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； 2、三维图形的观察方法； 3、创建基本三维实体； 4、由二维对象生成三维实体； 5、编辑实体、实体的面和边； 1、建立用户坐标系； 2、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，

2、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。线框模型(wireframe model)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（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

3、，用户还可以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11-2 表面模型图11-1 线框模型 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112 三维坐标系实例三维坐标系、长方体、倒角、删除面 autoca

4、d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 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

5、图形。用户坐标系图11-5 在用户坐标系下绘图任务：绘制如图11-5所示的实体。 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) :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 =

6、，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) : 图11-7 长方体倒角图11-6 绘制长方体动坐标系，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cdef面平行，且x轴、y轴又分别与四边形cdef的边平行，因此只要把世界坐标系移到cdef面上即可。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

7、提示：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) : 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(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) : n 图11-9 绘制上表面圆图11-8 改变坐标系所选实体表面建立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

8、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) : n 指定ucs的原点或z 轴(za)/三点(3)/对象(ob)/面(f)/视图(v)/x/y/z:f 选择实体对象的面: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) : 图11-10 绘制侧面上圆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

9、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 :l 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。l 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。l 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。l 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、

10、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。l 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。l 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。l 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

11、 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 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 ucs。(8)应用(a)：其他视口保存有不同的 uc

12、s 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

13、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。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

14、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) :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 个选择对象: 图11-14 立方体图11-15 绘制球图11-16 挖坑(a)(b)图11-17 挖两点坑图11-19 三维动态观察图11-18 绘制三点坑图11-21 挖坑完成图11-20 挖六点坑图11-23 长方体圆角图11-22 长方体圆角图11-24 isolines对图形显示的影响 isolines=4 isolines=1

15、2图11-25 布尔运算 (a) (b) (c)图11-26 电视塔图11-27 环图11-28 绘制环珠图11-29 阵列准备图图11-30 拱形体图11-32 面域计算图11-31 绘制长方形和圆图11-33 路径拉伸图11-34 旋转实体图11-35 绘制截面（a）（b）图11-36 180和270旋转图11-37 轴承坐（a）（b）（c）图11-38 平面图形图11-40 圆筒端面图11-39 底板实体图11-42 完整的实体.图11-41 圆筒图11-44 半剖的实体图11-43 切割成两部分的实体图11-45 切割实体(a)(b)图11-46 工字钢(a)(b)图11-47垫块实体

16、(a)(b)图11-48创建原图形(a)(b)图11-49 移动面(a)(b)图11-50 旋转面图11-51 着色面、复制面(a)(b)(c)图11-52 抽屉实体（a）(b)图11-53 抽壳、复制边图11-54 制作抽屉面图11-55 对齐面图11-56 环形孔板(a)(b)(c)图11-57 平面图形图11-58 绘制表面圆.) : 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。3压印调用压印命令：实体编辑工具栏：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: solidch

17、eck=1输入实体编辑选项 面(f)/边(e)/体(b)/放弃(u)/退出(x) : _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) : _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) :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) :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。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。53d镜像调用

18、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) :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是否删除源对象？是(y)/否(n) : 图11-59 阵列圆图11-60 镜像图11-61 环形阵列（c）（b）（a）图11-62 分割图11-63清除（a）（b）（a）（b）图11-64箱体图11-66抽壳图11-65倒圆角长方体图11-68拉伸耳板图11-67耳板端面图11-70旋转箱体图11-69 镜像耳板（c）（b）（a）图11-71 创建顶面方孔图11-72 创建凸台（a）（b）（b）（a）图11-73 倒圆角切（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) :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