《工程制图》课件-第7章 计算机绘制基本体组合体的三维图形

7.1概述7.2建立用户坐标系7.3创建基本的三维实体7.4绘制组合体7.5计算机三维绘图举例7.6轴测图7.7计算机绘制正等测图第7章

计算机绘制基本体、组合体的三维图形返回本章重点与难点本章重点：用户坐标系创建基本的三维实体绘制组合体本章难点:绘制组合体7.1概述7.1.1三维实体模型的概念AutoCAD可以建立以下3种三维模型

1．线框模型

线框构图是用物体的轮廓线表示一个三维物体2．表面模型

把立体的轮廓线所包围的部分定义成面进行建模3．实体模型

实体模型具有体的特征，可以对它进行挖孔、挖槽、切割、倒角等操作(着重介绍实体模型)AutoCAD2013中文版可以绘制基本体和组合体的三维图形，还可以实现实体的剖切、渲染、消隐、着色等操作7.1概述7.1.2绘制三维实体的一般方法与步骤1．调出6个绘制三维实体工具栏7.1概述7.1.2绘制三维实体的一般方法与步骤1．调出6个绘制三维实体工具栏2．建立新图

调出样板图，如“A3”图3．绘制三维基本体

按图样要求调整UCS坐标原点的位置及X、Y、Z的方向，绘制三维基本体。也可以利用二维对象进行拉伸、旋转，构成基本体。4．绘制三维组合体

对基本体进行布尔运算或切割，构成比较复杂的组合体7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.1坐标系的概念AutoCAD的坐标系有世界坐标系（WorldCoordinateSystem）和用户坐标系（UserCoordinateSystem）2种1.AutoCAD中虚拟的空间是由笛卡尔坐标系所定义的空间，称为世界坐标系AutoCAD以屏幕的左下角为坐标原点0（0,0,0），以水平向右为X轴正方向，以竖直向上为Y轴正方向，以垂直屏幕指向用户为Z轴正方向（用右手定则确定Z轴正方向）2.用户坐标系是可以随意移动和旋转的笛卡尔坐标系7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.2建立UCS坐标系的方法（1）命令：UCS↙，指定新UCS的原点，直接输入新UCS坐标原点，可以使得定义新的UCS，如图变换新的UCSa）原点移动前b）原点移动后7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.2建立UCS坐标系的方法（2）Z轴(ZA)选项：指定UCS坐标的原点及Z轴正方向上一点，然后按右手定则确定当前坐标系，这是一个应用非常频繁的UCS坐标系，可以用于拉伸（Extrude）命令，因为拉伸的方向总是沿着Z轴正方向进行的。如图所示Z轴(ZA)和工具栏中Z轴矢量UCS变换4030点B（30,-40,0）点C（30，0，0）7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.2建立UCS坐标系的方法（3）三点(3)选项：指定新UCS原点及其X、Y轴的正方向的点，新的UCS坐标Z轴方向由右手定则确定。如图所示Z轴(ZA)和工具栏中Z轴矢量UCS变换（4）X/Y/Z选项：这三个选项表示分别绕当前坐标的X、Y、Z轴旋转如图所示将UCS绕Y轴旋转90°7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.3查看三维图形启动AutoCAD后,如果不改变视图方向，观看方向总是俯视图1．使用动态观察旋转查看（1）调用方法：下拉菜单：视图→动态观察；命令:3dorbit（或3do）。启动动态观察后，将显示一个转盘。用户可以按住鼠标左键拖动，观察3D实体。2．利用标准视图查看

使用标准视图来观察3D实体7.2建立用户坐标系（UCS）7.2.4视觉样式为了更好的观察三维模型，可以对绘制的三维图形设置视觉样式。7.3创建基本的三维实体7.3.1绘制长方体（Box）1．调用方法

下拉菜单：绘图→建模→长方体；工具栏：建模→长方体；命令：box↙例绘制一个长50宽50高30的长方体7.3创建基本的三维实体7.3.2绘制球体（Sphere）1．调用方法

下拉菜单：绘图→建模→球体；工具栏：建模→球体；命令：sphere↙例绘制一个半径为50的球体7.3创建基本的三维实体7.3.3绘制圆柱（Cylinder）调用方法

下拉菜单：绘图→建模→圆柱；工具栏：建模→圆柱；命令：Cylinder↙。例绘制一个底面半径20高为50的圆柱7.3创建基本的三维实体7.3.4绘制圆锥体（Cone）调用方法

下拉菜单：绘图→建模→圆锥；工具栏：建模→圆锥；命令：Cone↙例绘制一个底面半径20高为50的圆锥体7.3创建基本的三维实体7.3.5绘制楔体（Wedge）调用方法

下拉菜单：绘图→建模→楔体；工具栏：建模→楔体；命令：Wedge↙例绘制一个以0,0,0为第一角点，@20,40为楔体的另一角点，高为30的楔体7.3创建基本的三维实体7.3.6绘制圆环体（Torus）调用方法

下拉菜单：绘图→建模→圆环；工具栏：建模→圆环；命令：Torus↙例绘制一个圆环体半径为30，圆管半径为5的圆环体7.3创建基本的三维实体7.3.7绘制棱锥体（Pramid）调用方法

