《AutoCAD教程》-项目十三维造型

项目十三维造型3.2三维阵列3.3三维镜像3.4三维旋转3.5剖切实体3.6创建剖面3.7编辑实体本章小结上一页返回任务一三维造型基础一、用户坐标系(USC)

由于平面图形的绘制都是在X一Y平面完成的，而我们以前使用的世界坐标系的X一Y平面的方向是唯一的，这就给我们的三维建模带来了诸多不便。因此，AutoCAD提供了另外一种坐标系—用户坐标系(UserCoordinate衡stem,UCH)。定义USC是为了改变原点(0,0,0)的位置以及X一Y平面的Z轴的方向，这样便可以充分利用三维空间并发挥AutoCAD的三维功能。在AutoCAD中，用户可以定义任意多个坐标系，还可以给自定义的坐标系赋予一个名称，并将其保存起来随时使用。但在某一时间，只能将其中一个作为当前坐标系，所有的显示和输入的坐标值均相对于当前坐标系。上一页下一页返回任务一三维造型基础(一)建立用户坐标系建立用户坐标系的方法建立用户坐标系的方法如下:菜单:工具\新建UCSo工具栏:命令行:"UCS"AutoCAD提供了多种方法定义用户坐标系。指定新原点，X一Y平面或新Z轴，使新UCS与现在的对象对齐，使新UCS与当前视图方向对齐，绕任意一轴旋转当前的UCS都可以创建用户坐标系。上一页下一页返回任务一三维造型基础2.UCS工具栏中各按钮的意义UCS工具栏中各按钮的意义如下:(1)“UCS”按钮:执行“UCS”命令。(2)“上一个UCS”按钮:恢复上一次的UCS。(3)“世界UCS”按钮:使用世界坐标系为当前坐标系。(4)“对象UCS”按钮:依据选定对象定义当前坐标系。(5)“面UCS”按钮:将UCS按所选择的实体表面进行设置。(6)“视图UCS”按钮:建立新的UCS，使其X一Y平面平行于屏幕。上一页下一页返回任务一三维造型基础(7)“原点UCS”按钮:设定相对于当前UCS的新原点。(8)z轴矢量UCS”按钮:使用Z轴的正半轴来定义UCS。(9)“三点UCS”按钮:设定新UCS的坐标原点及其X轴和Y轴的正方向。(10)“X轴旋转UCS按钮:绕X轴旋转当前的UCS。(11)“Y轴旋转UCS”按钮:绕Y轴旋转当前的UCS。(12)“Z轴旋转UCS按钮:绕Z轴旋转当前的UCS。(13)“应用UCS”按钮:将当前UCS应用于选定的窗体。上一页下一页返回任务一三维造型基础3.用户坐标系命令的使用方法执行UCS命令，系统将提示:

当前UCS名称:*世界*指定新UCS的原点或〔面(F)\命令(NA)\对象(OB)\上一个(P)\视图(Y)\世界(W)\X\Y\Z\Z轴(ZA)」<世界>:

各选项含义如下:(1)“指定新UCS的原点”:通过移动原点到一新位置即可得到新UCS，输入新UCS原点坐标，按“Enter"键即可。此时新UCS的X,Y,Z轴的方向并未发生变化。上一页下一页返回任务一三维造型基础(2)“面”将UCS与实体对象的选定面对齐。(3)“命名”:恢复已保存的UCS，保存当前UCS。选中此项后，系统继续提示:选项〔恢复(R)\保存(匀\删除(D)一〕:①恢复:恢复已保存的UCS使它成为当前UCSo②保存:指定名称并保存当前UCSo③删除:删除已保存的用户坐标系，列表中指定UCSo④‘了:列出用户定义保存过的坐标系的名称以及相关参数。上一页下一页返回任务一三维造型基础(4)“对象”:根据选定三维对象定义新的坐标系。新UCS的Z轴正方向与选定对象的一样。但此选项不能用于下列对象:三维多段体，三维网络和构造线。(5)“上一个”:恢复上一UCS},AutoCAD在图纸或模型空间可保存10个坐标系。(6)“视图”:以平行于屏幕的平面为X一Y平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。(7)“世界”:将当前用户坐标系设置为世界坐标系(}%CS),}%CS不能被重新定义。(8)x/y/z:将当前USC绕指定轴旋转一定角度，得到新的UCS。(9)"Z轴”:在不改变原由X轴和Y轴方向的前提条件下，通过确定新坐标原点Z轴正方向上任意一点来创造UCS。上一页下一页返回任务一三维造型基础(二)控制坐标系图标显示方式

