实验四三维绘图技术与实体造型.docx
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实验四三维绘图技术与实体造型
实验四三维绘图技术与实体造型
一、实验目的与要求
(1)学习观察三维模型的方法。
(2)掌握基本三维实体绘图命令及编辑命令的使用方法。
(3)正确使用UCS创建三维实体模型。
(4)了解由三维实体模型自动生成二维工程视图的方法与技巧。
二、实验示例
【实例1】绘制图4-1所示的支承座实体模型(叠加组合体模型)。
图4-1支承座
如图4-1所示,该零件可分解为底板、支承板、两正交空心圆柱和肋板四个基本形体。
具体绘图步骤如下:
(1)使用LAYER命令(对应“特性”工具栏中的“图层”工具),创建2个新的图层,其中0层用于绘制底板和支承板、1层用于绘制水平空心圆柱和垂直空心圆柱,2层用于绘制肋板,设0层为当前层,各层的颜色自定。
使用TOOLBAR命令(“视图/工具栏”菜单),打开“实体”、“实体编辑”、“着色”和“视图”工具栏。
(2)绘制底板
命令:
_box(点击“实体”工具栏中的“长方体”工具)
指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:
(按回车键,即取原点为第一角点)
指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:
200,200(长方体底面对角点X、Y坐标)
指定高度:
30(长方体的高)
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“东南轴测图工具”)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_seiso正在重生成模型。
命令:
_cylinder(点击“实体”工具栏中的“圆柱体”工具)
当前线框密度:
ISOLINES=4
指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:
30,30(圆柱底面圆心坐标)
指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:
20(圆柱半径)
指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:
30(圆柱高度)
命令:
_copy(点击“编辑”工具栏中的“复制对象”工具)
选择对象:
找到1个(选择刚才绘制的圆柱)
选择对象:
(按回车键)
指定基点或位移,或者[重复(M)]:
(任取一点)
指定位移的第二点或<用第一点作位移>:
@0,140(两圆柱圆心的相对坐标)
图4-1-1 绘制底板
命令:
_subtract(点击“实体编辑”工具栏中的“差集”工具)
选择要从中删除的实体或面域..
选择对象:
(选取长方体)
找到1个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
选择要删除的实体或面域..
选择对象:
(选取圆柱)
找到1个
选择对象:
(选取另一个圆柱)
找到1个,总计2个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
命令:
_fillet(点击“编辑”工具栏中的“圆角”工具)
当前模式:
模式=修剪,半径=10.0000
选择第一个对象或[多段线(P)/半径(R)/修剪(T)]:
(选取长方体上要圆角的边)
输入圆角半径<10.0000>:
30(输入圆角半径)
选择边或[链(C)/半径(R)]:
(选取长方体上要圆角的另一条边)
选择边或[链(C)/半径(R)]:
(按回车键结束对象选择)
选定圆角的2个边。
命令:
_shademode(点击“着色”工具栏中的“体着色”工具)
当前模式:
三维线框
输入选项[二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)]<三维线框>:
_g(如图4-1-1所示)
(3)绘制支承板
命令:
_shademode(点击“着色”工具栏中的“三维线框”工具)
当前模式:
体着色
输入选项[二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)]<体着色>:
_3
命令:
_ucs(点击“标准”工具栏中“UCS”工具条的“三点UCS”工具)
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)]<世界>:
_3
指定新原点<0,0,0>:
(捕捉作底板右端面底边中点P1,如图4-1-2)
在正X轴范围上指定点<201.0000,100.0000,0.0000>:
(捕捉中点P2)
在UCSXY平面的正Y轴范围上指定点<200.0000,101.0000,0.0000>:
(捕捉端点P3点)
图4-1-2 绘制支承板的端面
命令:
_circle(点击“绘图”工具栏中的“圆”工具)
指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
120,0
指定圆的半径或[直径(D)]:
50
命令:
_line(点击“绘图”工具栏中的“直线”工具)
指定第一点:
(捕捉端点P4点)
指定下一点或[放弃(U)]:
(捕捉到圆的切点P5点)
指定下一点或[放弃(U)]:
命令:
_line(同理画直线P6P7)
命令:
_trim(点击“编辑”工具栏中的“修剪”工具)
视图与UCS不平行。
命令的结果可能不明显。
当前设置:
投影=UCS边=延伸
选择剪切边...
