AutoCAD

Tällä sivulla esitellään AutoCAD ja sen perustoiminnot lyhyesti. Ohje perustuu versioon AutoCAD 2005. CAD-pohjaiseen työskentelyyn ei aina tarvita kalliita ohjelmistoja. Esimerkikiksi ProgeCAD 2008 Smart on täysin ilmainen eikä täysi versiokaan maksa maltaita. Täysi AutoCAD maksaa noin 4000 euroa ja LT-versio noin 1300 euroa. LT-versio ei mahdollista kolmiulotteista suunnittelua vaikka kuvia pystyy toki katsomaan kolmiulotteisesti. Lisäksi LT-versiossa on joitain muitakin puutteita täyteen versioon verrattuna.

Muita yleisesti käytössä olevia CAD-suunnittelutyökaluja ovat mm:

• SolidWorks. 3D-mekaniikkasuunnitteluun.
• MicroStation.
• Vertex.

Sivun tekeminen on vielä melkoisesti kesken ja jatkunee aikanaan...

Johdanto

AutoCAD on tietokoneavusteisen suunnittelun standardi, jonka avulla voidaan luoda teknistä dokumentaatiota, kuten rakennuspiirrustuksia, sähkö- ja LVI-piirrustuksia. Suunnittelun kohteena voi olla kokonainen kauppakeskus tai vain tavallinen mutteri.

AutoCAD ympäristöön on saatavilla runsaasti erilaisia tiettyyn käyttötarkoitukseen suunniteltuja ohjelmistoja sekä työkaluja. Näistä mainittakoon lyhyesti muutama:

• MagiCad. LVI-järjestelmien suunnitteluun ja piirtämiseen sekä niihin liittyvään laskentaan. Ohjelmasta on saatavilla versio myös sähkösuunnitteluun ja -piirtämiseen sekä tilamallin määrittelyyn ja lämpöhäviölaskentaan.
• CadiE. Suomalainen sähkösuunnitteluun kehitetty tuoteperhe.

Tässä yhteydessä ei ainakaan toistaiseksi tulla puuttumaan muuhun kuin peruspiirtämiseen AutoCAD -ympäristössä.

Perustoiminnot 

AutoCAD -ympäristö saattaa näyttää ensisilmäyksellä ehkä melko sekavalta, mutta siihen pääsee sisään melko nopeasti. Käytännön harjoittelu on kaikkein paras keino oppia työskentelemään ohjelman parissa.

AutoCAD 2005 työskentely-ympäristö.

Ohjelman keskeiset osat ovat yläreunan valikot, yläreunassa ja sivuilla sijaitsevat työkalurivit, alareunan komentorivi sekä tilarivi. Valikoista sekä toimintojen pikakuvakkeina toimivilta työkaluriveiltä löytyvät kaikki ohjelman toiminnot. Työkalurivit voi muokata haluamaansa muotoon ja niistä kannattaa pitää näkyvissä vain työskentelyn kannalta tarpeelliset.

Ohjelmassa on kaksi näyttötilaa, joista mallinnustila (model) on tarkoitettu varsinaiseen piirtämiseen sekä kuvan tietokoneen ruudulla tarkastelemiseen ja tulostusasettelutila (layout) tulostamiseen. Tulostusasetteluja voi olla useampiakin, mutta mallinnustiloja on vain yksi.

Komentorivin avulla ohjelma keskustelee käyttäjän kanssa. Riville voi antaa minkä tahansa komennon Command-kehotteen perään. Riviltä voi myös lukea työkalujen palauttaman informaation ja sen avulla ohjelma pyytää käyttäjältä myös kaikki tarvittavat lisätiedot. Riville ilmestyy myös komentojen yhteydessä käytettävissä olevat mahdolliset lisätoiminnot. Komentorivin voi avata omaan ikkunaansa painamalla F1.

