計(jì)算機(jī)繪圖（AutoCAD 2022版） 課件 第14章 三維實(shí)體造型

第14章三維實(shí)體造型CONTENT

目錄14.1三維建?；A(chǔ)知識14.2三維建模方法14.3三維實(shí)體編輯14.4由三維模型生成二維視圖14.5思考與練習(xí)14.1三維建?；A(chǔ)知識

前面章節(jié)介紹的二維圖形的繪制和編輯等方法和技能基本上能滿足繪制平面圖形的需要。我們?nèi)粘＠L制的圖形大多數(shù)是三維物體的二維投影圖，這種圖形廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、建筑工程等領(lǐng)域。但這種方式存在缺陷，不能觀察產(chǎn)品的實(shí)際設(shè)計(jì)效果。為此，AutoCAD提供了三維圖形功能。AutoCAD支持線框模型、表面模型和實(shí)體模型三種三維模型，每種模型均有自己的創(chuàng)建和編輯方法。1）線框模型描述的是三維對象的框架，它僅由描述對象的點(diǎn)、直線和曲線構(gòu)成，不含描述表面的信息。可以將二維圖形放置在三維空間中的任意位置來生成線框模型，也可以使用AutoCAD提供的三維線框?qū)ο蠡蛉S坐標(biāo)來創(chuàng)建三維模型。而最常用的方法是利用直線繪制命令，輸入三維坐標(biāo)點(diǎn)來創(chuàng)建三維線框模型。14.1.1三維建模類型14.1.1三維建模類型2）表面模型比線框模型復(fù)雜得多，它不僅定義了三維對象的邊，而且定義了三維對象的表面。表面模型由表面圍成，所生成的表面不透明。AutoCAD表面模型使用多邊形網(wǎng)格定義對象的表面，由于網(wǎng)格之間是平面多邊形，因此使用多邊形網(wǎng)格只能近似地模擬曲面。3）實(shí)體模型描述了對象所包含的整個(gè)空間，是信息最完整且二義性最小的一種三維模型。實(shí)體模型在構(gòu)造和編輯上較線框模型和表面模型復(fù)雜。實(shí)體模型可以具有質(zhì)量、體積、重心等物理特性，可以為數(shù)控加工、有限元等提供數(shù)據(jù)。實(shí)體模型也以線框的形式顯示，除非進(jìn)行消隱、著色或渲染處理。

本章主要介紹創(chuàng)建和編輯三維實(shí)體模型的方法。14.1.2三維建模界面

前面章節(jié)介紹二維圖形的繪制和編輯等均是在【草圖與注釋】工作空間進(jìn)行的，在快速訪問工具欄單擊展開工作空間切換下拉列表，選擇【三維建?！考纯蛇M(jìn)入三維建模工作空間，如圖14-1所示。圖14-1工作空間切換下拉列表14.1.2三維建模界面

新建圖形使用“acadiso3D.dwt”樣板，并且選擇了“三維建?！惫ぷ骺臻g后，整個(gè)工作界面成為專用于三維建模的環(huán)境，如圖14-2所示，可以看出功能區(qū)顯示了眾多三維建模相關(guān)功能的按鈕、面板和選項(xiàng)卡。圖14-2工作界面14.1.3三維建模坐標(biāo)表示方法在AutoCAD中有世界坐標(biāo)系（WCS）、用戶坐標(biāo)系（UCS）兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，世界坐標(biāo)系（WCS）是固定坐標(biāo)系，用戶坐標(biāo)系（UCS）是可移動(dòng)坐標(biāo)系。兩種坐標(biāo)系中的點(diǎn)都可以采用笛卡兒坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)和球面坐標(biāo)3種方法表示，不同坐標(biāo)表示方法對比見表14-1。坐標(biāo)三維輸入格式示例圖例笛卡兒坐標(biāo)x,y,z例如，@3,6,5表示沿X軸距上一測量點(diǎn)3個(gè)單位，沿Y軸距上一測量點(diǎn)6個(gè)單位，沿Z軸距上一測量點(diǎn)5個(gè)單位#x,y,z@x,y,z表14-1不同坐標(biāo)表示方法對比14.1.3三維建模坐標(biāo)表示方法坐標(biāo)三維輸入格式示例圖例圓柱坐標(biāo)x<與X軸之間的角度，z例如，@5<30，6表示沿X軸距上一個(gè)測量點(diǎn)5個(gè)單位，與X軸正方向成30°角，在Z軸正方向移動(dòng)6個(gè)單位的位置#x<與X軸之間的角度，z@x<與X軸之間的角度，z球面坐標(biāo)x<與X軸所成的角度<與XY平面所成的角度例如，坐標(biāo)8<30<30表示距當(dāng)前UCS的原點(diǎn)8個(gè)單位，在XY平面中與X軸成30°角，與XY平面夾角為30°#x<與X軸所成的角度<與XY平面所成的角度@x<與X軸之間的角度<與XY平面之間的角度14.1.4三維建模用戶坐標(biāo)系

