CAD繪制三維實(shí)體教程+例題

1、v1.0可編輯可修改CAD繪制三維實(shí)體基礎(chǔ)1、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(shí)體；1、建立用戶坐標(biāo)系;、編輯出版三維實(shí)體。講授8學(xué)時(shí)上機(jī)8學(xué)時(shí)AutoCAD除具有強(qiáng)大的二維繪圖功能外，還具備基本的三維造型能力。若物體并無復(fù)雜的外表曲面及多變的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系，則使用AutoCAD可以很方便地建立物體的三維模型。本章我們將介紹AutoCAD三維繪圖的基本知識(shí)。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(shí)體模型。這3種模型在計(jì)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，但用戶可用特定命令使表面模型及實(shí)體模型的真實(shí)性表

2、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(duì)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(yùn)算。圖 11-1顯示了立體的線框模型，在消隱模式下也11v1.0可編輯可修改看到后面的線。但線框模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)于計(jì)算機(jī)輔助加工，用戶還可以根據(jù)零件的表面模型形成完整的

3、加工信息。但是不能進(jìn)行布爾運(yùn)算。如圖 11-2所示是兩個(gè)表面模型的消隱效果，前面 的薄片圓筒遮住了后面長(zhǎng)方體的一部分。實(shí)體模型具有線、表面、體的全部信息。對(duì)于此類模型，可以區(qū)分對(duì)象的內(nèi)部及外部，可以對(duì) 它進(jìn)行打孔、切槽和添加材料等布爾運(yùn)算，對(duì)實(shí)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(duì)于計(jì)算機(jī)輔助加工，用戶還可利用實(shí)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(shí)體模型。#v1.0可編輯可修改11. 2 三維坐標(biāo)系實(shí)例一一三維坐標(biāo)系、長(zhǎng)方體、倒角、刪除AutoCAD的坐標(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（U

4、CS。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。7世界坐標(biāo)33圖11-4 表小坐標(biāo)系的圖標(biāo)缺省狀態(tài)時(shí)，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(duì)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 為用戶常常要在不同平面或是沿某個(gè)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(shí)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)用繪圖命令繪制圖形。v1.0可編輯可修改圖11-5在用戶坐標(biāo)系下繪圖任務(wù)：繪

5、制如圖11-5所示的實(shí)體。目的：通過繪制此圖形，學(xué)習(xí)長(zhǎng)方體命令、實(shí)體倒角、刪除面命令和用戶坐標(biāo)系 的建立方法。1繪圖步驟分解：1.繪制長(zhǎng)方體調(diào)用長(zhǎng)方體命令：實(shí)體工具欄：下拉菜單：繪圖實(shí)體長(zhǎng)方體命令窗口 ： BOXAutoCAD 提示：指定長(zhǎng)方體的角點(diǎn)或中心點(diǎn)（CE） <0,0,0>: 在屏幕上任意點(diǎn)單擊指定角點(diǎn)或立方體（C）/長(zhǎng)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）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）

6、/多個(gè)（U）:在AB直線上單擊45v1.0可編輯可修改基面選擇刖 >:因?yàn)锳utoCAD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X、Y軸的方向。如圖界坐標(biāo)系移到 CDEFW上即可。移動(dòng)坐標(biāo)系，只改變坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，不改變 11-8所示。（1）移動(dòng)坐標(biāo)系在命令窗口輸入命令動(dòng)詞“ UCS, AutoCAD提示:命令:ucs 當(dāng)前UCS名稱：*世界* 輸入選項(xiàng)新建（N）/移動(dòng)（M）/正交（G）/上一個(gè)（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W）世

7、界：ML點(diǎn)法建立坐標(biāo)系，繪制斜面上圓（1）三點(diǎn)法建立用戶坐標(biāo)系命令窗口輸入命令動(dòng)詞“UCS命令:ucs當(dāng)前UCS名稱：*沒有名稱*輸入選項(xiàng)新建（N）/移動(dòng)（M）/正交（G）/上一個(gè)（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W）世界：N55v1.0可編輯可修改在側(cè)面上畫圓所選實(shí)體表面建立 UCS（1）選擇實(shí)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(xiàng)新建（N）/移動(dòng)（M）/正交（G）/上一個(gè)（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(diǎn)或Z軸（ZA）/三點(diǎn)（3）/對(duì)

