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8.2 三 维 操 作

8.2 

与二维图形一样,对于三维实体来讲,有专门的操作工具对图形进行各种操作,通过这些工具,用户可以对三维实体进行移动、旋转、对齐、镜像、阵列等操作。

8.2.1  三维移动

三维移动命令功能是在三维视图中显示移动夹点工具,并沿指定方向将对象移动指定距离。选择“修改”“三维操作”“三维移动”命令,命令行提示如下。

命令: _3dmove

选择对象: 找到1                       //选择要移动的三维实体

选择对象:                               //Enter键,完成选择

指定基点或[位移(D)] <位移>:              //指定移动实体的基点

指定第二个点或<使用第一个点作为位移>:      //输入移动距离

正在重生成模型。

8-20演示了使用三维移动命令移动三维实体的过程。

    

选择移动对象             指定移动实体基点              设定移动位移

8-20  三维实体移动过程

8.2.2  三维旋转

三维旋转用于将实体沿指定的轴旋转。用户可以根据两点指定旋转轴,或者通过指定对象,指定X轴、Y轴或Z轴,或者指定当前视图的Z方向为旋转轴。

选择“修改”“三维操作”“三维旋转”命令或者在命令行中执行3DROTATE命令,命令行提示如下。

命令: _3drotate                //选择菜单执行命令

UCS 当前的正角方向:  ANGDIR=逆时针  ANGBASE=0//系统提示信息

选择对象: 指定对角点: 找到2    //选择如图8-21(a)所示的铁锤对象

选择对象:                      //Enter键,完成选择

指定基点:                      //捕捉如图8-21(b)所示的圆心为基点

拾取旋转轴:                     //拾取如图8-21(c)所示的轴为旋转轴

指定角的起点: 90                //输入旋转角度,按Enter键,效果如图8-21(d)所示

正在重生成模型。

8-21演示了三维实体进行三维旋转的过程。

      

a)选择旋转的对象      b)指定基点         c)确定旋转轴       d)旋转后的三维实体

8-21  三维旋转过程

8.2.3  对齐

使用对齐命令,可以在二维和三维空间中将对象与其他对象对齐,用户可以指定一对、两对或三对源点和定义点,以对齐选定对象。

选择“修改”“三维操作”“对齐”命令,可以执行ALIGN命令。

1ALIGN使用一对点

指定一对源点和定义点的命令行提示如下。

命令: _align

选择对象: 找到1          //拾取需要执行对齐操作的对象

选择对象:                 //Enter键,完成对象选择

指定第一个源点:            //指定源点1

指定第一个目标点:          //指定目标点2

指定第二个源点:            //Enter键,完成移动

当只选择一对源点和目标点时,选定对象将在二维或三维空间从源点1移动到目标点2,对齐的演示效果如图8-22所示。

指定的两个点              结果

8-22  使用一对点的对齐效果

2ALIGN使用两对点

当选择两对点时,可以在二维或三维空间移动、旋转和缩放选定对象,以便与其他对象对齐,命令行提示如下。

命令: _align

选择对象: 找到1         //拾取需要执行对齐操作的对象

选择对象:                 //Enter键,完成对象选择

指定第一个源点:     //指定第一个源点1

指定第一个目标点:    //指定第一个目标点2

指定第二个源点:     //指定第二个源点3

指定第二个目标点:    //指定第二个目标点4

指定第三个源点:     //Enter键,完成源点和目标点拾取

是否基于对齐点缩放对象?[(Y)/(N)] <>://输入y或按Enter键缩放对象

在命令行中,第一对点(源点1和目标点1)定义对齐的基点,第二对点(源点2和目标点2)定义旋转的角度。在输入了第二对点后,系统会给出缩放对象的提示,将以第一目标点2和第二目标点4之间的距离作为缩放对象的参考长度,只有使用两对点对齐对象时才能使用缩放。图8-23演示了使用两对点执行操作的效果。

__

选定对象       指定的四个点         结果

8-23  使用两对点对齐的效果

3ALIGN使用三对点

当选择三对点时,选定对象可在三维空间移动和旋转,使之与其他对象对齐,其命令行提示如下:

