AutoCAD中三维实体生成二维剖视图的方法研究

李勇峰，陈书剑

（1.武汉纺织大学，武汉 430073；2.武汉职业技术学院，武汉 430073）

0 引言

AutoCAD是目前各类机械设计中绘制工程图应用最为广泛的一种软件，该软件具有良好的通用性和开放性。随着软件版本的不断升级，不仅其方便快捷的二维绘图功能早已深入人心，而且其三维实体造型功能也越来越强大，开始广泛应用于机械、电子、建筑、煤矿、交通造型设计和图案设计等行业[1]。目前许多产品开发都是从三维实体建模开始到二维图纸的绘制再到产品的加工制造，因此，从三维实体模型直接生成各种生产过程中所需要的二维工程图，即符合工程设计人员的设计思维，又能提高设计效率，具有很好的现实意义。

1 利用显示三维实体模型的平面视图（Plan）命令及提取三维实体模型的轮廓命令（Solprof）生成二维工程图

1）采用三维造型的方法绘制三维实体模型

在AutoCAD的模型空间绘制如图1所示的三维实体模型。

2）复制出多个三维实体模型，并对其进行旋转

按照二维工程图的要求，需要生成几个基本视图就要复制出几个三维实体模型。二维工程图

图1 三维实体模型

一般是要求用三视图表达，因此需要复制出三个三维实体模型。复制三维实体模型时既可以用复制（Copy）命令，也可以用阵列（Array）命令。注意采用复制命令时要把“正交”方式打开，这样能保证几个三维实体模型能够对齐，如图2所示。

在执行显示平面视图（Plan）命令之前还要对三维实体模型进行旋转，因为平面视图的视点总是沿着三维坐标里的Z轴方向观察实体模型所得到的视图，因此应该按照三视图投影方向的要求，把实体表面与各自视图投影方向相垂直的面旋转到与当前用户坐标（UCS）的Z坐标轴相垂直（也就是让面1、面2、面3都朝向Z坐标轴），如图3所示。注意在运用三维旋转（Rotate3D）命令时，三个实体模型中要生成主视图的实体（图3中左上实体）应该绕着当前坐标的X坐标轴旋转-90°；要生成俯视图的实体（图3中中下实体）不用旋转；要生成左视图的实体（图3中右上实体）先要跟左上实体绕着X坐标轴一起旋转-90°，再绕着Y坐标轴旋转-90°。

图2 复制出三个三维实体模型

图3 旋转三维实体模型

3）执行三维实体模型的平面视图（Plan）命令

在模型空间对图3中的三个实体模型执行平面视图（Plan）命令，结果如图4所示。此图看上去就是所要的三视图，其实这只是执行平面视图（Plan）命令后改变了看图方向的三维实体模型，并不是真正的二维三视图，接下来还要从模型空间转换到图纸空间执行提取三维实体模型的轮廓命令（Solprof）。

图4 执行Plan命令后的图形

图5 最后生成的三视图

4）执行提取三维实体模型的轮廓命令（Solprof）生成三视图

从模型空间转换到图纸空间，双击视口或者使用Mspace命令激活视口后执行提取三维实体模型的轮廓命令（Solprof）。再从图纸空间返回到模型空间，此时真正的三视图投影轮廓已经生成了。打开图层特性管理器，会发现除了最初的0层外多出了以PH（记录所有不可见投影轮廓的信息）、PV（记录所有可见投影轮廓的信息）为前缀的两个图层，PH、PV后面的字符和数字是随机生成的。将0层（记录的是三维立体模型的信息）关闭，并将PH图层的线型由默认的实线改为虚线（注意所有的虚线是作为一个整体图形，此时如果仍然显示为实线，则应对该图线执行分解命令即可显示成虚线），将PV图层的线宽改为0.4（粗实线）。另外再建立一个细实线图层和细点画线图层，分别用来标注尺寸（此步骤省略）和画出缺省的所有的轴线和对称中心线的投影，至此完整的且符合国家标准的三视图完成，如图5所示。

