CAD三维制图之入门

CAD三维制图之入门内容摘要：

CAD三维制图之入门 绘制与编辑三维表面模型课前导读课堂讲解上机实战课后练习课前导读基础知识重点知识提高知识基础知识各种常用表面模型的绘制方法、着色与消隐处理三维对象。 重点知识编辑三维对象的常见操作，包括三维阵列、三维镜像、三维旋转和在三维空间对齐两个三维对象的方法。 提高知识创建特殊三维的曲面，包括绘制多边形网格、旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面。 课堂讲解创建基本三维面创建特殊的三维曲面着色与消隐编辑三维对象创建基本三维面创建长方体表面创建棱锥表面创建楔体表面创建球、上半球和下半球表面创建圆锥表面创建圆环表面绘制三维网格三维表面形体是由多个三维面组成的 ， 它与三维实体有本质的区别。 用创建曲面的方法进行三维建模比用三维多段线进行三维建模要简单得多。 创建三维面命令主要有如下几种调用方法：选择 绘图 曲面 三维面 菜单命令。 单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 3边或 4边的表面 ， 并可将这些表面拼接在一起形成一个多边的表面。 如使用 37 其命令行操作如下：图 1执行命令过程中的 “ 不可见 ” 选项用于控制三维面各边的可见性，以便建立有孔对象的正确模型。 在绘制三维面时 ， 每一个平面最多只能有 4条边 （ 即 4个顶点 ） ， 当 4个顶点具有不同的 为了方便用户， 户只需执行相应命令后，根据命令行中的提示进行操作即可快速绘制出相应的三维面。 绘制常用三维面命令的菜单命令调用方法较为复杂，需选择 绘图 曲面 三维曲面 菜单命令，打开如 图 2所示的 “ 三维对象 ” 对话框，然后在左侧的列表框中选择相应的选项或在右侧单击相应的图标，最后单击 按钮。 在后面讲解各种常用三维面的绘制方法的过程中，将不再提及这种调用方法。 图 2创建长方体表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建长方体表面如使用 所示的长方体表面，其命令行操作如下：图 3执行命令过程中的选项含义如下：立方体：输入第一个长度后选择该选项可以创建长、宽、高相等的立方体。 参照：将长方体表面不图形中的其他对象对齐，或按指定的角度迚行旋转。 创建棱锥表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建棱锥表面使用 棱或面的棱锥面 ， 如创建如图 4所示的顶面为棱的棱锥面 ， 其命令行操作如下：图 4执行命令过程中的各选项含义如下：四面体：选择该选项后棱锥面底面的第四角点将自动不第一角点重合，并出现提示信息， “ 指定四面体表面的顶点或 顶面 (T):”，指定顶点即可创建出三棱锥。 选择提示信息中的 “ 顶面 ” 选项则还需指定 3点来定义三棱锥的顶面。 棱：将棱锥面的顶面定义为棱，如图 4所示。 选择该选项后需指定棱的两个端点，应注意指定的顺序，以避免出现自交线框。 顶面：将棱锥的顶面定义为平面。 选择该选项后还需指定顶面的 4个角点，指定时应注意顺序，否则将创建出自交的多边形网格。 创建楔体表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建楔体表面楔体表面的创建方法与长方体的创建方法相似。 如使用 7 其命令行操作如下：图 5创建球表面 、 上半球表面和下半球表面的方法完全相同 ， 都需指定中心点 、 球面半径和曲面的经纬线数目。 创建球表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建上半球表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建下半球表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建球、上半球和下半球表面如使用0的球面 ， 效果如图 6所示 ， 其命令行操作如下：图 6球表面的默认经 、纬线数目为 16， 用户可以重新指定 ， 但必须是大于 1的正整数。 经 、纬线的数目设置得越多 ，曲面在进行着色后表面越平滑 ， 但在对其重生成 、 平移或缩放时需用的时间也越多。 如将经线与纬线数均设为 48后绘制直径相同的球表面 ，其效果如图 7所示。 图 7创建上半球表面和下半球表面时的默认经线数目为 16， 默认纬线数目为 8。 如创建直径为 50的上半球面与下半球表面 ， 其效果分别如图 8、 图 9所示。 图 8 图 9创建圆锥表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建圆锥表面如使用 0所示的圆锥面 ， 其命令行操作如下：图 10在指定圆锥面顶面的半径时 ， 如果输入一个正数 ，将创建出圆锥台 ，如将顶面半径设为8 时的效果如图 11所示。 