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C三维绘图教程与案例很实用

C三维绘图教程与案例很实用文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)CAD 绘制三维实体基础1、三维模型的分类及三维坐标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。

若物体系;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2、三维图形的观察方法;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,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,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。

实体模型图11-1 线图11-2 表面实体模型具有线、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。

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。

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。

图11-3 实体模型图11-4 表示坐标系世界坐绘图步骤分解: 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:BOXAutoCAD 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 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 = ,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...用户坐图11-5 在用户坐标系任务: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、删除面命输入曲面选择选项 [下一个(N)/当前(OK)] <当前>:图11-6 绘制长图11-7 长方体倒动坐标系,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)] <世界>: 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)] <世界>: N 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)] <世界>: 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]<0,0,0>: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>: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:图11-8 改变坐标图11-9 绘制上表图11-10 绘制侧指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z]<0,0,0>: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。

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。

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。

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 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。

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。

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。

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 设置通常用于查看和编辑三维模型。

如图11-11所示。

图11-11 绘制侧(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 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。

任务:绘制如图11-13所示的物体目的: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)绘制正方体图11-13 股子 图11-12 视图工在“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)] <0,0,0>: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11-22 长方体图11-14 立图11-15 绘图11-16 挖图11-17 挖两((图11-19 三维动图11-20 挖六图11-18 绘制图11-21 挖坑图11-23 长方体图11-24 ISOLINES对图形图11-25 布尔运算图11-26 电视图11-27 环图11-28 绘图11-29 阵图11-30 拱形体图11-34旋图11-31 绘制长方形图11-32 面域计图11-33 路径拉图11-35 绘制截(a(b图11-36 180°图11-39 底板实图11-40 圆筒端图11-38 平面图图11-42 完整的图11-41 圆筒图11-43 切割成两部分图11-37 轴承坐(a(b(c图11-44 半剖的实体图11-45 切割实体(a)(b)图11-46 工字钢 (a)(b)图11-47垫块实体(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(a)(b)(c)图11-52 抽屉实.) <1>: 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。

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