模塊七簡單零件三維建模

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1、模塊七簡單零件三維建模學(xué)習(xí)目標(biāo)1、在 AutoCAD中，正確使用圖層組織視圖；2、建立空間概念，掌握三維視圖的使用及轉(zhuǎn)換；3、掌握三維圖形的觀察及視覺樣式的使用；4、掌握三維用戶坐標(biāo)系的使用；5、準(zhǔn)確的在三維空間中拾取點(diǎn)；6、掌握基本實(shí)體的繪制命令及布爾運(yùn)算創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體方法。任務(wù)一三通管道建模一、 工作任務(wù)及分析繪制三通管道，管道外徑40mm，內(nèi)徑 36mm 總長 120mm ，接頭處外徑50mm。繪制時(shí)創(chuàng)建中心線圖層，和實(shí)線圖層，線寬為0.2。其余參數(shù)不變。圖 7-1-1 三通管道二、實(shí)踐操作步驟(一 )創(chuàng)建文檔與基本操作1、創(chuàng)建文檔啟動(dòng) AutoCAD2008 ，“新建”文件，輸入文件名“

2、三通管道”。2、基本操作單擊圖層工具欄中“圖層特性管理器”，在“圖層特性管理器”對(duì)話框中單擊“新建圖層”，建立如圖7-1-2 所示的圖層，單擊“確定”。圖 7-1-2 圖層特性管理器（二）繪制圖形1、創(chuàng)建三維視圖如圖 7-3，選擇菜單中“視圖”“三維視圖” “西南等軸測(cè)視圖” ，創(chuàng)建三維視圖。圖 7-1-3 創(chuàng)建三維視圖創(chuàng)建后視圖坐標(biāo)軸和光標(biāo)如圖7-1-4 所示。圖7-1-4西南等軸測(cè)視圖中坐標(biāo)和鼠標(biāo)2、繪制中心線單擊工具欄“圖層”中工具，選擇圖層“中心線”為當(dāng)前圖層。單擊工具欄“繪圖”中“直線”工具，在繪圖區(qū)合適位置單擊，得到直線的一個(gè)端點(diǎn)，在“正交” 模式下， 向上移動(dòng)點(diǎn)光標(biāo)，并輸入點(diǎn)劃線

3、長度“ 140”，回車兩次得到主視圖中心線。3、繪制圓柱體切換圖層為實(shí)線層，使用命令cylinder或單擊建模工具欄欄中圓柱體命令圖標(biāo)，啟動(dòng)圓柱體繪制命令。圖 7-1-5 建模工具欄啟動(dòng)對(duì)象追蹤和對(duì)象捕捉功能，捕捉中心線下端點(diǎn)，移動(dòng)鼠標(biāo)向上在追蹤狀態(tài)下，輸入追蹤值10，移動(dòng)鼠標(biāo)向外，輸入圓柱底面半徑20。如圖 7-6 繪制圓柱底面圓。圖 7-1-6 繪制圓柱底面圓移動(dòng)鼠標(biāo)向上，輸入圓柱體高度100，回車確認(rèn)生產(chǎn)圓柱體。如圖7-1-7圖 7-1-7 繪制圓柱體繼續(xù)使用繪制圓柱體命令，命令使用如下命令 : _cylinder指定底面的中心點(diǎn)或三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑(T)/

4、 橢圓 (E): （用鼠標(biāo)捕捉圓柱體底面圓心作為圓柱體的中心點(diǎn)）指定底面半徑或 直徑 (D) : 25 （輸入底面圓半徑為25）指定高度或兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A): 10（鼠標(biāo)向下移動(dòng)，輸入圓柱體高度為10）得到如圖7-1-8 所示組合圓柱體。圖 7-1-8 繪制圓柱體繼續(xù)使用繪制圓柱體命令，重復(fù)繪制圓柱體，操作同圖7-1-8 步驟，但是此次繪制圓柱體上表面處的圓柱體。圖 7-9繪制圓柱體4、旋轉(zhuǎn)圓柱體啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)命令rotate 或使用鼠標(biāo)單擊土7-1-10 修改工具欄中的旋轉(zhuǎn)按鈕，選擇圓柱體中心線上端點(diǎn)為基點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為90，得到圖7-1-11 所示圖形。圖 7-1-10 修改工具欄圖

5、7-1-11 旋轉(zhuǎn)后的圓柱體此處也可使用3drotate 命令或用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中三維旋轉(zhuǎn)按鈕實(shí)現(xiàn)圓柱體旋轉(zhuǎn)操作，注意此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)前坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸來確定。圖 7-1-12 建模工具欄5、繪制三通部分的圓柱體在命令行窗口中輸入ucs 命令，或者用鼠標(biāo)單擊圖7-1-13UCS 工具欄中的ucs 按鈕， 啟動(dòng)用戶坐標(biāo)系，通過命令行窗口中的坐標(biāo)原點(diǎn)指定或繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)命令等的使用，使XOY平面和旋轉(zhuǎn)后的圓柱體中心線平行。圖 7-1-13 UCS 工具欄再次使用繪制圓柱體命令，命令使用如下命令 : _cylinder指定底面的中心點(diǎn)或三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑(T)/

6、 橢圓 (E): （用鼠標(biāo)捕捉中心線中點(diǎn)作為圓柱體的中心點(diǎn)）指定底面半徑或 直徑 (D) : 20 （輸入底面圓半徑為20）指定高度或兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A): 50（鼠標(biāo)向下移動(dòng)，輸入圓柱體高度為50）得到如圖7-1-14 所示組合圓柱體。圖 7-1-14 三通組合圓柱體再次啟動(dòng)圓柱體繪制命令，以小圓柱體的上表面圓心為中心點(diǎn)，繪制直徑50，高度為10 的小圓柱體，如圖7-1-15 所示。圖 7-1-15 三通組合圓柱體6、用布爾運(yùn)輸合并實(shí)體在命令行窗口中輸入命令 union，或者單擊圖 7-1-16 建模工具欄中并集工具，選擇所有圓柱體，生成一個(gè)實(shí)體。圖 7-1-16 建模工具欄7、繪