在三維環(huán)境中，用戶坐標(biāo)系（UCS）是可移動(dòng)的笛卡爾坐標(biāo)系，用于建立XY工作平面、水平方向和垂直方向、旋轉(zhuǎn)軸以及其他有用的幾何參照。在指定點(diǎn)、輸入坐標(biāo)和使用繪圖輔助工具（例如，正交模式和柵格）時(shí)，您可以更改UCS的原點(diǎn)和方向，以方便使用。1）在三維坐標(biāo)系中，如果已知X軸和Y軸的方向，將右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向X軸的正方向。如圖13-3（a）所示，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。通過旋轉(zhuǎn)手，可以看到X軸、Y軸和Z軸隨著UCS的改變而旋轉(zhuǎn)。2）使用右手定則還可以確定三維空間中繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的默認(rèn)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，如圖14-3（b）所示。圖14-3UCS方向14.1.4三維建模用戶坐標(biāo)系1.設(shè)置UCS

創(chuàng)建UCS可以理解為變換UCS，可以根據(jù)需要，定義、保存和恢復(fù)任意多個(gè)UCS。創(chuàng)建UCS的命令可以通過如下三種方式選取。

菜單欄：【工具】→【新建UCS】子菜單。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【坐標(biāo)】面板。

命令：ucs。2.動(dòng)態(tài)UCS

單擊狀態(tài)欄上的【動(dòng)態(tài)UCS】按鈕

啟用動(dòng)態(tài)UCS功能，可以在創(chuàng)建對象時(shí)使UCS的XY平面自動(dòng)與實(shí)體模型上的平面臨時(shí)對齊。實(shí)際操作時(shí)，先調(diào)用創(chuàng)建對象的命令，然后移動(dòng)鼠標(biāo)指針到要?jiǎng)?chuàng)建對象的平面，該平面會(huì)亮顯，表示當(dāng)前UCS對齊到該平面上，接下來可以在此平面上繼續(xù)創(chuàng)建對象。14.1.4三維建模用戶坐標(biāo)系提示：動(dòng)態(tài)UCS是臨時(shí)的，當(dāng)前的UCS并不真正切換到這個(gè)臨時(shí)的UCS中，創(chuàng)建完實(shí)體對象后，UCS還是回到創(chuàng)建該對象前的狀態(tài)。3.平面視圖

平面視圖是指從Z軸上的一點(diǎn)指向原點(diǎn)（0，0，0）的視圖。使用平面視圖命令“plan”來啟用，可以將當(dāng)前視點(diǎn)更改為當(dāng)前UCS的平面視圖、以前保存的UCS或WCS，在三維繪圖時(shí)快速將視圖切換為二維平面視角，從而加速截面圖形的繪制。提示：plan會(huì)更改觀察方向并關(guān)閉透視和剪裁，但不會(huì)更改當(dāng)前的UCS。在啟動(dòng)plan命令后輸入或顯示的任何坐標(biāo)仍然是相對于當(dāng)前UCS的。14.1.5三維模型視圖方向

創(chuàng)建三維模型要在三維空間中繪圖，不但要變換坐標(biāo)系，還要不斷變換三維模型的顯示方位，這樣使三維建模更加方便。

1.標(biāo)準(zhǔn)視圖

【可視化】選項(xiàng)卡【命名視圖】面板上的視圖下拉列表中有工程圖的6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)視圖方向，還有4個(gè)軸測方向，如圖14-5所示，可切換不同視圖來觀察圖形。也可以使用ViewCube快速切換視圖方向，如圖14-6所示。2.動(dòng)態(tài)觀察視圖

AutoCAD的動(dòng)態(tài)觀察可以動(dòng)態(tài)、交互、直觀地觀察三維模型，使用【視圖】選項(xiàng)卡【視口工具】面板上的導(dǎo)航欄按鈕可以導(dǎo)航欄，如圖14-7所示，使用

按鈕可以動(dòng)態(tài)觀察模型。圖14-5【命名視圖】面板圖14-6ViewCube圖14-7【視口工具】選項(xiàng)卡和導(dǎo)航欄14.2三維建模方法

基本實(shí)體包括長方體、球體、圓柱體、圓錐體、楔體、棱錐體、圓環(huán)體和多段體，如圖14-8所示。14.2.1基本實(shí)體建模

三維實(shí)體模型可以由基本實(shí)體命令創(chuàng)建，也可以由兩維平面圖形生成復(fù)雜三維實(shí)體模型。圖14-8各種基本形體14.2.1基本實(shí)體建模1.長方體