UCS图标通常显示在坐标原点或者当前视区的左下角处，表示UCS的位置和方向，当用户处于世界坐标系(UC匀中，绘图窗口左下角默认显示一个UCS图标，这一图标Y箭头上的W表明处于1%CS中，两个箭头表示当前图形X轴和Y轴的方向。上一页下一页返回任务一三维造型基础1.“Ucsion”命令

"Ucsion”命令用于控制UCS图标的显示。命令:“Ucsion"〔开(0N)\关(OFF\全部(A)\非原点(N)\原点(P)」OR\特性<开>:用户选择“ON”或“OFF”选项来确认显示或关闭UCS图标。输入“P”键并按“Enter”键，来打开“UCS图标”对话框，如图10一2所示。第一次运行AutoCAD时，UCS图标很可能是3D样式的，如果需要的话，可以把该UCS图标变回2D样式，用户也可以调整图标的大小和颜色，如果选择了3D样式，还可以让直线元素具有一定的粗细，以便使它更加突出地显示出来。上一页下一页返回任务一三维造型基础2.UCS对话框UCS图标选项可以从命令提示中或者从新的UCS对话框中设置。选择“工具\命名UCS"，然后通过选择或清除“设置”选项卡中的复选框，如图10一3所示。用户就可以打开或关闭这个选项了。上一页下一页返回任务一三维造型基础二、三维图形的观察在模型空间建模时，需要众多个角度观察模型，AutoCAD系统给我们提供了视点、动态观察、相机、控制盘等多种方法来实现从不同角度观察模型的目的。常用的观察方法如下。1.视点视点(ViewPoint)就是指眼睛所在的点(位置)，假设从这点到坐标系的原点作一条连线，这条线就代表视线，而这个点就是视点。视点是AutoCAD中观测三维模型的最基本的工具。上一页下一页返回任务一三维造型基础启动三维视点的万法如下:(1)菜单:“视图\三维视图”。(2)工具栏:(3)命令行:"Vpoint""Ddvpoint"。“三维视图”菜单上有10个命令可以用来设置标准视图:仰视、俯视、左视、右视、主视、后视、西南等轴测、东南等轴测、东北等轴测、西北等轴测。上一页下一页返回任务一三维造型基础2.动态观察动态观察给用户提供了一种更加直观、更加方便的方法来观察三维模型。它主要有以下三个工具:(1)受约束的动态观察“3Dorbit":当“3Dorbit”处于活动状态时，视图的目标(查看的对象的中心)将保持静止，而相机的位置(或视点)将围绕目标移动。但是，看起来好像三维模型正在随着鼠标光标的拖动而旋转。用户可以用此方式指定模型的任意视图。上一页下一页返回任务一三维造型基础(2)自由动态观察“3Dforbit":三维自由动态观察视图显示一个导航球，它被更小的圆分成四个区域。取消选择快捷菜单中的“启用动态观察自动目标”选项时，视图的目标(导航球的中心)将保持固定不变。相机位置或视点将绕目标移动。

(3)连续观察“3Dforbit":在绘图区域中单击并沿任意方向拖动定点设备，来使对象沿正在拖动的方向开始移动。释放定点设备上的按钮，对象在指定的方向上继续进行它们的轨迹运动。用户为光标移动设置的速度决定了对象的旋转速度。上一页下一页返回任务一三维造型基础三、布尔运算用户可以使用三维实体的布尔运算(求并集、求差集、求交集)命令创建复杂的组合实体。“并集”命令用于两个以上的实体合并成一个组合的实体。“差集”命令是从一些实体中减去另一些实体。“交集”命令使用两个或多个实体的公共部分创建新实体。创建组合实体模型的命令可以用“修改”“实体编辑”子菜单，也可以用“建模，，或“实体编辑”工具栏，还可以直接输入命令“Union””Subtract“”In-tersect。上一页下一页返回任务一三维造型基础1.并集运算用户可以使用“并集”命令合并两个或多个实体(面域)，而构成一个复合实体，方法如下:(1)菜单:“修改\实体编辑\并集”。

