按住并拖動在CAD三維實體造型中的應用

于淑靜 韓加好

連云港職業技術學院 江蘇省連云港市 222006

1 引言

目前AutoCAD軟件是繪制二維圖形應用最多的繪圖軟件。[1]人們可以利用此軟件便捷地繪制零件圖樣。但是，二維的零件圖缺乏立體感，直觀效果差。技術人員利用計算機輔助設計工具對產品進行設計和實體建模造型，不僅可高效、全面、清晰、直觀展示加工產品的結構，降低成本，還可極大地改善勞動生產條件。[2]AutoCAD具有強大的三維實體造型功能，并且對于具有AutoCAD二維繪圖基礎的技術人員而言，簡單易學，易掌握。[3]在二維零件圖繪制好的情況下，合理選擇封閉區域，不必定義面域，利用按住并拖動命令，直接對拾取的有限區域進行實體創建，簡便、快捷。

2 二維零件圖的繪制

我們以圖1的模型為例，從二維零件圖到三維實體的創建來探討按住并拖動命令的應用。

圖1 機件的三維實體模型

2.1 設置圖層

AutoCAD中的圖層就是具有相同坐標系的透明電子紙，用戶可將不同對象繪制在不同的圖層上，他們一層一層地疊加在一起，即可構成所繪的圖形。[4]在本例中創建粗實線、點畫線、細實線、尺寸線和文本層共五個圖層，如圖2所示。

圖2 圖層

2.2 繪制零件圖

在二維視圖中，繪制零件圖并標注尺寸，如圖3所示。

圖3 零件圖

3 三維實體的創建

3.1 分析零件特點，選取合適的封閉區域

由形體分析法可知，此零件包含四個基本體，包括帶左側小圓柱、中間的底板、肋板和右側的兩圓柱。其中，右側的兩圓柱外表面相切并連接，內部含有孔、槽等結構。其在零件圖上反映的特點是：俯視圖形狀特征明顯，各組成部分在主視圖中體現的高度尺寸不同。由此，我們在二維視圖中，關閉尺寸線、細實線、文本層和點畫線圖層，刪除俯視圖中表達肋板的圖線，復制俯視圖，粘貼至新建AutoCAD文件中。將左側傾斜部分旋轉擺正，如圖4所示。

圖4 封閉區域

3.2 創建三維造型環境

在三維造型之前，創建一個適合的造型環境有利于提高造型速度。三維造型環境的創建主要包括繪圖空間的設置、工具欄的關閉與調用，以及視圖方向的設置等內容。所以在新建AutoCAD文件中設置工作空間為“AutoCAD經典”，在快捷菜單中調出“建模”、“視圖”、“視覺樣式”、“動態觀察”工具欄。

3.3 三維實體的創建過程

（1）點擊“視圖”工具欄中的“西南等軸測”按鈕，進入三維繪圖狀態，如圖5所示。

圖5 三維繪圖模式

（2）利用按住并拖動命令，創建各圓柱和底板實體。按住并拖動所拾取的區域必須是由共面直線或者邊圍成的封閉區域。此俯視圖包含了圖示4個可拉伸為實體的封閉區域，對應的高度可以從主視圖的尺寸中讀取。在XYZ三維坐標系中，箭頭所指方向為正，反之為負。圖4所示圖形在XY平面內，Z值為零。點擊“建模”工具欄的“按住并拖動”命令，用鼠標拾取封閉區域并輸入對應數值：區域1，拉伸高度23毫米；區域2，區域2，拉伸高度8毫米；區域3，拉伸高度38毫米；區域4，拉伸高度29毫米。此時已創建的實體是各自獨立的，如圖6所示。

圖6 創建實體

（3）利用按住并拖動命令，創建肋板實體。肋板是不規則形體，所以同樣采用按住并拖動命令來創建。首先要繪制創建肋板實體的封閉區域。點擊“視圖”工具欄中的“俯視”按鈕，進入二維繪圖狀態。由于肋板厚度為6毫米，和左右兩個圓柱體均相交，所以肋板不能僅限于主視圖上畫出的區域。為了后期移動實體方便，在主視圖上選取肋板封閉區域，如圖7中網格部分。繪制封閉輪廓圖形，點擊“建模”工具欄的“按住并拖動”命令，用鼠標拾取此封閉區域并輸入對應數值，拉伸高度6毫米。

圖7 肋板封閉區域

（4）組合實體。在三維視圖中，點擊“建模”工具欄的“三維旋轉”命令，拾取肋板實體，指定端點為基點，旋轉90讀，將肋板實體方向擺正。點擊“修改”工具欄的“移動”命令，拾取肋板特殊點“中點”移動至“象限點”處，如圖8所示。

圖8 組合實體

（5）完成實體。在三維視圖中，點擊“建模”工具欄的“三維旋轉”命令，拾取左側圓柱、底板和肋板，以中間大圓柱的圓心為基點，一起繞Z軸逆時針三維旋轉30度。點擊“建模”工具欄的“并集”命令，拾取這五個實體，利用布爾運算，合并為一個實體，完成造型，如圖8所示。

4 注意問題

（1）在選擇創建實體的區域時，區域要求是閉合的，且區域內不能有多余的圖線。

（2）利用按住并拖動創建實體，必須認真分析零件結構，選取合適的封閉區域，以便于創建實體。

5 結語

AutoCAD的應用是一個企業產品研發過程中必不可少的。[5]在利用AutoCAD進行實體造型時，往往有多種方法可以實現。通過對圖形認真分析，靈活運用按住并拖動命令，可以提高造型效率。此方法尤其適用于某一視圖形狀特征明顯的零件。