CAD-电子教案第7章-三维市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件

第7章三维绘图与实体造型7.1坐标系7.2线框模型7.3表面模型7.4实体模型7.5三维显示7.6三维实体编辑1/95本章学习目标◆

坐标系（用户坐标系及其管理器）◆

线框模型◆

表面模型（三维面、多边形网格、基本体表面、回转曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面）◆

实体造型（基本体、拉伸实体和回转实体）◆

三维显示（视点、视区、消隐、动态显示和平面视图）◆

三维实体编辑（旋转、阵列、镜像、对齐、倒直角、倒圆角、剖视图和断面图）返回首页2/957.1坐标系7.1.1基本概念7.1.2UCS（用户坐标系）7.1.3UCS管理器

返回首页3/957.1.1基本概念1．柱面坐标柱面坐标是在极坐标基础上增加一个Z坐标组成。

2．球面坐标球面坐标是由空间点到坐标原点距离（XYZ距离）、空间点在XY平面上投影与坐标原点连线和X轴夹角、空间点与坐标原点连线和XY面夹角组成。

4/95（a）柱面坐标（b）球面坐标返回本节图7.1柱面坐标和球面坐标表示5/957.1.2UCS（用户坐标系）改变坐标原点和坐标轴正向都会改变坐标系。建立用户坐标系命令是UCS。

1．命令输入方法，下拉菜单：单击Tools｜NewUCS。

命令行：输入UCS并回车。2．命令行提醒Command：UCS↙6/953．选项说明（1）New：创建新UCS。

（2）Move：移动坐标原点来创建新UCS。

（3）Orthographic：将UCS设置成正交方式。（4）Prev：返回前一个坐标系。

（5）Restore：恢复已存放UCS，并将其作为当前UCS。

7/95（6）Save：保留当前UCS。

（7）Del：从保留UCS中删除指定UCS。

（8）Apply：将指定UCS应用于当前视区。（

9）?：列出当前图形文件中全部已命名UCS。（10）World：将当前坐标系设置为默认选项：世界坐标系（WCS）。表7.1依据对象确定坐标原点和X轴正向方法(见下页)8/95对象确定坐标原点和X轴正向方法点（Point）该点为新坐标原点，X轴任意确定直线（Line）离拾取点最近端点为坐标原点，X轴方向与直线方向相同圆（Circle）圆心为新原点，X轴经过拾取点圆弧（Arc）圆弧圆心为新坐标原点，X轴经过离拾取点最近端点二维多段线（Polyline）多段线起点为坐标原点，X轴方向与多段线第一段线条方向一致区域填充（Solid）区域填充第一点为新UCS原点，X轴位于初始两个点连线上尺寸标注（Dimension）尺寸文本中点为新UCS坐标原点，尺寸标注UCSX轴方向为新UCSX轴方向三维面（3DFace）创建三维面时确定第一点为新UCS坐标原点，第一点至第二点方向为新UCS中X轴方向，第一点至第四点方向为新UCS中Y轴方向返回本节9/957.1.3UCS管理器图7.2UCS管理器当图形文件中建立UCS数目较多时，只利用UCS命令对其进行相关操作就显得很不方便，为此，AutoCAD提供了一个管理UCS工具：UCS管理器。如图7.2所表示

10/95UCS管理器使用：1．输入命令方法下拉菜单：单击Tools｜NamedUCS。

命令行：输入UCSman并回车。2．NamedUCSs选项卡显示已经有UCS和设置当前坐标系，图7.2所表示。3．OrthographicUCSs选项卡用于将UCS设置成某一个正交形式，如图7.4所表示。4．Settings三个选项卡，如图7.5所表示。11/95图7.3UCSDetails对话框12/95图7.4OrthographicUCSs选项卡13/95图7.5Settings选项卡返回本节14/957.2线框模型7.2.1LINE（直线）7.2.23DPOLY（三维多义线）7.2.3SPLINE（样条曲线）7.2.4ELEV（标高设置）返回首页15/957.2.1LINE（直线）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Line。

