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高一通用技術(shù)AutoCAD制圖教案（10-14）
廈門外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 王明輝 2012-06-25
第十課：立體建模1 實(shí)體拉伸 并集
第十一課：立體建模2 旋轉(zhuǎn)造型
第十二課：立體建模3 機(jī)械零件
第十三課：立體建模4 像框設(shè)計(jì)
第十四課：立體建模5空間曲面 臺(tái)燈造型設(shè)計(jì)
第十課：立體建模1 實(shí)體拉伸 并集 差集
1、實(shí)體拉伸 在 AutoCAD中，選擇“繪圖”|“實(shí)體”|“拉伸”命令(extrude)，可以將 2D對(duì)象沿 Z軸或某個(gè)方向拉伸成實(shí)體。拉伸對(duì)象被稱為斷面，可以是任何 2D封閉多段線、圓、橢圓、封閉樣條曲線和面域，默認(rèn)情況下，可以沿 Z軸方向拉伸對(duì)象，這時(shí)需要指定拉伸的高度和傾斜角度。其中，拉伸高度值可以為正或?yàn)樨?fù)，它們表示了拉伸的方向。拉伸角度也可以為正或?yàn)樨?fù)，其絕對(duì)值不大于 90°，
2、并集運(yùn)算
選擇“修改”|“實(shí)體編輯”|“并集”命令(UNION)，或在 “實(shí)體編輯”工具欄中單擊“并集”按鈕，就可以通過(guò)組合多個(gè)實(shí)體生成一個(gè)新實(shí)體。該命令主要用于將多個(gè)相交或相接觸的對(duì)象組合在一起。當(dāng)組合一些不相交的實(shí)體時(shí)，其顯示效果看起來(lái)還是多個(gè)實(shí)體，但實(shí)際上卻被當(dāng)作一個(gè)對(duì)象。在使用該命令時(shí)，只需要依次選擇待合并的對(duì)象即可。
3、差集運(yùn)算
選擇“修改”|“實(shí)體編輯”|“差集”命令(SUBTRACT)，或在“實(shí)體編輯 ”工具欄中單擊
“差集”按鈕，即可從一些實(shí)體中去掉部分實(shí)體，從而得到一個(gè)新的實(shí)體。
4、交集運(yùn)算
選擇“修改”|“實(shí)體編輯 ”|“交集”命令(INTERSECT)，或在“實(shí)體編輯 ”工具欄中單擊 “交集”按鈕，就可以利用各實(shí)體的公共部分創(chuàng)建新實(shí)體。
例題10.1 繪制茶幾 設(shè)置：視圖-三維視圖-西南等軸測(cè)
步驟：1、畫6X6正方形，構(gòu)建成面域（region），拉伸為高度28的長(zhǎng)方體（桌腿）。再畫一個(gè)70X40的矩形。
2、用鏡像（mirror）方法畫出另外三根桌腿。
3、把矩形構(gòu)建為面域，拉伸高度2。
用移動(dòng)（move）命令再在指令窗輸入@0,0,10把矩形擱板上移10單位。
4、在四根桌腿頂端用端點(diǎn)捕捉方式畫一個(gè)矩形，并構(gòu)建成面域。
5、拉伸高度為6
6、用并集（union）命令把6部分合成一體。再選“視圖-著色-消隱”看效果
例題10.2 繪制煙灰缸
步驟：
畫一個(gè)100X100的正方形，拉伸為高度20 的長(zhǎng)方體，在上表面一邊的中點(diǎn)畫一直徑80的圓。
將圓往X軸正向移動(dòng)50，拉伸―15成圓柱體。用差集（subtract）命令從長(zhǎng)方體中減去圓柱體。
用“修改-倒角”命令畫出倒角距離為12的四個(gè)倒角。
5、用“繪圖-實(shí)體-圓柱體”命令畫兩個(gè)底面 中心在倒角中點(diǎn)的圓柱體。
6、差集（subtract）命令減去兩個(gè)圓柱體。用“視圖-著色-體著色”，顏色改為“青色”看效果。
例題10.3 繪制沙發(fā)
步驟：
選“視圖-三維視圖-主視圖”畫出圖一所示沙發(fā)座與靠背截面圖，并構(gòu)建面域。
