CAD绘制三维实体教程+例题

1、CAD绘制三维实体基础1、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学时总计16学时AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍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，但用户

2、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(WireframeModel)线框模型是一种轮廓模型，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(SurfaceModel)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，用户还可以根据零件的表面模型形成

3、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线框模型图11-2表面模型实体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的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世

4、界坐标系（WC$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表示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，然后再调用绘图命令绘制图形。图11-5在用户坐标系下绘图任务：绘制如图11-5所示

5、的实体。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?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)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

6、(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>:?图11-6绘制长方体图11-7长方体濒驱标系，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CDEF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UCS名称:*世界*输入选项新建(N)/移动(M

7、)/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?L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*输入选项新建也形物漩M)/正交(G)/上一个(P)/，购(R)/缉剿牛倒倒删除(D)/应用(A)/世界在侧面上画圆(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(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

8、)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z0,0,0:F?选择实体对象的面：在侧面上接近底边处拾取实体表面接受:?输入选项下一个(N)/X轴反向(X)/Y轴反向(Y)许多选项：图ii例命坐标系常用的三种方法,ucst令中有新建(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(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

9、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XY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

10、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。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。(4) 图11-11绘制侧面上圆上一个(P):恢复上一个UCSAutoCAD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(

11、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。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UCS(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。：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、

12、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。后视E主视图右视图左视图仰视图调视西化等辅测视图东北等辅测讽图0f9i业，(8并图11-12视图工具栏任务：绘制如图11-13所示的物体图11-13股子目的：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

13、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：层名颜色线型线宽实体层白色Continues默认辅助层黄色Continues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?八H.选择对象：在立方体上单击找到1个选择对象：？选择对象：在球体上单击找到1个选图11-14立称M11#75才纳眠航段)图11-1

14、6挖坑图11-20挖六点坑图11-21挖坑完成ISOLINES=4ISOLINES=12图11-24ISOLINES对图形显示的影响图11-26电视塔图11-34旋转实体图11-36180和270图11-44半剖的实体图11-49移动面图11-53抽壳、复制边图11-54制作抽屉面图11-56环形孔板2?指定行间距(-):100?指定列间距(|)：100?指定层间距(.):-110?结果如图11-59所示。压印调用压印命令:实体编辑工具栏：S1下拉菜单：修改实体编辑压印AutoCAD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)

15、/放弃(U)/退出(X)<退出>:_body输入体编辑选项压印/分割实体(P)/抽壳(S)/清除(L)/检查(C)/放弃(U)/退出(X)<退出>:_imprint选择三维实体：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。3. 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。4. 3D

16、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选择对象：选择实体找到1个选择对象：？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在镜像平面上指定第三点：选择端面点C是否删除源对朋伐2分割I是(Y)/否(N)<否>:?(1) 剖切实体成前后两部分调用“剖切”命令：命令：_slice选择对象：找到1个选择对象：？指定切面上的第一个点，依照对象(O)/Z轴(Z)/视图(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三点(3)<三点>:选择中点A指定平面上的第二个点：选择中点B指定平面上的第三个点：选择中点C在要保留的一侧指定点或保留两侧(B):B?结果如图11-74(