头就先给了我一下马威，但接下来通过我对图形特征认真的分析，结合从前绘制过的简单图形，我发现图1的主题架构应是一个五角星的修剪图，并且中间是一个边长为30cm的正五边形。以此为思路，我通过先做一长度为30cm的竖直方向的直线段，并通过运用正五边形边长参数，使五边形的一边与已知直线重合，绘制五边形。接下来通过分解命令将五边形裂解，并延长五边形各边形成五角星。然后我严格按照样图要求，通过倒圆角命令完成五角星的顶点处的圆化。最后通过“相切、相切、半径”绘制其余各圆，从而得到图1

图2：相比于图1，图2的架构更为简单，然而更是无处下手（途中有很多圆，却仅有一个数据）。通过近5分钟对其图形特征的分析，我发现图2 有一个重要特点：每旋转90度所要连接圆弧半径就增加5cm，其圆心也随之轮流转变。结合这一思路，我通过实现做出两条辅助线，交出所需要的的各个圆心，然后通过“起点、端点、角度”绘制圆弧命令，最终绘出图2所示的图形。

图3：相比以上两个绘图设计，图3的设计则略显简单，难度不大。绘图中，我通过首先按照图形要求绘制出两条垂直辅助线、三个大圆，及两条角度为30度（图示60度）和165度（图示75度）的两条辅助线段，然后绘制图形外围各个小圆，最后我通过倒圆角命令（半径设置为3cm）导出外围圆角，绘制出图3。

图4：这道题是此次课程设计中，比较令我素手无策的一道题。因为无法确定四边形两侧边的倾斜角，导致图形无从下手绘图。最终我通过数学分析，利用余弦公式（29^2+33^2-2*29*33*cos（105））求出一边对角线的长度，然后以四边形已知两顶点为圆心，以33cm、23cm、49.5cm为半径画圆，交出四边形另一顶点，然后再以该点为圆心，以29cm为半径画圆，交出另一顶点。接着绘制余下圆弧，得到图4

图5：刚拿到这道题，乍看有点复杂，但仔细观察就会发现其实这题并不难，就和平时课上的练习题差不多。我认为比较难的地方在于C点处长度分别为36和37的两条直线要以140o 角相交，因为如果这里没有处理好，之后添加标注的时候，标注显示的数字就会出错，所以要小心处理。还有就是直线JK后接的半圆弧KL，如果没接好的话，整个图形就会显得很难看，所以要注意。总的来说，这一题的难度不大，主要是线条长度与角度的把握，还有关键位置的标注。处理方法主要是平时课上所学的方法。

图6：这道题看上去给人一种有难度的感觉，因为几个同心圆之间的距离、角度有严格要求，如R12、R22的同心圆与R6、R10的同心圆的圆心之间的距离为40，高度差为4。而R12、R22的同心圆与R3的圆心之间距离为37，而且它们的圆心不处在一条竖直直线上，而是成一定角度。但这一题只要用好了辅助线就会很简单，还有直线与圆、圆弧与圆的相切，都需要处理好。

图7：这道题可以用镜像功能降低操作难度，所以只要找好中线，将左侧的图案画好，再用镜像功能将图案复制到右侧就可以了。但实际画起来有不小的难度，因为这个图案是有许多圆弧连接起来的，而圆弧与圆弧之间的连接相当难把握，操作不当就会使之后的标注出错。特别是左下侧R8的圆弧与前面的圆弧还有后面的直线很难连接，我在这里修改了很多次才使标注显示与要求一致。还有就是底部的那一段长度为36的不同线段的连接也不容易，因为要顾及到线段中间的30o 的夹角，并且R3的圆弧要与两直线恰到好处的连接，所以这里我也花了不少时间修改。最后通过镜像终于完成了这个图案。

图8：这题的难度相当大，不仅有圆弧的相切，还有圆弧与圆弧的连接、角度的把握等，所以这一题花了不少时间。本题主要有直径为11、18、29、46、6与10的同心圆，R10、30的圆弧，而且两段R10的圆弧与R30的圆弧连接起来后高度要为25，另外还有图案右下角的那一段总长度为41，且与水平线段成一定角度的间隔直线。这些图案的细节都相当难把握。特别是圆弧之间的连接，我画了很多次都不能达到要求，后来我用了画与两圆弧相切的圆，再打断并修剪的方法才完成，用了不少时间。这一部分完成后剩下的就比较简单了，主要是总长度为41，且与水平线段成一定角度的间隔直线，这里要注意中间的间隔宽度为4，且间隔与间隔之间的距离为6。剩余的就是标注了，当然因为标注出错的问题，我也将图案修改了很多次才达到要求。