轉(zhuǎn)到“視圖-三維視圖-西南等軸測(cè)”按圖二所示，拉伸。用“修改-三維操作-對(duì)齊”組合成型。
用“視圖-著色-體著色”，顏色改為“淺棕色”看效果。
圖一
圖二
例題10.4 繪制飲料杯（渲染后）
右圖為標(biāo)注詳細(xì)尺寸的截面圖。繪圖
步驟如下圖。
一、杯體和被蓋先用拉伸成型倒圓臺(tái)（50）
再用抽殼（solidedit）（修改-實(shí)體編輯-抽顆 -抽殼）成型。吸管用沿路徑拉伸的方法出 方法成型。杯蓋用差集方法開(kāi)一個(gè)孔
二、渲染：1、視圖-渲染-材質(zhì)庫(kù) 選擇 擇適當(dāng)材質(zhì)。
2、視圖-渲染-材質(zhì) 把選好的材質(zhì)分 質(zhì)分別附著在各個(gè)部分。
3、視圖-渲染-照片集真實(shí)感渲染
練習(xí)10.1繪制羽毛球拍
第十一課：立體建模2 旋轉(zhuǎn)造型
旋轉(zhuǎn)造型
在 AutoCAD中，可以使用 “繪圖”|“實(shí)體”|“旋轉(zhuǎn)”命令(REVOLVE)，將二維對(duì)象繞某一軸旋轉(zhuǎn)生成實(shí)體。用于旋轉(zhuǎn)的二維對(duì)象可以是封閉多段線、多邊形、圓、橢圓、封閉樣條曲線、圓環(huán)及封閉區(qū)域。三維對(duì)象、包含在塊中的對(duì)象、有交叉或自干涉的多段線不能被旋轉(zhuǎn)，而且每次只能旋轉(zhuǎn)一個(gè)對(duì)象。
選擇“繪圖”|“建?！眧“旋轉(zhuǎn)”命令，并選擇需要旋轉(zhuǎn)的二維對(duì)象后，通過(guò)指定兩個(gè)端點(diǎn)來(lái)確定旋轉(zhuǎn)軸。
例題11.1 繪制花瓶 截面圖
步驟：1.畫對(duì)稱軸確定可定位圓心 2.先畫上下兩個(gè)圓再用“相切、相切、半徑”方法畫右側(cè)圓
3、修建后再畫兩個(gè)圓。4、再修剪 5、向左偏移5mm再上端修圓角R2，下端封閉后構(gòu)建面域，用實(shí)體旋轉(zhuǎn)命令成型。再用渲染方式得到上圖。
例題11.2 繪制臺(tái)燈
截面圖
步驟：1、在“視圖-三維視圖-主視圖”上畫出圖1。2、旋轉(zhuǎn)燈罩截面150，修圓角，構(gòu)建面域
3、轉(zhuǎn)到“視圖-三維視圖-西南等軸測(cè)”界面，再選“工具-新建UCS-Y”讓坐標(biāo)系沿Y軸旋轉(zhuǎn)900
如圖三，在大圓弧下端點(diǎn)畫一個(gè)直徑為3的圓，再以圓弧為路徑拉伸成燈架。4、用“繪圖-實(shí)體-旋轉(zhuǎn)”得到燈座和燈罩。
練習(xí)11.1繪制臺(tái)燈
說(shuō)明：按右圖畫出截面圖再旋轉(zhuǎn)成型。
燈罩和燈座分兩次旋轉(zhuǎn)成型。截面圖必須是“面域”
或者是由“多段線”畫成的封閉圖形。也可以先用線段與
圓弧畫出來(lái)，再由“修改-對(duì)象-多短線”轉(zhuǎn)為“多段線”
練習(xí)11.2圓桌圓凳
練習(xí)11.3剖切的圓蓋
說(shuō)明：按圖2截面圖旋轉(zhuǎn)270度。
第十二課：立體建模3 機(jī)械零件
例題12.1支架
作圖步驟：1、在“模型空間-視圖-三維視圖-西南等軸測(cè)”背景下，繪制圖1。
2、“繪圖-實(shí)體-拉伸”拉伸出矩形底座、四個(gè)圓孔10mm和矩形槽3mm。用“修改-實(shí)體編輯-差集”命令從矩形底座中減去四個(gè)圓孔和矩形槽。
3、用“工具-新建UCS-Z軸矢量”命令建立新坐標(biāo)系如圖3，畫軸承圓孔支架截面圖，
4、拉伸9mm.
5、用“修改-三位操作-三維鏡像”命令畫出另一邊。用“修改-圓角”命令畫出底座4個(gè)圓角。最后用“視圖-著色-體著色”并改為青色查看效果。
例題12.2繪制箱體零件
作圖步驟：1、畫底座截面圖構(gòu)建面域。
2、拉伸10再用差集減去4個(gè)圓柱，得到底座A.
