《Mastercam 9.0应用与实例教程 教学课件 ppt 作者 蔡冬根 14108第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Mastercam 9.0应用与实例教程 教学课件 ppt 作者 蔡冬根 14108第3章（398页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第3章 三维曲面造型,3.1 三维线架 模 型 3.2 三维曲面的绘制 3.3 曲 面 的 编 辑 3.4 曲面造型综合练习,3.1 三维线架模型,3.1.1 3D线框构架的基本概念,1Mastercam的坐标系统 （1）原始坐标系 （2）工作坐标系,图3.1,图3.2,2构图面（Cplane） 构图面是指当前绘图所在的一个二维平面（XY平面）。,相对所定义的构图面而言，当前构图面的坐标轴向为： 水平向右一定是X轴正向，垂直向上一定是Y轴正。 而Z轴正向总是垂直于X轴与 Y轴并朝向当前构图面的外侧。,图3.4,图3.5,Number（视角号码）： 直接定义某已有编号的视角平面作为当前构图面。
2、,Named（名称）： 直接调用某个已命名的视角平面作为当前构图面。,Entity（图素定面）： 选择图形区某已有图素来定义构图面。,（1）单一平面上的二维几何。 （2）两条共面而不重合的直线。 （3）共面而不重合的三点。,Rotate（旋转定面）： 将当前构图面在指定平面内旋转一个给定的角度。,Normal（法线面）： 选取3D空间的一条直线作为构图面的法线方向。,Last（选择上次）： 直接选取上一次的构图面作为当前的构图面。,3工作深度（Z） 工作深度是相对当前构图面而言，图形绘制的平面深度即构图深度，即定义构图面沿Z轴方向的相对坐标位置。 绘制三维图形时一定要先设 置构图面，再设置工作
3、深度。,4.图形视角（Gview） 图形视角是用来设置观察屏幕图形的视角位置或角度的。,也允许单击工具栏 按钮来实现视角的设定。,（a）等角视图,（b）俯视图,（c）前视图,（d）侧视图,图3.7,3.1.2 曲面曲线（Curve）,图3.8,Const param（指定位置）： 在曲面的指定位置，沿一个或两个方向建立所需的曲线。,图3.9,Patch bndy（缀面边线）： 在参数式曲面上沿其缀面边界绘制出网格状参数式曲线。,图3.10,Flowline（曲面流线）： 在参数式或NURBS曲面上，沿指定的流线方向（横向或纵向）绘制出多条曲线。,（a）横向流线 （b）纵向流线,图3.11,Dy
4、namic（动态绘线）： 利用光标在指定曲面上任意选点，并将其依次连接成曲线。,图3.12,Slice（剖切线）： 定义一个剖切面并在其与指定曲面或实体表面的相交处建立一条或多条相偏距的曲线。 执行时，还可利用生成的曲 线对曲面进行修剪。,图3.13,Intersect（交线）： 选取两组曲面或实体表面，在第一组曲面体与第二组每个曲面的相交处建立曲线。 同样，该项也具有曲面修剪 功能。,图3.14,Project（投影线）： 选取一条或多条参考曲线，沿垂直构图面或曲面的方向投影至指定曲面得到所需的投影曲线。 并可利用生成的曲线执行曲 面的修剪。,图3.15,Part line（分模线）： 在指
5、定的曲面或实体表面上，依照定义的视角方向沿其最大外廓线位置产生分模曲线，并可执行曲面的修 剪。,图3.16,One edge（单一边界）： 在曲面或实体的指定边界处绘制单条曲线。,All edges（所有边界）： 在曲面或实体的所有边界处绘制多条曲线。,例3-1 按如图3.17所示的尺寸要求，建立三维线架模型。,图3.17,步骤1 设置视角为Isometric，工作坐标系为Top，构图面为Side，工作深度为0，层别为1，线型为Solid，颜色为 黑色（0）。,步骤2 绘制左侧面的线架结构。,图3.18,图3.19,图3.20,步骤3 绘制底面的线架结构。,图3.21,图3.22,图3.23,