下拉菜单：绘图→建模→拉伸；工具栏：建模→拉伸；命令：pyramid↙。例绘制一个底面内接圆半径为30，高为80的正4棱锥体7.3创建基本的三维实体7.3.8使用拉伸命令建模将二维平面封闭图形进行拉伸而成为三维实体。调用方法

下拉菜单：绘图→建模→拉伸；工具栏：建模→拉伸；命令：Extrude↙例将a中平面图形拉伸高度为80生成b三维实体a)平面图形b)拉伸实体7.3创建基本的三维实体7.3.8使用拉伸命令建模说明:执行拉伸功能时，用于拉伸的二维实体有封闭的多义线（Ｐolyine）、多边形（Ｐolygon）、圆（Ｃircle）、椭圆（Ｅllipse）、封闭的样条曲线（Ｓpline）、圆环（Ｄonut）及面域（Ｒegion）、块；自相交的图元或被切分的多义线不能被拉伸。a)平面图形b)拉伸实体7.3创建基本的三维实体7.3.9使用旋转命令建模将某些二维对象绕指定的轴线旋转，建立三维实体。调用方法

下拉菜单：绘图→建模→旋转；工具栏：建模→旋转；命令：Revolve↙例将a中二维图形绕a中旋转轴旋转270度生成b三维实体7.3创建基本的三维实体7.3.10使用扫琼命令建模将某些二维对象按某一路径扫琼生成实体。扫琼的二维对象必须是闭合的。

调用方法

下拉菜单：绘图→建模→扫琼；工具栏：建模→扫琼；命令：Sweep↙例将ac中二维图形绕ac中路径扫琼生成bd三维实体a)b)c)d)7.3创建基本的三维实体7.3.11使用放样命令建模放样命令可以创建实体或曲面，如果放样横截面是开发的，创建的就是曲面；如果放样横截面是闭合的，创建的就是实体。放样就是对包含2条或2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。调用方法

下拉菜单：绘图→建模→放样；工具栏：建模→放样；命令：Loft↙。例将a中二维图形放样生成b三维实体a)绘制的二维封闭图形b)放样生成三维实体7.4绘制组合体AutoCAD提供实体编辑命令对基本体进行组合，如通过布尔运算，可完成叠加、相交、相切、切割等组合方式，绘制组合体。通过三维旋转、三维镜像、三维阵列等操作，可快速绘制结构复杂的组合体。7.4.1对三维实体进行布尔运算1．对三维实体求和命令（并集Union）绘制叠加而成的组合体。调用方法：下拉菜单：修改→实体编辑→并集；工具栏：实体编辑→并集；命令：Union↙。例对两实体四棱锥与圆柱求和7.4绘制组合体AutoCAD提供实体编辑命令对基本体进行组合，如通过布尔运算，可完成叠加、相交、相切、切割等组合方式，绘制组合体。通过三维旋转、三维镜像、三维阵列等操作，可快速绘制结构复杂的组合体。7.4.1对三维实体进行布尔运算2．对三维实体求差命令（差集Subtract）绘制切割而成的穿孔、挖槽的组合体。调用方法：下拉菜单：修改→实体编辑→差集；工具条：实体编辑→差集；命令：Subtract↙。例对两实体四棱锥与圆柱求差7.4绘制组合体AutoCAD提供实体编辑命令对基本体进行组合，如通过布尔运算，可完成叠加、相交、相切、切割等组合方式，绘制组合体。通过三维旋转、三维镜像、三维阵列等操作，可快速绘制结构复杂的组合体。7.4.1对三维实体进行布尔运算３．对三维实体求交命令（交集intersect）对所选择到的实体进行求交运算，保留实体的公共部分，得到新的实体。调用方法：下拉菜单：修改→实体编辑→交集；工具栏：实体编辑→交集；命令：Intersect↙。例对两实体四棱锥与圆柱求交7.4绘制组合体7.4.2剖切三维实体将实体进行剖切，而获得1个或2个部分实体。调用方法

