AutoCAD中三維向二維的轉(zhuǎn)換研究

唐 燕

(青海民族大學(xué))

0 引言

目前許多產(chǎn)品開發(fā)都是從三維實(shí)體建模開始，到二維圖紙的繪制，再到產(chǎn)品的加工制造、檢驗(yàn)、裝配.因此，從三維實(shí)體模型直接生成各種生產(chǎn)過(guò)程中所需要的二維工程圖，既符合工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思維，又能提高設(shè)計(jì)效率，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義.

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，AutoCAD版本的不斷更新，其三維實(shí)體造型功能在逐漸增強(qiáng);三維實(shí)體建模也越來(lái)越方便，并且提供了由三維實(shí)體生成各種二維視圖的工具.在AutoCAD布局中用SOLVIAW命令創(chuàng)建所需的各種浮動(dòng)視口，配合SOLDRAW命令，使用正投影法快速生成設(shè)計(jì)需要的二維視圖、剖視圖和斷面圖.利用三維實(shí)體生成工程圖不僅可以保證視圖的正確性，還可以提高設(shè)計(jì)繪圖的效率.現(xiàn)以以下三維模型圖(如圖1所示)為例，介紹在AutoCAD中由三維模型生成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖的操作方法與基本步驟［1］.

1 三維向二維轉(zhuǎn)換

1.1 在模型空間創(chuàng)建三維模型

(3)構(gòu)建左側(cè)階梯圓筒.在底板左面新建坐標(biāo)平面為左視方向，建立與直立圓筒垂直的階梯圓筒，方法同上.

，對(duì)各實(shí)體進(jìn)行編輯，完成支座三維模型圖的創(chuàng)建(如圖1所示).

1.2 運(yùn)用SOLVIEW命令在布局空間創(chuàng)建多視口

首先，在模型空間打開已創(chuàng)建好的支座三維模型圖(如圖1)，調(diào)整當(dāng)前坐標(biāo)UCS平面(進(jìn)入布局空間后第一個(gè)要?jiǎng)?chuàng)建的視圖方向).進(jìn)入布局空間，設(shè)置圖幅為A3(橫向).刪除系統(tǒng)自動(dòng)生成的視口.

圖1 三維實(shí)體

在命令行輸入solview命令，命令行出現(xiàn)“輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:”等選項(xiàng)供選擇，輸入(U)命令;默認(rèn)俯視圖為首創(chuàng)視圖;輸入視圖比例;指定俯視圖位置中心，確定俯視圖的位置;并命名俯視圖.依次連續(xù)輸入(O)命令可分別生成正投影的主視圖及左視圖.輸入(S)命令可生成正交的全剖視圖.分別命名為:h-俯視圖、vs-全剖主視圖、l-左視圖、ls-全剖左視圖、js-全剖右視圖、t-仰視圖、ls1-沿底板右側(cè)孔剖切的全剖視圖.在布局空間創(chuàng)建的多視口(如圖2所示).

圖2 創(chuàng)建多維視口

1.3 運(yùn)用SOLDRAW命令在布局空間創(chuàng)建實(shí)體圖形

在命令行輸入soldraw命令，分別選擇各視口，各視口按照預(yù)先的設(shè)置生成正投影圖與剖視圖.同時(shí)系統(tǒng)為各命名視圖自動(dòng)生成相應(yīng)圖層:VIS-可見(jiàn)線層、HID-隱藏線層、HAT-剖面線層、DIM-尺寸線層及VPORTS-視口窗層，可在“層”對(duì)話框中調(diào)整線型、顔色和可見(jiàn)性等參數(shù).在布局空間的二維投影圖(如圖3所示)，由此生成的圖形缺少中心線，輪廓線線型、剖面符號(hào)等也都不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步進(jìn)行投影圖的再此處理［2］.

圖3 視口轉(zhuǎn)換視圖

1.4 在布局空間編輯線型

(1)在布局空間打開圖層特性管理器，編輯各圖層的顏色、線型、線寬等特性.首先關(guān)閉VPORTS層(各視口邊界所在層).再創(chuàng)建兩個(gè)圖層:dhx-點(diǎn)劃線層、fzx-輔助線層.加載點(diǎn)劃線(CENTER)、虛線(HIDDEN)供選擇.

(2)編輯各視圖的VIS層為粗實(shí)線、HID層為虛線，HAT層為細(xì)實(shí)線，并調(diào)整線型比例.編輯后各圖層特性如圖4所示.

圖4 圖層管理系中綿延各層特性

(3)編輯和修改圖案填充:分別雙擊 j、ls、ls1、vs視圖中圖形的剖面線HAT層，在“類型和圖案”列表框中修改圖案為填充圖案選項(xiàng)板中的ANSI31，并設(shè)置填充圖案的角度和比例值，使其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.