图 11创建圆环表面命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 建圆环表面令可以创建与当前 如创建如图12所示的圆环表面 ， 其命令行操作如下：图 12通过对话框指定观察视点 如果要动态观察三维模型 ， 则可以通过三维动态观察视图来进行。 使用三维动态观察器主要有如下几种方法：选择 视图 三维动态观察器 菜单命令。 单击 “ 三维动态观察器 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 33令。 使用三维动态观察器可以使用定点设备操作模型的视图，能够从模型周围的任意视点直观地观察整个模型或模型中的任何对象。 在命令行中要求指定的圆环面的半径是指从圆环面中心到最外边的距离 ， 而不是到圆管中心的距离 ， 而圆管半径是指从圆管的中心到其最外边的距离 ， 如图 13所示。 因此输入的圆管半径值必须小于圆环面半径值的 50%，否则无法创建出圆环表面。 图 13在球表面、圆锥表面、圆环表面等曲面的默认经线与纬线数目可以进行设置，设置方法为：选择 工具 选项 菜单命令，打开“选项”对话框，单击“显示”选项卡，在“显示精度”栏的“每条多段线曲线的线段数”文本框中输入所需的数值，然后单击 按钮关闭对话框即可。 创建三维网格命令主要有如下几种调用方法：单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 3点创建平面网格，在创建过程中需要指定 方向上的网格数量，其意义与 轴方向和 制三维网格在 方向设置的网格数量决定了沿这两个方向产生的直线数目 ， 要求指定的顶点数为这两个方向设置的数量值的乘积。 如创建如图 14所示的三维网格 ， 其命令行操作如下：图 14创建创建特殊的三维曲面旋转曲面平移曲面直纹曲面边界曲面除了基本三维面之外 ， 可以将满足一定条件的两个或多个二维对象转换为三维曲面 ， 如旋转曲面 、 平移曲面 、 直纹曲面 、 边界曲面等。 用这类方式生成的三维曲面 ， 可以通过系统变量 方向和 ， 这里将其设置为 20， 再进行后面的各种操作 ， 其命令行操作如下：旋转曲面旋转曲面可以用形体截面的外轮廓线围绕某一指定的轴旋转一定角度 ， 从而生成网格曲面。 旋转曲面命令主要有如下几种调用方法：选择 绘图 曲面 旋转曲面 菜单命令。 单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 15通过 选择的旋转轴线与要旋转的对象必须在同一平面上 ， 否则该命令无法执行。 如使用旋转曲面功能将如图 15所示图形中右侧的多段线绕左侧的直线进行旋转 ， 创建出如 图 16所示的空心轴 ， 其命令行操作如下：图 16在执行命令过程中 ， 要求输入角度时 ，如果角度值为正数 ，则逆时针旋转 ， 如果角度值为负数 ， 则顺时针旋转。 执行 次只能选择一个要旋转的对象与一个作为旋转轴的对象，要旋转的对象可以是圆、圆弧、直线、多段线等二维对象，但只有直线和未闭合的多段线才能作为旋转轴，如果选取的旋转轴是有转折顶点的多段线，则系统自动将多段线两端点的连线作为旋转轴线。 平移曲面旋转平移曲面可以将一个对象沿指定的矢量方向进行拉伸 ， 从而得到三维表面模型。 平移曲面命令主要有如下几种方法：选择 绘图 曲面 平移曲面 菜单命令。 单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 移曲面时，被拉伸的轮廓曲线可以是直线、圆弧、圆和多段线，但指定拉伸方向的线型必须是直线和未闭合的多段线，若拉伸向量线选取的是多段线，则拉伸方向为两端点间的连线，拉伸的长度是所选直线或多段线两端点之间的长度。 但需注意的是，拉伸向量线与被拉伸的对象不能位于同一平面上，否则无法进行拉伸。 如使用 7所示图形中 方向的直线为拉伸路径作平移操作，得到如 图18所示的三维模型，其命令行操作如下：图 17在执行命令过程中，拉伸方向与选择用作矢量方向的对象的拾取点有关，如拾取点靠近直线的右端，则用作轮廓曲线的对象就向左端进行拉伸。 图 18直纹曲面直纹曲面命令主要有如下几种调用方法：选择 绘图 曲面 直纹曲面 菜单命令。 单击 “ 曲面 ” 工具栏中的 按钮。 在命令行中执行 纹曲面可以在指定的两条曲线和曲线 、 曲线和直线 、 直线和直线之间生成一个网格空间曲面。 如使用 19所示的直线与圆弧进行直纹曲面操作 ， 得到如 图 20所示的三维曲面。 其命令行操作如下：图 19 图 20直纹曲面用于限定曲面边界的线形可以是点 、 直线 、 光滑曲线 、 圆 、 弧线 、 多段线等 ， 如果边界为圆 ， 规则曲面将从圆的起点开始创建曲面 ， 如选择圆与正六边形进行直纹曲面操作 ， 其效果如 图 21所示；如果边界为多段线 ， 规则曲面将从多段线的最后一个端点开始创建曲面；如果边界为其他线型 ，规则曲面的创建将与选择对象时所拾取的位置有关 ，如直纹曲面如 图 19所示的直线与弧线 ， 选择对象时均拾取直线或弧线的上端或均拾取下端 ， 则得到的效果如 图。