Không phải khối nào cũng phải đùn từ hình 2D. AutoCAD có sẵn bảy lệnh tạo khối cơ bản: hộp, trụ, nón, cầu, nêm, xuyến và chóp. Với cọc tròn, đài móng, bể nước, mái chóp, gõ thẳng lệnh khối là nhanh nhất. Bài này là hướng dẫn vẽ khối 3D trong CAD bằng bảy lệnh ấy, kèm thể tích từng khối đọc từ máy và đối chiếu công thức.
Mọi phép thử làm trên AutoCAD 2027, bản vẽ mẫu acadiso.dwt. Dựng khối từ hình 2D có ở bài lệnh extrude trong CAD. Muốn học bài bản dựng hình 3D, Viện có khoá AutoCAD cho ngành xây dựng.
Bảy lệnh và cách gọi
| Lệnh | Gõ tắt | Tạo ra |
|---|---|---|
BOX | Hộp chữ nhật | |
CYLINDER | CYL | Hình trụ |
CONE | Hình nón, nón cụt | |
SPHERE | Hình cầu | |
WEDGE | WE | Hình nêm (nửa hình hộp cắt chéo) |
TORUS | TOR | Hình xuyến (bánh xe) |
PYRAMID | PYR | Hình chóp, chóp cụt |
Cả bảy nằm trên thanh công cụ Modeling; BOX, CYLINDER, CONE còn có ở menu Draw → Modeling. Tên tắt lấy từ tệp acad.pgp của bản 2027. Theo tài liệu Autodesk về BOX, chiều dài của hộp ứng với trục X, chiều rộng với trục Y và chiều cao với trục Z của hệ trục hiện hành.
Lệnh box trong CAD: ba cách cho cùng một hộp
Gõ BOX, bản 2027 hỏi Specify first corner or [Center]:, rồi Specify other corner or [Cube/Length]:, rồi Specify height or [2Point]:.
| Cách | Gõ | Thể tích |
|---|---|---|
| Hai góc đáy rồi chiều cao | 0,0,0, 2000,1000,0, 500 | 1 000 000 000 |
| Lập phương | Góc đầu, C, 1000 | 1 000 000 000 |
| Dài, rộng, cao | Góc đầu, L, 2000, 1000, 500 | 1 000 000 000 |
| Chiều cao âm | Hai góc, -500 | 1 000 000 000, nằm từ −500 tới 0 |
Cách Length hỏi riêng từng kích thước: Specify length, Specify width, Specify height, hợp khi bạn có số đo mà chưa có điểm góc. Chiều cao âm đùn hộp xuống dưới, tiện cho đài móng đặt từ cốt mặt đất.
Lệnh cylinder trong CAD và hình nón
CYLINDER hỏi tâm đáy ([3P/2P/Ttr/Elliptical]), bán kính ([Diameter]), rồi chiều cao ([2Point/Axis endpoint]). Trụ bán kính 500 cao 1000 có thể tích 785 398 163, đúng π × 500² × 1000.
CONE hỏi y hệt, nhưng câu chiều cao có thêm lựa chọn Top radius. Không dùng lựa chọn này thì ra nón nhọn: bán kính 500, cao 1000, thể tích 261 799 388, đúng một phần ba hình trụ cùng đáy cùng cao.
Hình nón cụt trong CAD: lựa chọn Top radius
Nón cụt không có lệnh riêng, mà là CONE với lựa chọn T:
| Bước | Máy hỏi | Bạn làm |
|---|---|---|
| 1 | Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]: | Bấm tâm đáy |
| 2 | Specify base radius or [Diameter]: | 500 |
| 3 | Specify height or [2Point/Axis endpoint/Top radius]: | T |
| 4 | Specify top radius <0.0000>: | 250 |
| 5 | Specify height or [2Point/Axis endpoint]: | 1000 |
Nón cụt đáy 500, đỉnh 250, cao 1000 có thể tích 458 148 929, khớp công thức π × h / 3 × (R² + R × r + r²). Đây là hình của cọc khoan nhồi mở rộng mũi, phễu, chân cột vát tròn.
Hình cầu, hình nêm, hình xuyến
| Lệnh | Kích thước | Thể tích | Công thức |
|---|---|---|---|
SPHERE | Bán kính 500 | 523 598 776 | 4/3 × π × r³ |
WEDGE | 2000 × 1000, cao 500 | 500 000 000 | Nửa hình hộp cùng kích thước |
TORUS | Bán kính 1000, ống 200 | 789 568 352 | 2 × π² × R × r² |
WEDGE hỏi giống hệt BOX và cho đúng nửa thể tích hộp cùng kích thước: hợp để dựng mái dốc một phía, đường dốc xe, dầm vát. TORUS hỏi bán kính vòng (Specify radius) rồi bán kính ống (Specify tube radius): bán kính vòng tính từ tâm xuyến tới tâm ống.
Lệnh pyramid trong CAD: bán kính nào?
PYRAMID là lệnh dễ làm sai nhất trong bảy lệnh. Gọi lệnh, bản 2027 báo ngay trạng thái hiện tại:
4 sides CircumscribedRồi hỏi tâm đáy, Specify base radius or [Inscribed]:, và chiều cao. Con số bán kính có nghĩa khác nhau tuỳ chế độ. Cùng bán kính 500, cao 1000:
| Chế độ | Đáy | Thể tích |
|---|---|---|
| Circumscribed (mặc định) | Hình vuông ngoại tiếp đường tròn R500: cạnh 1000 | 333 333 333 |
| Inscribed | Hình vuông nội tiếp đường tròn R500: cạnh 707 | 166 666 667 |
Hai thể tích chênh nhau đúng gấp đôi. Và cái bẫy: chế độ được nhớ từ lần trước. Sau một lần chọn I, lần gọi PYRAMID tiếp theo không gõ gì thêm cũng ra 166 666 667. Muốn đáy vuông cạnh 1000 thì kiểm tra dòng thông báo đầu lệnh, và nếu đang là Inscribed thì gõ C ở câu hỏi bán kính. Lựa chọn Sides đổi số cạnh đáy, Edge cho vẽ đáy bằng hai đầu một cạnh.
