AutoCAD 2008 三维制图完整教程

本教程将分为以下几个部分，循序渐进地引导您掌握 AutoCAD 2008 的三维制图技能：

1. 准备工作：三维工作空间与基础设置
2. 第一部分：三维建模基础
   • 三维坐标系简介
   • 创建基本三维实体
   • 将二维图形拉伸为三维
3. 第二部分：三维编辑与修改
   • 布尔运算：并集、差集、交集
   • 三维操作：移动、旋转、对齐
   • 编辑三维实体的面、边、体
4. 第三部分：三维观察与显示
   • 使用三维导航工具
   • 设置视觉样式
   • 应用材质与光源
5. 第四部分：生成二维工程图
   • 创建布局
   • 使用“视图”命令生成三视图
   • 生成剖视图和轴测图
6. 实战案例：绘制一个简单零件
7. 总结与资源

第一部分：准备工作

切换到三维工作空间

默认情况下，AutoCAD 可能是二维工作空间，为了更方便地进行三维操作,建议切换到三维工作空间。

• 操作方法：在菜单栏中，点击 工具 -> 工作空间 -> 三维建模。

切换后，界面会出现一个“面板”，其中集成了三维建模、视觉样式、光源等常用命令,非常方便。

设置绘图单位

• 操作方法：格式 -> 单位。
• 设置：
  • 长度类型：小数
  • 精度：0.000 (根据需要设置)
  • 插入比例：毫米 (这是国内工程制图最常用的单位)

新建图层

良好的图层管理习惯是高效绘图的关键。

• 操作方法：点击 图层特性管理器 按钮（或输入 LAYER 命令）。
• 建议创建图层：
  • 0层（默认,用于绘制轮廓线）
  • 实体层（用于存放完成的三维实体）
  • 辅助线层（用于绘制辅助线或中心线）
  • 尺寸标注层（用于标注尺寸）

第二部分：三维建模基础

三维坐标系简介

三维空间中的点由 X, Y, Z 三个坐标确定。

• 世界坐标系：这是固定的坐标系，原点在 (0,0,0)。
• 用户坐标系：可以自定义的坐标系，让你在不同的平面上方便地绘图。
  • UCS 图标：屏幕左下角的坐标系图标，在三维建模中，它会根据当前视角和 UCS 设置改变方向。
  • UCS 命令：输入 UCS，可以移动、旋转、创建新的坐标系。UCS -> X -> 90 可以将坐标系绕 X 轴旋转 90 度，方便在 YZ 平面上绘图。

创建基本三维实体

这是构建复杂模型的基础，最常用的命令在 绘图 -> 建模 菜单中，或在“面板”上找到。

• 长方体：BOX 命令。
  • 操作：指定长方体的第一个角点，然后输入 L (长度)、W (宽度)、H (高度)。
• 球体：SPHERE 命令。
  • 操作：指定球心,然后输入半径或直径。
• 圆柱体：CYLINDER 命令。
  • 操作：指定底面圆心，输入底面半径,然后输入高度。
• 圆锥体：CONE 命令。
  • 操作：指定底面圆心，输入底面半径,然后输入高度。
• 楔体：WEDGE 命令。
  • 操作：类似于长方体,但是一个三角楔。
• 圆环体：TORUS 命令。
  • 操作：指定圆环中心，输入圆环半径,再输入管道半径。

将二维图形拉伸为三维

这是最常用、最灵活的三维建模方法之一。

• 步骤：
  1. 在 XY 平面上绘制一个二维闭合图形（如多段线、圆、矩形等）。必须是闭合的。
  2. 输入 EXTRUDE 命令。
  3. 选择你绘制的二维图形。
  4. 指定拉伸高度，可以输入正值（沿 Z 轴正方向）或负值（沿 Z 轴负方向）。
  5. （可选）输入 T (倾斜角),可以创建有锥度的拉伸体。

第三部分：三维编辑与修改

布尔运算

这是组合多个实体最核心的方法。

• 并集：将两个或多个实体合并成一个。
  • 命令：UNION。
  • 操作：选择所有要合并的实体,按回车。
• 差集：从一个实体中减去另一个实体，常用于挖孔、开槽。
  • 命令：SUBTRACT。
  • 操作：先选择被减的实体（母体），按回车，然后选择要减去的实体（子体）,按回车。
• 交集：保留多个实体重叠的部分。
  • 命令：INTERSECT。
  • 操作：选择所有要求交集的实体,按回车。

三维操作

• 三维移动：3DMOVE，可以沿特定轴或平面移动对象，比普通 MOVE 更直观。
• 三维旋转：3DROTATE，通过一个旋转控件,可以轻松将对象绕三维空间中的任意轴旋转。
• 三维对齐：3DALIGN，非常强大的命令，可以一次性将一个对象的三个点与另一个对象的三个点对齐,实现精确的定位。

编辑三维实体的面、边、体

• 命令：SOLIDEDIT。
• 操作：这是一个命令集，通过输入子命令来操作。
  • 编辑面：输入 F。
    • 拉伸：将一个面向外或向内拉伸,形成凸台或凹槽。
    • 移动：移动一个面的位置。
    • 旋转：旋转一个面。
    • 偏移：等距复制一个面。
    • 删除：删除一个面。
  • 编辑边：输入 E。
    • 复制：将三维边复制为二维线条或三维线段。
    • 着色：改变边的颜色。
  • 编辑体：输入 B。
    • 分割：将不相连的实体分割成独立实体。
    • 抽壳：将实体内部挖空，形成薄壁结构，这是创建箱体、壳体类零件的利器！
    • 清除：删除共享边、压印等冗余几何信息。

