模块7 三维实体的创建与编辑

模块7三维实体的创建与编辑任务1三维观察及UCS的创建知识点1三维观察知识点2用户坐标系知识点3视觉样式任务2创建基本几何体知识点1

长方体知识点2圆柱体

知识点3圆锥体知识点4楔体

知识点5多段体知识点6螺旋任务3创建三维实体知识点1

拉伸知识点2旋转知识点3扫掠知识点4放样任务4

三维实体编辑知识点1

圆角边

知识点2倒角边知识点3三维镜像

知识点4三维旋转

知识点5三维对齐

知识点6

剖切知识点7编辑三维实体对象的面与边本例介绍如图7-1、图7-2所示三维实体的观察及绘制，主要涉及“三维观察”及“UCS”的创建。

任务1

三维观察及UCS的创建返回目录绘制过程第1步：设置三维建模环境。在状态栏中单击“切换工作空间”按钮，展开如图7-3所示的“工作空间”选项栏，勾选“三维建模”选项，打开“三维建模”工作空间，其中仅包含与三维相关的工具栏、菜单和选项卡。任务1

三维观察及UCS的创建返回目录第２步：创建长方体。第３步：创建30×20×15的楔体，并做并集。任务1

三维观察及UCS的创建返回目录任务1

三维观察及UCS的创建第４步：从十个方向观察三维实体。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建第５步：在长方体的上表面绘制Φ10的圆。第６步：在长方体的前表面绘制Φ10的圆。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建第７步：在长方体的左侧表面绘制Φ6的圆。第８步：在长方体的左侧表面绘制Φ6的圆。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建知识点1三维观察要对三维对象进行三维观察可以采用三维动态观察器和标准视点定义的常用标准视图。动态观察动态观察就是视点围绕目标移动，而目标保持静止的观察方式。使用这一功能，用户可以从不同的角度查看对象，还可以让模型自动连续地旋转。

返回目录任务1

三维观察及UCS的创建动态观察分为：受约束的动态观察、自由动态观察和连续动态观察三种。调用命令的方式如下：功能区：“视图”选项卡→“导航”面板→“动态观察”

、“自由动态观察”

、“连续动态观察”

键盘命令：3DORBIT、3DFORBIT、3DCORBIT返回目录任务1

三维观察及UCS的创建２．常用标准视图快速设置观察方向的方法是选择预定义的标准正交视图和等轴测视图。这些视图为：俯视、仰视、主视、左视、右视、后视、SW（西南）等轴测、SE（东南）等轴测、NE（东北）等轴测和NW（西北）等轴测。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建调用命令的方式如下：功能区：“视图”选项卡→“视图”面板菜单栏：“视图”→“三维视图”→在10个标准视点所定义的视图中切换工具栏：“视图”→在10个标准视点所定义的视图中切换，如图7-7所示。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建

知识点2用户坐标系用户坐标系（UCS）是用于坐标输入、平面操作和查看对象的一种可移动坐标系。移动后的坐标系相对于世界坐标系(WCS)而言，就是创建的用户坐标系（UCS）。大多数编辑命令取决于当前UCS的位置和方向，二维对象将绘制在当前UCS的XY平面上。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建调用命令的方式如下：功能区：“常用”选项卡→“坐标”面板或“视图”选项卡→“坐标”面板，如图7-12所示键盘命令：UCS返回目录任务1

三维观察及UCS的创建UCS命令重新定位用户坐标系有以下几种方法：通过定义新原点移动UCS通过三点方式定义新的UCS通过指定Z轴矢量方向定义新的UCS绕X、Y、Z轴旋转UCS恢复到上一个UCS恢复UCS以与WCS重合将UCS与选定对象对齐将UCS与三维实体的面对齐将UCS与视图屏幕对齐动态UCS返回目录任务1

三维观察及UCS的创建知识点3视觉样式视觉样式控制边、光源和着色的显示。用户可通过更改视觉样式的特性控制其显示效果。应用视觉样式或更改其设置时，关联的视口会自动更新以反映这些更改。调用命令的方式如下：功能区：“视图”选项卡→“视觉样式”面板→选择各预定义的视觉样式键盘命令：SHADEMODE返回目录任务1

三维观察及UCS的创建AutoCAD中预定义的视觉样式以下几种：二维线框：通过使用直线和曲线表示边界的方式显示对象，如图7-15a所示。概念：使用平滑着色和古氏面样式显示对象。效果缺乏真实感，但是可以更方便地查看模型的细节，如图7-15ｂ所示。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建消隐：使用线框表示法显示对象，而隐藏表示背面的线，如图7-15ｃ所示。真实：使用平滑着色和材质显示对象，如图7-15ｄ所示。着色：使用平滑着色显示对象，如图7-15e所示。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建带边缘着色：使用平滑着色和可见边显示对象，如图7-15f所示。灰度：使用平滑着色和单色灰度显示对象，如图7-15g所示。勾画：使用线延伸和抖动边修改器显示手绘效果的对象，如图7-15h所示。返回目录任务1

