第二章第二章三维曲面造型范例三维曲面造型范例第一节、三维构图面概述第一节、三维构图面概述第二节、第二节、各种曲面的构建各种曲面的构建 第三节、产品设计思路第三节、产品设计思路第四节、综合例子第四节、综合例子 第一节、三维构图面概述第一节、三维构图面概述一、概要一、概要 1、立体构图基本概念：三维坐标系、构图面、工作深度、视角 2、构图面的创建和工作深度的设定：空间、俯视、前视、侧视视角号码、选择上次、图素定面、旋转定面、法线面 3、视角的设定 4、三维线架构建 5、构图技巧：图层、颜色 6、各种曲面的构建：举升、直纹、昆氏、旋转、扫描、牵引、实体曲面、由实体产生 7、三维曲面编辑：曲面倒圆角、三圆角曲面、曲面补正、曲面修整 8、曲面曲线的构建:投影线、交线、单一边界、所有边界 一、立体构图基本概念•1、三维坐标系：箭头方向是各轴的正方向 二、构图面二、构图面1)构图面：用来构建工件断面轮廓的平面，有了它就可以将立体工件用一个一个的断面分割，将立体图当作平面图来画2)构图面包括：空间构图面、俯视图、前视图、侧视图、视角号码、选择上次、图素定面、旋转定面、法线面。
3)重点：俯视图、前视图、侧视图、图素定面、法线面 三、工作深度三、工作深度1)1)工作深度工作深度：是指垂直于某一构图面轴线上的刻度位置有构图面必有工作深度，可以说是工作深度上的某一构图面2)工作深度有正负之分，（1）可以直接在固定菜单区选择[Z]选项，然后直接输入数字来确定工作深度，（2）还可以选择已知图素上的特殊点，以该点所在的位置作为工作深度 四、视角四、视角1)1)视角视角：观察三维模型的视线角度，它完全独立于构图面和工作深度，一般使用平行于构图面和与构图面成等角视角的视角来观察的2)2)视角包括视角包括：空间等角、俯视、前视、侧视、视角号码、选择上次、图素定面、旋转定面、法线面3)视角的选择要与构图面的选择区分开 五、构图面的创建和工作深度的设定五、构图面的创建和工作深度的设定 在固定菜单区选择[构图面]选项来定义不同的构图面 （1）、空间构图面（3D构图面），是唯一不受工作深度影响的构图面，在空间构图面上构图可以不与三个基本构图面（俯视构图面、前视构图面、侧视构图）中的任何一个平面平行，也就是说，在空间构图面上绘的图，可在不同深度上2）、俯视图，该构图面是MASTERCAM默认的构图面，打开MASTERCAM将自动进入该构图面，它是由X轴、Y轴所定义的平面，该构图面的深度就是坐标系Z轴的刻度。
（3）、前视图，它是由X轴、Z轴所定义的平面，该构图面的深度就是坐标系Y轴的刻度4）、侧视图，它是由Y轴、Z轴所定义的平面，该构图面的深度就是坐标系X轴的刻度5）、视角号码，提示输入一个视角号码，被输入的视角号码必须是一个已经存在的构图面，如：旋转定面、图素定面6）、选择上次：设定构图面为前一次所设定的构图面 可对俩个构图面进行切换 （7）、图素定面，利用已知的图素来定义构图面，三点定面（使用真实存在的已知不共线的三点定义构图面）、两线定面（使用已知的两相交或平行直线定义构图面）、平面图素定面（使用已知的圆弧或平面曲线定义构图面）步骤：[构图面]--[图素定面]--选定面图素--确定构图面工作深度方向并[储存]注意注意*在自定义某个构图面后，很容易搞不清楚当前的工作深度，使用捕捉点的方法来确认工作深度要比直接输入工作深度来的保险准确8）、旋转定面，旋转当前的构图面至一定的角度，以形成新的构图面旋转时使用的当前构图面的工作坐标系，输入角度可以是正值或负值 （9）、法线面，将空间直线作为法线，将通过该法线其中一个端点且垂直与该法线的平面定义为构图面，选择法线时靠近哪一点生成的构图面就通过哪一端点。