第四部分：三维观察与显示

使用三维导航工具

在界面的右侧，有一个“三维导航”工具栏（或面板）,包含：

• ViewCube：立方体导航器，点击它的面、边、角，可以快速切换到标准的视图（如俯视图、前视图、左视图、西南等轴测图等）。
• SteeringWheels (控制盘)：按住鼠标中键（或滚轮）可以调出，包含全导航、查看对象、巡视建筑等模式，可以动态平移、缩放、旋转视图。
• 动态观察：3DORBIT 命令，按住鼠标左键拖动,可以自由旋转视图。

设置视觉样式

视觉样式决定了模型在屏幕上的显示效果。

• 操作方法：在 视图 -> 视觉样式 菜单中选择。
  • 二维线框：只显示边线,没有颜色和面。
  • 三维线框：显示边线，并显示 UCS 图标,有简单的颜色。
  • 三维隐藏：消除了被遮挡的线,看起来更清晰。
  • 真实：显示着色后的面和材质，有光照效果,接近真实感。
  • 概念：使用平滑着色和古伯氏面样式，显示效果带有手绘感,边界高亮。

应用材质与光源

• 材质：视图 -> 渲染 -> 材质，可以给模型表面赋予不同的材质（如金属、塑料、木材）,增加真实感。
• 光源：视图 -> 渲染 -> 光源，可以添加点光源、聚光灯、平行光来模拟真实环境光,使模型更有立体感。

第五部分：生成二维工程图

三维模型的最终目的往往是生成二维图纸。

创建布局

• 操作方法：点击绘图区下方的“布局1”标签。
• 设置：右键点击布局标签，选择“页面设置管理器”,设置打印机和纸张大小。

使用“视图”命令生成三视图

这是最核心的步骤,将三维模型自动投影到二维平面上。

• 操作方法：
  1. 切换到“布局1”。
  2. 在命令行输入 VIEW 命令。
  3. 在弹出的“视图”对话框中，点击 新建...。
  4. 给视图命名（如 主视图）。
  5. 选择 正交 或 截面。
  6. 选择 正交 后，在下拉菜单中选择 前，然后点击 确定。
  7. 回到布局中，系统会提示你指定视图的放置位置和对齐方式,选择一个点放置。
  8. 重复此过程，创建 俯视图 和 左视图。
  9. （可选）创建 等轴测图，选择 三维 视图，然后选择 西南等轴测。

生成剖视图

• 操作方法：
  1. 使用 SLICE 命令切割实体。
  2. 选择要剖切的实体。
  3. 定义剖切平面（通常通过三个点或选择已有的面）。
  4. 选择要保留的一半。
  5. 将剖切后的模型按照上述方法生成“截面视图”。

第六部分：实战案例：绘制一个简单零件（带孔的底座）

1. 绘制底板：

   • 切换到 实体 图层。
   • 输入 BOX，绘制一个长 100，宽 60，高 20 的长方体。

2. 绘制圆柱：

   • 输入 CYLINDER。
   • 捕捉底板顶面的中心（可以使用 MID 捕捉底板长边和宽边的中点连线找到中心）。
   • 设置半径为 15，高度为 30。

3. 布尔运算（差集）：

   • 输入 SUBTRACT。
   • 选择长方体作为“被减对象”,按回车。
   • 选择圆柱体作为“要减去的对象”，按回车,现在底板上有一个圆孔。

4. 绘制凸台：

   • 输入 BOX，在底板一角绘制一个小的长方体，例如长 30，宽 30，高 10。

5. 布尔运算（并集）：

   • 输入 UNION。
   • 选择底板和凸台,将它们合并成一个整体。

6. 观察与渲染：

   • 使用 ViewCube 切换到“西南等轴测”视图。
   • 在“面板”中将视觉样式改为“真实”,并赋予一个简单的材质。

7. 生成图纸：

   • 切换到“布局1”。
   • 使用 VIEW 命令创建 主视图、俯视图、左视图 和 西南等轴测图。
   • 在 尺寸标注 图层上,为视图添加尺寸标注。

第七部分：总结与资源

• AutoCAD 2008 的三维制图核心在于 “基本实体 + 拉伸 + 布尔运算”，熟练掌握这三点，你就可以创建绝大多数的机械零件，再辅以 UCS 坐标系来灵活定位，以及 SOLIDEDIT 进行精细编辑,你的三维建模能力将得到质的飞跃。

• 快捷键提示：为了提高效率，强烈建议记忆常用命令的快捷键，如 L (直线), C (圆), REC (矩形), BOX (长方体), EXT (拉伸), UNI (并集), SU (差集), MOV (移动), RO (旋转) 等。

• 学习资源：

  • 官方帮助文档：按 F1 键，AutoCAD 自带的帮助文档非常详尽,是最好的学习资料。
  • 在线视频：在 B站、YouTube 等平台搜索“AutoCAD 3D Tutorial”，有大量中文和英文视频教程，虽然很多是新版,但核心操作是相通的。
  • 练习图库：找一些简单的零件图（如阶梯轴、轴承座、法兰盘等）进行临摹练习,是提升最快的方法。

希望这份教程能帮助你顺利入门 AutoCAD 2008 的三维世界！祝你学习愉快！