《AutoCAD 2008中文版机械制图实例教程 教学课件 ppt 作者 张俊宾 惠文 第八章 三维实体建》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AutoCAD 2008中文版机械制图实例教程 教学课件 ppt 作者 张俊宾 惠文 第八章 三维实体建（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 三维实体建模 （减速器箱体）,制作：惠文,本章导读,第七章详细讲述了AutocAD2008支持的两种三维建模方式，即线框模型、曲面模型，AutocAD2008还支持另外一种三维建模方式：实体模型。三维绘图是AutoCAD的重点，也是一个难点，本章将指导读者使用AutocAD2008中的建模、布尔运算、着色、渲染等工具，绘制一个减速器箱体的实体模型，如图9-1所示，在学习的过程中要注意多思考、多总结。,学习要点,平面图形的拉伸及扫掠 实体在三维空间的旋转 对三维实体进行切割 灵活运用布尔运算 材质设定及实体渲染,三种三维建模的比较,1三维线框建模 通过顶点和棱边来描述形体的几何形状、特点
2、；数据结构简单,信息量少,占用的内存空间小,对操作的响应速度快,通过对投影变换可以快速地生成三视图,生成任意视点和方向的视图和轴侧图,并能保证各视图正确的投影关系. 2表面(曲面)建模 表面模型增加了面,边的拓扑关系,因而可以进行消隐处理,剖面图的生成,渲染,求交计算,数控刀具轨迹的生成,有限元网格划分等作业.但表面模型仍缺少体的信息以及体,面间的拓扑关系,无法区分面的哪一侧是体内或体外。 3实体建模 不仅描述了实体全部的几何信息,而且定义了所有的点、线、面、体的拓扑信息、特点；可对实体信息进行全面完整的描述,能够实现消隐、剖切、有限元分析、数控加工、对实体着色、光照及纹处理,外形计算等各种处
3、理和操作。,81减速器箱体分析,减速器箱体是减速器的重要组成部件，它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁制造，灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。,8.1.1减速器箱体简介：,图8-1减速器箱体三维效果图,8.1.2本章案例分析,本章案例效果如图8-2所示，这是一个减速器箱体的下半部分，其结构特点为： 1运动件的支持部分：安装轴承的孔、箱壁、支撑凸缘、肋等结构。 2润滑部分：包括存油池、油针孔、出油孔。 3为了安装箱盖，在上部有安装平面，其上有定位销孔和连接用的螺钉孔。 4为了安装别的部件，在下部也有安装底板，并有安装螺栓或者螺钉的结构。,图92本章实例效果图,8.1.3
4、绘图技术分析,1绘制如此复杂的三维实体模型，合理的绘图思路是成败的关键之所在，如果思路正确，则绘图效率将会大大提高，制作难度也会相对降低。 2按以下顺序来制作箱体：首先绘制斜凸台及其紧密结构，然后绘制连接板及其轴承固定孔，然后绘制支撑凸缘和肋板等结构，最后制作底板和剩余的细部结构。 3我们要用到AutocAD中一些最常用的三维绘图功能，例如：“拉伸”、“布尔运算”、“切割”和“三维旋转”等造型和编辑功能。 4对于螺纹的画法很多，本章采用沿弹簧轨迹扫掠三角形的办法，用户对扫掠的功能应该多加研究。,82减速器箱体主体制作,1创建一幅新图 双击电脑桌面的AutocAD 2008图标，启动AutocA
5、D 2008，然后采用“默认设置”创建一幅新图。 2设置图幅范围,8.2.1设置绘图环境,8.2.2绘制减速器箱体的凸台,1绘制矩形并倒角 (1)绘制矩形。结果如图8-3所示。 (2)制作倒角。结果如图8-4所示。 (3)向内侧偏移矩形。结果如图8-5所示。 命令：Offset,图8-3绘制矩形 图8-4倒角效果图 8-5偏移矩形,2拉伸偏移后的矩形,(1)先使用光标选中内侧的矩形，矩形的端点处出现五个夹点，然后按住shift键，鼠标左键分别单击上面两个夹点，则夹点显示为红色的矩形块，如图8-6所示。 (2)打开正交功能，鼠标左键单击左侧或右侧的红色夹点，向上拉伸5，即输入0，5，或者将鼠标移