图9：这个绘图题总体来说难度不大，只是过程略显繁琐。只需按照具体的绘图要求，通过构画辅助线、画圆、倒圆角、修剪等命令就可绘出图9所示图形

图10：图10是我认为在此次课程设计中较为繁琐，较为有难度的题型之一，绘制这幅图花费了我近两个小时的时间。这道题最大的难度就在于无法绘制出图形偏外侧交叉的弧形花瓣。绘图中，我通过近20分钟对图形特征的分析，首先大概按照图形大致比例画出各个圆形，接下来通过勾画三个正八边形分别确定外侧填充小圆与大圆的八个相切点、填充小圆的八个圆心位置、各交叉圆弧的的中心交点。然后通过小圆圆心和相应切点画出其中一个小圆，并以其中一圆弧中心交点为中间点，向两侧分别选取适当距离作为所要绘制同心圆的圆心，并通过修剪命令得出相应的交叉花瓣的顶部交叉圆弧，然后用“镜像”命令得到相邻的交叉圆弧顶部。接着通过“起点、端点、方向”命令绘制出一个交叉圆弧，最后通过利用“镜像”命令绘制出图形的大致轮廓。余下的该图形的绘制，主要通过镜像、修剪、填充等命令完成对图形的修饰，在此不在赘述。

图11：这个十二生肖图案（小羊），是在我们这次课程设计中看似是最为复杂的图形，绘图过程中我通过利用样条曲线，首先严格按照图形中的各个线条弧度调整绘制小羊的最外围轮廓线。然后绘制内部小的图形构件，并通过利用“阵列”等相应命令完成图形的环化，最终绘制出图11所示的完美图形。

图 12：这道题比较简单，因为通过观察可以发现这个图案是对称的，只要把整个图案用辅助线分成4*4的格子，再把其中一个格子画好，再用镜像复制，把总体的样式画出来，最后进行细节处的修改就完成了。不过因为个人的技术问题，所以画出来的图案与标准有些区别，就是把原来的心形图案拉长了一点，显得有点难看。不过总体来说这道题并不难。

图13 ：这个道题与上一道差不多，都是属于对称图案，不过内部

的细节比之前那道要复杂，所以难度也大一点。实际上可以先画4

个半径成规则递减的同心圆，然后再在适当的地方把线条打断，就

可以初步完成，然后再进行内部细节的绘制。我认为这道题主要的难度在于没有给出尺寸，所以需要自己把握。如果没有把握好尺寸，画出来的图就比较难看，特别是内部的细节，如果尺寸错了，那么镜像之后的图案就会显得很不工整，影响整体质量，所以应该注意。

图14：这个设计题是我所绘制图形中最为繁琐的图形。图形弧度大小不一，宽度差异明显在一定程度上增加了图形的绘制难度。绘图中，我首先通过利用样条曲线，按照图形的大致形状，确定样条曲线个夹点的大致位置，并最终设置曲线闭合。然后通过对相应各夹点位置的调整，及夹点优化编辑（添加或删除控制点），来完成对原图形的磨合。并通过相应的填充、修剪命令最终得到图14

图 15：不得不说，这道题相当难，因为它内部的图案相当复杂，但它也属于对称图形，我用辅助线把整个图形划分成8个等面积的区域，所以只要画出word/media/image16.gif个图案就算完成大部分工作了。但这word/media/image16.gif个图案也不简单，因为基本上是一条条曲线，所以为了美观，我是用圆弧一点一点画，连接并修改弧度，而左上角的那个小图形我是画了三个规则分布的圆，然后打断线条，修改完成的。当然最后的上色也不算容易，有时为了上色而不得不对图案进行修改，当然都少不了向同学求助，最后总算是完成了这个图案。

图 16：就总体来说，这是最复杂的一题，虽然老师已经把脸部的轮廓画好了，但依旧不容易。我和搭档分工，我来画内部细节，他来上色。不过幸亏这个脸谱是左右对称的，所以可以省不少力。这个脸谱主要难在细节图案的绘制,因为京剧脸谱以复杂著称，特别是面部的许多线条都是不规则的，无法直接画出，所以要以极大的耐心将图案描出，很费事。和之前的题一样，我也是用圆弧一点点连接，修改弧度，观察绘制效果并加以修改，绘制完左半边脸后用镜像复制到右边就算初步完成了。接下来便交给我的搭档上色，当然上色的过程也挺复杂，因为镜像过去的那半边脸有一定的误差，会影响到上色的效果，所以需要根据上色的效果进行修改。经过反复的修改，才得到最终的成图。

总结：回顾起此次CAD课程设计，至今我仍感慨颇多。在设计的过程中我和我的搭档遇到了很多问题，可以说得是困难重重，当然这毕竟是我们第一次做的，一切都在预料之中，但最终在我们的耐心的思考和专研下，最终仍旧圆满的完成了此次课程设计的所有任务，心中也由此充满了成就感和自豪感。除此之外，在设计的过程中我还发现了自己的诸多不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如样条曲线的夹点编辑、图案（颜色）的填充技巧等等……的确，在这两天的CAD课程设计期间，可以说得是苦多于甜，但着实也让我学到很多很多的的东西。不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所未曾提及的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，才能提高自已的技能，增强自已的竞争力。最后感谢老师为我们提供这次CAD技能实战的机会，并希望老师在以后的课程安排中，将课程设计这一模式延续并推广至其他各学科的教学中去。