單元九 三維繪圖 工程CAD繪圖基礎 教學課件

1、 一一. . 三維模型基礎三維模型基礎 1 1. .三維模型概述三維模型概述 1）線性模型：是對三維對象的輪廓描述。線性模型沒有表面，由描述輪廓的點、線、面組成，如圖9-1所示。 2）表面模型：是用面來描述三維對象。 3) 實體模型：實體模型不僅具有線和面的特征，而且還具有實體的，實體模型示例如圖9-2所示。 圖9-1線框模型 圖9-2實體模型 2 2. .三維坐標系統(tǒng)三維坐標系統(tǒng) 1）世界坐標系。 每種三維圖形系統(tǒng)都有一個基準坐標系，稱為“世界坐標系”簡稱wcs。wcs是一個固定不變的笛卡坐標系即直角坐標系。 2）用戶坐標系。 在進行三維空間圖形的繪制時，為了方便創(chuàng)建三維模型，系統(tǒng)允許根據(jù)自

2、己的需要設定坐標系，即用戶坐標系簡稱ucs。圖9-3世界坐標圖9-4用戶坐標系 3 3. . 在三維空間中精確定位在三維空間中精確定位 1）直接輸入點的坐標。 在三維空間中，對點進行選擇和定位的第一個方法就是在命令中直接輸入點的坐標，具體的坐標值又可采用相對坐標和絕對坐標，用這種方式可得到準確的圖形。 2）使用對象捕捉。 打開菜單：【工具】【草圖設置】【對象捕捉】來設置這些位置點，使用鼠標捕捉即可。 4. 4. 建立建立ucsucs坐標系坐標系 （1）指定 ucs 的原點 創(chuàng)建坐標系：【原點】：選擇該菜單項，可以設置坐標原點。新坐標系將平行于原ucs，坐標軸的方向不變，接受原xy平面。坐標原點

3、如圖9-5所示。圖9-5原點坐標系 圖9-6指定面創(chuàng)建坐標 （2）【面】 ：根據(jù)實體面調整ucs 指定三維實體的一個面，使 ucs 與之對齊?？赏ㄟ^在面的邊界內或面所在的邊上單擊以選擇三維實體的一個面，亮顯被選中的面。ucs 的 x 軸將與選擇的第一個面上的選擇點最近的邊對齊。如圖9-6所示。 （3）使用【視圖】 創(chuàng)建坐標系【視圖】：選擇該菜單項，可以設置當前的ucs平行于當前視圖，原點不變 （4）【世界】：選擇該菜單項，可以從當前的用戶坐標系恢復到世界坐標系。 （5）使用旋轉【x】/【y】/【z】軸創(chuàng)建坐標系: 選擇這個菜單項，可以將當前ucs坐標系按指定的角度繞x、y、z軸旋轉，以便建立新

4、的ucs坐標系 二二. . 三維視圖觀察三維視圖觀察1.1.平面視圖與三維視圖平面視圖與三維視圖 在二維平面中繪制球體，此時z軸垂直于屏幕，指向我們。視點位于屏幕正前方，此時看到球體在xy平面上的投影，即平面視圖，如圖9-13所示。如果選擇【視圖】【三維視圖】【西南等軸測】菜單，這時將看到一個三維球體，即三維視圖，如圖9-14所示。 圖9-13平面視圖 圖9-14三維視圖 在autocad中用十個視點去觀察即得到十個標準的視圖，這十個視圖分兩大類，即平面視圖和三維視圖，如圖9-15和9-16所示。 選擇【視圖】【三維視圖】菜單即有：正投影視圖的6種平面視圖，四種等軸測圖圖標 圖9-15 6種平

5、面視圖 圖9-16 4種等軸測視圖 2 2 . .動態(tài)觀察器查看三維視圖動態(tài)觀察器查看三維視圖 1）執(zhí)行“三維動態(tài)觀察器”命令方法 工具欄：【三維動態(tài)觀察器】工具欄 【三維動態(tài)觀察】按鈕 菜 單：選擇【視圖】【三維動態(tài)觀察器（b）】命令 命令行：在命令行輸入3dorbit后按回車鍵 2）操作步驟工具欄：【三維動態(tài)觀察器】 【三維動態(tài)觀察】進入三維動態(tài)觀察模式，控制在三維空間交互查看對象，自由動態(tài)觀察：不參照平面，在任意方向上進行動態(tài)觀察。 3 3. .改變視覺樣式顯示三維實體改變視覺樣式顯示三維實體 為了能夠看到三維模型的邊和著色的顯示效果，系統(tǒng)提供了叫做視覺樣式的5種設置，可根據(jù)需要自己選擇

6、，如圖9-20所示。圖9-20 三維視覺樣式 選擇任意一種視覺樣式名稱，即可改變當前視圖的模型顯示效果，三維概念、三維線框、三維隱藏、真實地顯示效果分別如圖9-21所示。 圖9-21軸承三維視覺樣式效 三三. . 三維實體建模三維實體建模 任何一個實體都是由多個基本體組成的，autocad工具欄提供了幾種常見幾何體的創(chuàng)建命令。常用實體工具欄如圖9-22所示。選擇 【繪圖】【建模】在彈出的子菜單中包含長方體，球體，圓柱體，圓錐體，楔體和圓環(huán)體等命令，如圖9-23所示。圖9-22常用實體工具欄圖9-23基本實體菜單命令欄 1) 執(zhí)行“ 繪制多段體”命令方法工具欄：【建模】工具欄多段體按鈕 。菜單：

