三维球工具定位

一、三维球定位实例三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。

三维球可以通过平移、旋转和其它的三维空间变换精确定位任何一个三维物体。

在零件定位中，三维球是非常强大灵活的工具。

基本上可以方便的定位任何形状的零部件。

下面的实例将演示三维球在装配中的部分功能。

下面图中分别为零件装配前的状态和装配后的位置关系。

所进行的装配定位步骤主要有：将带键槽的轴装入带键槽的孔中，并将键槽对齐；然后将键装入键槽中；将燕尾装入燕尾槽中；再将销子与孔对齐，并装入孔中；在本章中还介绍了如何使用三维球生成元素拷贝。

在利用三维球进行装配的过程中，一般可一个零件的装配过程分为两个部分：定向与定位。

定向过程可利用三维球定向控制柄，定位过程主要利用三维球的中心控制柄。

从安装路径的Tutorials中打开文件Triball1.ics。

装配前后各零件位置如图1所示。

图1 定位前后零件的位置1．使用三维球的定向控制柄对零件进行定位选择轴，然后单击快速栏中的三维球图标。

然后右击图2所示的定向控制柄，从弹出的菜单中选择与轴平行。

接着单击圆柱形的表面，如图2所示。

这将使轴体的选定轴线与孔的轴线平行。

要注意在这种情况下，你可能选择了孔的内表面而不是外表面，而结果则是相同的。

图2 使用三维球的定向控制柄注意：使用“与轴平行”功能时，目标必须是一个真正的圆柱形或椭圆形表面。

2．使用三维球的中心点定位零件要将轴体移动到孔中心的上方，右击三维球的中心，然后从弹出的菜单中选择“到中心点”。

接着单击图3所示的圆形边缘。

这将使三维球中心（和轴体）移动到选择的目标的“虚拟”中心点。

注意：“使用到中心点”时，以下各项均可以用于目标选择：圆形边缘、椭圆形边缘、圆柱形表面、椭圆形表面或圆球形表面。

在圆柱形或椭圆形表面的情况下，TriBall（三维球）中心将移动到目标表面的轴线上最近的点。

3．暂时约束三维球的一条轴线现在先单击顶部外侧的三维球控制柄，如图4所示。

将轴体向下滑动到孔的底部。

浅谈CAXA实体设计中三维球定位控制的方法与技巧作者：谢项杰来源：《神州》2011年第25期【摘要】随着CAD技术的发展，我国新一代创新三维CAD设计软件“CAXA实体设计”应用越来越广泛。

笔者对这款软件中三维球定位控制的方法与技巧展开解析，希望能给设计者带来更多的实用性和方便性。

三维球定位控制是该软件优点之一，主要是可缩短设计时间，提高设计精度，从而更好的提高工作效率。

【关键词】CAXA 三维球定向定位引言CAXA是我国CAD/CAM/CAPP/PDM/PLM等软件的优秀代表，在机械、电子、航空航天、汽车、建筑、军工、船舶、教育和科研等多个领域都得到了广泛的应用。

CAXA实体设计软件中三维球工具的出现可以说是对三维设计软件一次跨越性的更新，也被业界称之为最有用的CAD工具，比当今流行的UG、Pro/e、Solid Works、CATIA等三维设计软件都更容易设计。

我们从三维球工具的认识到三维球定位控制的方法与技巧。

一、三维球三维球是实体设计系统中独特而灵活的空间定位工具，利用三维球工具既可以实现图素在零件中距离的定位，也可以实现图素的方向定位，还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列等操作，尤其是零件图素的定位更为方便。

三维球图标按钮和键盘命令的认识：三维球图标按钮：（新版本图标）（旧版本图标）F10键：激活或关闭三维球空格键：将三维球分离或附着于选定的对象二、三维球定位控制的方法三维球定位控制的方法主要有定向控制柄操作和中心控制柄操作。

定向控制柄操作主要是对零件图素进行方向上的定位，其中镜像操作中的平移、拷贝和链接可以对零件图素进行复制和修改。

中心控制柄操作主要是对零件图素进行位置上的定位，也就是笔者主要论述的内容，其中到点、到中心点和到中点是中心控制柄操作中最为常用的命令，可以将零件图素移动到指定位置或将三维球移动到指定位置。

1.定向控制柄操作。

从三维球可得知，定向控制柄是内部的三个点，在任意一个点处单击右键会显示各种功能，图2.1 所示。

CAXA三维球工具在图素移动、复制、阵列和镜像操作中的综合应用一.教学目标：（1）情感目标：培养学生利用三维球工具对智能图素、零件等的定位定向创新实体设计能力和增强探究学习的兴趣。

