AcadTools
(Autocad机械制图小工具)使用介绍
AutoCAD三维实体成型的基本原理
一般三维CAD软件的基本三维实体成型大体由三个步骤组成：
1）选择一个平面（用于绘制草图）。
2）在这个平面上绘制轮廓草图。
3）对绘好的草图进行三维成型处理，如：拉伸、旋转、扫掠、放样，（其中扫掠或放样可能需要在多个平面上绘制多个草图。）
AutoCAD的三维成型过程也大致如此，但AutoCAD规定：绘制轮廓草图的平面，只能是当前坐标系（世界坐标系WCS或用户坐标系UCS）的XY平面。因此，第一步选择平面，实际上就是选择坐标系的XY平面，当世界坐标系WCS的XY平面不能满足设计要求时，就必须建立用户坐标系UCS。（2007版提供了动态坐标系功能，可以在实体表面上建立一个临时的UCS，这个临时UCS以该实体平面作为XY平面）。
当若干基本实体建成后，AutoCAD对这些基本实体使用布尔运算（交、差、并）进行处理以完成建模。
Acad3Dtools基本功能
Acad3Dtools根据一般三维软件的基本功能，提供了《选择参考平面》即坐标系设置、《草图绘制》、《3D成型》、《3D装配》、《产生工程视图》即根据3D模型生成各2D视图等功能，尽可能为用户在3D制图时提供更多的方便。
主模块用快捷键DDD打开，除了提供用于打开其他几个模块的命令按钮外，主要用于一些总体设置（主模块启动后一般不要退出，不需要时应暂时隐藏）。
屏幕布置：提供了三个单选项及一个选择框。
单视口3D：为默认设置，当在其他屏幕状态情况下，也可用快捷键V3切换到单视口3D屏幕。
单视口2D：为2D屏幕，用于绘绘制2D草图，实际上是当前坐标系的XY平面，即普通2D制图屏幕。当在其他屏幕状态情况下，也可用快捷键V2切换到单视口2D屏幕。
二视口
3D/平面：把屏幕分割成左右二个视口，左边为3D屏幕，右边为对应的2D平面屏幕；当在左边的3D屏幕中创建一个UCS用户坐标系后，右边的2D平面屏幕立即调整到当前UCS的XY平面，使用户能在该平面上绘制草图,然后可在左边的3D视口中进行3D成型操作并观察立体效果。
屏幕设置为二视口将使3D操作更方便，但缺点是视口面积缩小，当显示器屏幕较小或图形较复杂时不宜采用。
在双视口中工作时，应注意：设置UCS及改变视图观察方向这一类操作必须在左视口中工作，右视口中只能用于绘制2D轮廓图；此外，某些操作可能会改变2D平面视口中的系统变量（特别是在动态坐标系DUCS开启的情况下），造成左视口设置新UCS后，右视口不能自动切换到相应的XY平面，出现这种情况时，可点击《二视口设置恢复》即可。
如果使用单视口工作，那么请记住：切换到3D视口的快捷键是V3，切换到2D视口的快捷键是V2。
三维建模操作的步骤通常是：在3D视口中创建或选择当前坐标系UCS→在2D视口中绘制轮廓草图（绘制在UCS的XY平面上）→在3D视口中进行成型操作并观察效果。
《打开三维工具面板》默认为开启，Autyocad大部分3D作业的工具都在这上面，建议一般情况下不要关闭（可以设置成光标离开时自动关闭，光标接近时自动打开）。
当前Z向高度:在XY平面上绘图时默认的Z向高度是0，可按要求设置绘图时的Z向高度，这个工具在进行3D放样成型时特别有效，可以把若干个不同形状的轮廓绘制在不同的高度上，即可进行放样成型。
空间点捕捉到当前XY平面：一般绘制2D轮廓图形时应打开此设置，使能把其他Z轴高度上的点捕捉到当前XY平面（当前Z向高度）。
轮廓线转换：当使用直线或园、园弧工具绘制的封闭轮廓用于拉伸或旋转成型前应转换成单一封闭轮廓；当使用直线或园、园弧工具绘制的连续不封闭轮廓用于扫掠路径时也应转换成单一不封闭轮廓（用多段线工具连续绘成的不用转换）
新建文件：以本软件所带的Acad3Dtools.dwt为样板新创建一个dwg图形文件。
作为立体成型的第一步，三维软件一般都有“选择轮廓平面”这一步，以便在该平面上绘制轮廓，对于AutoCAD来说，就是选择当前用户坐标系UCS的XY平面，因此，设立UCS是3D成型的第一步。
在空白的模型空间中建立第一个3D实体时可根据需要，直接使用世界坐标系WCS的XY平面，或使用本工具的《坐标轴旋转创建UCS》把XY平面转到所需位置。