Tilariviltä löytyvät kohdistimena toimivan ristikon (kuvassa valkoisella) koordinaatit. Huomaa, että ohjelmassa käytetään desimaalipistettä ja x, y sekä z-koordinaatit erotetaan toisistaan pilkulla. Riviltä löytyy myös kahdeksan painiketta, joilla voidaan vaikuttaa mm. kohdistukseen sekä käytettävän koordinaatiston tyyppiin (polar/ortho).

Itse piirtäminen eroaa perinteisistä kuvankäsittelyohjelmista. Photoshopilla piirtämiseen tottuneella saattaa olla aluksi hieman totuttelemista AutoCad-ympäristöön ja päinvastoin. Toiminnot aloitetaan valitsemalla ne valikosta, painamalla pikanäppäintä tai kirjoittamalla komento komentoriville. Toiminto päättyy itsestään, kun se on suoritettu tai se voidaan lopettaa enter-näppäimellä sekä keskeyttää esc-näppäimellä. Edellinen komento voidaan toistaa painamalla välilyöntiä.

Esimerkiksi viivan piirtäminen aloitetaan valitsemalla aluksi viiva-komento, jonka jälkeen annetaan ensimmäinen koordinaatti hiiren klikkauksella tai komentorivin avulla. Tämän jälkeen voidaan antaa viivan loppupiste klikkaamalla tai komentoriville koordinaateilla napa- tai pallokoordinaatistossa joko absoluuttisesti tai suhteellisesti. Absoluuttinen arvo on jokin piste (x,y,z) ja suhteellinen on etäisyys ensimmäiseen pisteeseen (Δx,Δy,Δz). Pallokoordinaatistossa käytetään x- ja y-koordinaattien sijaan etäisyyttä sekä kulmaa (r,α). Käytännössä kaikki koordinaatit on annettava joko komentoriviltä tai kohdistuksen (object snap) avulla.

Useamman objektin valitseminen tapahtuu valitsemalla ensin alueen toinen nurkkaus ja tämän jälkeen vastakkainen nurkkaus. Valittaessa oikealta vasemmalle tulee valituksi kaikki objektit, jotka osuvat valinnan alueelle edes osottain. Vastaavasti vasemmalta oikealle valintaan tulee mukaan vain alueelle kokonaan mahtuvat objektit. Valintaan voidaan lisätä objekti sitä klikkaamalla ja vastaavasti poistaa klikkaamalla shift-näppäin pohjassa.

Valittuihin objekteihin ilmaantuvat ns. kahvat, jotka ovat keskeisissä pisteissä olevia neliöitä. Esimerkiksi viivalla on kahva keskipisteessä sekä molemmissa päätepisteissä. Kahvan voi aktivoida klikkaamalla, jonka jälkeen objektia voi siirtää (keskimmäinen kahva) tai venyttää (päätepisteiden kahvat). Objektin käyttäytyminen riippuu sen tyypistä.

Yleensä piirrustuksen osat on myös jaettu sopiviin tasoihin, kuten yllä olevassa kuvassa metalliset osat on sijoitettu tasolle "3D-metalli". 

Työskentelyssä rullahiiri on erittäin tarpeellinen, koska rullan avulla voidaan kuvaa suurentaa ja pienentää. Lisäksi rullaa tuplaklikkaamalla saadaan ruutuun koko työtila. Rullaa pohjassa pitämällä (pan-toiminto) voidaan siirtää näkymää.

Perustyökalurivit 

Ohjelman käyttö perustuu lukuisiin työkaluriveihin, jotka on ryhmitelty käyttötarkoituksen mukaisesti. Työkaluriveja voi toki muokata haluamakseen ja kaikki komennot löytyvät myös yläreunan valikoista. Kaikki komennot on myös annettavissa alareunan komentoriviltä, mutta helpointa työskentely lienee työkalurivien ja näppäimistön avulla.

Työkalurivit voidaan siirtää myös minne tahansa työskentelyalueelle hiirellä vetämällä.

qnew, open, qsave, plot, preview, publish, cut, copy, paste, matchprop, undo, redo, pan, zoom...

Perustyökalurivi (standard) sisältää tiedostojen luomiseen, avaamiseen ja tallentamiseen liittyvät komennot. Lisäksi riviltä löytyy mm. tulostukseen, leikepöytään ja toimintojen peruuttamiseen liittyvät painikkeet.

