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1、项目十四项目十四 创建三维实体模型创建三维实体模型 输入坐标及使用对象捕捉画线输入坐标及使用对象捕捉画线任务一任务一任务一任务一 输入坐标及使用对象捕捉画线输入坐标及使用对象捕捉画线任务一任务一 输入坐标及使用对象捕捉画线输入坐标及使用对象捕捉画线任务一任务一绘制桌子实体模型绘制桌子实体模型任务一任务一创建支座实体模型创建支座实体模型任务二任务二 项目拓展项目拓展创建弯板支架实体模型创建弯板支架实体模型实训一实训一创建底座实体模型创建底座实体模型实训二实训二 习习 题题学习目标学习目标拉伸二维对象形成三维实体。拉伸二维对象形成三维实体。阵列、镜像及旋转三维对象。阵列、镜像及旋转三维对象。拉伸、
2、移动及旋转实体表面。拉伸、移动及旋转实体表面。观察三维模型。观察三维模型。使用用户坐标系。使用用户坐标系。利用布尔运算构建复杂模型。利用布尔运算构建复杂模型。任务一任务一 绘制桌子实体模型绘制桌子实体模型【练习练习14-114-1】利用利用EXTRUDE、3DMOVE、COPY及及3DROTATE等命令绘制桌子的实体模型。等命令绘制桌子的实体模型。主要绘图过程如图所示。主要绘图过程如图所示。（一）（一）切换到东南等轴测视图切换到东南等轴测视图 用用户户在在绘绘制制三三维维图图形形的的过过程程中中，常常需需要要从从不不同同方方向向观观察察图图形形。三三维维导导航航控控制制台台的的视视图图控控制制
3、下下拉拉列列表表提提供了供了1010种标准视点，如图所示。种标准视点，如图所示。用用户户通通过过这这些些视视点点就就能能获获得得3D3D对对象象的的1010种种视视图图，如如前视图、后视图、左视图和东南等轴测视图等。前视图、后视图、左视图和东南等轴测视图等。（二）（二）将二维对象拉伸成将二维对象拉伸成3D3D实体实体 EXTRUDEEXTRUDE命令可以拉伸二维对象生成命令可以拉伸二维对象生成3D3D实体或实体或曲面，若拉伸闭合对象，则生成实体，否则生成曲面，若拉伸闭合对象，则生成实体，否则生成曲面。操作时，可指定拉伸高度值及拉伸对象的曲面。操作时，可指定拉伸高度值及拉伸对象的锥角，还可沿某一
4、直线或曲线路径进行拉伸。锥角，还可沿某一直线或曲线路径进行拉伸。创建桌腿，结果如图所示。创建桌腿，结果如图所示。EXTRUDEEXTRUDE命令各选项的功能如下。命令各选项的功能如下。指定拉伸的高度：如果输入正的拉伸高度，则使对象沿指定拉伸的高度：如果输入正的拉伸高度，则使对象沿z z轴轴正向拉伸。若输入负值，则正向拉伸。若输入负值，则AutoCADAutoCAD沿沿z z轴负向拉伸。当对轴负向拉伸。当对象不在坐标系象不在坐标系xyxy平面内时，将沿该对象所在平面的法线方平面内时，将沿该对象所在平面的法线方向拉伸对象。向拉伸对象。方向：指定两点，两点的连线表明了拉伸方向和距离。方向：指定两点，
5、两点的连线表明了拉伸方向和距离。路径：沿指定路径拉伸对象形成实体或曲面。拉伸时，路路径：沿指定路径拉伸对象形成实体或曲面。拉伸时，路径被移动到轮廓的形心位置。路径不能与拉伸对象在同一径被移动到轮廓的形心位置。路径不能与拉伸对象在同一个平面内，也不能具有较大曲率的区域，否则，有可能在个平面内，也不能具有较大曲率的区域，否则，有可能在拉伸过程中产生自相交情况。拉伸过程中产生自相交情况。倾斜角：当倾斜角：当AutoCADAutoCAD提示提示“指定拉伸的倾斜角度指定拉伸的倾斜角度:”:”时，时，输入正的拉伸倾角表示从基准对象逐渐变细地拉伸，而负输入正的拉伸倾角表示从基准对象逐渐变细地拉伸，而负角度值
