第4章 手柄和扳手的绘制

第4章 手柄和扳手的绘制

知识目标：

z 圆弧、椭圆、多边形、修剪、镜像、偏移和圆角等命令的使用。 z 平面图形的绘制方式。

技能目标：

z 掌握各种的命令的使用。

z 掌握绘制平面图形的方法和技巧。

项目案例导入：绘制如图4.1、4.2所示手柄和扳手的平面图形

绘制此平面图形需要执行圆弧连接操作，因此要使用一些圆弧、椭圆、多边形、修剪、镜像、偏移和圆角等命令，本章根据绘制此图的要求介绍部分绘图和编辑命令。

图4.1 手柄图形

图4.2 扳手图形

4.1 基础知识

本节主要介绍圆弧、椭圆、多边形、修剪、镜像、偏移和圆角等命令，读者可以在学习的过程中认

1 1

真思考如何快速绘制图形，如何合理利用AutoCAD的各种命令。 4.1.1 圆弧、多边形命令

1 圆弧命令

圆弧也是AutoCAD中的常见对象，根据圆弧的绘制条件的不同，AutoCAD 2009提供了10种绘制圆弧的方式，这些方式是基于圆心和直径(或半径)以及与绘制圆弧的相关的参数点来绘制圆弧。

圆弧命令的打开方式如下。

z 菜单命令：【绘图】|【圆弧】|【圆弧的子菜单】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【绘图】圆弧按钮。

绘图工具栏：。

z 命令行：输入arc后按Enter键或空格键。 菜单圆弧命令或【功能区】的圆弧按钮倒三角时候，有11种选择，是10种绘制圆弧的方式，最后一种是绘制连续相切的圆弧，可以根据需要分别选择不同的绘制方式。

执行圆弧的命令的时候，则在命令行出现如下提示信息。

圆弧命令中各选项说明如下。

z 圆心(C)：指定圆弧所在圆的圆心。

z 端点(E)：使用圆心点，从起点向端点逆时针方向绘制圆弧。

其圆弧的方向由起点和端点的方向确定，圆弧沿着起点开始到端点确定的位置逆时针旋转。

在执行起点→端点→半径命令绘制圆弧的时候，在确定起点和端点后，若输入半径为正值，圆弧的圆心角小于180°；若输入半径为负值，则圆弧的圆心角大于180°。

提示：如果绘制与直线相切的圆弧，或者绘制与圆弧相切的直线，在绘制前一对象后，执行下一命令，

起始点不需指定点，按Enter键，则可以自动找到上一命令结束的终止点，圆弧和直线之间的连接则自动相切。

实例4.1 绘制如图4.3所示的图形。

命令: arc

指定圆弧的起点或 [圆心(C)]：指定圆弧的第一个点为起点。

指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]: 指定圆弧的第二个点是圆弧线上的一个点。 指定圆弧的端点: 指定圆弧的第三个点是圆弧终点。

图4.3 圆弧练习

操作步骤如下：

① 调用直线命令画AB线段长80。

② 画BC线段时，调用圆弧命令后，直接按Enter键，自动捕捉B点，且与AB相切，输入C点的相对坐标(@-20,20)，则绘制出圆弧BC。

③ 调用直线命令画CD线段长20，然后利用捕捉、极轴绘制直线EF，结束直线命令。 ④ 利用起点、端点、半径绘制DE圆弧。注意要逆时针方向找点，确定圆弧的方向。

2 2

⑤ 利用此等方法依次画出其余线段。

提示：画JK、ML、ON圆弧时可采用圆弧(起点、端点、半径)的方式绘出圆弧，但要注意在选择起点

时要考虑到圆弧默认的旋转方向是逆时针。绘制IQ、PQ圆弧也可以用(起点、端点、半径)的方式绘出圆弧，但是Q点则要用相对坐标来确定。

实例4.2 绘制如图4.4所示的图形。

图4.4 圆弧图形

操作步骤如下：

① 调用直线命令画水平线段长22。

② 调用起点—端点—半径圆弧命令后，先捕捉直线左端点，然后捕捉右端点，输入半径数据-25。 ③ 继续使用起点—端点—半径圆弧命令，同步骤2，输入半径数据-42，完成图形绘制。 2 多边形命令