6、图3.24,图3.25,图3.26,图3.27,图3.28,图3.29,图3.30,步骤5 绘制侧面上的直线或圆弧。,图3.31,图3.32,图3.33,图3.34,图3.35,图3.36,图3.37,图3.38,3.2 三维曲面的绘制,3.2.1 曲面的基本概念,1曲面类型 （1）参数式曲面（Parametric）。 （2）离散数据曲面（NURBS）。 （3）曲线成形曲面（Curve- enerated）。,2曲面组织 在Mastercam系统中，以下4种图素间会形成图素组织关系。,曲线成形曲面（Curve-enerated）与其参考曲线之间。 偏距曲面与其源曲面之间。 修剪曲面与其原始曲面
7、之间。 曲面与位于其上的曲线之间。,注意，如为参数式或NURBS曲面，则该曲面与其参考曲线间不产生曲面组织关系。,图素组织产生后，使用删除、转换或修整功能对母曲面（或母曲线）进行编辑时。,系统会提示： Delete associated entities（是否删除图素组织）？,3.2.2 基本三维曲面的构建,选择 / / / 命令，显示基本曲面菜单。,图3.39,1圆柱面（Cylinder）,图3.40,2圆锥面（Cone）,图3.41,3立方体曲面（Block）,图3.42,4球面（Sphere）,图3.43,5圆环面（Torus）,图3.44,6挤出面（Extrusion） Masterc
8、am允许将所定义的一个曲线串连外形，沿其垂直方向拉伸 建立出一个挤出面模型。,执行时，选择基本曲面菜单 命令，并串连定义一个外形或封闭的曲线。,图3.45,3.2.3 成形曲面的构建,3.2.3.1 直纹曲面（Ruled） 将两个或两个以上的截断面外形用直线的熔接方式串接起来，所得到的曲面为直纹曲面。,建立直纹曲面时，要依次定义各截断面外形。 并且各截断面外形的串连方向和起始点必须相互对应，否则将产生 扭曲的效果。,图3.46,例3-2 绘制如图3.47所示的直纹曲面。,图3.47,3.2.3.2 举升曲面（Loft） 举升曲面与直纹曲面的构建原理相似，都是由两个或两个以上的截断面外形顺接而得
9、到的。,二者的区别在于，举升曲面产生的是一个“抛物线式”的熔合曲面，各截断面外形间以抛物线相连接。,而直纹曲面只能产生一个线性的熔合曲面，各截断面外形间以直线相连接。,例3-3 绘制如图3.54所示的举升曲面。,图3.54,图3.58,图3.59,构建直纹曲面和举升曲面时很重要的一个问题，是要保证各截断面外形串连方向和串连起始点的一致性，也就是要注意串连定义时鼠标的选取位置。,执行时，一定要依序在对应点位置选取，并使各截断面外形的串连方向（箭头指向）相同，否则会产生一个扭曲的曲面。,3.2.3.3 旋转曲面（Revolved） 旋转曲面是以所定义的串连外形，绕指定的旋转轴旋转一定角度而得到的曲
10、面。构建旋转曲面的一般步骤如 下。,（1） / / / 。,（2）定义一个或多个串连外形。 （3）选择某直线作为旋转轴。 （4）显示旋转曲面菜单，同时 旋转轴上显示一个箭头。,图3.60,Curves（曲线）： 重新定义某曲线作为旋转曲面的串连外形。,Axis（轴线）： 重新选取某直线，作为曲面的旋转轴。此时，旋转轴上显示的箭头方向取决于鼠标在旋转轴上的选取位置， 其符合右手定则。,Start angle（起始角度）： 设定旋转曲面生成的起始位置。,在Mastercam系统中，起始角度0度的位置是指当前外形曲线所在的构图面位置。,End angle（终止角度）： 设定旋转曲面生成的终止位置。,
