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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。繪制時創(chuàng)建 中心線圖層，和實(shí)線圖層

2、，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 AutoCAD2008 ，“新建”文件，輸入文件名“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” 。

3、 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” >“西南等軸測視圖” ，創(chuàng)建三維視圖。 圖 7-1-3 創(chuàng)建三維視圖 創(chuàng)建

4、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，得到直線的一個端點(diǎn)， 在“正交” 模式下， 向上移動點(diǎn)光標(biāo)， 并輸入點(diǎn)劃線長度

5、“ 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)，  啟動圓 柱體繪制命令。 圖 7-1-5 建模工具欄 啟動對象追蹤和對象捕捉功能，捕捉中心線下端點(diǎn)，移動鼠標(biāo)向上在追蹤狀態(tài)下，輸 入追蹤值 10，移動鼠標(biāo)向外，輸入圓柱底面半徑 20。如圖 7-6 繪制圓柱底面圓。

6、 圖 7-1-6 繪制圓柱底面圓 移動鼠標(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)/ 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

7、面半徑或 [ 直徑 (D)] <20.0000>: 25 （輸入底面圓半徑為 25） 指定高度或 [兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A)] <100.0000>: 10（鼠標(biāo)向下移動，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。

8、 圖 7-9  繪制圓柱體 4、旋轉(zhuǎn)圓柱體 啟動旋轉(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。

9、 圖 7-1-10 修改工具欄 圖 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

10、者用鼠標(biāo)單擊圖 7-1-13UCS 工具欄中的  ucs 按鈕， 啟 動用戶坐標(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)/ 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)] <20.0000>

11、: 20 （輸入底面圓半徑為 20） 指定高度或 [兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A)] <100.0000>: 50（鼠標(biāo)向下移動，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。

12、 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，生成一個實(shí)體。 圖 7-1-16 建模工具欄 7、繪制三通管道內(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，移動鼠標(biāo)向下，輸入高度為 60，完成圓柱體內(nèi)孔繪制。如圖 7

13、-1-17 所示。 圖 7-1-17 三通內(nèi)孔 啟動 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)] <18.0000>: 18 （輸入半徑為 18） 指定高度或 [兩點(diǎn) (2P)/軸端點(diǎn) (A)] <-60.0000>: 12

14、0 （移動鼠標(biāo)沿水平方向移動，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

15、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 : 模式 = 修剪，半徑 = 0.0000 選擇第一個對象或 [ 放棄 (U)/ 多段線 (P)/ 半徑 (R)/ 修剪 (T)/ 多個 (M)]: r （輸入 R 選項(xiàng)） 指定圓角半徑 <0.0000>: 3 （輸入圓角半徑為 3） 選擇第一個對象或 [ 放棄 (U)/ 多段線 (P)/ 半徑 (R)

16、/ 修剪 (T)/ 多個 (M)]: （用鼠標(biāo)選擇實(shí)體） 選擇邊或 [鏈 (C)/ 半徑 (R)]: 已選定 6 個邊用于圓角。 （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 （一）三維視圖的表達(dá)方式 在 A

17、utocad 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)體對象。 （二）三維動態(tài)觀察器 使用“視圖” 菜單中“動態(tài)觀察器” 下各子菜單項(xiàng)， 可在三維空間動態(tài)觀察對象。 Autocad 有三種動態(tài)觀察器。 受約束的動態(tài)觀察器：此時系統(tǒng)顯示三維動態(tài)觀察圖標(biāo)， 圖形將沿 XOY 平面或 Z 軸約束進(jìn)行三維動態(tài)觀

18、察。 自由動態(tài)觀察器：不參照平面，在任意方向上進(jìn)行動態(tài)觀察。 連續(xù)動態(tài)觀察器： 連續(xù)進(jìn)行動態(tài)觀察， 選擇該項(xiàng)， 在繪圖區(qū)中單擊鼠標(biāo)并沿任意方向拖動鼠標(biāo)，釋放鼠標(biāo)按鍵后，圖形開始動畫演示。 （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 hid

