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CAD的三维建模教程解说

CAD常见问题 2017-09-26 10:52:41 5356


CAD除了强大二维绘图功能外还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系,则使用CAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍CAD三维绘图的基本知识。


1. 三维几何模型分类

在CAD中,用户可以创建3种类型的三维模型:线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的,即以线架结构显示出来,但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。


1.1 线框模型(Wireframe Model)

线框模型是一种轮廓模型,它是用线(3D空间的直线及曲线)表达三维立体,不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据,用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性,不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型,在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单,易于绘制。


1.2 表面模型(Surface Model)

表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明,能遮挡光线,因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工,用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果,前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。


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1.3 实体模型


实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型,可以区分对象的内部及外部,可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算,对实体装配进行干涉检查,分析模型的质量特性,如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工,用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码,进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。


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实体模型


2. 三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面


CAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系,分为世界坐标系(WCS)和用户坐标系(UCS)。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。

图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向,Z轴正方向用右手定则判定。


世界坐标系


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表示坐标系的图标


缺省状态时,CAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的,固定不变的,对于二维绘图,在大多数情况下,世界坐标系就能满足作图需要,但若是创建三维模型,就不太方便了,因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图所示的图形,在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面,创建新的坐标系,然后再调用绘图命令绘制图形。


用户坐标系


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