本文詳細(xì)地介紹一個(gè)泵蓋零件的三維實(shí)體建模過程。通過該建模綜合范例,讓讀者領(lǐng)悟到三維實(shí)體建模的基本思路、步驟及相關(guān)的操作技巧等。本范例要完成的泵蓋零件三維實(shí)體模型如圖1所示。 圖1 泵蓋三維實(shí)體模型 本泵蓋零件的三維建模步驟如下。 (1)新建一個(gè)圖形文件。 啟動AutoCAD 2019簡體中文版軟件后在'快速訪問'工具欄中單擊'新建'按鈕,接著通過彈出的對話框選擇軟件系統(tǒng)提供的'acadiso.dwt'圖形樣板,單擊'打開'按鈕。本例使用'三維建模'工作空間,即在'快速訪問'工具欄的'工作空間'下拉列表框中選擇'三維建模'選項(xiàng),如圖2所示。 圖2 AutoCAD 2019工作界面-“三維建?!惫ぷ骺臻g (2)繪制一條封閉的二維多段線。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'繪圖'面板中單擊'多段線'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _pline 指定起點(diǎn): 38,0↙ 當(dāng)前線寬為 0.0000 指定下一個(gè)點(diǎn)或 [圓弧(A)/半寬(H)/長度(L)/放棄(U)/寬度(W)]: @35<90↙ 指定下一點(diǎn)或 [圓弧(A)/閉合(C)/半寬(H)/長度(L)/放棄(U)/寬度(W)]: A↙ 指定圓弧的端點(diǎn)(按住 Ctrl 鍵以切換方向)或 [角度(A)/圓心(CE)/閉合(CL)/方向(D)/半寬(H)/直線(L)/半徑(R)/第二個(gè)點(diǎn)(S)/放棄(U)/寬度(W)]: @76<180↙ 指定圓弧的端點(diǎn)(按住 Ctrl 鍵以切換方向)或 [角度(A)/圓心(CE)/閉合(CL)/方向(D)/半寬(H)/直線(L)/半徑(R)/第二個(gè)點(diǎn)(S)/放棄(U)/寬度(W)]: L↙ 指定下一點(diǎn)或 [圓弧(A)/閉合(C)/半寬(H)/長度(L)/放棄(U)/寬度(W)]: @35<270↙ 指定下一點(diǎn)或 [圓弧(A)/閉合(C)/半寬(H)/長度(L)/放棄(U)/寬度(W)]: A↙ 指定圓弧的端點(diǎn)(按住 Ctrl 鍵以切換方向)或 [角度(A)/圓心(CE)/閉合(CL)/方向(D)/半寬(H)/直線(L)/半徑(R)/第二個(gè)點(diǎn)(S)/放棄(U)/寬度(W)]: 38,0↙ 指定圓弧的端點(diǎn)(按住 Ctrl 鍵以切換方向)或 [角度(A)/圓心(CE)/閉合(CL)/方向(D)/半寬(H)/直線(L)/半徑(R)/第二個(gè)點(diǎn)(S)/放棄(U)/寬度(W)]: ↙ 完成繪制的封閉二維多段線如圖3所示。 圖3 繪制封閉的二維多段線 (3)創(chuàng)建偏移多段線。 在功能區(qū)的'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'偏移'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _offset 當(dāng)前設(shè)置: 刪除源=否 圖層=源 OFFSETGAPTYPE=0 指定偏移距離或 [通過(T)/刪除(E)/圖層(L)] <通過>: 20↙ 選擇要偏移的對象,或 [退出(E)/放棄(U)] <退出>: //單擊二維多段線 指定要偏移的那一側(cè)上的點(diǎn),或 [退出(E)/多個(gè)(M)/放棄(U)] <退出>: //在二維多段線內(nèi)部區(qū)單擊 選擇要偏移的對象,或 [退出(E)/放棄(U)] <退出>:↙ 偏移結(jié)果如圖4所示。 圖4 偏移結(jié)果 (4)選擇標(biāo)準(zhǔn)視圖。 在功能區(qū)打開'視圖'選項(xiàng)卡,從'命名視圖'面板的'三維導(dǎo)航'下拉列表框中選擇'東南等軸測'視圖選項(xiàng),此時(shí)視圖顯示如圖5所示。 圖5 切換至'東南等軸測'視圖 (5)創(chuàng)建第1個(gè)拉伸實(shí)體。 