第3章简单立体及其表达方式

1、退出退出第三章 简单立体及其表达方式简单立体及其表达方式内容提要：内容提要： 本章介绍运本章介绍运用用SOLIDWORKSSOLIDWORKS构构建简单立体的三建简单立体的三维模型，基于此维模型，基于此创建其异维图。创建其异维图。重点、难点：重点、难点：重点是简单立重点是简单立体异维图的绘图体异维图的绘图方法和步骤。方法和步骤。难点是简单立难点是简单立体三维建模。体三维建模。退出退出第三章第三章 简单立体及其表达方式简单立体及其表达方式退出退出简单立体概述简单立体概述平面基本体平面基本体 基本体是构成工程形体的最小单元体。可分为平面基本体和曲面基本体。 基本体经切割、开槽、穿孔后形成的几何体称

2、为截断体。 将两种基本体相交构成的几何体称为相贯体。 本书将基本体、截断体和相贯体统称为简单立体。 曲面基本体曲面基本体 截断体截断体截断体截断体相贯体相贯体退出退出 平面立体主要研究棱柱体和棱锥体，它们均可以认为由一平面图形定向拉伸而成。拉伸方向拉伸方向平面图形平面图形3.1 3.1 平面立体及其投影平面立体及其投影退出退出1.1.棱柱体及其投影棱柱体及其投影 点的可见性规定点的可见性规定： 若点所在平面的投影可若点所在平面的投影可见，点的投影也可见；若平见，点的投影也可见；若平面的投影积聚成直线，点的面的投影积聚成直线，点的投影也可见。投影也可见。 棱柱的组成棱柱的组成 由由两个底面和若干

3、侧棱面两个底面和若干侧棱面组成。侧棱面与侧棱面的交组成。侧棱面与侧棱面的交线叫侧棱线，线叫侧棱线，侧棱线相互平侧棱线相互平行行。 棱柱的三面投影棱柱的三面投影 棱柱面上取点棱柱面上取点 利用积聚性法取点利用积聚性法取点 a a a (b ) b b 底面底面侧棱线侧棱线侧棱面侧棱面退出退出2.2.棱锥体及其投影棱锥体及其投影A AB BC CS S 棱锥的组成棱锥的组成( ) s s k k k b abc a (c )b s n n n a c 侧棱侧棱面面底面底面锥顶锥顶侧棱侧棱 棱锥的三面投影棱锥的三面投影 棱锥处于图示位置时，其底面棱锥处于图示位置时，其底面ABCABC是水平面，水平投

4、影反映实形。是水平面，水平投影反映实形。 侧棱面侧棱面SACSAC为侧垂面，侧面投影积为侧垂面，侧面投影积聚直线段。聚直线段。 另两个侧棱面为一般位置平面。另两个侧棱面为一般位置平面。三个投影均为类似形。三个投影均为类似形。 在棱锥面上取点在棱锥面上取点退出退出母线母线纬圆纬圆轴线轴线M M 曲面立体由曲面或曲曲面立体由曲面或曲面和平面所围成。面和平面所围成。 回转曲面是常用的曲回转曲面是常用的曲面，可以看作由一动线绕面，可以看作由一动线绕一轴线回转一周后形成的一轴线回转一周后形成的曲面。曲面。 此动线称为此动线称为母线母线，其，其在曲面上的任意位置称为在曲面上的任意位置称为素线素线，母线上任

5、一点，母线上任一点M M的运的运动轨迹称为动轨迹称为纬圆纬圆。素线素线3.2 3.2 曲面立体及其投影曲面立体及其投影退出退出一、圆柱体的构形及投影一、圆柱体的构形及投影利用投影的积聚性取点。利用投影的积聚性取点。（1 1）圆柱体的构型）圆柱体的构型圆柱面圆柱面两个底面两个底面 圆柱体的三面投影圆柱体的三面投影 a a a 1 12 21 12 23 34 43 34 43(4)3(4) (3) (3) 圆柱面上取点圆柱面上取点1(21(2)退出退出二、圆锥体的构形及投影二、圆锥体的构形及投影 s s k (n n )sn k k (n )bbbdd 圆锥体的构形圆锥体的构形 （2 2）圆锥体

6、的三面投影圆锥体的三面投影NS SA A圆锥面圆锥面底面底面素线素线纬圆纬圆（3） 圆锥面上取点圆锥面上取点 纬圆法纬圆法 素线法素线法退出退出 三个视图分别为三三个视图分别为三个和圆球的直径相等的个和圆球的直径相等的圆，它们分别是圆球三圆，它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。个方向轮廓线的投影。 圆母线以它的直径圆母线以它的直径为轴旋转而成。为轴旋转而成。 圆球的三视图圆球的三视图（3 3）圆球面上取点圆球面上取点 k k 辅助圆法辅助圆法k k k k 圆球的构形圆球的构形圆的半径？圆的半径？三、圆球的构形及投影三、圆球的构形及投影退出退出 一、平面立体的异维图示一、平面立体的异维图示 二

