第九章 組合體三維實(shí)體造型

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院教 案 首 頁  課程名稱機(jī)械制圖與AutoCAD課時(shí)3主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容時(shí)間分配第九章 組合體的三維實(shí)體造型§91 三維實(shí)體的編輯和布爾運(yùn)算1、三維實(shí)體的編輯命令 2、三維實(shí)體的布爾運(yùn)算§92 組合體的三維實(shí)體造型1、三維實(shí)體造型的方法和步驟  45分鐘45分鐘45分鐘 教學(xué)目的要求學(xué)生掌握三維實(shí)體造型的方法和步驟教學(xué)重點(diǎn)布爾操作和三維實(shí)體造型的方法和步驟教學(xué)難點(diǎn)三維編輯命令的應(yīng)用教學(xué)方法使用教具講授法 多媒體教學(xué)擬留作業(yè)授課總結(jié)      第九章 組合

2、體的三維實(shí)體造型本章重點(diǎn)：三維實(shí)體編輯命令、本章難點(diǎn)：實(shí)體剖切、倒角，圓角命令本章要求：能熟練運(yùn)用各種命令，做出符合要求的三維實(shí)體造型四、本章內(nèi)容：§91三維實(shí)體的編輯和布爾運(yùn)算；實(shí)體模型具有線框模型和表面模型所沒有的體的特征，其內(nèi)部是實(shí)心的，所以用戶可以對它進(jìn)行各種編輯操作，如穿孔、切割、倒角和布爾運(yùn)算，也可以分析其質(zhì)量、體積、重心等物理特性。而且實(shí)體模型也能為一些工程應(yīng)用，如數(shù)控加工、有限元分析等提供數(shù)據(jù)。創(chuàng)建實(shí)體模型的方法歸納起來主要有兩種；一種是利用系統(tǒng)提供的基本實(shí)體創(chuàng)建對象來生成實(shí)體模型；另一種是由二維平面圖形通過拉伸旋轉(zhuǎn)等方式生成三維實(shí)體模型。前者只能創(chuàng)建一些基本實(shí)體，如

3、長方體、圓柱體、圓椎體、球體等；而后者則可以創(chuàng)建出許多形狀復(fù)雜的三維實(shí)體模型，是三維實(shí)體建模中一個(gè)非常有效的手段。對三維實(shí)體不僅可以進(jìn)行復(fù)制、刪除、移動(dòng)等操作（其操做方法與二維圖形的編輯類似，不再介紹）而且可以進(jìn)行三維陣列、三維鏡像、三維旋轉(zhuǎn)、對齊等命令。一、 三維陣列； 用于在三維空間中將實(shí)體進(jìn)行矩形或環(huán)形陣列。該命令可用于大量性通用構(gòu)件模型的陣列復(fù)制，用戶只需創(chuàng)建好一個(gè)實(shí)體，就可將該實(shí)體按一定的順序在三維空間中排列，極大地減少工作量。命令格式： 命令行：3Darray(回車) 菜單：修改三維操作三維陣列 工具欄：單擊修改工具欄上的陣列按鈕 步驟： 1)輸入命令：3Darray(回車)。2)

4、選擇矩形陣列或環(huán)形陣列。3)如果用戶選擇矩形陣列，系統(tǒng)提示輸入陣列的行數(shù)、列數(shù)、層數(shù)以及行距、列 距和層距：如果選擇環(huán)形陣列，則系統(tǒng)提示陣列環(huán)形的中心點(diǎn)坐標(biāo)、復(fù)制數(shù)目、陣列 的環(huán)繞角度。在創(chuàng)建環(huán)形陣列時(shí)，如果旋轉(zhuǎn)角度輸入為負(fù)值，則表示沿顧時(shí)針方向陣 列；輸入正值，則表示沿逆時(shí)針方向陣列。4)選擇實(shí)體對象5)回車。二、三維鏡像 命令格式： 命令行：Mirror3D(回車) 菜單欄：修改三維操作 三維鏡像 工具欄：單擊修改工具欄上的鏡像按鈕 步驟： 1)輸入命令：Mirror3D(回車)。 2)選擇對象，可選擇多個(gè)對象，選擇完后回車。 3)指定鏡像軸線上第一點(diǎn)。 4)指定鏡像軸線上第二點(diǎn)。 5)系

