CAD三维图的绘制教程实例

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1、 图 21 一、工字型的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。从下拉菜单 ViewDisplayUCSIconOn 关闭坐标显示。步骤二：根据图 1 所示尺寸绘制图形，得到 如图 11 所示封闭图形。 步骤三：创建面域。在命令栏 Command：输入 Region，用框选方式全部选中该图形， 回车。出现提示：1 loop extracted，1 Region created，表示形成了一个封闭图形，创建了一个面域。步骤四：对该面域进行拉伸操作。DrawSolidsExtrude，选中该面域的边框，回 车。在命令栏提示：Specify height of ext

2、rusion or Path：30，回车，再回车。三维工字形实 体就生成了。步骤五：观察三维实体。View3D ViewsSW Isometric，再从 ViewHide 进行消除隐藏线处理，观察，最后进行着色渲染，ViewShadeGouraud Shaded，如图 1 2 所示。 二、二维五角形到三维五角星的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。步骤二：绘制一 个矩形，以矩形中心为圆心，作一个圆及一个椭圆，修整直线。步骤三：阵列直线，创建光线效果。将直线段在 360 度范围内阵列 72 个，形成光线效果步骤。 步骤四：修整直线。以椭圆为边界，将直线每隔一条

3、修剪至椭圆；同时以矩形为边界，将矩 形外的线条全部修剪至矩形；矩形内没修的剪线条延伸至矩形。步骤五：绘制五角形。在上 图的旁边绘制一个圆，再绘制这个圆的内接正五边形。将五边形的五个端点连成直线，修剪 掉每边的中间部分就得到五角形。步骤六：绘制五角星。先用交叉窗口选择的方法将五角形 做成面域，再将其拉伸成高度为 30、角度为 30 的五角星。步骤七：移动图形。将五角星移 到步骤四所绘的图形中，删除绘图用到的辅助图形，如矩形、椭圆、大小圆、正五边形。 图 11 平面图 图 12 三维效果图 图 23 图 24 图 22 三、汤勺主视图、纵截面轮廓线图和横截面图的尺寸，进行实体造型。 步骤一：绘图准

4、备。 新建一个图形文件，选择公制，设置适当的图层、线型、颜色、绘图范围和绘图对象捕捉方 式。步骤二：绘制汤勺主视图。 先分析汤勺的造型特点，上下可由一个椭圆经修剪得到，上椭圆尺寸是 2040，下椭圆尺 寸是 830，两椭圆中心距是 65。 步骤三：修改完善主视图。 中间联接处由直线组成， 两直线一端点分别过上椭圆中心， 另一端点分别相切于下椭圆轮廓 两边。修剪直线和上下椭圆。再将上椭圆与直线联接处两边倒圆角 R10。 图 25 图 26 图 31 步骤四：绘制汤勺纵截面轮廓线。 汤勺的纵截面轮廓线是一条光滑曲线，构图时可选用多义线，根据坐标值或栅格点绘出。在 缺少精确尺寸时，可任选若干点拟合，

5、用多义线 Spline 命令绘出其基本轮廓形状。 步骤五：修改完善汤勺纵截面轮廓线。 如图所示用小圆标记的交点 1、2、3、4、5、6、7 处，用 Spline 来绘制成所需要的曲线。 注意：1 处要比汤勺主视图的勺尖长些。 步骤六：绘制汤勺横截面图。 汤勺横截面是由两段圆弧和两段直线组成，可通 过两个圆修剪而成。 步骤七：做成面域。 将汤勺主视图和汤勺横截面图做成面域，在西南 轴测方向观测。 步骤八：做成三维实体。 先将汤勺主视图拉伸成三维，再调整汤勺纵截面 轮廓线方向及横截面方向。 步骤九：拉伸成曲面实体。 先将横截面移到纵截面轮廓线一端，再把纵截面轮廓线作为路径，拉伸成三维实体。 步骤十

6、：三维实体求交运算。 先将图的截面体分二次移到图平面体中部，再执行求交运算，注意两图要完全重叠，否则结 果不完整。 图 33 图 34 图 35 步骤十一：整理图形。上下棱边倒圆角。 步骤十二：出效果图，渲染着色显示。 CAD 绘制三维实体基础绘制三维实体基础 AutoCAD 除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系， 则使用 AutoCAD 可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍 AutoCAD 三维绘图的基本知识。 图 36 图 37 1、三维模型的分类及三维坐标系； 2、三维图形的观察方法； 3、创建基本三维实体； 4、由

7、二维对象生成三维实体； 5、编辑实体、实体的面和边； 1、建立用户坐标系； 2、编辑出版三维实体。 讲授 8 学时 上机 8 学时 总计 16 学时 11.1 三维几何模型分类 在 AutoCAD 中， 用户可以创建 3 种类型的三维模型： 线框模型、 表面模型及实体模型。 这 3 种模型在计算机上的显示方式是相同的， 即以线架结构显示出来， 但用户可用特定命令 使表面模型及实体模型的真实性表现出来。 11.1.1 线框模型线框模型(Wireframe Model) 线框模型是一种轮廓模型，它是用线（3D 空间的直线及曲线）表达三维立体，不包含 面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不

