AutoCAD 2014中文版机械制图快速入门实例教程第10章 绘制与编辑三维表面

第10章绘制与编辑三维表面

随着CAD技术的普及，愈来愈多的工程技术人员在使用AUTOCAD进行工程设计。虽然，在工程设计中，通常都使用二维图形来描述三维实体，但是由于三维图形的逼真效果，以及可以通过三维立体图直接得到透视图或平面效果图，因此，计算机三维设计越来越受到工程技术人员的青睐。

学习要点三维坐标系统三维绘制绘制三维网格曲面绘制基本三维表面编辑三维曲面10.1三维坐标系统

10.1.1创建坐标系

【执行方式】命令行：UCS。菜单栏：选择菜单栏中的“工具”→“新建UCS”命令。工具栏：单击“UCS”工具栏中的任一按钮。【操作步骤】命令行提示与操作如下。命令：UCS↙当前UCS名称:*左视*指定UCS的原点或[面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z轴(ZA)]<世界>:【选项说明】1．指定UCS的原点

2．面（F）3．对象（OB）4．视图（V）5．世界（W）6．X、Y、Z7．Z轴（ZA）

（a）原坐标系（b）指定一点（c）指定两点（d）指定三点指定原点选择面确定坐标系选择对象确定坐标系10.1.2动态坐标系

打开动态坐标系的具体操作方法是按下状态栏中的“允许/禁止动态UCS”按钮。可以使用动态UCS在三维实体的平整面上创建对象，而无需手动更改UCS方向。在执行命令的过程中，当将光标移动到面上方时，动态UCS会临时将UCS的XY平面与三维实体的平整面对齐。（a）原坐标系（b）绘制圆柱体时的动态坐标系10-4动态UCS10.2观察模式

10.2.1动态观察

1．受约束的动态观察命令行：3DORBIT（快捷命令：3DO）。菜单栏：选择菜单栏中的“视图”→“动态观察”→“受约束的动态观察”命令。快捷菜单：启用交互式三维视图后，在视口中右击，打开快捷菜单，选择“受约束的动态观察”命令。工具栏：单击“动态观察”工具栏中的“受约束的动态观察”按钮或“三维导航”工具栏中的“受约束的动态观察”按钮。

快捷菜单“动态观察”和“三维导航”工具栏2．自由动态观察【执行方式】命令行：3DFORBIT。菜单栏：选择菜单栏中的“视图”→“动态观察”→“自由动态观察”命令。快捷菜单：启用交互式三维视图后，在视口中右击，打开快捷菜单，选择“自由动态观察”命令。工具栏：单击“动态观察”工具栏中的“自由动态观察”按钮或“三维导航”工具栏中的“自由动态观察”按钮。3．连续动态观察

【执行方式】命令行：3DCORBIT。菜单栏：选择菜单栏中的“视图”→“动态观察”→“自由动态观察”命令。快捷菜单：启用交互式三维视图后，在视口中右击，打开快捷菜单，选择“连续动态观察”命令。工具栏：单击“动态观察”工具栏中的“连续动态观察”按钮或“三维导航”工具栏中的“连续动态观察”按钮。执行上述操作后，绘图区出现动态观察图标，按住鼠标左键拖动，图形按鼠标拖动的方向旋转，旋转速度为鼠标拖动的速度。自由动态观察连续动态观察10.2.2视图控制器

【执行方式】命令行：NAVVCUBE【操作步骤】命令行提示与操作如下。命令:NAVVCUBE↙输入选项[开(ON)/关(OFF)/设置(S)]<ON>:

显示视图控制器单击控制器“前”面后的视图10.3三维绘制

10.3.1绘制三维面【执行方式】命令行：3DFACE菜单：绘图→建模→网格→三维面【操作步骤】命令：3DFACE↙指定第一点或[不可见（I）]:（指定某一点或输入I）【选项说明】指定第一点不可见