創(chuàng)建實(shí)體長方體，始終將長方體的底面與當(dāng)前UCS的XOY平面（工作平面）平行?！鹃L方體】命令可以指定兩個(gè)角點(diǎn)來創(chuàng)建，也可以指定長、寬、高的長度來創(chuàng)建，還可以創(chuàng)建指定中心點(diǎn)的長方體或者創(chuàng)建立方體。根據(jù)提示選擇使用【立方體】或【長度】選項(xiàng)時(shí)，可以在指定長度時(shí)指定長方體在XOY平面中的旋轉(zhuǎn)角度。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊鹃L方體】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板上→【長方體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【長方體】按鈕

。

命令窗口：box。2.球體

【球體】命令可以通過指定中心和半徑或直徑的方式來創(chuàng)建球體，也可以通過三點(diǎn)、兩點(diǎn)，以及相切、相切與半徑三種方式創(chuàng)建。14.2.1基本實(shí)體建模

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊厩蝮w】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建?！棵姘濉厩蝮w】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【球體】按鈕

。

命令窗口：sphere。3.圓柱體

【圓柱體】命令可以創(chuàng)建以圓或橢圓為底面的圓柱體或橢圓柱體，類似【圓】命令，有多種方式指定底面圓或橢圓，確定底面后再確定圓柱體或橢圓柱體的高度和方向即可。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊緢A柱體】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【圓柱體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【圓柱體】按鈕

。

命令窗口：cylinder。14.2.1基本實(shí)體建模4.圓錐體

【圓錐體】命令可創(chuàng)建以圓或橢圓為底面的錐體或臺體，根據(jù)提示創(chuàng)建底面形狀、指定高度，選擇一點(diǎn)為頂點(diǎn)則創(chuàng)建錐體，創(chuàng)建頂面圓或橢圓則創(chuàng)建臺體。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊緢A錐體】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建?！棵姘濉緢A錐體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【圓錐體】按鈕

。

命令窗口：cone。5.楔形體

楔形體是一個(gè)五面體，楔形體的底面是繪制在與當(dāng)前UCS的XOY平面平行的平面上的四邊形，而斜面正對其第一角點(diǎn)，楔體的高度與Z軸平行。

菜單欄：【繪圖】→【建模】→【楔體】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【楔體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡的【圖

14.2.1基本實(shí)體建模元】面板上的楔體按鈕

。

命令窗口：wedge。6.棱錐體

【棱錐體】命令可以創(chuàng)建側(cè)面數(shù)為3~32的棱錐體或棱錐臺，根據(jù)提示創(chuàng)建底面形狀、指定高度，選擇一點(diǎn)為頂點(diǎn)則創(chuàng)建棱錐體，創(chuàng)建與底邊相似的頂面則創(chuàng)建棱錐臺。菜單欄：【繪圖】→【建?！俊纠忮F體】命令。功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建?！棵姘濉纠忮F體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【棱錐體】按鈕

。命令窗口：pyramid。7.圓環(huán)體【圓環(huán)體】主要由兩個(gè)半徑值定義圓環(huán)體，一個(gè)是圓環(huán)體的橫截面圓半徑，另一個(gè)是從圓環(huán)體中心到圓環(huán)體的橫截面圓心的距離，即圓環(huán)半徑。若橫截面圓半徑比圓環(huán)半徑的絕對值大，圓14.2.1基本實(shí)體建模環(huán)就會(huì)自交，自交的圓環(huán)沒有中心孔。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊緢A環(huán)體】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【圓環(huán)體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【圓環(huán)體】按鈕

。

命令窗口：torus。8.多段體

【多段體】命令用于創(chuàng)建矩形輪廓的實(shí)體，也可以將現(xiàn)有直線、二維多段線、圓弧或圓轉(zhuǎn)換為具有矩形輪廓的實(shí)體，類似建筑墻體。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊径喽误w】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【多段體】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【圖元】面板→【多段體】按鈕

。

命令窗口：Polysolid。14.2.2復(fù)雜實(shí)體建模

復(fù)雜實(shí)體可以通過先創(chuàng)建復(fù)雜平面形狀，再進(jìn)行拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃略、放樣的方式來創(chuàng)建，所生成的實(shí)體也可以相應(yīng)稱為拉伸體、旋轉(zhuǎn)體、掃略體、放樣體。1.拉伸體

【拉伸】命令可以沿指定的路徑、方向或傾斜角等拉伸指定的閉合輪廓來創(chuàng)建拉伸體，拉伸體始于選定的輪廓所在的平面，止于在路徑端點(diǎn)處，如圖14-9所示。因此，【拉伸】命令無法拉伸具有相交或自交線段的多段線、包含在塊內(nèi)的對象。對直線或圓弧構(gòu)成的輪廓，可以使用【邊界】命令將它們轉(zhuǎn)換為一個(gè)多段線對象或面域。按住<Ctrl>鍵則可以選擇一個(gè)或多個(gè)面同時(shí)拉伸。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊纠臁棵?。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【拉伸】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體】面板→【拉伸】按鈕

