教案CAD三维.doc

长春职业技术学院课程教案用纸教学环节教 学 内 容备 注组织教学导言新课 新课 新课 新课 小结组织教学导言新课 新课 新课新课 新课新课 新课新课 新课新课小结 检验出勤 师生问好AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的基本知识。项目五 三维实体造型一、 三维坐标系AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。图5-1表示的是两种坐标系下的图标。图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定则判定。世界坐标系 图5-1 表示坐标系的图标缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。二、观察三维图形在绘制三维图形过程中，常常要从不同方向观察图形，AutoCAD默认视图是XY平面，方向为Z轴的正方向，看不到物体的高度。AutoCAD提供了多种创建3D视图的方法沿不同的方向观察模型，比较常用的是用标准视点观察模型和三维动态旋转方法。我们这里只介绍这两种常用方法。标准视点观察实体工具栏如图5-2所示。图5-2 视图工具栏三、创建基本实体在AutoCAD中，可以方便地绘制出一些基本实体模型，如多段体、长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体、圆环体、棱锥面、螺旋以及平面曲面。 1绘制多段体多段体类似我们生活中的屏风，它始终具有矩形截面轮廓。 2绘制长方体 使用BOX命令可以绘制长方体或立方体。执行BOX命令后，当指定长方体的角点或中心点之后，在命令行输入C并按【Enter】键，然后指定长度，可绘制立方体。 3绘制球体 使用SPHERE命令可以绘制球体。执行SPHERE命令后，只需指定球体球心坐标和球体半径或直径即可。 4绘制圆柱体 使用CYLINDER命令可以绘制圆柱体。执行CYLINDER命令后，需要指定圆柱体底面的中心点、底面半径及其高度。此外，使用该命令还可以绘制椭圆柱体 。 球体圆柱体椭圆柱体5绘制圆锥体使用CONE命令可以绘制圆锥或椭圆锥。执行CONE命令后，需要指定圆锥体底面的中心点、底面半径及圆锥高度。 同样，我们还可以利用夹点功能改变圆锥体的各项参数，例如，选中该图中红色夹点，沿其所指方向拖动即可改变圆锥体顶面半径，从而创建圆台。 本次课我们学习了CAD三维建模的界面相关的知识内容，学会了如何观察三维图形，并对部分简单三维图形制作进行了学习，希望同学课下认真复习操作，掌握技能。检验出勤 师生问好继续上次课的内容，我们继续学习基础三维图形的绘制。一、创建基本实体1、绘制楔体 使用CONE命令可以绘制圆锥或椭圆锥。执行CONE命令后，需要指定圆锥体底面的中心点、底面半径及圆锥高度。 2、绘制圆环体 使用TORUS命令可以绘制圆环体。如右图所示。3、绘制棱锥体 使用PYRAMID命令可以绘制棱锥体。执行PYRAMID命令后，需要指定棱锥体底面中心位置和棱锥体底面半径。此外，执行命令时也可以输入332之间的数绘制多面棱锥体 。 4、绘制螺旋 使用HELIX命令可以绘制螺旋，利用螺旋可以创建弹簧或螺钉。执行HELIX命令后，需要指定螺旋底面中心位置、底面半径、顶面半径、螺旋高度、螺旋圈数或圈高。二、通过拉伸创建实体或曲面 使用EXTRUDE命令可以将二维对象沿Z轴或某个方向矢量拉伸成实体或曲面。要启动EXTRUDE命令，可选择【绘图】【建模】【拉伸】菜单，单击“建模”工具栏中的“拉伸”工具，或直接在命令行中输入EXT。 三、通过按住并拖动创建实体 使用PRESSPULL命令，可以通过拾取封闭区域，然后单击并拖动鼠标来创建实体。要启动PRESSPULL命令，可单击“建模”工具栏中的“按住并拖动”工具，直接在命令行中输入PRESSPULL，或按住【Ctrl+Alt】组合键。 