7、制三通管道內(nèi)孔在當(dāng)前坐標(biāo)系下先繪制垂直方向圓柱體內(nèi)孔，啟動(dòng)圓柱體繪制命令，用鼠標(biāo)捕捉小圓柱體上表面圓心為圓柱中心點(diǎn)，輸入半徑為 18，移動(dòng)鼠標(biāo)向下，輸入高度為 60，完成圓柱體內(nèi)孔繪制。如圖 7-1-17 所示。圖 7-1-17 三通內(nèi)孔啟動(dòng) UCS 命令，使坐標(biāo)軸繞 X 軸旋轉(zhuǎn) 90， XOY 平面和中心線處于垂直狀態(tài)。再次啟動(dòng)繪制圓柱體命令，繪制水平方向內(nèi)孔，如圖 7-1-18 所示，命令如下：cylinder指定底面的中心點(diǎn)或三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑(T)/ 橢圓 (E): （鼠標(biāo)選擇水平方向圓柱體底面圓心為中心點(diǎn)）指定底面半徑或 直徑 (D) : 18 （輸入半

8、徑為18）指定高度或兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A) : 120 （移動(dòng)鼠標(biāo)沿水平方向移動(dòng)，并輸入高度 120）8、用布爾運(yùn)算求差在命令行窗口中輸入 subtract 命令，或者單擊圖 7-1-16 并后的圓柱體， 依次減去步驟七中生成的兩個(gè)圓柱體內(nèi)孔，命令）后結(jié)果如圖 7-1-19 所示。建模工具欄中差集工具，選擇合生成三通管道實(shí)體，經(jīng)消隱（ hide圖 7-1-18 繪制三通內(nèi)孔圖 7-1-19 差集并消隱顯示后的三通管道9、繪制三通圓角并渲染利用 fillet 命令或用鼠標(biāo)單擊修改工具欄中的圓角按鈕，進(jìn)行圓角操作。圖 7-1-20 修改工具欄命令如下：命令 : _fillet當(dāng)前設(shè)置 :

9、模式= 修剪，半徑= 0.0000選擇第一個(gè)對(duì)象或 放棄 (U)/ 多段線 (P)/ 半徑 (R)/ 修剪 (T)/ 多個(gè) (M): r （輸入 R 選項(xiàng)）指定圓角半徑: 3 （輸入圓角半徑為3）選擇第一個(gè)對(duì)象或 放棄 (U)/ 多段線 (P)/ 半徑 (R)/ 修剪 (T)/ 多個(gè) (M): （用鼠標(biāo)選擇實(shí)體）選擇邊或鏈 (C)/ 半徑 (R):已選定6 個(gè)邊用于圓角。 （用鼠標(biāo)依次選擇需圓角的各邊，右鍵確認(rèn)進(jìn)行圓角）啟動(dòng)渲染命令，或用鼠標(biāo)單擊圖7-1-21 渲染工具欄中渲染按鈕，進(jìn)行渲染操作。圖 7-1-21 渲染工具欄圖 7-1-22 圓角渲染后三通管道三、相關(guān)理論知識(shí)（一）三維視圖的表

10、達(dá)方式在 Autocad 中，有三種方式創(chuàng)建三維圖形，即線框模型：線框模型是由一組輪廓線來表達(dá)三維實(shí)體，輪廓線可以是直線和曲線。曲面模型：曲面模型使用多邊形網(wǎng)格定義曲面，表達(dá)三維視圖。實(shí)體模型： 實(shí)體模型具有不透明的曲面，包含了空間信息，不同的實(shí)體對(duì)象間可以進(jìn)行布爾運(yùn)算操作，從而創(chuàng)建復(fù)雜的實(shí)體對(duì)象。（二）三維動(dòng)態(tài)觀察器使用“視圖” 菜單中“動(dòng)態(tài)觀察器” 下各子菜單項(xiàng)， 可在三維空間動(dòng)態(tài)觀察對(duì)象。 Autocad 有三種動(dòng)態(tài)觀察器。受約束的動(dòng)態(tài)觀察器：此時(shí)系統(tǒng)顯示三維動(dòng)態(tài)觀察圖標(biāo)， 圖形將沿 XOY 平面或 Z 軸約束進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)觀察。自由動(dòng)態(tài)觀察器：不參照平面，在任意方向上進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察。連續(xù)動(dòng)

11、態(tài)觀察器： 連續(xù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察， 選擇該項(xiàng)， 在繪圖區(qū)中單擊鼠標(biāo)并沿任意方向拖動(dòng)鼠標(biāo)，釋放鼠標(biāo)按鍵后，圖形開始動(dòng)畫演示。（三）設(shè)置視覺樣式為了能夠更好的觀察三維視圖， AutoCAD 提供了多種視覺樣式。在“視圖”菜單下有“消隱” 選項(xiàng)，或者在 “視圖” 菜單下有 “視覺樣式” 子菜單中的 “二維線框” 、“三維線框” 、“概念”、“真實(shí)”等?，F(xiàn)將消隱視覺樣式介紹如下：消隱：通過消隱圖形， 可將位于三維實(shí)體背面看不見的部分遮擋起來，從而使用戶更好的觀察視圖。在命令行窗口中輸入hide 命令或者使用“視圖”菜單中的“消隱”選項(xiàng)可以啟動(dòng)消隱命令，具體消隱結(jié)果可以對(duì)比圖 7-1-18 和圖 7-1-1

