第9章机械曲面模型的绘制

1、AutoCAD机械设计与范例应用第9章机械网格模型的绘制机械网格模型的绘制AutoCAD机械设计与范例应用AutoCAD软件共为用户提供了线框模型、网格模型（也叫曲面模型）和实体模型三种模型，用以表达物体的三维形态。通过这三类模型，不仅能让非专业人员对物体的外形有一个感性认识，还可帮助专业人员降低绘制复杂图形的难度，使一些在二维平面图中无法表达的东西清晰而形象地出现在屏幕上。 线框模型 是由描述三维对象的点和线等组成的，它仅能表现出物体的轮廓框架，但可视性较差。 网格模型 是由一系列有连接顺序的棱边围成的表面，再由表面的集合来定义三维物体，它是在线框模型的基础上增加了面边信息和表面特征信息等，

2、不仅能着色，还可以对其进行渲染，以更形象逼真的表现物体的真实形态。 实体模型 是实实在在的物体，它除了包含线框模型和网格模型的所有特点，还具备实物的一切特性。AutoCAD机械设计与范例应用实例分析AutoCAD机械设计与范例应用在AutoCAD 2007中，为用户提供了众多的网格建模工具，在AutoCAD软件的主窗口中选择【绘图（D）】【建模（M）】【网格（M）】菜单项之后，就可以看到如图9-1所示的网格建模菜单栏了。在AutoCAD2007中共提供了8种创建基本体表面工具，分别是：长方体表面、棱锥面、楔体表面、上半球面、球面、圆锥面、图环面、下半球面和网格等，用户可根据需要分别执行不同的表

3、面工具。为了方便用户快速观察三维模型不同的侧面，AutoCAD还定义了6个正交视图和4个等轴测图。当读者在对三维辅助建模工具和三维网格工具有了一定的了解和操作基础之后，就可以通过本章的操作实例，学习和巩固曲面模型的建模方法和技巧了。实例分析v AutoCAD机械设计与范例应用由于本章示例的机械曲面模型主药由底座面模型、柱体面模型、肋板面模型和凸台面模型等组成，因此，在设计是需要先将底座的骨架轮廓绘制出来，再使用网格工具等对其进行蒙面处理。在具体的设计过程中，巧妙利用“特性”和“图层”工具，更改曲面所在的图层。在本章示例的机械曲面模型设计中，用户可先设计出制作底座面模型之后，再分别设计柱体面模型

4、、肋板面模型和凸台面模型，最后再将其组合到一起，在具体的设计过程中，需要分别考虑各部件在设计完成后的组合规则，以便能够更加合理地布置各部件的位置。主要知识点AutoCAD机械设计与范例应用在本章示例的复杂机械曲面模型设计中，所涉及的主要知识点为：“视点”、“视图”、“UCS”、“标准体网格”、复杂机械网格、三维对象着色显示以及面域和布尔运算等，并能够根据物体的特性，绘制出需要的网格模型。复杂机械曲面模型的绘制AutoCAD机械设计与范例应用在能够熟练使用AutoCAD2007网格工具建模的情况下，下面以如图9-1所示的复杂曲面模型为例，讲述一下复杂机械面模型的具体创建方法和创建技巧。 图9-1

5、 一个复杂机械模型示例复杂机械曲面模型的绘制AutoCAD机械设计与范例应用复杂机械曲面模型的绘制在制作底座面模型之前，需要先将底座的骨架轮廓绘制出来之后，后再使用曲面工具等对绘制出的底座面模型进行蒙面处理。底座面模型的具体制作过程如下：选择【文件（F）】【新建（N）】菜单项，单击【选择样板】对话框中的【打开】按钮，创建一个新的图形文件并将其重新命名为“底座面模型”。 选择【格式（O）】【图层（L）】菜单项，在弹出的【图层特性管理器】对话框中创建5个图层，并分别将其命名为“底座面”、“肋板面”、“柱体面”、“凸台面”和“线框层” 。AutoCAD机械设计与范例应用将各图层名称设置好之后，分别将

6、各图层的颜色设置为254号色，并同时将“线框层”设置为当前图层。选择【视图（V）】【三维视图（D）】【西南等轴测（S）】菜单项，将当前视图切换为西南视图之后，再选择【绘图（D）】【矩形（G）】菜单项，以当前坐标系原点作为角点，绘制出一个如图9-4所示的矩形。在命令行中输入“X”，即可激活“分解”命令。选中刚绘制出的矩形并将其分解为四条独立的线段之后，再选择【视图（V）】【三维视图（D）】【平面视图（P）】【当前UCS（C）】菜单项，将当前视图转换为平面视图。选择【绘图（D）】【多段线（P）】菜单项之后，激活系统的“对象捕捉”功能，以当前坐标系原点作为偏移的基点绘制一条多段线，如图9-6所示。选

