工程制图工程制图基础 (85).pdf

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1、本讲重点内容本讲重点内容几何体的投影表达及其表面取点的方法学习目标学习目标理解掌握几何体的投影表达及其表面取点的方法；掌握CAD软件构建三维实体的方法会利用投影关系，确定几何体表面上的点；会利用CAD软件构建三维实体CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影主主讲讲生活中哪些产品是基于六棱柱形状的生活中哪些产品是基于六棱柱形状的？一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法几何模型几何模型：用来描述产品的形状、尺寸大小、位置与结构关用来描述产品的形状、尺寸大小、位置与结构关系等几何信息的模型系等几何信息的模型实体造型法实体造型法：将将长方体、圆柱体、球体、圆环等基本几何体作为

2、基长方体、圆柱体、球体、圆环等基本几何体作为基本立体，通过立体之间的交、并、差运算，构造所需要的三本立体，通过立体之间的交、并、差运算，构造所需要的三维实体维实体的的方法方法。CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法几何体的构型方法几何体的构型方法边界表示法边界表示法构造实体几何法构造实体几何法扫描法扫描法平移扫描法平移扫描法旋转扫描法旋转扫描法CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影以物体的以物体的边界表面边界表面为基础为基础，定义和描述几，定义和描述几何形体的方法。何形体的方法。1.1.边界表示法边界表

3、示法它用它用点、边、面、环点、边、面、环以及它们之间以及它们之间相互的邻接关系相互的邻接关系定义三维实体，形体定义三维实体，形体表面表面、边界线边界线、交线交线等都等都显式给出显式给出。一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影基本思想：基本思想：先定义一些常用先定义一些常用体素体素如：如：长方体、圆柱体、球体、长方体、圆柱体、球体、圆锥、圆环、楔、棱锥体圆锥、圆环、楔、棱锥体等。等。立体的并集立体的并集立体的交集立体的交集立体的差集立体的差集2.2.构造实体几何法构造实体几何法一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法用集合运算用集

4、合运算并、交、差并、交、差把体把体素修改成复杂形状的形体。素修改成复杂形状的形体。实体的构造是体素间进行交、实体的构造是体素间进行交、并、差集合运算的过程。并、差集合运算的过程。CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影1）平移扫描法）平移扫描法平移扫描的平移扫描的运动轨迹运动轨迹通常通常是一条直线是一条直线。如果扫描用的是一个平面图形如果扫描用的是一个平面图形则该则该平面图形平面图形就就是是待构造实体的一个待构造实体的一个剖面。剖面。指定指定平移平移的的方向方向和和距离距离就能生成三维实体就能生成三维实体3.3.扫描法扫描法平移扫描平移扫描只能只能构造构造具有具有相同剖

5、面相同剖面形状的实体形状的实体一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影当一个当一个平面平面图形图形绕着绕着与其与其共面的轴共面的轴旋转旋转一角度一角度时，即扫描出一个实体。时，即扫描出一个实体。2 2）旋转扫描法）旋转扫描法旋转扫描旋转扫描只能只能构造构造具有具有轴对称的实体轴对称的实体3.3.扫描法扫描法一、一、几何体的构型方法几何体的构型方法CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影二、二、CAD三维构型基础三维构型基础1.1.三维实体润饰三维实体润饰1)1)三维视图命令三维视图命令在菜单栏单击在菜单栏单

6、击或在功能区单击“视图”或在功能区单击“视图”工具栏中的按钮，可调工具栏中的按钮，可调用“三维视图”命令用“三维视图”命令CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影主主讲讲二、二、CAD三维构型基础三维构型基础1)1)三维视图命令三维视图命令利用“三维视图”命令，利用“三维视图”命令，可以显示生成实体的六可以显示生成实体的六个二维基本视图和四个个二维基本视图和四个方向的正等轴测图方向的正等轴测图1.1.三维实体润饰三维实体润饰CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影二、二、CAD三维构型基础三维构型基础2)2)视觉样式命令视觉样式命令在菜单栏单击在

7、菜单栏单击或在功能区单击“视或在功能区单击“视觉样式”工具栏中的觉样式”工具栏中的按钮，可调用“视觉按钮，可调用“视觉样式”命令样式”命令1.1.三维实体润饰三维实体润饰CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影二、二、CAD三维构型基础三维构型基础利用“视觉样式”命令，可以利用“视觉样式”命令，可以生生成成各种各种模型图像模型图像，如二维线框图、，如二维线框图、三维线框图、三维消隐、真实、三维线框图、三维消隐、真实、概念。通过“概念。通过“视觉样式管理视觉样式管理器”器”可以进行可以进行精度精度等参数等参数调整调整。系统。系统默认的显示为俯视图、二维线框。默认的显示为俯