12、9 兩圖顯示的結(jié)果。進(jìn)行消隱操作后繪圖窗口將無法使用“縮放”和“平移”命令。其他視覺樣式用戶可自行使用并對(duì)比。（四）三維空間定位點(diǎn)繪制平面圖時(shí)，可以使用輸入坐標(biāo)、極軸追蹤、對(duì)象捕捉追蹤等方法來定位點(diǎn)，繪制三維圖形時(shí)點(diǎn)的定位主要有以下幾種方法。對(duì)象捕捉、對(duì)象捕捉追蹤方法：在繪制三維圖形時(shí)，依然可以使用對(duì)象捕捉、對(duì)象捕捉追蹤方法來定位點(diǎn)， 需要注意的是在三維視圖中使用對(duì)象捕捉、 對(duì)象捕捉追蹤方法繪圖時(shí)，通常要將 AutoCAD2008 的動(dòng)態(tài) UCS 功能打開， 否則，將只能在當(dāng)前坐標(biāo)系的 XY 平面或和 XY 平面平行的屏幕上繪圖，如圖 7-1-23，在當(dāng)前坐標(biāo)系下用對(duì)象捕捉和捕捉追蹤功能捕捉側(cè)

13、面邊線中點(diǎn)，在側(cè)面上繪制圖形。如果關(guān)閉動(dòng)態(tài)UCS功能則捕捉到的點(diǎn)為XY平面上的點(diǎn)。圖 7-1-23 打開動(dòng)態(tài) UCS三維坐標(biāo)定位點(diǎn)：在繪制三維圖形時(shí)通過輸入三維坐標(biāo)值來進(jìn)行三維空間點(diǎn)的定位。如（ 20， 30， 40）則是指的坐標(biāo)值分別為X 坐標(biāo) 20、Y 坐標(biāo)果 Z 坐標(biāo)為 0 則表示在當(dāng)前坐標(biāo)系的XY 平面上繪圖。30、 Z坐標(biāo)40 的空間點(diǎn)。如建立用戶坐標(biāo)系：在繪制或?qū)θS視圖進(jìn)行標(biāo)注操作時(shí)，為了方便定位，經(jīng)常進(jìn)行坐標(biāo)系的變換，建立用戶坐標(biāo)系。具體操作如下：在命令行窗口中輸入U(xiǎn)CS 命令，或用鼠標(biāo)選擇“工具”菜單下“新建UCS”菜單中的各子菜單選項(xiàng)可以進(jìn)行用戶坐標(biāo)系的創(chuàng)建操作。如圖7-1

14、-24 所示。圖 7-1-24 建立用戶坐標(biāo)系（五）基本實(shí)體的繪制在 AutoCAD2008 中，系統(tǒng)提供了很多基本實(shí)體的繪制工具，可以繪制長方體、楔體、圓錐體、圓柱體、球體、圓環(huán)體等，用戶要繪制基本實(shí)體，可選擇“繪圖”菜單下“建模”子菜單中的各子菜單項(xiàng)，用戶也可以通過“建?！惫ぞ邫?，來繪制基本實(shí)體。1、繪制長方體用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中長方體按鈕，或在命令行窗口中輸入Box 命令可啟動(dòng)長方體繪制命令，在命令行中的提示如下：指定第一個(gè)角點(diǎn)或中心 (C):指定點(diǎn)或輸入c 指定中心點(diǎn)指定其他角點(diǎn)或立方體 (C)/ 長度 (L):指定長方體的另一角點(diǎn)或輸入選項(xiàng)備選項(xiàng)含義如下：中心是指使用指定的中心點(diǎn)創(chuàng)

15、建長方體。立方體是指創(chuàng)建一個(gè)長、寬、高相同的長方體。長度按照指定長寬高創(chuàng)建長方體。長度與X軸對(duì)應(yīng)，寬度與Y 軸對(duì)應(yīng)，高度與Z 軸對(duì)應(yīng)。如圖7-1-25 所示。為三種方式繪制的長方體。圖 7-1-25 長方體繪制2、繪制圓錐體用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中圓錐體按鈕，或在命令行窗口中輸入Cone命令可啟動(dòng)圓錐體的繪制命令，在命令行中提示如下：指定底面的中心點(diǎn)或 三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑心點(diǎn)或輸入選項(xiàng)指定底面半徑或直徑 (D) : 指定底面半徑、輸入定默認(rèn)的底面半徑值指定高度或 兩點(diǎn) (2P)/ 軸端點(diǎn) (A)/ 頂面半徑 (T) :鍵指定默認(rèn)高度值圓錐體形狀尺寸如圖7-1-26

16、所示。(T)/ 橢圓 (E):指定點(diǎn)為底面中d 指定直徑或按ENTER 鍵指指定高度、輸入選項(xiàng)或按ENTER圖 7-1-26 圓錐體備選項(xiàng)含義如下三點(diǎn)（ 3P） 通過指定三個(gè)點(diǎn)來定義圓錐體的底面周長和底面。兩點(diǎn)（ 2P）通過指定兩個(gè)點(diǎn)來定義圓錐體的底面直徑。相切、相切、半徑（T） 定義具有指定半徑，且與兩個(gè)對(duì)象相切的圓錐體底面。橢圓（ E） 指定圓錐體的橢圓底面軸端點(diǎn) （ A ）指定圓錐體軸的端點(diǎn)位置。軸端點(diǎn)是圓錐體的頂點(diǎn)，或圓臺(tái)的頂面中心點(diǎn)面半徑 ”選項(xiàng)）。軸端點(diǎn)可以位于三維空間的任何位置。軸端點(diǎn)定義了圓錐體的長度和方向。頂面半徑（ T ）創(chuàng)建圓臺(tái)時(shí)指定圓臺(tái)的頂面半徑。3、球體和圓環(huán)體（ “

