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1、CAD三维绘图基础教程doc三维绘图基础本章要点 三维视图 用户坐标系（UCS） 绘制三维实体 编辑三维实体中望CAD 2010有较强的三维绘图功能，可以用多种方法绘制三维实体，方便的进行编辑，并可以用各种角度进行三维观察。在本章中将介绍简单的三维绘图所使用的功能，利用这些功能，用户可以设计出所需要的三维图纸。13.1 三维视图要进行三维绘图，首先要掌握观看三维视图的方法，以便在绘图过程中随时掌握绘图信息，并可以调整好视图效果后进行出图。13.1.1 视点1.命令格式命令行：Vpoint菜 单：视图三维视图视点（V）工具栏：视图控制观察三维图形时的方向以及视点位置。工具栏中的点选命令实际是视点

2、命令的10个常用的视角：俯视、仰视、左视、右视、前视、后视、东南等轴测、西南等轴测、东北等轴测、西北等轴测，用户在变化视角的时候，尽量用这10个设置好的视角，这样可以节省不少时间。2.操作步骤图13-1中表示的是一个简单的三维图形，仅仅从平面视图，用户较难判断单位图形的样子。这时我们可以利用Vpoint命令来调整视图的角度，如图13-1中的右下角的视图，从而能够直观的感受到图形的形状。图13-1 用Vpoint命令观看三维图形命令: Vpoint 执行Vpoint命令透视(PE)/平面(PL)/旋转(R)/ : 设置视点，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：视点：以一个三维点来定义观察视

3、图的方向的矢量。方向为从指定的点指向原点 (0,0,0)。透视(PE)：打开或关闭“透视”模式。平面(P)：以当前平面为观察方向，查看三维图形。旋转(R)：指定观察方向与 XY 平面中 X 轴的夹角以及与 XY 平面的夹角两个角度，确定新的观察方向。3.注意 此命令不能在“布局”选项卡中使用。在运行Vpoint命令后，直接按回车键，会出现图13-2的设置对话框，用户可以通过对话框内的内容设置视点的位置。图13-2 设置视点对话框13.1.2 三维动态观察器1.命令格式命令行：Rtrot菜 单：视图三维动态观察器（B）工具栏：三维动态观察器 三维动态观察进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查

4、看对象。该命令可使用户同时从 X、Y、Z三个方向动态观察对象。用户在不确定使用何种角度观察的时候，可以用该命令，因为该命令提供了实时观察的功能，用户可以随意用鼠标来改变视点，直到达到需要的视角的时候退出该命令，继续编辑。2.注意 当 RTROT 处于活动状态时，显示三维动态观察光标图标，视点的位置将随着光标的移动而发生变化，视图的目标将保持静止，视点围绕目标移动。如果水平拖动光标，视点将平行于世界坐标系 (WCS) 的 XY 平面移动。如果垂直拖动光标，视点将沿 Z 轴移动。也可分别使用RTROTX、RTROTY、RTROTZ命令，分别从X、Y、Z三个方向观察对象。RTROT 命令处于活动状态

5、时，无法编辑对象。13.1.3 视觉样式1.命令格式命令行：Shademode菜 单：视图视觉样式设置当前视口的视觉样式。2.操作步骤针对当前视口，可进行如下操作来改变视觉样式。命令: Shademode 执行Shademode命令输入选项二维线框(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) :选择视觉样式后回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：二维线框(2D)：显示用直线和曲线表示边界的对象。光栅和 OLE 对象、线型和线宽都是可见的。三维线框(3D)：显示用直线和曲线表示边界的对象。消隐(H)：显示用三维线框表示的对象并

6、隐藏表示后面被遮挡的直线。平面着色(F)：在多边形面之间着色对象。此对象比体着色的对象平淡和粗糙。体着色(G)：着色多边形平面间的对象，并使对象的边平滑化。着色的对象外观较平滑和真实。带边框平面着色(L)：结合“平面着色”和“线框”选项。对象被平面着色，同时显示线框。带边框体着色(O)：结合“体着色”和“线框”选项。对象被体着色，同时显示线框。图13-3 视觉样式示意13.2用户坐标系（UCS）用户坐标系在二维绘图的时候也会用到，但没有三维那么重要。在三维制图的过程中，往往需要确定XY平面，很多情况下，单位实体的建立是在XY平面上产生的。所以用户坐标系在绘制三维图形的过程中，会根据绘制图形的要

