三维实体建模详解

三维实体建模三维实体建模的方法主要有以下几种方式如：三维线架建模、叠加法建模、混合建模法等。

在三维实体建模中，具体运用何种建模法，应根据模型的具体情况而定。

●三维线架法建模：三维线架建模法是指在空间各坐标平面内绘制相应的平面图，由这些平面图图形搭建起空间的三维线架图。

然后，用生成三维实体的命令，创建三维实体模型。

●叠加建模法：叠加法建模是指在创建的基本实体的基础上，通过加、减实体进行实体模型的创建。

●混合法建模：混合法是综合以上的建模方法。

【实训任务1】运用“线架结构建模法”绘制如图1所示的支架三维实体模型。

图1 支架三维实体模型●应用线架结构建模方法创建三维模型的操作步骤：在前视平面上绘制草图（1）在前视平面中绘制平面图形。

单击【视图】工具栏上的【前视】工具按钮，将【前视平面】设置为当前的绘图面。

绘制如图1-1所示的图形，并将图形2、5生成【面域】。

在前视平面上，绘制6个独立的图形，其中：二个同心圆（3、4）：其中心高度为50，圆直径大小分别为“70”和“38”（将生成圆筒造型）；二个矩形（1、5）：下面的矩形其大小为：70 ×5（该矩形将生成支架底坐标底部的通槽）。

