工程制图与三维设计教学课件第3章 几何体的结构分析与建模

1、YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模3.1 3.1 几何体的分类几何体的分类3.2 3.2 基本体的构型分析与建模基本体的构型分析与建模3.3 3.3 组合体的构型分析与建模组合体的构型分析与建模三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.1 几何体的分类分类：基本体（简单几何体）和组合体（复杂几何体）基本体：单一的几何体或经一次完整构形操作所得的实体单一的几何体：棱锥、棱柱、圆柱、圆锥、圆球等第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.1-3.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图图3-1 3-1 基本体基本体YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.1 几何体的分类一次完整构形操作得的几何体：广义柱体、广义回转体、扫掠体、放样体等第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.1-3.1三维建模与机械工程

2、图三维建模与机械工程图1 1图3-1 基本体YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.1 几何体的分类组合体：由若干基本体按一定的相对位置和组合方式有机组合而形成的较复杂形体左图的支架即为组合体，右图为支架的分解图第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.1-3.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-2 支架及支架分解图形体分析法：这种将组合体分解成由若干基本体组成的方法YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析分类：平面立体、曲面立体平面立体：所有表面均为平面的立体曲面立体：表面有曲面或既有平面又有曲面的立体第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-3 平面立体图3-4 曲面立体YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析依据现代三维设计理念，基本体都是利

3、用扫描法构成的。扫描法：指将截面线串沿某轨迹线移动，移动的结果即所扫掠过的区域可构成实体或片体。该截面线串又称特征图形，它可为曲线（含直线）、曲面（含平面）第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析根据轨迹线的不同，基本体的构成方式可分成以下几种：（1）拉伸方式（2）旋转方式（3）扫掠方式（4）放样方式第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析（1）拉伸方式：指将某平面特征图形（一个或多个、封闭平面图形）沿某面外方向（通常为法线方向）拉伸而形成几何体第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.

4、2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1a）拉伸体的特征图形 b）相应的拉伸体图3-5 拉伸体及其特征图不封闭的平面图形？YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY（1）拉伸方式第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1拉伸特征a a）特征的截面草图特征的截面草图通过拉伸通过拉伸 b b）拉伸特征拉伸特征YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY（1）拉伸方式第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1添加加材拉伸特征添加加材拉伸特征加材料拉伸特征加材料拉伸特征减材拉伸特征减材拉伸特征添加减材拉伸特征添加减材拉伸特征YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY矢量：建模时，矢量构造器的应用十分广泛，如对定义对象的高度方向、投影方向、回转中心轴等进行设置第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建

5、模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1“矢量矢量”对话框对话框YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析（2）旋转方式：指以某平面特征图形作为母线（仅为封闭平面图形），绕轴线旋转而形成几何体。适用于构造旋转类立体（广义回转体、圆柱、圆锥、圆球等）第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1不封闭的平面图形？图3-6 旋转体及其特征图YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY（2）旋转方式第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1回转示意图回转示意图a a）截面和回转轴）截面和回转轴回转截面回转截面回转轴回转轴b b）回转特征）回转特征YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.

6、1 基本体的构型分析（3）扫掠方式：指将某一平面截面线串沿任一连续轨迹线（路径）扫掠而形成几何体路径要与扫掠对象相接第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-7 扫掠体及其特征图YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.1 基本体的构型分析（4）放样方式：指在不同的平面上由多个已定义的截面线串拟合而形成几何体，适用于构造棱锥类立体第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.1-3.2-3.2.1三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-8 放样体及其特征图YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.2 体素特征是基本的几何解析形状，包括长方体、圆柱体、圆锥和球等，其常作为零件模型的第一个特征（基础特征）使用，然后在基础特征之上通过添加新的特征以得到所需的模型，因此体素特征对零件的设计而言是最基本的特征第第3 3章章 几

7、何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.2.1 长方体【插入】【设计特征】【长方体】，可打开【块】对话框第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-9 【块】对话框YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.1 长方体【块】对话框中主要包括类型、原点、尺寸、布尔和设置等选项（1）类型：指长方体特征的创建类型，有【原点和边长】、【两点和高度】、【两个对角点】等3种创建方式第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-10 【块】的类型YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.1 长方体【块】对话框中主要包括类型、原点、尺寸、布

8、尔和设置等选项（2）原点：允许使用捕捉点选项定义块的原点原点类型下拉列表：单击【自动判断的点】按钮，从弹出的下拉列表中选择一种点类型，然后选择该类型支持的对象【点对话框】按钮：单击该按钮，打开【点】对话框第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.1 长方体【块】对话框中主要包括类型、原点、尺寸、布尔和设置等选项（3）尺寸：长方体体素的参考包括长度、宽度、高度 （4）布尔：可将原先存在的多个独立实体进行运算，以产生新的实体（5）关联原点和偏置：选中此复选框，使块原点和任何偏置点与定位几何体相关联第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.2 圆柱体【插入】【设计特征】【圆柱体】，可打开【圆柱】对话框第第3 3章章 几何体的结构分析与建模

9、几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-11 圆对话框【圆柱】对话框中的【类型】有2种创建方式:【轴、直径和高度】、【圆弧和高度】图3-12 创建圆柱体的2种方式YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.3 圆锥体【插入】【设计特征】【圆锥体】，可打开【圆锥】对话框，对话框中的【类型】有5种创建方式：第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-14 创建圆锥体的5种方式图3-13 圆锥体对话框YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.3 圆锥体【圆锥】对话框选择合适的“类型”后，输入参数，即可创建圆锥或圆台。当顶部直径为非零的正数时，创建的实体为圆台类型涉及的参数含义如图第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-15 圆锥参数含义Y

10、ANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.2.4 球【插入】【设计特征】【球】，可打开【球】对话框，对话框中的【类型】有2种创建方式：第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.2-3.2-3.2.2三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1图3-17 创建球的2种方式图3-16 球对话框YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2 基本体的构型分析与建模3.2.3 草图二维草图是创建许多特征的基础，如：创建拉伸、回转、扫掠特征时，都要先绘制所建特征截面形状，其中扫描特征还需通过绘制草图以定义扫掠轨迹第第3 3章章 几何体的结构分析与建模几何体的结构分析与建模-3.2-3.2.3-3.2-3.2.3三维建模与机械工程图三维建模与机械工程图1 1YANCHENG INSTITUTE OF TECHNOLOGY3.2.3 草图下面列出了NX 8.5软件草图中经常使用的术语对象：二维草图中的任何几何元素（如直线、中心线、圆弧、圆、椭圆、样条曲线、点或坐标系等）尺寸：对象大小或对象之间位置的量度约束：定

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