命令行：输入LINE并回车。2．命令行提醒Command：LINE↙返回本节16/957.2.23DPOLY（三维多义线）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜3DPolyline。命令行：输入3DPOLY并回车。2．命令行提醒Command：3DPOLY↙返回本节17/957.2.3SPLINE（样条曲线）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Spline命令行：输入SPLINE并回车2．命令行提醒Command：SPLINE↙返回本节18/957.2.4ELEV（标高设置）ELEV命令用于设置新对象拉伸厚度和标高特征。

1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜3DPolyline命令行：输入ELEV并回车

2．命令行提醒Command：ELEV↙

返回本节19/957.3表面模型7.3.13DFACE（三维面）7.3.23DMESH（三维多边形网格）7.3.33D（基本体表面）7.3.4REVSURF（回转曲面）7.3.5TABSURF（平移曲面）7.3.6RULESURF（直纹曲面）7.3.7EDGESURF（边界曲面）

返回首页20/957.3.13DFACE（三维面）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Surface｜3DFace。

2．命令行提醒Command：3DFACE↙3．选项说明返回本节21/957.3.23DMESH（三维多边形网格）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Surfaces｜3DMesh。2．命令行提醒Command：3DMESH↙返回本节22/957.3.33D（基本体表面）1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Surfaces｜3DSurfaces…。2．命令行提醒Command：3D↙[Box/Cone/Dish/Dome/Mesh/Pyramid/Sphere/Torus/Wedge]：3．选项说明

23/95图7.63DObjects对话框返回本节24/957.3.4REVSURF（回转曲面）

在AutoCAD中，回转曲面是指经过一条轨迹线绕一根指定轴旋转生成空间曲面。绘制旋转曲面命令是REVSURF，该命令可用来创建含有回转体表面空间形体，如酒杯、茶壶、花瓶、灯罩等。图7.7所表示酒杯就是一个回转曲面。25/95图7.7回转曲面返回本节26/957.3.5TABSURF（平移曲面）指一条轨迹线或图形对象沿着一条指定方向矢量平移延伸而形成三维曲面。绘制平移曲面命令是TABSURF。1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Surfaces｜TabulatedSurface。命令行：输入TABSURF并回车。

2．命令行提醒Command：TABSURF↙3．说明27/95图7.8平移曲面返回本节28/957.3.6RULESURF（直纹曲面）直纹曲面是指由两条指定直线或曲线为相正确两边而生成一个三维曲面。绘制直纹曲面命令是RULESURF。1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Surfaces｜RuledSurface。

2．命令行提醒Command：RULESURF↙3．说明29/95图7.9直纹曲面返回本节30/957.3.7EDGESURF（边界曲面）边界曲面是指以4条空间直线或曲线为边界创建得到空间曲面。绘制边界曲面命令是EDGESURF。1．输入命令方法：下拉菜单：单击Draw｜Surfaces｜EdgedSurface。2．命令行提醒Command：EDGESURF↙

3．说明31/95图7.10边界曲面返回本节32/957.4实体模型7.4.1基本实体7.4.2EXTRUDE（拉伸实体模型）7.4.3REVOLVE（回转实体模型）7.4.4布尔运算与复杂实体造型

返回首页33/957.4.1基本实体AutoCAD提供了6种基本实体创建功效，即BOX（长方体）、SPHERE（球体）、CYLINDER（圆柱体）、CONE（圆锥体）、WEDGE（楔体）、TORUS（圆环体）。34/95图7.11用BOX生成长方体和正方体1．BOX

35/95ISOLINES=4ISOLINES=8图7.12球2．SPHERE

36/95图7.13圆柱体和椭圆柱体3．CYLINDER

37/95图7.14圆锥体和椭圆锥体4．CONE

38/95图7.15楔体模型5．WEDGE

39/95图7.16圆环模型6．TORUS

返回本节40/957.4.2EXTRUDE（拉伸实体模型）在AutoCAD中，将一些二维图形经过放样或拉伸直接生成三维实体模型。1．输入命令方法下拉菜单：单击Draw｜Solids｜Extrude。2。命令行提醒Command：EXTRUDE↙3．选项说明（1）Specifyheightofexcursion：输入拉伸高（2）Path（路径）：指定拉伸路径。

