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本文详细地介绍一个泵盖零件的三维实体建模过程。通过该建模综合范例，让读者领悟到三维实体建模的基本思路、步骤及相关的操作技巧等。本范例要完成的泵盖零件三维实体模型如图1所示。 图1 泵盖三维实体模型 本泵盖零件的三维建模步骤如下。 （1）新建一个图形文件。 启动AutoCAD 2019简体中文版软件后在'快速访问'工具栏中单击'新建'按钮，接着通过弹出的对话框选择软件系统提供的'acadiso.dwt'图形样板，单击'打开'按钮。本例使用'三维建模'工作空间，即在'快速访问'工具栏的'工作空间'下拉列表框中选择'三维建模'选项，如图2所示。 图2 AutoCAD 2019工作界面-“三维建模”工作空间 （2）绘制一条封闭的二维多段线。 在功能区'常用'选项卡的'绘图'面板中单击'多段线'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _pline 指定起点: 38,0↙ 当前线宽为 0.0000 指定下一个点或 [圆弧(A)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: @35<90↙ 指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: A↙ 指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: @76<180↙ 指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: L↙ 指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: @35<270↙ 指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: A↙ 指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: 38,0↙ 指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: ↙ 完成绘制的封闭二维多段线如图3所示。 图3 绘制封闭的二维多段线 （3）创建偏移多段线。 在功能区的'常用'选项卡的'修改'面板中单击'偏移'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _offset 当前设置: 删除源=否 图层=源 OFFSETGAPTYPE=0 指定偏移距离或 [通过(T)/删除(E)/图层(L)] <通过>: 20↙ 选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>: //单击二维多段线 指定要偏移的那一侧上的点，或 [退出(E)/多个(M)/放弃(U)] <退出>: //在二维多段线内部区单击 选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:↙ 偏移结果如图4所示。 图4 偏移结果 （4）选择标准视图。 在功能区打开'视图'选项卡，从'命名视图'面板的'三维导航'下拉列表框中选择'东南等轴测'视图选项，此时视图显示如图5所示。 图5 切换至'东南等轴测'视图 （5）创建第1个拉伸实体。 在功能区中切换至'实体'选项卡，从'实体'面板中单击'拉伸'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _extrude 当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体 选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO 选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //选择最内侧的跑道形封闭图形 选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: ↙ 指定拉伸的高度或 [方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)/表达式(E)]: 25↙ 创建的第一个拉伸实体如图6所示。 图6 创建第一个拉伸实体 （6）创建第2个拉伸实体。 在功能区'实体'选项卡的'实体'面板中单击'拉伸'按钮，选择最外面的二维多段线，按〈Enter〉键，输入拉伸的高度为'10'并按〈Enter〉键确认，完成创建的第2个拉伸实体如图7所示。 图7 创建第2个拉伸实体 （7）并集运算。 在功能区'实体'选项卡的'布尔值'面板中单击'并集'按钮，接着选择第1个拉伸实体和第2个拉伸实体，然后按〈Enter〉键，从而将所选的两个实体组合成一个实体对象，如图8所示。 图8 并集运算的结果 （8）在XY工作平面上绘制二维图形。 在功能区中切换到'常用'选项卡，从'视图'面板的'三维导航'下拉列表框中选择'俯视'视图选项；接着在'绘图'面板中单击'直线'按钮，在绘图区域中的适当位置处绘制如图9所示的二维图形（图中给出了图形尺寸）。 