19、e 命令或者使用“視圖”菜單中的“消隱”選項(xiàng)可以 啟動消隱命令，具體消隱結(jié)果可以對比圖 7-1-18 和圖 7-1-19 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比。 （四）三維空間定位點(diǎn) 繪制平面圖時，可以使用輸入坐標(biāo)、極軸追蹤、對象捕捉追蹤等方法來定位點(diǎn)，繪制三維圖形時點(diǎn)的定位主要有以下幾種方法。 對象捕捉、對象捕捉追蹤方法：在繪制三維圖形時，依然可以使用對象捕捉、對象捕 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象捕捉、 對象捕捉追蹤方法繪圖時，通常要將 AutoCAD2008

20、的動態(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)系下用對象捕捉和捕捉追蹤功能捕捉 側(cè)面邊線中點(diǎn)，在側(cè)面上繪制圖形。如果關(guān)閉動態(tài)  UCS  功能則捕捉到的點(diǎn)為  XY  平面上的 點(diǎn)。 圖 7-1-23 打開動態(tài) UCS 三維坐標(biāo)定位點(diǎn)：在繪制三維圖形時通過輸入三維坐標(biāo)值來進(jìn)行三維空間點(diǎn)的定位。 如（ 20， 30， 4

21、0）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，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 UCS 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 7-1-24 所示。

22、 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?！弊硬藛沃械母髯硬藛雾?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 命令可啟動長方體繪 制命令，在命令行中的提示如下： 指定第一個角點(diǎn)或 [中心

23、(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)建長方體。 立方體是指創(chuàng)建一個長、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 軸對應(yīng)，寬度與 Y 軸對應(yīng)，高度與 Z 軸對 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 

24、 ，或在命令行窗口中輸入  Cone  命令可啟動圓錐體 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)] <默認(rèn)值 >: 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)] < 默認(rèn)值 >: 鍵指定默認(rèn)高度值 圓錐體形狀尺寸如圖 7-1-26 所示。  (T)/ 橢圓 (E)]: 指定點(diǎn) 為底面中 d 指定

25、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，且與兩個對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)， 或圓臺的頂面中心點(diǎn) 面半徑

26、”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)建圓臺時指定圓臺的頂面半徑。 3、球體和圓環(huán)體  （ “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，繪制時需要指定圓環(huán)體的中心位置，圓環(huán)體半徑或直徑，

27、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 -制在對應(yīng)的圖層

28、上，最終結(jié)果如圖 7-2-1 所示。 圖 7-2-1 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 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” 。

29、 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，得到直線的一個端點(diǎn)，在“正交”模式下，向下移動點(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“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

30、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)”按鈕啟動旋 轉(zhuǎn)命令，選擇樣條曲線為旋轉(zhuǎn)對象，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，

31、 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，啟動畫圓命令，捕捉坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，分別繪制 半徑為 8 和 1

32、2 的兩個同心圓。 圖 7-2-8 壺嘴的繪制 再次啟動 UCS 命令，以樣條曲線的另外一個端點(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

33、 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 1 個（選擇第一個圓） 按放樣次序選擇橫截面 : 找到 1 個，總計 2 個（選擇第二個圓） 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)] <僅橫截面 >: p（輸入 p 選項(xiàng)，按路徑進(jìn)行放 樣） 選擇路徑曲線 :（選擇

34、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)

35、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 slice 選擇要剖切的對象 : 找到 1 個（鼠標(biāo)單擊壺嘴部分實(shí)體，選中作為剖切對象） 選擇要剖切的對象 :（回車確認(rèn)剖切對象選擇完成） 指定 切面 的起點(diǎn)或 [平面對象 (O)/ 曲面 (S)/Z