6、则表示从基准对象逐渐变粗地拉伸。用户要注意拉角度值则表示从基准对象逐渐变粗地拉伸。用户要注意拉伸斜角不能太大，若拉伸实体截面在到达拉伸高度前已经伸斜角不能太大，若拉伸实体截面在到达拉伸高度前已经变成一个点，那么变成一个点，那么AutoCADAutoCAD将提示不能进行拉伸。将提示不能进行拉伸。（三）（三）在三维空间移动、复制及旋转对象在三维空间移动、复制及旋转对象COPYCOPY、MOVEMOVE及及ROTATEROTATE命令都可以在三维空间中使命令都可以在三维空间中使用。用用。用MOVEMOVE命令在三维空间中移动对象，当通过命令在三维空间中移动对象，当通过输入距离来移动对象时，必须输入沿
7、输入距离来移动对象时，必须输入沿x x、y y、z z轴的轴的距离值。使用距离值。使用ROTATEROTATE命令仅能使对象在命令仅能使对象在xyxy平面内平面内旋转，即旋转轴只能是旋转，即旋转轴只能是z z轴。轴。AutoCADAutoCAD提供了专门用来在三维空间中移动及旋转提供了专门用来在三维空间中移动及旋转对象的命令对象的命令3DMOVE3DMOVE、3DROTATE3DROTATE及及ROTATE3DROTATE3D命令。命令。继续前面的练习，绘制桌子的其余部分，结果继续前面的练习，绘制桌子的其余部分，结果如图所示。如图所示。（四）（四）观察三维实体观察三维实体三维建模过程中，常需要
8、从不同方向观察模型。三维建模过程中，常需要从不同方向观察模型。AutoCADAutoCAD提供了多种观察模型的方法，以下介提供了多种观察模型的方法，以下介绍常用的几种。绍常用的几种。用用【视图控制视图控制】下拉列表提供的下拉列表提供的1010种标准视点种标准视点观察模型。观察模型。用三维动态旋转命令（用三维动态旋转命令（3DFORBIT3DFORBIT），通过单击），通过单击并拖动鼠标指针的方法来改变观察方向，获得并拖动鼠标指针的方法来改变观察方向，获得不同方向的不同方向的3D3D视图。视图。利用视觉样式改变模型在视口中的显示外观。利用视觉样式改变模型在视口中的显示外观。AutoCADAuto
9、CAD提供了提供了5 5种默认视觉样式，如图所示。种默认视觉样式，如图所示。二维线框：以线框形式显示对象，光栅图像、线型及线宽均可见。二维线框：以线框形式显示对象，光栅图像、线型及线宽均可见。三维线框：以线框形式显示对象，同时显示着色的三维线框：以线框形式显示对象，同时显示着色的UCSUCS图标，光栅图标，光栅图像、线型及线宽可见。图像、线型及线宽可见。三维隐藏：以线框形式显示对象并隐藏不可见线条，光栅图像及三维隐藏：以线框形式显示对象并隐藏不可见线条，光栅图像及线宽可见，线型不可见。线宽可见，线型不可见。概念：对模型表面进行着色，着色时采用从冷色到暖色的过渡而概念：对模型表面进行着色，着色时
10、采用从冷色到暖色的过渡而不是从深色到浅色的过渡。效果缺乏真实感，但可以很清晰地显不是从深色到浅色的过渡。效果缺乏真实感，但可以很清晰地显示模型细节。示模型细节。真实：对模型表面进行着色，显示已附着于对象的材质。光栅图真实：对模型表面进行着色，显示已附着于对象的材质。光栅图象、线型及线宽均可见。象、线型及线宽均可见。任务二任务二 创建支座实体模型创建支座实体模型【练习练习14-214-2】利用利用EXTRUDEEXTRUDE、MIRROR3DMIRROR3D、FILLETFILLET、CHAMFERCHAMFER及及UNIONUNION等命令绘制支座实体模型。等命令绘制支座实体模型。主要绘图过程
11、如图所示。主要绘图过程如图所示。（一）（一）3D3D镜像镜像 如如果果镜镜像像线线是是当当前前坐坐标标系系xyxy平平面面内内的的直直线线，则则使使用用常常见见的的MIRRORMIRROR命命令令就就可可对对3D3D对对象象进进行行镜镜像像复复制制。但但若若想想以以某某个个平平面面作作为为镜镜像像平平面面来来创创建建3D3D对对象象的的镜镜像像复复制制，就就必必须须使用使用MIRROR3DMIRROR3D命令。命令。创建并镜像对象，结果如图所示。创建并镜像对象，结果如图所示。MIRROR3DMIRROR3D命令有以下选项，利用这些选项就可命令有以下选项，利用这些选项就可以在三维空间中定义镜像平