（a）可见边（b）不可见边“不可见”命令选项视图比较10.3.2绘制多边网格

【执行方式】命令行：PFACE【操作步骤】命令：PFACE↙指定顶点1的位置:

(输入点1的坐标或指定一点)指定顶点2的位置或<定义面>:

(输入点2的坐标或指定一点)……指定顶点n的位置或<定义面>:

(输入点N的坐标或指定一点)在输入最后一个顶点的坐标后，在提示下直接按回车键，AutoCAD出现如下提示：输入顶点编号或[颜色(C)/图层(L)]:

（输入顶点编号或输入选项）【选项说明】输入平面上顶点的编号后，根据指定的顶点的序号，AutoCAD会生成一平面。当确定了一个平面上的所有顶点之后，在提示的状态下按回车键，AutoCAD则指定另外一个平面上的顶点。10.3.3绘制三维网格

【执行方式】命令行：3DMESH菜单：绘图→建模→网格→三维网格【操作步骤】命令：3DMESH↙输入M方向上的网格数量：（

输入2到256之间的值）输入N方向上的网格数量：（

输入2到256之间的值）指定顶点(0,0)的位置：（

输入第一行第一列的顶点坐标）指定顶点(0,1)的位置：(输入第一行第二列的顶点坐标)

指定顶点(0,2)的位置：（输入第一行第三列的顶点坐标）

……指定顶点(0,N-1)的位置：（输入第一行第N列的顶点坐标）指定顶点(1,0)的位置：（

输入第二行第一列的顶点坐标）指定顶点(1,1)的位置：（

输入第二行第二列的顶点坐标）

……指定顶点(1,N-1)的位置：（

输入第二行第N列的顶点坐标）……指定顶点(M-1,N-1)的位置：（

输入第M行第N列的顶点坐标）三维网格10.4绘制三维网格曲面

10.4.1直纹曲面

【执行方式】命令行：RULESURF菜单：绘图→建模→网格→直纹网格【操作步骤】命令：RULESURF↙当前线框密度:SURFTAB1=当前值选择第一条定义曲线:

(指定的一条曲线)选择第二条定义曲线:

(指定的二条曲线)

（a）作为草图的圆图（b）生成的直纹曲面绘制直纹曲面10.4.2平移曲面

【执行方式】命令行：TABSURF菜单：绘图→建模→网格→平移网格【操作步骤】命令：TABSURF↙当前线框密度：SURFTAB1=6选择用作轮廓曲线的对象：（选择一个已经存在的轮廓曲线）选择用作方向矢量的对象:（选择一个方向线）【选项说明】轮廓曲线方向矢量（a）六边形和方向线（b）平移后的曲面平移曲面的绘制10.4.3边界曲面

【执行方式】命令行：EDGESURF菜单：绘图→建模→网格→边界网格【操作步骤】命令：EDGESURF↙当前线框密度：SURFTAB1=6SURFTAB2=6选择用作曲面边界的对象1：（指定第一条边界线）选择用作曲面边界的对象2：（指定第二条边界线）选择用作曲面边界的对象3：（指定第三条边界线）选择用作曲面边界的对象4：（指定第四条边界线）【选项说明】系统变量SURFTAB1和SURFTAB2分别控制M、N方向的网格分段数。可通过在命令行输入SURFTAB1改变M方向的默认值，在命令行输入SURFTAB2改变N方向的默认值。

（a）边界曲线（b）生成的边界曲面边界曲面10.4.4旋转曲面

【执行方式】命令行：REVSURF菜单：绘图→建模→网格→旋转网格【操作步骤】命令：REVSURF↙当前线框密度：SURFTAB1=6SURFTAB2=6选择要旋转的对象1：（指定已绘制好的直线、圆弧、圆或二维、三维多段线）选择定义旋转轴的对象：（指定已绘制好的用作旋转轴的直线或是开放的二维、三维多段线）指定起点角度<0>：（输入值或按ENTER键）指定包含角度（+=逆时针，－=顺时针）<360>:（输入值或按ENTER键）