在已经建立的第一个实体基础上继续创建实体，则经常用到《实体表面创建UCS》，而其中最常用的是“实体上选择xy平面”，操作方法是：把需要在其上绘制轮廓的实体平面转到可见位置（Shift+中键拖动）把鼠标移到该平面、在接近其一角点及其一棱边处点击，则AucoCAD即以此平面为XY面、该角点为原点、该棱边为X轴、新建一个UCS。
“选取原点及+Z方向”常用于在实体的角点及一条棱边上创建UCS，用此法创建的坐标系有时需要再进行《坐标轴旋转》后才能符合要求。
“实体转向”用于使实体改变方向，（左右方向可连续转动，上下方向转动有个极限位置；另外，用本工具转动前一般需要一个适当的初始位置，应点击“初始位置”使实体回到当前UCS的东南等轴测位置后再进行转向。
“恢复WCS及初始位置”是把WCS作为当前坐标系并转到东南等轴测位置。
必要时可把当前UCS命名保存，以便以后调用。
最常用的三维建模方法是拉伸：
拉伸前先选择《拉伸截面类别》，园或矩形不必事先绘制轮廓，只须输入尺寸即可（如为矩形，则以点击点作为矩形的中心），“已绘轮廓”则应是已绘好的封闭轮廓（如不是单一轮廓必须转换成单一轮廓）。
对“已绘轮廓”的拉伸高度可产用“输入高度”或“屏幕上指定”，可一次同时拉若干个相同高度的封闭轮廓（延伸方向的正向指与UCS的Z轴正方向同向），“屏幕上指定”具有所见即所得的效果（当只拉一个轮廓时）。
回转体实体可使用《旋转成型》，应先绘好封闭轮廓（如不是单一轮廓必须转换成单一轮廓）及旋转轴线。（绘制回转体的封闭轮廓可参见AcadTools的《Excel数据绘图》）
《倒角或园角》操作时提供了“转至二维线框”选项，以便能更清楚地选择实体的棱边。
实体中的孔、缺口、内腔等除料操作产用“布尔除料”，除料时，先选择单选项“除料成型”，（使创建的实体位于除料层上），再创建所有用于除料的实体，然后点击“布尔除料”、选取被除料的实体（即要保留的实体）后即实现除料（把所有位于除料层的实体作除料处理）。
《剪裁》：把实体切为二半。剪裁前先在当前UCS的XY平面上绘制剪裁直线，剪裁平面即为通过该直线并垂直于当前UCS的XY平面。剪裁时先选中要剪裁的实体，再选取剪裁直线的二点即可把实体切为二半。（如要去除其中的一块可选中后按Delete键）
《创建截面》：为最有效的剖切工具，截面对象可以是单一平面，也可以是几个平面组合成的截面（用于阶梯剖视）,截面对象创建后，可以在当前UCS的XY平面上生成2维剖视图，也可生成3维剖切模型。经剖切后的原有3D模型可以不受影响。
如果选中了《根据截面线》,创建截面对象前应先在当前UCS的XY平面上绘制剪裁直线(或折线)，截面对象即为通过该直线或折线并垂直于当前UCS的XY平面。然后点击《创建截面》，按提示选择直线或折线上各端点，以回车结束选择，最后在剪裁线的一侧点击以确定剖视方向（相当于剖切符号的箭头方向）。
由于必须在当前UCS的XY平面上绘制剪裁线，使得截面的方向受到限制，不选中《根据截面线》可以更灵活地创建截面对象（但不能创建阶梯剖面），此时可以选取实体上任意一个平面来创建截面对象，然后选中这个截面对象，把它移动到所需位置即可。
截面对象创建后，可选中该截面对象，从右键菜单中可选择相应的各种功能，如生成3维或2维截面、激活活动截面（激活或取消激活将使被截部份实体消失或显示）等。然后，如果需要恢复实体的原来状态，可以把截面对象删除。
所创建的2维截面的填充色为该实体的颜色，如果要在工程图中作为剖视图使用，应将其分解（见创建工程视图中的“分解视图块”），再选中填充色后修改其特性（如改为国标的45度剖面线），同时可能需要适当旋转（90度/180度）以符合各工程视图之间的投影关系。
《获取剖切面》是指用一个平面去假想剖切实体（实际上实体并未受损），该平面与实体剖切时的接触部份被生成了一个2维剖切面。操作方法与《剪裁》相同。剖切面获取后一般应把它从原有位置移出，通过适当旋转移动等处理后、可用作工程视图中的剖面图。
《剪裁》及《创建截面》后可将剖切直线或折线删除。
3D成型还有“放样”“扫掠”等操作，请直接使用AutoCAD工具面板上的相应工具。