• qnew (quick new)
• open avaa tiedoston.
• qsave (quick save) tallentaa tiedoston.
• plot tulostaa tiedoston. 
• preview (plot preview) avaa tulostuksen esikatselun.
• publish 
• cut leikkaa valitut objektit.
• copy kopioi valitut objektit.
• paste liittää valitut objektit.
• matchprop (match properties) kopioi valitun objektin ominaisuudet muihin objekteihin.
• undo kumoaa aikaisemman toiminnon. Myös siirtymiset ja kuvan koon ruudulla muuttaminen on toiminto.
• redo peruuttaa toiminnon kumoamisen.
• pan (pan realtime) käynnistää siirtotilan eli panoroinnin. Perussiirtäminen onnistuu myös hiiren keskimmäistä nappia pohjassa pitämällä.
• zoom (zoom realtime) kuvan näyttökoon muuttaminen. Onnistuu myös hiiren rullalla.
• zoom (zoom window) muuttaa kuvan näytöllä valitun ikkunan kokoiseksi.
• zoom (zoom previous) palauttaa edellisen zoomauksen.
• properties avaa objektin ominaisuudet-ikkunan.
• adcenter (design center) avaa design centerin.
• toolpalettes (tool palettes) avaa palettityökalun.
• sheetset (sheet set manager)
• opendwfmarkup (load markup set...) 
• help käynnistää ohjetoiminnon.

Leikkaa, kopio ja liitä toimintoja ei kannata käyttää itse piirtämisessä, koska ohjelmasta löytyy näihin toimenpiteisiin huomattavasti järkevämmät ja kehittyneemmät työkalut.

line, xline, pline, polygon, rectang, arc, circle, revcloud, spline, ellipse, ellipse (arc), insert, make, point, bhatch, region, table, m text

Piirtotyökalurivillä (draw) on nimensä mukaisesti kaikki peruspiirtämiseen tarvittavat toiminnot (sekä kaikenlaista tarpeetonta).

• line piirtää suoria viivoja, joista muodostuu erillisiä objekteja.
• xline (construction line) piirtää äärettömän mittaisen viivan.
• pline (polyline) piirtää suoria tai käyriä viivoja, joista muodostuu yhtenäinen objekti.
• polygon piirtää säännöllisen monikulmion.
• rectang (rectangle) piirtää nelikulmion.
• arc piirtää yksittäisen kaaren.
• circle komento piirtää ympyrän.
• revcloud (revision cloud).
• spline () piirtää jatkuvan useamman pisteen kautta kulkevan käyrän.
• ellipse tekee ellipsin tai ellipsin kaaren.
• ellipse (ellipse arc) komennon avulla voidaan piirtää vain osa ellipsistä (eli peruskomento on sama kuin edellinen).
• insert (insert block)
• make (make block)
• point komento lisää yksittäisen pisteen
• bhatch ()
• region 
• table lisää taulukon
• mtext (multiline text) käynnistää monirivisen tekstin kirjoittamisen.

erase, copy, mirror, offset, array, move, rotate, scale, stretch, trim, extend, break (at point), break, chamfer, fillet, explode

Muokkaustyökaluriviltä (modify) löytyvät perustyökalut jo olemassa olevien objektien muokkaamiseen.

• erase poistaa valitut objektit.
• copy (copy object) kopioi valitut objektit yhden tai useamman kerran.
• mirror tekee objektista peilikuvan, joka helpottaa symmetristen kappaleiden piirtämistä.
• offset toistaa valittua objektia valitulla etäisyydellä.
• array monistaa objektin taulukon tai ympyrän muotoon.
• move siirtää objekteja.
• rotate kääntää objekteja.
• scale muuntaa objektien kokoa.
• stretch venyttää tai kutistaa objekteja.
• trim leikkaa objektit niiden rajojen mukaisesti.
• extend jatkaa objektia ensin valittuun toiseen objektiin saakka.
• break (break at point) katkaisee viivan, ympyrän tai kaaren yksittäisestä pisteestä.
• break poistaa osan viivasta, ympyrästä tai kaaresta.
• chamfer viistää risteävien viivojen tai polylinen kulmat.
• fillet pyöristää risteävät objektit annetulla säteellä.
• explode muuttaa yksittäisen objektin useammaksi objektiksi. Esimerkiksi suorakulmiosta syntyy neljä erillistä viiva-objektia.