命令: _align

选择对象: 找到1      //拾取需要执行对齐操作的对象

选择对象:              //Enter键,完成对象选择

指定第一个源点:         //指定第一个源点1

指定第一个目标点:       //指定第一个目标点2

指定第二个源点:         //指定第二个源点3

指定第二个目标点:       //指定第二个目标点4

指定第三个源点:         //指定第三个源点5

指定第三个目标点:       //指定第三个目标点6

使用三对点执行对齐命令后,选定对象从源点1移到目标点2,旋转选定对象13,使之与目标对象24对齐,然后再次旋转选定对象35,使之与目标对象46对齐。图8-24演示了使用三对点执行对齐的效果。

选定对象    指定的六个点       结果

8-24  使用三对点对齐的效果

8.2.4  三维对齐

使用三维对齐命令,可以在二维和三维空间中将对象与其他对象对齐。选择“修改”“三维操作”“三维对齐”命令可以执行3DALIGN命令。执行3DALIGN命令后,命令行提示如下。

命令: _3dalign

选择对象: 找到1

选择对象:

指定源平面和方向...

指定基点或[复制(C)]:

指定第二个点或[继续(C)] <C>:

指定第三个点或[继续(C)] <C>:

指定目标平面和方向...

指定第一个目标点:

指定第二个目标点或[退出(X)] <X>:

指定第三个目标点或[退出(X)] <X>:

使用三维对齐命令,可以为源对象指定13个点,然后,可以为目标指定13个点,将移动和旋转选定的对象,使三维空间中的源和目标的基点、X轴和Y轴对齐。3DALIGN可用于动态UCS,因此可以动态地拖动选定对象并使其与实体对象的面对齐。

8.2.5  三维镜像

使用MIRROR3D命令可以沿指定的镜像平面创建对象的镜像。镜像平面可以是以下平面对象所在的平面:通过指定点且与当前UCSXY平面、YZ平面或XZ平面平行的平面或者由选定3点定义的平面。

选择“修改”“三维操作”“三维镜像”命令,或者在命令行中输入MIRROR3D来执行三维镜像命令,命令行提示如下。

命令: _mirror3d

选择对象: 找到1

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 (Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3)] <三点>:

在镜像平面上指定第二点:

在镜像平面上指定第三点:

是否删除源对象?[(Y)/(N)] <>:

在命令行提示中,有8种确定镜像面的方法,各选项含义如下:

·    对象(O 该选项使用选定平面对象的平面作为镜像平面,如果输入y,将被镜像的对象放到图形中并删除原始对象。如果输入N或按Enter键,将被镜像的对象放到图形中并保留原始对象。

·    最近的(L 该选项相对于最后定义的镜像平面对选定的对象进行镜像处理。

·    Z轴(Z 该选项根据平面上的一个点和平面法线上的一个点定义镜像平面。

·    视图(V 该选项将镜像平面与当前视口中通过指定点的视图平面对齐。

·    XY/YZ/ZX  3个选项将镜像平面与一个通过指定点的标准平面(XYYZZX)对齐。

·    三点(3  该选项通过3个点定义镜像平面,如果通过指定点来选择此选项,将不显示“在镜像平面上指定第一点”的提示。

8-25演示了以底座上顶面为镜像面的三维镜像效果。

    _   

源对象                           镜像效果

8-25  三维镜像效果

8.2.6  三维阵列

三维阵列可以在三维空间中创建对象的矩形阵列或环形阵列,命令为3DARRAY。与二维阵列不同,用户除了需要指定陈列的列数和行数之外,还要指定阵列的层数。

选择“修改”“三维操作”“三维阵列”命令,或者在命令行中输入3DARRAY,可执行三维阵列命令。三维阵列与二维阵列一样,有矩形和环形阵列两种,下面分别介绍。

1.矩形阵列

在行(X轴)、列(Y轴)和层(Z轴)矩形阵列中复制对象,一个阵列必须具有至少两个行、列或层。矩形阵列的命令行提示如下。

命令: _3darray

正在初始化...  已加载3DARRAY

选择对象: 找到1      //选择阵列对象

选择对象:              //Enter键,完成选择

输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:r//输入r,表示矩形阵列

输入行数(---) <1>:    //输入阵列的行数

输入列数(|||) <1>:    //输入阵列的列数

输入层数(...) <1>:    //输入阵列的层数

指定行间距(---):   //输入阵列的行间距

指定列间距(|||):   //输入阵列的列间距

指定层间距(...):   //输入阵列的层间距

在命令行中,输入正值将沿XYZ轴的正向生成阵列,输入负值将沿XYZ轴的负向生成阵列。如图8-26所示为行数为5、列数为3、层数为2、行距为20、列距为20、层间距为40的矩形阵列效果。