7、、曲面立体的异维图示二、曲面立体的异维图示 三、用三、用Solidworks实现基本体的异维图示实现基本体的异维图示3.3 3.3 基本立体的异维图示基本立体的异维图示退出退出一、平面立体的异维图示一、平面立体的异维图示(b) 二维投影图(a) 三维图(c)(c) 异维图退出退出b) 圆锥体 d)圆环体 c) 圆球体 a) 圆柱体 二、曲面立体的异维图示二、曲面立体的异维图示退出退出立体异维图三、用三、用SolidworksSolidworks实现基本体的异维图示实现基本体的异维图示零件模块立体三维模型工程图模块异异维维图图示示过过程程退出退出 1、 特征的概念特征的概念 特征是指可以用参数驱

8、动的实体模型。 2、基本特征基本特征 最先建立的特征。3、 构造特征构造特征 基本特征之外的这些特征统称为构造特征。 （一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识基本特征构造特征（凸台）构造特征（孔）构造特征（圆角）退出退出（一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识 4、参考几何体：、参考几何体：参考几何体：参考几何体： 定义实体或曲面形状或组成的定义实体或曲面形状或组成的 几何要素。几何要素。参考几何体包括：参考几何体包括： 基准面、基准轴、坐标系、原基准面、基准轴、坐标系、原点。点。Solidworks默认的三个基准面：默认的三个基准面： 前视基准面、上视基准面和

9、右前视基准面、上视基准面和右视基准面视基准面 。退出退出（一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识（1 1）参考基准面的生成）参考基准面的生成三维立体模型基准面组成元素（点） 基准面组成元素（直线） 参考基准面 基准面类型 基于三基于三维立体模型维立体模型创建的参考创建的参考基准面基准面有六有六种类型。种类型。退出退出（2 2）基准轴）基准轴基准轴基准轴类型类型基准轴基准轴创建步骤：创建步骤：单击参考几何体的单击参考几何体的【基准轴】；【基准轴】；系统弹出系统弹出“基准轴基准轴”对话框；对话框；基准轴的五种类型基准轴的五种类型选择构成基准轴的选择构成基准轴的要素要素单击按钮单击按

10、钮 创建创建基准轴。基准轴。（一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识基准轴对话框构成基准轴的要素构成基准轴的要素基准轴基准轴退出退出（一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识（3）坐标系）坐标系参考几参考几何体何体1 1、单击坐标系、单击坐标系2 2、坐标系对话框、坐标系对话框3 3、改变坐标轴方向、改变坐标轴方向退出退出（4）工具栏）工具栏 工具栏是提供生成模型特征的工具，即实现草图定义特征和参数定义特征的创建。 立体的建模过程中主要使用拉伸凸台、旋转凸台、扫描、放样凸台和边界凸台特征 。（一）立体三维建模的基本知识（一）立体三维建模的基本知识退出退出（二）基本

11、体三维建模基本方法（二）基本体三维建模基本方法1 1、基于拉伸特征的三维建模、基于拉伸特征的三维建模（1）拉伸凸台 （2）拉伸切除 草图拉伸方向实体实体基体基体切割体端面轮廓草图切割体端面轮廓草图切割方向切割方向截断体截断体退出退出2 2、基于旋转特征的三维建模、基于旋转特征的三维建模（1 1）旋转凸台）旋转凸台（二）基本体三维建模基本方法（二）基本体三维建模基本方法草图轮廓草图轮廓（2 2）旋转切除）旋转切除旋转体旋转体旋转轴旋转轴切割体旋转轴切割体旋转轴基体基体草图轮廓草图轮廓实体实体退出退出( (三三) ) 采用采用SolidworksSolidworks作基本体异维图作基本体异维图1、

12、基本体的三维建模2、基本体的异维图退出退出1 1、基本体的三维建模、基本体的三维建模基本体的三维建模步骤：（1）打开新建文件对话框。选择【零件】图标 。（2）绘制基本体的截面草图轮廓。 （3）单击“特征”工具栏中的【拉伸凸台/基体】按 钮，系统弹出“拉伸特征”对话框。（4）在对话框的给定深度框内，输入深度值单击确定按钮，得到基本体三维模型图。下面以六棱柱为例介绍建模步骤。退出退出1 1、基本体的三维建模、基本体的三维建模1 1、单击新建、单击新建2 2、新建对话框、新建对话框3 3、选择零件模块、选择零件模块4 4、选择选择绘图绘图平面平面5 5、选择正视于、选择正视于退出退出1 1、基本体的

