CAD教程第十四章.docx
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CAD教程第十四章
第十四章三维图形编辑
前面我们介绍了基本三维图形的绘制，为我们绘制复杂的三维图形打下了坚实基础。
在具体的工程设计中常常遇到由基本三维图形构成的复杂三维图形，这些复杂三维图形可通过三维图形编辑功能来实现。
AutoCAD2000提供了强大的三维图形编辑功能。
本章介绍部分常用三维图形编辑功能。
14．1三维图形阵列（3DARRAY）
三维阵列是二维阵列的扩充，可对三维图形进行行、列、层阵列和环形阵列。
1．任务
将三维图形进行三维矩形或环形阵列。
2．操作
●键盘命令：
3DARRAY↙
●菜单选项：
“修改”→“三维操作”→“三维阵列”
3．提示
Initializing...3DARRAYloaded.
Selectobjects:
（选择阵列对象）
Enterthetypeofarray[Rectangular/Polar]:
（输入R或P）
●Rectangular：
输入R，将三维图形对象进行三维矩形阵列，提示：
Enterthenumberofrows（---）<1>:
（输入行数）
Enterthenumberofcolumns（|||）<1>:
（输入列数）
Enterthenumberoflevels（...）<1>:
（输入层数）
Specifythedistancebetweenrows（---）:
（输入行间距）
Specifythedistancebetweencolumns（|||）:
（输入列间距）
Specifythedistancebetweenlevels（...）:
（输入层间距）
●Polar：
输入P，将三维图形对象进行三维环形阵列，提示：
Enterthenumberofitemsinthearray:
（输入阵列的个数）
Specifytheangletofill（+=ccw,-=cw）<360>:
（输入环形阵列的圆心角）
Rotatearrayedobjects?
[Yes/No]:
（输入Y或N）
Specifycenterpointofarray:
（输入旋转轴上一点）
Specifysecondpointonaxisofrotation:
（输入旋转轴上另一点）
【例14．1】绘制图14-1所示图形。
底座圆锥的直径为1，高为1，圆锥上面的柱子是长度为5的直线，七个球体直径为1，球体连线与柱子直线夹角45。
①设置图界
Command：
LIMITS↙
设置图界：
12x9
Command：
ZOOM↙
Specifycornerofwindow,enterascalefactor（nXornXP）,or
[All/Center/Dynamic/Extents/Previous/Scale/Window]:
A↙
②绘制底座圆锥
Command：
AI_CONE↙
Specifycenterpointforbaseofcone:
4，4，0↙
Specifyradiusforbaseofconeor[Diameter]:
0.5↙
Specifyradiusfortopofconeor[Diameter]<0>:
↙
Specifyheightofcone:
1↙
Enternumberofsegmentsforsurfaceofcone<16>:
↙
图14-1旋转球体
③绘制柱子
Command:
ELEV↙
Newcurrentelevation<0>:
1↙
Newcurrentthickness<0>:
5↙
Command:
POINT↙
Specifyapoint:
4，4↙
用ELEV命令将高度和厚度置为0
④绘制斜线和球体
用UCS命令设置新UCS坐标系,原点在柱子下端点,Y轴方向在柱子另一端点
Command:
LINE↙
Specifyfirstpoint:
（端点捕捉柱子上端点）
Specifynextpointor[Undo]:
@4，-4，0↙
Specifynextpointor[Undo]:
↙
Command:
AI-SPHERE↙
Specifycenterpointofsphere:
（端点捕捉斜线下端点）
Specifyradiusofsphereor[Diameter]:
0.5↙
Enternumberoflongitudinalsegmentsforsurfaceofsphere<16>:
↙
Enternumberoflatitudinalsegmentsforsurfaceofsphere<16>:
↙
Zerolengthlinecreatedat（7.0690,2.4073,1.0000）
⑤三维阵列线段和球体
Command:
3DARRAY↙
Initializing...3DARRAYloaded.
Selectobjects:
（选择斜线和球体）
Enterthetypeofarray[Rectangular/Polar]:
P↙
Enterthenumberofitemsinthearray:
7↙
Specifytheangletofill（+=ccw,-=cw）<360>:
↙
Rotatearrayedobjects?