六、视角的设定六、视角的设定 1)视角完全独立于构图面和工作深度，并不受构图面和工作深度的影响，为了绘图方便，通常使用垂直于构图面的视线角度或等角来构建图形2)在固定菜单区的[视角]选项，将得到视角设定菜单，该菜单大部分的项目的设定同构图面设定菜单相似，主要有以下几种：3)空间、俯视、前视、侧视视角号码、选择上次、图素定面、旋转定面、法线面 4)4)动态旋转动态旋转：：在绘图区用鼠标绕任意点拖动，直接动态地改变当前视角，并能即时地看到结果可在快捷工具栏里直接点击快捷键 七、三维线架构建七、三维线架构建 1)构建三维线架时，灵活使用构图面和准确定义工作深度，使构建三维图形变为构建平面图形例题见P992)1、在等角视图里，深度为0的俯视图内做一矩形，然后改变深度为24做出同样的矩形在空间构图面内连接两个矩形成一长方体 2•2切换构图面为侧视图，工作深度18，做半径为8的圆，捕捉直线的中点将圆和直线做修剪 3•保持构图面不变，改变工作深度6，捕捉圆弧两端点和中点，画另一圆弧在3D构图面连接圆弧的端点，完成图形 八、构图技巧八、构图技巧 1)图层：可以把图层看作是没有厚度透明的塑胶片重叠在一起，没一个图层就是一片透明塑胶片，使用某一个图层就是在某个图层上构建图素，关闭图层就是把某张塑胶片拿掉。
2)一个模型包括线架、曲面、刀具路径等，有了图层就可以在不同的图层上放置不同的特性，当 控制或修改某特性时不会影响其他的特性3)MASTERCAM有255个图层，通过固定菜单区的[图层]调出图层设置对话框 （1）见图层：指出存在在该图层上的模型特性是可见的如果想将该图层设定为不可见只需要将勾号去掉2）限定图层：选择了某层为限定层后，只能对该层图素进行操作而不能对其他层别的图素操作3）层别名称：对该图层进行简要说明如该层是线架可取名‘线架’这样可以清楚知道该层放置的是什么图素 （4）设置当前层：当前层是当前作图所在的图层，当前层不可关闭在某图层上单击右键选‘设为当前层’，还可以在对话框下方层别里直接输入图层号 （5）改变图层：可以把某层上的图素部分地移动或复制到其他的图层上 步骤：[主功能表]-[荧幕]-[改变图层]选择是移动或复制方式后把“使用系统之图层”的勾号去掉，再根据系统提示信息选择要改变的图素，执行6）图层的应用：基本思路是将线架、曲面放在不同的图层里灵活运用图层，在作图的过程中可随时改变图素所在的图层也可把不同的线架图素或不同的曲面分别放在不同的图层里，在最后全部图形做出后，把图形主体放在一个图层里，把辅助线架和曲面放在其他的图层里，需要在不断的练习中慢慢领会。
九、颜色设定九、颜色设定1) 除了可以用图层区分模型的不同特性外，最直观的方法是利用颜色来区分不同性质的图素和图层相似，颜色也可改变2)步骤：[主功能表]-[荧幕]-[改变颜色] 或在工具栏里直接电击快捷键，用鼠标选择线架（曲面）或使用串连选择线架（曲面），执行 第二节、各种曲面的构建第二节、各种曲面的构建 一、直纹、举升、牵引曲面一、直纹、举升、牵引曲面1)直纹曲面：是将两个或两个以上的截面外形以直线熔接的方式生成以个直纹曲面步骤：选择［主功能表］――［绘图］――［曲面］――［直纹曲面］选择定义外形，［执行］设定参数再执行2)举升曲面：是将三个或三个以上的截面外形以参数化熔接的方式生成以个举升曲面步骤：选择［主功能表］――［绘图］――［曲面］――［举升曲面］选择定义外形，［执行］设定参数再执行 *注意注意*：： ①在直纹和举升曲面定义外形时起点应统一，串连 轮廓的方向和起点终点必须匹配 ②绘制举升上曲面时，选择的截面外形数目必须大于2，如果等于2，则生成的曲面实际上为直纹曲面 ③按照同样的顺序串连选取，否则会导致错误的结果3)牵引曲面：是将断面外形或基本曲线着定义的方向移动规定的距离所生成的轨迹曲面，相对于当前构图面笔直地沿着某一直线挤出曲面。