创建多边形是绘制等边三角形、正方形、五边形、六边形等图形的简单方法，可创建具有3～1024边的正多边形。

polygon命令提供了创建规则多边形(例如等边三角形、正方形、五边形、六边形等)的有效方法，可以使用分解(explode)命令将生成的多段线对象转换为直线对象。

多边形命令的执行方式。

z 菜单命令：【绘图】|【正多边形】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【绘图】正多边形按钮。

绘图工具栏： 。

z 命令行：输入polygon后按Enter键或空格键。 执行正多边形命令后，命令行出现如下提示。

命令: _polygon 输入边的数目 <4>：输入多边形的边数 指定正多边形的中心点或 [边(E)]：指定中心点或输入选项； 输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)] ：确定选项 指定圆的半径：指定圆的半径。

正多边形命令选项说明如下。

z 边(E)：通过指定第一条边的端点来定义正多边形，按照逆时针方向绘制。

z 内接于圆(I)：指定外接圆的半径，正多边形的所有顶点都在此圆周上。用鼠标指定圆周的半

径，决定正多边形的旋转角度和尺寸。指定半径值点即为当前位置绘制正多边形的底边端点。 z 外切于圆(C)：指定从正多边形中心点到各边中点的距离；用鼠标指定半径，决定正多边形的

旋转角度和尺寸。 指定半径值点即为当前位置以绘制正多边形的底边的中点。 实例4.3 绘制如图4.5所示的图形。

3 3

图4.5 平面图形

操作步骤如下。

① 调用圆命令绘制半径为15的粗实线圆。

② 执行正多边形命令，以Φ30圆心为中心，选择内接于圆方式，绘制正三角形，其半径为圆的上象限点。

③ 执行正多边形命令，以Φ30圆心为中心，选择外切于圆方式，绘制正六边形，其半径为圆的上象限点。

④ 执行正多边形命令，绘制正五边形，选择边【E】的方式绘制，选择六边形的边，注意两个端点要按顺时针选择。连续绘制6次。

⑤ 利用三点绘制圆的方式，选择三个正五边形的顶点，绘制圆。

⑥ 执行正多边形命令，以Φ30圆心为中心，选择外切于圆方式，绘制正方形，其半径为外圆的上象限点。 4.1.2 偏移、镜像命令

1 偏移命令

偏移命令用于创建与选定对象平行且形状相同的新对象。偏移圆或圆弧可以创建更大或更小的圆或圆弧，取决于向哪一侧偏移。偏移的对象必须是一个实体。

可偏移的对象有：直线、圆弧、圆、椭圆、椭圆弧(形成椭圆形样条曲线)、二维多段线、构造线(参照线)和射线、样条曲线。

偏移命令的打开方式如下。

z 菜单命令：【修改】|【偏移】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【修改】偏移按钮。

修改工具栏： 。

z 命令行：输入offset后按Enter键或空格键。

执行偏移命令的时候，则在命令行出现如下提示信息。

命令: _offset

当前设置: 删除源=否 图层=源 OFFSETGAPTYPE=0 指定偏移距离或 [通过(T)/删除(E)/图层(L)] <通过>: 选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:

指定要偏移的那一侧上的点，或 [退出(E)/多个(M)/放弃(U)] <退出>: 选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:

