在CAD三维建模中,掌握常用命令是高效创建复杂模型的基础,三维建模相比二维绘图,更注重空间操作与实体构建,需要结合多种命令协同完成,以下从基础操作、实体创建、编辑修改、视图控制及高级应用五个维度,详细解析CAD三维建模的常用命令及其应用场景。

基础操作与坐标系
三维建模的核心是空间定位,而坐标系是定位的基础。UCS(用户坐标系)命令是三维建模中最频繁使用的工具之一,通过它可以自定义坐标系的原点、X轴和Y轴方向,从而在不同平面或斜面上绘制图形,在倾斜面上绘制矩形时,需先通过UCS将当前坐标系旋转至该平面,再使用二维绘图命令(如LINE、RECTANG)创建轮廓。
3DORBIT(三维动态观察)命令用于实时调整视角,通过鼠标拖拽实现模型的旋转、缩放和平移,是观察三维模型的必备工具,配合VSCURRENT(视觉样式)命令,可切换线框、隐藏、真实、概念等视觉样式,不同样式下模型的显示效果差异显著,概念”样式会以着色面和边显示模型,便于直观观察结构。
三维实体创建命令
CAD提供了直接生成基本三维实体的命令,这些是构建复杂模型的基础单元。
命令 | 功能 | 操作示例 |
---|---|---|
BOX | 创建长方体 | 指定长方体的角点、长度、宽度和高度,或通过中心点定位 |
CONE | 创建圆锥体 | 指定底面圆心、半径和高度,或顶面半径生成圆台 |
CYLINDER | 创建圆柱体 | 指定底面圆心、半径和高度,可绘制斜圆柱 |
SPHERE | 创建球体 | 指定球心坐标和半径,或通过三点定义球体 |
WEDGE | 创建楔体 | 类似长方体,但沿对角线剖切,常用于斜坡或垫块结构 |
TORUS | 创建圆环体 | 指定圆环中心、半径和圆管半径,可生成变半径圆环 |
EXTRUDE(拉伸)是将二维轮廓转换为三维实体的核心命令,适用于创建棱柱、带孔洞或不规则截面模型,操作时需先绘制闭合二维图形(如多段线、圆),再指定拉伸高度或路径(如曲线、直线),还可设置倾斜角度生成拔模斜面。REVOLVE(旋转)则通过绕指定轴旋转二维轮廓生成回转体,如轴、盘类零件,需先定义旋转轴和旋转角度(默认360°)。

三维编辑与修改命令
创建基础实体后,需通过编辑命令调整形状、位置和关系。SUBTRACT(差集)、UNION(并集)、INTERSECT(交集)是布尔运算的三大核心命令,用于实体的组合与切割,创建带孔洞的零件时,先绘制主体和孔洞实体,再用SUBTRACT从主体中减去孔洞实体;合并多个独立零件时使用UNION;保留实体重叠部分则用INTERSECT。
SLICE(剖切)命令用于通过平面或曲面切割实体,保留指定部分,操作时需定义剖切平面(如三点、对象、Z轴等),并选择保留侧。SECTIONPLANE(截面平面)可创建动态截面,实时观察模型内部结构,常用于复杂零件的剖视图生成。
对于实体细节的修改,CHAMFER(倒角)和FILLET(圆角)命令同样适用三维模型,只需选择边并设置距离或半径即可。3DARRAY(三维阵列)支持矩形阵列和环形阵列,例如在圆周上均匀分布多个孔洞,可指定阵列数量、间距和旋转角度。MIRROR3D(三维镜像)则通过定义镜像平面(如对象、视图、Z轴等)生成对称实体,适用于对称结构模型的快速创建。
曲面与网格建模命令
除实体建模外,曲面建模适用于创建复杂曲面或外观模型。SURFTAB1和SURFTAB2系统变量控制曲面网格密度,数值越大曲面越平滑。EDGESURF(边界曲面)通过四条首尾相连的边界曲线生成孔斯曲面;REVSURF(旋转曲面)将二维曲线绕轴旋转生成曲面,与REVOLVE类似,但生成的是非实体曲面;TABSURF(平移曲面)沿指定方向矢量拉伸曲线生成柱状曲面。

网格建模则通过网格对象近似表示曲面,3DMESH创建三维网格,需指定网格的行数、列数及各顶点坐标;POLYSOLID将二维多段线转换为具有厚度的三维墙状网格,适用于快速构建建筑框架模型。
高级应用与辅助命令
在复杂模型构建中,PRESSPULL(按住并拖动)命令可高效编辑实体,通过选择面、边或区域并拖动鼠标实现拉伸、切除或凸台操作,无需切换命令。XATTACH(附着外部参照)可将其他CAD文件插入当前模型作为参照,便于协同设计。
MASSPROP(质量特性)命令可查询实体的体积、质量、重心、惯性矩等物理属性,适用于工程分析。STLOUT(导出为STL)则将模型转换为STL格式,用于3D打印或快速成型。
相关问答FAQs
Q1:三维建模中,如何将二维图形拉伸为带倾斜角度的实体?
A:使用EXTRUDE命令时,在指定拉伸高度后,命令行会提示“指定拉伸的倾斜角度”,输入正值向外倾斜,负值向内倾斜(如-30°),需注意,倾斜角度过大可能导致模型截面在拉伸过程中收缩为点或线,建议角度控制在0°~90°之间。
Q2:布尔运算失败时,可能的原因有哪些?
A:布尔运算失败通常由以下原因导致:(1)参与运算的实体未相交(UNION除外),或实体间间隙过大;(2)实体被非闭合的二维图形或曲面干扰;(3)模型存在重叠面或自相交边,解决方法:使用INTERFERE(干涉检查)命令检测实体重叠情况,通过UNI(并集)合并重叠部分,或检查实体是否为完整的ACIS实体(非曲面或网格)。