三维实体建模详解学习资料.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。三维实体建模详解-三维实体建模三维实体建模的方法主要有以下几种方式如:三维线架建模、叠加法建模、混合建模法等。在三维实体建模中,具体运用何种建模法,应根据模型的具体情况而定。l 三维线架法建模:三维线架建模法是指在空间各坐标平面内绘制相应的平面图,由这些平面图图形搭建起空间的三维线架图。然后,用生成三维实体的命令,创建三维实体模型。l 叠加建模法:叠加法建模是指在创建的基本实体的基础上,通过加、减实体进行实体模型的创建。混合法建模:混合法是综合以上的建模方法。【实训任务1】运用“线架结构建模法”绘制如图
2、1所示的支架三维实体模型。l 图1支架三维实体模型应用线架结构建模方法创建三维模型的操作步骤:在前视平面上绘制草图(1)在前视平面中绘制平面图形。单击【视图】工具栏上的【前视】工具按钮,将【前视平面】设置为当前的绘图面。绘制如图1-1所示的图形,并将图形2、5生成【面域】。在前视平面上,绘制6个独立的图形,其中:二个同心圆(3、4):其中心高度为50,圆直径大小分别为“70”和“38”(将生成圆筒造型);二个矩形(1、5):下面的矩形其大小为:705(该矩形将生成支架底坐标底部的通槽)。上面的矩形大小为:图1-2在前视平面绘制平面图848(该矩形将生成上面的“开口通槽”)。草图(2):用于创建
3、圆筒两端的支撑。长度为70,高度为35,垂直高度为50,其圆弧半径比R35略小一点。直线(6):该直线用于定位直径分别为26和16的圆。直线的长度为85,垂直高度为90。在左视平面上绘制草图(2)在左视平面上绘制草图。单击【视图】工具栏上的【左视】工具按钮,将【左视平面】设置为当前的绘图面。绘制如图1-3所示的图形,并将各图其生成【面域】。在左视平面上绘制4个独立的图形。其中:底座草图(7):如图中“红色”图形所示。坚固座草图(8):宽度为40,顶端圆弧半径为R20,圆弧中心高度为90。两个同心圆(9、10):用于创建紧固座图1-3在左视平面上绘制草图两端的沉孔造型。在轴测视图中:(3)将两同
4、心孔(9、10)与直线(6)两端对齐。如图1-4所示。单击【视图】工具栏上的【西南轴测】工具按钮,将【左视】转换到【西南等轴】测视图。选择两个同心圆,利用【M】(移动)命令,将同心圆的圆心捕捉至直线的左端点处。然后,选择直径为26的圆复制到直线的右端点处。结果如图1-4所示。图1-4移动和复制圆创建支架实体模型体各图形编号示意图如图1-5所示。l 创建支架底座和固定架实体。(4)选择对象7,将其拉伸长度为85;选择对象8,将其拉伸长度为42.5。拉伸后的实体如图1-6所示。图1-5各图形编号示意图图1-6拉伸生成实体图1-7镜像与合并实体(5)转换至前视平面,将生成的实体镜像。然后,合并实体,
5、结果如图1-7所示。l 创建圆筒与支撑实体(6)选择对象2,拉伸长度为30,然后,在俯视平面内镜像至另一侧,如图1-8所示。图1-8拉伸生成支撑实体图1-9创建圆筒实体(7)选择对象3、4,将其拉伸长度为40,如图1-9所示。(8)转换至俯视图。将生成的圆筒()实体中的3个实体镜像至另一侧,如图1-10所示。图1-10镜像拉伸的实体图1-11合并对象2、3、7、8(9)合并实体。选择对象2、3、7、8生成的实体,将其合并,结果如图1-11所示。(10)拉伸对象1,其拉伸长度为30;拉伸对象10,其拉伸长度为85;分别拉伸对象9,拉伸长度为8,并注意拉伸的方向应朝向实体内侧。结果如图1-12所示
6、。图1-12拉伸对象1、9、10图1-13创建实体模型(11)镜像对象1至另一侧。l (12)实体求差,完成实体模型的创建,如图1-13所示。创建两侧的键槽孔造型(13)将视图转换至俯视图。以俯视图为绘制草图平面,绘制如图1-14所示。图1-14绘制键槽平面图图1-15在前视图中的显示(14)再将视图转换至前视图。绘制的键槽图形现底座顶面距离为10,现需将绘制的键槽向上移动10,将绘制的图形移动至底座的顶面。(15)将视图转换至轴测视图。选择绘制的键槽平面图向下拉伸高度为20,如图1-16所示。(16)用布尔差集运算将拉伸后的实体减去,生成键槽孔造型如图1-17所示。图1-17完成支架实体模型