偏移命令中的选项说明如下。

z 指定偏移距离：可以输入值或使用鼠标指定两点的距离。 z 指定要偏移的那一侧上的点：在要偏移的一侧任意指定一点。

z 通过(T)：输入T后按Enter键，在要偏移的一侧指定要偏移到的一点。

4 4

删除(E)：输入E后按Enter键，确定是否删除源对象。

z 图层(L)：输入L后按Enter键，确定偏移对象用当前层还是源对象层。 偏移多段线和样条曲线的特例：如果二维多段线和样条曲线在偏移距离大于可调整的距离时将自动进行修剪，如图46所示。

z

原图 偏移后的图

图4.6 自动修剪偏移

2 镜像命令

镜像是将对象以某一直线为对称轴创建对称复制的图像。

镜像对于创建对称对象非常有用，因为可以快速地绘制一半对象，然后将其镜像，而不必绘制完整对象。执行镜像命令，要指定临时对称轴，可以在绘图窗口指定两点，其连线作为对称轴，选择是删除源对象还是保留源对象。

镜像命令的打开方式如下。

z 菜单命令：【修改】|【镜像】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【修改】镜像按钮。

修改工具栏： 。

z 命令行：输入mirror后按Enter键或空格键。 执行命令后，在命令行出现如下提示。

选择对象: 使用对象选择方法并按Enter键结束命令 。 指定镜像线的第一点: 指定点 (1) 。 指定镜像线的第二点: 指定点 (2) 。

要删除源对象吗？ [是(Y)/否(N)] <否>: 输入 y 或 n，或按Enter键。

要处理文字对象的镜像特性，需要使用 MIRRTEXT 系统变量。MIRRTEXT 默认设置是1(开)，这将导致文字对象同其他对象一样被镜像处理。MIRRTEXT 设置为0(关)时，文字将不进行反转，如图4.7所示。文字的输入将在后面介绍。

MIRRTEXT＝0镜像 原图 MIRRTEXT＝1镜像

图4.7 镜像文字

4.1.3 修剪、圆角命令

1 修剪命令

可以通过修剪命令使对象与其他对象的边相接，选择的剪切边与修剪对象相交，将对象修剪至剪切边的交点。如果未指定边界并在“选择对象”提示下按Enter键，则所有显示的对象都将成为潜在边界。

修剪命令的打开方式如下。

5 5

z z z

菜单命令：【修改】|【修剪】。

【功能区】选项板：【常用】|【修改】修剪按钮

。

修改工具栏： 。

z 命令行：输入trim或tr后按Enter键或空格键。 执行命令后，在命令行出现如下提示。

命令: _trim

当前设置:投影=UCS，边=无 选择剪切边...

选择对象或 <全部选择>：选择一个或多个对象后按Enter键，或者按Enter键选择所有显示的对象作为剪切的边界。

选择要修剪的对象，或按住 Shift 键选择要延伸的对象，或[栏选(F)/窗交(C)/投影(P)/边(E)/删除(R)/放弃(U)]：选择对象或输入选项来指定一种对象选择方法来选择要修剪的对象。如果有多个可能的修剪结果，那么第一个选择点的位置将决定结果。

其中选项的含义如下。

z 要修剪的对象：指定修剪对象。可以选择多个修剪对象，按Enter键退出命令。 z 按住 Shift 键选择要延伸的对象：延伸选定对象而不是修剪它们，此选项提供了一种在修剪和

延伸之间切换的简便方法。

z 栏选(F)：选择与选择栏相交的所有对象。

z 窗交(C)：选择矩形区域内部或与之相交的对象。 z 投影(P)：指定修剪对象时使用的投影方法。

z 边(E)：确定对象是在另一对象的延长边处进行修剪。 2 圆角命令

在机械零件中有圆角过渡等工艺结构，AutoCAD 2009软件中有圆角命令，可以用指定半径的圆弧将两个对象连接，并与之相切。内圆角与外圆角均可使用fillet(圆角)命令创建。

可以进行圆角的对象有：圆弧、圆、椭圆、椭圆弧、直线、多段线、射线、样条曲线、构造线和三维实体等。

圆角命令的打开方式如下。

z 菜单命令：【修改】|【圆角】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【修改】圆角按钮。

修改工具栏： 。

z 命令行：输入fillet后按Enter键或空格键。 执行圆角命令后，命令行出现如下提示。

命令: _fillet

当前设置: 模式 = 当前修剪模式，半径 = 当前半径值

选择第一个对象或 [放弃(U)/多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(M)] ：选择创建二维圆角中的第一个对象。 选择第二个对象，或按住 Shift 键选择要应用角点的对象：选择创建二维圆角中的第二个对象或按住 Shift 键选择第二个对象，使两延伸直线相交。