36、 軸 (Z)/ 視圖 V)/XY(XY)/YZ(YZ)/ZX(ZX)/ 三點(diǎn) (3)] < 三點(diǎn) >: 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 [保留兩個側(cè)面 (B)] <保留兩個側(cè)面 >: （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

37、作”下的“加厚”命令，選中壺體曲面， 進(jìn)行曲面加厚操作，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

38、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 啟動掃掠命令， 選擇橢圓為掃掠對象，樣條曲線為掃掠路徑， 7-2-19 所示。 

39、 建模工具欄中的“掃掠”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 

40、 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

41、 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 7-2-23 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

42、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象， 將所繪實(shí)體合成一個整體，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 （一）利用布爾運(yùn)算創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體 布爾運(yùn)算通過對兩個或兩個以上的實(shí)體對象進(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

43、：使用 “并集 ”命令（ UNION ）可以通過組合多個實(shí)體生成一個新實(shí)體。該命 令主要用于將多個相交或相接觸的對象組合在一起。 當(dāng)組合一些不相交的實(shí)體時， 其顯示效果看起來還是多個實(shí)體，但實(shí)際上卻被當(dāng)作一個對象。圖 7-2-26 顯示了將一個圓柱體與一個球體合并的效果。 圖 7-2-26 并集運(yùn)算 差集運(yùn)算：差集運(yùn)算可以通過從一個或多個實(shí)體中減去一個或多個實(shí)體而生成一個新的實(shí)體。圖中顯示了從圓柱體中減去球體后的結(jié)果。 如果兩個實(shí)體對象不相交，那么將刪除被減去的實(shí)體對象。

44、 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)建一個實(shí)體，該實(shí)體是兩個或多個實(shí)體的公共部分，結(jié)果為圓柱體與球體的公共部分。 如果所選實(shí)體對象不相交，那么進(jìn)行交集運(yùn)算后，所選實(shí)體對象同時被刪除。 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、樣條曲線等對象組成的二維封閉實(shí)體。面域是一個獨(dú)立 的實(shí)體， 它可以進(jìn)行

45、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 要創(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，原來的對象被組合為一個整體。 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“交集”選項(xiàng)，可以對面域執(zhí)行三種布爾操作，即并集、差集及交集。操作時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 對面域求并集時，即使所選面域并未相交，所選面域也將被合并為一個單獨(dú)的面域。

46、 對面域求差集時，如果所選面域并未相交，所有被減面域?qū)⒈粍h除。 對面域求交集時，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，啟動旋轉(zhuǎn)命令， 可以將二維對象繞某一軸旋轉(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)，以及由多個對象組成的封閉區(qū)域，并而且一次可以 旋轉(zhuǎn)多個對象。

47、 但是，三維對象、 包含在塊中的對象、 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)由多個對象組成的封閉區(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

48、 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?。?，也可以是閉合的（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。 使用放樣命令時必須指定至少兩個橫 截面如果放樣的截面都是開放的， 那么將創(chuàng)建曲面； 如果放樣的對象都是閉合的， 那么將創(chuàng) 建實(shí)體。 命令操作如下

49、 _loft 按放樣次序選擇橫截面 : 找到 1 個(鼠標(biāo)選擇所需橫截面 ) 按放樣次序選擇橫截面 : 找到 1 個，總計 2 個（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)] < 僅橫截面 >: （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)

50、果。 路徑：按照路徑對截面進(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 ”對話框，設(shè)置橫截面上的曲面控制方法 圖 7-2-33

51、放樣設(shè)置對話框 四、強(qiáng)化練習(xí) 按照圖示尺寸，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)體和中心線分別置于對應(yīng)的圖層上。故本任務(wù)至少應(yīng)創(chuàng)建 2 個圖層，分別為中心線、輪廓線圖層  36，

52、 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 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” 對話框中單擊 “新建圖層” 0.2，單擊“確定” 。  ，