    _   

8-26  矩形阵列效果

2.环形阵列

环形阵列可以绕旋转轴复制对象。环形阵列的命令行提示如下。

命令: _3darray

选择对象: 找到1                           //选择阵列对象

选择对象:                                  //Enter键,完成选择

输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:p       //输入p,表示环形阵列

输入阵列中的项目数目: 6//输入阵列数目

指定要填充的角度(+=逆时针, -=顺时针) <360>:  //输入填充角度

旋转阵列对象?[(Y)/(N)] <Y>:            //确定是否旋转阵列对象

指定阵列的中心点:                            //指定旋转轴的第一个点

指定旋转轴上的第二点:                        //指定旋转轴的第二个点

在命令行中,指定的角度用于确定对象距旋转轴的距离,正数值表示沿逆时针方向旋转,负数值表示沿顺时针方向旋转。图8-27演示了阵列项目为6的环形阵列效果。

   _  

8-27  环形阵列效果

8.2.7  剖切

使用剖切命令,可以用平面或曲面剖切实体。用户可以通过多种方式定义剪切平面,包括指定点或者选择曲面或平面对象。使用该命令剖切实体时,可以保留剖切实体的一半或全部,剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。

选择“修改”“三维操作”“剖切”命令,或者在命令行中输入SLICE,可执行剖切命令,命令行提示如下。

命令: _slice

选择要剖切的对象: 找到1   //选择剖切对象

选择要剖切的对象:          //Enter键,完成对象选择

指定 切面 的起点或[平面对象(O)/曲面(S)/Z (Z)/视图(V)/XY/YZ/ZX/三点(3)] <三点>:  //选择剖切面指定方法

指定平面上的第二个点:       //指定剖切面上的点

在所需的侧面上指定点或[保留两个侧面(B)] <保留两个侧面>://指定保留侧面上的点

在剖切面的指定选项中,命令行提示了8个选项,各选项含义如下。

·    平面对象(O  该选项将剪切面与圆、椭圆、圆弧、椭圆弧、二维样条曲线或二维多段线对齐。

·    曲面(S  该选项将剪切平面与曲面对齐。

·    Z轴(Z  该选项通过平面上指定一点和在平面的Z轴(法向)上指定另一点来定义剪切平面。

·    视图(V  该选项将剪切平面与当前视口的视图平面对齐,指定一点定义剪切平面的位置。

·    XY  该选项将剪切平面与当前用户坐标系(UCS)的XY平面对齐,指定一点定义剪切平面的位置

·    YZ  该选项将剪切平面与当前UCSYZ平面对齐,指定一点定义剪切平面的位置。

·    ZX  该选项将剪切平面与当前UCSZX平面对齐,指定一点定义剪切平面的位置。

·    三点(3  该选项用三点定义剪切平面。

8-28显示了将底座空腔剖开的效果。

 

8-28  底座空腔剖开效果

8.2.8  三维圆角

使用圆角命令可以对三维实体的边进行圆角,但必须分别选择这些边。执行圆角命令,命令行提示如下。

命令: _fillet

当前设置: 模式= 修剪,半径= 0

选择第一个对象或[放弃(U)/多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(M)]://选择需要圆角的对象

输入圆角半径: 3            //输入圆角半径

选择边或[(C)/半径(R)]:  //选择需要圆角的边

已选定1 个边用于圆角。

8-29显示了对长方体3条边进行圆角,圆角半径为3mm的圆角效果。

  _  

8-29  三维圆角效果

8.2.9  三维倒角

使用倒角命令,可以对基准面上的边进行倒角操作。执行倒角命令,命令行提示如下。

命令: _chamfer

(“修剪”模式) 当前倒角距离1 = 0,距离2 = 0

选择第一条直线或[放弃(U)/多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(E)/多个(M)]:

//指定倒角对象

基面选择...