畫邊長(zhǎng)40正方形B再偏移5，修剪得正方形C
3. 拉伸B,C高度30，用差集從B中減去C,移動(dòng)到
底座中心。和底座并集。
用“工具-新建UCS-Z軸矢量”建立新坐標(biāo)系
如圖，畫三角形拉伸8成楔形，移動(dòng)到底座左邊
中點(diǎn)，用三維鏡像做出另外一個(gè)。把兩個(gè)楔形和
底座并集。在圖示圓心處畫R9的圓。
把R9圓上移15，拉伸3成圓柱，三維鏡像做
后面一個(gè)，把兩個(gè)圓柱和底座并集，在圖示R9圓心處處畫R6的圓。
拉伸R6的圓―46，用差集命令從底座中減去拉出的圓柱。
底座A四個(gè)角倒圓角R4，上面方形槽B、C內(nèi)外八個(gè)角倒圓角R3?！绑w著色”查看效果。
例題12.3繪制支架2
作圖步驟：1、在“三維視圖-西南等軸測(cè)”背景下繪制底座方法同例12.1的步驟1、2.
2、用“工具-新建UCS-Z軸矢量”建立新坐標(biāo)系如圖。在距離底座上底面中點(diǎn)29處畫圓R8,R5拉伸26成兩同心圓柱，用“差集”命令從大圓柱中減去小圓柱成圓筒。
3、在圖2坐標(biāo)系下畫出圖3所示筋板截面并拉伸4。
4、用“工具-新建UCS-Z軸矢量”建立新坐標(biāo)系如圖4，畫出圖4左邊筋板截面并拉伸4.移動(dòng)拼接
如圖4右。
5、把兩塊筋板移到圖2 畫出部分拼接。
6、把上面圓筒往X軸負(fù)方向移動(dòng)5，底座前面兩個(gè)角 倒圓角R2?！绑w著色”查看效果如圖8
圖8 圖12.1
練習(xí)12.1繪制下圖所示組合體，效果圖如右上圖12.1
練習(xí)12.2
練習(xí)12.3
練習(xí)12.4
第十三課：立體建模4 像框設(shè)計(jì)
用厚度為5mm的彩色KT板設(shè)計(jì)一個(gè)能裝6寸相片的相框，內(nèi)框尺寸大約為140x90mm，連接方式以插接為主，其它方式也可以。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1、強(qiáng)度：從講臺(tái)高度放下不會(huì)損壞。2、穩(wěn)定性：在30度斜坡上放置不會(huì)傾倒。3、造型美觀，新穎。4、制作工藝：切割線平整，插接或連接處牢固。5、實(shí)用：能夠用來(lái)放相片。
要求學(xué)生先在電腦上用AUTOCAD設(shè)計(jì)，下節(jié)課再到技術(shù)專用教室動(dòng)手制作。
下面是供學(xué)生參考的例子。
例13.1
例13.2
支架 面框 底框 裝配
例13.3
例13.4
例13.5
第十四課：立體建模5空間曲面 (旋轉(zhuǎn)曲面 直紋曲面 邊界曲面 )
繪制邊界網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?！眧“網(wǎng)格”|“邊界網(wǎng)格”命令(EDGESURF)，可以使用 4條首尾連接的邊創(chuàng)建三維多邊形網(wǎng)格。這時(shí)可在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 1:”提示信息下選擇第一條曲線，在命令行的“選擇用作曲面邊界的對(duì)象 2:”提示信息下選擇第二條曲線，在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 3:”提示信息下選擇第三條曲線，在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 4:”提示信息下選擇第四條曲線。
一、繪制旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“曲面”|“網(wǎng)格”|“旋轉(zhuǎn)曲面”命令(REVSURF)，可以將曲線繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，形成旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格。旋轉(zhuǎn)方向的分段數(shù)由系統(tǒng)變量 SURFTAB1確定，旋轉(zhuǎn)軸方向的分段數(shù)由系統(tǒng)變量 SURFTAB2確定。
例14.1
作圖步驟：1、在主視圖界面畫出對(duì)稱軸，確定圓心、
2、修建后畫第二個(gè)圓。