17、頂用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中球體按鈕，或在命令行窗口中輸入Sphere 命令，可以繪制球體，這時(shí)只需指定球體球心坐標(biāo)和球體半徑或直徑即可。用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中圓環(huán)體按鈕，或在命令行窗口中輸入Torus命令，可以繪制圓環(huán)體，繪制時(shí)需要指定圓環(huán)體的中心位置，圓環(huán)體半徑或直徑，以及圓管半徑或直徑。其備選項(xiàng)含義同圓錐體的繪制。圖 7-1-27 球體和圓環(huán)體四、強(qiáng)化練習(xí)使用三通管道繪制過程中使用的命令和方法，繪制下圖所示的三通管道。任務(wù)二茶壺建模一、工作任務(wù)及分析茶壺的繪制：為方便建模和繪圖，將茶壺分為壺體、壺蓋、壺把、壺嘴、壺底五部分，分別繪 -制在對(duì)應(yīng)的圖層上，最終結(jié)果如圖7-2-1 所示。圖 7-2

18、-1 茶壺建模二、實(shí)踐操作步驟(一 )創(chuàng)建文檔與基本操作1、創(chuàng)建文檔啟動(dòng) AutoCAD2008 ，“新建”文件，輸入文件名“茶壺”。2、基本操作單擊“圖層特性管理器” ，在“圖層特性管理器” 對(duì)話框中單擊 “新建圖層” ，建立如圖 7-2-2 所示的圖層，單擊“確定” 。圖 7-2-2 圖層管理器（二）茶壺建模1、繪制中心線在圖層管理器中選擇“中心線” 層為當(dāng)前圖層， 單擊工具欄 “繪圖” 中“直線” 工具，在繪圖區(qū)合適位置單擊，得到直線的一個(gè)端點(diǎn)，在“正交”模式下，向下移動(dòng)點(diǎn)光標(biāo)，并輸入點(diǎn)劃線長度“ 120”，回車兩次得到主視圖中心線。2、繪制壺體切換當(dāng)前圖層為“壺體”層，單擊繪圖工具欄中

19、“樣條曲線”（水平距離 25）處單擊確定樣條曲線的起點(diǎn)，經(jīng)修剪后繪制如圖，在中心線右側(cè)適當(dāng)位置7-2-3 所示樣條曲線。圖 7-2-3 樣條曲線在命令行中輸入revolve ，或用鼠標(biāo)單擊圖7-2-4 建模工具欄中的“旋轉(zhuǎn)”按鈕啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)命令，選擇樣條曲線為旋轉(zhuǎn)對(duì)象，中心線為旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)角度為360，得到圖7-2-5 壺體曲面。圖 7-2-4圖 7-2-5 壺體曲面3、繪制壺嘴切換當(dāng)前圖層為“壺嘴” 層，單擊繪圖工具欄中“樣條曲線” ，在壺體表面適當(dāng)處單擊，作為樣條曲線的起點(diǎn)，繪制如圖7-2-6 所示樣條曲線，圖 7-2-6樣條曲線在命令行窗口中輸入 UCS 命令，以樣條曲線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立

20、和樣條曲線和 XOY平面相垂直的用戶坐標(biāo)系，如圖7-2-7 所示。圖 7-2-7 建立 UCS用鼠標(biāo)單擊繪圖工具欄中的按鈕，啟動(dòng)畫圓命令，捕捉坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，分別繪制半徑為 8 和 12 的兩個(gè)同心圓。圖 7-2-8 壺嘴的繪制再次啟動(dòng)UCS 命令，以樣條曲線的另外一個(gè)端點(diǎn)為原點(diǎn)，建立如圖7-2-9所示用戶坐標(biāo)系。重復(fù)畫圓命令，以新建的用戶坐標(biāo)系原點(diǎn)為圓心，繪制半徑為5 和8 的同心圓圖 7-2-9 建立 UCS 并畫圓在命令行窗口中輸入loft命令或單擊建模工具欄中的放樣按鈕，啟動(dòng)放樣命令。圖 7-2-10 建模工具欄依次選擇壺嘴樣條曲線兩端的大圓，命令如下：按放樣次序選擇橫截面 : 找到

21、1 個(gè)（選擇第一個(gè)圓）按放樣次序選擇橫截面 : 找到 1 個(gè)，總計(jì) 2 個(gè)（選擇第二個(gè)圓）按放樣次序選擇橫截面:（回車確認(rèn)截面選擇完成）輸入選項(xiàng)導(dǎo)向 (G)/ 路徑 (P)/僅橫截面 (C) : p（輸入 p 選項(xiàng)，按路徑進(jìn)行放樣）選擇路徑曲線:（選擇樣條曲線為路徑曲線，執(zhí)行的結(jié)果如圖7-2-11 ）圖 7-2-11 壺嘴放樣操作關(guān)閉壺體和中心線層，繼續(xù)以樣條曲線兩端的小圓進(jìn)行放樣操作，啟動(dòng)布爾運(yùn)算差集命令，用先生成的大壺嘴實(shí)體減去后生成的實(shí)體得圖7-2-12 壺嘴。圖 7-2-12 壺嘴實(shí)體視圖打開壺體圖層，鼠標(biāo)單擊修改菜單中“三維操作”下的“剖切”命令，命令如下：圖 7-13 剖切命令sl