Khối nằm ở đâu so với điểm bạn bấm
Điểm đầu tiên bạn bấm không có cùng ý nghĩa ở mọi lệnh. Đọc hộp bao của từng khối vừa tạo:
| Lệnh | Điểm bấm đầu | Khối nằm ở cao độ |
|---|---|---|
BOX | Một góc đáy, 0,0,0 | Từ 0 tới 500, đáy nằm trên mặt phẳng |
CYLINDER, CONE | Tâm đáy | Từ 0 tới 1000, đáy nằm trên mặt phẳng |
SPHERE | Tâm cầu, đặt tại cao độ 500 | Từ 0 tới 1000 |
TORUS | Tâm xuyến, cao độ 0 | Từ −200 tới 200, một nửa nằm dưới mặt phẳng |
Hộp, trụ, nón đứng trên mặt phẳng làm việc; cầu và xuyến thì lấy điểm bấm làm tâm, nên một nửa khối nằm dưới. Muốn quả cầu đặt trên mặt sàn, nhập tâm ở cao độ bằng bán kính, như ví dụ trên dùng 18000,0,500 cho cầu bán kính 500.
Chiều rộng hộp bao của xuyến là 2400, đúng bằng 2 × (1000 + 200): bán kính vòng 1000 tính tới tâm ống, cộng thêm bán kính ống 200.
Chọn khối theo cấu kiện
| Cấu kiện | Khối | Nhập gì |
|---|---|---|
| Đài móng, bệ máy, dầm, cột vuông | BOX | Hai góc đáy và chiều cao, hoặc L rồi dài, rộng, cao |
| Cọc tròn, cột tròn, bể trụ | CYLINDER | Tâm, bán kính, chiều cao |
| Mũi cọc mở rộng, phễu, chân cột vát | CONE với T | Bán kính đáy, bán kính đỉnh, chiều cao |
| Đường dốc, mái một phía | WEDGE | Như BOX: hai góc đáy và chiều cao |
| Mái chóp, đầu cột hình chóp | PYRAMID | Kiểm tra dòng Circumscribed trước khi nhập bán kính |
| Bể cầu, mái vòm | SPHERE | Tâm ở cao độ bằng bán kính |
Nhìn cấu kiện rồi chọn khối gần nhất, sau đó khoét hay cắt thêm, thường nhanh hơn nhiều so với vẽ hình 2D rồi đùn.
Sau khi có khối: cắt, khoét, ghép
Khối cơ bản hiếm khi đứng một mình. Các bước tiếp theo thường gặp:
| Việc | Lệnh | Bài hướng dẫn |
|---|---|---|
| Khoét lỗ, đục rãnh | SUBTRACT, PRESSPULL | Lệnh đục lỗ trong CAD 3D |
| Cắt khối theo mặt phẳng | SLICE | Lệnh cắt khối trong CAD 3D |
| Xoay hình quanh trục | REVOLVE | Lệnh revolve trong CAD |
| Làm rỗng thành vỏ | SHELL | Lệnh shell trong CAD |
Ví dụ một đài móng có lỗ chờ cổ cột: BOX cho đài, CYLINDER cho lỗ, rồi SUBTRACT lấy đài trừ trụ. Thể tích sau khi trừ bằng đúng thể tích hộp trừ thể tích trụ, và vì cả hai khối gốc đều khớp công thức tới đơn vị, con số cuối cùng dùng được luôn để tính bê tông.
Ba điều hay nghe nhưng không đúng
| Hay nghe | Thực tế trên bản 2027 |
|---|---|
| Nón cụt phải dựng bằng revolve | CONE với lựa chọn Top radius ra nón cụt 458 148 929 |
| Bán kính của hình chóp là khoảng cách từ tâm tới đỉnh đáy | Mặc định là Circumscribed: bán kính 500 cho đáy cạnh 1000 |
| Mỗi lần gọi PYRAMID đều trở về mặc định | Lựa chọn Inscribed được nhớ sang lần sau |
Câu hỏi thường gặp
Vẽ khối 3D trong CAD bằng lệnh nào?
Bảy lệnh có sẵn: BOX, CYLINDER, CONE, SPHERE, WEDGE, TORUS, PYRAMID. Hình phức tạp hơn thì đùn bằng EXTRUDE hay xoay bằng REVOLVE.
Vẽ hình lập phương thế nào?
BOX, bấm góc đầu, gõ C, rồi nhập cạnh.
Vẽ hình nón cụt thế nào?
CONE, nhập bán kính đáy, gõ T ở câu hỏi chiều cao, nhập bán kính đỉnh, rồi chiều cao.
Vì sao hình chóp ra nhỏ hơn dự kiến?
Lệnh đang ở chế độ Inscribed từ lần trước. Gõ C ở câu hỏi bán kính để về Circumscribed.
Thể tích khối có tin được không?
Cả bảy khối cho thể tích khớp công thức tính tay tới đơn vị.
Muốn khối nằm dưới mặt đất?
Gõ chiều cao âm: hộp cao −500 nằm từ −500 tới 0.