2Mastercam课件教案第4章三维实体的创建与编辑

Mastercam 上机实训任务(三维实体建模) Mastercam 上机实训任务(三维实体建模)一、实训任务背景：三维实体建模是数控加工中非常重要的一环。

通过学习和掌握Mastercam软件的三维实体建模功能，可以帮助操作者快速、准确地创建三维模型，为后续的数控加工提供基础。

二、实训目标：通过本次实训任务，学员将掌握以下技能：1. 使用Mastercam软件进行三维实体建模；2. 掌握三维模型中常用的几何体创建方法；3. 学习使用Mastercam的实体编辑工具进行模型的修改和调整；4. 了解三维建模中的常用操作技巧。

三、实训内容：本次实训任务主要包含以下两个部分：三维几何体的创建和实体模型的编辑。

1. 三维几何体的创建：1.1 创建立方体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个边长为50mm的立方体。

1.2 创建圆柱体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个直径为40mm，高度为100mm的圆柱体。

1.3 创建球体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个半径为25mm的球体。

1.4 创建锥体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个顶角为90度，高度为80mm的锥体。

1.5 创建扭曲体：使用Mastercam的几何体创建工具，绘制一个扭曲体，要求至少包含两个不同形状的几何体。

2. 实体模型的编辑：2.1 实体特征修改：使用Mastercam的实体编辑工具，对创建好的立方体进行大小和位置的修改。

2.2 实体切割：使用Mastercam的实体编辑工具，将圆柱体和立方体进行切割，生成一个带有孔洞的实体。

2.3 实体拼接：使用Mastercam的实体编辑工具，将锥体和球体进行叠加，生成一个复杂的实体结构。

2.4 实体修补：使用Mastercam的实体编辑工具，对扭曲体进行修补，使其成为一个完整、闭合的实体。

四、实训要求与评估：1. 根据实训内容，使用Mastercam软件完成所有创建几何体的任务，并正确保存为相应的文件格式。

2、 旋转 旋转是指把二维平面曲线链绕着轴线以指定的角度进行旋转 的实体造型。即可通过旋转构建主体，也可产生凸缘或切割 实体。该功能的构建过程基本同旋转曲面的构建过程，只不 过曲面是没有厚度和质量的，而实体有质量和体积。
图4-14 旋转图形
图4-15 确定旋转轴线菜单
图4-16 旋转实体对话框
图4-15 旋转菜单
延伸至指定点
将外形挤出到指定空间点所在的平面
通过向量定义挤出的方向和距离，如 设置向量为（0，0，X）则表示沿着Z 轴方向挤出X个距离 重新选择挤出的方向，返回到图5-9 所示的菜单 在一个目标实体上修剪已挤出的实体 见图4-11 或者剪切至一个已选的面上 和当前的挤出方向相反
挤 出 之 距 离 方 向
3、扫描 扫描是指用封闭的平面曲线链（即断面轮廓外形）沿着一条 曲线链（即路径曲线链）进行平移或旋转构建的实体，或在 已知的目标实体上产生凸缘或切割目标实体。
图4-18构建扫描实体外形
图4-18 扫描实体外形
图4-19 扫描实体参数 设定对话框
图4-20 扫描实体
图4-19 扫描实体的设置
图4-20 扫描的实体
：
图4-6 构建实体外形
图4-6构建实体的外形
图4-7串连外形
图4-7 串连外形
图4-8 确定拉伸方向
图4-8 拉伸方向
图4-9 挤出实体参数设定对话框
图4-10 挤出的实体
图4-9 实体挤出设置
图4-10 实体
说明： 图4-9所示“挤出实体之参数设定”对话框参数说明见表4-1。
挤出 实体 切割主体 之参 数设 定 增加凸缘
4.1 三维实体设计 三维实体的造型过程直观、效果逼真。有了前面介 绍的曲面造型做基础，读者掌握三维实体造型和编 辑的操作也就显得更容易了，在Mastercam中，实 体造型和编辑的操作命令主要包括在如图4-4所示的 “实体”和“基本实体”的下拉菜单中，或者“实 体”和“基本实体”工具栏中如图4-5所示，通过选 择这些命令，按照对应提示进行操作，就能完成实 体的造型和编辑操作。

