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图形视角的设置是用来观察三维图形 在某一视角的投影视图, 在某一视角的投影视图 , 图形视角表示的 是当前屏幕上图形的观察角度, 是当前屏幕上图形的观察角度 , 但用户所 绘制的图形不受当前视角的影响, 而是由 绘制的图形不受当前视角的影响, 构图平面与工作深度来确定. 构图平面与工作深度来确定.
4.3.4 旋转曲面
旋转曲面是把几何图素绕着某一轴或 某一直线旋转而产生的曲面. 某一直线旋转而产生的曲面. 旋转曲面可用多个图素串联而进行旋 转 , 所得到的曲面数目就等于所有串联之 图素的数目. 图素的数目.
图 4 39 构 建 出 的 直 纹 曲 面 -
图4-40 外形选取次序对曲面结果的影响
图4-41 曲面产生了扭曲
4.3.3 昆氏曲面
昆氏曲面是用四条边界曲线定义, 昆氏曲面是用四条边界曲线定义,由 许多缀面组合而形成的一张曲面. 如图4许多缀面组合而形成的一张曲面 . 如图 42所示. 所示. 所示 昆氏曲面的构建有两种方法, 昆氏曲面的构建有两种方法,即自动 选取和手动选取. 选取和手动选取 . 自动选取可能因为分歧 点太多,以至于不能顺利地构建昆氏曲面, 点太多 , 以至于不能顺利地构建昆氏曲面 , 故在实际操作中一般选择手动选取的方法. 故在实际操作中一般选择手动选取的方法 .
三维线框模型是物体的抽象表示, 三维线框模型是物体的抽象表示,它 的构建是MasterCAM进行曲面和实体造型 的构建是 进行曲面和实体造型 的基础, 的基础 , 没有一个事先构建好的线框模型 就不能很好地进行曲面和实体的构建. 就不能很好地进行曲面和实体的构建. 在三维线框模型的构建中要灵活地运 用构图平面,工作深度和图形视角的设置, 用构图平面 , 工作深度和图形视角的设置 , 并且还要在三维空间中比较好的应用图形 的转换.下面通过几个实例进行说明. 的转换.下面通过几个实例进行说明.
1 1. 绘制线架模型
注意: 注意: ① 本例中如果构建三个外形的直纹曲 面其结果如图4-39所示 , 其与举升曲面的 所示, 面其结果如图 所示 区别是直纹曲面以直线形式连接各个外形, 区别是直纹曲面以直线形式连接各个外形 , 而举升曲面以抛物线形式进行连接. 而举升曲面以抛物线形式进行连接. ② 在构建曲面时请注意外形的选取次 如果选取圆1,再选圆3,最后是矩形2, 序,如果选取圆 ,再选圆 ,最后是矩形 , 则举升曲面的构建结果如图4-40. 则举升曲面的构建结果如图 .
补正曲 面 编 辑 修剪延 过 伸曲面 的 曲 曲面倒 面 圆角 曲面熔 接
按指定的补正距离 把所选取的曲面沿着 曲面的法线方向偏距 而产生的另一张曲面 由修剪某一既有的 曲面之间与其相切的 横断面而产生的曲面 由构建在两个曲面 之间与其相切的横断 面而产生的曲面 熔接两个原始曲面 而形成一个相切于它 们的曲面
用于将原始曲面 偏 距 得 到 新的 曲 面 的情况 用 于 重 新 定义 边 界 曲面的时候 用于模型需要有 平滑的角落, 避免尖 角的时候 用 于 熔 接 两个 曲 面 的情况
4.3.2 直纹,举升曲面 直纹,
直纹, 直纹,举升曲面是有两个或两个以上 的外形以熔接的方式而形成的一个曲面, 的外形以熔接的方式而形成的一个曲面, 其中直纹曲面以直线的方式熔接, 其中直纹曲面以直线的方式熔接 , 而举升 曲面以抛物线的方式熔接. 曲面以抛物线的方式熔接. 一,两个外形的直纹曲面构建实 例 二,三个及三个以上外形的举升 曲面的构建
4.1.2 构图平面和图形视角
在 MasterCAM中引入构图平面的概 中引入构图平面的概 念是为了将复杂的三维绘图简化为简单的 二维绘图. 二维绘图 . 构图平面是用户当前要使用的 绘图平面,与工作坐标系平行. 绘图平面 , 与工作坐标系平行 . 设置好构 图平面后, 图平面后 , 则所绘制的图形都在构图平面 如构图平面设置为俯视图, 上 , 如构图平面设置为俯视图 , 则所绘制 的图形就产生在平行于俯视图的构图面上. 的图形就产生在平行于俯视图的构图面上 .