Viimeisin explode-komento ei ole työkalurivillä oletusarvoisesti.

zoom

Zoom-työkalurivi tarjoaa nimensä mukaisesti työkalut pienten yksityiskohtien suurentamiseen ja vastaavasti kuvan pienentämiseen suurten kokonaisuuksien hahmottamiseksi. Komento 'regen' on suoritettava aika ajoin.

• zoom window suurentaa näkymän valinnan kokoiselle alueelle.
• zoom dynamic tuo näkyviin erillisen zoom-kehikon ja laajentaa kuvan koko piirtoalueen kokoiseksi. Vihreällä merkitty alue vastaa  nykyistä näkymää ja sinisellä merkitty piirtoaluetta. Vasemmalla painikkeella voidaan vaihdella keskipisteen ja koon määrittelemisen välillä ja oikealla painikkeella saadaan toimintovalikko, josta enter lopettaa toiminnon.
• zoom scale komennolla annetaan mittakaava suhteessa näkymään, paperin kokoon tai piirtoalueeseen. Esim. 2x suurentaa kaksinkertaiseksi, 0.5xp pienentää puoleen paperin koosta ja 2 kaksi kertaa piirtoalueen kokoiseksi.
• zoom center komennolla voidaan määritellä näkymä valitsemalla ensin keskipiste ja sen jälkeen näkyvän alueen koko.
• zoom object suurentaa näkymän valittujen objektien kokoiseksi.
• zoom in suurentaa näkymää.
• zoom out pienentää näkymää.
• zoom all suurentaa näkymän piirtoalueen kokoiseksi (käyttäjän määrittelemä grid sekä kaikki objektit mahtuvat ruutuun).
• zoom extents tuo näkyviin kaikki objektit.

Zoom-komennoissa on huomattavaa, ettei välilyöntiä painamalla toteudu työkalurivin näppäimen toiminto vaan tavallinen zoom-komento, jonka perään voidaan tehdä valinta kehotteen "[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale/Window/Object]" mukaisesti.

dist, area, massprop, list, id

Inquiry-työkalurivi sisältää muutaman tärkeän toiminnon tietojen keräämiseen piirustuksesta. Rivin toiminnoilla saadaan helposti selville pituus, pinta-ala sekä tilavuus.

• dist (distance) palauttaa etäisyyden kahden pisteen välillä. Mitattavasta kappaleesta riippuen toiminto palauttaa myös muita arvoja, kuten kahden pisteen välisen vektorin x-, y- ja z-komponentit.
• area palauttaa valittujen pisteiden sisäpuolelle jäävän pinta-alan. Lisäksi toiminto palauttaa myös ympärysmitan (perimeter). Komannon aikana voidaan valita myös toiminto object, joka sopii esimerkiksi ympyrän pinta-alan sekä ympärysmitan selvittämiseen.
• massprop (region/mass properties)
• list palauttaa valituista objekteista lähes kaiken mahdollisen informaation.
• id (locate point) ilmoittaa valitun pisteen koordinaatit.

Työkalurivin toiminnot selviävät parhaiten kokeilemalla.

dimlinear, dimaligned, dimordinate, dimradius, dimdiameter, dimangular, qdim, dimbaseline, dimcontinue, qleader, tolerance, dimcenter, dimedit, dimtedit, dimstyle

Mittatyökalurivillä (dimension) voidaan piirrustukseen lisätä tarvittavat mittaviivat.

