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【摘 要】本文章阐述了一种在AutoCAD2010中由二维基本域面图形进行实体造型的简单实用的方法。上述方法使用平面图形形体分解法，分解成一个个御面图形，通过拉伸、立体造型、切割成需要的立体几何图形，最后经过合并成需要的工件。充分使用已有平面域面图形资源数据进行几何数据空间交换，避免计算机辅助设计操作员频繁改变AutoCAD用户坐标系，精简了AutoCAD建立立体模型的过程。从而使AutoCAD建立立体模型简单、快速、准确、形象，达到计算机辅助操作员基本上都能进行AutoCAD三维立体模型的建立的目的。
【关键词】AutoCAD；二维平面域面图形；三维实体造型工件
现阶段二维平面图形在机械工程工件设计，工件生产制造和机械工件技术交流中都用AutoCAD图纸，几乎每个小型工厂都用AutoCAD图纸。现在大部分场合，工厂都需要计算机辅助设计操作员通过AutoCAD做出工件三维实体造型来分析工件产品的立体特性、动态特性、直观性地表达工件设计的立体效果、构造动画效果模型等。因此，AutoCAD三维工件模型设计是现代化生产工件辅助设计必须常用的手段之一。
1.AutoCAD三维立体模型建模的主要方法
建立三维立体模型时，第一步先对三维立体模型的整体结构进行分析、归纳，选择最简单、快速的建立模型方法，构建三维立体模型的各个部分平面御的实体，使用AutoCAD构建长方体、球体、圆柱体、圆环体、楔體、圆环等基本、简单的三维实体，或进过把二维平面御面图形拉伸和旋转构建三维实体模型，接着对三维实体模型进行切割、编辑、布尔运算等AutoCAD操作，最后构建成复杂的三维实体工件模型。
现在当我们已经绘出二维平面图形的时候，接着就可以使用形体分解方法，把复杂工件分解成几个基本几何图形的组成部分，接着把分解出的各部分平面御图形，根据平面御图形形在基本视图中的空间位置，把平面御图形分批复制、粘贴至AutoCAD另一图形文件中，然后使用拉伸和旋转等AutoCAD命令构建相应部分的相应三维实体，最后经过组合、切割、编辑，构建出完整三维实体模型。这样我们既能充分使用已经绘制的平面图形资源，节省了二维平面图形的绘画，还能避免AutoCAD操作员经常改变用AutoCAD户坐标系，精简AutoCAD构建三维立体模型过程，简化操作、直观绘制，大大地提高了三维立体模型建模的工作效率。
2.三维立体构建模型模实例
首先我们以工件支架为例子，详细叙述由二维平面图形构建三维立体模型的绘制方法及基本步骤。
2.1三维工件形体分解，特征平面视图
用形体分解法分解图，把工件支架平面图分解成五部分，分别为底板平面域面、空心圆柱平面域面、耳板平面域面、肋板平面域面、空心圆柱凸台平面域面。把“平面三视图”的文件中，使用AutoCAD实体编辑和平面绘图命令，如复制、修剪、镜像、特性匹配、直线等，分别剪切出工件各部分及辅助部分的特征域面视图。
2.2构建三维立体模型实体
现在把工件组成部分的视图按照工件所处基本视图中的位置排序，一个一个将文件复制，接着粘贴到另一新建的AutoCAD文件中去。AutoCAD拉伸时的高度只能沿当前UCS坐标轴的Z轴方向拉伸，AutoCAD复制和粘贴时候要特别注意UCS坐标系的Z轴方向。AutoCAD针对输出工件数据的图形文件在复制操作前要改变摆放角度，使工件平面视图处于正确的位置。尔对于接受工件数据的图形文件，在AutoCAD粘贴操作前要调整好AutoCAD用户坐标系UCS坐标轴的Z轴方向，以便生成不同方向的三维实体模型，满足AutoCAD绘图需要。
（1）执行AutoCAD平面复制命令，选择文件“三维平面视图”中的域面图形。
（2）新建AutoCAD一个图形文件，命名为“三维实体造型”。因为AutoCAD缺省视图为俯视图，可以直接把分解的平面视图粘贴到三维实体造型文件里。
（3）选择图执行AutoCAD的面域）命令，接着对由平面图构建的面域分别执行差集、交集、并集等布尔运算命令，减去一个平面圆后产生一个崭新的平面面域。
（4）在AutoCAD绘图区里单击视图工具条中的西南等轴测按钮，显示将当前视图转换为正等轴测图，正等轴测图使用的俯视图的用户坐标系UCS，接着再一个一个拉伸上述步骤中产生的平面面域，最后产生三维实体造型。
2.3最后构建的工件支架的三维实体造型立体图
这步主要是相对工件零件的组成特点，熟练地综合使用移动、切割、复制、三维阵列、三维镜像、并集、差集、交集等AutoCAD命令，把上步产生的实心体进行编辑组合成工件实体模型。