一,直纹曲面三维线框模型的构建实例 二.昆氏曲面三维线框模型的构建实例 三.线框图形的三维空间转换
1.准备好图4–11所示三维线框模型 .准备好图 所示三维线框模型 本例将对其进行镜像,旋转,平移等操作. 本例将对其进行镜像,旋转,平移等操作. 2.设置图层名字 .
图4–18 图层管理员对话框
图4–27 前视图构图面以P1点 旋转后的结果 前视图构图面以P1点
5.平移操作
图 4 – – 28 平 移 设 置 对 话 框
图 4 – – 29 平 移 后 结 果
4.3 构 建 曲 面
4.3.1 曲面的基本概念和分类
曲面是用数学方程式来定义物体表面 的形状表现,一个曲面包含有多个段面 (sections)或缀面(patches),它们熔接 )或缀面( ) 在一起而形成一个图素. 在一起而形成一个图素 . 使用曲面造型可 以很好地表达和描述物体的形状, 以很好地表达和描述物体的形状 , 曲面造 型已广泛地运用于汽车, 型已广泛地运用于汽车 , 轮船和飞机机身 以及各种模具和模型的设计和造型中. 以及各种模具和模型的设计和造型中.
应 用 用于构建圆锥,圆柱, 有拔模角度的模型等 用于构建回转体模型 直接构建基本曲面 用于当曲面是由一组缀 面形成的时候 用于曲面要添满两个或 两个以上的曲线的时候
当曲面通过两个及以上 通过一组横断面曲线形成 举升曲面 曲线,以抛物线的方式来 的曲面 熔接的时候 将断面外形沿着一个或两 用于通过曲面控制断面 个轨迹曲线移动,或是把两 的形状或用断面外形沿着 扫描曲面 个断面外形沿着一个轨迹曲 曲线平移或旋转的情况 线移动而得到的曲面
曲面可分为三大类型, 曲面可分为三大类型,即几何图形曲 面,自由型式曲面和编辑过的曲面. 自由型式曲面和编辑过的曲面. 几何图形曲面具有固定的几何形状, 几何图形曲面具有固定的几何形状, 是用直线,圆弧 , 平滑曲线等图素所产生 是用直线 , 圆弧, 例如:球体,圆锥,圆柱, 的 , 例如 : 球体 , 圆锥 , 圆柱 , 以及牵引 曲面,旋转曲面和实体曲面等. 曲面,旋转曲面和实体曲面等.
为使工作方便 , MasterCAM中在不 中在不 同的场合使用了特定的坐标显示系统, 同的场合使用了特定的坐标显示系统 , 而 这些坐标显示系统有什么不同, 这些坐标显示系统有什么不同 , 均必须有 一个基准的坐标系来描述, 一个基准的坐标系来描述 , 或者说供参照 这个坐标系就是工作坐标系( 用,这个坐标系就是工作坐标系(WCS). ) 不同的情况,工作坐标系的显示不一样. 不同的情况 , 工作坐标系的显示不一样 . 在顶面观察(俯视)时如图4-2, 轴的正 在顶面观察 ( 俯视 ) 时如图 , Z轴的正 方向垂直屏幕指向用户. 方向垂直屏幕指向用户.