(2)工具栏:(3)命令行:"Union"

输入命令后，系统提示如下:

选择对象:(选择第一个实体)。选择对象:(继续选择第二个实体)。选择对象:(结束时按“Enter"键)。上一页下一页返回任务一三维造型基础2.差集运算用户可以使用“差集”命令从一个实体中去掉一些实体，也就是它们相交的部分，从而得到新的实体。使用方法如下:(1)菜单:“修改\实体编辑\差集”。

(2)工具栏:(3)命令行:"Subtract"输入命令后，系统提示如下:选择要从中减去的实体或面域。选择对象:找到1个(拾取被减的实体并确定，也可以继续拾取)。选择对象:选择要减去的实体或面域。选择对象:找到1个(拾取被减的实体并确定，也可以继续拾取)。选择对象:上一页下一页返回任务一三维造型基础3.交集运算用户可以使用“交集”命令来选取一组实体中的公共部分，从而得到新的实体。使用方法如下:(1)菜单:“修改\实体编辑\交集”。

(2)工具栏:(3)命令行:"Intersect"输入命令后，系统提示如下:选择对象:(选择求交集的实体)。选择对象:(继续选择)。选择对象:(最后按“Enter"键)。上一页下一页返回任务二创建三维实体一、创建常用三维实体1.创建长方体创建长方体(见图10一18)或立方体方法如下:(1)菜单:“绘图\建模\长方体”;(2)工具栏:(3)命令行:Box输入指令后，系统提示如下:指定长方体的角点(或中心cE}<o,o,o>:在绘图区任意点单击(a点)指定角点或立方体(c)\长度z:输入c相对于A的相对坐标，结果如图10一18所示)上一页下一页返回任务二创建三维实体长方体命令各选项的意义如下:立方体:创建立方体长度:指令长方体的长度(输入长度值后，系统继续提示输入宽度和高度)上一页下一页返回任务二创建三维实体2.创建球体创建球体(见图10一19)方法如下:(1)菜单:绘图\建模\球体;(2)工具栏:(3)命令行:Sphere输入命令后，系统提示如下:当前线框密度:ISOLINES-200指定球体球心<0,0,0>:在绘图区任意点处单击，指定球心。指定球体半径直径(D):在命令行输入球半径值。上一页下一页返回任务二创建三维实体3.创建圆柱体方法如下:(1)菜单:“绘图\建模\圆柱体”(见图10一20);(2)工具栏:(3)命令行:"Cylinder"。输入命令后，系统提示如下:

当前线框密度:Isolines-200

指定圆柱体底面的中心或椭圆(E)<0,0,0>:在绘图区任意点处单击，指定圆柱底面中心。指定圆柱体的底面的半径或直径(D):在命令行输入圆柱半径值。指定圆柱体高度或另一个圆心0:在命令行输入圆柱高度值。上一页下一页返回任务二创建三维实体4.创建圆锥体创建圆锥体(见图10-21)方法如下:(1)菜单:“绘图\实体\圆锥体”;(2)工具栏:(3)命令行:"Cone"