提示：如果选择直线、圆弧或多段线，它们的长度将自动进行调整以适应圆角弧度。

选项说明如下。

z 多段线(P)：在二维多段线中两条线段相交的每个顶点处插入圆角弧。 z 半径(R)：定义圆角弧的半径。

z 修剪(T)：控制 fillet 是否将选定的边修剪到圆角弧的端点。 z 多个(M)：连续多次执行同一半径的圆角。

提示：选择对象可以为平行直线、参照线和射线圆角。若在平行直线之间圆角，圆角直径为平行线之间

的距离。

6 6

4.1.4 合并命令

合并命令是将几个对象合并，以形成一个完整的对象，选择源对象可以是一条直线、多段线、圆弧、椭圆弧或样条曲线等。

合并命令的打开方式如下。

z 菜单命令：【修改】|【合并】。

z z

【功能区】选项板：【常用】|【修改】合并按钮。

修改工具栏：。

z 命令行：输入join或j后按Enter键或空格键。

执行命令后，在命令行提示选择源对象，根据选定的源对象不同，其后续选择也不同。 z 源对象为一条或多条直线：选择的直线对象必须共线，对象之间可以有间隙。

z 源对象为多段线：选择对象可以是直线、多段线或圆弧。对象之间不能有间隙，并且必须位

于与 UCS 的 XY 平面平行的同一平面上。

z 源对象为圆弧：选择对象为圆弧，以合并到源，圆弧对象必须位于同一假想的圆上，它们之

间可以有间隙；或执行[闭合(L)]选项可将源圆弧转换成圆。 提示：合并两条或多条圆弧时，将从源对象开始按逆时针方向合并圆弧。

z

源对象为椭圆弧：选择对象为一个或多个椭圆弧，以合并到源，椭圆弧必须位于同一假想的椭圆上，它们之间可以有间隙；或执行[闭合(L)] 选项可将源椭圆弧闭合成完整的椭圆。