7、求，进行不断的设置和变更，这比绘制二维图形要频繁很多，正确地建立用户坐标系是建立3D模型的关键。13.2.1UCS命令1.命令格式命令行：UCS菜 单：工具新建UCS（W）工具栏：UCSUCS用于坐标输入、操作平面和观察的一种可移动的坐标系统。2.操作步骤如图13-4(a)所示，把该图中的原点与C点重合，X轴方向为CA方向，Y轴方向为CB方向，如图13-4(b)所示。 (a) (b)图13-4 用Vpoint命令观看三维图形命令: UCS 执行UCS命令指定UCS的原点(O)/面(F)/?/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/3点(3)/新建(N)/移动(M)/删除(D)/正交

8、(G)/还原(R)/保存(S)/X/Y/Z/Z轴(ZA)/: 输入3 选择3点确定方式 新原点 :点选点C 指定原点正 X 轴上点 : 点选点A 指定X轴方向X-Y 面上正 Y 值的点 :点选点B 指定Y轴方向以上各选项含义和功能说明如下：原点(O)：只改变当前用户坐标系统的原点位置，X、Y 轴方向保持不变，创建新的 UCS。图13-5 UCS设置原点面(F)：指定三维实体的一个面，使 UCS 与之对齐。可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。UCS 的 X 轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。？：列出所有定义的新 UCS 定义。对象(OB)：可选取

9、弧、圆、标注、线、点、二维多义线、平面或三维面对象来定义新的 UCS。此选项不能用于下列对象：三维实体、三维多段线、三维网格、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆、射线、构造线、引线、多行文字。图13-6 选择对象设置UCS根据选择对象的不同，UCS坐标系的方向也有所不同，具体如下：圆弧新 UCS 的原点为圆弧的圆心。X 轴通过距离选择点最近的圆弧端点。圆新 UCS 的原点为圆的圆心。X 轴通过选择点。标注新 UCS 的原点为标注文字的中点。新 X 轴的方向平行于当绘制该标注时生效的 UCS 的 X 轴。直线离选择点最近的端点成为新 UCS 的原点。系统选择新的 X 轴使该直线位于新 UCS 的

10、XZ 平面上。该直线的第二个端点在新坐标系中 Y 坐标为零。点该点成为新 UCS 的原点。二维多段线多段线的起点成为新 UCS 的原点。X 轴沿从起点到下一顶点的线段延伸。实体二维实体的第一点确定新 UCS 的原点。新 X 轴沿前两点之间的连线方向。宽线宽线的“起点”成为新 UCS 的原点，X 轴沿宽线的中心线方向。三维面取第一点作为新 UCS 的原点，X 轴沿前两点的连线方向，Y 的正方向取自第一点和第四点。Z 轴由右手定则确定。形、块 参照、属性定义该对象的插入点成为新 UCS 的原点，新 X 轴由对象绕其拉伸方向旋转定义。用于建立新 UCS 的对象在新 UCS 中的旋转角度为零。上一个(

11、P)：取回上一个 UCS 定义。视图(V)：以平行于屏幕的平面为 XY 平面，建立新的坐标系。UCS 原点保持不变。图13-7 用当前视图方向设置UCS世界(W)：设置当前用户坐标系统为世界坐标系。世界坐标系 WCS 是所有用户坐标系的基准，不能被修改。3点(3)：指定新的原点以及 X、Y 轴的正方向。新建(N)：定义新的坐标系。移动(M)：移动当前 UCS 的原点或修改当前 UCS 的 Z 轴深度值，XY 平面的方向不发生改变删除(D)：删除已储存的坐标系统。正交(G)：以系统提供的六个正交 UCS 之一为当前 UCS。图13-8 正交视图方向示意图还原(R)：取回已储存的 UCS，使之成为

12、当前用户坐标系。保存(S)：保存当前 UCS 设置，并指定名称。X、Y、Z：绕著指定的轴旋转当前的 UCS，以创建新的 UCS 。图13-9 坐标系旋转示意Z 轴(ZA)：以特定的正向 Z 轴来定义新的 UCS。13.2.2命名UCS1.命令格式命令行：DdUCS菜 单：工具命名UCS（U）工具栏：UCS显示UCS对话框命名UCS是UCS命令的辅助，通过命名UCS可以对以下三个方面进行设置。1)“命名UCS”选项卡，显示当前图形中所设定的所有UCS，并提供详细的信息查询。可选择其中需要的UCS坐标置为当前使用。图13-10 “命名UCS”显示和设置2)“正交UCS”选项卡，列出相对于目前UCS