12、面。以在三维空间中定义镜像平面。对象：以圆、圆弧、椭圆、对象：以圆、圆弧、椭圆、2D2D多段线等二维对象多段线等二维对象所在的平面作为镜像平面。所在的平面作为镜像平面。最近的：该选项指定上一次最近的：该选项指定上一次MIRROR3DMIRROR3D命令使用的命令使用的镜像平面作为当前镜像面。镜像平面作为当前镜像面。Z Z轴：用户在三维空间中指定两个点，镜像平面轴：用户在三维空间中指定两个点，镜像平面将垂直于两点的连线，并通过第一个选取点。将垂直于两点的连线，并通过第一个选取点。视图：镜像平面平行于当前视区，并通过用户的视图：镜像平面平行于当前视区，并通过用户的拾取点。拾取点。XYXY平面、平面
13、、YZYZ平面、平面、ZXZX平面：镜像平面平行于平面：镜像平面平行于xyxy、yzyz或或zxzx平面，并通过用户的拾取点。平面，并通过用户的拾取点。（二）（二）3D3D阵列阵列3DARRAY3DARRAY命命令令是是二二维维ARRAYARRAY命命令令的的3D3D版版本本。通通过过这这个个命命令令，用用户户可可以以在在三三维维空空间间中中创创建建对对象象的的矩矩形或环形阵列。形或环形阵列。继续前面的练习，阵列对象，结果如图所示。继续前面的练习，阵列对象，结果如图所示。（三）（三）3D3D倒圆角及斜角倒圆角及斜角FILLETFILLET和和CHAMFERCHAMFER命令可以对二维对象倒圆角
14、及命令可以对二维对象倒圆角及斜角。对于三维实体，同样可用这两个命令创建斜角。对于三维实体，同样可用这两个命令创建圆角和斜角，但此时的操作方式与二维绘图时略圆角和斜角，但此时的操作方式与二维绘图时略有不同。有不同。继续前面的练习，绘制图形其他部分，结果如继续前面的练习，绘制图形其他部分，结果如图所示。图所示。（四）（四）布尔运算布尔运算布尔运算包括并集、差集和交集布尔运算包括并集、差集和交集 。继续前面的练习，进行布尔运算，结果如图所示。继续前面的练习，进行布尔运算，结果如图所示。项目拓展项目拓展 3DMOVE3DMOVE命令不仅可移动命令不仅可移动3D3D实体，还能移动实体实体，还能移动实体的
15、面、边及顶点等子对象（按的面、边及顶点等子对象（按CtrlCtrl键可选择子键可选择子对象）。对象）。3DROTATE3DROTATE命令能使对象绕命令能使对象绕3D3D空间中任意轴旋转，空间中任意轴旋转，ROTATE3DROTATE3D命令还能旋转实体的表面（按住命令还能旋转实体的表面（按住CtrlCtrl键选择实体表面）。键选择实体表面）。（一）3D移动及旋转【练习练习14-314-3】练习练习3DMOVE3DMOVE命令。命令。（2）（1）【练习练习14-414-4】练习练习3DROTATE3DROTATE命令命令 。（二）（二）拉伸面拉伸面 AutoCADAutoCAD可以根据指定的距
16、离拉伸面或将面沿某条路可以根据指定的距离拉伸面或将面沿某条路径进行拉伸。拉伸时，如果是输入拉伸距离值，那么还径进行拉伸。拉伸时，如果是输入拉伸距离值，那么还可输入锥角，这样将使拉伸所形成的实体锥化。下图所可输入锥角，这样将使拉伸所形成的实体锥化。下图所示是将实体表面按指定的距离、锥角及沿路径进行拉伸示是将实体表面按指定的距离、锥角及沿路径进行拉伸的结果。的结果。【练习练习14-514-5】拉伸面。拉伸面。（三）（三）移动面移动面 用用户户可可以以通通过过移移动动面面来来修修改改实实体体尺尺寸寸或或改改变变某某些些特特征征（如如孔孔、槽槽等等）的的位位置置。下下图图所所示示，将将实实体体的的表表
