三维电气设计47

1、任务一AutoCAD三维工具任务二电源插座的绘制三维电气设计任务三电源插头的绘制 本任务主要介绍AutoCAD如何从经典界面进入三维建模界面以及常用的三维工具，并以两个电气设计中常用的三维模型（电源插头、配电柜）为典型任务案例，详细讲解三维图形的绘制。通过案例的讲解，读者可以了解AutoCAD的三维建模绘图步骤，巩固对AutoCAD 2010的三维绘图、编辑及视图渲染工具的使用。任务说明学习目标 知识要求（1）理解二维绘图和三维造型之间的差别；（2）理解线框、表面和实体造型之间的差别以及三维实体的渲染方法；（3）了解三维造型优于二维绘图的优点和三维造型的实际用途；（4）熟悉三维造型的若干功能。

2、知识和能力要求学习目标 能力要求 （1）能够掌握AutoCAD 2010的常用三维绘图、编辑工具的使用技巧； （2）能够完成电源插头、配电柜的绘制； （3）能够自如地运用三维工具完成练习中的模型绘制。知识和能力要求学习目标任务准备（2）指定二维笛卡儿坐标。（3）使用对象捕捉。（5）使用图层。（1）缩放和平移。（4）创建、选择和修改二维对象。要掌握的操作（6）创建和插入块。（7）合同生效与终止子任务一 三维几何模型的分类1.视图模型任务一 AutoCAD三维工具实体模型 实体模型是具有质量、体积、重心和惯性矩等特性的三维表示。 曲面模型表示与三维对象的形状相对应的无限薄壳体。2.曲面模型任务一

3、AutoCAD三维工具 网格模型是由使用多边形表示(包括三角形和四边形)来定义三维形状的顶点、边和面组成。与实体模型不同，网格没有质量特性，但是与三维实体一样，用户可以创建如长方体、圆锥体和棱锥体等图元网格形式。3.网格模型任务一 AutoCAD三维工具子任务二 配置三维绘图环境和三维坐标系1.三维坐标系任务一 AutoCAD三维工具 （1）有三个标为X、Y和Z的轴，它们互相垂直。 （2）三个轴所交的公共点称为原点。 （3）每个轴有两个端点，从原点起分正负方向。 （4）Z轴的正方向由简称为右手定则的方法确定。 （5）空间一个点的位置用三个数值保存，各数值之间用逗号分开，如X，Y，Z。通常原点为

4、（0,0,0）,这里X、Y、Z分别为原点到该点在三个坐标轴上投影的距离值空间点的表示 右手的食指指向X轴的正方向，其余弯曲的手指指向Y轴的正方向，并伸出姆指，姆指指向Z轴的正方向。2.右手定则任务一 AutoCAD三维工具右手定则表示法3.世界坐标系及用户坐标系任务一 AutoCAD三维工具世界坐标系用户坐标系 （1）下拉菜单：选择“工具”“新建UCS”命令。 （2）工具栏：选择菜单“工具” “工具栏” “AutoCAD” “UCS”命令，调出“UCS”工具条。 （3）命令行：输入UCS， 按Enter键4.AutoCAD的UCS工具任务一 AutoCAD三维工具UCS工具栏 单击“视图”选项

5、卡中的“视图管理器 ”图标，弹出“视图管理器”面板。5.观察三维图形和多视图显示任务一 AutoCAD三维工具任务一 AutoCAD三维工具“动态观察”工具栏“视口配置”工具栏任务一 AutoCAD三维工具1.创建新文件2.设置工作空间3.新建一个用户坐标系4.绘制线框模型通过捕捉方式绘制第四个矩形子任务三 创建三维实体任务一 AutoCAD三维工具 三维基本形状又称实体图元，主要有长方体、圆锥体、球体、楔体和棱锥体等。实体图元任务一 AutoCAD三维工具 三维实体对象通常以某种基本形状或图元作为起点，之后可以对其修改和重新组合，也可以通过在三维空间中沿指定路径拉伸二维形状来获取三维实体或曲

6、面。其他方式生成的实体1.创建实心长方体任务一 AutoCAD三维工具输入BOX，按Enter键。（1）命令行单击“常用”选项卡“建模”面板“长方体”按钮 （2）选项卡单击 按钮 （3）“建模”工具栏任务一 AutoCAD三维工具2.创建实心楔体选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板“楔体”按钮。命令行：选输入WEDGE，按Enter键。 “建模”工具栏：单击 。1.2.3.任务一 AutoCAD三维工具3.创建实心圆锥体（3）（1）（2）. 选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板“圆锥体”按钮 命令行：输入CONE，按Enter键 “建模”工具栏：单击 按钮。任务一 AutoCAD三维工具4

7、.创建实心圆柱体 （2）选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板“圆柱体”按钮。（1）命令行：输入CYLINDER，按Enter键。（3）“建模”工具栏：单击 按钮 任务一 AutoCAD三维工具5.创建实心球体输入SPHERE，按Enter键。（1）命令行单击“常用”选项卡“建模”面板“球体”按钮。 （2）选项卡单击 按钮 （3）“建模”工具栏任务一 AutoCAD三维工具讲解：绘制一个长方体边讲边练二维线框显示模式带边缘实色显示模式任务一 AutoCAD三维工具讲解：绘制一个圆台体边讲边练线框显示模式概念显示模式1.通过二维对象拉伸获得三维实体子任务一 电源插座基座的绘制任务二 电源插座的绘

