CAD三維高級(jí)培訓(xùn)

1、AutoCAD 高級(jí)培訓(xùn)1學(xué)習(xí)綱要AutoCAD三維實(shí)體設(shè)計(jì)中，首先要保證作圖環(huán)境為模型空間而不是圖紙空間，否則無(wú)法生成三維模型。 在AutoCAD中規(guī)定了最根本的元素（體素），通過(guò)這些不同尺寸實(shí)體元素的布爾運(yùn)算，相加（Union）、相減（Subtract）、相交（Intersect）等運(yùn)算可以得到我們所需要的實(shí)體模型。 對(duì)于形狀較為復(fù)雜的實(shí)體雖然也可以通過(guò)各種運(yùn)算由體素形成，卻較為繁瑣。一般使用拉伸（Extrude）和旋轉(zhuǎn)（Revolve）命令，再用相加、相減、相交等命令得到所需要的實(shí)體。必須注意的是拉伸和旋轉(zhuǎn)命令作用的對(duì)象一定要是在同一平面內(nèi)的封閉多義線，還可以用編輯多義線（Pedit）命

2、令將由單線條組成的圖形編輯成多義線。 三維造型中最重要的一句話：當(dāng)用鼠標(biāo)在繪圖區(qū)直接繪圖時(shí)，總是繪制在XY平面上。三維造型中最重要的技巧：不停旋轉(zhuǎn)UCS坐標(biāo)。學(xué)習(xí)內(nèi)容三維坐標(biāo)系的設(shè)置三維圖形的觀察三維線框與外表模型的建模與編輯三維實(shí)體模型的建模與編輯坐標(biāo)系的根本概念坐標(biāo)系符合右手定則坐標(biāo)系分為世界坐標(biāo)系統(tǒng)和用戶坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系統(tǒng)（WCS） 世界坐標(biāo)系統(tǒng)（WCS）是AutoCAD的根本坐標(biāo)系統(tǒng)。它由三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸組成。在繪圖和編輯圖形的過(guò)程中，它的坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)軸的方向是不變的。用戶坐標(biāo)系統(tǒng)（UCS） 用戶根據(jù)自己的需要建立的自己專用坐標(biāo)系。坐標(biāo)的輸入直角坐標(biāo)：x,y,z或 x,y,z或點(diǎn)

3、過(guò)濾.x,.y,.z柱面坐標(biāo)：D A , ZD為該點(diǎn)在X Y平面上的投影到原點(diǎn)的距離；A為該點(diǎn)在X Y平面上與X軸的角度；Z為該點(diǎn)到X Y平面的距離。球面坐標(biāo)：球面坐標(biāo)用一個(gè)距離和兩個(gè)角度來(lái)指定點(diǎn)的位置。其格式為：D H A VAD為該點(diǎn)到原點(diǎn)的距離;H A為該點(diǎn)在X Y平面的投影同坐標(biāo)系原點(diǎn)連線與X軸正方向的夾角;VA為該點(diǎn)與X Y平面的垂直角度。在三維中使用世界坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系 AutoCAD 提供了兩個(gè)坐標(biāo)系：一個(gè)稱為世界坐標(biāo)系 (WCS) 的固定坐標(biāo)系和一個(gè)稱為用戶坐標(biāo)系 (UCS) 的可移動(dòng)坐標(biāo)系。UCS 對(duì)于輸入坐標(biāo)、定義圖形平面和設(shè)置視圖非常有用。改變 UCS 并不改變視點(diǎn)。只

4、改變坐標(biāo)系的方向和傾斜度。 創(chuàng)立三維對(duì)象時(shí)，可以重定位 UCS 來(lái)簡(jiǎn)化工作。應(yīng)用右手定則 在三維坐標(biāo)系中，如果 X 和 Y 軸的方向，可以使用右手定則確定 Z 軸的正方向。將右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向 X 軸的正方向。如下圖，伸出食指和中指，食指指向 Y 軸的正方向。中指所指示的方向即 Z 軸的正方向。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手，可以看到 X、Y 和 Z 軸如何隨著 UCS 的改變而旋轉(zhuǎn)。 還可以使用右手定則確定三維空間中繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的正方向。將右手拇指指向軸的正方向，卷曲其余四指。右手四指所指示的方向即軸的正旋轉(zhuǎn)方向。 右手定則右手定則三維坐標(biāo)系的建立用戶通過(guò)UCS命令建立用戶坐標(biāo)系。建立坐標(biāo)系的方式