• dimlinear (linear dimension)
• dimaligned (aligned dimension)
• dimordinate (ordinate dimension)
• dimradius (radius dimension) lisää säteen mitan.
• dimdiameter (diameter dimension) lisää halkaisijan mitan.
• dimangular (angular dimension) lisää kulmamitan.
• qdim (quick dimension) toiminnon avulla voidaan lisätä useampi mittaviiva kerrallaan.
• dimbaseline (baseline dimension) jatkaa mittaviivojen piirtämistä edellisestä perusmittaviivasta.
• dimcontinue (continue dimension) jatkaa mittaviivojen piirtämistä edellisestä mittaviivasta.
• qleader (quick leader) lisää merkkiviivan ja tekstihuomautuksen.
• tolerance lisää toleranssimerkinnät.
• dimcenter (center mark) lisää ympyrän tai kaaren keskipisteen.
• dimedit (dimension edit) muokkaa valittuja mittaviivoja.
• dimtedit (dimension text edit) muokkaa mittaviivan tekstin paikkaa ja kallistusta.
• dimstyle (dimendion update) päivittää mittamerkinnän tyylin mukaiseksi.
• dimstyle control toolbar -valikon avulla valitaan mittamerkinnän tyyli.
• dimstyle (create and modify dimension styles) luodaan mittamerkinnöille tyylejä.

Ensimmäiseksi suosittelen määrittelemään piirrustukseen sopivat mittatyylit, koska muuten mittaviivojen tekstien koko on yleensä "väärä".

mtext, dtext, ddedit, find, style, scaletext, justifytext, spacetrans

Tekstityökalurivi (text) on nimensä mukaisesti tarkoitettu tekstin lisäämiseen ja muokkaamiseen.

• mtext (multiline text) 
• dtext (single line text) 
• ddedit (edit text)
• find (find and replace)
• style
• scaletext
• justifytext
• spacetrans

tt, from, endp, mid, int, appint, ext, cen, qua, tan, per, par, ins, nod, nea, non, osnap

Kohdistustyökalurivin (object snap) toiminnoilla voidaan helpottaa eri piirrosobjektien kohdistamista keskenään. On erittäin tärkeää, että kuvan komponentit ovat oikeissa pisteissä eikä vain, että ne näyttävät olevan niissä.

• tt (temporary tracking point) 
• from (snap from)
• endp
• mid
• int
• appint
• ext
• cen
• qua
• tan
• per
• par
• ins
• nod
• nea
• non
• osnap

3D työskentely 

Normaaleja tasokuvia piirtäessä saattaa olla monesti helpompi käyttää jotain muuta kuin AutoCADiä, mutta viimeistää kolmiulotteiseen maailmaan siirryttäessä AutoCAD ympäristö on ylivertainen työkalu.

named, top, bottom, left right, front, back, sw, se, ne, nw camera

Näkymätyökalurivin (view) voidaan muuttaa kuvan tarkastelusuuntaa. Pienen kuvakkeen tummennettu kantti tarkoittaa vastaavaa katselusuuntaa.

• named views valikkoon voidaan tallentaa erilaisia näkymäasetuksia
• kohtisuorat (ortografic) katselusuunnat (top, bottom, left, right)
• isometriset (isometric ) katselusuunnat (sw, se, ne, sw)
• kameran (camera) avulla voidaan määrätä tarkastelupiste ja tarkastelusuunta kohti määrättyä pistettä.

Nämä toiminnot ovat myös LT-versiossa.

3dpan, 3dzoom, 3dorbit, 3dcorbit, 3dswivel, 3ddistance, 3dclip, dview (front), dview (back), orbit toolbar

• 3dpan (3d pan) toimii kuten tavallinen panorointi eli siirtää työskentelyaluetta.
• 3dzoom (3d zoom)
• 3dorbit (3d orbit) työkalun avulla kuvaa voi pyöritellä vapaasti kolmiulotteisena.
• 3dcorbit (3d continuous orbit) sama kuin yllä, mutta kuvan voi "tökkäistä" pyörimään ruudulle.
• 3dswivel (3d swivel) simuloi
• 3ddistance (3d distance) säätää etäisyyttä (eli sama kuin zoom-toiminto)
• 3dclip ()
• dview (front clip on/off)
• dview (back clip on/off)
• orbit toolbar sisältää ylläolevan view-työkalurivin toiminnot