13、的6个正交坐标系，有详细信息供查询，并提供置为当前功能。图13-11 “正交UCS”显示和设置3)“设置”选项卡，提供UCS的一些基础设定内同，如图13-12。一般情况下，没有特殊需要，不需要调整该设定。图13-12 UCS的基本设置13.3绘制三维实体13.3.1长方体1.命令格式命令行：Box菜 单：绘图实体长方体（B）工具栏：实体长方体创建三维长方体对象。2.操作步骤创建边长都为10的立方体，如图13-13。图13-13 用Box命令绘制立方体命令: Box 执行Box命令指定长方体的角点或 中心(C) : 点取一点 指定图形的一个角点指定角点或 立方体(C)/长度(L): 10,10

14、指定XY平面上矩形大小长方体高度: 10 指定高度，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：长方体的角点：指定长方体的第一个角点。中心(C)：通过指定长方体的中心点绘制长方体。立方体(C)：指定长方体的长、宽、高都为相同长度。长度(L)：通过指定长方体的长、宽、高来创建三维长方体。3.注意 若输入的长度值或坐标值是正值，则以当前 UCS 坐标的X、Y、Z 轴的正向创建立图形；若为负值，则以X、Y、Z 轴的负向创建立图形。13.3.2球体1.命令格式命令行：Sphere菜 单：绘图实体球体（S）工具栏：实体球体绘制三维球体对象。默认情况下，球体的中心轴平行于当前用户坐标系 (UCS) 的 Z

15、轴。纬线与 XY 平面平行。2.操作步骤创建半径为10的球体，如图13-14。图13-14 用Sphere命令创建球体命令: Sphere 执行Sphere命令球体中心: 点选一点 指定球心位置指定球体半径或 直径(D):10 指定半径值，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：球体半径(R)：绘制基于球体中心和球体半径的球体对象。直径(D)：绘制基于球体中心和球体直径的球体对象。13.3.3圆柱体1.命令格式命令行：Cylinder菜 单：绘图实体圆柱体（C）工具栏：实体圆柱体创建三维圆柱体实体对象。2.操作步骤创建半径为10的，高度为10的圆柱体，如图13-15。图13-15 用Cyli

16、nder命令创建圆柱体命令: Cylinder 执行Cylinder命令指定圆柱体底面的中心点或 椭圆(E) : 点取一点 指定圆心指定圆柱体半径或 直径(D): 10 指定圆半径指定圆柱体高度或 中心(C): 10 指定圆柱高度，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：圆柱体底面的中心点：通过指定圆柱体底面圆的圆心来创建圆柱体对象。椭圆(E)：绘制底面为椭圆的三维圆柱体对象。3.注意 若输入的高度值是正值，则以当前 UCS 坐标的Z 轴的正向创建立图形；若为负值，则以Z 轴的负向创建立图形。13.3.4圆锥体1.命令格式命令行：Cone菜 单：绘图实体圆锥体（O）工具栏：实体圆锥体创建三维

17、圆锥体。2.操作步骤创建底面半径半径为10，高度为20的圆锥体，如图13-16。图13-16 用Cone命令创建圆锥体命令: Cone 执行Cone命令指定圆锥体底面的中心点或 椭圆(E) : 点取一点 指定底面圆心位置指定圆锥体底面半径或 直径(D): 10 指定底面圆半径指定圆锥体高度或 顶点(A): 20 指定高度，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：圆锥体底面的中心点：指定圆锥体底面的中心点来创建三维圆锥体。椭圆(E)：创建一个底面为椭圆的三维圆锥体对象。圆锥体高度：指定圆锥体的高度。输入正值，则以当前用户坐标系统 UCS 的 Z 轴正方向绘制圆锥体，输入负值，则以 UCS 的

18、Z 轴负方向绘制圆锥体。13.3.5楔体1.命令格式命令行：Wedge菜 单：绘图实体楔体（W）工具栏：实体楔体绘制三维楔体对象。2.操作步骤任意建立一个楔体，如图13-17。图13-17 用Wedge命令创建楔体命令: Wedge 执行Wedge命令指定楔体的第一个角点或 中心点(C) : 点取一点 指定楔体位置指定角点或 立方体(C)/长度(L): 点取一点 指点楔体底面矩形楔高:点取一点 指定楔体高度，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：第一个角点：指定楔体的第一个角点。立方体：创建各条边都相等的楔体对象图13-18 各条边相等的楔体长度：分别指定楔体的长、宽、高。其中长度与 X