Z(中指)YΒιβλιοθήκη Y(食指)X(大拇指)
图 4–1 系统坐标系
Y
X
图 4–2 工作坐标系
点击" 坐标: , 点击 " WCS坐标: T",会弹出 " 视 坐标 角管理" 对话框. 角管理 " 对话框 . 对话框中目前所列出的 是系统已定义了的各个视角,序号是1, 是系统已定义了的各个视角 , 序号是 , 2 到8,以后你自己可以新建视角并命名,命 ,以后你自己可以新建视角并命名, 名的视角也可以在对话框中显示出来. 名的视角也可以在对话框中显示出来.
曲面型式 几 何 图 形 曲 面 牵引曲面 旋转曲面 实体曲面
昆氏曲面 自 由 型 式 曲 面
直纹曲面
说 明 断面形状沿着直线笔直地 拉升而形成的曲面,此直线 由长度和角度来定义 断面形状绕着轴或某一直 线旋转而形成的曲面 直接构建圆柱,圆锥,立 方体,圆球,圆环的曲面, 并且为封闭的曲面模型 将一些缀面熔接而形成的 曲面,此缀面是由四条相连 的曲线所形成的封闭区域 在两个或另个以上的直线 或曲线之间笔直地拉出相连 的直线而形成的曲面
边界1 边界1
边界4 边界4
边界3 边界3
图4-42 昆氏曲面
边界2 边界2
在建立昆氏曲面之前, 在建立昆氏曲面之前,首先要明确切 削方向,截断方向和缀面数的设置. 削方向,截断方向和缀面数的设置. 当设置好一个方向为切削方向后, 当设置好一个方向为切削方向后,则 个方向为截断方向. 另一 个方向为截断方向.在一个开放的 模式中, 模式中 , 切削方向和截断方向可以任意替 但在一个闭合的模式中, 换 ; 但在一个闭合的模式中 , 切削方向只 能为闭合的环绕方向, 能为闭合的环绕方向 , 于之相交的方向才 为截断方向. 为截断方向. 一,开放模式昆氏曲面的构建 二,闭合模式昆氏曲面的构建
4.2 三维线框模型
三维线框模型是以物体的边界来定义 物体, 物体, 其体现的是物体的轮廓特征或物体 的横断面特征. 的横断面特征 . 三维线框模型不能直接用 于产生三维曲面刀具路径. 于产生三维曲面刀具路径.MasterCAM的 的 曲面造型通常需要事先绘制好三维线框模 然后在此模型的基础上构建出曲面. 型,然后在此模型的基础上构建出曲面.
为了保证曲面连接的正确, ③ 为了保证曲面连接的正确,需要对 某些外形图素进行打断处理. 某些外形图素进行打断处理 . 图 4-41所示 所示 曲面产生了扭曲, 曲面产生了扭曲 , 是因为没有对矩形进行 打断处理. 打断处理. ④ 外形要光滑,要避免尖角,否则会 外形要光滑,要避免尖角, 出现曲线的锐角部分将被忽略,请按 【Enter】键继续. 】键继续.
自由型式的曲面不是特定的几何图形, 自由型式的曲面不是特定的几何图形, 通常根据直线和曲线来决定其形状. 通常根据直线和曲线来决定其形状.这些曲 面需要复杂而难度高的曲面技术, 面需要复杂而难度高的曲面技术,如昆氏曲 直纹曲面,举升曲面,扫描曲面等. 面,直纹曲面,举升曲面,扫描曲面等. 编辑过的曲面是由编辑已有的曲面而产 生的,如补正曲面,修整延伸曲面, 生的,如补正曲面,修整延伸曲面,曲面倒 圆角,曲面熔接等. 圆角,曲面熔接等. MasterCAM的曲面类型如表 所示. 的曲面类型如表4-1所示 的曲面类型如表 所示.