7、图1-18在俯视图中标注尺寸三维尺寸标注对模型进行三维尺寸标注,需要用【UCS】(用户坐标系)在不同的坐标平面进行坐标原点的设置来进行尺寸的标注,具体三维的尺寸标注如下。(17)在前视图中标注尺寸。将视图转换至前视平面,标注尺寸如图1-18所示。(18)再将视图转换至轴测视图。在西南轴测视图中将各尺寸移动至所需的位置如图1-19所示。图1-18在前视平面中标注尺寸图1-19移动尺寸至所需的位置(19)将视图转换至俯视平面。在俯视面上标注尺寸如图1-20所示。图1-20在俯视平面上标注尺寸(21)将视图再转换至轴测视图。然后,将尺寸移动至合适的位置上,如图1-21所示。图1-21移动尺寸至所需的
8、位置(22)将视图转换至左视图。在左视平面上标注尺寸如图1-22所示。图1-22在左视图上标注尺寸图1-23完成三维尺寸标注l (23)将视图转换至轴测视图。移动尺寸至所需的位置上,完成三维尺寸的标注。注意:以上尺寸标注是采用在不同的视图平面上标注尺寸,然后,在轴测视图上移动尺寸的尺寸标注方法。也可运用建立用户坐标的方法进行三维尺寸的标注。【实训任务2】运用“叠加法”创建固定座零件模型。固定座实体模型如图2所示。图2-固定座立体模型应用叠加法创建三维固定座模型的操作步骤:(1)在左视平面绘制草图1。在命令行输入:PL(多段线命令),回车;绘制如图2-1所示的草图1。图2-1绘制草图1图2-2创
9、建拉伸基本实体提示:草图1用【多段线】绘制后,图形闭合可直接进行【拉伸】命令生成立体。如果采用一般的线段绘制闭合的草图1,则必须先创建【面域】或者应用【编辑多段线】(PE)线命令将一般线段转换合并为【多段线】后,才能应用【拉伸】命令使其生成立体。(2)【拉伸】草图1生成基本实体。在命令行输入:EXT(拉伸),回车;选择草图1后按回车,在命令行输入:50(拉伸值),回车,创建的基本拉伸实体如图2-2所示。(4)建立【用户坐标系】。在命令行输入:UCS(用户坐标系),回车;再输入:N(新建),回车;再输入:3(3点确定原点),回车。鼠标在基本实体底部的左上角点单击,以该点作为坐标原点(O点)。然后
10、,鼠标右移动捕捉基本实体底部的右下角点(B点),接着移动鼠标至右上角点(C点),设置的用户坐标系如图2-3所示。图2-3建立用户坐标系图2-4绘制草图2(5)绘制草图2。按【F8】打开【正交】功能,绘制的草图2如图2-4所示,并创建面域。(6)【拉伸】创建左边的支耳造型。在命令行输入:EXT,按回车键;选择草图2,接着在命令行输入:10(拉伸高度),按回车键,创建的支耳实体造型如图2-5所示。图2-5拉伸创建支耳实体图2-6镜像实体(7)【求差】生成支耳的孔造型。在命令行输入:SU(差集运算),回车;先选择R10的实体,回车后再选择圆柱体,再次按回车键完成差集运算,创建孔造型。(8)【镜像】支
11、耳实体。在命令行输入:MI(镜像),回车;选择支耳实体后,再按回车键。用鼠标捕捉基本实体底部上下两条边线的中间点,以此作为镜像轴线,将支耳镜像至右边,结果如图2-6所示。(9)【求和】运算将两支耳与拉伸实体成为整体。在命令行输入:UNI(并集运算),回车;选择所有的实体后,再按回车键,完成求和运算。(10)重新建立【用户坐标系】。在命令行输入:UCS,回车;再输入:N,回车;再输入:3,回车。用前述的方法,将坐标原点设置到如图2-7所示的位置。图2-7设置用户坐标系图2-8绘制草图3(11)绘制草图3。在命令行输入:C(圆命令),回车后,绘制两个直径分别为“30”和“20”的同心圆,然后,修改
12、直径为“30”的圆,绘制的草图3如图2-8所示。(12)拉伸草图3生成实体。在命令行输入:EXT,回车;选择草图3中的二个图形,输入:-40(即向下拉伸),回车后创建的二个实体如图2-9所示。图2-9拉伸创建二个实体图2-10创建中间圆柱体与孔造型(12)先求和后求差。在命令行输入:UNI,回车后,选择前面合并的实体和直径“30”生成的实体,回车完成求和运算。在命令行输入:SU,回车;选择前面合并的实体,回车后,再选择“20”生成的圆柱体,再回车完成求差运算,结果如图2-10所示。(13)绘制草图4。在顶部绘制一个2030矩形,然后,再创建成面域,如图2-11所示。图2-11绘制草图4图2-1