8、象（OB）/面（F）/視圖（V）/X/Y/Z0,0,0: 選擇實(shí)體象的面：在側(cè)面上接近底邊處拾取實(shí)體表面接受:輸入選項(xiàng) 下一個(gè)（N）/X 軸反向（X）/Y 軸反向（Y）UCS令中有#許多選項(xiàng)：新建（N）/移動(dòng)（M）/正交（G）/上一個(gè)（P）/恢復(fù)（R）/保存（S）/刪除（D）/應(yīng)用（A）/世界（W）,各選項(xiàng)功能如下:AutoCAD組!續(xù)提示:（1）新建（N）:創(chuàng)建一個(gè)新的坐標(biāo)系，選擇該選項(xiàng)后, v1.0可編輯可修改指定新UCS的原點(diǎn)或Z 軸(ZA)/三點(diǎn)(3)/對(duì)象(OB)/面(F)/視圖(V)/X/Y/Z <0,0,0>:指定新UCS的原點(diǎn)：將原坐標(biāo)系平移到指定原點(diǎn)處，新坐標(biāo)系的

9、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(diǎn)及Z軸正方向上的一點(diǎn)來建立坐標(biāo)系。三點(diǎn)(3):用三點(diǎn)來建立坐標(biāo)系，第一點(diǎn)為新坐標(biāo)系的原點(diǎn)，第二點(diǎn)為X軸正方向上的一點(diǎn)，第三點(diǎn)為Y軸正方向上的一點(diǎn)。對(duì)象(OB):根據(jù)選定三維對(duì)象定義新的坐標(biāo)系。此選項(xiàng)不能用于下列對(duì)象：三維實(shí)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(duì)于非三維面的對(duì)象，新UCS的XY平面與繪制該對(duì)象時(shí)生效的XY平面平行，但X軸和Y軸可作不同的旋轉(zhuǎn)。如選擇圓為對(duì)象，則圓的圓心成為新UCS的原點(diǎn)。X軸通過選擇點(diǎn)。面(F):將UCS與實(shí)體對(duì)象的選定面對(duì)齊。在選擇面的邊

10、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(gè)面上的最近的邊對(duì)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(diǎn)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(dòng)(M):通過平移當(dāng)前 UCS的原點(diǎn)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(gè)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。77圖11-11繪制側(cè)面上圓(4)上一個(gè)(P):恢復(fù)上一個(gè) UCS AutoCAD保存創(chuàng)建的最后10個(gè)坐標(biāo)系。重復(fù)“上一個(gè)”選項(xiàng)逐步返回上一個(gè)坐標(biāo)系。(5)恢復(fù)

11、(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(shí)生效的觀察方向。(6)保存(S):把當(dāng)前UCS按指定名稱保存。UCSo(7)刪除(D):從已保存的用戶坐標(biāo)系列表中刪除指定的v1.0可編輯可修改(8)應(yīng)用(A):其他視口保存有不同的 UCS時(shí)；將當(dāng)前UCS設(shè)置應(yīng)用到指定的視口或所有活動(dòng)視口。(9):列出用戶定義坐標(biāo)系的名稱，并列出每個(gè)保存的 UCS相對(duì)于當(dāng)前UCS的原點(diǎn)以及X、Y和Z軸。(10)世界(W)：將當(dāng)前用戶坐標(biāo)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(shí)體編輯工具欄：下拉菜單：修改

12、實(shí)體編輯刪除面觀察三維圖形一一繪制球、視圖、三維動(dòng)態(tài)觀察器、布爾運(yùn)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?yàn)閆軸的正方向，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(diǎn)觀察模型和三維動(dòng)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(diǎn)觀察實(shí)體工具欄如圖 11-12所示。西化等軟則視圖 東北等地惻視圖 東面等軸測(cè)視圖 西南等地測(cè)機(jī)圖 后規(guī)圖主視圖右視圖左視圖仰視圖曲視圖圖11-12 視圖工具欄任務(wù)：繪制如圖11-13所示的物體#v1.0可編輯可修改圖11-13 股子目的：通過繪制此物體，掌