3D实体的修改编辑可使用格点编辑或AutoCAD“修改”菜单中的“三维操作”及“实体编辑”。必要时可打开“特性”面板上的“显示历史记录”以显示因除料操作而消失了的实体部份。注意：为了选中实体中的一个局部，可按下Ctrl键的同时再用鼠标选择。
AutoCAD没有提供专门的装配命令，本软件希望通过对AutoCAD现有命令作一些分析归纳为装配图绘制提供一些方便，这里所指的装配是把已经存在的若干3D零件图(一般是若干独立的DWG文件)装配成一个装配图文件。
源对象：指准备要被装配进来的一个零件或部件。装配过程中需要调整位置的零部件。
目标对象：指装配图中已经被装配好了的部份。装配过程中位置一般不再变动。
本操作窗口上部用于选择源对象文件；中部用于源对象的装配定位；下部用于进一步调整源对象位置。
选择源对象文件:
选择DWG文件：用于选择一个准备要插入的源对象文件。
插入到新国库券层：自动创建一个新图层（以源对象文件名命名）并使该图层成为当前层。
打开源文件：如果需要对源对象进行坐标转换，或使用复制粘贴方法来插入源对象，则应打开源文件。
插入方式可选用“块插入”、“外部参照”、或使用AutoCAD的“复制粘贴”，各有优缺点，一般还是建议用“复制粘贴”。
目标对象的装配定位：本软件提供了二种方法实现装配定位：
（1） 源对象定位：先把源对象插入到适当位置，再通过“对齐”来实现定位：
#一点定位：即平移源对象，用于源对象不需要转动、只需移动即可定位的情况。（控制三个移动自由度）
#二点定位：一般用于轴线对齐，如轴与孔的对齐（在围绕轴线的旋转方向不需控制）；也可用于源对象的一个定位平面与目标对象的对应平面已经平行的情况下。（控制三个移动自由度及一个转动自由度）。
操作时，先选择源对象，再依次选择第一个源点、第一个目标点、第二个源点、第二个目标点（当要求第三个点时请按回车继续，是否缩放对象时也按回车否）；注意：选择的第一对点装配时将完全重合，第二对点仅用于控制方向，装配后不一定重合。
#三点定位：用于实现源对象的定位平面与目标对象的定位平面完全重合（控制全部六个自由度：X、Y、Z的移动及转动）
操作时，先选择源对象，再依次选择源对象定位平面上三个点，然后把光标移到目标对象的定位平面上，使该平面四周出现虚线标记（要求打开DUCS），再选取目标对象的第一点（完全重合）、第二点（不一定重合，仅用于控制方向）、第三点。（同样注意：选择的第一点装配时将完全重合，第二点仅用于控制方向，装配后不一定重合，第三点只用于控制二个平面是“贴合”还是“对齐”）。
请注意二点定位与三点定位在点的选择次序上不同。
（2）坐标系转换实现定位：这是基于坐标系转换矩阵实现装配定位的一种方法。
UCS->WCS的转换：一般用于对源对象方向位置进行变换以为下一步的装配作好准备。方法是：
#在源对象上建一个UCS（可在设置UCS窗口中进行），使该UCS的方向位置符合装配要求，例如：使UCS原点位于装配定位点上，XYZ轴方向符合装配要求。
#点击《源对象调正(UCS->WCS)》，选中要变换方位的源对象后，按回车即可。源对象位置变换原理可以这样来理介：源对象及其UCS绑在一起移动或转动，最终使UCS与世界坐标系WCS重合。
#当源对象在单独的图纸文件中打开并已用UCS->WCS转换完成，接下来应打开目标图纸在目标对象上建立UCS（同样，使UCS原点位于目标对象的装配定位点上，XYZ轴方向符合装配要求）。
#最后把源对象用一种方法（复制粘贴、插入块、DWG参照）插入到目标对象中，输入插入点时可键入0,0,0(当装配定位点位于坐标系原点时)或捕捉装配定位点即可，（如还有其他选项均直接回车即可）。
由于插入源对象时AutoCAD按好下原则处理坐标系：把源对象的WCS与目标对象的当前UCS对齐重合。以上步骤即利用这一原则来实现装配定位。
WCS->UCS的转换：如果目标对象与源对象处于同一张图纸文件内，那么就应执行这一步来代替上面的插入工作（复制粘贴、插入块、DWG参照），注意执行这一步时的当前坐标系应为目标对象上建立的UCS。
调整源对象位置：提供了移动与转动以便进一步调整各对象的装配位置。