选择对象:
(选取直线P4P5)
找到1个
选择对象:
(选取直线P4P5)
找到1个,总计2个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
选择要修剪的对象或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
(选取要被修剪圆弧)
选择要修剪的对象或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
命令:
_line
指定第一点:
(捕捉端点P4)
指定下一点或[放弃(U)]:
(捕捉端点P5)
指定下一点或[放弃(U)]:
命令:
_region(点击“绘图”工具栏中的“面域”工具)
选择对象:
找到1个(分别选取三条直线和圆弧组成一个面域)
选择对象:
找到1个,总计2个
选择对象:
找到1个,总计3个
选择对象:
找到1个,总计4个
选择对象:
已提取1个环。
已创建1个面域。
命令:
_extrude(点击“实体”工具栏中的“拉伸”工具)
当前线框密度:
ISOLINES=4
选择对象:
(选取刚创建的面域)
找到1个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
指定拉伸高度或[路径(P)]:
30
指定拉伸的倾斜角度<0>:
(4)绘制两垂直相交的空心圆柱
命令:
'_layer(设置1层为当前层)
命令:
_cylinder(点击“实体”工具栏中的“圆柱”工具,画水平大圆柱)
当前线框密度:
ISOLINES=4
指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:
120,0,-20
指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:
50
指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:
170
命令:
_cylinder(点击“实体”工具栏中的“圆柱”工具,画水平穿孔圆柱)
当前线框密度:
ISOLINES=4
指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:
120,0,-20
指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:
35
指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:
170
命令:
_ucs(点击“标准”工具栏中的“UCS”随位工具条中的“Y轴旋转UCS”工具,设置用户坐标系如图4-1-3所示)
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(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?
/世界(W)]<世界>:
_y
指定绕Y轴的旋转角度<90>:
(按回车键,即指定绕Y轴的旋转角度为90度)
命令:
_cylinder(点击“实体”工具栏中的“圆柱”工具,画垂直大圆柱)
当前线框密度:
ISOLINES=4
指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:
-65,0,190
指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:
30
指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:
-70
图4-1-3设置绘制垂直圆柱的用户坐标系
命令:
_cylinder(点击“实体”工具栏中的“圆柱”工具,画垂直穿孔圆柱)
当前线框密度:
ISOLINES=4
指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:
-65,0,190
指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:
20
指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:
-70
命令:
_union(点击“实体编辑”工具栏中的“并集”工具)
选择对象:
(选取水平大圆柱)
找到1个
选择对象:
(选取垂直大圆柱)
找到1个,总计2个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
命令:
_subtract(点击“实体编辑”工具栏中的“差集”工具)
选择要从中删除的实体或面域..
选择对象:
L(选取两正交的圆柱,即刚才做并运算的实体)
找到1个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
选择要删除的实体或面域..
选择对象:
(选取水平穿孔圆柱,即水平小圆柱)
找到1个
选择对象:
(选取垂直穿孔圆柱,即垂直小圆柱)
找到1个,总计2个
选择对象:
(按回车键,结束对象选择)
命令:
_shademode(点击“着色”工具栏中的“体着色”工具)
当前模式:
三维线框
输入选项[二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)]<三维线框>:
_g
(5)绘制肋板
命令:
'_layer(关闭1层,并设置2层为当前层)
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“西南等轴视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_swiso正在重生成模型。
命令:
_shademode(点击“着色”工具栏中的“三维线框”工具)
当前模式:
体着色
输入选项[二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)]<体着色>:
_3
命令:
_ucs(点击“标准”工具栏的“UCS”随位工具条中的“三点UCS”工具)
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(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?
/世界(W)]<世界>:
_3
指定新原点<0,0,0>:
(如图4-1-4所示,捕捉左端面支承板底边中点M1)
在正X轴范围上指定点<-29.0000,0.0000,30.0000>:
(捕捉端点M2)
在UCSXY平面的正Y轴范围上指定点<-29.0000,0.0000,30.0000>:
(捕捉支承板左端面圆弧中点M3)
命令:
'_layer(关闭0层)
命令:
_circle
指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
0,90
指定圆的半径或[直径(D)]<50.0000>:
50
命令:
_line
指定第一点:
15,0
指定下一点或[放弃(U)]:
(鼠标向上移动,捕捉垂直虚线与圆交点)
指定下一点或[放弃(U)]:
图4-1-4 设置绘制肋板的用户坐标系
命令:
_line
指定第一点:
-15,0
指定下一点或[放弃(U)]:
(鼠标向上移动,捕捉垂直虚线与圆交点)
指定下一点或[放弃(U)]:
命令:
_trim(以这两条直线为剪切边,修剪多作的圆弧线,结果如图4-1-5)
视图与UCS不平行。
命令的结果可能不明显。
当前设置:
投影=UCS边=延伸
选择剪切边...