13、三维建模、基本体的三维建模6 6、绘制轮廓草图、绘制轮廓草图8 8、单击草图、单击草图9 9、单击拉伸凸台、单击拉伸凸台7 7、单击特征、单击特征退出退出1 1、基本体的三维建模、基本体的三维建模1010、输入拉伸数值、输入拉伸数值1111、单击确定、单击确定1212、立体三维模型、立体三维模型退出退出2 2、基本体的异维图示、基本体的异维图示作图步骤：（1）打开新建文件夹，选择工程图模块；（2）在模型视图中选择“浏览”；（3）在打开对话框中选择“零件”；（4）构建零件的异维视图；（5）组建最终的零件异维视图。 仍以六棱柱为例介绍基本体的异维图示。退出退出（1 1）进入工程图环境）进入工程图环

14、境1 1、单击工程图、单击工程图2 2、图纸格式、图纸格式3 3、选择图纸大小、选择图纸大小4 4、单击确定、单击确定退出退出6 6、选择立体、选择立体7 7、单击打开、单击打开（2 2）选择需表达的立体）选择需表达的立体5 5、单击浏览、单击浏览退出退出（3 3）基本体的异维图示过程）基本体的异维图示过程退出退出（4 4）生成立体异维图）生成立体异维图选立体选立体合适的合适的三维图三维图移至移至合适合适位置位置退出退出基本体基本体切割体切割体切割方向切割方向截断体截断体截交线截交线截断面截断面3.4 3.4 截断体及其表达方式截断体及其表达方式一、截断体的基本知识一、截断体的基本知识1、截断

15、体的形成退出退出 平面棱柱截断体棱柱截断体棱锥截断体棱锥截断体 （1）平面立体截断体 棱柱截断体棱柱截断体2、截断体的分类退出退出：（2）曲面立体截断体圆锥截断体圆球截断体圆柱截断体退出退出3、截断体的表达 表达表达截断体截断体就就是表达是表达基本立体及基本立体及其各个截断面。其各个截断面。 截断面表达的截断面表达的关键就是画出关键就是画出截交截交线及相邻截断面的线及相邻截断面的交线。交线。基本体基本体截断面截断面1 1截断面截断面2 2截交线截交线1 1截交线截交线2 2截断面交线截断面交线退出退出二、利用二、利用SolidworksSolidworks实现截断体的异维图示实现截断体的异维图

16、示1、截断体的三维建模 构建基本体三维模型 绘制切割体断面草图 拉伸切除 截断体建模2、截断体异维视图生成新建 工程图 标准模板 查找立体 打开 竖直、水平和45方向拖动 立体异维图退出退出3、作图实例根据圆锥截断体的主视图，完成其异维图。根据圆锥截断体的主视图，完成其异维图。退出退出1、创建圆锥体和切割体起始端面轮廓1 1、做圆锥体、做圆锥体2 2、作切割体起始、作切割体起始端面轮廓草图端面轮廓草图切割面切割面3 3、单击拉伸切除、单击拉伸切除构成面构成面退出退出截断体截断体2、圆锥截断体的三维建模4 4、输输入入拉拉伸伸长长度度5 5、单击确定、单击确定切割体起始端面切割体起始端面切割方向

17、切割方向退出退出 3、截断体异维图生成按照创建立体异维图的方法自动生成截断体的异维图。选择选择合适合适的三的三维图维图异维图异维图退出退出基本体尺寸基本体尺寸2 2基本体尺寸基本体尺寸1 1截断面的定位尺寸截断面的定位尺寸1 1截断截断面的面的定位定位尺寸尺寸3 3截断面截断面的定位的定位尺寸尺寸2 24、截断体异维图的尺寸标注尺寸工具栏尺寸工具栏退出退出 一、相贯体基本知识一、相贯体基本知识 （一）相贯体的形成（一）相贯体的形成 （二）相贯体的分类（二）相贯体的分类 （三）相贯体的相交形式（三）相贯体的相交形式 （四）影响相贯体的相贯线形状的因素（四）影响相贯体的相贯线形状的因素 二、利用二

18、、利用Solidworks实现相贯体的异维图示实现相贯体的异维图示 （一）平面立体相贯（一）平面立体相贯 （二）平面立体与曲面立体相贯（二）平面立体与曲面立体相贯 （三）曲面立体相贯（三）曲面立体相贯3.5 3.5 相贯体及其表达方式相贯体及其表达方式退出退出 （一）相贯体的形成 两个或两个以上基本立体相交构成的形体称为相贯体。一、相贯体基本知识一、相贯体基本知识 其表面交线称为相贯线，它是相交各个立体表面的分界线，也是相邻两立体表面的共有线。退出退出（二）相贯体的分类平面立体相贯平面立体与曲面立体相贯曲面立体相贯退出退出（三）相贯体的相交形式两实体表面相交实体上穿孔相交实体中两孔相交退出退出