2 二維圖形的后期處理

2.1 在模型空間處理圖形

(1)點(diǎn)擊繪圖區(qū)域下方的“模型”標(biāo)簽，回到模型空間，各圖形都與支座模型重合在一起(如圖5所示)，關(guān)閉0圖層(實(shí)體所在層)，應(yīng)用三維操作中的三維移動(dòng)(3DMOVE)、三維旋轉(zhuǎn)(ROTATE3D)命令，使 t、vs、l、ls、j、ls1 視圖中圖形與h視圖中的圖形共面，并將各圖形按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)配置在相應(yīng)位置.逐個(gè)對(duì)圖形進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，應(yīng)將其他圖形的各圖層鎖定，使操作互不干擾［3］.

(2)點(diǎn)擊菜單欄，執(zhí)行“視圖”→“三維視圖”→“平面視圖”→“當(dāng)前 UCS”.在此環(huán)境下，設(shè)dhx層為當(dāng)前圖層，為各圖形補(bǔ)畫中心線，并關(guān)閉各圖形的HID圖層.各圖形在模型空間的二維投影圖顯示如圖6所示.

(3)編輯、修改各視圖.設(shè) fzx層為當(dāng)前圖層.執(zhí)行“分解”命令，選中vs視圖中圖形的剖面線，補(bǔ)畫圖線，使用修剪、延伸或打斷等命令將肋板的縱剖修改成符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，完成全剖的主視圖.再次執(zhí)行“分解“命令，選中l(wèi)s視圖中圖形的剖面線;對(duì)l與ls視圖中的圖形以對(duì)稱中心線為分界進(jìn)行修剪，移動(dòng)并合并以中心線為基線的左半l圖形與右半ls圖形，完成半剖的左視圖;利用樣條曲線和修剪命令對(duì)ls1視圖中的圖形進(jìn)行編輯和修改，得到底座孔的局部剖視圖，并移動(dòng)到l視圖的相應(yīng)位置，完成半剖及局部剖視的左視圖.用相同的方法可獲得B向視圖.

圖5 模型空間實(shí)體和轉(zhuǎn)換后的各圖形

圖6 模型空間二維平面圖

2.2 在模型空間對(duì)各圖形再處理

(1)創(chuàng)建符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注樣式，編輯尺寸標(biāo)注，使整體圖形更清晰、美觀、布局合理和風(fēng)格統(tǒng)一，以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的管理.

(2)設(shè)置和編輯形位公差的參數(shù)(參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求).

(3)創(chuàng)建符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的文字樣式，使用“特性”選項(xiàng)板編輯文本，制作文字注釋，對(duì)圖形進(jìn)行描述.

(4)創(chuàng)建具有屬性的圖塊.如表面粗糙度符號(hào)、基準(zhǔn)符號(hào)、剖切符號(hào)、投影方向符號(hào)、圖框線、標(biāo)題欄等，從而節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高繪圖的速度.在以上基本設(shè)置的基礎(chǔ)上標(biāo)注尺寸、形位公差、粗糙度、填寫技術(shù)要求等，利用創(chuàng)建的具有屬性的外部圖塊為圖形添加剖切符號(hào)、投影方向符號(hào)、圖框線和標(biāo)題欄，完成一幅標(biāo)準(zhǔn)的零件圖，如圖7所示.

圖7 支座零件圖

3 結(jié)束語(yǔ)

工程設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品或零件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分利用AutoCAD三維建模的優(yōu)勢(shì)，先在模型空間中創(chuàng)建產(chǎn)品的三維實(shí)體模型，然后在布局空間由solview和soldraw命令自動(dòng)生成二維工程視圖，再在模型空間對(duì)圖形編輯和修改，獲得符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的表達(dá)方式［4］，最后添加標(biāo)注和文本，完成一幅標(biāo)準(zhǔn)的工程圖.這對(duì)于減少設(shè)計(jì)者繪圖的工作量，提高繪圖的速度與精度，保證視圖的正確性，提高設(shè)計(jì)繪圖的效率，有著非常重要的意義.

［1］ 高俊亭，畢萬(wàn)全，馬全明.工程制圖［M］.北京 :高等教育出版社，2008.

［2］ 吳坤，徐永梅.中文AutoCAD2007輔助設(shè)計(jì)教程與上機(jī)實(shí)訓(xùn).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［3］ 張晶，徐德愛(ài)，馬貴飛.融合AutoCAD技術(shù)的“工程制圖”教學(xué)探討［J］.鎮(zhèn)江高專學(xué)報(bào)，2011(1):36-41.

［4］ 李迎春，李華，劉萬(wàn)強(qiáng).融入三維建模的工程圖學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2007，17(8):38-41.