工程视图即2维的正投影视图，各个方向的投影视图应该由3维模型产生，经适当处理后可以在2D环境中编辑修改。本工具提供了二种方法：在模型空间中创建工程图及在布局中创建工程图。（本模块中的命令按钮有深绿与浅绿二类，深绿按钮一般为创建该类视图时必须要执行的命令，浅绿按钮一般为创建该类视图时有可能要执行的命令。）
在模型选项卡中创建：
如果创建的平面2D视图与3D模型位于同一图形文件中，建议屏幕使用二视口
3D/平面布置，然后激活左视口（光标在左视中点击一下），再用D3打开本窗口，在下拉列表中选择所需视图、3D视中的三维模型转到相应的投影位置。再按以下步骤操作：
创建2维视图：调出“平面摄影”对话框，设置线型前景线(即可见线)取Contituous,暗显直线(即隐藏线)取DASHED2,确定后在右视口适当位置点击插入视图。提示输入比例及旋转角度时按回车即可。
注意：只有《基于世界坐标系》WCS的视图在插入后能保持原有的正确方向，《基于当前UCS》用户坐标系的视图在插入后方向有可能要改变，需要将其旋转（90度或180度）后才能符合投影关系。可以通过《对象转换到WCS》来来调整对象在WCS中的位置，使能在WCS坐标系中得到满意的视图。
《对象转换到WCS》：简单地说，就是把当前UCS用户坐标系改为WCS世界坐标系；正确地说，就是根据对象在当前UCS中的位置，按“转换矩阵”原理，把这个对象在WCS坐标系中重新定位。操作过程为：先建好当前UCS，点击本命令后，再选择需转换的对象即可。（除了上述创建普通视图时可能用到本命令外，创建倾钭表面的视图后，更需要使用本命令把创建的倾钭视图转移到WCS的XY平面上）
《基于世界坐标系》的仰视图的位置与国标有区别，须旋转180度后才符合国标定义的仰视图。
如果在“平面摄影”对话框中选中了“输出到文件”，则可使2D视图创建到一个新的文件中，这样2D视图与3D模型分别保存，可使图面清楚，但缺点是每个2D视图都必须单独保存在一个新文件中，必须使用“复制”“粘贴”或插入块的方法将其合并到一个文件中。采用这个方法，不必把屏幕设置成“二视口”
水平对齐与垂直对齐：用于各视图的对齐，先选中要移动的视图（按回车键结束选择），再选中该视图的对齐基点，最后点击目标视图上的对齐基点
分解视图块：生成的视图是一个块，必须分解后才能对各单独的图形元素进行编辑处理。
2维视图处理：把所有的可见轮廓线转移到粗线层，不可见轮廓线转移到虚线层。
布局(图形空间)中创建：
切换到布局页面，如果打印的图纸要求出现一个三维立体图，则可把布局中原来存在的一个视口调整到适当大小并移到合适位置（如图面的右下位置），再进入该视口的模型空间把该视口中的3维实体调整到合适的角度、大小和位置。如果打印的图纸不要求出现一个三维立体图，则可把布局中原来存在的一个视口删除。
创建各视图：实际上就是AutoCAD的solview命令。你可以使用本工具的《创建初始视图》创建第一个视图，然后连续使用该命令的其他选项、继续创建其他视图。创建剖视图（或倾钭面视图）时要求指定剪切平面（或钭面）的二个点时可根据需要打开“对象捕捉”并选中适当的捕捉模式。
转换成2维工程图：实际上就是AutoCAD的soldraw命令。
视图对齐：如果各个视图的投影关系没有对齐，可使用此命令。
线型调整：使各视图的可见轮廓线变为粗实线，不可见轮廓线变为虚线。
锁定视图显示：可避免进入视口的模型空间后，破坏模型已确定了的的显示比例及已对齐了的显示位置
注意：布局中创建每一个视图都要生成若干个图层，使用soldraw命令转换成2维工程图后，这些二维视图同样要出现在模型空间中，使三维模型外观受到影响。可以通过关闭相关图层来调整图形外观。
如果布局中视口数量较多、图形较复杂、而电脑的配置较低的话，那么从布局中打印可能要化较多的时间来生成图形，有时还可能出现一些打印错误。在这样的情况下，可能不得不使用《在模型选项卡中创建》。
Acad3Dtools只处理有关3D制图的问题，关于2D制图、Excel参数绘图及尺寸标注、粗糙度标注、图框与标题栏插入等问题，请参见Acadtools（AutoCad机械制图小工具）的有关说明。
Acad3Dtools肯定还存在很多问题，希望大家指出。
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钱嘉奎2008/10/8