1、AutoCAD中機械工程圖與三維模型間的轉換指導教師職稱論文完成日期2009-11-28論文答辯日期2009-12大學生優秀科技論文原創性聲明和使用授權說明原創性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果，撰寫成學術論文“” 。除論文中已經注明引用的內容外，對論文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經公開發表或未公開發表的成果。本聲明的法律責任由本人承擔。日期：年月日摘要AutoCAD 功能強大，廣泛應用于各種工程設計中。 本文運用 AutoCAD 軟件，利用二維工程圖紙創建三維零件模型， 通過對

2、零件的結構進行形體分析， 將復雜零件分解為幾個組成部分， 選擇最佳的建模方案， 建立構成模型的各個簡單實體，然后對三維實體進行編輯、 渲染、布爾運算等操作，以快速構成復雜的實體模型。同時，本文還充分利用 AutoCAD 二維與三維可相互轉換的優勢，在產品或零件的設計中， 由三維模型生成二維工程視圖， 不僅可提高設計繪圖效率， 同時還可提高設計繪圖的準確性。 特別是繪制復雜機件的工程圖時， 這種方法具有明顯的優勢。AbstractAutoCAD is powerful , applies to various engineering design middle broadly. The mode

3、l wielding the AutoCAD software , making use of the two-dimensional project drawing sheet to establish the three-dimensional part, analyses the main body of a book by carrying out a shape on the part structure , break up complicated part for several ingredients, the model scheme choosing optimum bui

4、lding, builds the entity composing each model simplicities.At the same time , the main body of a book return AutoCAD two thinking and Sanweike mutual change advantage back to make full use of, in the product or the part design, generate two-dimensional project view from 3-D model, not only may impro

5、ve the efficiency designing plotting, may improve theaccuracy designing plotting's at the same time. When the engineering drawingdrawing complicated work especially, this method has clear superiority.關鍵詞： AutoCAD；二維工程圖；三維模型Key words:AutoCAD;2D engineering drawings;3D model引言AutoCAD 是由美國 AutoDesk

6、 公司于二十世紀八十年代初為微機上應用CAD技術而開發的繪圖程序軟件包，經過不斷的完善， 現已經成為國際上廣為流行的繪圖工具。該軟件功能強大， 具有良好的操作界面和規范的繪圖標準，而且易學易用，并且廣泛應用于工程、機械、航空、航天、電子、兵器、輕工等領域的設計，擁有巨大的用戶群體，其設計成果已成為業界豐富的設計資源。隨著三維設計在生產生活中的廣泛應用，AutoCAD三維設計功能越來越受到設計人員的青睞。雖然它在三維實體創建中的曲面造型方面比不上ProE、UG、MasterCAM 等軟件，但其已具備三維實體創建中的大部分功能，也能創建結構形狀復雜的三維實體模型。有時，為更形象直觀地表達物體，既要

7、用視圖、剖視、斷面等二維平面圖形，又要用到物體的軸測圖。若先創建三維實體模型，再將三維實體模型按需要生成視圖、剖視、斷面等二維圖形和軸測圖， 將使我們的繪圖工作事半功倍。繪制物體的三維模型我們可以從AutoCAD 的基本體的建模命令開始， 也可以由二維工程圖生成具有復雜結構的三維實體模型。對此，相關科技文獻已作出一些論述，本文總結前人經驗，從實際出發對AutoCAD中三維實體與二維工程圖之間相互轉換的一些實用方法和操作技巧進行了詳述。一、由二維工程圖快速生成三維實體模型（一）創建三維模型的基本方法在 AutoCAD 中創建三維模型時，首先要看懂其零件圖或三視圖，充分利用現有的圖形資源， 對其結