5、主要有：指定新的原點(diǎn)、新的XY平面:通過(guò)移動(dòng)當(dāng)前 UCS 的原點(diǎn)，保持其 X、Y 和 Z 軸方向不變，從而定義新的 UCS。 通過(guò)給定新的Z軸方向來(lái)給定新的坐標(biāo):用特定的 Z 軸正半軸定義 UCS。通過(guò)旋轉(zhuǎn)UCS坐標(biāo)形成新的坐標(biāo)三維坐標(biāo)系的建立2將新建的UCS與當(dāng)前的視線方向?qū)R：以垂直于觀察方向（平行于屏幕）的平面為 XY 平面，建立新的坐標(biāo)系。UCS 原點(diǎn)保持不變通過(guò)選擇一個(gè)平面來(lái)應(yīng)用UCS坐標(biāo)系:將 UCS 與實(shí)體對(duì)象的選定面對(duì)齊。要選擇一個(gè)面，請(qǐng)?jiān)诖嗣娴倪吔鐑?nèi)或面的邊上單擊，被選中的面將亮顯，UCS 的 X 軸將與找到的第一個(gè)面上的最近的邊對(duì)齊三維坐標(biāo)系的建立3 對(duì)象對(duì)齊將新建的UCS

6、坐標(biāo)與圖形中的已有的對(duì)象對(duì)齊.根據(jù)選定三維對(duì)象定義新的坐標(biāo)系。新 UCS 的拉伸方向（Z 軸正方向）與選定對(duì)象的一樣。通過(guò)選擇對(duì)象來(lái)定義 UCS 如下表所示定義新 UCS對(duì)象確定坐標(biāo)原點(diǎn)和X軸正向的方法點(diǎn)（Point）該點(diǎn)為新的坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸任意確定直線（Line）離拾取點(diǎn)最近的端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸方向與直線方向相同圓（Circle）圓心為新原點(diǎn)，X軸通過(guò)拾取點(diǎn)圓弧（Arc）圓弧的圓心為新的坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸通過(guò)離拾取點(diǎn)最近的端點(diǎn)二維多段線（Polyline）多段線的起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X軸的方向與多段線第一段線條的方向一致區(qū)域填充（Solid）區(qū)域填充的第一點(diǎn)為新UCS的原點(diǎn)，X軸位于初始兩個(gè)點(diǎn)的連

7、線上尺寸標(biāo)注（Dimension）尺寸文本的中點(diǎn)為新UCS的坐標(biāo)原點(diǎn)，尺寸標(biāo)注UCS的X軸的方向?yàn)樾耈CS的X軸方向三維面（3D Face）創(chuàng)建三維面時(shí)確定的第一點(diǎn)為新UCS的坐標(biāo)原點(diǎn)，第一點(diǎn)至第二點(diǎn)的方向?yàn)樾耈CS中X軸的方向，第一點(diǎn)至第四點(diǎn)的方向?yàn)樾耈CS中Y軸的方向UCS坐標(biāo)的顯示視圖|顯示|UCS坐標(biāo)UCSIcon三維圖形的觀察視點(diǎn)對(duì)于一個(gè)對(duì)象，站在不同的角度觀察，因?yàn)榻嵌炔煌?，觀察的結(jié)果也不同。也就是說(shuō)觀察圖形的方向不同，觀察的結(jié)果就不同。視點(diǎn)：就是指用戶的觀察方向。注意：只有方向沒(méi)有距離限制。系統(tǒng)定義了常用的視點(diǎn)得到平面視圖和正等測(cè)視圖視圖菜單選項(xiàng)視點(diǎn)與X軸夾角與XY平面夾角俯視圖

8、Top（0，0，1）27090仰視圖Bottom（0，0，-1）27090左視圖Left（-1，0，0）1800右視圖Right（1，0，0）00主視圖Front（0，-1，0）2700后視圖Back（0，1，0）900西南軸測(cè)視圖SW Isometric（-1，-1，-1）22545東南軸測(cè)視圖SE Isometric（1，-1，1）31545東北軸測(cè)視圖NE Isometric（1，1，1）4545西北軸測(cè)視圖NW Isometric（-1，1，1）13545三維圖形的觀察在三維圖形中，用戶可以通過(guò)視點(diǎn)預(yù)置命令設(shè)置視點(diǎn)（Ddvpoint|視圖|三維視圖|視點(diǎn)預(yù)置），或用羅盤（Vpoint|

