CAD三維實體繪制詳細(xì)教程+例題

1、CAD繪制三維實體基礎(chǔ)23451、三維模型的分類及三維坐標(biāo)系;、三維圖形的觀察方法；、創(chuàng)建基本三維實體；、由二維對象生成三維實體；、編輯實體、實體的面和邊；1、建立用戶坐標(biāo)系；、編輯出版三維實體。講授8學(xué)時上機(jī)8學(xué)時AutoCAD除具有強(qiáng)大的二維繪圖功能外,16累髓基本的三維造型能力。若物體并無復(fù)雜勺外表日及多期的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系：則伸用AutoCAD訶以很方便地建立物體的二維樟型。木章報們將介紹AutoCAD三維繪圖的基本知識。三維幾何模型分類在AutoCAD中，用戶可以創(chuàng)建 3種類型的三維模型：線框模型、表面模型及實體模型。這 3種 模型在計算機(jī)上的顯示方式是相同的，即以線架結(jié)構(gòu)顯示出來，但用

2、戶可用特定命令使表面模型及 實體模型的真實性表現(xiàn)出來。線框模型(Wireframe Model)線框模型是一種輪廓*II型，它是用線(3D空間的直線及曲線)表達(dá)三維立體，不包含面及體的信息。不能使該模型消隱或著色。又由于其不含有體的數(shù)據(jù)，用戶也不能得到對象的質(zhì)量、重心、 體積、慣性矩等物理特性，不能進(jìn)行布爾運算。圖 11-1顯示了立體的線框模型，在消隱模式下也 看到后面的線。但線框模型結(jié)構(gòu)簡單，易于繪制。表面模型(Surface Model )表面模型是用物體的表面表示物體。表面模型具有面及三維立體邊界信息。表面不透明，能遮 擋光線，因而表面模型可以被渲染及消隱。對于計算機(jī)輔助加工，用戶還可以

3、根據(jù)零件的表面模型 形成完整的加工信息。但是不能進(jìn)行布爾運算。如圖 11-2所示是兩個表面模型的消隱效果，前面 的薄片圓筒遮住了后面長方體的一部分。圖11-1線框模型實體模型圖11-2表面模型實體模型具有線、表面、體的全部信息。對于此類模型，可以區(qū)分對象的內(nèi)部及外部，可以對 它進(jìn)行打孔、切槽和添加材料等布爾運算，對實體裝配進(jìn)行干涉檢查，分析模型的質(zhì)量特性，如質(zhì) 心、體積和慣性矩。對于計算機(jī)輔助加工，用戶還可利用實體模型的數(shù)據(jù)生成數(shù)控加工代碼，進(jìn)行數(shù)控刀具軌跡仿真加工等。如圖 11-3所示是實體模型。圖11-3 實體模型11. 2三維坐標(biāo)系實例一一三維坐標(biāo)系、長方體、倒角、刪除面AutoCAD的

4、坐標(biāo)系統(tǒng)是三維笛卡兒直角坐標(biāo)系，分為世界坐標(biāo)系（ WCS和用戶坐標(biāo)系（UCS。 圖11-4表示的是兩種坐標(biāo)系下的圖標(biāo)。圖中“X”或"Y”的剪頭方向表示當(dāng)前坐標(biāo)軸 X軸或Y軸的正方向，Z軸正方向用右手定則判定。圖11-4 表小坐標(biāo)系的圖標(biāo)缺省狀態(tài)時，AutoCAD的坐標(biāo)系是世界坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系是唯一的，固定不變的，對于二維 繪圖，在大多數(shù)情況下，世界坐標(biāo)系就能滿足作圖需要，但若是創(chuàng)建三維模型，就不太方便了，因 世界坐標(biāo)為用戶常常要在不同平面或是沿某個方向繪制結(jié)構(gòu)。如繪制圖11-5所示的圖形，在世界坐標(biāo)系下是不能完成的。此時需要以繪圖的平面為XY坐標(biāo)平面，創(chuàng)建新的坐標(biāo)系，然后再調(diào)用繪圖

5、命令繪制圖形。任務(wù)：繪制如圖11-5所示的實體。用戶坐標(biāo)系目的：通過繪制此圖形，學(xué)習(xí)長方體命令、實體倒角、刪除面命令和用戶坐標(biāo)系的建立方法。知識的儲備：基本繪圖命令和對象捕捉、對象追蹤的應(yīng)用。繪圖步驟分解：1 .繪制長方體調(diào)用長方體命令：實體工具欄:下拉菜單：繪圖實體長方體命令窗口： box圖11-5 在用戶坐標(biāo)系下繪圖AutoCAD 提示：指定長方體的角點或中心點（CE） <0,0,0>:在屏幕上任意點單擊指定角點或立方體（C）/長度（L）: L角用于二維圖形的倒角、圓角編輯命令在三維圖中仍然可用。單擊“編輯”工具欄上的倒角按鈕,調(diào)用倒角命令：命令:chamfer（“修剪”模式）