5、統(tǒng)提示是否刪除源對象，選擇后回車。三、三維旋轉(zhuǎn) 此命令可將實(shí)體按一定的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以滿足作圖的需要。 命令格式， 命令行：Rotate3D(回車) 菜單欄：修改三維操作三維旋轉(zhuǎn) 工具欄，單擊修改工具欄上的旋轉(zhuǎn)按鈕 步驟： 1)選擇對象后回車。 2)指定基點(diǎn)。 3)指定旋轉(zhuǎn)角度。四、下述4條編輯命令僅對具有質(zhì)量的三維實(shí)心體有效1、實(shí)體斜面倒角 在機(jī)械設(shè)計(jì)中常常對機(jī)械零件的邊緣、棱緣進(jìn)行倒角處理。實(shí)體倒角包括斜面倒角和圓弧倒角，下面先進(jìn)行實(shí)體的斜面倒角。命令格式： 命令行：Chamfer(回車) 菜單：修改倒角 工具欄：單擊修改工具欄中的倒角按扭 步驟：1)輸入命令：Chamfer(回車)，出現(xiàn)如

6、下提示：當(dāng)前倒角距離150000，距離250000(回車)。 2)選擇一條線作為等角線，等角線是實(shí)體表面形狀的邊緣線，兩個(gè)表面的交線即等角線。 3)基表面選擇。等角線所在的其中一個(gè)平面即為基表面。4)回車，AutoCAD選擇等角線所在的其中一個(gè)平面為基表面，回車即認(rèn)可。如果 要選擇另一個(gè)面為基表面，則要輸入Next。 5)說明基表面倒角尺寸即輸入斜面倒角的長度?；剀嚰唇邮苣J(rèn)值。指定另一表 面的倒角長度。 6)選擇基表面上的邊用于倒角，回車接受默認(rèn)值表示選擇基表面上的所有邊，這 些都將被按照同一尺寸進(jìn)行倒角。2、實(shí)體圓弧倒角 命令格式： 命令行：鍵入Fillet(回車) 菜單欄：修改圓角 工具

7、欄：單擊修改工具欄中的圓角按扭 步驟： 1)輸入命令：Fillet(回車)。 2)當(dāng)前模式，模式：修改，半徑：50000(回車)。 3)選擇第一個(gè)對象或多段線(P)半徑(R)修剪(T)。 4)輸入圓角半徑<50000>：回車鍵入倒角圓弧的半徑；回車接受默認(rèn)值。 5)選擇邊或鏈(C)半徑(R)L選擇要被倒角的邊。 3、實(shí)體剖切 通過定義截面，把一個(gè)實(shí)體對象切割成兩半，并對切開的部分進(jìn)行選擇性保留，從而生成新的實(shí)體。 命令格式： 命令行：Slice(回車) 菜單欄：繪圖實(shí)體剖切 工具欄：單擊實(shí)體工具欄上的剖切按鈕 步驟：1)輸入命令；Slice (回車）。 2)用鼠標(biāo)選擇要剖切的實(shí)體對

