CAD的三维建模教程解说

———CAD的三维建模教程解说

CAD除了强大二维绘图功能外还具备基本的三维造型力量。若物体并无简单的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用CAD可以很便利地建立物体的三维模型。本章我们将介绍CAD三维绘图的基本学问。

1.三维几何模型分类

在CAD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，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。

1.1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。但线框模型结构简洁，易于绘制。

1.2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。表面不透亮     ，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机帮助加工，用户还可以依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。

1.3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。对于计算机帮助加工，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。

实体模型

2.三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面

CAD的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。

世界坐标系

表示坐标系的图标

缺省状态时，CAD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，在大多数状况下，世界坐标系就能满意作图需要，但若是创建三维模型，就不太便利了，由于用户经常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图所示的图形，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。

用户坐标系

推举阅读：CAD培训

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CAD除了强大二维绘图功能外还具备基本的三维造型力量。若物体并无简单的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用CAD可以很便利地建立物体的三维模型。本章我们将介绍CAD三维绘图的基本学问。

1.三维几何模型分类

在CAD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，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。

1.1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。但线框模型结构简洁，易于绘制。

1.2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。表面不透亮     ，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机帮助加工，用户还可以依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。

1.3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。对于计算机帮助加工，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。

实体模型

2.三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面

CAD的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。

世界坐标系

表示坐标系的图标

缺省状态时，CAD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，在大多数状况下，世界坐标系就能满意作图需要，但若是创建三维模型，就不太便利了，由于用户经常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图所示的图形，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