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本文详细地介绍一个泵盖零件的三维实体建模过程。通过该建模综合范例，让读者领悟到三维实体建模的基本思路、步骤及相关的操作技巧等。本范例要完成的泵盖零件三维实体模型如图1所示。

图1 泵盖三维实体模型

本泵盖零件的三维建模步骤如下。

（1）新建一个图形文件。

启动AutoCAD 2019简体中文版软件后在"快速访问"工具栏中单击"新建"按钮，接着通过弹出的对话框选择软件系统提供的"acadiso.dwt"图形样板，单击"打开"按钮。本例使用"三维建模"工作空间，即在"快速访问"工具栏的"工作空间"下拉列表框中选择"三维建模"选项，如图2所示。

图2 AutoCAD 2019工作界面-“三维建模”工作空间

（2）绘制一条封闭的二维多段线。

在功能区"常用"选项卡的"绘图"面板中单击"多段线"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _pline

指定起点: 38,0↙

当前线宽为 0.0000

指定下一个点或 [圆弧(A)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: @35<90↙

指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: A↙

指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: @76<180↙

指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: L↙

指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: @35<270↙

指定下一点或 [圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]: A↙

指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: 38,0↙

指定圆弧的端点(按住 Ctrl 键以切换方向)或 [角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/宽度(W)]: ↙

完成绘制的封闭二维多段线如图3所示。

图3 绘制封闭的二维多段线

（3）创建偏移多段线。

在功能区的"常用"选项卡的"修改"面板中单击"偏移"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _offset

当前设置: 删除源=否 图层=源 OFFSETGAPTYPE=0

指定偏移距离或 [通过(T)/删除(E)/图层(L)] <通过>: 20↙

选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>: //单击二维多段线

指定要偏移的那一侧上的点，或 [退出(E)/多个(M)/放弃(U)] <退出>: //在二维多段线内部区单击

选择要偏移的对象，或 [退出(E)/放弃(U)] <退出>:↙

偏移结果如图4所示。

图4 偏移结果

（4）选择标准视图。

在功能区打开"视图"选项卡，从"命名视图"面板的"三维导航"下拉列表框中选择"东南等轴测"视图选项，此时视图显示如图5所示。

图5 切换至"东南等轴测"视图

（5）创建第1个拉伸实体。

在功能区中切换至"实体"选项卡，从"实体"面板中单击"拉伸"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _extrude

当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体

选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO

选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //选择最内侧的跑道形封闭图形

选择要拉伸的对象或 [模式(MO)]: ↙

指定拉伸的高度或 [方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)/表达式(E)]: 25↙

创建的第一个拉伸实体如图6所示。

图6 创建第一个拉伸实体

（6）创建第2个拉伸实体。

在功能区"实体"选项卡的"实体"面板中单击"拉伸"按钮，选择最外面的二维多段线，按〈Enter〉键，输入拉伸的高度为"10"并按〈Enter〉键确认，完成创建的第2个拉伸实体如图7所示。

图7 创建第2个拉伸实体

（7）并集运算。

在功能区"实体"选项卡的"布尔值"面板中单击"并集"按钮，接着选择第1个拉伸实体和第2个拉伸实体，然后按〈Enter〉键，从而将所选的两个实体组合成一个实体对象，如图8所示。

图8 并集运算的结果

（8）在XY工作平面上绘制二维图形。

在功能区中切换到"常用"选项卡，从"视图"面板的"三维导航"下拉列表框中选择"俯视"视图选项；接着在"绘图"面板中单击"直线"按钮，在绘图区域中的适当位置处绘制如图9所示的二维图形（图中给出了图形尺寸）。

图9 绘制二维图形

（9）重新切换回"东南等轴测"视图方位。

从功能区"常用"选项卡的"视图"面板的"三维导航"下拉列表框中选择"东南等轴测"视图选项，此时模型视图显示如图10所示。

图10 "东南等轴测"视图显示

（10）生成面域。

在功能区"常用"选项卡的"绘图"面板中单击"面域"按钮，以窗口选择方式选择前面步骤8所创建的两个闭合图形，按〈Enter〉键，从而生成两个面域。

（11）创建第1个旋转实体。

在功能区"常用"选项卡的"建模"面板中单击"旋转"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _revolve