该命令与拉伸类似，但又有所不同：v 执行拉伸操作时，如果封闭区域由多个对象组成，则拉伸时将生成一组曲面，而此命令仍将生成实体。v 执行拉伸操作时必须选中对象，而执行此命令时，只需将光标移至封闭区域（无论它是由一个还是多个对象组成），系统会自动分析边界。v 执行拉伸操作时，原对象被删除，执行此命令时原对象被保留。v 执行拉伸操作时，只能创建新实体。执行此命令时，如果生成的实体与另一个实体相交，则系统会自动执行布尔差集操作，即从已有实体中减去新生成的实体。四、通过扫掠创建实体或曲面 使用SWEEP命令，可以通过沿开放或闭合的二维或三维路径扫掠开放或闭合的平面曲线（轮廓）来创建新实体（扫掠封闭对象）或曲面（扫掠开放对象）。要启动SWEEP命令，可选择【绘图】【建模】【扫掠】菜单，单击“建模”工具栏中的“扫掠”工具，或直接在命令行中输入SWEEP。五、通过旋转创建实体或曲面 使用REVOLVE命令，可以将二维对象绕某一轴旋转生成实体（对应封闭对象）或曲面（对应开放对象）。用于旋转的二维对象可以是直线、多段线、圆、椭圆、圆弧、样条曲线及面域等。但是，包含在块中的对象、自相交的多段线不能被旋转。要启动REVOLVE命令，有如下3种方法：v 选择【绘图】【建模】【旋转】菜单v 单击“建模”工具栏中的“旋转”工具v 直接在命令行中输入REV六、通过放样创建实体或曲面 使用LOFT命令，可以通过对包含两条或两条以上横截面曲线的一组曲线进行放样来创建三维实体或曲面。要启动LOFT命令，可选择【绘图】【建模】【放样】菜单，单击“建模”工具栏中的“放样”工具，或直接在命令行中输入LOFT。 七、编辑实体在AutoCAD中，不仅可以通过布尔运算创建复杂实体，对实体进行修圆角与倒角，还可以利用SOLIDEDIT命令对实体的面进行编辑。 1、通过布尔运算创建复杂实体 在AutoCAD中，可以通过组合简单的实体来创建复杂实体，主要有并集、差集、交集、干涉检查四种方法。 （1）对对象求并集 （2）对对象求差集 单击“实体编辑”工具栏中的“差集”工具，选择长方体和大圆柱体作为被减实体并按【Enter】键 选择小圆柱体作为减去的实体，按【Enter】键确认 （3）对对象求交集 单击“实体编辑”工具栏中的“交集”工具，选择球体和圆柱体并按【Enter】键 求交集后的效果 2、对实体修圆角与倒角 使用FILLET命令可为实体的棱边修圆角，使相邻面间通过生成的曲面圆滑过渡。在为几条交于同一个点的棱修圆角时，如果圆角半径相同，则会在该公共点上生成球面的一部分。使用CHAMFER命令可为实体的棱边修倒角，该命令可应用于实体上的任何边，以在两相邻曲面间生成一个平坦的过渡面。 3、编辑实体的面、边与体 （1）实体边的着色和复制 （2）实体的压印、清除、分割、抽壳和检查 选定实体 选定对象 在实体上出现压痕 实体压印 选定实体 抽壳距离=10 抽壳距离=-10 实体抽壳4、实体的其他编辑方法 （1）三维移动选择【修改】【三维操作】【三维移动】菜单，可以使用“移动夹点工具”，把对象方便准确地移动到指定位置。 （2）三维旋转选择【修改】【三维操作】【三维旋转】菜单，可以使对象绕三维空间中任意轴（X、Y或Z轴）、视图、对象或两点旋转。 待旋转的实体 选择基点并指定旋转轴 三维旋转效果 使用三维旋转命令旋转对象 （3）三维对齐选择【修改】【三维操作】【三维对齐】菜单，可以在三维空间中通过移动、旋转或倾斜对象来使该对象与另一个对象对齐。对齐后效果（4）三维镜像选择【修改】【三维操作】【三维镜像】菜单，可以以某一平面作为镜像平面镜像复制对象。其中，镜像平面可以通过对象、Z轴、视图、XY、YZ、ZX平面或指定三点来定义。 三维镜像效果（5）三维阵列选择【修改】【三维操作】【三维阵列】菜单，可以在三维空间中通过矩形阵列或环形阵列复制对象。 三维阵列圆柱体 环形阵列复制圆柱体 （6）剖切实体 使用SLICE命令，可以用某一切割面来剖切实体。其中，切割面可以通过三点定义，或是平行于XY、YZ、ZX的平面，或者某个对象。被剖切的实体可以保留其中某一部分。剖切实体后