7、選擇【繪圖】【建?！俊径喽误w（p）】命令命令行：在命令行輸入polysolid后按回車鍵9-24建?；緦嶓w工具欄 選擇菜單命令【工具】【工具行】autocad子菜單提供了所有工具欄，建?；緦嶓w工具欄，如圖9-24所示 使用多段體命令繪制直角和曲線墻壁,如圖925所示。 圖925命令: polysolid 高度 = 80.0000, 寬度 = 5.0000, 對正 = 居中指定起點或 對象(o)/高度(h)/寬度(w)/對正(j) :點取一點指定下一個點或 圓弧(a)/閉合(c)/放棄(u): （繪制水平線）指定下一個點或 圓弧(a)/閉合(c)/放棄(u): （繪制向上傾斜線）指定下一個點

8、或 圓弧(a)/閉合(c)/放棄(u): （繪制向下傾斜線）指定下一個點圓弧(a)/閉合（c）/放棄（u）: 輸入a，按回車鍵， （繪制圓弧型線段）指定圓弧的端點或 閉合(c)/方向(d)/直線(l)/第二個點(s)/放棄(u):點擊一點，（指定圓弧的端點繪制圓弧型線段）指定圓弧的端點或 閉合(c)/方向(d)/直線(l)/第二個點(s)/放棄(u):l ，（繪制直線段，回車） 1.1.拉伸拉伸執(zhí)行“繪制棱錐體”命令方法工具欄：【建?！抗ぞ邫凇纠臁堪粹o菜 單：選擇【繪圖】【建模】【拉伸（x）】命令命令行：在命令行輸入extrude后按回車鍵功能：通過拉伸命令將二維圖形創(chuàng)建為有厚度的三維外觀的

9、模型。 四四. . 通過二維圖形創(chuàng)建三維實體通過二維圖形創(chuàng)建三維實體 對圖9-38a中的圖形進行拉伸，拉伸高度為50，傾斜角為20度，結果如圖9-38b所示。圖9-38a矩形圖形 圖9-38b拉伸矩形 命令: extrude當前線框密度: isolines=4選擇要拉伸的對象: 找到 1 個 （在西南等軸測中選定二維矩形）選擇要拉伸的對象 （選定對象呈虛線后回車）指定拉伸的高度或 方向(d)/路徑(p)/傾斜角(t) 輸入t ： （輸入傾斜角命令t） 指定拉伸的傾斜角度 ：20 （輸入傾斜角20度）指定拉伸的高度或 方向(d)/路徑(p)/傾斜角(t)50.0000:（輸入拉伸高度50回車）

10、2 2. . 旋轉對象旋轉對象執(zhí)行“繪制旋轉體”命令方法工具欄：【建?！抗ぞ邫凇拘D】按鈕菜 單：選擇【繪圖】【建模】【旋轉（r）】命令命令行：在命令行輸入revolve后按回車鍵功能；將選取的二維對象按指定的旋轉軸旋轉，最后形成實體。在二維空間畫出要旋轉的對象和旋轉軸,如圖9-39a、b、c所示。 圖9-39a平面圖形命令: revolv 當前線框密度: isolines=4選擇要旋轉的對象: 找到 1 個 （點擊曲線為旋轉對象后回車）選擇要旋轉的對象:指定軸起點或根據(jù)以下選項之一定義軸 對象(o)/x/y/z：（選直線） 指定軸端點: （在直線選兩個端點）指定旋轉角度或 起點角度(st)

11、: （若旋轉360度回車） 圖9-39b旋轉圖形圖9-39c在三維圖旋轉圖形1. 1. 通過布爾運算創(chuàng)建復雜實體。通過布爾運算創(chuàng)建復雜實體。1）對象并集（1）執(zhí)行“并集”命令方法工具欄：【實體編輯】工具欄【并集】按鈕菜 單：選擇【修改】【實體編輯】【并集(u)】命令命令行：在命令行輸入union后按回車鍵功能：將兩個實體組合為一體。 五五. . 編輯實體編輯實體 對圖9-44a中的兩個圓柱體組合求并集，結果如圖9-44b。圖9-44a兩個圓柱體組合圖9-44b除去兩個圓柱體公共部分命令：union選擇對象: 找到 1 個選擇對象: 總計 2 個（點擊大圓柱，點擊小圓柱回車，命令將兩個物體生成一

12、體） 2）對象差集 （1）執(zhí)行“差集”命令方法 工具欄：【實體編輯】工具欄【差集】按鈕 菜 單：選擇【修改】【實體編輯】【差集(s)】命令 命令行：在命令行輸入subtract后按回車鍵 功能：從一個實體中減去另一個實體 對圖9-45a中相交的大的圓柱體和小的圓柱體，利用差集命令，將大圓柱體減去小圓柱體，達到在大圓柱體上打孔的效果，結果如圖9-45b 圖9-45a兩個圓柱體組合圖9-45b對兩個圓柱體相減 1 1. . 三維陣列三維陣列 1）矩形陣列：按行、列、層復制對象。 （1）執(zhí)行“三維陣列”命令方法 工具欄：【修改】工具欄【三維陣列】按鈕 菜 單：選擇【修改】【三維操作(3)】【三維陣列(3)】命令 命令行：在命令行輸入3darray后按回車鍵 功能：快速復制實體對象 六六. . 實體三維操作實體三維操作 將圖9-47中的實體a按3行3列3層進行矩形陣列 圖9-47三維矩形陣列命 輸入行數(shù) (-) : 3 （y軸方向行數(shù)三行）輸入列數(shù) (|) : 3 （x軸方向列數(shù)三列）輸入層數(shù) (.) : 3 （z軸方向層數(shù)三層）指定行間距 (-): 20 （行間距 20）指定列間距 (|): 20 （列間距 20）指定層間距 (.): 20 （層間距: 20回車）將圖9-48中的實體a按陣列數(shù)8個進行環(huán)形陣列 圖9-48三維環(huán)形陣列命令命令: d