41/95图7.17给定高度拉伸实体模型42/95图7.18给定路径拉伸实体模型返回本节43/957.4.3REVOLVE（回转实体模型）在AutoCAD中，能够将一个封闭二维图形经过绕一条指定轴旋转而生成三维实体模型。

1．输入命令方法，下拉菜单：单击Draw｜Solids｜Revolve。2．命令行提醒Command：REVOLVE↙44/953．选项说明（1）Specifystartpointforaxisofrevolution（2）Object（对象）

（3）X（axis）/Y（axis）

45/95图7.19360°回转实体46/95图7.20120°回转实体

返回本节47/957.4.4布尔运算与复杂实体造型有些对象能够采取前面介绍建模方法一次生成，但大多数情况下复杂实体对象普通不能一次生成，所以只有借助布尔运算对多个相对简单实体进行并（UNION）、交（INTERSECT）、差（SUBTRACT）运算后，才能结构出所需实体模型。48/951．UNION（并集）

（1）输入命令方法。下拉菜单：单击Modify｜SolidEditing｜Union。

（2）命令行提醒。Command：UNION↙

49/95图7.21并集运算

50/952．SUBTRACT（差集）

对所选择实体进行差集运算，实际上就是从一个实体中减去另外一个实体，最终得到一个新实体，如组合体形成过程中经常进行穿孔和挖切操作。如图7.22所表示。51/95图7.22差集运算52/953．INTERSECT（交集）

对所选择实体进行差集运算，最终得到一个由它们公共部分组成新实体，而每个实体非公共部分将被删除。（1）输入命令方法。下拉菜单：单击Modify｜SolidEditing｜Intersect。

（2）命令行提醒。Command：INTERSECT↙53/95图7.23交集运算返回本节54/957.5三维显示7.5.1视点7.5.2视区7.5.3HIDE（消隐）7.5.43DORBIT（动态显示）7.5.5PLAN（平面视图）

返回首页55/957.5.1视点1．利用DDVPOINT命令设置视点2．利用VPOINT命令设置视点3．基本视图56/951．利用DDVPOINT命令设置视点在图7.24对话框中，用户可进行以下设置：（1）设置视点与原点连线在XOY面上投影与X轴夹角：

（2）设置视点和原点连线与XY平面夹角：

（3）设置观察角度：

（4）设置为平面视图：

57/95图7.24ViewpointPresets对话框58/952．利用VPOINT命令设置视点（1）输入命令方法。下拉菜单：单击View｜3DViews｜VPOINT。

（2）命令行提醒。Command：VPOINT↙（3）选项说明。1）Specifyaviewpoint：

2）Rotate：

3）displaycompassandtripod：

59/95图7.25三脚轴架和罗盘60/953．基本视图AutoCAD定义了6个基本视图和4个等轴测图供用户使用。用户能够经过菜单View｜3DViews中对应菜单项选择需要视图，如图7.26。表7.2列出了这些视图所对应参数设置。61/95图7.263DViews中菜单项62/95视图菜单项选择方向矢量与X轴夹角与XY平面夹角俯视图Top（0，0，1）270°90°仰视图Bottom（0，0，-1）270°90°左视图Left（-1，0，0）180°0°右视图Right（1，0，0）0°0°主视图Front（0，-1，0）270°0°后视图Back（0，1，0）90°0°西南轴测视图SWIsometric（-1，-1，-1）225°45°东南轴测视图SEIsometric（1，-1，1）315°45°东北轴测视图NEIsometric（1，1，1）45°45°西北轴测视图NWIsometric（-1，1，1）135°45°表7.2基本视图及其参数设置返回本节63/957.5.2视区视区是图形屏幕上用于绘制、显示图形区域。通常情况下，用户总是把整个绘图区作为一个视区。但在三维绘图时，经常要把绘图区分割成几个视区，在每个视区中设置不一样视点，从而能够从不一样方向观察图形。图7.27所表示绘图区被分割成了四个视区，分别显示一个机械零件三视图和轴测图。

64/95图7.27绘图区被分割成了四个视区

65/95图7.28Viewports对话框

66/95图7.29NamedViewports选项卡返回本节67/957.5.3HIDE（消隐）AutoCAD总是用线框来显示三维模型，即使该模型是表面或实体模型。这么，在实际形体上本应被遮挡住某一条线，系统也会将其显示出来，影响了三维模型视觉效果。所以，为使三维模型更具真实感，用户在完成三维形体建模后，可利用HIDE命令消去被隐藏线或面，产生形体真实感显示效果。68/95消隐前