8、構進行形體分析， 將復雜零件分解為幾個組成部分， 從而選擇最佳的建模方案，建立構成模型的各個簡單實體 ( 如創建長方體、球體、圓柱體等基本實體 ) 或通過圖形拉伸 ( EXTRUDE ) 和旋轉 ( REVOLVE ) 創建實心體，然后對三維實體進行編輯、渲染、布爾運算等操作，從而構成復雜的實體模型。其中，“按住并拖動”命令使用簡單方便，可通過二維工程圖快捷生成三維實體模型。（二）利用二維工程圖紙三維建模應用實例現以以下三視圖（圖 1.1 ）為例，詳述在 AutoCAD 中由二維工程圖創建三維零件模型的操作方法與基本步驟。圖1.1（1）建立三維圖層，創建西南等軸測環境。調整廓到三維環境中，如圖

9、 1.2 所示。UCS 并復制主視圖實線輪圖 1.2（2）單擊菜單欄“工具”中的“面板”按鈕，調用“按住并拖動（CTRL+ALT ）”命令按住以下四個區域各自拖動 60 mm、54 mm、 18 mm、22 mm。上述調整過程如圖 1.3 所示。圖 1.3（3）刪除復制的主視圖輪廓，使用“并集”命令合并所有實體以使其成為一個整體。（4）復制俯視圖，使之與底座上端面重合（注意調整 UCS），重復使用“按住并拖動”命令向下拖動 17 mm（或大于 17 mm）以生成兩槽，而后刪除復制的俯視圖。通過上述調整后的圖形如圖 1.4 所示。圖 1.4（5）在棱臺上按要求畫出一個半徑為 10 mm 的圓，使

10、用“按住并拖動”命令向下拖出圓孔，得到完整的三維實體圖如圖 1.5 所示。圖 1.5（三）小結以上三維實體制作方法主要使用了“按住并拖動（CTRL+ALT ）”命令，此命令在使用中避免了創建面域的麻煩，同時在做孔或槽時也避免了使用差集命令，節省了大量的時間。 而使用拉伸命令創建三維實體沒有這個優點，故在今后在 AutoCAD 中創建三維實體時可充分利用“按住并拖動”命令快速生成三維實體模型。二、由三維模型生成二維工程圖（一）通過三維模型生成二維工程圖的基本方法在 AutoCAD 中模型空間用于二維或者三維建模，而布局主要用于三維模型輸出或二維圖形打印。 二維繪圖也可以在模型空間中直接打印出圖，

11、 不必使用布局功能，而要打印三維模型的多個二維視圖，就必須使用布局功能。3D向2D的轉化，也是利用布局的一些功能完成的。三維圖形轉化為二維圖形主要運用SOLVIEW 、SOLDREW 和 SOLPROF 等命令，正確運用這些命令，即可通過三維模型快速生成設計需要的二維視圖和剖視圖。（二）利用三維模型生成二維工程圖應用實例現以以下三維模型圖（圖2.1 ）為例，敘述在AutoCAD 中由三維模型生成二維工程圖的操作方法與基本步驟。圖 2.1(1) 調出已創建好的三維實體模型，單擊繪圖區下方的“布局 1”標簽 ，進入圖紙空間，并進行頁面設置。如布局名、打印機類型、打印樣式表、圖紙尺寸及打印比例等。設

12、置完成后按“確定”按鈕退出并刪除圖紙空間視口。(2) 選擇“視圖”下的“四個視口”選項，在該布局的空白區域插入四個視口，并直接點擊回車鍵，讓四個視口布滿該布局的空白區域。(3) 生成水平投影、側面投影和軸測投影。調整每個視口的視圖方向，分別設定左下視口的視角為俯視以生成水平投影， 右上視口的視角為左視以生成側面投影，右下視口的視角為西南等軸側以生成軸測圖， 并將左上視口刪除以方便通過浮動視口生成正面投影的剖視圖。(4) 生成正面投影 ( 剖面圖 ) 。單擊菜單 “繪圖” / “建模” / “設置” / “視圖”，啟動 SOLVIEW 命令，輸入“截面”選項并回車，在水平投影上選擇水平對稱中心線

