CAD绘制三维实体教程+例题.doc

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。
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体模型的真实性表现出来。
11.1.1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。但线框模型结构简单，易于绘制。
11.1.2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

11．2三维坐标系实例——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)]<0,0,0>: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)]<当前>://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<12.0000>://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，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