旋转曲面是由某一轮廓线绕某一轴线旋转而形成的曲面。 旋转曲面是由某一轮廓线绕某一轴线旋转而形成的曲面。 其线架结构仅由一段轮廓线和一旋转轴线组成。 其线架结构仅由一段轮廓线和一旋转轴线组成。 曲面构建时，先要选定轮廓线，再选定旋转轴， 曲面构建时，先要选定轮廓线，再选定旋转轴，然后还需指定旋转曲 面形成的起始角度和终止角度。 面形成的起始角度和终止角度。
第三节 曲面模型
一、 曲面的种类
使用曲面造型可以很好地表达和描述物体的形状， 使用曲面造型可以很好地表达和描述物体的形状，曲 面造型已广泛地运用与汽车、轮船、 面造型已广泛地运用与汽车、轮船、飞机机身和各种模 具的设计和制造中。 具的设计和制造中。
曲面分三大类： 曲面分三大类：
几何图形曲面：牵引曲面、 几何图形曲面：牵引曲面、旋转曲面 自由型式曲面：昆氏曲面、直纹曲面、举升曲面、 自由型式曲面：昆氏曲面、直纹曲面、举升曲面、扫描曲面 编辑过的曲面：补正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圆角、 编辑过的曲面：补正曲面、修整延伸曲面、曲面倒圆角、曲面熔接
可通过扫掠构建实体， 可通过扫掠构建实体，也可产生凸缘和切割 实体。 实体。 步骤： 步骤：
主菜单→实体 扫掠 选定要扫掠的对象→选定扫 主菜单 实体→扫掠 选定要扫掠的对象 选定扫 实体 扫掠→选定要扫掠的对象 掠路径→设定扫掠参数 设定扫掠参数→确定 掠路径 设定扫掠参数 确定
举升实体创建
举升：是指将多个闭合的平面曲线链， 举升：是指将多个闭合的平面曲线链，通过 直线或曲线过度方式构建的实体造型。 直线或曲线过度方式构建的实体造型。
可通过扫掠构建实体， 可通过扫掠构建实体，也可产生凸缘和 切割实体。 切割实体。 步骤： 步骤：
主菜单→实体 举升 分别串联几个截面→ 主菜单 实体→举升 分别串联几个截面 实体 举升→分别串联几个截面 设定举升参数→确定 设定举升参数 确定

五、创建扫描实体模型 扫描操作是将一个封闭线框沿着选定的轨迹线扫描后产生的实体， 设计时需要选取扫描截面和扫描轨迹线两个参数。
六、创建举升实体模型 执行【实体】/【举升】命令或单击 按钮，先选择第一个截面， 然后选择第二个截面，即可创建举升实体模型，如图所示。
4.1.2 实战演练——设计泵体
泵体是机械设计中常见的壳体，在保证泵体作用的前提下，如何 提高其外观的柔和性是机械设计人员所关注的方面
1.绘图环境设置。 2.绘制中心线。 3.创建实体旋转特征。 4.新建构图面。
5. 6. 7. 8.
绘制圆。 平移图形。 绘制切弧。 创建实体挤出特征。
9. 10. 11. 12.
绘制实体旋转截面。 创建实体旋转切除特征。 创建举升曲面特征。 创建举升曲面特征。
13. 14. 15. 16.
9. 10. 11. 12.
创建实体剪切特征。 创建挤出实体特征。 创建布尔运算-结合特征。 创建实体挤出特征。
13.创建实体镜像特征。 14. 创建实体倒圆角特征。 15.创建实体倒角特征。
4.3.1 知识准备
4.3 实体管理器
一、修改实体尺寸 每创建一个新实体或对实体进行编辑、运算等操作后，在实体管理 器中就会出现挤出、倒圆角等操作名称。 二、移动实体功能 为了方便用户操作，系统还提供了实体的移动等功能。移动功能能 够快速交换实体构建的先后顺序，而复制能帮助用户减少相似实体的重 复构建，都能提高用户的建模效率。
创建实体修剪特征。 创建实体镜像特征。 绘制挤出截面。 创建实体挤出特征。
18.修饰模型。
4.2 编辑实体
实体的结构复杂，一般情况下都包含了很多特征，如倒圆角、倒角 以及在创建过程中对基本实体进行各种逻辑组合，这都涉及到实体的编 辑功能。