[Yes/No]:
↙
Specifycenterpointofarray:
（端点捕捉柱子下端点）
Specifysecondpointonaxisofrotation:
（端点捕捉柱子上端点）
14．2三维图形镜像（MIRROR3D）
三维镜像是二维镜像的扩充，可对三维图形进行任何方向镜像。
1．任务
将三维图形在三维空间内任何方向作镜像。
2．操作
●键盘命令：
MIRROR3D↙
●菜单选项：
“修改”→“三维操作”→“三维镜像”
3．提示
Selectobjects:
（选择镜像对象）
Specifyfirstpointofmirrorplane（3points）or
[Object/Last/Zaxis/View/XY/YZ/ZX/3points]<3points>:
（输入第一点、O、L、Z、V、XY、YZ、ZX或3）
●Specifyfirstpoint：
输入第一点，根据3点确定镜像平面进行镜像，提示：
Specifysecondpointonmirrorplane:
（输入第二点）
Specifythirdpointonmirrorplane:
（输入第三点）
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
（输入Y或N，确定是否删除原对象）
●Object：
输入O，将所选二维对象（圆、圆弧、二维多义线）作为镜像平面进行镜像，提示：
Selectacircle,arc,or2D-polylinesegment:
（选择圆、圆弧、二维多义线）
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
（输入Y或N，确定是否删除原对象）
●Last：
输入L，按上次镜像面进行镜像，提示：
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
（输入Y或N，确定是否删除原对象）
●Zaxis：
输入Z，根据Z轴方向确定的镜像平面进行镜像，提示：
Specifypointonmirrorplane:
（输入镜像平面上的任一点）
SpecifypointonZ-axis（normal）ofmirrorplane:
（输入与镜像面相垂直的任意直线上的任一点，确定Z轴方向）
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
（输入Y或N，确定是否删除原对象）
●View：
输入V,按与当前视图平行的平面作为镜像面进行镜像。
提示：
Specifypointonviewplane<0,0,0>:
（输入镜像面上的任一点）
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
●XY/YZ/ZX：
输入XY、YZ、ZX按与当前UCS的xoy、xoz或yoz平面作为镜像平面进行镜像，提示：
SpecifypointonYZ/YZ/ZXplane<0,0,0>:
（输入镜像面上的任一点）
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
●3points:
输入3或回车键，根据3点确定的镜像平面进行镜像。
【例14．2】绘制图14-2所示图形。
楔体的长、宽、高分别为3、1、2，并以YOZ平面镜像。
Command：
MIRROR3D↙
Selectobjects:
（选择【例13.22】所绘制楔体对象）
Specifyfirstpointofmirrorplane（3points）or
[Object/……/XY/YZ/ZX/3points]<3points>:
YZ↙
SpecifypointonYZ/YZ/ZXplane<0,0,0>:
0，0，1↙
Deletesourceobjects?
[Yes/No]:
↙图14-2镜像
14．3三维图形旋转（ROTATE3D）
三维旋转是二维旋转的扩充，可对三维图形进行任何方向旋转。
1．任务
将三维图形对象绕三维旋转轴旋转指定角度。
2．操作
●键盘命令：
ROTATE3D↙
●菜单选项:
“修改”→“三维操作”→“三维旋转”
3．提示
Currentpositiveangle:
ANGDIR=counterclockwiseANGBASE=0
Selectobjects:
（选择旋转对象）
Specifyfirstpointonaxisordefineaxisby
[Object/Last/View/Xaxis/Yaxis/Zaxis/2point]:
（输入第1点、0、L、V、X、Y、Z或2）
●Specifyfirstpoint：
输入第1点，根据2点确定旋转轴进行旋转，提示：
Specifysecondpointonaxis:
（输入旋转轴的第2点）
Specifyrotationangleor[Reference]:
（输入旋转角度）
●Object：
输入O，将所选二维对象（直线、圆、圆弧、二维多义线）作为旋转轴进行旋转，提示：
Selectaline,circle,arc,or2D-polylinesegment:
（选择直线、圆、圆弧或二维多义线）
Specifyrotationangleor[Reference]:
（输入旋转角度）
●Last：
输入L，按上一个进行图形旋转的旋转轴进行旋转，提示：
Specifyrotationangleor[Reference]:
（输入旋转角度）
●View：