2.3.1根据工件三维立体模型相对位置移动各三维实体的组成部分
移动的关键点是三维实体的定位，如果必须精确地进行三维定位，第一步要设置相应的参数。在AutoCAD“对象捕捉”选项卡里，对象捕捉设置的捕捉方式是端点捕捉、中点捕捉、圆心捕捉等。在“捕捉和栅格”选项卡里，捕捉类型是极轴捕捉，设置极轴间距为1。在“极轴追踪”选项卡里，极轴角设置的“角增量”为90°。 接着移动三维实体模型时，可使用“对象捕捉”功能精准地捕获三维实体模型上的特定点。假设三维实体模型位移点对应于基准点是在沿X，Y轴方位移动时候，使用AutoCAD的自动追踪功能，则非常快捷方便。
2.3.2使用AutoCAD的布尔运算命令，完成工件支架的三维模型构建
现在相对复杂工件零件，在构建模型的时候并不必须精准地绘制工件零件每一个组成部分的三维实体模型，接着把它们做布尔运算的并集。而是精简其中的一些部件线条，三维实体模型并不是恰如其分显示空心圆柱与空心圆柱凸台的构件外形，并且是互相间产生干涉和衍射。假设在三维实体合并时，第一步对各构成部件求布尔运算的并集，接着把塔上面相对应的要素（中空部分）求布尔运算差集，最终就能够消除干涉和衍射的作用，精简AutoCAD绘制三维立体模型的过程。
2.3.3最后三维立体模型图像的渲染、着色处理
渲染（Render）能产生真实如实际的三维的图像，使三维实体模型显示表面色彩或以某种金属或木质材质表现出来，并且形成透视立体效果。
在AutoCAD三维实体模式图中添加各种光源，对实体添加各种金属或木质等材质，经过AutoCAD渲染后效果真实如物。
3.结论
在AutoCAD中由二维平面域面图形进行三维实体造型时，首先在AutoCAD构建相同一个三维模型模型的方法应该有相当多的方法，但是必须掌握如下述几方面的绘图操作：使用剪贴板交换二维平面图形数据时，我们一定要关注AutoCAD用户坐标系UCS的对应关系，主要是Z轴方向；构建三维立体模型的绘图过程一定关注工件零件的机械加工制造工艺过程；设置优秀的AutoCAD绘图环境可以确保AutoCAD移动时精准定位；有步骤的布尔运算次序可以清除衍射、干涉所产生辐射。通过以上步骤一定能精简构建模型步骤，提升构建模型功效，获得事半功倍的能效。
【参考文献】
[1]颜国忠，韦文斌.AutoCAD三维设计与实例[M].北京：电子工业出版社，2000.
[2]刘力.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]刘哲.中文版AutoCAD2006实例教程.大连理工出版社，2006.
【关键词】AutoCAD；二维平面域面图形；三维实体造型工件
现阶段二维平面图形在机械工程工件设计，工件生产制造和机械工件技术交流中都用AutoCAD图纸，几乎每个小型工厂都用AutoCAD图纸。现在大部分场合，工厂都需要计算机辅助设计操作员通过AutoCAD做出工件三维实体造型来分析工件产品的立体特性、动态特性、直观性地表达工件设计的立体效果、构造动画效果模型等。因此，AutoCAD三维工件模型设计是现代化生产工件辅助设计必须常用的手段之一。
1.AutoCAD三维立体模型建模的主要方法
建立三维立体模型时，第一步先对三维立体模型的整体结构进行分析、归纳，选择最简单、快速的建立模型方法，构建三维立体模型的各个部分平面御的实体，使用AutoCAD构建长方体、球体、圆柱体、圆环体、楔體、圆环等基本、简单的三维实体，或进过把二维平面御面图形拉伸和旋转构建三维实体模型，接着对三维实体模型进行切割、编辑、布尔运算等AutoCAD操作，最后构建成复杂的三维实体工件模型。
现在当我们已经绘出二维平面图形的时候，接着就可以使用形体分解方法，把复杂工件分解成几个基本几何图形的组成部分，接着把分解出的各部分平面御图形，根据平面御图形形在基本视图中的空间位置，把平面御图形分批复制、粘贴至AutoCAD另一图形文件中，然后使用拉伸和旋转等AutoCAD命令构建相应部分的相应三维实体，最后经过组合、切割、编辑，构建出完整三维实体模型。这样我们既能充分使用已经绘制的平面图形资源，节省了二维平面图形的绘画，还能避免AutoCAD操作员经常改变用AutoCAD户坐标系，精简AutoCAD构建三维立体模型过程，简化操作、直观绘制，大大地提高了三维立体模型建模的工作效率。
2.三维立体构建模型模实例
首先我们以工件支架为例子，详细叙述由二维平面图形构建三维立体模型的绘制方法及基本步骤。
2.1三维工件形体分解，特征平面视图