。

命令窗口：extrude。圖14-9拉伸14.2.2復(fù)雜實(shí)體建模2.旋轉(zhuǎn)體

【旋轉(zhuǎn)】命令可以繞指定的軸旋轉(zhuǎn)指定的閉合輪廓來形成旋轉(zhuǎn)體，如圖14-10所示。旋轉(zhuǎn)輪廓必須完全在旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊拘D(zhuǎn)】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建?！棵姘濉拘D(zhuǎn)】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體】面板→【旋轉(zhuǎn)】按鈕

。

命令窗口：revolve。

圖14-10旋轉(zhuǎn)14.2.2復(fù)雜實(shí)體建模3.掃掠體

【掃掠】命令可以使開放或閉合的平面曲線（輪廓）沿開放或閉合的二維或三維路徑生長來創(chuàng)建實(shí)體或曲面，即掃掠體，如圖14-11所示。如果閉合的曲線沿一條路徑掃掠，則生成實(shí)體。掃掠與拉伸不同，沿路徑掃掠輪廓時(shí)，輪廓將被移動(dòng)并與路徑垂直對齊，而拉伸則不會(huì)。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊緬呗印棵?。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建?！棵姘濉緬呗浴堪粹o

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體】面板→【掃略】按鈕

。

命令窗口：sweep。

圖14-11掃掠14.2.2復(fù)雜實(shí)體建模4.放樣

【放樣】命令通過對包含兩條或兩條以上橫截面曲線的一組曲線進(jìn)行放樣（繪制實(shí)體或曲面）來創(chuàng)建三維實(shí)體或曲面，如圖14-12所示。橫截面定義了結(jié)果實(shí)體的輪廓或曲面的形狀，橫截面曲線或直線可以是開放的（如圓弧），也可以是閉合的（如圓）。如果對一組閉合的橫截面曲線進(jìn)行放樣，則生成實(shí)體。如果對一組開放的橫截面曲線進(jìn)行放樣，則生成曲面。

菜單欄：【繪圖】→【建模】→【放樣】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【建模】面板→【放樣】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體】面板→【放樣】按鈕

。

命令窗口：loft。圖14-12放樣14.3三維實(shí)體編輯14.3.1三維實(shí)體位置控制

在三維模型構(gòu)建過程中，往往需要修改對象的大小、形狀和位置以更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，這就需要運(yùn)用實(shí)體對象編輯命令。1.三維移動(dòng)

在三維視圖中，可以調(diào)用【三維移動(dòng)】命令顯示三維移動(dòng)小控件，利用三維移動(dòng)小控件可以方便地在指定方向上按指定距離移動(dòng)三維對象。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維移動(dòng)】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→【三維移動(dòng)】按鈕

。

命令窗口：3dmove

可以通過單擊三維移動(dòng)小控件上的不同位置來實(shí)現(xiàn)如下兩種類型的約束移動(dòng)。

沿軸移動(dòng)：單擊軸以將移動(dòng)約束到該軸上，如圖14-13a所示。

沿平面移動(dòng)：單擊軸之間的區(qū)域以將移動(dòng)約束到該平面上，如圖14-13b所示。14.3.1三維實(shí)體位置控制2.三維旋轉(zhuǎn)

在三維視圖中，可以調(diào)用【三維旋轉(zhuǎn)】命令顯示三維旋轉(zhuǎn)小控件，進(jìn)而方便地繞基點(diǎn)旋轉(zhuǎn)三維對象。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維旋轉(zhuǎn)】命令。功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→三維旋轉(zhuǎn)按鈕

。

命令窗口：3drotate。

三維旋轉(zhuǎn)小控件如圖14-14所示。選擇對象后，在三維旋轉(zhuǎn)小控件上指定旋轉(zhuǎn)軸，移動(dòng)鼠標(biāo)直至要選擇的軸軌跡變?yōu)辄S色，然后指定所要旋轉(zhuǎn)的角度。a）b）圖14-13沿軸移動(dòng)圖14-14三維旋轉(zhuǎn)小控件14.3.1三維實(shí)體位置控制3.三維對齊

在三維視圖中，【三維對齊】命令可以通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或傾斜對象可使該對象與另一個(gè)對象對齊。使用【三維對齊】命令時(shí)，可以指定至多三個(gè)點(diǎn)以定義源平面，然后指定至多三個(gè)點(diǎn)以定義目標(biāo)平面。該命令可以用于動(dòng)態(tài)UCS（DUCS）中，如果目標(biāo)是現(xiàn)有實(shí)體對象上的平面，則可以通過打開動(dòng)態(tài)UCS來使用單個(gè)點(diǎn)定義目標(biāo)平面。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維對齊】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→【三維對齊】按鈕