当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //单击如图11所示的面域

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: ↙

指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 [对象(O)/X/Y/Z] <对象>: //选择12所示的端点1

指定轴端点: //选择12所示的端点2

指定旋转角度或 [起点角度(ST)/反转(R)/表达式(EX)] <360>: 360↙

图11 选择要旋转的对象

图12 定义旋转轴

创建的第1个旋转实体如图13所示。

图13 完成创建第一个旋转实体

（12）创建第2个旋转实体。

单击"旋转"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _revolve

当前线框密度: ISOLINES=4，闭合轮廓创建模式 = 实体

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: _MO 闭合轮廓创建模式 [实体(SO)/曲面(SU)] <实体>: _SO

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: 找到 1 个 //单击如图14所示的面域

选择要旋转的对象或 [模式(MO)]: ↙

指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 [对象(O)/X/Y/Z] <对象>: //选择如图15所示的端点1

指定轴端点: //选择如图15所示的端点2

指定旋转角度或 [起点角度(ST)/反转(R)/表达式(EX)] <360>:↙

图14 选择要旋转的对象

图15 定义旋转轴

创建的第2个旋转实体如图16所示。

图16 创建第2个旋转实体

（13）进行三维旋转操作。

在功能区"常用"选项卡的"修改"面板中单击"三维旋转"按钮，选择第1个旋转实体并按〈Enter〉键，此时在该旋转实体处显示其三维旋转小控件，将光标移动到三维旋转小控件的所需轴把手圈（旋转路径）上时将显示表示旋转轴的矢量线，如图17所示，在该轴把手圈（旋转路径）变为黄色时单击它，即将旋转约束到该轴上。

图17 指定旋转轴

接着移动光标绕该轴旋转至要求的位置单击，或者输入绕轴逆时针的旋转角度为90°，以获得如图18所示的三维旋转结果。

图18 三维旋转结果

（14）将第1个旋转实体移动到坐标原点。

在功能区"常用"选项卡的"修改"面板中单击"三维移动"按钮，选择第1个旋转实体，按〈Enter〉键，在该旋转实体中选择底面圆心作为移动基点（如图19所示）。

图19 指定移动基点

在"指定第二个点或 <使用第一个点作为位移>:"提示下输入第2点的绝对坐标为"0,0,0"，按〈Enter〉键，得到的三维移动结果如图20所示。

图20 三维移动结果

（15）将第1个旋转实体复制到另一个位置处。

在功能区"常用"选项卡的"修改"面板中单击"复制"按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。

命令: _copy

选择对象: 找到 1 个 //选择第1个旋转实体

选择对象: ↙

当前设置: 复制模式 = 单个

指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: //选择第1个旋转实体的底面圆心，即（0,0,0）

指定第二个点或 [阵列(A)] <使用第一个点作为位移>: 0,35,0↙

复制结果如图21所示。

图21 复制结果

（16）差集操作。

在功能区"常用"选项卡的"实体编辑"面板中单击"差集"按钮，选择主实体模型，按〈Enter〉键，接着依次选择如图22所示的两个旋转实体作为要减去的实体，按〈Enter〉键。

图22 选择要减去的实体

（17）进行三维对齐操作。

在功能区"常用"选项卡的"修改"面板中单击"三维对齐"按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。

命令: _3dalign

选择对象: 找到 1 个 //选择第2个旋转实体（将用于沉孔设计的实体）

选择对象: ↙

指定源平面和方向 ...