输入V，绕与当前视图平面垂直的轴进行进行旋转，提示：
Specifyapointontheviewdirectionaxis<0,0,0>:
（拾取旋转轴上一点）
Specifyrotationangleor[Reference]:
●Xaxis/Yaxis/Zaxis：
输入X、Y、Z，绕当前UCS的X、Y、Z轴进行旋转，提示：
SpecifyapointontheX/Y/Zaxis<0,0,0>:
（输入X/Y/Z轴上的一点）
Specifyrotationangleor[Reference]:
（输入旋转角度）
●2points:
输入2，根据2点确定旋转轴进行旋转。
14．4三维图形对齐（ALIGN）
三维旋转是二维旋转的扩充，可对三维图形进行任何方向旋转。
1．任务
将三维图形对象移动对齐到三维空间中的任何位置，隐含有移动和旋转功能。
2．操作
●键盘命令：
ALIGN↙
●菜单选项:
“修改”→“三维操作”→“对齐”
3．提示
Selectobjects:
（选择对齐对象）
Specifyfirstsourcepoint:
（拾取第1原点）
Specifyfirstdestinationpoint:
（拾取第1目标点）
Specifysecondsourcepoint:
（拾取第2原点）
Specifyseconddestinationpoint:
（拾取第2目标点）
Specifythirdsourcepointor:
（拾取第3原点）
Specifythirddestinationpoint:
（拾取第3目标点）
【例14．3】将长方体对齐到斜面上，如图14-3所示。
图14-3对齐长方体
Command：
ALIGN↙
Selectobjects:
（选择长方体对象）
Specifyfirstsourcepoint:
（拾取A点）
Specifyfirstdestinationpoint:
（拾取A1点）
Specifysecondsourcepoint:
（拾取B点）
Specifyseconddestinationpoint:
（拾取B1点）
Specifythirdsourcepointor:
（拾取C点）
Specifythirddestinationpoint:
（拾取C1点）
14．5三维图形绘图举例
【例14．4】绘制碗（如图14-4、14-5所示）。
碗口直径为15cm，高为9cm。
图14-4碗图14-5碗截面图
①设置图界范围及图层AUX、BOWL
Command：
LIMITS↙
设置图界：
120x90
Command：
LAYER↙
Enteranoption[?
/Make/Set/New/……/Unlock]:
N↙
Enternamelistfornewlayer（s）:
AUX、BOWL↙
Enteranoption[?
/Make/Set/New/……/Unlock]:
↙
说明：
AUX层绘制辅助线，BOWL层绘制三维碗体。
②绘制辅助线（如图14-6所示）
图14-6辅助线碗图14-7碗轮廓线
Command：
LAYER↙
设置AUX层为当前层
Command：
UCS↙———新坐标系绕X轴旋转90度
Currentucsname：
*TOP*
Enteranoption[New/……/World]：
N↙
SpecifyoriginofnewUCSor[ZAxis/3point/……/X/Y/Z]<0,0,0>：
X↙
SpecifyrotationangleaboutXaxis<90>：
90↙
Command：
PLAN↙———设置绘图区域为XOY平面
Enteranoption[Currentucs/Ucs/World]：
↙
Regeneratingmodel.
用LINE、OFFSET等命令绘制图14-6所示图形
③绘制碗体截面（如图14-7所示）
用LAYER命令设置BOWL层为当前层
用ARC命令根据3点P1、P2、P3绘弧
用ARC命令根据3点P3、P4、P5绘弧
用ARC命令根据3点P5、P6、P7绘弧
用ARC命令根据3点P1、P18、P17绘弧
用ARC命令根据3点P17、P16、P15绘弧
用ARC命令根据3点P15、P14、P13绘弧
用LINE命令根据点P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13绘折线
④绘制碗体三维图（如图14-4所示）
Command：
REVSURF↙
多次执行下面命令
Currentwireframedensity:
SURFTAB1=6SURFTAB2=6
Selectobjecttorevolve：
（选择碗体截面对象）
Selectobjectthatdefinestheaxisofrevolution：
（选择P11、P12直线）
Specifystartangle<0>：
↙
Specifyincludedangle（+=ccw,-=cw）<360>：
↙
将AUX层关闭
用VPOINT命令观察图形
【例14．5】用表面模型法绘制支架三维立体图，如图14-8（D）所示。
支架尺寸由其三视图给出，如图14-8（A）（B）（C）所示。
（A）（B）
（C）（D）
图14-8支架
①设置新坐标系，原点在（100，100，0），坐标轴方向不变。
Command：
VPOINT↙
Currentviewdirection:
VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000