53、 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，得到直線的一個端點(diǎn)， 在“正交” 模式下， 向下移動點(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“對象追蹤”和“對 象捕捉”模式下，光標(biāo)在主視圖中心線中間移動，當(dāng)出現(xiàn)捕捉俯視圖中心線中點(diǎn) ，向左 移動鼠標(biāo)，當(dāng)出現(xiàn)虛線的追蹤線時，直接輸入 50 作為水平中心線的起點(diǎn)，移動鼠標(biāo)向右當(dāng)出現(xiàn)水平追蹤虛

54、線時輸入長度 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”圖層置為當(dāng)前圖層，再次啟動“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

55、  (T)]: （捕捉中心線交點(diǎn)為 圓心） 指定圓的半徑或 [ 直徑 (D)] <36.0000>: 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“圓”命令，捕捉中心線交點(diǎn)為圓心） 指定圓的半徑或 [ 直徑 (D)] <38.0000>: 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

56、 圖 7-3-4 齒輪輪廓線 4、繪制單個輪齒的齒形輪廓 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“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 “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 “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

57、 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“鏡像”命令，以垂直中心線為鏡像軸線，對圓弧進(jìn)行 鏡像，經(jīng)修剪后得到單個輪齒輪廓線，如圖 7-3-8 所示。

58、 圖  7-3-8  單個輪齒輪廓線 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

59、 圖 7-3-9 陣列選項(xiàng)卡 對陣列后的圖形進(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“圓”命令，以中心線交點(diǎn)為圓心，半徑為 10，會齒輪軸孔，啟動“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)

60、體 將“中心線” 圖層隱藏起來， 在命令行窗口中輸入 region 命令，或者用鼠標(biāo)單擊面域 按鈕， 啟動面域命令，用鼠標(biāo)框選齒輪輪廓線，生成二個面域。用布爾運(yùn)算差集命令對生成 的兩個面域進(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“拉伸”命令。 圖 7-3-13 建模工具欄 選擇齒廓面域?yàn)槔鞂ο?，輸入拉伸高?0，切換到西南等軸測視圖，在對二維線框 進(jìn)行

61、“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 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，啟動拉伸命令， 可以將二維對象沿 Z 軸或某個方向矢量拉伸成實(shí)體。拉伸對象被稱為斷面，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( 啟動拉伸命令 ) 選擇

62、要拉伸的對象 :（鼠標(biāo)選擇需要進(jìn)行拉伸操作的對象） 指定拉伸高度或 [ 方向 (D)/ 路徑 (P)/ 傾斜角 (T)] < 默認(rèn)值 >: （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， 將沿對象所在坐標(biāo)系的 軸正方向拉伸對象。如果輸入負(fù)值，將沿 Z 軸負(fù)方向拉伸對象 。 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象的拉伸路徑。 路徑將移動到輪廓的質(zhì)心。 然后沿選定路徑 拉伸選定對象的輪廓以創(chuàng)建實(shí)體或曲面。 傾斜角：拉伸角度可以為正或?yàn)樨?fù)，其絕對值不大于 90

63、。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 ”工具，或 直接在命令行窗口中輸入執(zhí)行 PRESSPULL 命令，可以通過拾取一個共面的封閉區(qū)域， 然后拖動鼠標(biāo)來創(chuàng)建實(shí)體。執(zhí)行 “按住并拖動 ”操作時， 只需將光標(biāo)移至封閉區(qū)域，系統(tǒng)會自動分析邊界。如圖 7-3-15 生成的

64、五角星實(shí)體所示。 圖 7-3-15 按住并拖動創(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。

65、 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，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、中心線三個圖層。 圖 8-1-1 焊接彎頭 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 AutoCA

66、D2008 ，“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（移動鼠標(biāo)向上移動，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)，啟動包含角度選項(xiàng)） 指定包含角 : 90（輸入包含角度 90） 得到如圖