17、面面A A向向后后移移动动，并并把把键键槽槽C C移移动动到到新新的的地地方方。用用户户可可以以通通过过对对象象捕捕捉捉或或输输入入位位移移值值来来精精确确地地调调整整面面的的位位置置，AutoCADAutoCAD在在移移动动面的过程中将保持面的法线方向不变。面的过程中将保持面的法线方向不变。【练习练习14-614-6】移动面。移动面。（四）（四）偏移面偏移面 对于三维实体，可通过偏移面来改变实体及孔、槽等特对于三维实体，可通过偏移面来改变实体及孔、槽等特征的大小。进行偏移操作时，用户可以直接输入数值或征的大小。进行偏移操作时，用户可以直接输入数值或拾取两点来指定偏移的距离，随后拾取两点来指定
18、偏移的距离，随后AutoCADAutoCAD根据偏移距根据偏移距离沿表面的法线方向移动面。离沿表面的法线方向移动面。如图所示，把顶面如图所示，把顶面A A向下偏移，再将孔的表面向外偏移。向下偏移，再将孔的表面向外偏移。输入正的偏移距离，将使表面向其外法线方向移动；否输入正的偏移距离，将使表面向其外法线方向移动；否则，被编辑的面将向相反的方向移动。则，被编辑的面将向相反的方向移动。【练习练习14-714-7】偏移面偏移面 。（五）（五）旋转面旋转面 通过旋转实体的表面就可改变面的倾斜角度，或将一些通过旋转实体的表面就可改变面的倾斜角度，或将一些结构特征（如孔、槽等）旋转到新的方位。如图所示，结构
19、特征（如孔、槽等）旋转到新的方位。如图所示，将将A A面的倾斜角修改为面的倾斜角修改为120120，并把槽旋转，并把槽旋转9090。在旋转面时，用户可通过拾取两点、选择某条直线或设在旋转面时，用户可通过拾取两点、选择某条直线或设定旋转轴平行于坐标轴等方法来指定旋转轴，另外，应定旋转轴平行于坐标轴等方法来指定旋转轴，另外，应注意确定旋转轴的正方向。注意确定旋转轴的正方向。【练习练习14-814-8】旋转面旋转面 。（六）（六）锥化面锥化面 用户可以沿指定的矢量方向使实体表面产生锥度。如图用户可以沿指定的矢量方向使实体表面产生锥度。如图所示，选择圆柱表面所示，选择圆柱表面B B使其沿轴向方向锥化，
20、结果圆柱面使其沿轴向方向锥化，结果圆柱面变为圆锥面。如果选择实体的平面变为圆锥面。如果选择实体的平面A A进行锥化操作，则将进行锥化操作，则将使该平面倾斜一个角度，如图所示。使该平面倾斜一个角度，如图所示。进行面的锥化操作时，其倾斜方向由锥角的正负进行面的锥化操作时，其倾斜方向由锥角的正负号及定义矢量时的基点决定。若输入正的锥度值，号及定义矢量时的基点决定。若输入正的锥度值，则将已定义的矢量绕基点向实体内部倾斜；否则，则将已定义的矢量绕基点向实体内部倾斜；否则，向实体外部倾斜。矢量的倾斜方式表明了被编辑向实体外部倾斜。矢量的倾斜方式表明了被编辑表面的倾斜方式。表面的倾斜方式。【练习练习14-9
21、14-9】锥化面锥化面 。（七）（七）抽壳抽壳 利用抽壳的方法将一个实心体模型创建成一个空心的薄利用抽壳的方法将一个实心体模型创建成一个空心的薄壳体。壳体。在使用抽壳功能时，要先指定壳体的厚度，然后在使用抽壳功能时，要先指定壳体的厚度，然后AutoCADAutoCAD把现有的实体表面偏移指定的厚度值以形成新的把现有的实体表面偏移指定的厚度值以形成新的表面，这样，原来的实体就变为一个薄壳体。表面，这样，原来的实体就变为一个薄壳体。如果指定正的厚度值，如果指定正的厚度值，AutoCADAutoCAD就在实体内部创建新面；就在实体内部创建新面；否则，在实体的外部创建新面。否则，在实体的外部创建新面。
22、【练习练习14-1014-10】抽壳抽壳 。（八）（八）压印压印 压印（压印（ImprintImprint）可以把圆、直线、多段线、样条曲线、）可以把圆、直线、多段线、样条曲线、面域及实心体等对象压印到三维实体上，使其成为实体面域及实心体等对象压印到三维实体上，使其成为实体的一部分。的一部分。用户必须使被压印的几何对象在实体表面内或与实体表用户必须使被压印的几何对象在实体表面内或与实体表面相交，压印操作才能成功。压印时，面相交，压印操作才能成功。压印时，AutoCADAutoCAD将创建新将创建新的表面，该表面以被压印的几何图形及实体的棱边作为的表面，该表面以被压印的几何图形及实体的棱边作为边
