第一十一章 绘制三维机械零件实例

    本实例要完成的支架模型如图11-32所示。

图11-32  要完成的支架三维模型

 

    本范例具体的设计方法及步骤如下。

 

    1）新建一个图形文件，该文件采用位于随书光盘“图形样板”文件夹中的“TSM_制图样板.dwt”样板。本例使用“AutoCAD经典”工作空间。

 

    2）将该新图形文件另存为“TSM_11_支架.dwg”。

 

    3）绘制如图11-33所示的二维图形。

图11-33  绘制二维图形

 

    知识点拔：

 

    在绘制此二维图形中倾斜的相切直线时，可以分别使用“对象捕捉”工具栏中的“捕捉到切点”按钮 辅助捕捉到切点1和切点2来绘制相切直线。如果屏幕中没有显示“对象捕捉”工具栏，那么可在任意工具栏（“快速访问”工具栏除外）中单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中选中“对象捕捉”，即可在屏幕中显示如图11-34所示的“对象捕捉”工具栏。下面给出绘制其中一条相切直线的操作说明。

图11-34  “对象捕捉”工具栏

    命令: LINE↙
    指定第一点: _tan 到               //单击“捕捉到切点”按钮 ，接着捕捉到切点1
    指定下一点或 [放弃(U)]: _tan 到    //单击“捕捉到切点”按钮 ，接着捕捉到切点2
    指定下一点或 [放弃(U)]:↙

 

    4）在“绘图”工具栏中单击“面域”按钮 ，根据命令行提示进行下列操作。
   
    命令: _region
    选择对象: 指定对角点: 找到 15 个              //框选绘制的所有二维图形
    选择对象: ↙

    已提取 4 个环。
    已创建 4 个面域。

 

    5）在菜单栏中选择“修改”→“实体编辑”→“差集”命令，根据命令行提示进行下列操作。

    命令: _subtract 选择要从中减去的实体、曲面和面域...
    选择对象: 找到 1 个                    //选择如图11-35a所示的对象
    选择对象:↙
    选择要减去的实体、曲面和面域...
    选择对象: 找到 1 个                    //选择如图11-35b所示的小面域1
    选择对象: 找到 1 个，总计 2 个         //选择如图11-35b所示的小面域2
    选择对象: 找到 1 个，总计 3 个         //选择如图11-35b所示的小面域3
    选择对象:↙

  

a)                                       b)

图11-35  选择对象

a) 选择要从中减去的面域  b) 选择要减去的小面域

 

    6）在菜单栏中选择“绘图”→“建模”→“拉伸”命令，接着根据命令行提示进行下列操作。

    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                           //选择面域
    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)] <10.0000>: 15↙

 

    7）在菜单栏中选择“视图”→“三维视图”→“西南等轴测”命令，此时，模型显示如图11-36所示。

 

    8）在命令行中执行如下操作。

    当前 UCS 名称: *世界*
    指定 UCS 的原点或 [面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)] <世界>:

                                      //选择如图11-37所示的三维顶点
    指定 X 轴上的点或<接受>:↙

  

图11-36  西南等轴测视图 图11-37  选择实体面

 

    9）绘制如图11-38a所示的平面剖面，图11-38b为当前UCS的平面视图，其中提供了相应的尺寸以供练习者绘制此平面剖面。

a)                                                       b)

图11-38  在UCS的XY平面中绘制剖面

a) 完成绘制的剖面  b) 剖面的相关尺寸

 

    知识点拔：

    要显示当前UCS的平面视图，则在菜单栏中选择“视图”→“三维视图”→“平面视图”→“当前UCS”命令即可。

 

    10）在“绘图”工具栏中单击“面域”按钮 ，根据命令行提示进行下列操作。

    命令: _region
    选择对象: 找到 1 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 2 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 3 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 4 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 5 个
    选择对象:↙
    已提取 2 个环。
    已创建 2 个面域。

 

    在该操作过程中，需要分别选择如图11-39所示的对象。

图11-39  选择对象

 

    11）在菜单栏中选择“视图”→“三维视图”→“西南等轴测”命令。

 

    12）在菜单栏中选择“绘图”→“建模”→“拉伸”命令，接着根据命令行提示进行下列操作。

    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                 //选择如图11-40所示的大面域
    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)] <15.0000>: 12↙

 

    创建的拉伸实体如图11-41所示。

  

图11-40  选择大面域图11-41  创建拉伸实体

 

    13）在菜单栏中选择“绘图”→“建模”→“拉伸”命令，接着根据命令行提示进行下列操作。

 

    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             //选择如图11-42所示的小面域（小圆）

    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)] <12.0000>:↙

 

    绘制了小圆柱体，此时模型效果如图11-43所示。

  

图11-42  选择小面域 图11-43  模型效果

 

    14）在菜单栏中选择“视图”→“视觉样式”→“概念”命令，此时模型显示如图11-44所示。

图11-44  设置“概念”视觉样式

 

    15）在菜单栏中选择“修改”→“实体编辑”→“差集”命令，根据命令行提示进行下列操作。

 

    命令: _subtract 选择要从中减去的实体、曲面和面域...

    选择对象: 找到 1 个                  //选择如图11-45a所示的对象（鼠标光标所指）

    选择对象: ↙

    选择要减去的实体、曲面和面域...

    选择对象: 找到 1 个                  //选择如图11-45b所示的圆柱形对象（鼠标光标所指）

    选择对象: ↙

  

a)                                                 b)

图11-45  选择对象

a) 选择要从中减去的实体  b) 选择要减去的圆柱形对象

 

    16）执行下列操作切换到世界坐标系。

    命令: UCS↙
    当前 UCS 名称: *没有名称*
    指定 UCS 的原点或 [面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)] <世界>: W↙

 

    此时，坐标系在模型中的显示如图11-46所示，也可以通过其他选项方式将UCS移动到模型的中心镜像面上。

图11-46  切换回世界坐标系

 

    17）在菜单栏中选择“修改”→“三维操作”→“三维镜像”命令，根据命令行提示进行下列操作。

    命令: _mirror3d
    选择对象: 找到 1 个                           //选择如图11-47a所示的对象
    选择对象:↙
    指定镜像平面 (三点) 的第一个点或
    [对象(O)/最近的(L)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3)] <三点>: YZ
    指定 YZ 平面上的点<0,0,0>:↙
    是否删除源对象？[是(Y)/否(N)] <否>:↙

 

    镜像结果如图11-47b所示。

  

a)                                                    b)

图11-47  三维镜像操作及结果

a) 选择要镜像的实体  b)镜像结果

 

    18）在菜单栏中选择“修改”→“实体编辑”→“并集”命令，根据命令行提示分别选择要合并的3个实体。如下是并集操作记录。

    命令: _union
    选择对象: 找到 1 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 2 个
    选择对象: 找到 1 个，总计 3 个
    选择对象: ↙

 

    合并效果如图11-48所示。

 

    19）删除模型中不需要的辅助中心线。

 

    20）在菜单栏中选择“视图”→“消隐”命令，效果如图11-49所示。

  

图11-48  合并的效果图11-49  消隐效果

 

    21）按〈Ctrl+S〉组合键保存文件。