输入曲面选择选项[下一个(N)/当前(OK)] <当前(OK)>://输入曲面的选项

指定基面的倒角距离: 3               //输入倒角距离

指定其他曲面的倒角距离<3>:          //输入倒角距离

选择边或[(L)]: 选择边或[(L)]:  //选择倒角边

8-30显示了对长方体的基准面的4条边进行倒角的效果。

 _ 

8-30  三维倒角效果

8-31  基座效果图

 

8-2绘制基座。

创建如图8-31所示的基座效果图。

其具体操作步骤如下:

1)切换到西南等轴测图,单击“长方体”按钮,第一个角点的坐标为绘图区任意一点,第二个角点的相对坐标是(@10010015),效果如图8-32所示。

2)单击“圆角”按钮,命令行提示如下。

命令: _fillet

当前设置: 模式= 修剪,半径= 0.0000

选择第一个对象或[放弃(U)/多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(M)]://选择长方体的一条竖向边

输入圆角半径: 24         //输入圆角半径

选择边或[(C)/半径(R)]:

选择边或[(C)/半径(R)]:

选择边或[(C)/半径(R)]://选择其他三条竖向边

选择边或[(C)/半径(R)]://Enter键,完成圆角操作,效果如图8-33所示

已选定4 个边用于圆角。

          

8-32  绘制长方体                    8-33  圆角效果

3)执行“直线”命令,绘制直线,连接圆角长方体底面的两条边的中点,效果如图8-34所示。

4)执行“圆柱体”命令,命令行提示如下。

命令: _cylinder

指定底面的中心点或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E)]: from

//使用相对点法确定圆柱体圆心

基点: //捕捉步骤(3)绘制的直线的中点

<偏移>: @-35,-35,0                        //输入相对偏移距离

指定底面半径或[直径(D)]: 5                 //输入圆柱体底面半径

指定高度或[两点(2P)/轴端点(A)] <15.0000>: 20

//输入圆柱体高度,按Enter键,效果如图8-35所示

         

8-34  绘制直线                   8-35  绘制圆柱体

5选择“修改”“三维操作”“三维阵列”命令,命令行提示如下。

命令: _3darray

正在初始化...  已加载3DARRAY

选择对象: 找到1          //选择步骤(4)绘制的圆柱体

选择对象://Enter键,完成选择

输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:r//输入r,表示矩形阵列

输入行数(---) <1>: 2     //输入行数

输入列数(|||) <1>: 2     //输入列数

输入层数(...) <1>: 1     //输入层数

指定行间距(---): 70       //输入行间距

指定列间距(|||): 70       //输入列间距,按Enter键,效果如图8-36所示

6单击“差集”按钮,命令行提示如下。

命令: _subtract 选择要从中减去的实体或面域...

选择对象: 找到1               //选择圆角长方体

选择对象:                       //Enter键,完成选择

选择要减去的实体或面域..

选择对象: 找到1

选择对象: 找到1 个,总计2

选择对象: 找到1 个,总计3

选择对象: 找到1 个,总计4     //依次选择绘制的4个圆柱体

选择对象:                       //Enter键,完成差集,效果如图8-37所示

           

8-36  阵列效果                         8-37  差集效果

7)执行“圆柱体”命令,绘制圆柱体,圆心为直线中点,底面半径为30mm,高为50mm,效果如图8-38所示。

8)执行“并集”命令,将步骤(7)绘制的圆柱体和步骤(6)差集完成的实体合并,效果如图8-39所示。

           

8-38  绘制底面半径为30mm的圆柱体               8-39  合并实体

9)绘制圆柱体,圆心为直线中点,底面半径为15mm,高为50mm,效果如图8-40所示。

10)执行“差集”命令,用步骤(8)并集完成的实体,减去步骤(9)绘制的圆柱体,删除辅助直线,效果如图8-41所示。

       

8-40  绘制底面半径为15mm的圆柱体                   8-41  差集效果