8、含有体的数据，用户也不能得到对象 的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图 11- 1 显示了立体的线框 模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。 11.1.2 表面模型（表面模型（Surface Model） 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透 明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据 零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图 11- 2 所示是两个表面 模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 11.1.3 实体模型实体模型 实体模型

9、具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部， 可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质 量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成 数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图 11- 3 所示是实体模型。 图 11- 1 线框模型 图 11- 2 表面模型 112 三维坐标系实例三维坐标系、长方体、倒角、三维坐标系实例三维坐标系、长方体、倒角、删除面删除面 AutoCAD 的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS） 。图 11- 4 表示的是两种坐标系

10、下的图标。 图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴 X 轴或 Y 轴的正方向，Z 轴正方向用右手定则判定。 缺省状态时，AutoCAD 的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图 11- 5 所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为 XY 坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。 图 11- 3 实体模型 图 11- 4 表示坐标系的图标 用户坐标系 世界坐标图 11- 5 在用户坐标系下绘图 任

11、务：任务：绘制如图 11- 5 所示的实体。 目的：目的：通过绘制此图形，学习长方体命令、实体倒角、删除面命令和用户坐标系 的建立方法。 知识的储备：知识的储备：基本绘图命令和对象捕捉、对象追踪的应用。 绘图步骤分解：绘图步骤分解： 1.绘制长方体 调用长方体命令： 实体工具栏： 下拉菜单：绘图实体 长方体 命令窗口：BOX AutoCAD 提示： 指定长方体的角点或 中心点(CE) :在屏幕上任意点单击在屏幕上任意点单击 指定角点或 立方体(C)/长度(L):L /选择给定长宽高模式。 指定长度: 30 指定宽度: 20 指定高度: 20 绘制出长 30，宽 20，高 20 的长方体，如图

12、11-6 所示。 2.倒角 用于二维图形的倒角、圆角编辑命令在三维图中仍然可用。单击“编辑”工具栏上的倒角按钮，调用倒角命令： 命令: _chamfer (“修剪”模式) 当前倒角距离 1 = 0.0000，距离 2 = 0.0000 选择第一条直线或 多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多个(U):在在 AB 直线直线上单击上单击 基面选择. 输入曲面选择选项 下一个(N)/当前(OK) : /选择默认值。 指定基面的倒角距离: 12 指定其他曲面的倒角距离 : /选择默认值 12。 选择边或 环(L):在在 AB 直线上单击直线上单击 结果如图 11-7 所示。

13、图 11- 6 绘制长方体 图 11- 7 长方体倒角 3.移动坐标系，绘制上表面圆 因为 AutoCAD 只可以在 XY 平面上画图，要绘制上表面上的图形，则需要建立用户坐标系。由于世界坐标系的 XY 面与 CDEF 面平行，且 X 轴、Y 轴又分别与四边形 CDEF 的边平行，因此只要把世界坐标系移到 CDEF 面上即可。移动坐标系，只改变坐标原点的位置，不改变 X、Y 轴的方向。如图 11- 8 所示。 （1）移动坐标系 在命令窗口输入命令动词“UCS” ，AutoCAD 提示： 命令: ucs 当前 UCS 名称: *世界* 输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/

14、恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) : M /选择移动选项。 指定新原点或 Z 向深度(Z) : 选择选择 F 点单击点单击 也可直接调用“移动坐标系”命令： UCS 工具栏： 下拉菜单：工具移动 UCS（V） （2）绘制表面圆 打开“对象追踪” 、 “对象捕捉” ， 调用圆命令，捕捉上表面的中心点，以 5 为半径绘制上表面的圆。结果如图 11-9 所示。 4.三点法建立坐标系，绘制斜面上圆 （1）三点法建立用户坐标系 命令窗口输入命令动词“UCS” 命令: ucs 当前 UCS 名称: *没有名称* 输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复

15、(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) : N /新建坐标系。 指定新 UCS 的原点或Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z : 3 /选择三点方式。 指定新原点 :在在 H 点上单击点上单击 在正 X 轴范围上指定点 :在在 G 点单击点单击 在 UCS XY 平面的正 Y 轴范围上指定点 :在在 C 点单击点单击 也可用下面两种方法直接调用“三点法”建立用户坐标系 UCS 工具栏： 下拉菜单：工具新建 UCS（W）三点（3） （2）绘制圆 方法同第 3 步，结果如图 11-9 所示。 5.以所选实体表面建立 UCS，在侧面上画圆 （1）选择实体表面建立 UCS 在命令窗口输入 UCS，调用用户坐标系命令： 命令: ucs 当前 UCS 名称: *世界* 输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) : N 指定 UCS 的原点或Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z:F 选择实体对象的面:在侧面上接