图9 绘制二维图形 （9）重新切换回'东南等轴测'视图方位。 从功能区'常用'选项卡的'视图'面板的'三维导航'下拉列表框中选择'东南等轴测'视图选项，此时模型视图显示如图10所示。 图10 '东南等轴测'视图显示 （10）生成面域。 在功能区'常用'选项卡的'绘图'面板中单击'面域'按钮，以窗口选择方式选择前面步骤8所创建的两个闭合图形，按〈Enter〉键，从而生成两个面域。 （11）创建第1个旋转实体。 在功能区'常用'选项卡的'建模'面板中单击'旋转'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _revolve 当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //单击如图11所示的面域 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: ↙ 指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 [对象(O)/X/Y/Z] <对象>: //选择12所示的端点1 指定轴端点: //选择12所示的端点2 指定旋转角度或 [起点角度(ST)/反转(R)/表达式(EX)] <360>: 360↙
图11 选择要旋转的对象
图12 定义旋转轴 创建的第1个旋转实体如图13所示。
图13 完成创建第一个旋转实体 （12）创建第2个旋转实体。 单击'旋转'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _revolve 当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //单击如图14所示的面域 选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: ↙ 指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 [对象(O)/X/Y/Z] <对象>: //选择如图15所示的端点1 指定轴端点: //选择如图15所示的端点2 指定旋转角度或 [起点角度(ST)/反转(R)/表达式(EX)] <360>:↙
图14 选择要旋转的对象
图15 定义旋转轴 创建的第2个旋转实体如图16所示。
图16 创建第2个旋转实体 （13）进行三维旋转操作。 在功能区'常用'选项卡的'修改'面板中单击'三维旋转'按钮，选择第1个旋转实体并按〈Enter〉键，此时在该旋转实体处显示其三维旋转小控件，将光标移动到三维旋转小控件的所需轴把手圈（旋转路径）上时将显示表示旋转轴的矢量线，如图17所示，在该轴把手圈（旋转路径）变为黄色时单击它，即将旋转约束到该轴上。
图17 指定旋转轴 接着移动光标绕该轴旋转至要求的位置单击，或者输入绕轴逆时针的旋转角度为90°，以获得如图18所示的三维旋转结果。
图18 三维旋转结果 （14）将第1个旋转实体移动到坐标原点。 在功能区'常用'选项卡的'修改'面板中单击'三维移动'按钮，选择第1个旋转实体，按〈Enter〉键，在该旋转实体中选择底面圆心作为移动基点（如图19所示）。
图19 指定移动基点 在'指定第二个点或 <使用第一个点作为位移>:'提示下输入第2点的绝对坐标为'0,0,0'，按〈Enter〉键，得到的三维移动结果如图20所示。
图20 三维移动结果 （15）将第1个旋转实体复制到另一个位置处。 在功能区'常用'选项卡的'修改'面板中单击'复制'按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。 命令: _copy 选择对象: 找到 1 个 //选择第1个旋转实体 选择对象: ↙ 当前设置: 复制模式 = 单个 指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: //选择第1个旋转实体的底面圆心，即（0,0,0） 指定第二个点或 [阵列(A)] <使用第一个点作为位移>: 0,35,0↙ 复制结果如图21所示。
图21 复制结果 （16）差集操作。 在功能区'常用'选项卡的'实体编辑'面板中单击'差集'按钮，选择主实体模型，按〈Enter〉键，接着依次选择如图22所示的两个旋转实体作为要减去的实体，按〈Enter〉键。
图22 选择要减去的实体 （17）进行三维对齐操作。 在功能区'常用'选项卡的'修改'面板中单击'三维对齐'按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。 命令: _3dalign 选择对象: 找到 1 个 //选择第2个旋转实体（将用于沉孔设计的实体） 选择对象: ↙ 指定源平面和方向 ... 指定基点或 [复制(C)]: //选择如图23所示的圆心 指定第二个点或 [继续(C)] <C>: //选择如图24所示的圆心 指定第三个点或 [继续(C)] <C>:↙ 指定目标平面和方向 ... 指定第一个目标点: 0,-28,0↙ 指定第二个目标点或 [退出(X)] <X>: 0,-28,10↙ 指定第三个目标点或 [退出(X)] <X>:↙
图23 三维对齐操作：指定基点
图24 三维对齐操作：指定第2个点 三维对齐结果如图25所示。