牵引曲面创建需要3个要素：一是基本曲线，二是牵引方向或角度，三是牵引长度步骤：① [主功能表]--[绘图]--[曲面]--[牵引曲面] ②按提示串连线架，执行 ③定义视角设定牵引长度、牵引角度后执行注意* ①绘制牵引曲面时，选取的基本曲线可以直线、圆弧和样条曲线另外，如果牵引长度的值为负值，则表示牵引方向的反方向生成曲面 ②通过箭头方向可以看出牵引的方向和角度的正负二、旋转曲面二、旋转曲面 旋转曲面是将任意曲线绕某一轴线，转一定的角度旋转而生成的曲面 步骤：① [主功能表]--[绘图]--[曲面]--[旋转曲面] ②按提示选择需要旋转的断面轮廓外形，执行 ③在图形窗口选择一轴线，设定好旋转的起始 角度、终止角度等参数，执行 三、扫描曲面三、扫描曲面扫描曲面扫描曲面：是将物体的断面轮廓外形沿着一条或两条导引曲线平滑移动或把两个断面轮廓外形沿着一个导引曲线平滑移动有三种扫描方法： 1、一个截断外形和一个切断外形 2、一个截断外形和两个切断外形 3、两个或多个截断外形和一个切断外形 步骤： （1）[主功能表]--[绘图]--[曲面]--[扫描 曲面] （2）利用各种选择方式定义截断方向外形，注意起点要一致。
（3）按提示选择切削方向外形 例题 作图方法作图方法此图形可通过三种方法作出：1、直纹2、举升3、扫描 综述：综述： 此例可以通过上面三种方法我们还可以把锥体侧面作出，通过牵引曲面的生成方法，牵引一个角度作出曲面其效果是一样的 四、昆氏曲面四、昆氏曲面 昆氏曲面：是由4个或4个以上的边界曲线生成的许多个曲面片组成的 在[主功能表]--[绘图]--[曲面]--[昆氏曲面]后出现“自动昆氏串连对话框”，昆氏曲面有两种创建方法 （1）、自动串连方法：系统提示选择两条左上角相交的边界曲线，再选取右下角的一条边界曲线设置参数后执行自动方式必须要满足有四条边的条件，而且一次只能做一个曲面 （2）、手动串连一个昆氏曲面：在“自动昆氏串连对话框”中选择“否”按提示默认切削方向数目和截断方向数目都是一个单位选择起点切削方向，再选择与其相对应的另一条边界，注意方向一致从起点端选择截断方向，选择与其相对应的另一条边界（方向一致）出现提示：连接完毕{执行}再{执行} （3）手动串连多个单位的昆氏曲面：要点是 先要打断所有交点 ①如何决定切削方向的数目和截断方向的数目： 切削方向的数目=切削方向外形数目-1； 截断方向的数目=截断方向外形数目-1； ②对于封闭的多单位昆氏曲面： 切削方向的数目=切削方向外形数目； 截断方向的数目=截断方向外形数目-1； ③选择的先后顺序如下：（见图例） 五、实体曲面五、实体曲面 实体曲面:由基本实体产生的曲面。
在[主功能表]--[绘图]--[曲面]--下一页--实体曲面选择基本实体，改变尺寸大小，即可得到我们想要的曲面此方法简单方便基本实体有：圆柱、圆锥、圆环、立方体、圆球、挤出所作出的是曲面而不是实体 六、由实体产生六、由实体产生由实体产生：是从创建的实体中提取信息来生成曲面，选择实体，执行，即可完成实体表面的创建该操作实体不发生任何变化 在[主功能表]—[实体]中先做出实体图形，再通过此功能由实体表面生成曲面 七、三维曲面编辑七、三维曲面编辑一、一、曲面倒圆角曲面倒圆角 曲面倒圆角：它的主要功能是使两个相交的曲面之间有比较平顺的过度，在物体端部做倒圆角 选择 [主功能表]--[绘图]--[曲面]--[曲面倒圆角] 有三种选项：平面与曲面，曲线与曲面，曲面与曲面 （1）平面与曲面：用于在一个平面与一个曲面之间创建一个曲面倒圆角 步骤：U、选取曲面，则系统重新选择曲面，原先选取的曲面取消 P、选取平面，则系统重新选择平面，原先定义的平面取消 R、圆角半径，重新定义倒角半径 V、设置变化的倒角半径。