选择对象:
找到1个
选择对象:
找到1个,总计2个图4-1-5肋板右端面图形
选择对象:
选择要修剪的对象或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
选择要修剪的对象或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
命令:
_line
指定第一点:
15,0
指定下一点或[放弃(U)]:
15,0
指定下一点或[放弃(U)]:
命令:
_region(点击“绘图”工具栏中的“面域”工具)
选择对象:
(选取三条直线和一段圆弧,组成一个面域)
指定对角点:
找到4个
选择对象:
已提取1个环。
已创建1个面域。
命令:
_extrude(点击“实体”工具栏中的“拉伸”工具)
当前线框密度:
ISOLINES=4
选择对象:
(选取刚创建的面域)
找到1个
选择对象:
指定拉伸高度或[路径(P)]:
115
指定拉伸的倾斜角度<0>:
(按回车键)
命令:
'_layer(打开0层)
命令:
_ucs(点击“三点UCS”工具)
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(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?
/世界(W)]<世界>:
_3
指定新原点<0,0,0>:
(如图4-1-6所示,捕捉端点N1)
在正X轴范围上指定点<16.0000,0.0000,115.0000>:
(捕捉端点N2)
在UCSXY平面的正Y轴范围上指定点<15.0000,1.0000,115.0000>:
(捕捉端点N3)
图4-1-6设置绘制肋板的用户坐标系
命令:
_wedge(点击“实体”工具栏中的“楔体”工具)
指定楔体的第一个角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:
(捕捉端点N3)
指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:
.x
于(捕捉端点N4)
(需要YZ):
(捕捉端点N1)
指定高度:
30
命令:
_union(将拉伸体和楔体合并为肋板)
选择对象:
all
找到5个,总计5个
选择对象:
【实例2】如图4-1所示,由实例1创建的支承座实体模型生成三视图。
假设经“并运算”后的支承座实体模型是在0层,1、2层没有任何图形实体。
由实体模型生成三视图的参考步骤如下:
(1)点击“布局1”标签,将会出现“页面设置-布局1”对话框,在“布局设置”选项卡的“图纸尺寸”下拉列表框中选择“ISOA3(420.00×297.00毫米)”选项,其它各项采用缺省方式,单击“确定”按钮。
用ERASE命令删除在图纸空间自动生成的视口(选择对象时应选择视口的边框),删除后图纸空间无任何实体对象。
(2)在图纸空间创建4个浮动视口。
命令:
-vports
指定视口的角点或[开(ON)/关(OFF)/布满(F)/消隐出图(H)/锁定(L)/对象(O)/多边形(P)/恢复(R)/2/3/4]<布满>:
4
指定第一个角点或[布满(F)]<布满>:
f
正在重生成模型。
(3)改变视点方向,生成所需的三视图。
命令:
_.MSPACE(双击左上角浮动视口,转向浮动模型空间)
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“主视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_front
正在重生成模型。
命令:
_-view(单击左下角浮动视口,点击“视图”工具栏中的“俯视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_top
正在重生成模型。
命令:
_-view(单击右上角浮动视口,点击“视图”工具栏中的“左视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_left
正在重生成模型。
(4)设置各视口的绘图比例,并对齐各视图,作图结果如图4-2-1所示。
命令:
mvsetup
输入选项[对齐(A)/创建(C)/缩放视口(S)/选项(O)/标题栏(T)/放弃(U)]:
S
选择要缩放的视口...
选择对象:
all
找到6个,已滤除2个。
选择对象:
(按回车键)
设置视口缩放比例因子。
交互(I)/<统一(U)>:
(按回车键)
设置图纸空间单位与模型空间单位的比例...
输入图纸空间单位的数目<1.0>:
1
输入模型空间单位的数目<1.0>:
2(统一采用1:
2的比例)
输入选项[对齐(A)/创建(C)/缩放视口(S)/选项(O)/标题栏(T)/放弃(U)]:
说明:
若各视口中图形的位置放置不佳,可分别在各视口中用PAN命令移动图形(最好不用MOVE命令移动模型),然后再用MVSETUP命令中的“对齐(A)”选项来对齐各视图。
图4-2-1支承座三视图视口设置
图4-1-2 “图层特性管理器”对话框
(5)提取各视图中的轮廓线。
命令:
_solprof(单击主视图浮动视口,并输入该命令)
选择对象:
(选取支承座模型)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
是否在单独的图层中显示隐藏的剖面线?
[是(Y)/否(N)]<是>:
(按回车键)
是否将剖面线投影到平面?
[是(Y)/否(N)]<是>:
(按回车键)
是否删除相切的边?