11、Type（曲面类型）： 设定曲面的类型：N（NURBS）、P（Parametric）和C（Curve-generated）。,（4）单击 执行，按当前的设定值构建出旋转曲面。,图3.61,3.2.3.4 牵引曲面（Draft） 牵引曲面是指由串连的外形曲线，按给定的牵引长度和方向拉伸而得的曲面。 构建牵引曲面的一般步骤 如下。,（1） / / / 。,（2）定义一个或多个串连外形。,（3）显示牵引曲面菜单，同时串连外形上显示一个箭头。,图3.62,（4）单击 执行，按当前的设定值绘制出牵引曲面。,图3.63,3.2.3.5 扫描曲面（Swept） 扫描曲面是指以截断面外形沿着一个或两个轨迹（切
12、削方向外形）运动而形成的曲面。,1扫描曲面构建的方式 （1）1 across/1 along： 由一个截断面外形，沿一个切削方向外形平移或旋转来构建扫描 曲面。,图3.64,（2）1 across/2 along： 由一个截断面外形，于两切削方向外形之间合适地缩放而构建出扫描曲面。,图3.65,（3）2 or more across/1 along： 由两个或多个截断面外形，沿一个切削方向外形依序线性熔接而构建出扫描曲面。,图3.66,2扫描曲面构建的步骤 （1） / / / 。,（2）定义一个或多个串连外形作为曲面的截断面（Across）外形。,（3）定义一个或两个切削方向（Along）外形
13、作为曲面扫描的轨迹。,（4）显示扫描曲面菜单，设定曲面容差、曲面形式及平移/旋转等参数。,图3.67,（5）单击 ，构建出所需的扫描曲面。,（6）重复步骤25去构建其他的扫描曲面，或按【Esc】键结束。,3扫描曲面菜单 Tolerance（误差值）： 设定曲面的容许误差。,Type（曲面形式）： 设定曲面的类型：参数式（P）或NURBS（N）。,Trans/Rot（平移/旋转）： 设定扫描时截断面外形是相对于切削方向外形平移（T）还是旋转（R）。,只有在采用1 across/1 along方式构建扫描曲面时， 选项才有效。,（a）线框模型,（b）Trans/Rot设为T,（c）Trans/Ro
14、t设为R,图3.68,例3-4 构建如图3.69所示的扫描曲面。,图3.69,步骤1 新建文件并设置辅助菜单。,步骤2 建立三维线框模型。,图3.72,图3.73,图3.74,图3.75,图3.76,图3.77,步骤3 绘制扫描曲面。,图3.78,图3.79,图3.80,3.2.3.6 昆式曲面（Coons） 昆式曲面是通过熔接封闭的4个边界曲线所构成的多个缀面（Patches）而形成的。,系统提供了两种串连方式，即自动串连和手动串连。,1昆式曲面的自动串连 自动串连方式是通过选用3个图素来定义曲面的。 分别是左上角的两条相交曲 线和右下角的一条曲线。,系统将根据所选的外形曲线自动计算工件的缀
15、面排列。,注意，图素的选取点一定要靠近相交点，使串连方向（箭头指向）由相交点开始指向朝外。 自动串连主要用于具有较少 分歧点的线架区域。,图3.81,图3.82,2昆式曲面的手动串连 当分歧点很多或线架结构太复杂时，往往使用手动串连方式来定义曲面。,先了解昆式曲面缀面的边界结构： 它由切削方向（Along）外形和截断面方向（Across）外形组成多个缀面，而多个缀面相互熔接为一 个单一曲面。,每个缀面的边界都被定义成由切削方向和截断方向外形组成的一个方格。,其中，切削方向外形设定于行rows）方向，此方向平行于进刀方向；截断面方向外形设定于列（columns）方向，此方向垂直进刀方向。,图3.83,昆式曲面的缀面排列类似于行列式，每一个四方格为一个缀面。,手动串连时首先需要确定串连起始点的位置，起始点一般位于截断方向外形与切削方向外形的相交处。,然后，分别输入切削方向（Along）和截断方向（Across）的缀面数，并从起始点开始逐个定义切削方向各 行的外形和截断方向各列的外形。,如图3.84所示（图中