【选项说明】起点角度如果设置为非零值，平面将从生成路径曲线位置的某个偏移处开始旋转。包含角用来指定绕旋转轴旋转的角度。系统变量SURFTAB1和SURFTAB2用来控制生成网格的密度。SURFTAB1指定在旋转方向上绘制的网格线的数目。SURFTAB2将指定绘制的网格线数目进行等分。（a）轴线和回转轮廓线（b）回转面（c）调整视角绘制花瓶10.4.5实例：绘制弹簧

绘制结果10.5绘制三维表面

10.5.1三维旋转【执行方式】命令行：ROTATE3D菜单：修改→三维操作→三维旋转工具栏：建模→三维旋转【操作步骤】命令：ROTATE3D↙当前正向角度：ANGDIR=逆时针ANGBASE=0选择对象：（点取要旋转的对象）选择对象：（选择下一个对象或按ENTER键）指定轴上的第一个点或定义轴依据[对象(O)/最近的(L)/视图(V)/X轴(X)/Y轴(Y)/Z轴(Z)/两点(2)]：（根据需要选择输入选项）

【选项说明】指定轴上的第一个点和第二个点通过两点确定旋转轴线，指定旋转角度后将对象旋转。图10-27表示一棱锥表面绕某一轴顺时针旋转30的情形。对象选择已经绘制好的对象作为旋转曲线。最近的以上次执行ROTATE3D时设置的旋转轴线作为旋转轴。视图以垂直于当前视图的直线作为旋转轴。X(Y、Z)轴以平行于X(Y、Z)轴的直线作为旋转直线。旋转前旋转后三维旋转10.5.2三维镜像【执行方式】命令行：MIRROR3D菜单：修改→三维操作→三维镜像【操作步骤】 命令：MIRROR3D↙

选择对象：（选择镜像的对象） 选择对象：（选择下一个对象或按ENTER键） 指定镜像平面(三点)的第一个点或[对象(O)/上一个(L)/Z轴(Z)/视图(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三点(3)]<三点>：【选项说明】点。输入镜像平面上第一个点的坐标。该选项通过三个点确定镜像平面，是系统的默认选项。Z轴。利用指定的平面作为镜像平面。选择该选项后，出现如下提示：在镜像平面上指定点：（输入镜像平面上一点的坐标）在镜像平面的Z轴（法向）上指定点：（输入与镜像平面垂直的任意一条直线上任意一点的坐标）是否删除源对象？[是（Y）/否（N）]：（根据需要确定是否删除源对象）视图。指定一个平行于当前视图的平面作为镜像平面。XY(YZ、ZX)平面。指定一个平行于当前坐标系的XY(YZ、ZX)平面作为镜像平面。10.5.3三维阵列

【执行方式】命令行：3DARRAY菜单：修改→三维操作→三维阵列工具栏：建模→三维阵列【操作步骤】命令：3DARRAY↙选择对象：（选择阵列的对象）选择对象：（选择下一个对象或按ENTER键）输入阵列类型[矩形（R）/环形（P）]<矩形>：【选项说明】对图形进行矩形阵列复制，是系统的默认选项。选择该选项后出现如下提示：输入行数（---）<1>：（输入行数）输入列数（|||）<1>：（输入列数）输入层数（…）<1>：（输入层数）指定行间距（---）：（输入行间距）指定列间距（|||）：（输入列间距）指定层间距（…）：（输入层间距）对图形进行环形阵列复制。选择该选项后出现如下提示：输入阵列中的项目数目：（输入阵列的数目）指定要填充的角度（+=逆时针，－=顺时针）<360>：（输入环形阵列的圆心角）旋转阵列对象？[是（Y）/否(N)]<是>：（确定阵列上的每一个图形是否根据旋转轴线的位置进行旋转）指定阵列的中心点：（输入旋转轴线上一点的坐标）指定旋转轴上的第二点：（输入旋转轴上另一点的坐