8、视图、二维线框。2)2)视觉样式命令视觉样式命令1.1.三维实体润饰三维实体润饰CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影二、二、CADCAD三维构型基础三维构型基础2.2.绘制基本三维实体绘制基本三维实体打开打开AutoCADAutoCAD，在快速访问工具栏在快速访问工具栏中选“三维建模”工作空中选“三维建模”工作空示例：构建直径为示例：构建直径为60mm、高度、高度为为80mm的圆柱体的圆柱体1)单击单击CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影2 2）光标在绘图区域内任意点单击，确定圆）光标在绘图区域内任意点单击，确定圆柱体底面中心点坐标柱体底

9、面中心点坐标二、二、CAD三维构型基础三维构型基础2.2.绘制基本三维实体绘制基本三维实体绘图区内显示的是二维线框图形绘图区内显示的是二维线框图形3)3)在功能区单击在功能区单击4)4)在功能区单击在功能区单击从菜单中选择从菜单中选择CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影三、三、通过二维图形构建三维实体通过二维图形构建三维实体1.1.用拉伸命令构建三维实体用拉伸命令构建三维实体示例：以图所示作为底面、构建示例：以图所示作为底面、构建高度为高度为12mm的平板的平板1 1）绘制平板底面图形）绘制平板底面图形2 2）菜单栏单击）菜单栏单击3 3）拉伸）拉伸,在菜单栏在菜单

10、栏4 4）输入厚度）输入厚度8 8CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影三、三、通过二维图形构建三维实体通过二维图形构建三维实体5)5)在功能区单击在功能区单击6)6)在功能区单击在功能区单击从菜单中选择从菜单中选择CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影CAD三维构型基础与基本立体投影三、三、通过二维图形构建三维实体通过二维图形构建三维实体2.2.用旋转命令构建三维实体用旋转命令构建三维实体示例：以所示图形作为母线、绕给定旋转轴旋转构建图三维实体示例：以所示图形作为母线、绕给定旋转轴旋转构建图三维实体1)1)绘制母线二维图形绘制母线二维图形2

11、)2)用“边界”命令用“边界”命令将图形转换为多段线将图形转换为多段线3 3）在菜单栏）在菜单栏三、三、通过二维图形构建三维实体通过二维图形构建三维实体2.2.用旋转命令构建三维实体用旋转命令构建三维实体5)5)在功能区单击在功能区单击6)6)在功能区单击在功能区单击从菜单中选择从菜单中选择4)4)选择旋转角度为选择旋转角度为360360CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影1.几何体的三面投影几何体的三面投影四、几何体的构型及其投影四、几何体的构型及其投影几何体的投影，实质上是构成该几何体的所有表面的投影总和。几何体的投影，实质上是构成该几何体的所有表面的投影总和。

12、CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影2.2.三面投影的对应关系三面投影的对应关系三面投影之间的度量对应关系三等关系正面投影与水平投影长对正长对正正面投影与侧面投影高平齐高平齐水平投影与侧面投影宽相等宽相等长高宽宽四、几何体的构型及其投影四、几何体的构型及其投影三面投影之间的方位对应关系正正面面投影反映：上、下投影反映：上、下、左、右、左、右水平水平投影反映：前、后投影反映：前、后、左、右、左、右侧面侧面投影反映：上、下投影反映：上、下、前、后、前、后CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影3.3.常见的基本几何体常见的基本几何体平面基本体平面

13、基本体曲面基本体曲面基本体其表面均为平面其表面均为平面如棱柱体、棱锥体等如棱柱体、棱锥体等表面由平面和曲面组成表面由平面和曲面组成如：圆柱体如：圆柱体、圆锥体等圆锥体等或其表面均为曲面或其表面均为曲面如：圆球体如：圆球体、圆环体圆环体四、几何体的构型及其投影四、几何体的构型及其投影CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影绘制绘制平面几何体平面几何体的三面投影，就是把围成它的的三面投影，就是把围成它的平面、棱线和顶点平面、棱线和顶点绘制出来，可见的投影用绘制出来，可见的投影用粗实线粗实线，不可见的投影用，不可见的投影用虚线虚线。平面几何体的投影和表面取点平面几何体的投影和

14、表面取点1 1、理解几何立体绘图成图原理；、理解几何立体绘图成图原理；2 2、掌握几何立体绘图方法和技能。、掌握几何立体绘图方法和技能。为什么学习？为什么学习？绘图方法和技能？绘图方法和技能？四、几何体的构型及其投影四、几何体的构型及其投影CADCAD三维构型基础与基本立体投影三维构型基础与基本立体投影在图示位置时，六棱柱的两在图示位置时，六棱柱的两底面为水平面，在俯视图中反映底面为水平面，在俯视图中反映实形。前后两侧棱面是正平面，实形。前后两侧棱面是正平面，其余四个侧棱面是铅垂面，它们其余四个侧棱面是铅垂面，它们的水平投影都积聚成直线，与六的水平投影都积聚成直线，与六边形的边重合。边形的边重