22、ice選擇要剖切的對(duì)象: 找到1 個(gè)（鼠標(biāo)單擊壺嘴部分實(shí)體，選中作為剖切對(duì)象）選擇要剖切的對(duì)象:（回車確認(rèn)剖切對(duì)象選擇完成）指定切面的起點(diǎn)或平面對(duì)象 (O)/ 曲面 (S)/Z 軸 (Z)/ 視圖 V)/XY(XY)/YZ(YZ)/ZX(ZX)/三點(diǎn) (3) : s（輸入 S 選項(xiàng)，選擇曲面為切面）選擇曲面 : （鼠標(biāo)選擇壺體曲面為切面）選擇要保留的實(shí)體或 保留兩個(gè)側(cè)面 (B) : （鼠標(biāo)選擇要保留部分實(shí)體回車確認(rèn)，完成剖切）生成如圖7-2-14 所示壺嘴實(shí)體。圖 7-2-14 剖切壺嘴4、生成壺體實(shí)體關(guān)閉壺嘴圖層，鼠標(biāo)單擊修改菜單中“三維操作”下的“加厚”命令，選中壺體曲面，進(jìn)行曲面加厚操作

23、，厚度為3，選擇概念視圖樣式后，顯示如圖7-2-15 所示。圖 7-2-15 壺體實(shí)體視圖5、繪制壺把將“壺把” 圖層置為當(dāng)前層， 鼠標(biāo)單擊繪圖工具欄上 “樣條曲線” 按鈕，繪制如圖 7-2-16 所示樣條曲線。圖 7-2-16 繪制壺把關(guān)閉壺體圖層，在命令行窗口中輸入U(xiǎn)CS 命令，以樣條曲線起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立和樣條曲線和XOY 平面相垂直的用戶坐標(biāo)系，繪制長半軸為8，短半軸為 6 的橢圓，如圖 7-2-17所示。圖 7-2-17 壺把的繪制在命令行窗口中輸入sweep 命令，或者單擊圖7-2-18啟動(dòng)掃掠命令， 選擇橢圓為掃掠對(duì)象，樣條曲線為掃掠路徑，7-2-19 所示。建模工具欄中的“掃

24、掠”按鈕，生成壺把。二維線框顯示如圖圖 7-2-18 掃掠命令按鈕圖 7-2-19生成壺把實(shí)體6、繪制壺蓋將“壺蓋”層置為當(dāng)前層，在壺體上方使用樣條曲線和直線工具繪制如圖7-2-20 所示陰影圖形。圖7-2-20繪制壺蓋在命令行窗口中輸入region命令，或用鼠標(biāo)單擊繪圖工具欄中按鈕，啟動(dòng)面域命令，將壺蓋封閉圖形生成面域。在命令行窗口中輸入revolve 命令，或用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中“旋轉(zhuǎn)”按鈕，以生成的壺蓋面域?yàn)樾D(zhuǎn)對(duì)象，以中心線為旋轉(zhuǎn)軸，生成圖7-2-22 所示壺蓋實(shí)體。圖 7-2-21 建模工具欄圖 7-2-22 壺蓋實(shí)體7、繪制壺底將“壺底”圖層置為當(dāng)前圖層，使用直線工具繪制圖7-2

25、-23 陰影框線，并生成面域。圖 7-2-23 繪制壺底使用建模工具欄中“旋轉(zhuǎn)”命令，以中心線為軸線，將壺底面域生成如圖7-2-24 所示壺底實(shí)體。圖7-2-24壺體實(shí)體8、布爾運(yùn)算合成茶壺實(shí)體將所有圖層處于顯示狀態(tài)，在命令行窗口輸入union 命令或鼠標(biāo)單擊建模工具欄中的并集命令，選擇所有繪制的茶壺對(duì)象，將所繪實(shí)體合成一個(gè)整體，選擇視圖菜單中，概念視覺樣式，得到圖7-2-25 所示茶壺實(shí)體。圖 7-2-25 茶壺實(shí)體建模三、相關(guān)理論知識(shí)（一）利用布爾運(yùn)算創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體布爾運(yùn)算通過對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)體對(duì)象進(jìn)行并集、差集、交集運(yùn)算，從而得到新的形狀更為復(fù)雜的實(shí)體。并集運(yùn)算：使用“并集 ”命令（

26、UNION ）可以通過組合多個(gè)實(shí)體生成一個(gè)新實(shí)體。該命令主要用于將多個(gè)相交或相接觸的對(duì)象組合在一起。 當(dāng)組合一些不相交的實(shí)體時(shí)， 其顯示效果看起來還是多個(gè)實(shí)體，但實(shí)際上卻被當(dāng)作一個(gè)對(duì)象。圖 7-2-26 顯示了將一個(gè)圓柱體與一個(gè)球體合并的效果。圖 7-2-26 并集運(yùn)算差集運(yùn)算：差集運(yùn)算可以通過從一個(gè)或多個(gè)實(shí)體中減去一個(gè)或多個(gè)實(shí)體而生成一個(gè)新的實(shí)體。圖中顯示了從圓柱體中減去球體后的結(jié)果。如果兩個(gè)實(shí)體對(duì)象不相交，那么將刪除被減去的實(shí)體對(duì)象。圖 7-2-27 差集運(yùn)算交集運(yùn)算：使用 “交集 ”命令（ INTERSECT ），可以創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體，該實(shí)體是兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體的公共部分，結(jié)果為圓柱體與球體的公

