CAD三维制图(初级入门)

连线作为旋转轴线。
平移曲面
旋转平移曲面可以将一个对象沿指定的矢量方向进 行拉伸，从而得到三维表面模型。平移曲面命令主要 有如下几种方法：
➢选择[绘图][曲面][平移曲面]菜单命令。
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。
➢在命令行中执行TABSURF命令。
平移曲面时，被拉伸的轮廓曲线可以是直线、圆弧、 圆和多段线，但指定拉伸方向的线型必须是直线和未 闭合的多段线，若拉伸向量线选取的是多段线，则拉 伸方向为两端点间的连线，拉伸的长度是所选直线或 多段线两端点之间的长度。但需注意的是，拉伸向量 线与被拉伸的对象不能位于同一平面上，否则无法进 行拉伸。
图4
执行命令过程中的各选项含义如下：
四面体：选择该选项后棱锥面底面的第四角点将自动与第一角 点重合，并出现提示信息，“指定四面体表面的顶点或 [顶面 (T)]:”，指定顶点即可创建出三棱锥。选择提示信息中的“顶面” 选项则还需指定3点来定义三棱锥的顶面。
棱：将棱锥面的顶面定义为棱，如图4所示。选择该选项后需指 定棱的两个端点，应注意指定的顺序，以避免出现自交线框。
创建三维面命令主要有如下几种调用方法：
➢选择[绘图][曲面][三维面]菜单命令。
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。
➢在命令行中执行3DFACE命令。
3DFACE 命 令 可 以 在 三 维 空 间 的 任 意 位 置 创 建 3 边 或4边的表面，并可将这些表面拼接在一起形成一个 多边的表面。如使用3DFACE命令在西南等轴测图中 绘制如图17-1所示的三维面，其命令行操作如下：
图5
创建球、上半球和下半球表面
创建球表面、上半球表面和下半球表面的方法完 全相同，都需指定中心点、球面半径和曲面的经纬 线数目。
创建球表面命令主要有如下几种调用方法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_SPHERE命令。
创建上半球表面命令主要有如下几种调用方法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_DOME命令。
图15
在执行命令过程 中，要求输入角 度时，如果角度 值为正数，则逆 时针旋转，如果 角度值为负数， 则顺时针旋转。
图16
执行REVSURF命令后，每 次只能选择一个要旋转的对象 与一个作为旋转轴的对象，要 旋转的对象可以是圆、圆弧、 直线、多段线等二维对象，但 只有直线和未闭合的多段线才 能作为旋转轴，如果选取的旋 转轴是有转折顶点的多段线， 则系统自动将多段线两端点的
图18
直纹曲面
直纹曲面命令主要有如下几种调用方法：
➢选择[绘图][曲面][直纹曲面]菜单命令。 ➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行RULESURF命令。
直纹曲面可以在指定的两条曲线和曲线、曲线和 直线、直线和直线之间生成一个网格空间曲面。如 使用RULESURF命令将如图19所示的直线与圆弧 进行直纹曲面操作，得到如图20所示的三维曲面。 其命令行操作如下：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行3DMESH命令。
3DMESH命令可以根据4点创建平面网格，在创建 过程中需要指定M方向和N方向上的网格数量，其意 义与XY平面的X轴方向和Y轴方向类似。
在M方向和N方向设置的网格数量决定了沿这两个 方向产生的直线数目，要求指定的顶点数为这两个 方向设置的数量值的乘积。如创建如图14所示的三 维网格，其命令行操作如下：
➢ 参照：将长方体表面与图形中的其他对象对齐，或 按指定的角度进行旋转。
创建棱锥表面
创建棱锥表面命令主要有如下几种调用方 法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_PYRAMID命令。
使用AI_PYRAMID命令的过程中可以选择不同的选 项来创建顶面为点、棱或面的棱锥面，如创建如图4 所示的顶面为棱的棱锥面，其命令行操作如下：
➢单击“三维动态观察器”工具栏中的 按钮。
➢在命令行中执行3DORBIT（3DO）命令。
使用三维动态观察器可以使用定点设备操作模型的 视图，能够从模型周围的任意视点直观地观察整个模 型或模型中的任何对象。
在命令行中要求
指定的圆环面的半 径是指从圆环面中 心到最外边的距离， 而不是到圆管中心 的距离，而圆管半 径是指从圆管的中 心到其最外边的距 离 ， 如 图 13 所 示 。 因此输入的圆管半 径值必须小于圆环 面 半 径 值 的 50% ， 否则无法创建出圆 环表面。
图13
在球表面、圆锥表面、圆环
表面等曲面的默认经线与纬线数
目可以进行设置，设置方法为：
选择[工具][选项]菜单命令，打
开“选项”对话框，单击“显示”
选项卡，在“显示精度”栏的
“每条多段线曲线的线段数”文
本框中输入所需的数值，然后单
击
按钮关闭对话框即可。
