Основы создания 3D-моделей и чертежей с использованием системы AutoCAD 2018

Основы создания  

3D-моделей и чертежей  

с использованием системы  

AutoCAD 2018

Учебное пособие

Под редакцией канд. техн. наук, доцента В.И. Серегина

Федеральное государственное бюджетное  

образовательное учреждение высшего образования  

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  

(национальный исследовательский университет)»

ISBN 978-5-7038-5232-3

УДК 004.92
ББК 30.2-5-05 
 
О-75 

Издание доступно в электронном виде по адресу
https://bmstu.press/catalog/item/6491/

Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация»
Кафедра «Инженерная графика» 

Рекомендовано Научно-методическим советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 

Авторы:

Т.П. Бондарева, Л.И. Головачева, В.И. Серегин,

Н.Г. Суркова, Н.А. Федоритенко

О-75

  
Основы создания 3D-моделей и чертежей с использованием системы 
AutoCAD 2018 : учебное пособие / [Т. П. Бондарева и др.] под ред. канд. техн. 
наук, доцента В. И. Серегина. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Бау-
мана, 2020. — 166, [2] с. : ил.

ISBN 978-5-7038-5232-3
Рассмотрены базовые вопросы, связанные с использованием системы автома-
тизированного проектирования AutoCAD для построения графических изображе-
ний, электронных геометрических моделей и выполнения электронных чертежей 
деталей.
Учебное пособие полностью соответствует программе дисциплины «Инже-
нерная графика», читаемой в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по программам ба-
калавриата и специалитета по направлениям подготовки 15.03.01 «Машинострое-
ние», 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», 22.03.01 «Материалове-
дение и технология материалов», 27.03.01 «Стандартизация и метрология», 09.03.01 
«Информатика и вычислительная техника». Пособие может быть полезно для пре-
подавателей и инженеров, начинающих работать в системе AutoCAD.

УДК 004.92
ББК 30.2-5-05

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020
© Оформление. Издательство  
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 

Предисловие

Дисциплину «Инженерная графика» студенты изучают в первом семе-
стре обучения параллельно с дисциплинами «Начертательная геометрия» и 
«Проекционное черчение». Совмещение этих дисциплин дает возможность 
обучающимся не только повторять и закреплять знания, полученные на се-
минарах по инженерной графике, но и развивать пространственное вообра-
жение, создавая 3D-модели вычерчиваемых деталей.
Целью курса «Инженерная графика» является самостоятельное освое-
ние правил работы в программе AutoCAD, созданной компанией Autodesk 
(США). 
Описание всех процедур в учебном пособии выполнено на базе про-
граммы AutoCAD 2018, настройки выбраны по умолчанию. 
В главе 1 пособия изложены основы двухмерного моделирования 
в программе AutoCAD. Приведены алгоритмы и способы решения задач, 
в которых требуется выполнить геометрические построения на плоскости. 
Рассмотрены вопросы настройки среды для создания чертежа, построения 
графических изображений и их редактирования, нанесения размеров на 
чертеже. Теоретический материал сопровождается примерами для лучшего 
понимания и закрепления учебного материала. Среди прочих рассмотрен 
пример создания параметрического чертежа плоского контура.
Глава 2 посвящена приемам поэлементного моделирования твердотель-
ного пространственного объекта с использованием логических операций 
различного типа в программе AutoCAD. Уделено внимание построению как 
простых твердотельных объектов, так и сложных объектов, состоящих из 
более простых, приведены конкретные примеры. В качестве моделируемых 
объектов рассмотрены четыре детали: призма, пирамида, шар и основа-
ние. Показана последовательность автоматизированного создания чертежей 
с использованием твердотельных моделей. Приведены правила построения 
видов, простых разрезов, соединений вида и разреза на одном изображении, 
нанесения размеров на чертеже.
При описании примеров довольно подробно изложены действия ко-
манд. В последующем изложении действия тех команд, которые были рас-
смотрены ранее, приведены кратко или только отмечена необходимость их 
применения. В связи с этим при самостоятельной работе с материалом по-
собия рекомендуется выполнять задания последовательно.
По окончании курса студент должен уметь настраивать рабочую среду 
программы AutoCAD, создавать 3D-модели деталей и их чертежи.