2 利用平面摄影（Flatshot）命令实现三维实体模型生成二维工程图

还是以方法1中的三维实体模型作为例子，利用平面摄影（Flatshot）命令实现三维实体模型生成二维工程图的过程中，前面的步骤1）步骤2）跟方法1中完全相同，从步骤3）开始就有很大的不同，具体方法如下：

1）同上

2）同上

3）对图3中的三维实体模型执行生成俯视图命令，得到如图4所示的图形，此图形也不是真正的二维三视图（同样只是改变了看图方向的三维实体模型）。

4）在命令行输入平面摄影（Flatshot）命令，出现如图6所示的对话框，修改对话框中的设置。要注意在“暗显直线”选项下的“显示”前的方框里打上勾，线型设置为虚线，其他选项为默认。然后点击“创建”按钮就会出现生成的三视图，并且此三视图可以随光标任意移动，点击光标指定三视图的放置位置后命令行会提示输入X、Y方向的比例因子，如果比例无需改变，就直接回车，接着还会提示是否对三视图进行旋转，同样可以根据所要求的三视图方向输入旋转角度或者直接回车（表示不旋转），也可以直接用光标指定三视图的放置方向，得到的结果如图7所示。此图形除线条粗细不符合标准及缺省点画线外基本就是我们所要求生成的三视图。此时应该把在步骤3）中执行生成俯视图命令后得到的三个图形删除。

5）修改线条的线宽补上缺省的点画线使三视图符合国家标准

如图7中得到的三个视图是作为一个整体“块”存在的，要对其进行修改必须先执行分解（Explode）命令，用光标选中分解后的三视图中所有的线条并点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“快速选择”选项，出现如图8所示的对话框，修改对话框的设置，将“线型”设置为“不等于”“虚线”，在点击“确定”按钮，也就是选中了除虚线以外的其他线条，将这些线条的线宽设置为0.4（粗实线）。接下来跟方法1中的做法相同：再建立一个细实线图层和细点画线图层，分别用来标注尺寸（此步骤省略）和画出缺省的所有的轴线和对称中心线的投影，最后结果跟方法1中图5所示完全相同，同样生成了符合国家标准的三视图。

图6 设置Flatshot对话框

图7 执行Flatshot命令后的图形

图8 设置快速选择对话框

3 对上述两种方法的比较分析

方法1适用于多个版本的AutoCAD软件，从AutoCAD2000版本及以上都可以进行此方法的操作，因此对于用户来说不存在软件版本方面的限制。但方法1在进行三维实体模型到二维工程图转换的工程中，需要从模型空间转换到图纸空间，然后再从图纸空间返回模型空间的操作，因此步骤相对繁琐，容易出错。

方法2所有的操作过程都只需要在模型空间完成，不需要转换到图纸空间，因此操作起来更加方便快捷，效率更高。特别是对于图纸空间的操作不是很熟练的用户来说，方法2当然是最好的选择。但方法2只适用于AutoCAD2007及以上版本，对用户软件的选择有一定的局限性。

4 结束语

三维实体模型生成二维工程图在加工制造业具有很广泛的应用前景，随着软件的不断升级以及设计人员、教科研人员自己的不断探索实践，今后还会出现更好效率更高的方法。本文是作者多年的教研实践过程中总结出的方法，希望对读者有一定的帮助作用，也希望能跟同行有更多的交流，并得到同行的指正。

[1] 杨迎新.基于AutoCAD的三维实体模型到工程图的转换及命令组件生成 [J].制造业自动化, 2010, (7).

[2] 程光远.AutoCAD2008适用自学手册 [M].北京: 电子工业出版社, 2009.

[3] 常玮, 肖新华.AutoCAD机械制图习题集锦(2009版)[M].北京: 清华大学出版社, 2008.