上面的矩形大小为：图1-2 在前视平面绘制平面图8 × 48（该矩形将生成上面的“开口通槽”）。

草图（2）：用于创建圆筒两端的支撑。

长度为70，高度为35，垂直高度为50，其圆弧半径比R35略小一点。

直线（6）：该直线用于定位直径分别为26和16的圆。

直线的长度为85，垂直高度为90。

在左视平面上绘制草图（2）在左视平面上绘制草图。

单击【视图】工具栏上的【左视】工具按钮，将【左视平面】设置为当前的绘图面。

绘制如图1-3所示的图形，并将各图其生成【面域】。

在左视平面上绘制4个独立的图形。

其中：底座草图（7）：如图中“红色”图形所示。

坚固座草图（8）：宽度为40，顶端圆弧半径为R20，圆弧中心高度为90。

两个同心圆（9、10）：用于创建紧固座图1-3 在左视平面上绘制草图两端的沉孔造型。

在轴测视图中：（3）将两同心孔（9、10）与直线（6）两端对齐。

如图1-4所示。

单击【视图】工具栏上的【西南轴测】工具按钮，将【左视】转换到【西南等轴】测视图。

选择两个同心圆，利用【M】（移动）命令，将同心圆的圆心捕捉至直线的左端点处。

然后，选择直径为Φ26的圆复制到直线的右端点处。

结果如图1-4所示。

图1-4 移动和复制圆创建支架实体模型体各图形编号示意图如图1-5所示。

●创建支架底座和固定架实体。

（4）选择对象7，将其拉伸长度为85；选择对象8，将其拉伸长度为42.5。

拉伸后的实体如图1-6所示。

图1-5 各图形编号示意图图1-6 拉伸生成实体图1-7 镜像与合并实体（5）转换至前视平面，将生成的实体镜像。

然后，合并实体，结果如图1-7所示。

●创建圆筒与支撑实体（6）选择对象2，拉伸长度为30，然后，在俯视平面内镜像至另一侧，如图1-8所示。

图1-8 拉伸生成支撑实体图1-9 创建圆筒实体（7）选择对象3、4，将其拉伸长度为40，如图1-9所示。

（8）转换至俯视图。

将生成的圆筒（）实体中的3个实体镜像至另一侧，如图1-10所示。

图1-10 镜像拉伸的实体图1-11 合并对象2、3、7、8 （9）合并实体。

选择对象2、3、7、8生成的实体，将其合并，结果如图1-11所示。

（10）拉伸对象1，其拉伸长度为30；拉伸对象10，其拉伸长度为85；分别拉伸对象9，拉伸长度为8，并注意拉伸的方向应朝向实体内侧。

结果如图1-12所示。

图1-12 拉伸对象1、9、10 图1-13 创建实体模型（11）镜像对象1至另一侧。

（12）实体求差，完成实体模型的创建，如图1-13所示。

创建两侧的键槽孔造型（13）将视图转换至俯视图。

以俯视图为绘制草图平面，绘制如图1-14所示。

图1-14 绘制键槽平面图图1-15 在前视图中的显示（14）再将视图转换至前视图。

绘制的键槽图形现底座顶面距离为10，现需将绘制的键槽向上移动10，将绘制的图形移动至底座的顶面。

（15）将视图转换至轴测视图。

选择绘制的键槽平面图向下拉伸高度为20，如图1-16所示。

（16）用布尔差集运算将拉伸后的实体减去，生成键槽孔造型如图1-17所示。

图1-17 完成支架实体模型图1-18 在俯视图中标注尺寸三维尺寸标注对模型进行三维尺寸标注，需要用【UCS】（用户坐标系）在不同的坐标平面进行坐标原点的设置来进行尺寸的标注，具体三维的尺寸标注如下。