Введение

Внедрение компьютеров в образовательный процесс значительно упро-
щает проблему создания чертежно-конструкторской документации. В со-
временных условиях все больше используется трехмерное моделирование 
технических объектов с последующим автоматизированным построением их 
чертежей. Для создания конструкторской документации вручную требуется 
больше времени, и эффект оказывается малым.
Таким образом, выпускники вузов должны уметь работать с графиче-
скими системами, позволяющими как создавать чертежно-конструкторскую 
документацию, так и решать задачи трехмерного графического моделирова-
ния.
Программа AutoCAD, разработанная компанией Autodesk (США), по-
зволяет выполнять двух- и трехмерное автоматизированное проектирование 
объектов. Она включает в себя полный набор средств, обеспечивающих по-
строение моделей, в том числе работу с произвольными формами, создание 
и редактирование двух- и трехмерных моделей поверхностей и тел, эффек-
тивные средства выпуска рабочей документации.

Рис. В1. Первое окно программы AutoCAD 2018:

1 — кнопка создания первого чертежа или выбор необходимого 
шаблона из списка; 2 — список последних чертежей, с которыми 
работали на данном компьютере; 3 — кнопка открытия чертежа 

Введение

AutoCAD относится к интерактивным программам графики и использу-
ется как средство выполнения графических работ по машиностроительному 
черчению, архитектуре, строительству и промышленному дизайну.

Начало работы в программе AutoCAD 2018 

После запуска программы AutoCAD 2018 открывается ее окно (рис. В1). 
Перейдем к рассмотрению элементов интерфейса. 

Основные элементы интерфейса 

На рис. В2 приведены основные элементы интерфейса программы 
AutoCAD. 

Рис. В2. Рабочее окно программы AutoCAD:

1 — обозреватель меню; 2 — панель быстрого доступа; 3 — строка 
заголовка; 4 — лента; 5 — ViewCube (Видовой куб); 6 — панель 
навигации; 7 — командная строка; 8 — строка состояния 

Рассмотрим эти элементы подробнее.

Обозреватель меню

Позволяет выполнить поиск команд, просмотреть последние докумен-
ты и воспользоваться общими инструментами для создания, открытия или 
публикации чертежа.

Введение

Панель быстрого доступа 

Панель команд, в которой сгруппирован набор наиболее часто исполь-
зуемых команд.

Строка заголовка 

В ней отображается текущее имя файла.

Лента 

Элемент интерфейса Лента (рис. В3) имеет сверху кнопки-надписи, ко-
торые называются Вкладками. Каждая вкладка состоит из Панелей. Назва-
ния панелей написаны снизу. Каждая панель содержит кнопки команд.

Рис. В3. Элемент интерфейса Лента:

1 — вкладка; 2 — панель 

В процессе работы можно включать и отключать некоторые панели Лен-
ты, тем самым высвободив место для других панелей. Чтобы управлять па-
нелями, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши по любой вкладке Ленты 
и в появившемся меню выбрать пункт Панели, отметить «галочкой» наи-
менование нужной панели или снять «галочку» с ненужной, отключив ее. 
Аналогичным способом можно управлять вкладками.
Используя строку быстрого доступа, включить Строку меню, привычную 
для глаза по классическому виду AutoCAD.
С помощью некоторых панелей Ленты можно получить доступ к диа-
логовым окнам, относящимся к данной панели. Для отображения соответ-
ствующего диалогового окна необходимо щелкнуть по кнопке его вызова, 
обозначенной стрелкой в правом нижнем углу панели (рис. В4). 
Для управления видами чертежа можно использовать также инструмент 
ViewCube (Видовой куб) и Панель навигации. По умолчанию они располага-
ются в правой верхней части рабочей области.
С помощью инструмента ViewCube (Видовой куб) (рис. В5) можно пере-
ходить от стандартных видов к изометрическим, и наоборот. 
На панели навигации (рис. В6) расположены инструменты для просмо-
тра видов чертежей. 

Введение

Рис. В6. Панель навигации

Охарактеризуем инструменты панели навигации. 

Штурвалы 
 — позволяют перемещаться относительно модели и раз-
личным образом ориентировать ее в зависимости от конкретных задач.

Панорамирование 
 — используется для перемещения вида в плоскости 
чертежа. По команде ПАН появится курсор в виде «руки». Курсор-«руку» 
можно расположить в любом месте чертежа, нажать левую кнопку мыши 
и, не отпуская ее, буксировать чертеж в нужном направлении и на нужное 
расстояние. Чтобы закончить выполнение команды, следует нажать клави-
шу <Enter> или <Esc> либо просто щелкнуть правой кнопкой мыши.

Зуммирование 
 — позволяет изменять экранное увеличение или 
уменьшение видимого размера объектов. 
Команда Zoom (Показать) имеет много режимов исполнения. Наиболее 
часто используют следующие режимы:

•• Рамка — позволяет увеличить выбранную Рамкой область чертежа на 
всю рабочую область.

•• Предыдущий — возвращает предыдущее изображение.