图25 三维对齐结果 （18）使用复制工具将刚对齐的三维旋转实体复制放置在其他位置处。 在功能区'常用'选项卡的'修改'面板中单击'复制'按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。 命令: _copy 选择对象: 找到 1 个 //选择要复制的实体对象，如图26所示 选择对象: ↙ 当前设置: 复制模式 = 单个 指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: M↙ 指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: //选择如图27所示的圆心 指定第二个点或 [阵列(A)] <使用第一个点作为位移>: 28,0,10↙ 指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: 28,35,10↙ 指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: 0,63,10↙ 指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: -28,35,10↙ 指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: -28,0,10↙ 指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>:↙
图26 选择要复制的对象
图27 指定复制基点 复制操作结果如图28所示。
图28 复制操作结果 （19）创建一个圆柱体。 在功能区中切换至'实体'选项卡，从'图元'面板中单击'圆柱体'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _cylinder 指定底面的中心点或 [三点(3P)/两点(2P)/切点、切点、半径(T)/椭圆(E)]: FRO↙ 基点: 0,0,0↙ //临时指定一个基点 <偏移>: @28<-135↙ //输入相对于指定基点的相对坐标值 指定底面半径或 [直径(D)]: D↙ 指定直径: 5↙ 指定高度或 [两点(2P)/轴端点(A)] <10.0000>: 15↙ 完成创建的圆柱体1如图29所示。
图29 创建圆柱体1 （20）再创建一个圆柱体。 在功能区'实体'选项卡的'图元'面板中单击'圆柱体'按钮，根据命令行提示进行以下操作。 命令: _cylinder 指定底面的中心点或 [三点(3P)/两点(2P)/切点、切点、半径(T)/椭圆(E)]: FRO↙ 基点: 0,35,0↙ <偏移>: @28<45↙ 指定底面半径或 [直径(D)] <2.5000>:↙ 指定高度或 [两点(2P)/轴端点(A)] <15.0000>: 15↙ 完成创建的圆柱体2如图30所示。
图30 创建圆柱体2 （21）求差操作（差集操作）。 在功能区的'实体'选项卡的'布尔值'面板中单击'差集'按钮，选择主实体模型并按〈Enter〉键，接着选择其他所有实体作为要减去的实体，如图31所示（共8个），选择好之后按〈Enter〉键。
图31 选择要减去的多个实体 （22）更改视觉样式。 在功能区中打开'可视化'选项卡，从'视觉样式'面板的'视觉样式'下拉列表框中选择'灰度'，此时模型以'灰度'视觉样式显示，效果如图32所示。
图32 以'灰度'视觉样式显示 （23）创建圆角。 在功能区中打开'实体'选项卡，从'实体编辑'面板中单击'圆角边'按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。 命令: _FILLETEDGE 半径 = 1.0000 选择边或 [链(C)/环(L)/半径(R)]: R↙ 输入圆角半径或 [表达式(E)] <1.0000>: 3↙ 选择边或 [链(C)/环(L)/半径(R)]: C↙ 选择边链或 [边(E)/半径(R)]: //单击如图33所示的一条边链（鼠标指针所指） 选择边链或 [边(E)/半径(R)]: //单击如图34所示的一条边链（鼠标指针所指） 选择边链或 [边(E)/半径(R)]: ↙ 已选定 8 个边用于圆角。 按 Enter 键接受圆角或 [半径(R)]: ↙
图33 选择一条边链
图34 选择另一条边链 完成创建的圆角效果如图35所示。
图35 创建的圆角效果 （24）创建倒角边。 在功能区的'实体'选项卡的'实体编辑'面板中单击'倒角边'按钮，在'选择一条边或 [环(L)/距离(D)]:'提示中选择'距离（D）'，分别指定距离1和距离2均为3，选择如图36所示的一条边，接着选择同一个面上的其他边，如图37所示，选择好同一个面上的其他边2、边3和边4后，按〈Enter〉键，然后在'按 Enter 键接受倒角或 [距离(D)]:'提示下再按〈Enter〉键以接受倒角，创建好倒角边的模型效果如图38所示。
图36 选择要倒角的一条边
图37 选择同一个面上的其他边
图38 完成倒角边后的模型效果 （25）保存图形文件。 在'快速访问'工具栏中单击'保存'按钮，进行保存图形文件的操作。 |
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