消隐后图7.30消隐前后效果比较返回本节69/957.5.43DORBIT（动态显示）图形动态显示和观察能够经过DVIEW命令和3DOrbit工具栏两种方法分别实现。1．动态显示

2．三维动态观察器70/951．动态显示

DVIEW命令输入普通经过命令行进行。（1）命令行提醒。Command：DVIEW↙（2）选项说明。

1）Selectobjects：用户直接选择进行动态显示操作图形对象。2）useDVIEWBLOCK：默认选项，用户可直接回车以选择该选项。

71/95图7.31DVIEWBLOCK图形72/95图7.32滑动条73/95图7.333DOrbit工具栏2．三维动态观察器

3DOrbit工具栏如图7.33所表示，它是AutoCAD新增功效，利用它能够对三维模型进行动态、连续显示和观察，方便选择所需要视图。

返回本节74/957.5.5PLAN（平面视图）用户能够经过PLAN命令设定或选择不一样坐标系，包含当前UCS、命名保留UCS或WCS，将拥有三维模型当前视区设置为平面视图。

1．输入命令方法:下拉菜单：单击View｜3DViews｜PlanView。

2．命令行提醒：Command：PLAN↙75/953．选项说明（1）Currentucs（当前UCS）。

（2）Ucs：恢复已命名存放UCS平面视图。（3）World：重新生成相对于WCS平面视图。76/95图7.343DOrbit交互式视图状态，

返回本节77/957.6三维实体编辑7.6.1ROTATE3D（三维旋转）7.6.23DARRAY（三维阵列）7.6.3MIRROR3D（三维镜像）7.6.4ALIGN（对齐）7.6.5CHAMFER（倒直角）7.6.6FILLET（倒圆角）7.6.7SLICE（剖视图）7.6.8SECTION（断面图）

返回首页78/957.6.1ROTATE3D（三维旋转）ROTATE3D可将三维实体在三维空间绕指定轴旋转。1．输入命令方法下拉菜单：单击Modify｜3DOperation｜Rotate3D。2．命令行提醒Command：ROTATE3D↙79/953．选项说明（1）Object（对象）（2）Last（最终一个）（3）View（三视图）（4）Xaxis（X轴）/YAxis（Y轴）/ZAxis（Z轴）（5）2points（2点）80/95二维图形旋转轴直线（line）直接以该直线为旋转轴圆（circle）旋转轴与圆所在平面垂直且过圆心圆弧（arc）旋转轴与圆所在平面垂直且过圆心二维多义线（2Dpolyline）多义线为直线段时就以该多义线做为旋转轴；当多义线为圆弧时，则旋转轴与圆弧所在平面垂直且过圆心表7.3经过二维图形对象确定旋转轴方法

返回本节81/957.6.23DARRAY（三维阵列）3DARRAY可将三维实体在三维空间进行阵列。和二维阵列相比，三维阵列增加了Z方向阵列数，即出了行列参数外，还要求输入层数和层间距。1．输入命令方法:下拉菜单：单击Modify｜3DOperation｜3DArray。82/952．命令行提醒：Command：3DARRAY↙3．选项说明（1）Rectangular（矩形）：建立矩形阵列。（2）Polar（环形）：建立环形阵列。

返回本节83/957.6.3MIRROR3D（三维镜像MIRROR3D可将三维实体在三维空间进行按指定对称面进行镜像。

1．输入命令方法，下拉菜单：单击Modify｜3DOperation｜Mirror3D。

2．命令行提醒：Command：MIRROR3D↙84/953．选项说明（1）Object（对象）（2）Last（最终一个）（3）ZAxis（Z轴）（4）View（三视图）（5）XY（XY平面）/YZ（YZ平面）/ZX（ZX平面）（6）3points（3点）返回本节85/957.6.4ALIGN（对齐）ALIGN可在三维空间对齐两个三维实体。1．输入命令方法下拉菜单：单击Modify｜3DOperation｜Align。

2．命