13、上的兩點以確定剖切平面位置，在水平投影下方單擊左鍵確定投影方向為“從前往后投影”。輸入視圖比例 1，在水平投影上方指定視圖中心并開視口，輸入視圖名稱“正面投影” 。通過上述調整后的圖形如圖 2.2 所示。圖 2.2(5) 建立水平投影和側面投影的輪廓圖以及軸測圖。單擊菜單“繪圖” / “建模” / “設置” / “輪廓”，啟動 SOLPROF 命令，選擇水平投影視口內的圖形后，連續四個回車， 將水平投影視口中的模型生成二維投影圖。 重復上述操作， 依次將側面投影和軸測投影視口中的模型生成二維投影圖。(7) 建立正面投影的剖面圖。通過改變系統變量HPNAME 、 HPSCALE 和HPANG 的

14、值 ，設置填充的圖案、比例、角度，對填充圖案進行編輯。單擊菜單“繪圖” / “建模” / “設置” / “圖形”，啟動 SOLDRAW 命令，選擇正面投影視口邊框后回車，將正面投影視口中的模型生成二維剖視圖。(8) 調整視圖比例，對齊圖形。如各投影圖比例不統一或未滿足投影規律 “高平齊，長對正，寬相等”時須進行視圖比例及位置的調整。啟動 MVSETUP 命令，選擇“縮放視口”選項調整各視圖為統一比例，選擇“對齊”選項下的“水平”選項使正面投影與側面投影高平齊，選擇“對齊”選項下的“垂直對齊”選項使正面投影與水平投影長對正。當各視圖比例、 位置確定后， 選擇各視圖的視口邊框單擊鼠標右鍵，從彈出菜

15、單中選擇“顯示鎖定”選項下的“是 ”選項鎖定各視口，以免進入浮動模型空間后采用縮放顯示等命令時改變視圖比例。 通過上述調整后的圖形如圖 2.3 所示。圖 2.3(9) 進行圖層設置。執行 SOLPROF 命令后 ，系統將自動建立各視圖的可見線和隱藏線的圖層 （ PV可見線層，PH隱藏線層）；執行 SOLVIEW 命令后，系統將自動建立放置視口邊框的 VPORTS 圖層及各視圖的可見線、隱藏線、標注和剖面圖案的圖層（視圖名由用戶輸入） （VIS可見線層， HID 隱藏線層，DIM 尺寸標注層， HAT圖案填充 （用于剖面圖）。創建中心線層、 粗實線層、細實線層和尺寸標注層，并設置圖層的顏色、線型

16、、線寬。關閉軸測圖的PH 圖層及 VPORTS 圖層，以隱藏軸測圖中的虛線，關閉各投影圖視口邊框。(10) 中心線繪制。將當前層設為中心線層， 在圖紙空間繪制各投影圖中心線。(11) 標注尺寸。打開標注樣式管理器對話框，設置尺寸標注樣式，將當前圖層設為尺寸標注層在圖紙空間標注各投影圖尺寸。(12) 圖紙空間中最后的調整。 在粗實線圖層上繪制剖切符號， 調整線型比例，通過線型管理器對話框調整線型全局比例因子， 使虛線、點劃線在圖上顯示比較合理。通過上述調整后的最終圖形如圖 2.4 所示。圖 2.4（三）小結以上操作方法主要運用了SOLVIEW 、SOLDREW 和 SOLPROF 等命令，此方法

17、在使用中可以大大提高設計工作效率，最大限度避免圖中的錯誤， 使繪圖快捷方便。而且通過這種方法，除了得到基本視圖外，還可以運用SOLVIEW 命令里的“輔助”和“剖面”等選項得到其它輔助視圖。這樣，結合 SOLVIEW 、 SOLDRAW 、SOLPROF 命令就可以使三維圖形比較方便地轉化為二維圖。結論AutoCAD 軟件功能強大，在工程設計中利用AutoCAD 不僅可以繪制二維視圖，還可以建立復雜形體的三維模型，并且可以快速實現三維圖和二維工程圖的相互轉換，其中特別是利用了一些技巧使在二維圖轉換為三維圖時更加簡便快捷。同時， AutoCAD三維設計的廣泛應用，提高了機械設計中工程圖的繪制效率，給設計人員帶來了極大的方便。參考文獻1 柴永生，周玉蘭，李延勝 . 聚焦 AutoCAD2008 之 3D 造型設計 M . 北京：電子工業出版社, 2008.2杜忠友，