。

命令窗口：3dalign。4.三維陣列

在三維視圖中，【三維陣列】命令可以在三維空間中創(chuàng)建對象的矩形陣列或環(huán)形陣列，如圖14-15所示。創(chuàng)建陣列時(shí)，除了指定列數(shù)（X方向）和行數(shù)（Y方向）以外，還要指定層數(shù)（Z方向）。

14.3.1三維實(shí)體位置控制

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維陣列】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→【矩形】陣列按鈕

、【環(huán)形】陣列按鈕

或【路徑】陣列按鈕

。

命令窗口：3darray。圖14-15矩形陣列5.三維縮放

在三維視圖中，可以調(diào)用【三維縮放】命令顯示三維移動(dòng)小控件，以方便地調(diào)整三維對象的大小，如圖14-16所示。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維縮放】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→三維縮放按鈕

。14.3.1三維實(shí)體位置控制

命令窗口：3dscale6.三維鏡像

在三維視圖中，可以調(diào)用【三維鏡像】命令來鏡像復(fù)制指定的三維實(shí)體對象如圖14-17所示。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【三維鏡像】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【修改】面板→【三維鏡像】按鈕

。

命令窗口：mirror3d。圖14-16三維移動(dòng)小控件圖14-17鏡像14.3.1三維實(shí)體位置控制

鏡像平面可以是以下平面。1）通過指定點(diǎn)且與當(dāng)前UCS的XOY、YOZ或XOZ平面平行的平面。2）由三個(gè)指定點(diǎn)定義的平面。3）Z軸確定的平面，即根據(jù)平面上的一個(gè)點(diǎn)和平面法線上的一個(gè)點(diǎn)定義的平面。7.實(shí)體圓角

在三維視圖中，可以調(diào)用【圓角邊】命令為指定的三維實(shí)體生成圓角，如圖14-18所示。可以指定圓角半徑，然后選擇要進(jìn)行圓角的邊，從而生成相切的邊圓角。菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【圓角邊】命令。功能區(qū)：【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【圓角邊】按鈕

。命令窗口：filletedge圖14-18圓角14.3.1三維實(shí)體位置控制8.實(shí)體倒角

在三維視圖中，可以調(diào)用【倒角邊】命令為指定的三維實(shí)體的相鄰面創(chuàng)建倒角，如圖14-19所示。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【倒角邊】命令。

功能區(qū)：【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→倒角邊按鈕

。

命令窗口：chamferedge圖14-19倒角14.3.2三維實(shí)體布爾運(yùn)算

利用布爾運(yùn)算可以對三維實(shí)體進(jìn)行相應(yīng)的并、差、交等幾何運(yùn)算，從而運(yùn)用簡單的三維實(shí)體構(gòu)建出各種復(fù)雜的三維實(shí)體。1.合并

【并集】命令可以合并兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)體（或面域）使它們成為一個(gè)復(fù)合對象，如圖14-20所示。在運(yùn)算過程中，如果選擇的實(shí)體之間不接觸或重疊，仍然會(huì)被合并成一個(gè)整體。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【并集】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【并集】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【布爾值】面板→【并集】按鈕

。

命令窗口：union。圖14-20合并14.3.2三維實(shí)體布爾運(yùn)算2.相減

【差集】命令可以從一組實(shí)體中刪除該實(shí)體與另一組實(shí)體的公共區(qū)域，如圖14-21所示。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【差集】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【差集】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【布爾值】面板→【差集】按鈕

。

命令窗口：subtract。圖14-21相減14.3.2三維實(shí)體布爾運(yùn)算3.相交

【交集】命令可以從兩個(gè)或兩個(gè)以上重疊實(shí)體的公共部分創(chuàng)建復(fù)合實(shí)體，即刪除非重疊部分并利用公共部分創(chuàng)建復(fù)合實(shí)體，如圖14-22所示。菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【交集】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【交集】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【布爾值】面板→【交集】按鈕

。

命令窗口：intersect圖14-22相交14.3.3三維實(shí)體造型編輯

在AutoCAD建模中，對實(shí)體面同樣可進(jìn)行三維編輯操作，可以對實(shí)體面進(jìn)行拉伸、移動(dòng)、偏移、刪除、旋轉(zhuǎn)、傾斜、復(fù)制和抽殼等操作。1.拉伸面

【拉伸面】命令可以按指定的長度或沿著指定的路徑拉伸實(shí)體面。例如，要對如圖14-23所示A面和B面拉伸100，可以調(diào)用【拉伸面】命令，單擊A面和B面，然后在命令窗口輸入高度100。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【拉伸面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【拉伸面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【拉伸面】按鈕

。圖14-23拉伸面14.3.3三維實(shí)體造型編輯

2.移動(dòng)面【移動(dòng)面】命令可以按指定的距離移動(dòng)實(shí)體的指定面。例如，將A面沿Z軸移動(dòng)100的結(jié)果如圖14-24所示。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【移動(dòng)面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【移動(dòng)面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【移動(dòng)面】按鈕