N、用来检查或改变选取的曲面法线方向，箭头方向是指向倒圆角的圆心方向 T、设置是否对原曲面进行修剪 I、选项，设置各项参数 D、执行 （2）曲线与曲面：用于在一个曲线与一个曲面之间创建一个曲面倒圆角 步骤与平面与曲面相似（3）曲面与曲面：与前两个相似重点将一下[选项]功能 延伸曲面延伸曲面： 系统会延伸圆角曲面直到曲面到达两曲面的端部，它是正切于曲面与曲面的状态下使用，否则，倒圆曲面后在到达两个曲面的其中一个曲面的端部就停止，也就是当两个曲面有长有短时，倒圆角将不能全部倒出，而且短的曲面不能被修剪掉在构建曲线与曲面时，如果曲线比曲面短，可以选择该项得到整个曲面倒圆角 正向切换正向切换： 可以调整曲面法线的指向，单一方式是每选择一个曲面该曲面的法向会改变为相反的方向；循环是可以检查法向箭头循环经过的所有选择好的曲面，系统会逐个曲面显示其法向 倒圆角实例 二、曲面补正二、曲面补正 、曲面修整、曲面修整1)曲面补正：将曲面沿设置的距离和方向偏移生成新的曲面。
选择 [主功能表]--[绘图]--[曲面]--[曲面补正] 修整过的曲面不可以使用曲面补正的功能2)曲面修整：是对一个或多个曲面进行修剪或延伸而创建生成新的曲面 选择 [主功能表]--[绘图]--[曲面]--[曲面修整] ①修整至曲线：选择要修整的曲面后执行，按系统提示选择用来修剪曲线确定投影方式执行，按提示选择原始曲面要保留的地方用鼠标点击两次注意注意*用来做修剪的曲线可以不在曲面上，可在曲面外，根据投影方式来修剪曲面投影方式V表示向构图面投影和N沿曲面法向投影两种 ②修整至平面：选择曲面修整中的修整至平面后系统弹出选择曲面菜单在图形窗口选择曲面后执行选取一种定义方法定义一平面后，在图形窗口显示一个平面标志，并用一个箭头指示其法向方向，可以通过切换方向来改变法线方向，箭头所指的方向是修剪后曲面要保留的方向 ③修整至曲面：选择两个曲面，执行后当选择要保留的地方时，注意选择曲面的先后顺序，在选择两个曲面是时，先选哪个面在选择要保留的地方时就要先选哪个面使用该功能时需要注意构图面的配合，如果该功能使用后得不到预期的效果可以将构图面该为3D构图面。
④平面修整：在图形窗口选择封闭曲线后执行，即可完成由所选择的封闭曲线定义的平面操作此种方法对于那些具有不规则外形的平面使用方便⑤曲面分割：选择要分割的曲面，根据系统提示将游标移到要分割的位置，通过改变方向来确定分割的方向⑥回复修整：选择要回复修整的曲面执行即可⑦曲面延伸：选择要延伸的曲面，可以通过延伸到某一个平面（需要定义一个平面），或指定延伸长度 *注意注意*修整过的曲面不能延伸修整过的曲面不能延伸 曲面修整例题•修整到曲线，通过上例将多余的边修剪掉利用[曲面曲线]里的[单一边界]找到与曲面相交的边，延长此曲线，并利用它修剪曲面 平面修整平面修整 三、曲面熔接、三圆角曲面三、曲面熔接、三圆角曲面1)曲面熔接：是将两个或三个曲面进行熔接生成一个光滑的曲面 ①两曲面熔接：选择曲面1后，确定熔接方向，再选择曲面2，设置参数后执行 ②三曲面熔接：连续选择要熔接的三个曲面，设置参数即可完成所选择的曲面熔接操作2)三圆角曲面:做法和三曲面熔接相似，但三圆角曲面只能用在三个倒圆角间进行光滑熔接，边数有3边和6边，设置好参数后系统自动创建熔接曲面 三圆角曲面例题 三圆角曲面效果图三圆角曲面效果图 四、曲面曲线的构建四、曲面曲线的构建 在[主功能表]--[绘图]--[曲面曲线]中选择各种曲面曲线。