用形体分解法分解图，把工件支架平面图分解成五部分，分别为底板平面域面、空心圆柱平面域面、耳板平面域面、肋板平面域面、空心圆柱凸台平面域面。把“平面三视图”的文件中，使用AutoCAD实体编辑和平面绘图命令，如复制、修剪、镜像、特性匹配、直线等，分别剪切出工件各部分及辅助部分的特征域面视图。
2.2构建三维立体模型实体
现在把工件组成部分的视图按照工件所处基本视图中的位置排序，一个一个将文件复制，接着粘贴到另一新建的AutoCAD文件中去。AutoCAD拉伸时的高度只能沿当前UCS坐标轴的Z轴方向拉伸，AutoCAD复制和粘贴时候要特别注意UCS坐标系的Z轴方向。AutoCAD针对输出工件数据的图形文件在复制操作前要改变摆放角度，使工件平面视图处于正确的位置。尔对于接受工件数据的图形文件，在AutoCAD粘贴操作前要调整好AutoCAD用户坐标系UCS坐标轴的Z轴方向，以便生成不同方向的三维实体模型，满足AutoCAD绘图需要。
（1）执行AutoCAD平面复制命令，选择文件“三维平面视图”中的域面图形。
（2）新建AutoCAD一个图形文件，命名为“三维实体造型”。因为AutoCAD缺省视图为俯视图，可以直接把分解的平面视图粘贴到三维实体造型文件里。
（3）选择图执行AutoCAD的面域）命令，接着对由平面图构建的面域分别执行差集、交集、并集等布尔运算命令，减去一个平面圆后产生一个崭新的平面面域。
（4）在AutoCAD绘图区里单击视图工具条中的西南等轴测按钮，显示将当前视图转换为正等轴测图，正等轴测图使用的俯视图的用户坐标系UCS，接着再一个一个拉伸上述步骤中产生的平面面域，最后产生三维实体造型。
2.3最后构建的工件支架的三维实体造型立体图
这步主要是相对工件零件的组成特点，熟练地综合使用移动、切割、复制、三维阵列、三维镜像、并集、差集、交集等AutoCAD命令，把上步产生的实心体进行编辑组合成工件实体模型。
2.3.1根据工件三维立体模型相对位置移动各三维实体的组成部分
移动的关键点是三维实体的定位，如果必须精确地进行三维定位，第一步要设置相应的参数。在AutoCAD“对象捕捉”选项卡里，对象捕捉设置的捕捉方式是端点捕捉、中点捕捉、圆心捕捉等。在“捕捉和栅格”选项卡里，捕捉类型是极轴捕捉，设置极轴间距为1。在“极轴追踪”选项卡里，极轴角设置的“角增量”为90°。 接着移动三维实体模型时，可使用“对象捕捉”功能精准地捕获三维实体模型上的特定点。假设三维实体模型位移点对应于基准点是在沿X，Y轴方位移动时候，使用AutoCAD的自动追踪功能，则非常快捷方便。
2.3.2使用AutoCAD的布尔运算命令，完成工件支架的三维模型构建
现在相对复杂工件零件，在构建模型的时候并不必须精准地绘制工件零件每一个组成部分的三维实体模型，接着把它们做布尔运算的并集。而是精简其中的一些部件线条，三维实体模型并不是恰如其分显示空心圆柱与空心圆柱凸台的构件外形，并且是互相间产生干涉和衍射。假设在三维实体合并时，第一步对各构成部件求布尔运算的并集，接着把塔上面相对应的要素（中空部分）求布尔运算差集，最终就能够消除干涉和衍射的作用，精简AutoCAD绘制三维立体模型的过程。
2.3.3最后三维立体模型图像的渲染、着色处理
渲染（Render）能产生真实如实际的三维的图像，使三维实体模型显示表面色彩或以某种金属或木质材质表现出来，并且形成透视立体效果。
在AutoCAD三维实体模式图中添加各种光源，对实体添加各种金属或木质等材质，经过AutoCAD渲染后效果真实如物。
3.结论
在AutoCAD中由二维平面域面图形进行三维实体造型时，首先在AutoCAD构建相同一个三维模型模型的方法应该有相当多的方法，但是必须掌握如下述几方面的绘图操作：使用剪贴板交换二维平面图形数据时，我们一定要关注AutoCAD用户坐标系UCS的对应关系，主要是Z轴方向；构建三维立体模型的绘图过程一定关注工件零件的机械加工制造工艺过程；设置优秀的AutoCAD绘图环境可以确保AutoCAD移动时精准定位；有步骤的布尔运算次序可以清除衍射、干涉所产生辐射。通过以上步骤一定能精简构建模型步骤，提升构建模型功效，获得事半功倍的能效。
【参考文献】
[1]颜国忠，韦文斌.AutoCAD三维设计与实例[M].北京：电子工业出版社，2000.
[2]刘力.机械制图[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]刘哲.中文版AutoCAD2006实例教程.大连理工出版社，2006.