于淑靜 韓加好

連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)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(yīng)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(shù)人員利用計算機輔助設(shè)計工具對產(chǎn)品進行設(shè)計和實體建模造型，不僅可高效、全面、清晰、直觀展示加工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，降低成本，還可極大地改善勞動生產(chǎn)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(chǔ)的技術(shù)人員而言，簡單易學(xué)，易掌握。[3]在二維零件圖繪制好的情況下，合理選擇封閉區(qū)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(qū)域進行實體創(chuàng)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(chuàng)建來探討按住并拖動命令的應(yīng)用。

圖1 機件的三維實體模型

2.1 設(shè)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(gòu)成所繪的圖形。[4]在本例中創(chuàng)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(chuàng)建

3.1 分析零件特點，選取合適的封閉區(qū)域

由形體分析法可知，此零件包含四個基本體，包括帶左側(cè)小圓柱、中間的底板、肋板和右側(cè)的兩圓柱。其中，右側(cè)的兩圓柱外表面相切并連接，內(nèi)部含有孔、槽等結(jié)構(gòu)。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(xiàn)的高度尺寸不同。由此，我們在二維視圖中，關(guān)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(fù)制俯視圖，粘貼至新建AutoCAD文件中。將左側(cè)傾斜部分旋轉(zhuǎn)擺正，如圖4所示。

圖4 封閉區(qū)域

3.2 創(chuàng)建三維造型環(huán)境

在三維造型之前，創(chuàng)建一個適合的造型環(huán)境有利于提高造型速度。三維造型環(huán)境的創(chuàng)建主要包括繪圖空間的設(shè)置、工具欄的關(guān)閉與調(diào)用，以及視圖方向的設(shè)置等內(nèi)容。所以在新建AutoCAD文件中設(shè)置工作空間為“AutoCAD經(jīng)典”，在快捷菜單中調(diào)出“建?！?、“視圖”、“視覺樣式”、“動態(tài)觀察”工具欄。

3.3 三維實體的創(chuàng)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(tài)，如圖5所示。

圖5 三維繪圖模式

（2）利用按住并拖動命令，創(chuàng)建各圓柱和底板實體。按住并拖動所拾取的區(qū)域必須是由共面直線或者邊圍成的封閉區(qū)域。此俯視圖包含了圖示4個可拉伸為實體的封閉區(qū)域，對應(yīng)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(nèi)，Z值為零。點擊“建?！惫ぞ邫诘摹鞍醋〔⑼蟿印泵?，用鼠標拾取封閉區(qū)域并輸入對應(yīng)數(shù)值：區(qū)域1，拉伸高度23毫米；區(qū)域2，區(qū)域2，拉伸高度8毫米；區(qū)域3，拉伸高度38毫米；區(qū)域4，拉伸高度29毫米。此時已創(chuàng)建的實體是各自獨立的，如圖6所示。

圖6 創(chuàng)建實體

（3）利用按住并拖動命令，創(chuàng)建肋板實體。肋板是不規(guī)則形體，所以同樣采用按住并拖動命令來創(chuàng)建。首先要繪制創(chuàng)建肋板實體的封閉區(qū)域。點擊“視圖”工具欄中的“俯視”按鈕，進入二維繪圖狀態(tài)。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(qū)域。為了后期移動實體方便，在主視圖上選取肋板封閉區(qū)域，如圖7中網(wǎng)格部分。繪制封閉輪廓圖形，點擊“建?！惫ぞ邫诘摹鞍醋〔⑼蟿印泵?，用鼠標拾取此封閉區(qū)域并輸入對應(yīng)數(shù)值，拉伸高度6毫米。

圖7 肋板封閉區(qū)域

（4）組合實體。在三維視圖中，點擊“建?！惫ぞ邫诘摹叭S旋轉(zhuǎn)”命令，拾取肋板實體，指定端點為基點，旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)”命令，拾取左側(cè)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(zhuǎn)30度。點擊“建?！惫ぞ邫诘摹安⒓泵?，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(chuàng)建實體的區(qū)域時，區(qū)域要求是閉合的，且區(qū)域內(nèi)不能有多余的圖線。

（2）利用按住并拖動創(chuàng)建實體，必須認真分析零件結(jié)構(gòu)，選取合適的封閉區(qū)域，以便于創(chuàng)建實體。

5 結(jié)語

AutoCAD的應(yīng)用是一個企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)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(xiàn)。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。