提示：合并两条或多条椭圆弧时，将从源对象开始按逆时针方向合并椭圆弧。

z

源对象为样条曲线：命令行提示为“选择要合并到源的样条曲线：”。

选择对象为一条或多条样条曲线。样条曲线对象必须位于同一平面内，并且必须首尾相连(端点到端点放置)，对象之间不能有间隙。

4.2 绘制实例

4.2.1 手柄的绘制

绘制如图4.1所示的手柄的平面图形。

分析：图4.1的图形中上下部分基本一样，可以绘制一半，然后用镜像命令绘制全部图形。 步骤如下：

(1) 利用建立的样板文件，新建文件“手柄”。

(2) 将中心线图层转换为当前层，调用直线命令绘制长度约为100mm的中心线。

(3) 将粗实线图层转换为当前层，调用直线命令绘制手柄的左外轮廓，如图4.8所示。

图4.8 手柄左外轮廓

(4) 继续调用圆弧(起点、端点、角度)命令绘制圆弧，起点为上端点，由于角度以逆时针方向为正，所以角度为－90°；调用圆的命令，绘制右端的圆，如图4.9所示。

7 7

图4.9 绘制圆弧和圆

(5) 执行偏移命令，将中心线向上偏移15mm作为辅助线，利用相切、相切、半径的方式绘制圆，注意切点的位置为大约相切处，如图4.10所示。

图4.10 绘制R50圆

(6) 执行修剪命令，修剪并删除辅助线后图形如图4.11所示。

图4.11 修剪后图形

(7) 执行圆角命令，将圆角半径设置为12mm，采用修剪的模式，圆角后图形如图4.12所示。

图4.12 圆角后图形

(8) 执行镜像命令，将中心线上面的对象全部选择，以中心线为镜像线，镜像后图形如图4.13所示。

图4.13 镜像后图形

(9) 执行合并命令，将左侧的竖线分别进行合并；然后执行圆命令，利用对象追踪的方式确定φ 5圆的圆心位置，绘制φ 5圆。最终效果如图4.14所示。

8 8

图4.14 手柄成形

4.2.2 扳手的绘制

绘制如图4.2所示扳手图形。

分析：图4.2所示图形主要是圆弧连接，可以绘制圆，利用修剪命令，将多余部分剪除，其余利用圆角命令绘制。

步骤如下：

(1) 利用建立的样板文件，新建文件“扳手”。

(2) 选择中心线图层用直线命令绘制约175mm长的水平细实线和相距132mm的竖直中心线，确定

图形的基准位置，如图4.15所示。

图4.15 绘制基准线

(3) 选择粗实线图层用圆命令在右端绘制半径为14mm和直径为15mm的圆，在左端绘制半径为

44mm的圆，转换为细实线图层，绘制直径为44mm的细实线，如图4.16所示。

图4.16 绘制已知圆

(4) 选择粗实线图层执行多边形命令，在左端绘制正六边形，捕捉端点执行圆命令在右端绘制半径为

22mm的两个圆；执行偏移命令，将水平中心线向上、下均偏移22mm，然后执行直线命令，捕捉交点和切点绘制两条直线，如图4.17所示。

图4.17 绘制中间图线

(5) 删除偏移的中心线，执行修剪命令，剪切多余图线，如图4.18所示。

9 9

图4.18 整理图形

(6) 执行圆角命令，圆角半径为33mm和22mm，修剪模式为不修剪，得到如图4.2所示图形。

4.3 拓展训练

4.3.1 绘制圆弧连接图形

绘制如图4.19所示的圆弧连接图形。

图4.19 圆弧连接

分析：根据此圆弧连接图形，先绘制下面矩形，再利用【捕捉自】方式，绘制上面的圆，其余需要利用制图讲述圆弧连接的方式绘制，找到圆心，绘制圆，将多余的图线修剪掉。

步骤如下：

(1) 利用建立的样板文件，新建文件“圆弧连接”。

(2) 选择粗实线图层用直线命令绘制矩形，如图4.20所示。

图4.20 绘制矩形

(3) 选择粗实线图层，用圆心—半径的圆命令，绘制直径为16mm、32mm和半径为20mm的圆，

第一个圆利用【捕捉自】方式，以左下角点A为基点，偏移为(@15，60)，其余捕捉圆心绘制圆，如图4.21所示。

1010

图4.21 绘制已知圆

(3) 选择辅助线图层，执行圆心—半径的圆命令，利用制图讲述圆弧连接方式，先绘制辅助圆，求出

连接圆弧的圆心，如图4.22所示。

图4.22 绘制辅助线

(4) 选择粗实线图层，执行圆心—半径圆命令，在R56圆心处绘制R56圆；执行起点—圆心—端点

圆弧命令，绘制R36圆弧，起点为矩形左上角点，圆心为标注R36圆心点，端点为捕捉R20圆心；做R35与R56圆心连线为辅助线，与绘制粗实线R56圆的交点为切点，执行起点—圆心—端点圆弧命令，绘制R35圆弧，起点为求做的切点，圆心为标注R35圆心点，端点为矩形右上角点；如图4.23所示。

1111

图4.23 绘制连接圆弧

(5) 关闭辅助线图层，或者删除辅助线，执行修剪命令，剪掉多余圆弧，并且换为中心线图层，用对

象追踪模式，绘制中心线，得到如图4.19所示图形。 4.3.2 绘制组合体视图。

绘制如图4.24所示组合体的视图。

首先要对图形进行分析，确定绘制方法。

图4.24 组合体的立体

分析：此立体是组合体，其竖孔均为通孔，前凸台孔到中心，后面不通。要绘制其三视图，因此需要确定主视图方向，以右下角为主视图方向，然后确定各个视图在图形界限的位置，然后根据其距离数值，绘制三视图。读者可以根据讲述的步骤，采用绘图命令直接绘制，或者利用已经绘制好的图线，执行镜像、偏移和圆角命令来绘制图形。