7、择【修改（M）】【镜像（I）】菜单项之后，选中刚绘制的多段线并在矩形上定位一个镜像中点。然后执行镜像命令，即可将其镜像复制，即为进行镜像复制后的效果。执行【修改（M）】【修剪（T）】菜单项，以如图9-9所示的两条多段线作为剪切边界，对镜像后的轮廓图进行修剪，将位于各边界内的轮廓线修剪掉。单击“标准”工具栏上的 按钮激活“缩放上一个”命令之后，即可将当前视图恢复到上一个视图。此时在命令行中输入“COPY”即可激活“复制”命令，沿Z轴方向将经过修剪后的轮廓图的底面轮廓线进行复制，复制后的效果如图9-12所示。复杂机械曲面模型的绘制在命令行中输入“L”激活“直线”命令之后，即可配合端点捕捉功能绘制出

8、底座的各个边棱，完成绘制后的具体效果如图9-13所示。在命令行输入“UCS”激活UCS坐标系之后，将坐标系绕X轴旋转90度，以定义出一个新的UCS坐标系。单击“绘图”工具栏上的 按钮激活“圆”命令，并配合中点捕捉功能定位圆心之后。再分别以22和36为圆心半径绘制两侧的同心圆，具体绘制效果如图9-16所示。AutoCAD机械设计与范例应用在命令行中输入“TR”或选择【修改（M）】【修剪（T）】菜单项激活【修剪】命令，修剪掉图形中不需要的轮廓线之后，即可得到修剪结果。在命令行中输入“CO”或选择【修改（M）】【复制（Y）】菜单项激活【复制】命令之后，选择所要复制的圆弧并对其进行复制，具体的复制效果

9、如图9-19所示。选择【绘图（D）】【直线（L）】菜单项，并配合端点捕捉功能，绘制出如图9-20所示的轮廓线。选择【绘图（D）】【面域（N）】菜单项，选中刚绘制出的闭合轮廓线之后，将其转化为面域（在创建多个面域时，最好选择多个闭合对象，否则极易造成系统禁止创建面域也禁止着色显示的现象。再使用系统变量surftab1和surftab2，修改曲面模型的表面显示密度。选择【绘图（D）】【建模（M）】【网格（M）】【平移网格（T）】菜单项，在图中选择方向矢量之后，创建出一个平移曲面。再次选择【绘图（D）】【建模（M）】【网格（M）】【平移网格（T）】菜单项，在图对象中选择需要平移的对象之后，再选择相应

10、的方向矢量，即可创建出另一端的平移曲面。选中刚创建的2个平移曲面之后，使其实现夹点显示。此时单击【图层】工具栏上的【图层控制】列表，使其展开之后，修改图层为“底座面”并同时关闭该图层。将图层进行修改之后，激活【UCS】命令或选择【工具（T）】【新建UCS（W）】【三点（3）】菜单项，使用“三点”方式在图形对象中重新定义用户坐标系，完成用户坐标系定义后的效果如9-30所示。复杂机械曲面模型的绘制选择【绘图（D）】【面域（N）】菜单项，选中图中的闭合对象之后，将其转换为面域。此时只需在命令行中输入“CO”或选择【修改（M）】【复制（Y）】菜单项激活【复制】命令，选择刚创建的面域，即可对其进行多重复

11、制，具体的复制效果如图9-32所示。AutoCAD机械设计与范例应用选择【绘图（D）】【建模（M）】【网格（M）】【平移网格（T）】菜单项，在图形中选择弧形轮廓线之后，再定义图方向矢量。将上述图形创建为曲面模型之后，在命令行输入“UCS”激活“UCS”命令，或选择【工具（T）】【新建UCS（W）】【三点（3）】菜单项，即可使用“三点”方式重新定义用户坐标系。选择刚创建的平移曲面并将其图层修改为“底座面”之后，选择【修改（M）】【延伸（D）】菜单项，以轮廓边作为延伸边界，对上表面上的轮廓线进行延伸。在命令行输入“L”或选择【绘图（D）】【直线（L）】菜单项激活“直线”命令之后，分别连接点1和2、

12、点3和4、点5和6，绘制三段轮廓线。选择【绘图（D）】【边界（B）】菜单项，即可打开【边界创建】对话框，在其中进行设置参数之后。 单击“拾取点”按钮 返回绘图区之后，分别在A、B区域内单击左键，即可生成两个闭合的面域（为便于更直观地表现出面域对象，所生成的两个面域处于夹点显示状态）。 将新创建的两个闭合面域分别选中之后，将其放到“底座面”图层上。这样，就可以完成底座面模型的绘制了。最后选择【文件（F）】【保存（S）】菜单项或【另存为（A）】菜单项，将当前图形命名存储为“底座面模型.dwg”即可。这样，日后如果用户想要查看所创建的底座面模型，则直接打开“底座面”图层即可，如图9-44所示。另外，用户还想要更直观、真实地观察底座面图层，则可以选择【视图（V）】【渲染（E）】【贴图（A）】【平面贴图（P）】菜单项，为底面模型进行渲染着色显示，如图9-45所示。AutoCAD机械设计与