27、共部分。如果所選實(shí)體對(duì)象不相交，那么進(jìn)行交集運(yùn)算后，所選實(shí)體對(duì)象同時(shí)被刪除。圖 7 2-28 交集運(yùn)算（二）使用面域繪制復(fù)雜形狀實(shí)體面域是由直線、圓弧、多段線、樣條曲線等對(duì)象組成的二維封閉實(shí)體。面域是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體， 它可以進(jìn)行布爾運(yùn)算。 在三維實(shí)體繪制中， 一些復(fù)雜形狀的截面經(jīng)常需要生成面域才能進(jìn)行相關(guān)的實(shí)體生成操作，如旋轉(zhuǎn)、拉伸等。1、創(chuàng)建面域要?jiǎng)?chuàng)建面域 ,可以通過選擇“繪圖”菜單下“面域”選項(xiàng)，或在命令行窗口中輸入執(zhí)行Region 命令，將封閉圖形區(qū)域轉(zhuǎn)換為面域。創(chuàng)建面域后，原來的對(duì)象被組合為一個(gè)整體。2、面域的布爾運(yùn)算通過選擇“修改”菜單中“實(shí)體編輯”子菜單中的“并集” 、“差集”或“

28、交集”選項(xiàng)，可以對(duì)面域執(zhí)行三種布爾操作，即并集、差集及交集。操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：對(duì)面域求并集時(shí)，即使所選面域并未相交，所選面域也將被合并為一個(gè)單獨(dú)的面域。對(duì)面域求差集時(shí)，如果所選面域并未相交，所有被減面域?qū)⒈粍h除。對(duì)面域求交集時(shí)，如果所選面域并未相交，將刪除所有選擇的面域。如圖7-2-29 所示圖 7-2-29 面域布爾運(yùn)算3、旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建實(shí)體使用 “旋轉(zhuǎn) ”命令（ REVOLVE ），或用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中按鈕，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)命令，可以將二維對(duì)象繞某一軸旋轉(zhuǎn)生成實(shí)體或曲面。用于旋轉(zhuǎn)的二維對(duì)象可以是封閉多段線、邊形、圓、橢圓、封閉樣條曲線、圓環(huán)，以及由多個(gè)對(duì)象組成的封閉區(qū)域，并而且一次可以旋轉(zhuǎn)多個(gè)對(duì)

29、象。 但是，三維對(duì)象、 包含在塊中的對(duì)象、有交叉或自干涉的多段線不能被旋轉(zhuǎn)。通常情況下，如果要旋轉(zhuǎn)由多個(gè)對(duì)象組成的封閉區(qū)域生成實(shí)體，則封閉區(qū)域要先轉(zhuǎn)化為面域或封閉多段線才行。如圖7-2-30，軸承端蓋實(shí)體的生成。操作步驟如下：步驟 1、在平面視圖環(huán)境下，先根據(jù)尺寸繪制截面圖形，確定旋轉(zhuǎn)軸。再轉(zhuǎn)換到三維視圖模式，如本圖轉(zhuǎn)換視點(diǎn)為西南等軸測(cè)視圖。步驟 2、將截面視圖轉(zhuǎn)換為面域或封閉多段線。步驟 3、使用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建實(shí)體。多圖 7-2-30 旋轉(zhuǎn)生成實(shí)體4、放樣創(chuàng)建實(shí)體“放樣 ”命令（ LOFT ）或鼠標(biāo)單擊建模工具欄中按鈕可以啟動(dòng)放樣命令，放樣是通過指定一系列橫截面來創(chuàng)建新的實(shí)體或曲面。橫截面用于

30、定義結(jié)果實(shí)體或曲面的截面輪廓（形狀）。橫截面（通常為曲線或直線）可以是開放的（例如圓?。部梢允情]合的（例如圓）。放樣命令用于在橫截面之間的空間內(nèi)繪制實(shí)體或曲面。使用放樣命令時(shí)必須指定至少兩個(gè)橫截面如果放樣的截面都是開放的，那么將創(chuàng)建曲面；如果放樣的對(duì)象都是閉合的，那么將創(chuàng)建實(shí)體。命令操作如下_loft按放樣次序選擇橫截面: 找到1個(gè)(鼠標(biāo)選擇所需橫截面 )按放樣次序選擇橫截面: 找到1個(gè)，總計(jì) 2 個(gè)（鼠標(biāo)選擇所需橫截面）按放樣次序選擇橫截面:（回車確認(rèn)橫截面選擇完畢）輸入選項(xiàng) 導(dǎo)向 (G)/ 路徑 (P)/ 僅橫截面 (C) : （輸入相應(yīng)選項(xiàng)）備選項(xiàng)含義如下：導(dǎo)向：指定控制放樣實(shí)體或曲

31、面形狀的導(dǎo)向曲線。導(dǎo)向曲線是直線或曲線，可通過將其他線框信息添加至對(duì)象來進(jìn)一步定義實(shí)體或曲面的形狀。如圖 7-2-31 所示無導(dǎo)向線和有導(dǎo)向線不同的放樣結(jié)果。路徑：按照路徑對(duì)截面進(jìn)行放樣控制。如圖 7-2-32 所示。圖 7-2-33 按照路徑放樣僅橫截面：顯示 “放樣設(shè)置 ”對(duì)話框，設(shè)置橫截面上的曲面控制方法圖 7-2-33 放樣設(shè)置對(duì)話框四、強(qiáng)化練習(xí)按照?qǐng)D示尺寸，繪制軸承端蓋實(shí)體圖形。任務(wù)三直齒圓柱齒輪建模一、 工作任務(wù)及分析繪制直齒圓柱齒輪：已知直齒圓柱齒輪的尺寸如圖 7-3-1 所示，模數(shù) m 為 2，齒數(shù) z 為根據(jù)圖示尺寸繪制齒輪三維實(shí)體， 為方便理解和應(yīng)用， 本任務(wù)要求將齒輪實(shí)體