（17）在前视图中标注尺寸。

将视图转换至前视平面，标注尺寸如图1-18所示。

（18）再将视图转换至轴测视图。

在西南轴测视图中将各尺寸移动至所需的位置如图1-19所示。

图1-18 在前视平面中标注尺寸图1-19 移动尺寸至所需的位置（19）将视图转换至俯视平面。

在俯视面上标注尺寸如图1-20所示。

图1-20 在俯视平面上标注尺寸（21）将视图再转换至轴测视图。

然后，将尺寸移动至合适的位置上，如图1-21所示。

图1-21 移动尺寸至所需的位置（22）将视图转换至左视图。

在左视平面上标注尺寸如图1-22所示。

图1-22 在左视图上标注尺寸图1-23 完成三维尺寸标注（23）将视图转换至轴测视图。

移动尺寸至所需的位置上，完成三维尺寸的标注。

注意：以上尺寸标注是采用在不同的视图平面上标注尺寸，然后，在轴测视图上移动尺寸的尺寸标注方法。

也可运用建立用户坐标的方法进行三维尺寸的标注。

【实训任务2】运用“叠加法”创建固定座零件模型。

固定座实体模型如图2所示。

图2- 固定座立体模型应用叠加法创建三维固定座模型的操作步骤：（1）在左视平面绘制草图1。

在命令行输入：PL（多段线命令），回车；绘制如图2-1所示的草图1。

图2-1 绘制草图1 图2-2 创建拉伸基本实体提示：草图1用【多段线】绘制后，图形闭合可直接进行【拉伸】命令生成立体。

如果采用一般的线段绘制闭合的草图1，则必须先创建【面域】或者应用【编辑多段线】（PE）线命令将一般线段转换合并为【多段线】后，才能应用【拉伸】命令使其生成立体。

（2）【拉伸】草图1生成基本实体。

在命令行输入：EXT（拉伸），回车；选择草图1后按回车，在命令行输入：50（拉伸值），回车，创建的基本拉伸实体如图2-2所示。

（4）建立【用户坐标系】。

在命令行输入：UCS（用户坐标系），回车；再输入：N（新建），回车；再输入：3（3点确定原点），回车。

鼠标在基本实体底部的左上角点单击，以该点作为坐标原点（O点）。

然后，鼠标右移动捕捉基本实体底部的右下角点（B点），接着移动鼠标至右上角点（C点），设置的用户坐标系如图2-3所示。

图2-3 建立用户坐标系图2-4绘制草图2（5）绘制草图2。

按【F8】打开【正交】功能，绘制的草图2如图2-4所示，并创建面域。

（6）【拉伸】创建左边的支耳造型。

在命令行输入：EXT ，按回车键；选择草图2，接着在命令行输入：10（拉伸高度），按回车键，创建的支耳实体造型如图2-5所示。

图2-5 拉伸创建支耳实体图2-6镜像实体（7）【求差】生成支耳的孔造型。

在命令行输入：SU（差集运算），回车；先选择R10的实体，回车后再选择圆柱体，再次按回车键完成差集运算，创建孔造型。

（8）【镜像】支耳实体。

在命令行输入：MI（镜像），回车；选择支耳实体后，再按回车键。

用鼠标捕捉基本实体底部上下两条边线的中间点，以此作为镜像轴线，将支耳镜像至右边，结果如图2-6所示。

（9）【求和】运算将两支耳与拉伸实体成为整体。

在命令行输入：UNI（并集运算），回车；选择所有的实体后，再按回车键，完成求和运算。

（10）重新建立【用户坐标系】。

在命令行输入：UCS ，回车；再输入：N，回车；再输入：3，回车。

用前述的方法，将坐标原点设置到如图2-7所示的位置。

图2-7 设置用户坐标系图2-8 绘制草图3（11）绘制草图3。

在命令行输入：C（圆命令），回车后，绘制两个直径分别为“ø30”和“ø20”的同心圆，然后，修改直径为“ø30”的圆，绘制的草图3如图2-8所示。

（12）拉伸草图3生成实体。

在命令行输入：EXT，回车；选择草图3中的二个图形，输入：-40（即向下拉伸），回车后创建的二个实体如图2-9所示。

图2-9 拉伸创建二个实体图2-10 创建中间圆柱体与孔造型（12）先求和后求差。

在命令行输入：UNI，回车后，选择前面合并的实体和直径“ø30”生成的实体，回车完成求和运算。

在命令行输入：SU，回车；选择前面合并的实体，回车后，再选择“ø20”生成的圆柱体，再回车完成求差运算，结果如图2-10所示。

（13）绘制草图4。

在顶部绘制一个20×30矩形，然后，再创建成面域，如图2-11所示。

图2-11 绘制草图4 图2-12 创建拉伸实体（14）向下拉伸求差创建一个缺口。

在命令行输入：EXT。

回车；选择草图4，回车；输入：-5，回车后向下创建一个实体，如图2-12所示。

（15）求差创建缺口。

在命令行输入：SU，回车，先选择全并实体，回车后再选择拉伸实体，回车后，完成固定座零件圆柱体与孔造型，如图2-13所示。

图2-13创建圆柱与孔造型图2-14 绘制草图5（16）绘制草图5。

重新建立用户坐标系。

然后，用【多段线】绘制如图2-14所示的草图5。

（17）镜像草图5。

将草图5镜像右边。

（18）向上拉伸20，求差创建前端斜角造型，完成的固定座零件实体模型如图2-15所示。

图2-15 完成固定座实体模型三维尺寸标注在标注三维模型尺寸时，可按照高度上的层次进行标注，在标注尺寸前，应先建立用户坐标系，然后，再进行标注。

标注的尺寸的位置应力求位置合适，适于查看不要遗漏。

（19）建立用户坐标系，标注最底层的线性尺寸5、10、30、40、70如图2-16所示。

图2-16 标注最底层尺寸图2-17 标注直径与半径尺寸（20）重新建立用户坐标系，标注支耳上的直径与半径尺寸ø10、R10如图2-17所示。

（21）重新建立用户坐标系，标注缺口层上的13、ø20、ø30尺寸如图2-18所示。

图2-18 标注直径尺寸图2-19 标注顶层的尺寸10、50（22）重新建立用户坐标系，标注顶层上的尺寸10、50如图2-19所示。

（23）重新建立用户坐标系，标注（左视平面上的）高度尺寸10、40如图2-20所示。

图2-20 标注高度尺寸10、40 图2-21 标注高度尺寸5（24）重新建立用户坐标系，标注高度尺寸5，如图2-21所示。

（25）至此，尺寸标注结束，固定座立体模型与尺寸标注结果如图2-22所示。

图2-22 固定座模型（26）保存文件。

【实训任务3】根据给出的立体模型图创建该立体模型并标注尺寸，模型图如图3所示。