。圖14-24移動(dòng)面14.3.3三維實(shí)體造型編輯3.偏移面

【偏移面】命令可以等距離地偏移實(shí)體指定面。例如，要將如圖14-24所示A面向外偏移100，可以調(diào)用【偏移面】命令，單擊A面，然后在命令窗口輸入偏移的距離100。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【偏移面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【偏移面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【偏移面】按鈕

。4.刪除面

【刪除面】命令可以刪除實(shí)體上指定的面。例如，要?jiǎng)h除如圖14-25所示圖形中的A面，則可以調(diào)用【刪除面】命令，單擊A所處的面后按<Enter>鍵。

菜欄單：【修改】→【實(shí)體編輯】→【刪除面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【刪除面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【刪除面】按鈕

。14.3.3三維實(shí)體造型編輯5.旋轉(zhuǎn)面

【旋轉(zhuǎn)面】命令可以繞指定軸旋轉(zhuǎn)實(shí)體上指定的面。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【旋轉(zhuǎn)面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【旋轉(zhuǎn)面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【旋轉(zhuǎn)面】按鈕

。圖14-25刪除面圖14-26旋轉(zhuǎn)面14.3.3三維實(shí)體造型編輯6.傾斜面

【傾斜面】命令可以將實(shí)體面傾斜一個(gè)指定角度。它的作用與旋轉(zhuǎn)面較為類似，不再贅述。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【傾斜面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【傾斜面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【傾斜面】按鈕

。7.復(fù)制面

【復(fù)制面】命令可以復(fù)制指定的實(shí)體面。例如，要復(fù)制如圖14-27所示圖形中的A面，可以調(diào)用【復(fù)制面】命令，單擊A面，再指定位移的基點(diǎn)和位移的第二點(diǎn)，然后按<Enter>鍵。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【復(fù)制面】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【復(fù)制面】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【復(fù)制面】按鈕

。14.3.3三維實(shí)體造型編輯8.抽殼

【抽殼】命令可以用指定的厚度創(chuàng)建一個(gè)空的薄層，可以為所有面指定一個(gè)固定的薄層厚度。

菜單欄：【修改】→【實(shí)體編輯】→【抽殼】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【抽殼】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【抽殼】按鈕

。圖14-27復(fù)制面圖14-28抽殼14.3.4三維實(shí)體的剖切、截面與干涉1.實(shí)體剖切

【剖切】命令可以用指定平面把三維實(shí)體剖開成兩部分，可以選擇保留其中一部分或全部保留，例如，將實(shí)體沿前后對稱平面剖切的結(jié)果如圖14-29所示。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【剖切】命令。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【剖切】按鈕

，或者【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【剖切】按鈕

。

命令窗口：Slice。圖14-29實(shí)體剖切14.3.4三維實(shí)體的剖切、截面與干涉2.截面

以一個(gè)截平面截切三維實(shí)體，截平面與實(shí)體表面產(chǎn)生的交線稱為截交線，它是一個(gè)平面封閉線框。

命令窗口輸入“section”并按<Enter>鍵，可以產(chǎn)生截平面與三維實(shí)體的截交線并建立面域，命令窗口的提示如下：命令：section選擇對象：

//選擇欲進(jìn)行剖切的三維實(shí)體對象選擇對象：指定截面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照

[對象(O)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY(XY)/YZ(YZ)/ZX(ZX)/三點(diǎn)(3)]<三點(diǎn)>：

各選項(xiàng)的含義與【剖切】命令中的選項(xiàng)相同。不同于【剖切】命令將三維實(shí)體截切成兩部分，【截面】命令只生成截平面截切三維實(shí)體后產(chǎn)生的斷面，實(shí)體仍是完整的，如圖14-30所示?！窘孛妗棵钪粚?shí)體模型生效，對線框模型和表面模型無效。14.3.4三維實(shí)體的剖切、截面與干涉3.截面平面

【截面平面】命令可以創(chuàng)建截面對象，可以通過該對象查看三維實(shí)體模型的內(nèi)部細(xì)節(jié)，如圖14-31所示。

菜單欄：【繪圖】→【建?！俊窘孛嫫矫妗棵?。

功能區(qū)：【常用】選項(xiàng)卡→【截面】面板→【截面平面】按鈕

。

命令窗口：sectionplane圖14-30生成截面圖14-31截面平面對象14.3.4三維實(shí)體的剖切、截面與干涉4.實(shí)體干涉

【干涉檢查】命令用于查詢兩個(gè)實(shí)體之間是否產(chǎn)生干涉，即是否有共同屬于兩個(gè)實(shí)體的部分。如果存在干涉，則可根據(jù)需要確定是否要將公共部分生成新的實(shí)體。