32、和中心線分別置于對(duì)應(yīng)的圖層上。故本任務(wù)至少應(yīng)創(chuàng)建 2 個(gè)圖層，分別為中心線、輪廓線圖層36，圖 7-3-1 直齒圓柱齒輪二、實(shí)踐操作步驟(一 )創(chuàng)建文檔與基本操作1、創(chuàng)建文檔啟動(dòng) AutoCAD2008 ，“新建”文件，輸入文件名“齒輪”。2、基本操作單擊“圖層特性管理器”建立如圖7-3-2 所示的圖層，線寬為，在“圖層特性管理器”對(duì)話框中單擊 “新建圖層”0.2，單擊“確定” 。，圖 7-3-2 圖層的建立（二）繪制齒輪1、繪制中心線單擊工具欄 “圖層” 中工具，選擇圖層“中心線”為當(dāng)前圖層。單擊工具欄“繪圖”中“直線”工具，在繪圖區(qū)合適位置單擊，得到直線的一個(gè)端點(diǎn)， 在“正交” 模式下，

33、向下移動(dòng)點(diǎn)光標(biāo)， 并輸入點(diǎn)劃線長度 “ 100”，回車兩次得到齒輪主視圖中心線；再次回車重新執(zhí)行“直線”命令，在“對(duì)象追蹤”和“對(duì)象捕捉”模式下，光標(biāo)在主視圖中心線中間移動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)捕捉俯視圖中心線中點(diǎn)，向左移動(dòng)鼠標(biāo)，當(dāng)出現(xiàn)虛線的追蹤線時(shí)，直接輸入 50 作為水平中心線的起點(diǎn)，移動(dòng)鼠標(biāo)向右當(dāng)出現(xiàn)水平追蹤虛線時(shí)輸入長度 100 并回車確認(rèn)，完成水平中心線。2、繪制齒輪分度圓在當(dāng)前圖層為中心線層狀態(tài)下，單擊繪圖工具欄中“圓”按鈕，啟動(dòng)畫圓命令，用鼠標(biāo)捕捉中心線交點(diǎn)為分度圓的圓心，輸入半徑值為36 完成分度圓的繪制，如圖7-3-3 所示。圖 7-3-3 齒輪分度圓3、繪制齒輪輪廓線將“輪廓線”圖層置為

34、當(dāng)前圖層，再次啟動(dòng)“圓”命令，命令執(zhí)行如下：circle指定圓的圓心或 三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑(T): （捕捉中心線交點(diǎn)為圓心）指定圓的半徑或 直徑 (D) : 38 （輸入齒頂圓半徑值38）命令 : _circle 指定圓的圓心或三點(diǎn) (3P)/兩點(diǎn) (2P)/相切、相切、半徑動(dòng)“圓”命令，捕捉中心線交點(diǎn)為圓心）指定圓的半徑或 直徑 (D) : 33 （輸入齒根圓半徑值33）得到如圖7-3-4 所示圖形(T): （回車再次啟圖 7-3-4 齒輪輪廓線4、繪制單個(gè)輪齒的齒形輪廓在命令行窗口中輸入offset 命令或用鼠標(biāo)單擊圖7-3-5 修改工具欄中“偏移”按鈕，啟動(dòng)

35、“偏移” 命令，輸入偏移距離為2，用鼠標(biāo)選擇垂直中心線進(jìn)行左偏移操作。再次啟動(dòng) “偏移”命令，輸入偏移距離為1.57，用鼠標(biāo)選擇垂直中心線進(jìn)行左偏移操作，再次啟動(dòng) “偏移”命令，輸入偏移距離為0.61，用鼠標(biāo)選擇垂直中心線進(jìn)行左偏移操作。圖 7-3-5 修改工具欄選中剛生成的三條直線，將其置于“輪廓線”圖層。如圖7-3-6 所示。圖 7-3-6 偏移中心線在命令行窗口中輸入arc 命令，或用鼠標(biāo)單擊繪圖工具欄中圓弧按鈕，啟動(dòng)圓弧命令，繪制如圖7-3-7 所示圓弧。圖 7-3-7 輪齒輪廓線刪除偏移的三條垂直線，啟動(dòng)“鏡像”命令，以垂直中心線為鏡像軸線，對(duì)圓弧進(jìn)行鏡像，經(jīng)修剪后得到單個(gè)輪齒輪廓線

36、，如圖7-3-8 所示。圖7-3-8單個(gè)輪齒輪廓線在命令行窗口中輸入array 或者用鼠標(biāo)單擊修改工具欄中陣列按鈕，啟動(dòng)陣列命令，如圖 7-3-9列操作。所示，選擇環(huán)形陣列選項(xiàng)，項(xiàng)目數(shù)目輸入36，陣列中心點(diǎn)為中心線交點(diǎn)，進(jìn)行陣圖 7-3-9 陣列選項(xiàng)卡對(duì)陣列后的圖形進(jìn)行修剪操作，得到圖7-3-10 所示齒輪輪廓線圖形。圖 7-3-10 齒輪輪廓線5、繪制齒輪軸孔啟動(dòng)“圓”命令，以中心線交點(diǎn)為圓心，半徑為 10，會(huì)齒輪軸孔，啟動(dòng)“直線”命令，繪制如圖 7-3-11 所示軸孔。圖 7-3-11 繪制齒輪軸孔6、生成齒輪實(shí)體將“中心線” 圖層隱藏起來， 在命令行窗口中輸入region 命令，或者用鼠