19、轴对应，宽度与 Y 轴对应，高度与 Z 轴对应。图13-19 楔体的长宽高示意中心点(CE)：指定楔体的中心点。13.3.6圆环1.命令格式命令行：Torus菜 单：绘图实体圆环体（T）工具栏：实体圆环绘制三维圆环实体对象。2.操作步骤建立一个管状物半径为10，圆环半径为20的圆环，如图13-20。图13-20 用Torus命令创建圆环命令: Torus 执行Torus命令圆环体中心: 点取一点 指定圆环中心指定圆环体的半径或 直径(D): 20 指定圆环半径指定圆管的半径或 直径(D): 10 指定管状物半径，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：半径(R)：指定圆环体的半径。直径(D)

20、：指定圆环体的直径。3.注意 圆环由两半径定义：一个是管状物的半径，另一个是圆环中心到管状物中心的距离。若指定的管状物的半径大于圆环的半径，即可绘制无中心的圆环，即自身相交的圆环。自交圆环体没有中心孔。13.3.7拉伸1.命令格式命令行：Extrude菜 单：绘图实体拉伸（X）工具栏：实体拉伸以指定的路径或指定的高度值和倾斜角度拉伸选定的对象来创建实体。2.操作步骤对图13-21(a)中的图形进行拉伸，拉伸高度为20，倾斜角为30度，结果如图13-21(b)。(a) (b)图13-21 用Extrude命令拉伸图形命令: Extrude 执行Extrude命令选择对象: 选择图形 指定要拉伸的

21、图形选择集当中的对象: 1 提示选择对象的数量选择对象: 回车结束选择指定拉伸高度或拉伸路径(P): 20 指定拉伸高度指定拉伸的倾斜角度 : 30 指定拉伸倾角，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：选择对象：选择要拉伸的对象。可进行拉伸处理的对象有平面三维面、封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环和面域。指定拉伸高度：为选定对象指定拉伸的高度，若输入的高度值为正数，则以当前 UCS 的 Z 轴正方向拉伸对象，若为负数，则以 Z 轴负方向拉伸对象。拉伸路径(P)：为选定对象指定拉伸的路径，在指定路径后，系统将沿着选定路径拉伸选定对象的轮廓创建实体。图13-22 用路径拉伸图形示

22、意3.注意 倾斜角度的值可为“-90+90”之间的任何角度值，若输入正的角度值，则从基准对象逐渐变细地拉伸，若输入的为负的角度值，则从基准对象逐渐变粗地拉伸。角度为 0 时，表示在拉伸对象时，对象的粗细不发生变化，而且是在其所在平面垂直的方向上进行拉伸。当用户为对象指定的倾斜角和拉伸高度值很大时，将导致对象或对象的一部分在到达拉伸高度之前就已经汇聚到一点。13.3.8旋转1.命令格式命令行：Revolve菜 单：绘图实体旋转（R）工具栏：实体旋转将选取的二维对象以指定的旋转轴旋转，最后形成实体。2.操作步骤对图13-23(a)中的图形进行旋转360度，结果如图13-23(b)。(a) (b)图

23、13-23 用Revolve命令创建旋转体命令: Revolve 执行Revolve命令选择对象: 选择要旋转的图形选择集当中的对象: 1 提示选择对象的数量选择对象: 回车结束选择指定旋转轴的起始点或定义轴物体(O)/X轴(x)/Y轴(y): 点选轴端点 指定旋转轴一端点指定轴的终点:点选轴另一端点 指定旋转轴另一端点指定旋转角度 :360 指定旋转角度，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：旋转轴的起始点：通过指定旋转轴上的两个点来确定旋转轴，轴的正方向为第一点指向第二点物体(O)：以选定的直线或多段线中的单条线段为旋转轴，接着围绕此旋转轴旋转一定角度，形成实体。X 轴(x)：以当前用

24、户坐标系统 UCS 的 X 轴为旋转轴，旋转轴的正方向与 X 轴正方向一致。Y 轴(y)：以当前用户坐标系统 UCS 的 Y 轴为旋转轴，旋转轴的正方向与 Y 轴正方向一致。旋转角度：指定旋转角度值。13.3.9剖切1.命令格式命令行：Slice菜 单：绘图实体剖切（L）工具栏：实体剖切将实体对象以平面剖切，并保留剖切实体的所有部分，或者保留指定的部分。2.操作步骤对图13-24(a)中的立方体进行剖切，留下一个四面体，结果如图13-24(b)。(a) (b)图13-24 用Slice命令剖切实体命令: Slice 执行Slice命令选择对象: 点选立方体 指定剖切对象选择集当中的对象: 1