6、當(dāng)前倒角距離1 =，距離2 =選擇第一條直線或多段線（P）/距離（D）/角度（A）/修剪（T）/方式（M）/多個（U）:在AB直線上單擊 基面選擇輸入曲面選擇選項下一個（N）/當(dāng)前（OK）當(dāng)前：動坐標(biāo)系，繪制上表面圓因為AutoCAD只可以在XY平面上畫圖，要繪制上表面上的圖形，則需要建立用戶坐標(biāo)系。由 于世界坐標(biāo)系的XY面與CDEFW平行，且X軸、Y軸又分別與四邊形 CDE用勺邊平行，因此只要把世 界坐標(biāo)系移到 CDEFW上即可。移動坐標(biāo)系，只改變坐標(biāo)原點的位置，不改變X、Y軸的方向。如圖11-8所示。（1）移動坐標(biāo)系在命令窗口輸入命令動詞“UCS, AutoCAD提示：命令:ucs當(dāng)前UC

7、S名降：*1矍期制長方體圖11-7長方體倒角輸入選項新建（N）/移動（M）/正交（G）/上一個（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W）世界：M 點法建立坐標(biāo)系，繪制斜面上圓（1）三點法建立用戶坐標(biāo)系 命令窗口輸入命令動詞“ UCS 命令:ucs當(dāng)前UCS名稱：*沒有名稱*輸入選項新建-相濟(jì)移咖M）/正交（G）/上一個（P）/，收菜）/緝臬桂樹胭刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界 （W） 世界：N所選實體表面建立 UCS在側(cè)面上畫圓（1）選擇實體表面建立 UCS在命令窗口輸入 UCS調(diào)用用戶坐標(biāo)系命令：命令:ucs當(dāng)前UCS名稱：*世界*輸入選項新建（N）/移動（M）/正交（

8、G）/上一個（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W） 世界：N指定UCS的原點或Z軸（ZA）/三點（3）/對象（OB）/面（F）/視圖（V）/X/Y/Z0,0,0: F 選擇實體象的面：在側(cè)面上接近底邊處拾取實體表面輸入選項下一個（N）/X軸反向（X）/Y軸反向（Y） 接受 :例介紹了建立用戶坐標(biāo)系常用的三種方法，在 UCS命令中有許多選項：新建（N）/移動（M）/正交（G）/上一個（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W）,各選項功 能如下：(1)新建(N):創(chuàng)建一個新的坐標(biāo)系，選擇該選項后，AutoCAD繼續(xù)提示：指定新UCS的原點或Z 軸

9、(ZA)/三點(3)/對象(OB)/面(F)/視圖(V)/X/Y/Z <0,0,0>:指定新UCS的原點：將原坐標(biāo)系平移到指定原點處，新坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸與原坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向相同。Z軸(ZA):通過指定新坐標(biāo)系的原點及Z軸正方向上的一點來建立坐標(biāo)系。三點(3):用三點來建立坐標(biāo)系，第一點為新坐標(biāo)系的原點，第二點為X軸正方向上的一點，第三點為Y軸正方向上的一點。對象(OB):根據(jù)選定三維對象定義新的坐標(biāo)系。此選項不能用于下列對象：三維實體、三維多 段線、三維網(wǎng)格、視口、多線、面域、樣條曲線、橢圓、射線、構(gòu)造線、引線、多行文字。對于非三維面的對象，新UCS的XY平面與繪制該對象時生效的X

10、Y平面平行，但X軸和Y軸可作不同的旋轉(zhuǎn)。如選擇圓為對象，則圓的圓心成為新UCS的原點。X軸通過選擇點。面(F):將UCS與實體對象的選定面對齊。在選擇面的邊界內(nèi)或面的邊上單擊，被選中的面將亮顯，UCS的X軸將與找到的第一個面上的最近的邊對齊。視圖(V):以垂直于觀察方向的平面為XY平面，建立新的坐標(biāo)系。UCS原點保持不變。X/Y/Z :將當(dāng)前UCS繞指定軸旋轉(zhuǎn)一定的角度。(2)移動(M):通過平移當(dāng)前 UCS的原點重新定義 UCS,但保留其XY平面的方向不變。(3)正交(G):指定AutoCAD提供的六個正交 UCS之一。這些 UCS設(shè)置通常用于查看和編輯三維 模型。如圖11-11所示。圖11

11、-11繪制側(cè)面上圓(4)上一個(P):恢復(fù)上一個 UCS AutoCAD保存創(chuàng)建的最后10個坐標(biāo)系。重復(fù)“上一個”選項逐 步返回上一個坐標(biāo)系。(5)恢復(fù)(R):恢復(fù)已保存的UCS使它成為當(dāng)前UCS;恢復(fù)已保存的UCS并不重新建立在保存 UCS 時生效的觀察方向。(6)保存(S):把當(dāng)前UCS按指定名稱保存。(7)刪除(D):從已保存的用戶坐標(biāo)系列表中刪除指定的UCSo(8)應(yīng)用(A):其他視口保存有不同的 UCS時；將當(dāng)前UCS設(shè)置應(yīng)用到指定的視口或所有活動視口。(9):列出用戶定義坐標(biāo)系的名稱，并列出每個保存的 UCS相對于當(dāng)前UCS的原點以及X、Y和Z軸。(10)世界(W):將當(dāng)前用戶坐標(biāo)

