CAD三维实体绘制详细教程+例题

1、CAD绘制三维实体基础23451、三维模型的分类及三维坐标系;、三维图形的观察方法；、创建基本三维实体；、由二维对象生成三维实体；、编辑实体、实体的面和边；1、建立用户坐标系；、编辑出版三维实体。讲授8学时上机8学时AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外,16累髓基本的三维造型能力。若物体并无复杂勺外表日及多期的空间结构关系：则伸用AutoCAD诃以很方便地建立物体的二维樟型。木章报们将介绍AutoCAD三维绘图的基本知识。三维几何模型分类在AutoCAD中，用户可以创建 3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这 3种 模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用

2、户可用特定命令使表面模型及 实体模型的真实性表现出来。线框模型(Wireframe Model)线框模型是一种轮廓*II型，它是用线(3D空间的直线及曲线)表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、 体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图 11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也 看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。表面模型(Surface Model )表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮 挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以

3、根据零件的表面模型 形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图 11-2所示是两个表面模型的消隐效果，前面 的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。图11-1线框模型实体模型图11-2表面模型实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对 它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质 心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图 11-3所示是实体模型。图11-3 实体模型11. 2三维坐标系实例一一三维坐标系、长方体、倒角、删除面AutoCAD的

4、坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（ WCS和用户坐标系（UCS。 图11-4表示的是两种坐标系下的图标。图中“X”或"Y”的剪头方向表示当前坐标轴 X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定则判定。图11-4 表小坐标系的图标缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维 绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因 世界坐标为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图

5、命令绘制图形。任务：绘制如图11-5所示的实体。用户坐标系目的：通过绘制此图形，学习长方体命令、实体倒角、删除面命令和用户坐标系的建立方法。知识的储备：基本绘图命令和对象捕捉、对象追踪的应用。绘图步骤分解：1 .绘制长方体调用长方体命令：实体工具栏:下拉菜单：绘图实体长方体命令窗口： box图11-5 在用户坐标系下绘图AutoCAD 提示：指定长方体的角点或中心点（CE） <0,0,0>:在屏幕上任意点单击指定角点或立方体（C）/长度（L）: L角用于二维图形的倒角、圆角编辑命令在三维图中仍然可用。单击“编辑”工具栏上的倒角按钮,调用倒角命令：命令:chamfer（“修剪”模式）

6、当前倒角距离1 =，距离2 =选择第一条直线或多段线（P）/距离（D）/角度（A）/修剪（T）/方式（M）/多个（U）:在AB直线上单击 基面选择输入曲面选择选项下一个（N）/当前（OK）当前：动坐标系，绘制上表面圆因为AutoCAD只可以在XY平面上画图，要绘制上表面上的图形，则需要建立用户坐标系。由 于世界坐标系的XY面与CDEFW平行，且X轴、Y轴又分别与四边形 CDE用勺边平行，因此只要把世 界坐标系移到 CDEFW上即可。移动坐标系，只改变坐标原点的位置，不改变X、Y轴的方向。如图11-8所示。（1）移动坐标系在命令窗口输入命令动词“UCS, AutoCAD提示：命令:ucs当前UC

7、S名降：*1矍期制长方体图11-7长方体倒角输入选项新建（N）/移动（M）/正交（G）/上一个（P）/恢复（R）/保存（S）/删除（D）/应用（A）/世界（W）世界：M 点法建立坐标系，绘制斜面上圆（1）三点法建立用户坐标系 命令窗口输入命令动词“ UCS 命令:ucs当前UCS名称：*没有名称*输入选项新建-相济移咖M）/正交（G）/上一个（P）/，收菜）/缉臬桂树胭删除（D）/应用（A）/世界 （W） 世界：N所选实体表面建立 UCS在侧面上画圆（1）选择实体表面建立 UCS在命令窗口输入 UCS调用用户坐标系命令：命令:ucs当前UCS名称：*世界*输入选项新建（N）/移动（M）/正交（

8、G）/上一个（P）/恢复（R）/保存（S）/删除（D）/应用（A）/世界（W） 世界：N指定UCS的原点或Z轴（ZA）/三点（3）/对象（OB）/面（F）/视图（V）/X/Y/Z0,0,0: F 选择实体象的面：在侧面上接近底边处拾取实体表面输入选项下一个（N）/X轴反向（X）/Y轴反向（Y） 接受 :例介绍了建立用户坐标系常用的三种方法，在 UCS命令中有许多选项：新建（N）/移动（M）/正交（G）/上一个（P）/恢复（R）/保存（S）/删除（D）/应用（A）/世界（W）,各选项功 能如下：(1)新建(N):创建一个新的坐标系，选择该选项后，AutoCAD继续提示：指定新UCS的原点或Z 轴

9、(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z <0,0,0>:指定新UCS的原点：将原坐标系平移到指定原点处，新坐标系的坐标轴与原坐标系的坐标轴方向相同。Z轴(ZA):通过指定新坐标系的原点及Z轴正方向上的一点来建立坐标系。三点(3):用三点来建立坐标系，第一点为新坐标系的原点，第二点为X轴正方向上的一点，第三点为Y轴正方向上的一点。对象(OB):根据选定三维对象定义新的坐标系。此选项不能用于下列对象：三维实体、三维多 段线、三维网格、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆、射线、构造线、引线、多行文字。对于非三维面的对象，新UCS的XY平面与绘制该对象时生效的X