[是(Y)/否(N)]<是>:
(按回车键)
已选定一个实体。
使用LAYER命令,打开“图层特性管理器”对话框(如图4-1-2所示),可见到在该对话框中已自动创建了PH-68、PV-68两个图层,其中PV所在的层用于存放实体模型可见轮廓线在该视图中的投影,PH所在的层用于存放实体模型不可见轮廓线在该视图中的投影,为符合《国家制图标准》要求应将PH所在层的线型设为虚线。
在当前活动视口中冻结实体模型所在层,即可见主视图(若视口中设有图线请单击“着色”工具栏中的“二维线架”工具)。
同理,可提取其它视图轮廓线。
【实例3】绘制图4-3所示的挖切组合体模型。
图4-3 剖切建模
该组合体模型是由一长方体经挖切而形成的,具体作图过程如下:
命令:
_box(点击“实体”工具栏中的“长方体”工具)
指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:
指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:
140,110
指定高度:
110
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“西南等轴测视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_swiso
正在重生成模型。
命令:
_slice(点击“实体”工具栏中的“剖切”工具)
选择对象:
(选择长方体)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
指定切面上的第一个点或依照[对象(O)/Z轴(Z)/视图(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三点(3)]<三点>:
xy
指定XY平面上的点<0,0,0>:
0,0,28
在要保留的一侧指定点或[保留两侧(B)]:
b(结果如图4-3-1所示。
)
图4-3-1用XY面剖切长方体
命令:
_slice(点击“实体”工具栏中的“剖切”工具)
选择对象:
(选取上面的长方体)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
指定切面上的第一个点或依照[对象(O)/Z轴(Z)/视图(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三点(3)]<三点>:
_from(点击“捕捉自”工具)
基点:
(捕捉端点A)
<偏移>:
@28,0
指定平面上的第二个点:
_from(点击“捕捉自”工具)
基点:
(捕捉端点B)
<偏移>:
@28,0
指定平面上的第三个点:
_from(点击“捕捉自”工具)
基点:
(捕捉端点C)
<偏移>:
@-24,0
在要保留的一侧指定点或[保留两侧(B)]:
(单击点C)
命令:
_union(点击“实体编辑”工具栏中的“并集”工具)
选择对象:
(选取这两个实体)
找到2个,总计2个
选择对象:
命令:
_box(点击“实体”工具栏中的“长方体”工具)
指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:
0,27
指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:
@56,56
指定高度:
60
命令:
_subtract(点击“实体编辑”工具栏中的“差集”工具)
选择要从中删除的实体或面域..
选择对象:
(选取刚才做并运算后的实体)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
选择要删除的实体或面域..
选择对象:
(选取长方体)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“东南等轴测视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_seiso
正在重生成模型。
图4-3-2设置用户坐标系
命令:
_ucs(点击“三点UCS”工具)
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)]<世界>:
_3
指定新原点<0,0,0>:
(捕捉中点D,如图4-3-2所示)
在正X轴范围上指定点<141.0000,55.0000,0.0000>:
(捕捉端点E)
在UCSXY平面的正Y轴范围上指定点<139.0000,55.0000,0.0000>:
(捕捉中点F)
命令:
_pline(点击“绘图”工具栏中的“多段线”工具)
指定起点:
36,0
当前线宽为0.0000
指定下一点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
28,20
指定下一点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
-28,20
指定下一点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
-36,0
指定下一点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
c
命令:
_extrude(点击“实体”工具栏中的“拉伸”工具)
当前线框密度:
ISOLINES=4
选择对象:
(选取刚画的多段线)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
指定拉伸高度或[路径(P)]:
70
指定拉伸的倾斜角度<0>:
命令:
_subtract(点击“实体编辑”工具栏中的“差集”工具)
选择要从中删除的实体或面域..
选择对象:
(选取组合模型)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
选择要删除的实体或面域..
选择对象:
(选取刚画的拉伸体)
找到1个
选择对象:
(按回车键)
命令:
_-view(点击“视图”工具栏中的“西南等轴测视图”工具)
输入选项[?
/正交(O)/删除(D)/恢复(R)/保存(S)/UCS(U)/窗口(W)]:
_swiso
正在重生成模型。
【实例4】由三维实体模型生成其它视图。
在生产实际中,由于各种零件的结构不同,仅采用前面介绍的主、俯、左三个视图,往往不能将它们表达清楚,还需要采用其它表达方法,才能使
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- 关 键 词:
- 实验四 三维绘图技术与实体造型 实验 三维 绘图 技术 实体 造型