Specifyaviewpointor[Rotate]:
-1,-1,1↙
Command：
UCS↙
Currentucsname：
*TOP*
Enteranoption[New/……/World]：
N↙
SpecifyoriginofnewUCSor[ZAxis/3point/……/Z]<0,0,0>:
100，100↙
Command：
UCSICON↙
Enteranoption[ON/OFF/All/Noorigin/ORigin]：
OR↙
②绘制图14-9所示轮廓线（底板轮廓）
Command：
RECTANG↙
Specifyfirstcornerpointor[Chamfer/……/Width]：
0，0↙
Specifyothercornerpoint：
80，40↙
Command：
FILLET↙
以半径为10，对矩形一侧两角进行圆角
用COPY命令对圆角后的矩形进行复制（复制到Z轴方向高度为8的位置）
图14-9底板轮廓线图14-10支板轮廓线
③绘制图14-10所示轮廓线（支板轮廓）
Command：
UCS↙
Enteranoption[New/……/World]：
N↙
SpecifyoriginofnewUCSor[ZAxis/3point/……/Z]<0,0,0>：
20，40，8↙
Command：
↙
Enteranoption[New/……/World]：
N↙
SpecifyoriginofnewUCSor[ZAxis/3point/……/X/Y/Z]<0,0,0>：
X↙
SpecifyrotationangleaboutXaxis<90>：
90↙
Command：
LINE↙
Specifyfirstpoint：
0，30↙
Specifynextpointor[Undo]：
0，0↙
Specifynextpointor[Undo]：
40，0↙
Specifynextpointor[Close/Undo]：
40，30↙
Specifynextpointor[Close/Undo]：
↙
Command：
ARC↙
ARCSpecifystartpointofarcor[CEnter]：
↙
Specifyendpointofarc：
0，30↙
Command：
↙————用ARC命令绘制两个半圆绘制圆
ARCSpecifystartpointofarcor[CEnter]：
30，30↙
Specifysecondpointofarcor[CEnter/ENd]：
20，40↙
Specifyendpointofarc:
：
10，30↙
Command：
↙
ARCSpecifystartpointofarcor[CEnter]：
↙
Specifyendpointofarc：
30，30↙
Command：
COPY↙
用COPY命令对支板轮廓进行复制（复制到Z轴方向高度为8处）
④构造图14-12所示网格表面（底板和支板侧面表面）
Command：
RULESURF↙
Currentwireframedensity:
SURFTAB1=6
Selectfirstdefiningcurve：
（拾取P1点）
Selectseconddefiningcurve：
（拾取P2点）
同理构造其它侧面网格
用RULESURF命令构造底板上顶面表面网格（拾取P3和P4、P5和P6点）
用COPY命令将底板上顶面表面网格复制到下底面
用RULESURF命令构造支板前面上半环面（拾取P7和P8）
用LINE命令作两条直线分割下半圆为三段，如图14-11所示。
用BREAK命令在直线与圆弧交点出剪断。
用RULESURF命令构造支板前面其余三个表面网格
用COPY命令将支板前面表面网格复制到后面
说明：
要注意调整surftab1和surftab2的值，使表面网格经纬线间隔均匀一致。
图14-11侧面表面图14-12支架
⑤绘制图14-13所示三角形筋
Command：
UCS↙
Enteranoption[New/……/World]：
N↙
SpecifyoriginofnewUCSor[ZAxis/3point/……/X/Y/Z]<0,0,0>：
3↙
Specifyneworiginpoint<0,0,0）：
（交点捕捉A点）
SpecifypointonpositiveportionofX-axis<1,0,0>：
（端点捕捉B点）
Specifypointonpositive-Yportionof……XYplane<>：
（端点捕捉C点）
Command：
WEDGE↙
Specifyfirstcornerofwedgeor[CEnter]<0,0,0>：
8，36，0↙
Specifycorneror[Cube/Length]：
L↙
SpecifyLength：
20↙
SpecifyWidth：
8↙
SpecifyHeight：
15↙
SpecifyRotationangleaboutZaxis〈0〉：
0↙
Command：
HIDE↙————消隐后，所得图形如图14-8（D）所示
图14-13三角形筋
【例14．6】绘制电脑工作台，如图14-14所示。
图14-14电脑工作台
①设置图形范围
用LIMITS命令设置图形范围，左下角（0，0），右上角（260，184）
用ZOOM/ALL命令设置绘图区域
②设置
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