10、Y平面平行，但X轴和Y轴可作不同的旋转。如选择圆为对象，则圆的圆心成为新UCS的原点。X轴通过选择点。面(F):将UCS与实体对象的选定面对齐。在选择面的边界内或面的边上单击，被选中的面将亮显，UCS的X轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐。视图(V):以垂直于观察方向的平面为XY平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。X/Y/Z :将当前UCS绕指定轴旋转一定的角度。(2)移动(M):通过平移当前 UCS的原点重新定义 UCS,但保留其XY平面的方向不变。(3)正交(G):指定AutoCAD提供的六个正交 UCS之一。这些 UCS设置通常用于查看和编辑三维 模型。如图11-11所示。图11

11、-11绘制侧面上圆(4)上一个(P):恢复上一个 UCS AutoCAD保存创建的最后10个坐标系。重复“上一个”选项逐 步返回上一个坐标系。(5)恢复(R):恢复已保存的UCS使它成为当前UCS;恢复已保存的UCS并不重新建立在保存 UCS 时生效的观察方向。(6)保存(S):把当前UCS按指定名称保存。(7)删除(D):从已保存的用户坐标系列表中删除指定的UCSo(8)应用(A):其他视口保存有不同的 UCS时；将当前UCS设置应用到指定的视口或所有活动视口。(9):列出用户定义坐标系的名称，并列出每个保存的 UCS相对于当前UCS的原点以及X、Y和Z轴。(10)世界(W):将当前用户坐标

12、系设置为世界坐标系。2.如果倒角或圆角所创建的面不合适，可使用“删除面”命令删除，调用删除面命令方法：实体编辑工具栏:下拉菜单：修改实体编辑删除面观察三维图形一一绘制球、视图、三维动态观察器、布尔运算在绘制三维图形过程中，常常要从不同方向观察图形，AutoCAD默认视图是XY平面，方向为Z轴的正方向，看不到物体的高度。AutoCAD提供了多种创建3D视图的方法沿不同的方向观察模型，比较常用的是用标准视点观察模型和三维动态旋转方法。我们这里只介绍这两种常用方法。标准视点观察实体工具栏如图 11-12所示。任务：绘制如图11-13所示的物体目的：通过绘制此物体，掌握用标准视点和用三维动态观察器旋转

13、方法观察模型，使用圆角命令、布尔运算等编辑三维实体的方法。知识的储备：基本绘图命令、使用对象捕捉、建立用户坐标系绘图步骤分解：1 .绘制正方体（1）新建两个图层:图11-12 视图工具栏层名 颜色实体层白色辅助层黄色节 11-13ContinuesContinues默认默认并将实体层作为当前层。单击“视图”工具栏上“西南等轴测”按钮，将视点设置为西南方向。（2）绘制正方体在“实体”工具栏上单击“长方体”按钮，调用长方体命令:命令：_box指定长方体的角点或中心点（CE） <0,0,0>: 在屏幕上任意一点单击指定角点或立方体（C）/长度（L）: C.选择象：在立方体上单击找到1个选

14、择又加:选择象：在球体上单击找到1个ISOL1INE5811216(C) W 鼠11,图11-35 馅)制截面(a)图11-28 绘制环珠图11-27 环郭)11-32 面域计算阿图1-2437SOBNE制理形显示的影响指定行间距(-a)(a)100指定列间距(|)鬻中小唯犀53-*图11-25布尔运算?1±2里叫1实体儡9体施实体111-56-3001形布|体 图1图231-愠2瞥吗界!体(a)指定层间距(.)：-110 结果如图11-59所示。3.压印调用压印命令：(a)蠲11-450姆麟图11-48创建原图形(b)(b)(b)实体编辑工具栏:图11-46工字钢图11-49移动面

15、图11-47垫块实体图11-26 电视塔下拉菜单：修改实体编辑压印AutoCAD 提示： 命令：_solidedit实体编辑自动检查：SOLIDCHECK=1输入实体编辑选项面(F)/边(E)/体(B)/放弃(U)/退出(X) <退出>:_body输入体编辑选项压印(I)/分割实体(P)/抽壳(S)/清除(L)/检查(C)/放弃(U)/退出(X) <退出>: _imprint选择三Zt实体：选择实体选择要压印的对象：选择一个圆是否删除源对象是(Y)/否(N) <N>: Y选择要压印的对象：选择另一个圆是否删除源对象是(Y)/否(N) <N>:逐个

16、选择各个圆，完成 8个圆的压印。压印结果同上步，如图 11-59所示。4 .拉伸面调用“实体编辑”工具栏上的“拉伸面”命令，选择各个圆内的表面，以 -10的高度拉伸表面， 得到8个通孔。结果如图11-56 (a)所示。5 . 3D镜像调用三维镜像命令：下拉菜单：修改三维操作三维镜像AutoCAD 提示：命令：_mirror3d选择象：选择实体找到1个选择象：指定镜像平面(三点)的第一个点或对象(O)/最近的(L)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3) < 三点 >:选择端面点 A 在镜像平面上指定第二点：选择端面点B:是否删除源对象建(Y)/含(N)呼11分爵蚪71触剑局帆 (1)剖切实体隔箭1陶触和长方阵11-7阁叫%厂7孔切调用“剖切”命令：:选择端面点C(a)在镜像平面&命令：_slice选择象：找到1个选择象：指定切面上的第一个点，依照(ZX)/三点(3) < 三点:选择中点对象(O)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面选择中点指定平面上的第二个点指定平面上的第三率点：诲并中点(b)(b)画保留两侧部1：-63嘴除帔编面 图11-61环赅阵列(2)剖切前半个实体调用剖切命眼11-69镜像耳板命令：_s