23、界，用户可以对生成的新面进行拉伸、复制、锥化等边界，用户可以对生成的新面进行拉伸、复制、锥化等操作。操作。【练习练习14-1114-11】压印。压印。（九）（九）与实体显示有关的系统变量与实体显示有关的系统变量 与实体显示有关的系统变量有与实体显示有关的系统变量有3 3个：个：ISOLINESISOLINES、FACETRESFACETRES及及DISPSILHDISPSILH，分别介绍如下。，分别介绍如下。ISOLINESISOLINES：此变量用于设定实体表面网格线的数量，：此变量用于设定实体表面网格线的数量，如图所示。如图所示。FACETRESFACETRES：用于设置实体消隐或渲染后的
24、表面网格密度。此：用于设置实体消隐或渲染后的表面网格密度。此变量值的范围为变量值的范围为0.010.0110.010.0，值越大表明网格越密，消隐或，值越大表明网格越密，消隐或渲染后表面越光滑，如左下图所示。渲染后表面越光滑，如左下图所示。DISPSILHDISPSILH：用于控制消隐时是否显示出实体表面网格线。若：用于控制消隐时是否显示出实体表面网格线。若此变量值为此变量值为0 0，则显示网格线，为，则显示网格线，为1 1时，不显示网格线，如右时，不显示网格线，如右下图所示。下图所示。（十）（十）用户坐标系用户坐标系 默认情况下，默认情况下，AutoCADAutoCAD坐标系统是世界坐标系，
25、坐标系统是世界坐标系，该坐标系是一个固定坐标系。该坐标系是一个固定坐标系。用户也可在三维空间中建立自己的坐标系用户也可在三维空间中建立自己的坐标系（UCSUCS），该坐标系是一个可变动的坐标系，坐），该坐标系是一个可变动的坐标系，坐标轴正向按右手螺旋法则确定。标轴正向按右手螺旋法则确定。在在AutoCADAutoCAD中，多数中，多数2D2D命令只能在当前坐标系的命令只能在当前坐标系的xyxy平面或与平面或与xyxy平面平行的平面内执行。若用户想平面平行的平面内执行。若用户想在在3D3D空间的某一平面内使用空间的某一平面内使用2D2D命令，则应在此平命令，则应在此平面位置创建新的面位置创建新的
26、UCSUCS。【练习练习14-1214-12】在三维空间中创建坐标系在三维空间中创建坐标系 。（1）改变坐标原点）改变坐标原点（2）将坐标系绕）将坐标系绕x轴旋转轴旋转（3）利用三点定义坐标系）利用三点定义坐标系（十一）利用布尔运算构建复杂实体模型（十一）利用布尔运算构建复杂实体模型布布尔尔运运算算包包括括并并集集、差差集集和和交交集集，下下图图所所示示为为3 3种布尔运算结果。种布尔运算结果。【练习练习14-1314-13】绘制下图所示实体模型，通过这绘制下图所示实体模型，通过这个例子演示用布尔运算构建三维建模的过程。个例子演示用布尔运算构建三维建模的过程。实训一实训一 创建弯板支架实体模型
27、创建弯板支架实体模型【练习练习14-1414-14】利用利用EXTRUDEEXTRUDE、IMPRINTIMPRINT、SOLIDEDITSOLIDEDIT及及UNIONUNION等命令绘制如图所示的图形。等命令绘制如图所示的图形。主要作图步骤如图所示。主要作图步骤如图所示。实训二实训二 创建底座实体模型创建底座实体模型【练习练习14-1514-15】利用利用REGIONREGION、EXTRUDEEXTRUDE、CYLINDERCYLINDER及及SUBTRACTSUBTRACT等命令绘制如图所示的实体模型。等命令绘制如图所示的实体模型。主要作图步骤如图所示。主要作图步骤如图所示。习题习题1.1.创建如图所示的实体模型。创建如图所示的实体模型。2.2.创建如图所示的实体模型。创建如图所示的实体模型。3.3.创建如图所示的实体模型。创建如图所示的实体模型。4.4.创建如图所示的实体模型。创建如图所示的实体模型。