8、象。 3)重復(fù)選擇要剖切的實(shí)體對象，不再選擇時(shí)回車即可。 4)定義分割平面。 5)選擇所要保留的那一半實(shí)體，點(diǎn)擊那一半即可?；剀噭t說明兩半都要。對剖切平面選擇的幾點(diǎn)說明： 對象：對象選項(xiàng)說明定義的分割平面是二維對象，即圓、橢圓、圓弧、樣條線、多義線等。所定義的二維對象在分割實(shí)體對象之前就已經(jīng)存在。 Z軸：Z軸選項(xiàng)說明定義的分割平面是平行于XY平面且有一點(diǎn)在Z軸上的二維平面。鍵入Z后，命令行顯示為： 選擇位于XY平面內(nèi)的一點(diǎn)； 選擇Z軸一點(diǎn)。 視圖：視圖選項(xiàng)說明定義的分割平面與當(dāng)前視平面對齊。輸入V后，命令行顯示：指定一點(diǎn)即可定義分割平面的位置。 XY平面YZ平面ZX平面 XY平面YZ平面ZX平

9、面選項(xiàng)說明定義的分割平面，平行于當(dāng)前UCS中的XYYZZX平面。輸入ZY后，命令行顯示：指明一個(gè)點(diǎn)確定XY平面的位置。 3點(diǎn)：3點(diǎn)選面說明用3點(diǎn)來定義分割平面。回車接受默認(rèn)值，命令行顯示： 選定第1點(diǎn)： 選定第2點(diǎn)： 選定第3點(diǎn)： 4、實(shí)體截面 實(shí)體剖切與實(shí)體截面的區(qū)別是：實(shí)體剖切是提用分割平面將實(shí)體的對象分割成若干塊，從面生成若干個(gè)新的實(shí)體；而實(shí)體截面是利用一個(gè)剖面將實(shí)體對象剖切開，然后看面域(或無名塊)與實(shí)體對象相交截面的剖面視圖。命令格式： 命令行：Section(回車) 菜單欄：繪圖實(shí)體截面 工具欄：單擊實(shí)體工具欄上的切割按鈕 步驟： 1)輸入命令：Section(回車)。 2)選擇要

10、被剖視的實(shí)體對象。3)對象Z軸視圖XY平面YZ平面ZX平面3點(diǎn)：定義剖視平面這些選項(xiàng)的含義與Slice命令中出現(xiàn)的選項(xiàng)含義相同。 操作完畢，即生成剖面視圖，用Move命令移動(dòng)生成的新對象，以便查看.二、布爾運(yùn)算；邏輯布爾運(yùn)算，是由英國著名的數(shù)學(xué)家George Boole發(fā)明的，定義的操作方式有：與，或、非、異或。在CAD制圖過程中，我們經(jīng)常用到的就是與、或、非三項(xiàng)，即并、差、交。布爾操作就是通過實(shí)體的部分進(jìn)行重疊、連接、裁剪、編輯等手段來實(shí)現(xiàn)所期望的實(shí)體模型的操作。 1實(shí)體結(jié)合 實(shí)體結(jié)合是兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)體連接而生成一個(gè)完整的獨(dú)立實(shí)體。生成的新實(shí)體是兩個(gè)實(shí)體加上它們的公共部分組成的實(shí)體。 命令格式

11、： 命令行：Union(回車) 菜單：修改一實(shí)體編輯一并集 · 工具欄：單擊實(shí)體編輯工具欄上的并集按鈕 步驟： 1)輸入命令：Union(回車)。 2)選擇要結(jié)合的實(shí)體對象(圖中的球體)。 3)再選擇別一個(gè)實(shí)體對象(圖中的長方體)。 4)若不再選擇，回車即可。 操作結(jié)束，AutoCAD將以上兩個(gè)實(shí)體連接成為一個(gè)新的實(shí)體. 2.實(shí)體裁減實(shí)體裁減是從兩個(gè)實(shí)體中裁去其中一個(gè)與其重疊相交的部分后生成的新實(shí)體。命令格式： 命令行：Sublract(回車) 菜單欄：修改實(shí)體編輯差集 工具欄：單擊實(shí)體編輯工具欄上的差集按鈕 步驟； 1)精入命令：Subtract(回車)。 2)選擇實(shí)體和區(qū)域作為源