15、合。点的可见性规定：点的可见性规定：若点所在的平面的投影可若点所在的平面的投影可见，点的投影也可见；若平面见，点的投影也可见；若平面的投影积聚成直线，点的投影的投影积聚成直线，点的投影也可见。也可见。由于棱柱的表面都是平由于棱柱的表面都是平面，所以在棱柱的表面上取面，所以在棱柱的表面上取点与在平面上取点的方法相点与在平面上取点的方法相同。同。正六棱柱的三视图正六棱柱的三视图 正六棱柱面上取点正六棱柱面上取点aaa(b)b 正六棱柱的组成正六棱柱的组成b由由两个底面和若干侧棱面两个底面和若干侧棱面组成。组成。侧棱面与侧棱面的交线叫侧棱线，侧棱面与侧棱面的交线叫侧棱线，侧棱线相互平行侧棱线相互平行

16、。1.正六棱柱拉伸体一、平面几何体的投影和表面取点一、平面几何体的投影和表面取点棱锥处于图示位置时，其底棱锥处于图示位置时，其底面面ABCABC是水平面，在俯视图上反是水平面，在俯视图上反映实形。侧棱面映实形。侧棱面SACSAC为侧垂面，为侧垂面，另两个侧棱面为一般位置平面。另两个侧棱面为一般位置平面。()ss2.棱锥 棱锥的三视图棱锥的三视图 在棱锥面上取点在棱锥面上取点kkkbabca(c)bsn 棱锥的组成棱锥的组成n由由一个底面和若干侧棱一个底面和若干侧棱面面组成。组成。侧棱线交于有限远侧棱线交于有限远的一点的一点锥顶。锥顶。同样采用平面上取点法。同样采用平面上取点法。nABCSac一

17、、平面几何体的投影和表面取点一、平面几何体的投影和表面取点生活中产品生活中产品圆柱圆柱形状的？形状的？圆柱面的俯视图积聚圆柱面的俯视图积聚成一个圆，在另两个视图成一个圆，在另两个视图上分别以两个方向的轮廓上分别以两个方向的轮廓素线的投影表示。素线的投影表示。1.圆柱体的三面投影及表面取点圆柱体的三面投影及表面取点 圆柱体的三视图圆柱体的三视图 轮廓线素线的投影分析与曲轮廓线素线的投影分析与曲面的可见性的判断面的可见性的判断 圆柱面上取点圆柱面上取点aaa 圆柱体圆柱体旋转体、拉伸旋转体、拉伸由由圆柱面和两个底面圆柱面和两个底面组成。组成。利用投影的积聚性1(2)12123434二、曲面立体的投

18、影表面取点二、曲面立体的投影表面取点3(4)轮廓线素线的投影与轮廓线素线的投影与曲面的可见性的判断曲面的可见性的判断s在图示位置，俯视图为一在图示位置，俯视图为一圆。另两个视图为等边三角形，圆。另两个视图为等边三角形，三角形的底边为圆锥底面的投三角形的底边为圆锥底面的投影，两腰分别为圆锥面不同方影，两腰分别为圆锥面不同方向的两条轮廓素线的投影。向的两条轮廓素线的投影。圆锥是三角形动平面，以圆锥是三角形动平面，以一直角边为轴线一直角边为轴线旋转而成。旋转而成。圆锥体圆锥体旋转体旋转体s2.2.圆锥的投影及表面取点圆锥的投影及表面取点 圆锥体的三视图圆锥体的三视图 圆锥面上取点圆锥面上取点k辅助直

19、线法辅助直线法辅助圆法辅助圆法(n)snkkN动平面直角三角形。动平面直角三角形。如何在圆锥面上作直线？过锥顶作一条素线。圆的半径？(n)bbbdd二、曲面立体的投影表面取点二、曲面立体的投影表面取点三个视图分别为三三个视图分别为三个和圆球的直径相等的个和圆球的直径相等的圆，它们分别是圆球三圆，它们分别是圆球三个方向轮廓线的投影。个方向轮廓线的投影。3.圆球的投影及表面取点的投影及表面取点以半圆动平面的直径边以半圆动平面的直径边为轴旋转而成。为轴旋转而成。圆球的三视图圆球的三视图 轮廓线的投影与曲轮廓线的投影与曲面可见性的判断面可见性的判断 圆球面上取点圆球面上取点k辅助圆法辅助圆法kk 圆球圆球回转体回转体圆的半径？二、曲面立体的投影表面取点二、曲面立体的投影表面取点