菜單欄：【修改】→【三維操作】→【干涉檢查】命令。

功能區(qū)：【實(shí)體】選項(xiàng)卡→【實(shí)體編輯】面板→【干涉】按鈕

。

命令窗口：Interfere。14.3.5三維建模與編輯實(shí)例

本小節(jié)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體零件，進(jìn)一步熟悉實(shí)體創(chuàng)建和編輯方法，掌握創(chuàng)建三維實(shí)體時(shí)的坐標(biāo)變換和尺寸標(biāo)注方法，如圖14-32所示。

【例10-1】根據(jù)圖14-32所示軸測圖和尺寸創(chuàng)建三維實(shí)體并進(jìn)行尺寸標(biāo)注。

（把圖14-32加工成純軸測圖，刪網(wǎng)格和坐標(biāo)）圖14-32三維實(shí)體軸測圖14.3.5三維建模與編輯實(shí)例1.創(chuàng)建三維實(shí)體

1）單擊【常用】選項(xiàng)卡【視圖】面板上的【東南等軸測】按鈕，接著單擊【常用】選項(xiàng)卡上的【長方體】按鈕，創(chuàng)建角點(diǎn)分別為（0,0,0）和（8,62,30）的長方體，如圖14-33所示。

2）單擊【常用】選項(xiàng)卡【坐標(biāo)】面板上的【原點(diǎn)】按鈕，接著移動(dòng)坐標(biāo)系到長方體一條邊的中點(diǎn)處，然后單擊【旋轉(zhuǎn)軸Y】按鈕，將UCS繞Y軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，如圖14-34所示。圖14-33創(chuàng)建長方體圖14-34移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系14.3.5三維建模與編輯實(shí)例

3）在當(dāng)前UCS下，以原點(diǎn)為圓心繪制半徑為10和15的圓，以（22，-23）和（22,23）為圓心，分別繪制半徑為4.5的圓，如圖14-35所示。

4）單擊【常用】選項(xiàng)卡【建?！棵姘迳系摹纠臁堪粹o

，拉伸長方體上方的兩個(gè)小圓，拉伸長度均為-8。選中長方體下方的兩個(gè)大圓，拉伸長度為-32，如圖14-36所示。

5）單擊【常用】選項(xiàng)卡【建模】面板上的【長方體】按鈕

，創(chuàng)建角點(diǎn)分別為（0,-23,-8）和（8,23,-26）的長方體，如圖14-37所示。圖14-35繪制圓圖14-36拉伸圓圖14-37繪制長方體14.3.5三維建模與編輯實(shí)例

6）單擊【常用】選項(xiàng)卡【坐標(biāo)】面板上的【原點(diǎn)】按鈕

，移動(dòng)坐標(biāo)系到立板長方體前表面的中點(diǎn)處，如圖14-38所示。以UCS原點(diǎn)為圓心，繪制半徑為15的輔助圓，如圖14-39所示。

7）單擊【常用】選項(xiàng)卡【繪圖】面板上的【三維多段線】按鈕

，以（30，-3,0）為起點(diǎn)，向下移動(dòng)鼠標(biāo)，在系統(tǒng)捕捉到與輔助圓的交點(diǎn)后單擊鼠標(biāo)左鍵確認(rèn)（注意啟用捕捉和追蹤功能），接下來輸入“@0,0，-16”，按<Enter>鍵后再輸入“c”來封閉多段線，如圖14-40所示。圖14-38改變UCS圖14-39繪制輔助圓圖14-40繪制多段線14.3.5三維建模與編輯實(shí)例

8）單擊【旋轉(zhuǎn)軸X】按鈕按鈕，將UCS繞X軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，單擊【常用】選項(xiàng)卡【建模】面板上的【拉伸】按鈕

，將多段線拉伸-6，如圖14-41所示。

9）單擊【實(shí)體】選項(xiàng)卡【實(shí)體編輯】面板上的【圓角邊】按鈕

，設(shè)置圓角半徑為8，對實(shí)體邊創(chuàng)建圓角，如圖14-42所示。

10）單擊【實(shí)體】選項(xiàng)卡【實(shí)體編輯】面板上的【剖切】按鈕

，分別選中下方的兩個(gè)圓柱體，按<Enter>鍵結(jié)束選擇，使用三點(diǎn)法確定長方體的底面三點(diǎn)，把底面作為剖切面，然后選擇保留上半部分進(jìn)行剖切，如圖14-43所示。圖14-41改變UCS并拉伸多段線圖14-42創(chuàng)建圓角圖14-43剖切14.3.5三維建模與編輯實(shí)例

11）單擊【實(shí)體】選項(xiàng)卡【實(shí)體編輯】面板上的【并集】按鈕

，選中立板長方體、底板長方體、肋板、大半圓柱，將它們合并為一個(gè)實(shí)體，如圖14-44所示。

12）單擊【實(shí)體編輯】面板上的【差集】按鈕

，選擇合并為一體的實(shí)體后按<Enter>鍵，再選擇兩個(gè)上部小圓柱和下部內(nèi)側(cè)小半圓柱，按<Enter>鍵，如圖14-45所示。

13）選擇【視圖】→【消隱】菜單命令，三維圖形如圖14-46所示。圖14-44合并圖14-45相減圖14-46消隱顯示的三維圖形14.3.5三維建模與編輯實(shí)例2.標(biāo)注三維圖形