13、2创建拉伸实体(14)向下拉伸求差创建一个缺口。在命令行输入:EXT。回车;选择草图4,回车;输入:-5,回车后向下创建一个实体,如图2-12所示。(15)求差创建缺口。在命令行输入:SU,回车,先选择全并实体,回车后再选择拉伸实体,回车后,完成固定座零件圆柱体与孔造型,如图2-13所示。图2-13创建圆柱与孔造型图2-14绘制草图5(16)绘制草图5。重新建立用户坐标系。然后,用【多段线】绘制如图2-14所示的草图5。(17)镜像草图5。将草图5镜像右边。l (18)向上拉伸20,求差创建前端斜角造型,完成的固定座零件实体模型如图2-15所示。图2-15完成固定座实体模型三维尺寸标注在标注三
14、维模型尺寸时,可按照高度上的层次进行标注,在标注尺寸前,应先建立用户坐标系,然后,再进行标注。标注的尺寸的位置应力求位置合适,适于查看不要遗漏。(19)建立用户坐标系,标注最底层的线性尺寸5、10、30、40、70如图2-16所示。图2-16标注最底层尺寸图2-17标注直径与半径尺寸(20)重新建立用户坐标系,标注支耳上的直径与半径尺寸10、R10如图2-17所示。(21)重新建立用户坐标系,标注缺口层上的13、20、30尺寸如图2-18所示。图2-18标注直径尺寸图2-19标注顶层的尺寸10、50(22)重新建立用户坐标系,标注顶层上的尺寸10、50如图2-19所示。(23)重新建立用户坐标
15、系,标注(左视平面上的)高度尺寸10、40如图2-20所示。图2-20标注高度尺寸10、40图2-21标注高度尺寸5(24)重新建立用户坐标系,标注高度尺寸5,如图2-21所示。(25)至此,尺寸标注结束,固定座立体模型与尺寸标注结果如图2-22所示。图2-22固定座模型(26)保存文件。【实训任务3】根据给出的立体模型图创建该立体模型并标注尺寸,模型图如图3所示。图3零件立体模型【建立实体模型】操作l 创建底板实体造型(1)在俯视平面绘制草图1,如图3-1所示。图3-1绘制草图1图3-2拉伸基本体(2)拉伸创建基本实体。在命令行输入:EXT,回车选择草图1,再回车输入:9,回车完成拉伸创建的
16、拉伸基本体如图3-2所示。(3)拉伸求差创建底板上的48的圆柱孔造型。在命令行输入:SU,回车后先选择拉伸创建的基本体,回车后再选择4个圆柱体,回车完成圆柱孔造型如图3-3所示。图3-3创建底板造型l 创建圆管造型(4)建立用户坐标系。在命令行输入:UCS,回车后输入:N,再回车后输入:3,回车后确定坐标原点,建立的用户坐标系如图3-4所示。图3-4建立用户坐标系图3-5绘制草图2(5)绘制草图2。在命令行输入:PL,回车;线的起点放置在底板的中心点上,绘制如图3-5所示的草图2(矩形)。(6)旋转创建中间和圆柱体。在命令行输入:REV(旋转命令),回车后选择草图2,再回车用鼠标捕捉矩形在中心
17、处直线的上下A、B两点,以此作为旋转轴,回车创建旋转体如图3-6所示。图3-6创建旋转体造型图3-7建立用户坐标系(7)求和运算。在命令行输入:UNI,回车后选择底板和圆柱体,再回车完成求和运算。(8)重新建立用户坐标系。重新建立的用户坐标系如图3-7所示。(9)绘制草图3。在命令行输入:C(圆命令),回车后鼠标捕捉圆柱体的圆心为圆点,输入:10,回车完成草图3的绘制,如图3-8所示。图3-8绘制草图3图3-9完成圆管的创建(10)拉伸求差创建圆柱孔造型。在命令行输入:EXT,回车选择草图3,再回车输入:-44,回车创建圆柱体造型。l (11)差集运算。在命令行输入:SU,回车选择合并的实体,
18、再回车选择草图3的拉伸体,回车创建出一个圆柱孔造型如图3-9所示。创建两侧加强筋造型(12)转换视图平面至主视平面。单击【视图】工具栏上的【主视】工具按钮,如图3-10所示。图3-10主视平面图3-11绘制草图4(13)绘制草图4。在命令行输入:PL,回车,绘制草图3,然后,镜像至另一侧,如图3-11所示。提示:绘制筋板截面图形时,如果将筋板的高度所在的边直接与圆柱体正投影边相切,由于筋板具有一定的宽度,在连接部则会导致如图3-11-1所示的缝隙。并且筋的宽度越宽,则缝隙越大。图3-11-1筋与圆柱体间产生缝隙在主视平面内绘制筋截面图形容易绘制,为了不导致“缝隙”的产生,应将筋的垂直边往圆柱体
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