当前线框密度:Isolines=40

指定圆锥体底面的中心点或〔椭圆(E)}<0,0,0>:在绘图区任意点处单击，指定圆锥底面中心点。指定圆锥体底面的半径或〔直径(D)}:在命令行输入圆柱半径值。指定圆锥体高度或(顶点A):在命令行输入圆锥高度值。上一页下一页返回任务二创建三维实体5.创建楔体创建楔体(见图10一22)方法如下:(1)菜单:“绘图\建模\楔体”;(2)工具栏:(3)命令行:wedge输入命令后，系统提示如下:指定楔体的第一个角点或〔中心点(CE)}<0,0,0>指定角点或〔立方体(C)/长度(L)}:指定高度:上一页下一页返回任务二创建三维实体二、拉伸实体创建拉伸实体方法如下:(I)菜单:“绘图\建模\拉伸”;(2)工具栏:(3)命令行:"Extrude"。输入命令后，系统提示如下:当前线框密度:Isolines-200选择对象:指定对角点:找到10个。上一页下一页返回任务二创建三维实体选择对象:指定拉伸高度或〔路径(P)〕:指定第二点。指定拉伸的倾斜角度<0>;选项说明:路径:可以沿曲线拉伸对象。倾斜角度:拉伸时可以使截面扩大或缩小。上一页下一页返回任务二创建三维实体三、实体旋转创建旋转实体方法如下:(I)菜单:“绘图\实体\旋转”。(2)工具栏:(3)命令行:"Revolve"。输入命令后，系统提示如下:当前线框密度:Isolines-200选择对象:找到1个。指定旋转轴的起点或定义轴依照〔对象(0)X轴(X)y轴(Y)〕0指定轴端点上一页下一页返回任务二创建三维实体指定旋转角度<360>。输入旋转角度值之后即可创建旋转实体，如图10-27所示。选项说明:对象(0)X轴(X)Y轴(Y):分别以对象、X轴、Y轴为旋转轴旋转对象。旋转对象如果是封闭的二维对象，则旋转得到的是实体，否则得到的是曲面。上一页下一页返回任务三三维实体编辑一、基本编辑命令三维实体的倒角可以使用“Chamfer”和“Fillet”命令来进行，不过由于三维实体与二维曲线的属性截然不同，因此“Chamfer”和“Fillet”使用的过程也完全不同。上一页下一页返回任务三三维实体编辑1.倒圆角对于三维实体可以使用“Fillet”命令倒圆角，操作过程如下。执行“Fillet”命令，系统将提示:当前设置:模式=修剪，半径=0.00000选择第一个对象或〔放弃(U)\多段线(P)\半径(R)\修剪(T)\多个(M)〕:上一页下一页返回任务三三维实体编辑

此时用户可以选择实体上的需要倒圆角的边，选中的边可以虚线显示，同时系统继续提示:

输入圆角半径:S。选择边或〔链(a}\半径(R)〕:

此时用户可以继续选择边倒圆角或者给相连的一组边界(链)倒圆角，对图10-37图形倒圆角，结果如图10-38所示。上一页下一页返回任务三三维实体编辑2.倒斜角对于三维实体可以使用“Chatnfer”命令倒斜角，具体使用过程如下:执行“Chatnfer”命令，系统将提示:“修剪”模式当前倒角距离1=0.0000，距离2=0.00000

选择第一条直线或〔放弃(U)多段线(P)距离(D)角度(A)修剪(T)方式(E)多个(M)〕:

此时用户可以选择实体上需要倒角的边，此边所在的某一面上的所有边以虚线显示，同时系统继续提示:基面选择。输入曲面选择选项〔下一个(N)\当前(OK)<当前(OK)>:上一页下一页返回任务三三维实体编辑“基面”是共用选择边的两个平面之一，输入“OK”或按“Enter"键将上一步选定的表面设置为基面。输入“N”可选择另外一个表面作为基面。选定基面后，系统又将提示:

指定基面的倒角距离:(输入基面上的倒角距离。)

指定其他曲面的倒角距离<15.0000>;(输入与基面相邻的另一面上的倒角距离。)

选择边或〔环(L)〕:上一页下一页返回任务三三维实体编辑二、三维阵列用AutoCAD提供的“3Darray”命令，可以在三维空间内创建对象的矩形阵列或环形阵列。用户除了指定列数(X方向)和行数(Y方向)以外，还要指定层数(Z方向)。三维阵列的具体编辑过程如下:

