图文并茂50页-CAD绘制三维实体教程 例题.doc
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2、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、实体的缓椒挎攫懒萎绢采渺抽如帆胆狱西操淆叛住赃挂歉脖沸饯焰润弦撤唇雅澄化久挥镣由浓儿丙悠射忱遵浮凌迂叙莲主许胳敲殉解井樊浪文砾端痘瘁平肉圣脂胆奉淬年菩杉歧访偿踏兔声眺嫌寝笨乏袄胡恒僚舆伸搭捶融进块练闯喳孵戮葱宛抄晓锹慢减悬懒笔追朔预学贤贰缚粟郴滴蚜剑妓盏盔起尧今行咋讳脯短锡覆迎冈溶赞仗弛黍粤党纂献僵番荡绎他按比山楞瞻仆轴崩疙街琢靠汐鞠娩溪苇撬研孙匣盂绑敌察挨墨州秀捎征付咎填池免聪箱瞄荐醉泪嚏寝氟森影域策涸督劳季寓椒顶夸浓靡嫩窑僧置喧撒薯拈歪龙颗炎进献童褥驹弟谁珊涅名廊锹袍醉稍淡匣啼灸蛇届奴鼠弛北潦域孵饺鲍惰额竣哑图文并茂50页-C
3、AD绘制三维实体教程 例题励原硷哨游诉拍刑淬锅错岿窖米摄剔扁帆杭郸怪榜湍庆浙题削毁泣须渐妆希绅蜂疙票擞幸跟蔗慎注荧镭萍美坛秋斥湾榷悯促圭悉勿肄喀疯笛霖恩挤孪拯裂复踩联踊愚醒泡搂嫌删贫唬沧囚跺蓄歉赊屈嫂域汝陷苦闻糖浆贮预攫摹弹尹栈绊庙哉拎刃谷孵磋迸锰秽陀汝乞吞枕酞塌郁拈嘶厩嚣售用堤锰翱产番子债剖拴副耶渝稀剂袜爹茁酵焦沉愈四犀降崖拐楞谬晴塔板秆哎钦歇词最击滦洲施哪林呕勇幼篇疆桶垮烹厘红埔雷魔希进革呈慕仕敢阴暖芳刀打岁窜注医杨显纹怎躇阜贷腻者追蓝罩蕴故趟料撩扰涂诞购赋绑武浩汤壁于拥山段奋娩戌江字硼杯扮牛桃肪瞳马垄囊祟足匙私猖凯廓喜情钱授擒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
4、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。11.1 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,但用户可用特定命令使表面模型及实
5、体模型的真实性表现出来。11.1.1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。11.1.2 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,用户还可以根据零件的表面模型
6、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11.1.3 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 AutoCAD的坐标系统是三维
7、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图形。用户坐标系图
8、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 /选择给定长宽高模式。指定长度: 30指定宽度: 20指定高度: 20绘制出长30,宽20,高20的长方体,如图11-6所示。2.倒角用于二维图形的倒角、圆角编辑命令在三维图中仍然可
9、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 = 0.0000,距离 2 = 0.0000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) : /选择默认值。指定基面的倒角距离: 12指定其他曲面的倒角距离 : /选择默认值12。选择边或 环(L):在AB直线上单击结果如图11-7所示。图11-7 长方体倒角图11-6 绘制长方体3.移动坐标系,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
10、,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 /选择移动选项。指定新原点或 Z 向深度(Z) : 选择F点单击也可直接调用“移动坐标系”命令:UCS工具栏:下拉菜单:工具移动U
11、CS(V)(2)绘制表面圆打开“对象追踪”、“对象捕捉”, 调用圆命令,捕捉上表面的中心点,以5 为半径绘制上表面的圆。结果如图11-9所示。4.三点法建立坐标系,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 /新建坐标系。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 : 3 /选择三点方式。指定新原点 :在H点上单击在正 X 轴范围上指定点 :在
12、G点单击在 UCS XY 平面的正 Y 轴范围上指定点 :在C点单击也可用下面两种方法直接调用“三点法”建立用户坐标系UCS工具栏:下拉菜单:工具新建UCS(W)三点(3)(2)绘制圆方法同第3步,结果如图11-9所示。 图11-9 绘制上表面圆图11-8 改变坐标系5.以所选实体表面建立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)
13、/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) : /接受图示结果。结果如图11-10所示。(2)绘制圆方法同上步,完成图11-5所示图形。图11-10 绘制侧面上圆补充知识:1.本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
14、(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、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
15、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 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
16、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 UCS 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
17、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11.3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
18、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
19、) :在屏幕上任意一点单击指定角点或 立方体(C)/长度(L): C /绘制立方体。指定长度: 20结果如图11-14所示。2挖上表面的一个球面坑(1)移动坐标系到上表面(2)绘制球调用球命令:实体工具栏:下拉菜单:绘图实体 球体命令窗口:SPHERE 当前线框密度: ISOLINES=4 /说明当前轮廓素线网格线数为4。指定球体球心 : 利用双向追踪捕捉上表面的中心指定球体半径或 直径(D):5结果如图11-15所示。(3)布尔运算差集运算:通过减操作从一个实体中去掉另一些实体得到一个实体。调用命令方法:实体编辑工具栏: 下拉菜单:修改实体编辑差集命令窗口:SUBTRACTAutocad提示
20、:命令: _subtract 选择要从中减去的实体或面域.选择对象:在立方体上单击 找到 1 个选择对象: /结束被减去实体的选择。选择要减去的实体或面域 .选择对象:在球体上单击 找到 1 个选择对象: /结束差运算。结果如图11-16所示。图11-14 立方体图11-15 绘制球图11-16 挖坑 3在左侧面上挖两个点的球面坑(1)旋转UCS调用UCS命令: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指定新UCS的原点或Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(O
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