3、分別以A,B為圓心，55和37+55=92為半徑
畫圓交于點(diǎn)C，再以C為圓心55為半徑畫圓過(guò)A 過(guò) A點(diǎn)且與圓B相切。
4、用命令“修改-對(duì)象-多段線”把對(duì)稱軸除外
的幾段線組合成一條多段線。先設(shè)置
Surftab1=24,surftanb2=12,再用“繪圖-
曲面-旋轉(zhuǎn)曲面”畫出曲面。
二、繪制平移網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“曲面”|“網(wǎng)格”|“平移曲面”命令(RULESURF)，可以將路徑曲線沿方向矢量進(jìn)行平移后構(gòu)成平移曲面。這時(shí)可在命令行的 “選擇用作輪廓曲線的對(duì)象:”提示下選擇曲線對(duì)象，在
“選擇用作方向矢量的對(duì)象:”提示信息下選擇方向矢量。當(dāng)確定了拾取點(diǎn)后，系統(tǒng)將向方向矢量對(duì)象上遠(yuǎn)離拾取點(diǎn)的端點(diǎn)方向創(chuàng)建平移曲面。平移曲面的分段數(shù)由系統(tǒng)變量 SURFTAB1確定。
例題14.2繪制下圖曲面
畫圖步驟：1、在視圖-三維視圖-主視圖界面中畫圖1所示曲線 。
2、轉(zhuǎn)到西南等軸測(cè)界面畫矢量直線B，用相對(duì)坐標(biāo)法。先選直線工具，左擊確定起點(diǎn)，輸入指令@0，0，50可畫出長(zhǎng)50與Z軸平行直線。
3、選“繪圖-曲面-平移曲面”.先選A再選B即可
三、繪制直紋曲面
選擇“繪圖”|“曲面”| “直紋曲面”命令(RULESURF)，可以在兩條曲線之間用直線連接從而形成直紋網(wǎng)格。這時(shí)可在命令行的 “選擇第一條定義曲線 :”提示信息下選擇第一條曲線，在命令行的 “選擇第二條定義曲線 :”提示信息下選擇第二條曲線。
例題14.3 繪制臺(tái)燈
繪圖步驟：先繪制左圖所
示三維線框。（單位cm）
設(shè)置視圖為西南等軸測(cè)。輸入坐標(biāo)@0，0，40畫對(duì)稱軸，在對(duì)稱軸上端點(diǎn)畫一個(gè)六邊形，復(fù)制一個(gè)到下端點(diǎn)
在中點(diǎn)處繪制兩個(gè)正六邊形
中點(diǎn)處 小六邊形復(fù)制一個(gè)下移16（@0,0,-16）,下端點(diǎn)六邊形復(fù)制一個(gè)上
移3.(@0,0,3)
4、先設(shè)置surftab1=36再用：“繪圖-
曲面-直紋曲面”繪制燈罩，支架，
燈座側(cè)面。
5、新建＂圖層1”，把燈架，燈座側(cè)
面轉(zhuǎn)到“圖層1”并關(guān)閉“圖層1”，
隱藏?zé)艏?，燈座側(cè)面。再用直紋面
構(gòu)建燈座上表面 。
6、再打開(kāi)“圖層1 ”
轉(zhuǎn)到
四、繪制邊界曲面
選擇“繪圖”| “曲面”|“邊界曲面”命令(EDGESURF)，可以使用 4條首尾連接的邊創(chuàng)建三維多邊形網(wǎng)格。這時(shí)可在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 1:”提示信息下選擇第一條曲線，在命令行的“選擇用作曲面邊界的對(duì)象 2:”提示信息下選擇第二條曲線，在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 3:”提示信息下選擇第三條曲線，在命令行的 “選擇用作曲面邊界的對(duì)象 4:”提示信息下選擇第四條曲線。
例題14.4 繪制鼠標(biāo)
三維線框圖
作圖步驟：1、在西南等軸測(cè)下畫出。
2、幾條豎線可用輸入相對(duì)坐標(biāo)法畫，或者建立新坐標(biāo)系讓Y軸垂直于平面。
3、畫兩條樣條曲線，旁邊的小豎線是樣條曲線取切線方向的輔助線，距離都是50.
4、設(shè)置surftab1=30,surftab=20,用直紋曲面畫兩個(gè)側(cè)面。再把兩個(gè)側(cè)面用轉(zhuǎn)移圖層法隱藏
在A點(diǎn)處打斷樣條曲線。
5、用“繪圖-曲面-邊界曲面”畫上表面。然后顯示側(cè)面。6、鏡像
練習(xí)14.1畫出下圖鼠標(biāo)，尺寸自定。
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