菜单:“修改\三维操作\三维阵列”。上一页下一页返回任务三三维实体编辑命令行:"3Darrav"执行“3Darray”命令，系统将提示:选择对象:(拾取需阵列的对象)。选择对象:(继续拾取或按“Enter"键确定)。输入阵列类型〔矩形(R)/环形(P)」<矩形>:(选取阵列方式。)上一页下一页返回任务三三维实体编辑三、三维镜像

AutoCAD提供的“Mirror3D”命令，可以在三维空间内沿指定的镜像平面创建对象的镜像。三维镜像的具体编辑过程如下:

菜单:“修改\三维操作\三维镜像”。命令行:"Mirror3D"

执行“Mirror3D”命令，系统将提示:上一页下一页返回任务三三维实体编辑

选择对象:

指定镜像平面(三点)的第一个点或〔对象(())\最近的(L)\Z轴(Z)\视图(Y)\XY平面(XY)\YZ平面(YZ)\ZX平面(ZX)\三点(3)」〔三点〕。上一页下一页返回任务三三维实体编辑四、三维旋转用AutoCAD提供的“Rotate3D”命令，可以在三维空间内沿指定旋转轴旋转三维对象。三维旋转的具体使用过程如下:(1)菜单:“修改\三维操作\三维旋转”。

(2)命令行:"Rotate3D"。上一页下一页返回任务三三维实体编辑

执行“Rotate3D”命令，系统将提示:

选择对象:(拾取要旋转的实体)。选择对象:可继续选择或按“Enter"键确定。指定轴上的第一个点或依据[对象(0)最近的(L)视图(Y)X轴(X)\Y轴(y)轴(Z)\两点(2)]:指定轴上的第二点:上一页下一页返回任务三三维实体编辑上面第三行提示要求用户选择指定旋转轴的方法，各选项含义如下:①对象:指定二维对象作为旋转轴。输入“0”后按“Enter"键，系统将提示:选择直线、圆、圆弧或二维多段线线段:(选择定位旋转轴的方式)。指定旋转角度或〔参照(R);(输入旋转角度)。②最近的:将最近一次被指定为旋转轴的直线再次设为旋转轴，输入“L"后按“Enter"键，系统将提示:指定旋转角度或参照(R);用户只需输入转角或以参照方式旋转即可上一页下一页返回任务三三维实体编辑③视图:选取与当前视图平面垂直的直线作为旋转轴，键入“V”后按"Enter"键，系统又会提示:

指定视图方向轴上的点<0,0,0>:

指定旋转角度或〔参照(R)];上一页下一页返回任务三三维实体编辑4.x轴、Y轴、Z轴:此三项分别表示将与当前用户坐标系下的X轴、Y轴或Z轴平行的直线作为旋转轴。选择其一，例如输入“X”后按“Enter"键，系统将提示:

指定X轴上的点<0,0,0>:

指定旋转角度或〔参照(R);上一页下一页返回任务三三维实体编辑⑤两点。通过指定设想的旋转轴上的两点确定旋转轴，是系统默认选项。按Enter键后系统提示:

指定轴上的第一点:

指定轴上的第二点:

指定旋转角度或“参照(R)',上一页下一页返回任务三三维实体编辑五、剖切实体用户使用“Slice”命令，可以切开现有实体，并移去指定部分，从而创建新的实体。使用方法如下:

菜单:绘图\实体\剖切命令行:<`Slice"。执行“Slice”命令，系统将提示:

选择对象:(找到1个)。选择对象:

指定切面上的第一点，依照〔对象(0)\Z轴(Z)\视图(V)\XY平面(XY)\YZ平面(YZ)\ZX平面(ZX)\三点(3)]<三点>:上一页下一页返回任务三三维实体编辑六、创建剖面用户使用“Section”命令，可以创建实体的剖面。使用方法如下:命令行:"Section"执行“Section”命令，系统将提示:命令:“Section"选择对象:(找到1个)。选择对象:

指定截面上的第一个点，依照〔对象(o)iz轴(z)/视图(v)\xY平面(xY)/Yz平面(Yz)izx平面(zx)/三点(3)」<三点>:输入XY

指定X一Y平面上的点<0,0,0>:上一页下一页返回任务三三维实体编辑七、编辑实体一、压印在选定