9、視圖|三維視圖|視點(diǎn)）確定視點(diǎn)，或直接選擇系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)視圖?？梢杂脛?dòng)態(tài)觀察：Dview最常用：三維動(dòng)態(tài)觀察器 3DOrbit 三維動(dòng)態(tài)觀察器三維動(dòng)態(tài)觀察時(shí)可以進(jìn)行平移、縮放、窗口縮放、范圍縮放和調(diào)整相機(jī)距離等操作。三維動(dòng)態(tài)顯示時(shí)可以進(jìn)行消隱和著色。著色形式有線框圖（用線或曲線顯示圖形對(duì)象的三維邊界）消隱（用線或曲線顯示圖形對(duì)象的三維邊界，且隱去后面不可見(jiàn)的面）平面著色（給圖形對(duì)象按照多邊形的面方式著色，產(chǎn)生不夠光滑的外觀）體著色（給圖形對(duì)象著色并且平滑多邊形的邊，產(chǎn)生較為光滑和真實(shí)的外觀）帶邊框平面著色（平面著色線框圖）帶邊框體著色（線框圖體著色）設(shè)置UCS平面視圖可以通過(guò)平面視圖的方式來(lái)觀

10、察圖形。命令：plan模型概述AutoCAD 支持三種類型的三維建模：線框模型、曲面模型和實(shí)體模型。線框模型：以物體的輪廓線架來(lái)表示立體的。沒(méi)有體和面的信息，不能進(jìn)行消隱、著色等。曲面模型：是計(jì)算機(jī)圖學(xué)中一種重要的三維描述形式，如工業(yè)造型、服裝款式、飛機(jī)輪廓設(shè)計(jì)等三維造型中用處廣泛?？梢赃M(jìn)行消隱、著色等。單沒(méi)有實(shí)體的信息。模型概述線框模型描繪的是三維對(duì)象的骨架，在線框模型中沒(méi)有平面，只是描繪了對(duì)象邊界的點(diǎn)、直線和曲線。外表模型比線框建模更為復(fù)雜。不僅定義了三維對(duì)象的邊，還定義了三維對(duì)象的面。使用多邊形網(wǎng)格定義鑲嵌面。假設(shè)不需要表示實(shí)體有關(guān)的物理性質(zhì)（重量、外表積、重心等），但又需要線框所不能的

11、消隱、著色和渲染能力，就使用外表網(wǎng)格模型。比方，山峰的三維地形模型。實(shí)體對(duì)象表示整個(gè)對(duì)象的體積，在三維模型的類型中，實(shí)體的對(duì)象信息最為完整，可以得到實(shí)體的重量、外表積等各種信息。CAD提供了三種創(chuàng)立實(shí)體的方法：使用根本體創(chuàng)立實(shí)體，沿路徑拉伸二維對(duì)象，繞軸旋轉(zhuǎn)二維對(duì)象。線框和外表模型3DPLOY（三維多段線）3DFACE（三維面）3D（根本體外表）REVSURF（回轉(zhuǎn)曲面）TABSURF（平移曲面）RULESURF（直紋曲面）EDGESURF（邊界曲面）3DMESH（三維多邊形網(wǎng)格）三維多段線點(diǎn)：Point（三維坐標(biāo)）線：Line（三維坐標(biāo)）多段線：3dpoly（三維多段線）方法：繪圖|三維多段

12、線；3dpoly特點(diǎn)：線型為實(shí)線，類型只有直線沒(méi)有圓弧。是空間圖形建立三維面建立三維面的命令是3Dface。用戶通過(guò)該命令可以構(gòu)造空間的任意三邊形或四邊形平面起動(dòng)方法：命令行： 3DFACE繪圖菜單|曲面|三維面曲面工具欄 三維面圖標(biāo)根本體外表AutoCAD中規(guī)定了一些根本的體外表，如長(zhǎng)方體、球體、楔體、棱錐、圓環(huán)等。起動(dòng)方法：曲面工具欄對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)繪圖|曲面|三維曲面對(duì)應(yīng)命令：ai_box等根本體外表在環(huán)形體外表中，一般要求用戶輸入構(gòu)成體外表的線段數(shù)、經(jīng)線、緯線數(shù)等，當(dāng)該數(shù)目設(shè)置越大，網(wǎng)格外表就越平滑。復(fù)雜曲面的創(chuàng)立直紋曲面直紋曲面是指由兩條指定的直線或曲線為相對(duì)的兩邊而生成的一個(gè)三維曲面。繪

