ThelatestrevisiononNovember22,2020CA推制三維實(shí)體基礎(chǔ)1、三維模型的分類及三維坐標(biāo)AUoCAD除具有強(qiáng)大的二維繪圖功能外，還具備基本的三維造型3力。若物體并無復(fù)雜的外表曲面及多變的空間結(jié)掏關(guān)系，則使用AutoCAD可以很方便地建立物體的三維模型。本章我們將介紹AutoCAD三維繪圖的基本知識(shí)。三維幾何模型分類在AutoCAD中，用戶可以創(chuàng)建3種類型的三維模型：線框模型、表面模型及實(shí)體模型。這3種模型在計(jì)算機(jī)上的顯示方式是相同的，即以線架結(jié)構(gòu)顯示出來，但用戶可用特定命令使表面模型及實(shí)體模型的真實(shí)性表現(xiàn)出來。線框模型(WireframeModel)線框模型是一種輪廓模型，它是用線(3D空間的直線及曲線)表達(dá)三維立體，不包含面及體的信息。不能使該模型消隱或著色。又由于其不含有體的數(shù)據(jù)，用戶也不能得到對(duì)象的質(zhì)量、重心、體積、慣性矩等物理特性，不能進(jìn)行布爾運(yùn)算。圖11-1顯示了立體的線框模型，在消隱模式下也看到后面的線。但線框模型結(jié)構(gòu)簡單，易于繪制。表面模型(SurfaceModel)表面模型是用物體的表面表示物體。表面模型具有面及三維立體邊界信息。表面不透明，能遮擋光線，因而表面模型可以被渲染及消隱。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助加工，用戶還可以根據(jù)零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能進(jìn)行布爾運(yùn)算。如圖11-2所示是兩個(gè)表面模型的消隱效果，前面的薄片圓筒遮住了后面長方體的一部分。實(shí)體模型實(shí)體模型具有線、表面、體的全部信息。對(duì)于此類模型，可以區(qū)分對(duì)象的內(nèi)部及外部，可以對(duì)它進(jìn)行打孔、切槽和添加材料等布爾運(yùn)算，對(duì)實(shí)體裝配進(jìn)行干涉檢查，分析模型的質(zhì)量特性，如質(zhì)心、體積和慣性矩。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助加工，用戶還可利用實(shí)體模型的數(shù)據(jù)生成數(shù)控加工代碼，進(jìn)行數(shù)控刀具軌跡仿真加工等。如圖11-3所示是實(shí)體模型。11.2三維坐標(biāo)系實(shí)例一一三維坐標(biāo)系、長方體、倒角、刪除面AutoCAD的坐標(biāo)系統(tǒng)是三維笛卡兒直角坐標(biāo)系，分為世界坐標(biāo)系(WCS和用戶坐標(biāo)系(UCS。圖11-4表示的是兩種坐標(biāo)系下的圖標(biāo)。圖中“X”或"Y”的剪頭方向表示當(dāng)前坐標(biāo)軸X軸或Y軸的正方向，Z軸正方向用右手定則判定。缺省狀態(tài)時(shí)，AutoCAD的坐標(biāo)系是世界坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系是唯的，固定不變的，對(duì)于二維繪圖，在大多數(shù)情況下，世界坐標(biāo)系就能滿足作圖需要，但若是創(chuàng)建三維模型，就不太方便了，因?yàn)橛脩舫３?/p>

XY坐標(biāo)平要在不同平面或是沿某個(gè)方向繪制結(jié)構(gòu)。如繪制圖11-5XY坐標(biāo)平在世界坐標(biāo)系下是不能完成的。此時(shí)需要以繪圖的平面為面，創(chuàng)建新的坐標(biāo)系，然后再調(diào)用繪圖命令繪制圖形。叁再觸驟券斛如圖11-5所示的實(shí)體。1.繪制長方體調(diào)用長方體命令:實(shí)體工具欄:下拉菜單：［繪圖］［實(shí)體］［長方體］命令窗口:BOXAutoCAD提示：指定長方體的角點(diǎn)或[中心點(diǎn)(CE)]<0,0,0>:在屏幕上任意點(diǎn)單擊指定角點(diǎn)或[立方體(C)/長度(L)]:L角用于二維圖形的倒角、圓角編輯命令在三維圖中仍然可用。單擊“編輯”工具欄上的倒角按鈕，調(diào)用倒角命令：命令:_chamfer(“修剪”模式)當(dāng)前倒角距離1=，距離2=選擇第一條直線或[多段線(P)/距離(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多個(gè)(U)]:在AB直線上單擊基面選擇…輸入曲面選擇選項(xiàng)[下一個(gè)(N)/當(dāng)前(OK)]＜當(dāng)前＞:制上表面圓因?yàn)锳utoCAD只可以在XY平面上畫圖，要繪制上表面上的圖形，則需要建立用戶坐標(biāo)系。由于世界坐標(biāo)系的XY面與CDEF?平行，且X軸、Y軸又分別與四邊形CDE曲邊平行，因此只要把世界坐標(biāo)系移到CDEF?上即可。移動(dòng)坐標(biāo)系，只改變坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，不改變X、Y軸的方向。如圖11-8所示。(1)移動(dòng)坐標(biāo)系在命令窗口輸入命令動(dòng)詞“UCS,AutoCAD提示：命令:ucs當(dāng)前UCS名稱：*世界*