12、系設(shè)置為世界坐標(biāo)系。2.如果倒角或圓角所創(chuàng)建的面不合適，可使用“刪除面”命令刪除，調(diào)用刪除面命令方法：實體編輯工具欄:下拉菜單：修改實體編輯刪除面觀察三維圖形一一繪制球、視圖、三維動態(tài)觀察器、布爾運算在繪制三維圖形過程中，常常要從不同方向觀察圖形，AutoCAD默認(rèn)視圖是XY平面，方向為Z軸的正方向，看不到物體的高度。AutoCAD提供了多種創(chuàng)建3D視圖的方法沿不同的方向觀察模型，比較常用的是用標(biāo)準(zhǔn)視點觀察模型和三維動態(tài)旋轉(zhuǎn)方法。我們這里只介紹這兩種常用方法。標(biāo)準(zhǔn)視點觀察實體工具欄如圖 11-12所示。任務(wù)：繪制如圖11-13所示的物體目的：通過繪制此物體，掌握用標(biāo)準(zhǔn)視點和用三維動態(tài)觀察器旋轉(zhuǎn)

13、方法觀察模型，使用圓角命令、布爾運算等編輯三維實體的方法。知識的儲備：基本繪圖命令、使用對象捕捉、建立用戶坐標(biāo)系繪圖步驟分解：1 .繪制正方體（1）新建兩個圖層:圖11-12 視圖工具欄層名 顏色實體層白色輔助層黃色節(jié) 11-13ContinuesContinues默認(rèn)默認(rèn)并將實體層作為當(dāng)前層。單擊“視圖”工具欄上“西南等軸測”按鈕，將視點設(shè)置為西南方向。（2）繪制正方體在“實體”工具欄上單擊“長方體”按鈕，調(diào)用長方體命令:命令：_box指定長方體的角點或中心點（CE） <0,0,0>: 在屏幕上任意一點單擊指定角點或立方體（C）/長度（L）: C.選擇象：在立方體上單擊找到1個選

14、擇又加:選擇象：在球體上單擊找到1個ISOL1INE5811216(C) W 鼠11,圖11-35 餡)制截面(a)圖11-28 繪制環(huán)珠圖11-27 環(huán)郭)11-32 面域計算阿圖1-2437SOBNE制理形顯示的影響指定行間距(-a)(a)100指定列間距(|)鬻中小唯犀53-*圖11-25布爾運算?1±2里叫1實體儡9體施實體111-56-3001形布|體 圖1圖231-慍2瞥嗎界!體(a)指定層間距(.)：-110 結(jié)果如圖11-59所示。3.壓印調(diào)用壓印命令：(a)蠲11-450姆麟圖11-48創(chuàng)建原圖形(b)(b)(b)實體編輯工具欄:圖11-46工字鋼圖11-49移動面

15、圖11-47墊塊實體圖11-26 電視塔下拉菜單：修改實體編輯壓印AutoCAD 提示： 命令：_solidedit實體編輯自動檢查：SOLIDCHECK=1輸入實體編輯選項面(F)/邊(E)/體(B)/放棄(U)/退出(X) <退出>:_body輸入體編輯選項壓印(I)/分割實體(P)/抽殼(S)/清除(L)/檢查(C)/放棄(U)/退出(X) <退出>: _imprint選擇三Zt實體：選擇實體選擇要壓印的對象：選擇一個圓是否刪除源對象是(Y)/否(N) <N>: Y選擇要壓印的對象：選擇另一個圓是否刪除源對象是(Y)/否(N) <N>:逐個

16、選擇各個圓，完成 8個圓的壓印。壓印結(jié)果同上步，如圖 11-59所示。4 .拉伸面調(diào)用“實體編輯”工具欄上的“拉伸面”命令，選擇各個圓內(nèi)的表面，以 -10的高度拉伸表面， 得到8個通孔。結(jié)果如圖11-56 (a)所示。5 . 3D鏡像調(diào)用三維鏡像命令：下拉菜單：修改三維操作三維鏡像AutoCAD 提示：命令：_mirror3d選擇象：選擇實體找到1個選擇象：指定鏡像平面(三點)的第一個點或?qū)ο?O)/最近的(L)/Z 軸(Z)/視圖(V)/XY 平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三點(3) < 三點 >:選擇端面點 A 在鏡像平面上指定第二點：選擇端面點B:是否刪除源對象建(Y)/含(N)呼11分爵蚪71觸劍局帆 (1)剖切實體隔箭1陶觸和長方陣11-7閣叫%廠7孔切調(diào)用“剖切”命令：:選擇端面點C(a)在鏡像平面&命令：_slice選擇象：找到1個選擇象：指定切面上的第一個點，依照(ZX)/三點(3) < 三點:選擇中點對象(O)/Z 軸(Z)/視圖(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面選擇中點指定平面上的第二個點指定平面上的第三率點：誨并中點(b)(b)畫保留兩側(cè)部1：-63嘴除帔編面 圖11-61環(huán)賅陣列(2)剖切前半個實體調(diào)用剖切命眼11-69鏡像耳板命令：_s