三维观察及UCS的创建线框：通过使用直线和曲线表示边界的方式显示对象，如图7-15i所示。X射线：以局部透明度显示对象如图7-15j所示。返回目录任务2

创建基本几何体本例介绍如图7-16所示三维组合体的绘制方法和步骤，新增命令主要有“长方体”、“圆柱体”、“多段体”。另外本任务中还将介绍楔体、圆锥体、螺旋的创建。返回目录任务2

创建基本几何体绘制过程

第1步：在功能区单击“常用”选项卡→“视图”面板→“西南等轴测”按钮，将观察方向设置为轴测观察方向。第2步：创建如图7-17所示的底板长方体。第3步：创建如图7-18所示的上方长方体。返回目录任务2

创建基本几何体第4步：创建如图2-19a所示的中间长方体。第5步：将上长方体及中间的长方体移动到底板的正上方，用“并集”命令将上诉三个基本体合并，合并后如图7-19b所示。返回目录任务2

创建基本几何体第6步：创建一个半径为4，高为14的圆柱体及一个3×8×14的长方体。第7步：采用同样的方法创建另一侧圆柱体及长方体，如图7-21所示。第8步：使用“差集”命令从如图7-19b所示的三维实体中减去小圆柱体及长方体，如图7-22所示。返回目录任务2

创建基本几何体第9步：创建半径为5的圆柱，使用“差集”命令将其从如图7-22所示的几何体中减去，如图7-23b所示。返回目录任务2

创建基本几何体第10步：创建多段体。返回目录任务2

创建基本几何体第11步：将半圆多段体移至如图7-23所示的立体前，使用“并集”命令合并实体。第12步：在立体底部创建一个22×23×4的长方体，作差集，完成三实体的创建，如图7-25所示。第13步：保存图形文件。返回目录任务2

创建基本几何体知识点1长方体“长方体”命令可以创建实体长方体，且所创建的长方体的底面始终与当前UCS的XY平面（工作平面）平行。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“图元”面板→“长方体”键盘命令：BOX返回目录任务2

创建基本几何体执行上述命令后，根据命令行提示，选择不同选项可有4种方式创建长方体。1.指定角点方式创建长方体2.指定长度方式创建长方体3.指定中心点方式创建长方体4.创建立方体返回目录任务2

创建基本几何体知识点2圆柱体“圆柱体”命令可以创建以圆或椭圆为底面的实体圆柱体。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“图元”面板→“圆柱体”键盘命令：CYLINDER

返回目录任务2

创建基本几何体执行上述命令后，根据命令行提示，选择不同选项可有3种方式创建圆柱体。1.以圆为底面创建圆柱体2.以椭圆为底面创建椭圆柱体3.由轴端点指定高度和方向创建圆柱体返回目录任务2

创建基本几何体知识点3圆锥体“圆锥体命令”可以圆或椭圆为底面，创建实体圆锥体或圆台，如图7-29所示。默认情况下，圆锥体的底面位于当前UCS的XY平面上，圆锥体的高度与Z轴平行，如图7-30所示。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“图元”面板→“圆锥体”键盘命令：CONE

返回目录任务2

创建基本几何体执行上述命令后，根据命令行提示，选择不同选项可有3种方式创建圆柱体。1.以圆为底面创建圆柱体2.以椭圆为底面创建椭圆柱体3.由轴端点指定高度和方向创建圆柱体返回目录任务2

创建基本几何体知识点４楔体

利用“楔体”命令可创建五面的三维实体，楔体的底面与当前UCS的XY平面平行，斜面正对第一个角点，楔体的高度与Z轴平行，如图7-31所示。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“图元”面板→“楔体”键盘命令：WEDGE返回目录任务2

创建基本几何体知识点５多段体利用“多段体”命令可以创建具有固定高度和宽度的直线段和曲线段的三维墙状实体（如图7-33所示），也可将现有直线、二维多线段、圆弧或圆转换为具有矩形轮廓的实体。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“图元”面板→“多段体”键盘命令：POLYSOLID返回目录任务2