19、相贯线相贯线1 1相贯线相贯线2 2（四）影响相贯线形状的因素1、相交立体的性质对相贯线形状的影响圆柱圆柱圆锥圆锥退出退出2、两相贯立体的大小对相贯线形状的影响两竖直圆柱直径相等两竖直圆柱直径相等水平圆柱水平圆柱1 1水平圆柱水平圆柱2 2相贯线位于竖直相贯线位于竖直圆柱的左右两侧圆柱的左右两侧相贯线位于水平相贯线位于水平圆柱的上下两侧圆柱的上下两侧退出退出3、两相贯立体的相对位置对相贯线形状的影响相贯线分为上下两部分两部分相贯线趋近两部分相贯线相接两部分相贯线合为一条两轴线共面竖直圆柱竖直圆柱轴线前移轴线前移1 1竖直圆柱竖直圆柱轴线前移轴线前移2 2竖直圆柱竖直圆柱轴线前移轴线前移3 3相

20、交两圆柱直径不变，当两圆柱轴线相对位置变化，相贯线：两条分离线、 趋近、相接 、合并。退出退出二、利用Solidworks实现相贯体的异维图示（一）平面立体相贯相贯体相贯体：为竖直三棱柱和水平：为竖直三棱柱和水平三棱柱相贯。三棱柱相贯。其其相贯线相贯线为一组空间折线。为一组空间折线。投影分析：投影分析：相贯线的水平投影相贯线的水平投影与竖与竖直三棱柱的水平投影重直三棱柱的水平投影重合；合；相贯线的侧面投影相贯线的侧面投影与水与水平三棱柱的侧面投影重平三棱柱的侧面投影重合。合。竖直三棱柱竖直三棱柱水平三棱柱水平三棱柱相贯相贯线水线水平投平投影影相贯线侧面投影相贯线侧面投影退出退出（1 1）作竖）

21、作竖直三棱柱直三棱柱（2 2）选右视基准面）选右视基准面为水平三棱柱端面为水平三棱柱端面轮廓的绘图平面轮廓的绘图平面（3 3）绘制水平三棱柱端面轮廓）绘制水平三棱柱端面轮廓退出退出（4）选择断面草图（5 5）定向拉伸）定向拉伸（6 6）相贯）相贯体三维图体三维图退出退出（1）进入工程图环境（2）转换为相贯体的异维图退出退出（二）平面立体与曲面立体相贯根据圆锥与三棱柱相贯体为例，介绍其异维图作图过程。根据圆锥与三棱柱相贯体为例，介绍其异维图作图过程。分析：分析： 本相贯体为圆锥体和水本相贯体为圆锥体和水平三棱柱相贯。水平三棱柱平三棱柱相贯。水平三棱柱垂直于正面。垂直于正面。 相贯线构成相贯线构成

22、 左侧的平面与圆锥左侧的平面与圆锥交线交线为前后对称的为前后对称的两段椭圆弧两段椭圆弧； 右侧的平面与圆锥右侧的平面与圆锥交线交线为前后对称的为前后对称的两段椭圆弧两段椭圆弧； 底平面与圆锥底平面与圆锥交线交线为前为前后对称的后对称的两段圆弧两段圆弧； 整个相贯线由前后两组整个相贯线由前后两组对称的相贯线组成。对称的相贯线组成。 退出退出（1 1）创建圆锥体）创建圆锥体（2 2）选择草图平面）选择草图平面（4 4）拉伸创建三棱柱）拉伸创建三棱柱（5 5）相贯体三维图）相贯体三维图（3 3）画三棱）画三棱柱断面草图柱断面草图退出退出（1）进入工程图环境（2）转换为相贯体的异维图退出退出根据两圆柱

23、斜交相贯体为例，介绍其异维图作图过程。根据两圆柱斜交相贯体为例，介绍其异维图作图过程。（三）曲面立体与曲面立体相贯1、形体分析 水平圆柱与另一圆柱斜偏交。2、投影分析 水平圆柱侧面投影具有积聚性。 3、作图步骤： 异维图示三维建模退出退出（1 1）创建水平圆）创建水平圆柱柱（2 2）确定斜圆柱轴线）确定斜圆柱轴线绘图平面绘图平面（3 3）绘制斜圆柱轴线）绘制斜圆柱轴线退出退出（4 4）绘）绘制斜圆柱制斜圆柱断面草图断面草图（5 5）旋）旋转形成转形成斜圆柱斜圆柱（6 6）斜交圆柱体）斜交圆柱体退出退出（1）进入工程图环境（2）转换为相贯体的异维图退出退出 二维投影理论表达截断体和相贯体的思路：思路： 做出立体三面投影