在功能區(qū)中切換至'實(shí)體'選項(xiàng)卡,從'實(shí)體'面板中單擊'拉伸'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _extrude 當(dāng)前線框密度: ISOLINES=4,閉合輪廓創(chuàng)建模式 = 實(shí)體 選擇要拉伸的對象或 [模式(MO)]: _MO 閉合輪廓創(chuàng)建模式 [實(shí)體(SO)/曲面(SU)] <實(shí)體>: _SO 選擇要拉伸的對象或 [模式(MO)]: 找到 1 個(gè) //選擇最內(nèi)側(cè)的跑道形封閉圖形 選擇要拉伸的對象或 [模式(MO)]: ↙ 指定拉伸的高度或 [方向(D)/路徑(P)/傾斜角(T)/表達(dá)式(E)]: 25↙ 創(chuàng)建的第一個(gè)拉伸實(shí)體如圖6所示。 圖6 創(chuàng)建第一個(gè)拉伸實(shí)體 (6)創(chuàng)建第2個(gè)拉伸實(shí)體。 在功能區(qū)'實(shí)體'選項(xiàng)卡的'實(shí)體'面板中單擊'拉伸'按鈕,選擇最外面的二維多段線,按〈Enter〉鍵,輸入拉伸的高度為'10'并按〈Enter〉鍵確認(rèn),完成創(chuàng)建的第2個(gè)拉伸實(shí)體如圖7所示。 圖7 創(chuàng)建第2個(gè)拉伸實(shí)體 (7)并集運(yùn)算。 在功能區(qū)'實(shí)體'選項(xiàng)卡的'布爾值'面板中單擊'并集'按鈕,接著選擇第1個(gè)拉伸實(shí)體和第2個(gè)拉伸實(shí)體,然后按〈Enter〉鍵,從而將所選的兩個(gè)實(shí)體組合成一個(gè)實(shí)體對象,如圖8所示。 圖8 并集運(yùn)算的結(jié)果 (8)在XY工作平面上繪制二維圖形。 在功能區(qū)中切換到'常用'選項(xiàng)卡,從'視圖'面板的'三維導(dǎo)航'下拉列表框中選擇'俯視'視圖選項(xiàng);接著在'繪圖'面板中單擊'直線'按鈕,在繪圖區(qū)域中的適當(dāng)位置處繪制如圖9所示的二維圖形(圖中給出了圖形尺寸)。 圖9 繪制二維圖形 (9)重新切換回'東南等軸測'視圖方位。 從功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'視圖'面板的'三維導(dǎo)航'下拉列表框中選擇'東南等軸測'視圖選項(xiàng),此時(shí)模型視圖顯示如圖10所示。 圖10 '東南等軸測'視圖顯示 (10)生成面域。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'繪圖'面板中單擊'面域'按鈕,以窗口選擇方式選擇前面步驟8所創(chuàng)建的兩個(gè)閉合圖形,按〈Enter〉鍵,從而生成兩個(gè)面域。 (11)創(chuàng)建第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'建模'面板中單擊'旋轉(zhuǎn)'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _revolve 當(dāng)前線框密度: ISOLINES=4,閉合輪廓創(chuàng)建模式 = 實(shí)體 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: _MO 閉合輪廓創(chuàng)建模式 [實(shí)體(SO)/曲面(SU)] <實(shí)體>: _SO 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: 找到 1 個(gè) //單擊如圖11所示的面域 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: ↙ 指定軸起點(diǎn)或根據(jù)以下選項(xiàng)之一定義軸 [對象(O)/X/Y/Z] <對象>: //選擇12所示的端點(diǎn)1 指定軸端點(diǎn): //選擇12所示的端點(diǎn)2 指定旋轉(zhuǎn)角度或 [起點(diǎn)角度(ST)/反轉(zhuǎn)(R)/表達(dá)式(EX)] <360>: 360↙ 圖11 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象 圖12 定義旋轉(zhuǎn)軸 創(chuàng)建的第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體如圖13所示。 圖13 完成創(chuàng)建第一個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體 (12)創(chuàng)建第2個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體。 