13、握用標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)和用三維動(dòng)態(tài)觀察器旋轉(zhuǎn)方法觀察模型，使用圓角命令、 布爾運(yùn)算等編輯三維實(shí)體的方法。知識(shí)的儲(chǔ)備：基本繪圖命令、使用對(duì)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(gè)圖層：層名 顏色 線 型線寬實(shí)體層白色 Continues默認(rèn)輔助層黃色Continues默認(rèn)并將實(shí)體層作為當(dāng)前層。單擊“視圖”工具欄上“西南等軸測(cè)”按鈕，將視點(diǎn)設(shè)置為西南方向。（2）繪制正方體在“實(shí)體”工具欄上單擊“長(zhǎng)方體”按鈕，調(diào)用長(zhǎng)方體命令：命令：_box指定長(zhǎng)方體的角點(diǎn)或中心點(diǎn)（CE） <0,0,0>:在屏幕上任意一點(diǎn)單擊指定角點(diǎn)或立方體（C）/長(zhǎng)度（L）: CJ筮.選擇象：在立方體上

14、單擊找到1個(gè)99v1.0可編輯可修改#選擇象：選擇象：在球體上單擊找到1個(gè)選 圖11-14 立轍體制1襤75 擅混W絳b) 圖11-16 挖坑:囪色a 小生11=占十片 囪色Q=雉副本知能v1.0可編輯可修改1111圖11-20 挖六點(diǎn)坑圖11-22 長(zhǎng)方體圓角圖11-21挖坑完成圖11-23 長(zhǎng)方體圓角v1.0可編輯可修改#ISOLINES=12ISOLINES=4v1.0可編輯可修改1313v1.0可編輯可修改#v1.0可編輯可修改1515圖11-33 路徑拉伸圖11-34 旋轉(zhuǎn)實(shí)體 圖 11-36 180 ° 和 270°圖11-35繪制截面v1.0可編輯可修改#v1

15、.0可編輯可修改1717圖11-43切割成兩部分的實(shí)體圖11-44半剖的實(shí)體v1.0可編輯可修改18181919v1.0可編輯可修改2020v1.0可編輯可修改指定行間距（-）:100指定列間距（|）:100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：實(shí)體編輯工具欄：加下拉菜單：修改實(shí)體編輯壓印AutoCAD 提示：命令：_solidedit實(shí)體編輯自動(dòng)檢查：SOLIDCHECK=1輸入實(shí)體編輯選項(xiàng)面（F）/邊（E）/體（B）/放棄（U）/退出（X） 退出:_body輸入體編輯選項(xiàng)壓?。↖）/分割實(shí)體（P）/抽殼（S）/清除（L）/檢查（C）/放棄（U）/退出（X

16、） 退出:_imprint選擇三Zt實(shí)體：選擇實(shí)體選擇要壓印的對(duì)象：選擇一個(gè)圓 是否刪除源對(duì)象是（Y）/否（N） N: Y2121v1.0可編輯可修改選擇要壓印的對(duì)象：選擇另一個(gè)圓是否刪除源對(duì)象是(Y)/否(N) <N>:逐個(gè)選擇各個(gè)圓，完成 8個(gè)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(shí)體編輯”工具欄上的“拉伸面”命令，選擇各個(gè)圓內(nèi)的表面，以 -10的高度拉伸表面， 得到8個(gè)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(shí)體找到1個(gè)選擇象：指

17、定鏡像平面(三點(diǎn))的第一個(gè)點(diǎn)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(diǎn)(3) < 三點(diǎn) >:選擇端面點(diǎn) A在鏡像平面上指定第二點(diǎn)：選擇端面點(diǎn)B在鏡像平面上指定第三點(diǎn)：選擇端面點(diǎn)C是 否 刪 除 源 對(duì)象 是 (Y)/ 否 (N)< 否 >:2323v1.0可編輯可修改2525v1.0可編輯可修改(a) (b)(a)(b)圖11-7圖倒圓角創(chuàng)建頂面方孔圖11-72創(chuàng)建凸臺(tái)(b)(c)(1)剖切實(shí)體成前后兩部分調(diào)用“剖切”命令： 命令：slice 選擇象：找到1個(gè)2626v1.0可編輯可修改選擇象：指定切面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照 對(duì)象（O）/Z 軸（Z）/視圖（V）/XY 平面（XY）/YZ平面（YZ）/ZX 平面（ZX）/三點(diǎn)（3） < 三點(diǎn):選擇中點(diǎn) A指定平面上的第二個(gè)點(diǎn)：選擇中點(diǎn)B指定平面上的第三個(gè)點(diǎn)：選擇中點(diǎn)C在要保留的一側(cè)指定點(diǎn)或保留兩側(cè)（B）： B結(jié)果