Nämäkin toiminnot löytyvät (muistaakseni) myös LT-versiosta.

solid, 3dface, ai_box, ai_wedge, ai_pyramid, ai_cone, ai_sphere, ai_dome, ai_dish, ai_torus, edge, 3d mesh, revsurf, tabsurf, rulesurf, edgesurf

Pintamallinnustyökalurivi

• solid
• 3dface
• ai_box box
• ai_wedge
• ai_pyramid
• ai_cone
• ai_sphere
• ai_dome
• ai_dish
• ai_torus
• edge
• 3d mesh
• revsurf
• tabsurf
• rulesurf
• edgesurf

Tilavuusmallien luomiseen

Vastaa 2D-maailman draw-työkaluriviä.

Tilavuusmallien muokkaus

Vastaa 2D-maailman modify-tyokaluriviä

Varjostusmoodi (shademode) työkalurivillä voidaan muunnella kolmiulotteisten kappaleiden pintojen esittämistapoja.

• 2D wireframe
• 3D wireframe
• hidden
• flat shaded
• gouraud shaded
• flat shaded, edges on
• gouraud shaded, edges on

ucs

Käyttäjäkohtaiset koordinaatistot (user coordinate systems) mahdollistavat

hide, render, scene, light, rmat, matlib, setuv, background, fog, lsnew, lsedit, lslib,  rpref, stats

Varjostustyökalurivi (render) mahdollistaa

• hide
• render
• scene (scenes)
• light (lights)
• rmat (materials)
• matlib (materials library)
• setuv (mapping)
• background 
• fog 
• lsnew (landscape new)
• lsedit (landscape edit)
• lslib (landscape library)
• rpref (render preferences)
• stats (statistics)

draworder, hatchedit, pedit, splinedit, eattedit, battman, attsync, eattext

Muokkaustyökalurivi II (modify II) sisältää joitain

vports

• vports (viewports)
•  

Komentorivi 

Komentorivillä voidaan antaa periaatteessa mikä tahansa AutoCAD-komento. Rivillä annetaan myös kaikki komentojen tarvitsema lisätieto, mitä ei voida ohjelmalle muuten antaa. Samalle riville tulee myös kaikki ohjelman antama palaute. Komentorivin saa irralleen omaan ikkunaansa painamalla F1-näppäintä.

Tilarivi 

Tilarivillä on keskeinen asema useimmissa AutoCADin komennoissa.

Tulostaminen 

AutoCAD -maailmassa tulisi piirtää aina mittakaavassa 1:1, joten tulostettaessa on lähestulkoon aina säädettävä mittakaava arkkikoolle sopivaksi.

Vinkkejä 

• Häiritsevä Autodeskin Today-ikkuna kannattaa ottaa heti ensimmäisenä pois käytöstä. Tämä onnistuu asetuksista system-välilehdeltä kohdasta startup: show traditional startup dialog.

Lyhenteitä ja termejä 

• CAD - Computer Aided Design - Tietokoneavusteinen suunnittelu. Yleistermi
• CAE - Computer Aided Engineering - Tietokoneavusteinen suunnittelu sisältäen piirtämisen lisäksi simulointia ja laskentaa.
• CAM - Computer Aided Manufacturing - Tietokoneavusteinen valmistus.
  CAM - Computer Aided Modeling - Tietokoneavusteinen mallinnus.
• UCS - User Coordinate Systems - 

Linkkejä ja kirjallisuutta 

• Autodesk AutoCad (kotisivu)
• AutoCad 2007 esittely Autodeskin sivulla (selkeillä animaatioilla varustettu ja soveltuu myös opiskeluun)
• The Cad Block Exhange Network (ilmainen blokkikirjasto)

Sivusta voi antaa palautetta sähköpostilla. Tämä on harrastus, enkä valitettavasti kykene sivua tällä hetkellä juurikaan edistämään.

Päivitetty 01.03.2021.