單擊'旋轉(zhuǎn)'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _revolve 當(dāng)前線框密度: ISOLINES=4,閉合輪廓創(chuàng)建模式 = 實(shí)體 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: _MO 閉合輪廓創(chuàng)建模式 [實(shí)體(SO)/曲面(SU)] <實(shí)體>: _SO 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: 找到 1 個(gè) //單擊如圖14所示的面域 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象或 [模式(MO)]: ↙ 指定軸起點(diǎn)或根據(jù)以下選項(xiàng)之一定義軸 [對象(O)/X/Y/Z] <對象>: //選擇如圖15所示的端點(diǎn)1 指定軸端點(diǎn): //選擇如圖15所示的端點(diǎn)2 指定旋轉(zhuǎn)角度或 [起點(diǎn)角度(ST)/反轉(zhuǎn)(R)/表達(dá)式(EX)] <360>:↙ 圖14 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象 圖15 定義旋轉(zhuǎn)軸 創(chuàng)建的第2個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體如圖16所示。 圖16 創(chuàng)建第2個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體 (13)進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)操作。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'三維旋轉(zhuǎn)'按鈕,選擇第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體并按〈Enter〉鍵,此時(shí)在該旋轉(zhuǎn)實(shí)體處顯示其三維旋轉(zhuǎn)小控件,將光標(biāo)移動到三維旋轉(zhuǎn)小控件的所需軸把手圈(旋轉(zhuǎn)路徑)上時(shí)將顯示表示旋轉(zhuǎn)軸的矢量線,如圖17所示,在該軸把手圈(旋轉(zhuǎn)路徑)變?yōu)辄S色時(shí)單擊它,即將旋轉(zhuǎn)約束到該軸上。 圖17 指定旋轉(zhuǎn)軸 接著移動光標(biāo)繞該軸旋轉(zhuǎn)至要求的位置單擊,或者輸入繞軸逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)角度為90°,以獲得如圖18所示的三維旋轉(zhuǎn)結(jié)果。 圖18 三維旋轉(zhuǎn)結(jié)果 (14)將第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體移動到坐標(biāo)原點(diǎn)。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'三維移動'按鈕,選擇第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體,按〈Enter〉鍵,在該旋轉(zhuǎn)實(shí)體中選擇底面圓心作為移動基點(diǎn)(如圖19所示)。 圖19 指定移動基點(diǎn) 在'指定第二個(gè)點(diǎn)或 <使用第一個(gè)點(diǎn)作為位移>:'提示下輸入第2點(diǎn)的絕對坐標(biāo)為'0,0,0',按〈Enter〉鍵,得到的三維移動結(jié)果如圖20所示。 圖20 三維移動結(jié)果 (15)將第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體復(fù)制到另一個(gè)位置處。