创建基本几何体知识点６螺旋利用“螺旋”命令可以创建二维螺旋或三维螺旋线。该螺旋线可作为扫掠的路径，用于创建弹簧。调用命令的方式如下：功能区：“常用”选项卡→“绘图”面板→“螺旋”键盘命令：HELIX返回目录任务３创建三维实体本例介绍如图7-35所示三维实体的创建方法和步骤，新增命令主要有“拉伸”、“旋转”。另外本任务中还将介绍“扫掠”、“放样”命令。返回目录任务３创建三维实体绘制过程第1步：按尺寸作出图7-36所示的平面图形，并创建成面域。第2步：将图7-36所示的平面图形拉伸为三维实体，如图7-37所示。返回目录任务３创建三维实体第3步：按尺寸作出图7-38所示的平面图形，并创建成面域。第4步：将图7-38所示的平面图形旋转，创建阶梯圆柱，如图7-39所示。返回目录任务３创建三维实体第5步：按尺寸作出图7-40所示的平面图形，并创建成面域。第6步：将如图7-40所示的平面图形拉伸为三维实体，如图7-41所示。返回目录任务３创建三维实体第7步：将如图7-37、7-39、7-41所示的三个部分组合。图7-37所示对象和图7-39所示对象作差集、图7-37所示对象和图7-41所示对象作并集，结果如图7-42所示。返回目录任务３创建三维实体第8步：在两侧及底板上作出三个圆柱体，作差集完成三维立体图，如图7-43所示。第9步：保存图形文件。返回目录任务３创建三维实体知识点1拉伸拉伸是通过沿指定的方向将对象或平面拉伸出指定距离来创建三维实体或曲面的方法。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体”面板→“拉伸”

键盘命令：EXTRUDE

返回目录任务３创建三维实体如果拉伸闭合对象，则生成的对象为实体，如图7-44所示。如果拉伸开放对象，则生成的对象为曲面，如图7-45所示。返回目录任务３创建三维实体知识点2

旋转

旋转是通过绕轴旋转二维对象来创建三维实体或曲面的方法。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体”面板→“旋转”键盘命令：REVOLVE

返回目录任务３创建三维实体如果旋转闭合对象，则生成实体，如图7-47所示；如果旋转开放对象，则生成曲面，一次可以旋转多个对象。返回目录任务３创建三维实体知识点3

扫掠扫掠是通过沿路径扫掠二维曲线来创建三维实体或曲面的方法。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体”面板→“扫掠”键盘命令：SWEEP

返回目录任务３创建三维实体知识点4放样放样是通过对包含两条或两条以上横截面曲线的一组曲线进行放样（绘制实体或曲面）来创建三维实体或曲面的方法。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体”面板→“放样”键盘命令：LOFT

返回目录任务4

三维实体编辑

本例介绍如图7-50所示三维实体的绘制及编辑方法和步骤，新增命令主要有“圆角边”、“倒角边”、“三维镜像”。另外本任务中还将介绍“剖切”、“三维旋转”、“三维对齐”、“抽壳”等操作。返回目录任务4

三维实体编辑

绘制过程

第1步：调用“长方体”命令，创建长方体，如图7-51所示。第2步：倒圆角,圆角后得到如图7-52所示的图形。返回目录任务4

三维实体编辑

第3步：调用“圆柱体”命令，创建左侧圆柱体，调用“三维镜像”命令，镜像得到右侧圆柱体，与图7-52的长方体做差集,得到如图7-53所示图形。

返回目录任务4

三维实体编辑

第4步：绘制R15的半圆并创建为面域，调用“拉伸”命令，创建半圆柱，如图7-54所示。第5步：调用“长方体”命令，创建长方体，如图7-55所示。返回目录任务4

三维实体编辑

第6步：调用“并集”命令，合并以上创建的三个形体，如图7-56所示。返回目录任务4

三维实体编辑

第7步：调用“圆柱体”命令，创建圆柱体，如图7-57所示第8步：调用“差集”命令，挖出半圆柱孔，如图7-58所示。第9步：倒角,倒角后得到如图7-59所示图形。返回目录任务4

三维实体编辑

第10步：创建肋板，如图7-63所示。第11步：调用“并集”命令，将肋板与如图7-59所示对象合并，完成三维实体图，如图7-50所示。第12步：保存图形文件。返回目录任务4

三维实体编辑

知识点1圆角边圆角边是为实体对象边建立圆角的操作。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体编辑”面板→“圆角边”键盘命令：FILLETEDGE返回目录任务4

三维实体编辑

知识点2倒角边倒角边是为三维实体边和曲面边建立倒角的操作。调用命令的方式如下：功能区：“实体”选项卡→“实体编辑”面板→“倒角边”键盘命令：CHAMFEREDGE返回目录任务4

三维实体编辑

知识点3三维镜像利用“三维镜像”命令可以将选定三维对象沿某一指定平面进行对称复制，源对象可删除也可以不删除。调用命令的方式如下：功能区“常用”选项卡→“修改”面板→“三维镜像”键盘命令：MIRROR3D返回目录任务4

三维实体编辑

知识点4三维旋转利用“三维旋转”命令可将选定三维对象绕指定的轴旋转给定角度。调用命令的方式如下：功能区：“常用”选项卡→“修改”面板→“三维旋转”键盘命令：3DROTATE或3R返回目录任务4

三维实体编辑

知识点5三维对齐利用“三维对齐”命令可以指定至多三个点以定义源平面，