下拉菜单：修改→三维操作→剖切；工具栏：建模→剖切；命令：Slice↙。例对实体剖切7.4绘制组合体7.4.3三维实体编辑1．倒角（Chamferedge）调用方法：下拉菜单：修改→倒角；工具栏：实体编辑→倒角边；命令：Chamferedge↙。2．倒圆角（filletedge）调用方法：下拉菜单：修改→圆角；工具栏：实体编辑→圆角边；命令：Filletedge↙。例对实体分别倒角和倒圆角7.4绘制组合体3．三维旋转（3drotate）调用方法：下拉菜单：修改→三维操作→三维旋转；命令：3drotate↙调用方法：下拉菜单：修改→圆角；工具栏：实体编辑→圆角边；命令：Filletedge↙。例对实体进行三维旋转7.4绘制组合体4．三维镜像（mirror3d）调用方法：下拉菜单：修改→三维操作→三维镜像；命令：mirror3d↙例对实体进行三维镜像7.4绘制组合体5．三维阵列（3darray）调用方法：下拉菜单：修改→三维操作→三维阵列；命令：3darray↙例对实体进行三维阵列7.4绘制组合体6．对齐（Align）调用方法：下拉菜单：修改→三维操作→对齐；命令：align↙例对实体进行对齐7.5计算机三维绘图举例7.5.1绘制三维立体图的一般方法1）创建新图，调用样板图，如A3样板图。2）调出有关的工具栏，如上述的6个工具栏。3）绘图方法之一是绘制不同的基本体，对基本体进行布尔运算形成组合体。4）绘图方法之二是绘制基本实体，对基本体切割形成组合体。5）绘图方法之三是绘出组合体的二维平面图，创建面域，利用拉伸、旋转命令形成实体，对实体进行布尔运算形成组合体。7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板创建长方体7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板创建孔圆柱7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板三维阵列复制另3个孔圆柱7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板长方体中挖4个孔7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板将长方体4个角倒圆角7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。1．绘制组合体底板UCS坐标变换7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽绘制中间φ30圆柱体7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽绘制φ15孔圆柱7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽调整Z轴方向7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽绘制前后方向的φ8孔圆柱7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽挖φ8和φ15圆柱孔7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽调变换UCS7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽在YZ面（-4,0,0）处剖切7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽在YZ面(4,0,0)处剖切7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽在ZX面(0,-5,0)处剖切7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽删除多余部分7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽并集运算7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽UCS变换坐标原点7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。2．绘制组合体的中间圆柱体以及中间圆柱体上的孔和切槽UCS绕Z、Y各旋转90°7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。3．绘制左右三角肋板绘制左边三角肋板7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。3．绘制左右三角肋板三维镜像复制右边三角肋板7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。3．绘制左右三角肋板组合体三维立体图7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。绘制俯视图7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。复制并处理线框7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。创建3个面域7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。拉伸底座7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。拉伸凸台7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。拉伸凸台内孔7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。绘制右侧圆柱体7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。绘制右侧圆柱体内孔7.5计算机三维绘图举例7.5.2绘制组合体的三维立体图举例例

绘制如图所示组合体的三维立体图。布尔运算7.6轴测图7.6.1轴测图概述轴测图是将物体连同其参考直角坐标系,沿不平行于任一坐标面的方向,用平行投影法将其投射在单一投影面上所得具有立体感的图形当投影方向垂直于轴测投影面时，所得到的轴测图，叫做正轴测图7.6轴测图7.6.1轴测图概述轴测图是将物体连同其参考直角坐标系,沿不平行于任一坐标面的方向,用平行投影法将其投射在单一投影面上所得具有立体感的图形当投影方向倾斜于轴测投影方向时，所得到的轴测图，叫做斜轴测图7.6轴测图7.6.1轴测图概述1．轴测轴

直角坐标轴（OX、OY、OZ）在轴测投影面上的投影O1X1、O1Y1、O1Z1称为轴测轴2．轴间角

轴测投影中，任意两根轴测轴之间的夹角，称为轴间角。如∠X1O1Y1、∠Y1O1Z1、∠X1O1Z1。3．轴向伸缩系数

轴测轴上的单位长度与相应直角坐标轴上的单位长度的比值，称为轴向伸缩系数。X、Y、Z轴的轴向伸缩系数，分别用p1（p1=O1X1/OX）、q1（q1=O1Y1/OY）、r1（r1=O1Z1/OZ）表示。4．轴测图的基本性质1）物体上与坐标轴平行的线段，它们的轴测投影必与相应的轴测轴平行；2）物体上相互平行的线段，它们的轴测投影也相互平行。5．轴测图的种类

常用的有正等轴测图及斜二测图2种7.6轴测图7.6.2平面立体正等轴测图的画法正等轴测图（简称正等测图）的轴间角为120°，轴向伸缩系数p=q=r=0.82，为作图方便取p=q=r=17.6轴测图7.6.2平面立体正等轴测图的画法1．坐标法例正六棱柱的正等测图绘制7.6轴测图7.6.2平面立体正等轴测图的画法1．坐标法例

已知三棱锥的三视图，作它的正等测图7.6轴测图7.6.3回转立体正等测图画法1．圆的正等测图画法

圆在正等测图中都是画成椭圆。在不同的坐标面上椭圆的长短轴的方向是不同的不同坐标面上圆的正等测图7.6轴测图7.6.3回转立体正等测图画法1．圆的正等测图画法

圆在正等测图中都是画成椭圆。在不同的坐标面上椭圆的长短轴的方向是不同的（1）用坐标法画圆的正等测图7.6轴测图7.6.3回转立体正等测图画法1．圆的正等测图画法

圆在正等测图中都是画成椭圆。在不同的坐标面上椭圆的长短轴的方向是不同的（2）用四段圆弧近似画圆的正等测图7.6轴测图7.6.3回转立体正等测图画法2.圆柱正等测图的画法

首先应当明确圆柱的圆平面与哪一个坐标面平行例绘制圆柱正等测图7.6轴测图7.6.3回转立体正等测图画法3.圆台正等测图的画法例绘制圆台正等测图7.6轴测图7.