13、制直紋曲面的命令是RULESURF。注意：可以用來(lái)做邊界的對(duì)象：線、點(diǎn)、弧、圓、橢圓、橢圓弧、樣條曲線或其組合。如果一條曲線為閉合線，另一條也為閉合線或者是成為一點(diǎn)直紋曲線面的網(wǎng)格密度由系統(tǒng)變量SURFTAB1確定，它的默認(rèn)值6，系統(tǒng)變量SURFTAB1的值越大，則網(wǎng)格密度越大曲面越光滑復(fù)雜曲面的創(chuàng)立平移曲面平移曲面由給定的路徑曲線和方向矢量定義，其中，路徑曲線可以是直線、圓弧、圓、橢圓、橢圓弧、二維多段線、三維多段線或樣條曲線，方向矢量是直線或非閉合的二維或三維多段線平移曲面就是系統(tǒng)將選取的路徑曲線沿指定的方向矢量形成曲面。起動(dòng)方式：命令行：Tabsurf工具欄：平移曲面菜單：繪圖|曲面|平

14、移曲面復(fù)雜曲面的創(chuàng)立旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)曲面是指在AutoCAD中，由一條軌跡曲線繞某一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)生成一個(gè)用三維網(wǎng)格表示的回轉(zhuǎn)面。若旋轉(zhuǎn)360則生成一個(gè)封閉的回轉(zhuǎn)面。軌跡曲線可以是直線、圓弧、圓、橢圓、橢圓弧、二維多段線、三維多段線或樣條曲線，回轉(zhuǎn)軸是直線或非閉合的二維或三維多段線（同平移曲面）起動(dòng)方式：命令行：Revsurf工具欄：旋轉(zhuǎn)曲面菜單：繪圖|曲面|旋轉(zhuǎn)曲面旋轉(zhuǎn)曲面的光滑程度取決于系統(tǒng)變量Surftab1和Surftab2，越大越光滑。復(fù)雜曲面的創(chuàng)立邊界曲面邊界曲面是指以4條首尾相連的空間直線或曲線為邊界創(chuàng)立得到的空間曲面。起動(dòng)方式：命令行：Edgesurf工具欄：邊界曲面菜單：繪圖|曲面|邊

15、界曲面注意：邊界必須事先給出各邊為單個(gè)對(duì)象，且首尾相連光滑程度決定于Surftab1和Surftab2復(fù)雜曲面的創(chuàng)立三維網(wǎng)格通過(guò)指定點(diǎn)形成三維空間多邊形網(wǎng)格。行數(shù)及列數(shù)最小值為2，最大值為256起動(dòng)方式：命令行：3dmesh工具欄：三維網(wǎng)格菜單：繪圖|曲面|三維網(wǎng)格標(biāo)高和厚度標(biāo)高和厚度是AutoCAD模擬網(wǎng)格的一種方法。通過(guò)將普通二維對(duì)象加上厚度的概念形成。命令：Elev對(duì)象的標(biāo)高是對(duì)應(yīng)繪制對(duì)象基點(diǎn)的XY平面的Z軸坐標(biāo)值。0坐標(biāo)表示當(dāng)前UCS的根本XY平面。對(duì)象的厚度是指對(duì)象向上或向下被拉伸標(biāo)高的距離。正厚度表示向上拉伸，負(fù)厚度表示向下拉伸。ELEV 只控制新對(duì)象，而不影響現(xiàn)有對(duì)象。三維線框、

16、面框模型的編輯三維線框、面框模型對(duì)象的修改包括三維空間的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、陣列和鏡像。三維移動(dòng)命令采用MOVE，與二維相同三維旋轉(zhuǎn)、陣列和鏡像命令在二維命令前或后加3D標(biāo)識(shí)三維線框模型也可以通過(guò)夾點(diǎn)進(jìn)行編輯。三維實(shí)體造型三位線框和外表網(wǎng)格生成的形狀只是線框和外表模型，模型的內(nèi)部并不具有實(shí)際的物質(zhì)，對(duì)于工程應(yīng)用，往往需要的是三維實(shí)心體模型，只有三維實(shí)體模型才具有內(nèi)部形狀、重量、質(zhì)心等特點(diǎn)，才可以進(jìn)行工程分析。AutoCAD提供了三種創(chuàng)立實(shí)體的方法：使用根本體創(chuàng)立長(zhǎng)方體、圓錐體、圓柱體、球體、圓環(huán)體和楔形實(shí)體沿路徑拉伸二維對(duì)象從而形成拉伸的三維實(shí)體繞軸旋轉(zhuǎn)二維對(duì)象從而形成回轉(zhuǎn)的三維實(shí)體。創(chuàng)立實(shí)體后，可以