6、向要拉伸的方向并直接输入5。拉伸结果如图8-7所示。,图8-6确定夹点,图8-7拉伸结果,3拉伸矩形,使用 EXTRUDE 命令，通过拉伸选定的对象的公共轮廓创建实体和曲面，如果拉伸闭合对象，则生成的对象为实体，如果拉伸开放对象，则生成的对象为曲面。 (1)拉伸外侧的矩形。 命令：Extrude 可以在输入60时，输入D、P或者T，分别改变拉伸的方向、路径和倾斜角，本例中不需要改变这些参数，所以直接输入高度60，按键盘回车键结束。 (2)拉伸内侧的矩形。 (3)把视图转换为“主视图”，转换以后的结果如图8-8所示。 (4) 平移内侧实体 从主视图中可以看出：内侧实体没有位于外侧实体的中心，使用
7、Move命令把由内侧矩形生成的实体向上平移5，结果如图8-9所示。,图8-8 转换主视图,图8-9平移内侧实体,4旋转矩形实体,(1) 转换视图 把视图转换为“西南等轴侧视图”。单击下拉菜单栏中的“视图”选项，调出”视图”下拉菜单，选择其中“三维视图”选项，然后在“三维视图”的子菜单中选择“西南等轴测视图”选项。结果如图8-10所示。 (2)把实体绕x轴旋转90度，旋转结果如图8-11所示。 命令：Rotate3D,图8-10 转换视图,图8-11旋转实体,5布尔运算,(1)求实体的差集。 有四种方法执行该操作：在工具栏中选择“建模”按钮；在菜单中选择“修改(M) ”，子菜单中选择“实体编辑(
8、N)”，在下一层子菜单中选择“差集(S)”；从“三维制作”面板中直接选择“差集”；在命令条目中直接输入“subtract”命令并按按键盘回车键。读者可以根据自己的习惯选择其中任何一种进行操作。 (2)对实体作消隐处理 创建图形的三维视图时，AutoCAD将在当前视口中生成线框显示，此时可以看见所有的直线，包括被其他对象遮盖的直线，而消隐(Hide)命令可以从屏幕上消除这些隐藏线；在查看或打印线框图时，复杂图形往往会显得十分混乱，以至于无法表达正确的信息，使用消隐 (Hide)命令隐藏实际上被前景对象遮掩的背景对象，将使图形的显示更加筒洁，设计者更容易进行下一步的操作。,消隐的具体操作：,单击菜
9、单栏中的“视图”，在下拉菜单中选择“消隐”，或者直接在命令行中输入“hide”，并按键盘回车键。消隐效果如图8-12所示。,图8-12 消隐效果,8.2.3绘制出油孔和油针孔,1绘制轮廓线 (1)把视图转换为“俯视图”。 (2)绘制矩形。 (3)绘制圆形。 (4)采用相同的方式绘制半径为4的圆。结果如图8-13所示。 命令: _circle 指定圆的圆心或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):（鼠标捕捉上面画好的圆的圆心） 指定圆的半径或 直径(D)：4。,图8-13绘制矩形和圆,(5)修剪矩形和圆。 命令：Trim 结果如图8-14所示。 (6)编辑圆弧和直线。 利用Pedi
10、t命令编辑圆弧和直线，其作用是把矩形边和半圆弧转化为闭合的多段线对象，这样就可以被拉伸成为三维实体。 命令：Pedit,图8-14修剪效果,1绘制轮廓线,2布尔运算,(1)把闭合多段线和圆拉伸为实体。 命令：extrude 可以在输入20时，输入D、P或者T，分别改变拉伸的方向、路径和倾斜角，本例中不需要改变这些参数，所以直接输入高度20，按键盘回车键结束。 (2)求实体的差集。 命令：Subtract (3)把视图转换为“西南等轴侧视图”，然后使用Hide命令对油孔消隐。效果如图8-15所示。,图8-15 布尔运算,3编辑油孔实体,(1)复制油孔实体 将绘制好的图8-15复制一份，其中原图作
11、为出油孔，复制件作为油针孔。 (2)旋转出油孔实体。 使用3DRotate命令旋转实体的方法有四种： A、在工具栏中选择“建模”按钮； B、菜单中选择“修改(M) ”，在“修改”子菜单中选择“三维操作”，在下一级子菜单中单击“三维旋转(R) ”； C、在“三维制作”面板中单击“三维旋转”； D、直接在命令提示下，输入 3drotate。,3编辑油孔实体,将复制好的两个实体中作为出油孔的一个实体绕Y轴旋转-90。旋转结果如图8-17（A）所示。 (3) 旋转油针孔实体 采用相同的方式把油针孔绕Y轴旋转-45，旋转结果如图8-17（B）所示。,图8-17 旋转油孔,4组合油孔和箱体凸台,(1)确定