指定基点或 [复制(C)]: //选择如图23所示的圆心

指定第二个点或 [继续(C)] <C>: //选择如图24所示的圆心

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: 0,-28,0↙

指定第二个目标点或 [退出(X)] <X>: 0,-28,10↙

指定第三个目标点或 [退出(X)] <X>:↙

图23 三维对齐操作：指定基点

图24 三维对齐操作：指定第2个点

三维对齐结果如图25所示。

图25 三维对齐结果

（18）使用复制工具将刚对齐的三维旋转实体复制放置在其他位置处。

在功能区"常用"选项卡的"修改"面板中单击"复制"按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。

命令: _copy

选择对象: 找到 1 个 //选择要复制的实体对象，如图26所示

选择对象: ↙

当前设置: 复制模式 = 单个

指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: M↙

指定基点或 [位移(D)/模式(O)/多个(M)] <位移>: //选择如图27所示的圆心

指定第二个点或 [阵列(A)] <使用第一个点作为位移>: 28,0,10↙

指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: 28,35,10↙

指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: 0,63,10↙

指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: -28,35,10↙

指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>: -28,0,10↙

指定第二个点或 [阵列(A)/退出(E)/放弃(U)] <退出>:↙

图26 选择要复制的对象

图27 指定复制基点

复制操作结果如图28所示。

图28 复制操作结果

（19）创建一个圆柱体。

在功能区中切换至"实体"选项卡，从"图元"面板中单击"圆柱体"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _cylinder

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

基点: 0,0,0↙ //临时指定一个基点

<偏移>: @28<-135↙ //输入相对于指定基点的相对坐标值

指定底面半径或 [直径(D)]: D↙

指定直径: 5↙

指定高度或 [两点(2P)/轴端点(A)] <10.0000>: 15↙

完成创建的圆柱体1如图29所示。

图29 创建圆柱体1

（20）再创建一个圆柱体。

在功能区"实体"选项卡的"图元"面板中单击"圆柱体"按钮，根据命令行提示进行以下操作。

命令: _cylinder

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

基点: 0,35,0↙

<偏移>: @28<45↙

指定底面半径或 [直径(D)] <2.5000>:↙

指定高度或 [两点(2P)/轴端点(A)] <15.0000>: 15↙

完成创建的圆柱体2如图30所示。

图30 创建圆柱体2

（21）求差操作（差集操作）。

在功能区的"实体"选项卡的"布尔值"面板中单击"差集"按钮，选择主实体模型并按〈Enter〉键，接着选择其他所有实体作为要减去的实体，如图31所示（共8个），选择好之后按〈Enter〉键。

图31 选择要减去的多个实体

（22）更改视觉样式。

在功能区中打开"可视化"选项卡，从"视觉样式"面板的"视觉样式"下拉列表框中选择"灰度"，此时模型以"灰度"视觉样式显示，效果如图32所示。

图32 以"灰度"视觉样式显示

（23）创建圆角。

在功能区中打开"实体"选项卡，从"实体编辑"面板中单击"圆角边"按钮，接着根据命令行提示进行以下操作。

命令: _FILLETEDGE

半径 = 1.0000

选择边或 [链(C)/环(L)/半径(R)]: R↙

输入圆角半径或 [表达式(E)] <1.0000>: 3↙

选择边或 [链(C)/环(L)/半径(R)]: C↙

选择边链或 [边(E)/半径(R)]: //单击如图33所示的一条边链（鼠标指针所指）

选择边链或 [边(E)/半径(R)]: //单击如图34所示的一条边链（鼠标指针所指）

选择边链或 [边(E)/半径(R)]: ↙

已选定 8 个边用于圆角。

按 Enter 键接受圆角或 [半径(R)]: ↙

图33 选择一条边链

图34 选择另一条边链

完成创建的圆角效果如图35所示。

图35 创建的圆角效果

（24）创建倒角边。

在功能区的"实体"选项卡的"实体编辑"面板中单击"倒角边"按钮，在"选择一条边或 [环(L)/距离(D)]:"提示中选择"距离（D）"，分别指定距离1和距离2均为3，选择如图36所示的一条边，接着选择同一个面上的其他边，如图37所示，选择好同一个面上的其他边2、边3和边4后，按〈Enter〉键，然后在"按 Enter 键接受倒角或 [距离(D)]:"提示下再按〈Enter〉键以接受倒角，创建好倒角边的模型效果如图38所示。

图36 选择要倒角的一条边

图37 选择同一个面上的其他边

图38 完成倒角边后的模型效果

（25）保存图形文件。

在"快速访问"工具栏中单击"保存"按钮，进行保存图形文件的操作。

作者：钟日铭，深圳桦意智创科技有限公司创始人，CAD（包含Creo、Pro/ENGINEER、AutoCAD、UG NX、CAXA、Mastercam等）畅销书作者，“机械工业出版社60周年最具影响力作者”获奖者，青云计划得奖者，第19届中国专利优秀奖获奖者，喜欢设计。

图39 AutoCAD 2019完全自学手册（作者图书）

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