绘制三维网格
创建三维网格命令主要有如下几种调用方法：
课堂讲解
➢创建基本三维面 ➢创建特殊的三维曲面 ➢着色与消隐 ➢编辑三维对象
创建基本三维面
➢创建长方体表面 ➢创建棱锥表面 ➢创建楔体表面 ➢创建球、上半球和下半球
表面 ➢创建圆锥表面 ➢创建圆环表面 ➢绘制三维网格
三维表面形体是由多个三维面组成的，它与三维 实体有本质的区别。用创建曲面的方法进行三维建 模比用三维多段线进行三维建模要简单得多。
绘制与编辑三维表面模型
➢课前导读 ➢课堂讲解 ➢上机实战 ➢课后练习
课前导读
➢基础知识 ➢重点知识 ➢提高知识
基础知识
各种常用表面模型的 绘制方法、着色与消隐 处理三维对象。
重点知识
编辑三维对象的常见 操作，包括三维阵列、 三维镜像、三维旋转和 在三维空间对齐两个三 维对象的方法。
提高知识
创建特殊三维的 曲面，包括绘制多 边形网格、旋转曲 面、平移曲面、直 纹曲面和边界曲面。
图14
创建创建特殊的三维曲面
➢旋转曲面 ➢平移曲面 ➢直纹曲面 ➢边界曲面
除了基本三维面之外，AutoCAD中还提供了一些创
建特殊三维曲面的方法，可以将满足一定条件的两个 或多个二维对象转换为三维曲面，如旋转曲面、平移 曲面、直纹曲面、边界曲面等。用这类方式生成的三 维曲面，可以通过系统变量SURFTAB1和SURFTAB2 来控制在M方向和N方向生成线条的密度。 SURFTAB1和SURFTAB2的默认值均为6，这里将其 设置为20，再进行后面的各种操作，其命令行操作如 下：
➢选择[绘图][曲面][边界曲面]菜单命令。 ➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行EDGESURF命令。
要进行边界曲面的4条边界线必须首尾相连，否 则无法完成该操作。如以如图23所示图形中的4条 首尾相连的直线与圆弧作为边界进行边界曲面操作， 得到如图24所示的三维模型，其命令行长方体表面命令主要有如下几种调用 方法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_BOX命令。
如使用
AI_BOX 命 令
创建如图3所
示的长方体表 面，其命令行
图3
操作如下：
执行命令过程中的选项含义如下：
➢ 立方体：输入第一个长度后选择该选项可以创建长、 宽、高相等的立方体。
图1
执行命令过程中的“不可见”选项用于控制三维面 各边的可见性，以便建立有孔对象的正确模型。
在绘制三维面时，每一个平面最多只能有4条边（即 4个顶点），当4个顶点具有不同的Z轴坐标值时， AutoCAD将创建非平面的三维面。
为了方便用户，AutoCAD提供了常用三维面的绘制 方法，用户只需执行相应命令后，根据命令行中的提 示进行操作即可快速绘制出相应的三维面。绘制常用 三维面命令的菜单命令调用方法较为复杂，需选择[绘 图][曲面][三维曲面]菜单命令，打开如图2所示的 “三维对象”对话框，然后在左侧的列表框中选择相 应的选项或在右侧单击相应的图标，最后单击 按 钮。在后面讲解各种常用三维面的绘制方法的过程中， 将不再提及这种调用方法。
图8
图9
创建圆锥表面
创建圆锥表面命令主要有如下几种调用方法：
➢ 单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢ 在命令行中执行AI_CONE命令。
如使用AI_CONE命令创建如图10所示的圆锥面， 其命令行操作如下：
图10
在指定
圆锥面顶 面的半径 时，如果 输入一个 正数，将 创建出圆 锥台，如 将顶面半 径设为8 时的效果 如 图 11 所 示。
图11
创建圆环表面
创建圆环表面命令主要有如下几种调用方法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_TORUS命令。
AI_TORUS 命令可以创 建与当前 UCS的XY平 面平行的圆 环状多边形 网格。如创 建 如 图 12 所 示的圆环表 面，其命令 行操作如下：
图12
➢通过对话框指定观察视点
顶面：将棱锥的顶面定义为平面。选择该选项后还需指定顶面的 4个角点，指定时应注意顺序，否则将创建出自交的多边形网格。
创建楔体表面
创建楔体表面命令主要有如下几种调用方 法：
➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行AI_WEDGE命令。
楔体表面的创建方法与长方体的创建方法相似。如使用 AI_WEDGE命令创建如图17-5所示的楔体表面，其命令行操作 如下：
旋转曲面
旋转曲面可以用形体截面的外轮廓线围绕 某一指定的轴旋转一定角度，从而生成网格 曲面。旋转曲面命令主要有如下几种调用方 法：
➢选择[绘图][曲面][旋转曲面]菜单命令。 ➢单击“曲面”工具栏中的 按钮。 ➢在命令行中执行REVSURF命令。
通过REVSURF命令创建曲面时，选择的旋转轴线 与要旋转的对象必须在同一平面上，否则该命令无 法执行。如使用旋转曲面功能将如图15所示图形中 右侧的多段线绕左侧的直线进行旋转，创建出如图 16所示的空心轴，其命令行操作如下：