12、组合链接点，组合油孔和斜凸台时，使油针孔的顶点3和斜凸台的顶点1重合，使出油孔的中点4和斜凸台的中点2重合，如图8-18所示。 (2)关闭正交功能，利用“端点”和“中点”捕捉功能拾取各链接点，使用“平移”工具完成油孔和斜凸台的初步组合，平移后结果如图8-19所示。,图8-18确定组台链接点 图 8-19组合效果,(3)调整用户坐标系,在菜单中的“工具(T)”下选取“新建 UCS(W)”子菜单中的“世界(W)”选项、利用工具栏中UCS按钮或者直接在命令条目输入UCS并回车，调整用户坐标系。 UCS可以重新定位和旋转用户坐标系，以便于使用坐标输入、栅格显示、栅格捕捉、正交模式和其他图形工具。 CA
13、D有两个坐标系：一个是被称为世界坐标系 (WCS) 的固定坐标系，一个是被称为用户坐标系 (UCS) 的可移动坐标系。默认情况下，这两个坐标系在新图形中是重合的。通常在二维视图中，WCS 的 X 轴水平，Y 轴垂直。WCS 的原点为 X 轴和 Y 轴的交点 (0,0)。图形文件中的所有对象均由其 WCS 坐标定义。但是，使用可移动的 UCS 创建和编辑对象通常更方便。,(3)调整用户坐标系,命令：UCS 当前 UCS 名称: *俯视* 指定 UCS 的原点或 面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA) ：x， 指定绕X轴的旋转角度：。
14、 调整前坐标情况如图8-20所示，调整后情况如图8-21所示。,图8-20 调整用户坐标系前 图8-21 调整用户坐标系后,(4)打开正交功能，把油针孔沿着Y轴平移28.28。,命令: 命令:MOVE 选择对象:（选择油针孔）找到 1 个 选择对象: 指定基点或 位移(D) : （在油针孔拾取任意一点） 指定第二个点或 :0，28.28 为了让上面的操作顺利进行，坐标系必须旋转正确，如果不能正常操作，请重新使用UCS命令设置用户坐标。移动结果如图8-22所示。,图8-22移动油针孔,5切割出油孔和油针孔,(1)把视图转换为“东北等轴侧视图”，如图8-23，用窗口放大工具把油孔放大。 (2) 剖
15、切出油孔。 有三种方法执行用平面或曲面剖切实体操作： 在菜单中选择“修改(M) ”，子菜单中选择“三维操作”，在下一层子菜单中选择“剖切(S)”； 从“三维制作”面板中直接选择“剖切”； 在命令提示下直接输入“slice”命令并按按键盘回车键。,图8-23 转换视图结果,5切割出油孔和油针孔,(2) 剖切出油孔 切割效果如图8-24（A）所示。 (3)切割油针孔。 切割效果如图8-24（B）所示。,图8-24切割油孔,6布尔运算,(1)求实体的并集。 使用Union命令，方法与差集（subtract）基本相同，选择集可包含位于任意多个不同平面中的面域或实体。这些选择集分成单独连接的子集。实体组
16、合在第一个子集中。第一个选定的面域和所有后续共面面域组合在第二个子集中。下一个不与第一个面域共面的面域以及所有后续共面面域组合在第三个子集中，依此类推，直到所有面域都属于某个子集。得到的复合实体包括所有选定实体所封闭的空间。得到的复合面域包括子集中所有面域所封闭的面积。 命令：Union,6布尔运算,(2)把视图调整为“西南等轴侧视图”，结果如图8-26所示；消隐后如图8-20所示。,图8-25 转换视图 图8-26 消隐效果图,8.3 轴承座的制作,1.绘制矩形 (1)把视图转换为“俯视图”。 (2)使用Rectang命令绘制两个矩形，尺寸分别为：300110，24050，结果如图8-27所示。 2移动矩形与圆角矩形 (1)打开正交功能，移动小矩形，把该矩形向水平右平移30，垂直向上平移30。 (2)使用Fillet命令制作大矩形四个顶点的过渡圆角，圆角半径为25。 移动并圆角后的结果如图8-28所