•• Все — автоматически задает увеличение, при котором в рабочую область 
экрана вписывается все изображение с заданными пределами чертежа.

Орбита 
 — поворачивает текущий вид вокруг модели относительно 
фиксированной точки вращения. 

3Dconnexion 
 — набор инструментов навигации, используемых 
для изменения ориентации текущего вида модели с помощью 3D-мыши 
3Dconnexion.
Аниматор движения 
 — позволяет демонстрировать объект в движе-
нии с помощью последовательности созданных снимков.

Рис. В4. Кнопка запуска диалогового 
окна (выделена рамкой)

Рис. В5. Видовой куб

Введение

Командная строка

Командная строка является одним из основных элементов интер-
фейса, где отображаются все вводимые команды, значения и подсказки. 
В AutoCAD, используя динамический курсор, можно отключить командную 
строку нажатием клавиш <CTRL+9>, высвободив тем самым дополнитель-
ное место для чертежа на экране. Включить командную строку можно также 
с помощью сочетания клавиш <CTRL+9>.

Строка состояния 

Строка состояния состоит из двух частей: левой и правой. В левой части 
отображаются координаты курсора в трехмерной пространственной декар-
товой системе координат (т. е. координаты по осям x, y и z). В правой ча-
сти находятся кнопки, каждая из которых позволяет включать и отключать 
определенный режим черчения (рис. В7). 

Рис. В7. Строка состояния

Основные типы документов 

Все документы в программе AutoCAD хранятся в файлах с расширением 
.dwg. Кроме того, в AutoCAD используются следующие расширения файлов:

•• .dws — файлы стандартов со стандартными определениями именован-
ных объектов чертежа. Можно проверять соответствие стандартам имен 
слоев, типов линий, текстовых и размерных стилей;

•• .dwt — файлы шаблонов с необходимыми настройками чертежа;

•• .dxt — файлы чертежей в простом текстовом формате (используются как 
формат обмена файлами чертежей).

Управление видами чертежа 

Для управления масштабом изображения чертежа или модели можно 
использовать колесико мыши. Зуммирование (увеличение или уменьшение 
объекта) вида выполняют вращением колесика мыши. Чтобы передвинуть 
изображение в окне (команда ПАН), нужно нажать колесико мыши и пере-
мещать ее. Для вращения объекта следует нажать клавишу <Shift> и колеси-
ко мыши и, удерживая их нажатыми, поворачивать объект.
Выполняя те же манипуляции при нажатой клавише <Ctrl>, можно по-
лучить имитацию джойстика.
Если объект не виден на экране, нужно сделать два быстрых щелчка по 
колесику мыши.

Графическая зона 

Графическая зона служит для непосредственного создания и редактиро-
вания чертежей.

Введение

При первом запуске программы вместо однотонного цветового поля бу-
дет представлен лист, разбитый на клетки, которые будут видны только при 
включенном режиме Сетка (рис. В8). Включать и отключать режим Сетка 
можно в строке состояния.

Рис. В8. Кнопка отображения сетки чертежа

В нижней части рабочей области находится одна вкладка Модель и две 
вкладки Лист (рис. В9). 

Рис. В9. Элемент рабочего окна

На вкладке Модель выполняются чертежи объектов и их частей в на-
туральную величину и настраивается в бесконечном пространстве область 
черчения, определяемая размерами будущего чертежа. 
Вкладки Лист обеспечивают доступ к пространству листа, в котором 
создаются чертежи, имеющие виды в раз-
ном масштабе. Чертеж создается на листе, 
размеры которого равны размерам листа бу-
маги в печатающем устройстве. 
Для управления видимостью Панели на-
вигации и инструмента ViewCube (Видовой 
куб) следует перейти на вкладку Вид и на 
панели Инструменты видового экрана нажать 
нужную кнопку (рис. В10).
Таким образом, после рассмотрения 
элементов интерфейса перейдем к изуче-
нию основ моделирования. 

Рис. В10. Панель Инструменты 
видового экрана

Глава 1. ОСНОВЫ ДВУХМЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

1.1. Создание и сохранение файла 

Для создания и сохранения файлов необходимо воспользоваться Обо-
зревателем меню. Чтобы получить доступ и к другим функциям по работе 

с файлами, следует щелкнуть по пиктограмме 
, расположенной в левом 
верхнем углу экрана. При этом откроется меню, содержание которого ана-
логично содержанию стандартного меню Windows-приложений.

Создание нового файла на основе шаблона 

Для того чтобы создать файл, нужно щелкнуть по кнопке Обозрева-
тель меню и выбрать в раскрывшемся меню команду Создать. В следующем 

Рис. 1.1. Диалоговое окно Выбор шаблона