1)投影线：即将曲线在曲面或实体表面的投影曲线 首先要建立曲面或实体，当修剪曲面时，可用投影线来修剪曲面 操作步骤： ①选择投影曲面，执行 ②按提示串连曲线，并执行 ③设定参数：U选取曲面，可以重新选取曲面 C选取曲线、可以重新选取曲线 V投影方式、可以将外形垂直于当前构图面投影到曲面去上（相对与构图面正交投影V），也可以将外形 按曲面法向投影到曲面上(对曲面做正交投影N） ④执行 投影线的应用投影线的应用：例如，在画勺子的线架时，首先在俯视图里画勺子的外形，然后画前视图通过前视图的基本线架做牵引曲面即投影面，在俯视图下，将勺子的外轮廓投影到 投影面上2)交线：交线：两相交曲面的交线 步骤：选择曲面1，执行，选择曲面2，执行 设定参数后执行3)单一边界：单一边界：构建曲面某一条边的边界曲线。
选择曲面，用鼠标将箭头移动到要做的边界上，边界线即时产生4)所有边界：所有边界：构建曲面所有的边界曲线选择曲面，所有边界线立即产生注意注意* 在做曲面曲线之前，要把颜色改为与曲面不同的颜色，以区别曲面和曲面上的曲线 第三节、产品设计思路第三节、产品设计思路1、产品设计前期准备 ①了解客户要求 ②了解产品性能 ③掌握手中具有的设备2、产品的设计步骤 所需的设备：高度尺、坐标纸、对数棒、数控机 床、百分表、游标卡尺 特殊设备:三坐标测量机 ①定义一个极限盒； ②做出产品各个方向上的轮廓线，包括俯视图、侧视图、前视图； ③通过百分表在数控机床上抄出各条特征曲线； 通过输数的办法将各点数据输入电脑中，然后用曲线 连接方法将各点连接起来，再根据求出的曲线作出所需的曲面 3、产品设计思路①将产品划分区域，根据不同区域构造出相应的曲面在某些重要的地方，应适当增加曲线，以便较精确地描绘出该处的产品形状；②在较难描绘的地方应捕捉出原设计者的思路，通过虚 拟曲线的构造方法，重新绘出原有曲面，以达到曲面 光顺的目的，再通过修剪、熔接、倒圆等方法，得出 产品的最终形状；③在作图过程中，发现所做的曲面发生扭曲变形时，应 对原构成曲线进行修改，再重新做面。
注：曲线的修改方式，应通过对点的修改方式来实践，即对变形点进行平移的方法，来获取新的曲线，这是因为在产品的测量过程中，是通过对点的测量来实现的，但是由于设备的缺乏和人员的测量误差造成对点测量的不精确另：假如是其他软件设计的，可通过IGES转换到MASTERCAM中 4、产品的检测手段、产品的检测手段 在做好产品设计之后，由于测量上和设计上失误会造成设计产品和原有产品不相符如果产品精度要求比较高，这是我们应对设计出来的产品进行检测；①通过对关键曲线进行1 ：1打印的方法进行对比；用线切割方式.②可通过对手板的制造，然后通过对手板进行检测，将测出的数据与原有数据进行比较；③通过快速成形机，直接造出产品，然后对该产品进行比较注：比较的方式可在软件中进行测量，但如果原有数据是通过三坐标测量机测出的，可在测量机所配的电脑直接进行比较5、模具制作 产品设计后，应根据所用材料的种类乘上其收缩率 得出模具尺寸，然后进行上下模的划分但在一般情况 下，由于生产实际的需要，我们不提倡用MASTERCAN设 计出整个产品，我们只设计出产品型腔之后，即可对其 进行编程加工，型芯只是将型腔旋转180度即可。
然后再确定电极和线割位 第四节、综合例子第四节、综合例子例题图形例题图形1例题图形例题图形2例题图形例题图形3例题图形例题图形4例题图形例题图形5例题图形例题图形6 例题图形例题图形1 例题图形例题图形2 例题图形例题图形3 例题图形例题图形4 例题图形例题图形5 例题图形例题图形6 。