輸入選項(xiàng)［新建(N)/移動(dòng)(M)/正交(G)/上一個(gè)(P)/恢復(fù)(R)/保存(S)/刪除(D)/應(yīng)果倒角或圓角所創(chuàng)建的面不果倒角或圓角所創(chuàng)建的面不合適，可使用“刪除面”命令刪除，調(diào)用刪除面命令方法:實(shí)體編輯工具欄：一下拉菜單：［修改］［實(shí)體編輯］［刪除面］觀察三維圖形一一繪制球、視圖、三維動(dòng)態(tài)觀察器、布爾運(yùn)算在繪制三維圖形過程中,常常要從不同方向觀察圖形，AutoCAD默認(rèn)視圖是XY平面，方向?yàn)閆軸的正方向，看不到物體的高度。AutoCAD提供了多種創(chuàng)建3D視圖的方法沿不同的方向觀察模型，比較常用的是用標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)觀察模型和三維動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)方法。我們這里只介紹這兩種常用方法。標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)觀察實(shí)體工具欄如圖11-12所示。

西北等軸皿視國東普軸惻視圖東南等軸測視圖西南等軸測覘圖后視圖主視圖西北等軸皿視國東普軸惻視圖東南等軸測視圖西南等軸測覘圖后視圖主視圖石視圖左置仰視圖任務(wù)：繪制如圖11-13所示的物體目的：通過繪制此物體，掌握用標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)和用三維動(dòng)態(tài)觀察器旋轉(zhuǎn)方法觀察模型，使用圓角命令、布爾運(yùn)算等編輯三維實(shí)體的方法。知識(shí)的儲(chǔ)備：基本繪圖命令、使用對(duì)象捕捉、建立用戶坐標(biāo)系繪圖步驟分解:1.繪制正方體(1)新建兩個(gè)圖層:層名顏色線型線寬實(shí)體層白色Continues默認(rèn)輔助層黃色Continues默認(rèn)并將實(shí)體層作為當(dāng)前層。單擊“視圖”工具欄上“西南等軸測”按鈕，將視點(diǎn)設(shè)置為西南方向。(2)繪制正方體在“實(shí)體”工具欄上單擊“長方體”按鈕，調(diào)用長方體命令：命令:_box指定長方體的角點(diǎn)或[中心點(diǎn)(CE)]<0,0,0>:在屏幕上任意一點(diǎn)單擊指定角點(diǎn)或[立方體(C)/長度(L)]:C"叵.選擇又^象：在立方體上單擊找到1個(gè)選擇^^象：選擇^^象：在球體上單擊找到1個(gè)選擇^^象:TOC\o"1-5"\h\z指定行間距(---)：100指定列間距(|||)：100指定層間距(...)：-110結(jié)果如圖11-59所示3.壓印調(diào)用壓印命令：實(shí)體編輯工具欄：頷下拉菜單：［修改］［實(shí)體編輯］［壓?。軦utoCAD提示：命令:_solidedit實(shí)體編輯自動(dòng)檢查:SOLIDCHECK=1輸入實(shí)體編輯選項(xiàng)［面(F)/邊(E)/體(B)/放棄(U)/退出(X)］<退出〉：_body輸入體編輯選項(xiàng)［壓印(I)/分割實(shí)體(P)/抽殼(S)/清除(L)/檢查(C)/放棄(U)/退出(X)］<退出>:_imprint選擇三名!實(shí)體：選擇實(shí)體選擇要壓印的對(duì)象：選擇一個(gè)圓是否刪除源對(duì)象［是(Y)/否(N)］<N>:Y選擇要壓印的對(duì)象：選擇另一個(gè)圓是否刪除源對(duì)象［是(Y)/否(N)］<N>:逐個(gè)選擇各個(gè)圓，完成8個(gè)圓的壓印。壓印結(jié)果同上步，如圖11-59所示。.拉伸面調(diào)用“實(shí)體編輯”工具欄上的“拉伸面”命令，選擇各個(gè)圓內(nèi)的表面，以-10的高度拉伸表面，得到8個(gè)通孔。結(jié)果如圖11-56(a)所示。.3D鏡像調(diào)用三維鏡像命令：下拉菜單：［修改］［三維操作］［三維鏡像］AutoCAD提示：命令：mirror3d

選擇^^象：選擇實(shí)體找到1個(gè)軸(Z)/三點(diǎn)軸(Z)/三點(diǎn)＞：指定鏡像平面(三點(diǎn))的第一個(gè)點(diǎn)或[對(duì)象(O)/最近的(L)/Z視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三點(diǎn)(3)]＜選擇端面點(diǎn)A在鏡像平面上指定第二點(diǎn)：選擇端面點(diǎn)B在鏡像平面上指定第三點(diǎn)：選擇端面點(diǎn)C是否刪除源對(duì)象[是(Y)/否(N)]＜否＞:(1)剖切實(shí)體成前后兩部分調(diào)用“剖切”命令：命令:_slice選擇又^象：找到1個(gè)選擇^^象：指定切面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照[對(duì)象(O)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三點(diǎn)(3)]<三點(diǎn)>:選擇中點(diǎn)A指定平面上的第二個(gè)點(diǎn)：選擇中點(diǎn)B指定平面上的第三個(gè)點(diǎn)：選擇中點(diǎn)C在要保留的一側(cè)指定點(diǎn)或[保留兩側(cè)(B)]:B結(jié)果如圖11-74(a)所示。(2)剖切前半個(gè)實(shí)體調(diào)用剖切命令：命令:slice選擇^^象：選擇前半個(gè)箱體找到1個(gè)選擇^^象：指定切面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照[對(duì)象(O)/Z