37、標(biāo)單擊面域按鈕， 啟動(dòng)面域命令，用鼠標(biāo)框選齒輪輪廓線，生成二個(gè)面域。用布爾運(yùn)算差集命令對(duì)生成的兩個(gè)面域進(jìn)行差集運(yùn)算，生成如圖7-3-12 所示圖形。圖 7-3-12 生成齒廓面域在命令行窗口中輸入 extrude 命令，或用鼠標(biāo)單擊圖 7-3-13 建模工具欄中拉伸按鈕，啟動(dòng)“拉伸”命令。圖 7-3-13 建模工具欄選擇齒廓面域?yàn)槔鞂?duì)象，輸入拉伸高度20，切換到西南等軸測(cè)視圖，在對(duì)二維線框進(jìn)行“消隱”顯示，得到如圖7-3-14 所示齒輪實(shí)體圖形。圖 7-3-14 齒輪實(shí)體三、相關(guān)理論知識(shí)1、拉伸創(chuàng)建實(shí)體使用 “拉伸 ”命令（ EXTRUDE ），或用鼠標(biāo)單擊建模工具欄中按鈕，啟動(dòng)拉伸命令，可

38、以將二維對(duì)象沿 Z 軸或某個(gè)方向矢量拉伸成實(shí)體。拉伸對(duì)象被稱為斷面，它們可以是任何二維封閉多段線、圓、橢圓、封閉樣條曲線和面域。命令操作步驟如下：_extrude( 啟動(dòng)拉伸命令)選擇要拉伸的對(duì)象:（鼠標(biāo)選擇需要進(jìn)行拉伸操作的對(duì)象）指定拉伸高度或 方向 (D)/ 路徑 (P)/ 傾斜角 (T) : （輸入拉伸高度或其它選項(xiàng)）備選項(xiàng)含義：直接輸入拉伸高度表示沿Z 軸進(jìn)行拉伸操作， 如果輸入正值， 將沿對(duì)象所在坐標(biāo)系的軸正方向拉伸對(duì)象。如果輸入負(fù)值，將沿Z 軸負(fù)方向拉伸對(duì)象。方向：通過指定的兩點(diǎn)指定拉伸的長度和方向。路徑： 選擇基于指定曲線對(duì)象的拉伸路徑。路徑將移動(dòng)到輪廓的質(zhì)心。然后沿選定路徑拉伸

39、選定對(duì)象的輪廓以創(chuàng)建實(shí)體或曲面。傾斜角：拉伸角度可以為正或?yàn)樨?fù)，其絕對(duì)值不大于90。默認(rèn)值為0，表示生成的Z實(shí)體的側(cè)面垂直于 XY 平面，沒有錐度。如果為正，將產(chǎn)生內(nèi)錐度，生成的側(cè)面向里靠；如果為負(fù)，將產(chǎn)生外錐度，生成的側(cè)面向外2、按住并拖動(dòng)創(chuàng)建實(shí)體通過按住【 Ctrl+Alt 】組合鍵，或用鼠標(biāo)單擊“建模 ”工具欄中的 “按住并拖動(dòng) ”工具，或直接在命令行窗口中輸入執(zhí)行 PRESSPULL 命令，可以通過拾取一個(gè)共面的封閉區(qū)域， 然后拖動(dòng)鼠標(biāo)來創(chuàng)建實(shí)體。執(zhí)行 “按住并拖動(dòng) ”操作時(shí)， 只需將光標(biāo)移至封閉區(qū)域，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析邊界。如圖 7-3-15 生成的五角星實(shí)體所示。圖 7-3-15 按住

40、并拖動(dòng)創(chuàng)建實(shí)體四、強(qiáng)化練習(xí)如圖所示圖形，已知模數(shù)為4 齒數(shù)為 45。根據(jù)圖示尺寸繪制齒輪實(shí)體。模塊八復(fù)雜零件三維建模學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 熟練掌握和使用三維坐標(biāo)系及坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)換；2、 掌握各實(shí)體生成命令的應(yīng)用；3、 掌握三維實(shí)體編輯命令的應(yīng)用；4、 掌握使用布爾運(yùn)算命令創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體；5、 掌握三維對(duì)象的相關(guān)操作方法；6、 掌握三維實(shí)體視圖的尺寸標(biāo)注。任務(wù)一焊接彎頭建模一、 工作任務(wù)及分析繪制焊接彎頭：焊接彎頭尺寸如圖8-1-1 所示，壁厚為5mm ，繪制本任務(wù)時(shí)，為方便操作將管身部分和接頭部分分別放置在不同圖層上，因此本任務(wù)建立管身、接頭、中心線三個(gè)圖層。圖 8-1-1焊接彎頭二、實(shí)踐操作步驟(一 )創(chuàng)

41、建文檔與基本操作1、創(chuàng)建文檔啟動(dòng) AutoCAD2008 ，“新建”文件，輸入文件名“焊接彎頭”。2、基本操作單擊“圖層特性管理器” ，在“圖層特性管理器” 對(duì)話框中單擊 “新建圖層” ，建立如圖 8-1-2 所示的圖層，單擊“確定” 。圖 8-1-2 圖層特性管理器(二 )繪制焊接彎頭實(shí)體1、繪制中心線單擊工具欄“圖層”中工具，選擇圖層“中心線” 為當(dāng)前圖層。 單擊工具欄 “繪圖”中 “圓弧”工具，在繪圖區(qū)合適位置單擊，進(jìn)行圓弧中心線繪制，命令執(zhí)行如下：arc 指定圓弧的起點(diǎn)或圓心 (C): c （輸入 c 選項(xiàng)）指定圓弧的圓心:（在屏幕繪圖區(qū)單擊確定圓弧中心點(diǎn)）指定圓弧的起點(diǎn): 200（移動(dòng)鼠標(biāo)向上移動(dòng)，輸入200 作為圓弧起點(diǎn)）指定圓弧的端點(diǎn)或角度 (A)/ 弦長 (L): a （輸入 A 選項(xiàng)，啟動(dòng)包含角度選項(xiàng)）指定包含角 : 90（輸入包含角度90）得到如圖