12、對象從中裁減。 3)選擇被裁減對象。選擇裁減對象是有順序的，Subtract命令要求先選定要從中裁減的源對象，然后再選定要被裁掉的對象。 4)回車。 操作完畢，就生成了新實(shí)體。3實(shí)體重疊； 實(shí)體重疊是兩個(gè)實(shí)體在連接后產(chǎn)生交叉重疊部分的操作，生成的新實(shí)體是它們共同擁有的那部分實(shí)體。 命令格式： 命令行：Intersect(回車) 菜單欄：修改實(shí)體編輯交集 工具欄：單擊實(shí)體編輯工具欄上的交集按鈕 步驟： 1)輸入命令：Intersect(回車)。 2)選擇實(shí)體對象 3)選擇另一個(gè)要重疊的實(shí)體對象。 4)回車。§92組合體的三維實(shí)體造型；綜合實(shí)例講解；用軸支架的二維圖形及尺寸，繪制三維圖形

13、。一、繪圖方法與步驟；1、設(shè)置繪圖界限；594×420。2、設(shè)置圖層；細(xì)點(diǎn)畫線層、截面層、實(shí)體層。 3、調(diào)出工具條：坐標(biāo)系(Ues)、視點(diǎn)(View)、實(shí)體(Solids)、實(shí)體編輯(SolidsEdilting)工具條。 4、繪制圖形二、繪制底板：設(shè)置實(shí)體層為當(dāng)前層。 選擇觀察視點(diǎn)：西南等軸測(SWlsometric)。第一步：繪制長方體。單擊圖標(biāo)提示：指定長方體的起點(diǎn)輸入：0，0，0提示：指定角點(diǎn)或立方體(C)長度(L)輸入：L提示：指定長度輸入：200提示：指定寬度輸入：120提示：指定高度輸入：25。 第二步：倒R30圓角。單擊圖標(biāo)提示：選擇第一個(gè)對象或多段線(P)半徑(R)

14、修剪(T)選擇需倒角的邊提示：輸入圓角半徑10.000輸入：30，提示：選擇邊或鏈(C)半徑(R)。第三步：在長方體的上表面繪制直徑44的圓，并拉伸其高度為25的實(shí)體 設(shè)置細(xì)點(diǎn)畫線層為當(dāng)前層啟用直線命令在長方體的上表面繪制細(xì)點(diǎn)畫線。 設(shè)置截面層為當(dāng)前層，啟用圓命令繪制直徑44的圓(過程略)。 設(shè)置實(shí)體層為當(dāng)前層，拉伸直徑44的圓周。 單擊圖標(biāo) 提示：選擇拉伸對象選擇兩直徑44的圓提示：指定拉伸高度輸入： 25提示：指定傾斜角度0，。 第四步：實(shí)體布爾運(yùn)算一減運(yùn)算。單擊圖標(biāo)一提示：選擇被減對象、選擇長方體，并按Enter健一提示：選擇減去對象一選擇兩個(gè)直徑44圓，按Enter鍵，如圖(a)所示。 三、繪制立板 第一步：新建UCS坐標(biāo)系。單擊圖標(biāo)提示：選擇選項(xiàng)輸入：N提示：指定 原點(diǎn)或選擇選項(xiàng)：3提示：指定新原點(diǎn)指定長方體的左上角點(diǎn)在x軸正向上指定點(diǎn)指定長方體的左下角點(diǎn)提示：在Y軸正向上指定點(diǎn)指定右上角點(diǎn)。 第二步：繪制立板截面圖，并拉伸截面為實(shí)體。設(shè)置截面層為當(dāng)前層，啟用多段線命令繪制立板的后表面(過程略)。 設(shè)置實(shí)體層為當(dāng)前層拉伸截面為厚60mm的實(shí)體(輸入拉伸高度為-60) (過程第三步：減運(yùn)算：從立板中減去內(nèi)圓柱。 四、繪制肋板 第一步：設(shè)置截面層為當(dāng)前層。啟