步骤如下：

(1) 选择建立的样板文件新建一个文件，保存文件。

(2) 确定俯视图位置，选择合适图层，利用直线命令绘制已知线段和中间线段，如图4.25所示。

1212

图4.25 绘制俯视图部分线段

(3) 选择粗实线图层，执行直线命令，采用对象捕捉的方法，捕捉与圆的切点，绘制切线，病直线修剪命令，删除多余的线条，最后补画修剪后剩余的虚线，如图4.26所示。

图4.26 俯视图

(4) 利用对象捕捉和极轴追踪方式绘制主视图，先绘制已知线段和中间线段，然后绘制其他连接线段，注意左底板、右凸耳结构以及肋板与圆柱的交线的画法，需要用对象捕捉追踪和极轴追踪方式绘制，如图4.27(a)(b)(c)所示；执行修剪命令，将肋板绘制的斜线按住Shift键，进行延伸到肋板与圆柱面的交线上，如图4.27(d)所示。

1313

（a） （b）

（c） （d）

图4.27 绘制主俯视图对应关系

(5) 执行修剪命令，剪除多余线条，补画其他图线，完成主视图绘制，如图4.28所示。

图4.28 主视图

(6) 按照对应关系，绘制左视图；先绘制已知线段和中间线段，然后利用对象捕捉追踪和辅助线，绘制其他线段，如图4.29所示，截交线和相贯线可以用三点圆弧命令绘制。

1414

图4.29 绘制主视图和辅助线

(7) 整理图形，删除辅助线，最后得到三视图，如图4.30所示。

图4.30 绘制主视图外框

4.4 本章小结

本章主要介绍AutoCAD的部分绘图和编辑命令的使用方式，读者需要加强练习，熟能生巧，在做练习的过程中，熟悉各种命令的使用。

圆弧：是绘制图形的基本命令，共11中选用方式，读者可以根据不同的条件，选用不同的绘制方式，对于连续绘制，可以自动捕捉上次绘制的图线，且两条图线相切，读者可以自己试一下，不管前面绘制的是直线还是圆弧，均可相切。

多边形：可以快速绘制需要的正多边形，且可以根据不同的需求，选用不同的绘制方式。

偏移：此命令是基本编辑命令，是复制命令的另一种使用方式，在绘制图形的时候常常使用，可以连续多次偏移，对于直线、圆、圆弧等对象都可进行偏移，且对于圆、圆弧等自动放大半径，且可以偏移到规定距离，或者到要求位置处。

1515

镜像：也是复制对象的另一种方式，对于对称图形，在绘图的过程中使用，会起到事半功倍的作用。 修剪：可以在一个或多个对象定义的边上精确地修剪对象，修剪的边界可以是直线、圆弧、圆以及文字等，被修剪的对象包括线段、圆弧、圆等，同时可以按住Shift键，可以将对象延伸到边界。

圆角：是用一段圆弧在两视图之间光滑过渡，只要两条图线之间距离，能够与给定的半径的圆弧相切，就执行直线圆角命令。圆角半径决定圆角弧度的大小，如果半径为0，将延伸或剪切选择的两个实体对象形成直线角，如果半径过大，超出实体之间的范围，将不能执行操作。

4.5 思考与练习

1．思考题

(1) 圆弧命令的使用方式有那些？

(2) 多边形有哪些绘制方式？根据什么条件选择不同绘制方式？ (3) 偏移命令怎样指定偏移的位置？ (4) 镜像命令一般用于什么情况？

(5) 修剪命令中可以作为边界和被修剪的对象有哪些？ (6) 圆角命令中半径为0时，会出现什么情况？

2．训练题

(1) 绘制下列的平面图形。

习题图1

习题图2

习题图3

习题图4

1616

习题图5

习题图6

习题图7

(2) 绘制下列轴测图的三视图。

1717

习题图8

习题图9

1818