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'復(fù)制'按鈕,接著根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _copy 選擇對象: 找到 1 個(gè) //選擇第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體 選擇對象: ↙ 當(dāng)前設(shè)置: 復(fù)制模式 = 單個(gè) 指定基點(diǎn)或 [位移(D)/模式(O)/多個(gè)(M)] <位移>: //選擇第1個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體的底面圓心,即(0,0,0) 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)] <使用第一個(gè)點(diǎn)作為位移>: 0,35,0↙ 復(fù)制結(jié)果如圖21所示。 圖21 復(fù)制結(jié)果 (16)差集操作。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'實(shí)體編輯'面板中單擊'差集'按鈕,選擇主實(shí)體模型,按〈Enter〉鍵,接著依次選擇如圖22所示的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體作為要減去的實(shí)體,按〈Enter〉鍵。 圖22 選擇要減去的實(shí)體 (17)進(jìn)行三維對齊操作。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'三維對齊'按鈕,接著根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _3dalign 選擇對象: 找到 1 個(gè) //選擇第2個(gè)旋轉(zhuǎn)實(shí)體(將用于沉孔設(shè)計(jì)的實(shí)體) 選擇對象: ↙ 指定源平面和方向 ... 指定基點(diǎn)或 [復(fù)制(C)]: //選擇如圖23所示的圓心 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [繼續(xù)(C)] <C>: //選擇如圖24所示的圓心 指定第三個(gè)點(diǎn)或 [繼續(xù)(C)] <C>:↙ 指定目標(biāo)平面和方向 ... 指定第一個(gè)目標(biāo)點(diǎn): 0,-28,0↙ 指定第二個(gè)目標(biāo)點(diǎn)或 [退出(X)] <X>: 0,-28,10↙ 指定第三個(gè)目標(biāo)點(diǎn)或 [退出(X)] <X>:↙ 圖23 三維對齊操作:指定基點(diǎn) 圖24 三維對齊操作:指定第2個(gè)點(diǎn) 三維對齊結(jié)果如圖25所示。 圖25 三維對齊結(jié)果 (18)使用復(fù)制工具將剛對齊的三維旋轉(zhuǎn)實(shí)體復(fù)制放置在其他位置處。 在功能區(qū)'常用'選項(xiàng)卡的'修改'面板中單擊'復(fù)制'按鈕,接著根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _copy 選擇對象: 找到 1 個(gè) //選擇要復(fù)制的實(shí)體對象,如圖26所示 選擇對象: ↙ 當(dāng)前設(shè)置: 復(fù)制模式 = 單個(gè) 指定基點(diǎn)或 [位移(D)/模式(O)/多個(gè)(M)] <位移>: M↙ 指定基點(diǎn)或 [位移(D)/模式(O)/多個(gè)(M)] <位移>: //選擇如圖27所示的圓心 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)] <使用第一個(gè)點(diǎn)作為位移>: 28,0,10↙ 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)/退出(E)/放棄(U)] <退出>: 28,35,10↙ 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)/退出(E)/放棄(U)] <退出>: 0,63,10↙ 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)/退出(E)/放棄(U)] <退出>: -28,35,10↙ 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)/退出(E)/放棄(U)] <退出>: -28,0,10↙ 指定第二個(gè)點(diǎn)或 [陣列(A)/退出(E)/放棄(U)] <退出>:↙ 圖26 選擇要復(fù)制的對象 圖27 指定復(fù)制基點(diǎn) 復(fù)制操作結(jié)果如圖28所示。 