17、通過(guò)布爾運(yùn)算對(duì)實(shí)體進(jìn)行并、差、交運(yùn)算，從而創(chuàng)立更為復(fù)雜的實(shí)體。根本體素造型根本體素包括長(zhǎng)方體（BOX）、實(shí)心球體（SPHERE）、實(shí)心圓柱體（CYLINDER）、實(shí)心錐體（CONE）、楔形實(shí)體（WEDGE）、圓環(huán)實(shí)體（TORUS）線框密度ISOLINES控制了實(shí)體的平滑程度，可以用SETVAR命令更改此變量的值。線框造型中的線框密度值由變量SURFTAB1和SURFTAB2控制，也可以由SETVAR命令更改。復(fù)雜實(shí)體造型復(fù)雜實(shí)體造型包括拉伸實(shí)體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體和組合實(shí)體。拉伸實(shí)體命令（Extrude）可以通過(guò)拉伸所選的二維對(duì)象創(chuàng)立拉伸的實(shí)體?？衫斓膶?duì)象包括：多段線、多邊形、矩形、圓、橢圓、閉合的樣

18、條曲線、圓環(huán)和面域。不能拉伸的三維對(duì)象包括：包含在塊內(nèi)的對(duì)象、有交叉或橫斷局部的多段線以及非閉合的多段線。并且可以沿指定的路徑或高度值和斜角拉伸對(duì)象。復(fù)雜實(shí)體造型旋轉(zhuǎn)實(shí)體可以將一個(gè)閉合對(duì)象繞指定軸并按一定的角度旋轉(zhuǎn)成實(shí)體。REVOLVE命令可以旋轉(zhuǎn)的閉合對(duì)象有多段線、多邊形、矩形、圓、橢圓和面域。對(duì)于使用直線和圓弧創(chuàng)立的面，可以先使用PEDIT命令將其連接并閉合，再使用命令使其旋轉(zhuǎn)。復(fù)雜實(shí)體造型三維實(shí)體可以進(jìn)行相加、減和相交運(yùn)算，從而形成組合實(shí)體。實(shí)體相加命令（UNION）可以合并實(shí)體，在本命令中，合并實(shí)體的特性（圖層、線性等）取決于第一個(gè)選擇的實(shí)體對(duì)象。實(shí)體相減命令（Subtract）可以從

19、一個(gè)實(shí)體中刪除與另一個(gè)實(shí)體相交的公共局部。特性服從第一個(gè)選取對(duì)象實(shí)體相交命令（Intersect）可以用兩個(gè)或多個(gè)重疊的實(shí)體公共局部創(chuàng)立組合實(shí)體，同時(shí)刪除非公共局部的實(shí)體。三維實(shí)體的編輯AutoCAD提供了比較豐富的三維實(shí)體編輯功能。用戶可以使用和三維平面造型相同的MOVE、Rotate3D、Mirror3D、3DArray命令對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行操作。同時(shí)在SolidEdit命令中也集成了大量的對(duì)實(shí)體編輯的功能。包括：拉伸面、移動(dòng)面、偏移實(shí)體對(duì)象、刪除面、旋轉(zhuǎn)面、傾斜面、將面復(fù)制為實(shí)體或面域、修改顏色、復(fù)制邊、修改邊的顏色、壓印、刪除實(shí)體對(duì)象上的所有的冗余邊和頂點(diǎn)、抽殼等等。實(shí)體倒角+Chamfer：不僅可以對(duì)二維對(duì)象倒角，也可以對(duì)三維對(duì)象倒角Fillet：對(duì)實(shí)體（二維或三維）倒圓角。截面實(shí)體使用切割命令可以創(chuàng)立面域或?qū)嶓w的相交截面。可以得到零件的任意截面形狀。切割命令：Section提示