25、提示选择对象的数量选择对象: 回车结束选择指定截面上的第一点或 对象(O)/轴(Z)/视图(V)/平面(XY)/平面(YZ)/平面(ZX): 点选点A在平面上指定第二点:点选点B 在平面上指定第叁点: 点选点C 通过三点来确定剖切面在要保留的一侧指定一点或 保留两侧(B):点选点D 指点保留部分，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：截面上的第一点：通过指定三个点来定义剪切平面。对象(O)：定义剪切面与选取的圆、椭圆、弧、2D样条曲线或二维多段线对象对齐。轴(Z)：通过指定剪切平面上的一个点，及垂直于剪切平面的一点定义剪切平面。图13-25 通过设定Z轴确定剪切平面视图(V)：指定剪切平面

26、与当前视口的视图平面对齐。平面(XY)：通过在 XY 平面指定一个点来确定剪切平面所在的位置，并使剪切平面与当前用户坐标系统 UCS 的 XY 平面对齐。平面(YZ)：通过在 YZ 平面指定一个点来确定剪切平面所在的位置，并使剪切平面与当前用户坐标系统 UCS 的 YZ 平面对齐。平面(ZX)：通过在 ZX 平面指定一个点来确定剪切平面所在的位置，并使剪切平面与当前用户坐标系统 UCS 的 ZX 平面对齐。3.注意 剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。13.3.10截面1.命令格式命令行：Section菜 单：绘图实体截面（E）工具栏：实体截面以实体对象与平面相交的截面创建面域。2.操作步骤在

27、图13-26(a)中的圆柱体上，建立一个截面，其结果如图13-26(b)所示。 (a) (b)图13-26 用Section命令建立截面命令: Section 执行Section命令选择对象: 点选圆柱体 指定截面对象选择集当中的对象: 1 提示选择对象数量选择对象: 回车结束选择指定截面上的第一点或 对象(O)/轴(Z)/视图(V)/平面(XY)/平面(YZ)/平面(ZX): 点选点A在平面上指定第二点: 点选点B在平面上指定第叁点:点选点C 用三点指定截面，回车结束命令以上各选项含义和功能说明如下：截面上的第一点：通过指定三个点来定义截面。对象(O)：定义截面与选取的圆、椭圆、弧、2D样条

28、曲线或二维多段线对象对齐。轴(Z)：通过指定截面上的一个点，及垂直于截面的一点定义截面。视图(V)：指定截面与当前视口的视图平面对齐。平面(XY)：通过在 XY 平面指定一个点来确定截面所在的位置，并使截面与当前用户坐标系统 UCS 的 XY 平面对齐。平面(YZ)：通过在 YZ 平面指定一个点来确定截面所在的位置，并使截面与当前用户坐标系统 UCS 的 YZ 平面对齐。平面(ZX)：通过在 ZX 平面指定一个点来确定截面所在的位置，并使截面与当前用户坐标系统 UCS 的 ZX 平面对齐。13.3.11干涉1.命令格式命令行：Interfere菜 单：绘图实体干涉（I）工具栏：实体干涉选取两批

29、实体进行比较，并用两个或多个实体的公共部分创建三维组合实体。2.操作步骤把图13-27(a)中两个实体相干涉的部分创建实体，结果如图13-27(b)所示。 (a) (b)图13-27 用Interfere命令创建干涉实体命令: Interfere 执行Interfere命令选择第一批Acis对象: 点选圆柱体 指定发生干涉的实体选择集当中的对象: 1 提示选择对象数量选择第一批Acis对象: 回车结束第一批对象的选择选择第二批Acis对象: 点选楔体 指定发生干涉的实体选择集当中的对象: 1 提示选择对象数量选择第二批Acis对象: 回车结束第二批对象的选择将 1 实体同 1 实体比较.干涉实体对数目: 1 提示发生干涉的结果创建干涉实体吗? 是(Y)/: y 创建干涉对象高亮显示相互干涉的实体对吗? 是(Y)/: 回车结束命令3.注意 Interfere 将亮显重叠的三维实体。若用户只选择第一个选择集，在提示选择第