圖28 復(fù)制操作結(jié)果 (19)創(chuàng)建一個(gè)圓柱體。 在功能區(qū)中切換至'實(shí)體'選項(xiàng)卡,從'圖元'面板中單擊'圓柱體'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _cylinder 指定底面的中心點(diǎn)或 [三點(diǎn)(3P)/兩點(diǎn)(2P)/切點(diǎn)、切點(diǎn)、半徑(T)/橢圓(E)]: FRO↙ 基點(diǎn): 0,0,0↙ //臨時(shí)指定一個(gè)基點(diǎn) <偏移>: @28<-135↙ //輸入相對于指定基點(diǎn)的相對坐標(biāo)值 指定底面半徑或 [直徑(D)]: D↙ 指定直徑: 5↙ 指定高度或 [兩點(diǎn)(2P)/軸端點(diǎn)(A)] <10.0000>: 15↙ 完成創(chuàng)建的圓柱體1如圖29所示。 圖29 創(chuàng)建圓柱體1 (20)再創(chuàng)建一個(gè)圓柱體。 在功能區(qū)'實(shí)體'選項(xiàng)卡的'圖元'面板中單擊'圓柱體'按鈕,根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _cylinder 指定底面的中心點(diǎn)或 [三點(diǎn)(3P)/兩點(diǎn)(2P)/切點(diǎn)、切點(diǎn)、半徑(T)/橢圓(E)]: FRO↙ 基點(diǎn): 0,35,0↙ <偏移>: @28<45↙ 指定底面半徑或 [直徑(D)] <2.5000>:↙ 指定高度或 [兩點(diǎn)(2P)/軸端點(diǎn)(A)] <15.0000>: 15↙ 完成創(chuàng)建的圓柱體2如圖30所示。 圖30 創(chuàng)建圓柱體2 (21)求差操作(差集操作)。 在功能區(qū)的'實(shí)體'選項(xiàng)卡的'布爾值'面板中單擊'差集'按鈕,選擇主實(shí)體模型并按〈Enter〉鍵,接著選擇其他所有實(shí)體作為要減去的實(shí)體,如圖31所示(共8個(gè)),選擇好之后按〈Enter〉鍵。 圖31 選擇要減去的多個(gè)實(shí)體 (22)更改視覺樣式。 在功能區(qū)中打開'可視化'選項(xiàng)卡,從'視覺樣式'面板的'視覺樣式'下拉列表框中選擇'灰度',此時(shí)模型以'灰度'視覺樣式顯示,效果如圖32所示。 圖32 以'灰度'視覺樣式顯示 (23)創(chuàng)建圓角。 在功能區(qū)中打開'實(shí)體'選項(xiàng)卡,從'實(shí)體編輯'面板中單擊'圓角邊'按鈕,接著根據(jù)命令行提示進(jìn)行以下操作。 命令: _FILLETEDGE 半徑 = 1.0000 選擇邊或 [鏈(C)/環(huán)(L)/半徑(R)]: R↙ 輸入圓角半徑或 [表達(dá)式(E)] <1.0000>: 3↙ 選擇邊或 [鏈(C)/環(huán)(L)/半徑(R)]: C↙ 選擇邊鏈或 [邊(E)/半徑(R)]: //單擊如圖33所示的一條邊鏈(鼠標(biāo)指針?biāo)福?/p> 選擇邊鏈或 [邊(E)/半徑(R)]: //單擊如圖34所示的一條邊鏈(鼠標(biāo)指針?biāo)福?/p> 選擇邊鏈或 [邊(E)/半徑(R)]: ↙ 已選定 8 個(gè)邊用于圓角。 按 Enter 鍵接受圓角或 [半徑(R)]: ↙ 圖33 選擇一條邊鏈 圖34 選擇另一條邊鏈 完成創(chuàng)建的圓角效果如圖35所示。 圖35 創(chuàng)建的圓角效果 (24)創(chuàng)建倒角邊。 在功能區(qū)的'實(shí)體'選項(xiàng)卡的'實(shí)體編輯'面板中單擊'倒角邊'按鈕,在'選擇一條邊或 [環(huán)(L)/距離(D)]:'提示中選擇'距離(D)',分別指定距離1和距離2均為3,選擇如圖36所示的一條邊,接著選擇同一個(gè)面上的其他邊,如圖37所示,選擇好同一個(gè)面上的其他邊2、邊3和邊4后,按〈Enter〉鍵,然后在'按 Enter 鍵接受倒角或 [距離(D)]:'提示下再按〈Enter〉鍵以接受倒角,創(chuàng)建好倒角邊的模型效果如圖38所示。 圖36 選擇要倒角的一條邊 圖37 選擇同一個(gè)面上的其他邊 圖38 完成倒角邊后的模型效果 (25)保存圖形文件。 在'快速訪問'工具欄中單擊'保存'按鈕,進(jìn)行保存圖形文件的操作。 |
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