在AutoCAD中，單擊【注釋】選項(xiàng)卡【標(biāo)注】面板上的尺寸標(biāo)注按鈕，可以標(biāo)注三維圖形的尺寸，由于所有的尺寸標(biāo)注均需在當(dāng)前UCS的XY平面上進(jìn)行，因此在標(biāo)注三維圖形不同部分的尺寸時(shí)需要不斷地變換UCS。1）將UCS的XY平面與立板前表面對齊并適當(dāng)移動(dòng)，進(jìn)行尺寸標(biāo)注，如圖14-47所示。2）將UCS的XY平面與底板左表面對齊并適當(dāng)移動(dòng)，標(biāo)注8和18兩個(gè)尺寸，如圖14-48所示。3）將UCS的XY平面與立板左表面對齊并適當(dāng)移動(dòng)，標(biāo)注尺寸8，如圖14-49所示。圖14-47尺寸標(biāo)注1圖14-48尺寸標(biāo)注2圖14-49尺寸標(biāo)注314.3.5三維建模與編輯實(shí)例4）將UCS的XY平面與肋板左表面對齊并適當(dāng)移動(dòng)，標(biāo)注尺寸16，如圖14-50所示。5）將UCS的原點(diǎn)移動(dòng)至前部半圓柱孔的圓心處，標(biāo)注尺寸R10和R15，如圖14-51所示。6）將UCS的原點(diǎn)移動(dòng)至底板的左前下角點(diǎn)處，標(biāo)注尺寸46，如圖14-52所示。圖14-50尺寸標(biāo)注4圖14-51尺寸標(biāo)注5圖14-52尺寸標(biāo)注614.4由三維模型生成二維視圖

創(chuàng)建好三維實(shí)體模型后，苦于將其轉(zhuǎn)換成兩維平面圖形而生成三視圖等，在【常用】選項(xiàng)卡【建模】面板上的【實(shí)體視圖】【實(shí)體圖形】【實(shí)體輪廓】按鈕均可實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

【實(shí)體視圖】按鈕

：用正投影法由三維實(shí)體創(chuàng)建多面視圖和截面視圖。

【實(shí)體圖形】按鈕

：對截面視圖生成二維輪廓并進(jìn)行圖案填充。

【實(shí)體輪廓】按鈕

：創(chuàng)建三維實(shí)體圖像的輪廓。【例14-2】生成圖14-52所示模型的三視圖。圖14-52模型14.4由三維模型生成二維視圖

1）移動(dòng)UCS使其處于圖14-53所示位置和狀態(tài)。

2）單擊展開繪圖區(qū)域的【布局1】選項(xiàng)卡，單擊選中視口的細(xì)實(shí)線邊框，按<Delete>鍵刪除。

3）單擊【常用】選項(xiàng)卡【建模】面板上的【實(shí)體視圖】按鈕

，命令窗口提示及操作如下。命令:_solview輸入選項(xiàng)[UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)]:u//按UCS創(chuàng)建視口輸入選項(xiàng)[命名(N)/世界(W)/?/當(dāng)前(C)]<當(dāng)前>://按<Enter>鍵輸入視圖比例<1>://按<Enter>鍵確定視圖比例為1：1指定視圖中心://在適當(dāng)?shù)奈恢弥付ㄒ晥D中心位置指定視圖中心<指定視口>://調(diào)整位置按<Enter>鍵指定視口的第一個(gè)角點(diǎn)://在視圖左上角拾取一點(diǎn)指定視口的對角點(diǎn)://在視圖右下角拾取一點(diǎn)輸入視圖名:zhushitu//輸入視圖名稱輸入選項(xiàng)[UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)]:*取消*//按<Esc>鍵取消14.4由三維模型生成二維視圖

操作結(jié)果如圖14-54所示。圖14-53移動(dòng)UCS圖14-54主視圖

4）再次單擊【常用】選項(xiàng)卡【建?！棵姘迳系摹緦?shí)體視圖】按鈕

，命令窗口提示及操作如下。14.4由三維模型生成二維視圖命令:_solview輸入選項(xiàng)[UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)]:o//指定正交視圖指定視口要投影的那一側(cè)://在主視圖邊框的上邊線單擊鼠標(biāo)左鍵指定視圖中心://在適當(dāng)?shù)奈恢弥付ㄒ晥D中心位置指定視圖中心<指定視口>://調(diào)整位置并按<Enter>鍵指定視口的第一個(gè)角點(diǎn)://在視圖左上角拾取一點(diǎn)指定視口的對角點(diǎn):