8、制 EXTRUDE命令可创建延伸对象的形状的实体或曲面；可以将闭合对象（如圆环）转换为三维实体；可以将开放对象（如直线）转换为三维曲面。如果拉伸具有一定宽度的多对象，则将忽略厚度。 拉伸对象时一定要注意必须将独立对象，如多段线或圆弧转换为单个对象，才能从中创建拉伸实体。转换过程可以使用PEDI 命令的“合并”选项将对象合并为一个多段线，也可以使用REGION命令将对象转换为面域。任务二 电源插座的绘制选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板“拉伸” 按钮。命令行：选输入EXTRUDE，按Enter键。 “建模”工具栏：单击 按钮。1.2.3.2.三维实体倒圆角任务二 电源插座的绘制（3）（1）（

9、2）. 选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板 按钮 命令行：输入FILLETE，按Enter键 “建模”工具栏：单击 按钮。讲解： 利用拉伸命令绘制如图所示电源插座箭头指向的部分边讲边练任务二 电源插座的绘制真实效果显示充电器1.通过二维对象旋转获得三维实体子任务二 电源插座连接线部分的绘制任务二 电源插座的绘制 使用REVOLVE命令，可以绕轴旋转开放对象或闭合对象。旋转对象可定义线实体或曲面的轮廓。如果旋转闭合对象，则生成实体。如果旋转开放对象，则生成曲面。一次可以旋转多个对象。任务二 电源插座的绘制选项卡：单击“常用”选项卡“建模”面板 按钮。命令行：选输入REVOLVE，按Enter

10、键。 “建模”工具栏：单击 按钮。1.2.3.2.扫掠获得三维实体任务二 电源插座的绘制 扫掠操作是通过沿路径扫掠二维或三维曲线来创建三维实体或曲面。扫掠对象会自动与路径对齐。可以通过以下几种方式调用“扫掠”命令。 （1）命令行：输入SWEEP，按Enter键。 （2）选项卡：依次单击“常用”选项卡“建模”面板 按钮。 （3）“建模”工具栏：单击 按钮。3.三维阵列任务二 电源插座的绘制 “三维阵列”命令主要用于三维空间中创建对象的矩形阵列或环形阵列。可以通过以下几种方式调用“三维阵列”命令。 （1）命令行：输入3DARRAY，按Enter键。 （2）选项卡：依次单击“常用”选项卡“修改”面板

11、 按钮。 （3）“修改”工具栏：单击 按钮。边讲边练任务二 电源插座的绘制1.绘制图9-40所示框内电源插座线板与电线的连接部分进行圆角边处理实色模式显示效果边讲边练任务二 电源插座的绘制2.绘制图9-49所示电源插座导线部分扫掠对象自行练习绘制完成图所示图形。练习任务二 电源插座的绘制放样生成实体或曲面子任务三 电源插座装饰台的绘制任务二 电源插座的绘制 使用“放样”命令执行放样，实现在数个横截面之间的空间中创建三维实体或曲面。放样横截面可以是开放或闭合的平面或非平面，也可以是边等子对象。开放的横截面可以创建曲面，闭合的横截面可以创建实体或曲面。5.创建实心球体输入LOFT，按Enter键。

12、（1）命令行单击“常用”选项卡“建模”面板 按钮。 （2）选项卡单击 按钮 （3）“建模”工具栏任务二 电源插座的绘制讲解：绘制图9-55所示电源插板上的装饰台。边讲边练任务二 电源插座的绘制生成放样曲线图形进行曲面圆角处理1.实体布尔运算子任务四 电源插座面板的绘制任务二 电源插座的绘制1）并集2）差集3）交集任务二 电源插座的绘制2.三维镜像 该命令用于相对空间任何位置的平面的一侧镜像复制对象。虽然标准的MIRROR命令能很好地用于三维对象编辑，但镜像平面总是垂直于XY平面。如同MIRROR命令，三维镜像也让用户选择是保留还是删除源对象。边讲边练任务二 电源插座的绘制1. 利用“并集”命令绘制插孔凸边执行“偏移边”命令后的结果拉伸的结果边讲边练任务二 电源插座的绘制2.利用“差集”命令完成插孔的绘制执行倒角边处理后的结果自行完成图9-76所示三项插孔及电源开关的绘制。练习任务二 电源插座的绘制1.“编辑多段线”命令的使用任务三 电源插头的绘制 “编辑多段线”命令是一个多用途的命令。它不仅能够区分多边形网格面、二维多段线和三维多段线，而且对其中的每一个实体类型都能提供适当的选项。调用“编辑多段线”命令的常用方法如下。（1）下拉菜单：执行“修改”“编辑多段线”命令。（2）“修改”工具栏：单击 按钮。（3）命令行：输入PEDIT或PE，按Enter键。边讲边练1.创建新文件