（2）熟练运用CAXA三维球对图素进行移动、复制、生成矩阵圆形阵列、镜像的操作；（3）三维实体创新实践：结合操作步骤实践：试着对模板上的导柱进行矩形阵列；对连通管进行孔的圆形阵列和曲轴曲拐的镜像拷贝。

(4)提高学生利用三维球工具对图素、零件的按空格键脱离和重新附着以及右键拖动松开后弹出菜单进行选择等三维球基础操作的熟练程度；二．教学重点：（1）三维球的结构及定位定向功用，鼠标右键拖动弹出菜单的选择，三维球按空格键脱离图素和重新附着；（2）镜像的操作要点，矩阵、圆形阵列的操作要点。

三.教学难点：（1）三维球脱离图素和到点后的重新附着；（2）鼠标右键的拖动及弹出菜单的正确选择和参数设置。

四.教学方式：（1）图文并茂的PPT课件、CAXA实体设计2008软件实践操作演示；（2）学生课堂上机实操练习加探究启发实践教学五.教学过程：（1）引入（情境模拟）：在生产生活中经常可以见到模具动模板导柱的矩形阵列，水泵水管接头法兰螺栓通孔的圆形阵列，曲轴曲拐的镜像对称。

在CAXA实体设计中，重复创建的模形可用复制和矩形矩阵、圆形阵列的方法解决，镜像对称的图素可利用镜像-拷贝生成。

动模板和导柱曲轴法兰盘（2）复习知识点：三维球的结构与功能回顾及重定位操作：三维球结构图三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。

作为强大而灵活的三维空间定位工具，它可以通过平移、旋转和其它复杂的三维空间变换精确定位任何一个三维物体；同时三维球还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列的操作功能。

三维球可以附着在多种三维物体之上。

在选中零件、智能图素、锚点、表面、视向、光源、动画路径关键帧等三维元素后，可通过单击三维球工具按钮打开三维球，使三维球附着在这些三维物体之上，从而方便的对它们进行移动、相对定位和距离测量。

三维球面坐标计算
在三维球面坐标系中，我们可以通过经度（longitude）、纬度（latitude）和半径（radius）来描述一个点的位置。

这个坐标系可以帮助我们定位地球上任何一个点的位置，并且可以用于导航、地图制作等领域。

经度是指从地球的中心点出发，沿着赤道面向东或向西旋转的角度。

它的取值范围是从0到360度，分别代表从东经0度到东经360度。

纬度是指从地球的中心点出发，沿着经线向北或向南旋转的角度。

它的取值范围是从-90度到90度，分别代表从南纬90度到北纬90度。

半径则代表地球的大小，通常取地球的平均半径约为6371千米。

比如，我们可以用三维球面坐标（30度经度，40度纬度，6371千米半径）来表示一个点的位置。

这意味着这个点在地球上的经度为30度，纬度为40度，离地球中心的距离为6371千米。

三维球面坐标系的使用不仅局限于地球上的位置定位，它还可以应用于其他领域。

例如，在天文学中，我们可以利用三维球面坐标来描述星体的位置。

在机器人领域，我们可以使用三维球面坐标来定位机器人在空间中的位置。

三维球面坐标系是一种方便而有效的坐标系统，可以帮助我们准确地描述地球上或其他领域中的点的位置。

通过使用经度、纬度和半
径，我们可以定位任何一个点，并且可以应用于导航、地图制作、天文学等多个领域。

这种坐标系统的使用不仅提供了准确性和方便性，还能够让我们更好地了解和探索我们所处的世界。

三维球操作李巍教学目标的讲解阶段：知识目标：三维球是CAD（计算机辅助设计）最有用的工具。

它是CAXA实体设计的一个强大而灵活的三维空间定位工具。

技能目标：通过实例，演示三维球的一些较为常用的功能。

让同学们理解三维球的使用方法。

情绪目标：通过奖励、分组、讨论、发问等学习方法促进学生对软件学习的兴趣，提高对学习的信心。

教学重点与难点讲解与分析阶段：一、使用三维球复制和移动图素解决难点方案：此功能得难点在于三维球的中心是造型复制和移动的对称点，两个图形的一切都是参数都是关于这个点来对称的。

所以在教学中要强调这一点，然后通过几个相对比的例子来说明这一点。

二、使用三维球的内侧“定向控制柄”解决难点方案：用来将三维球中心作为一个固定的支点，进行对象的定向。

难点是要理解定向这个词含义。

主要有2种使用方法：1）拖动控制柄，使轴线对准另一个位置；2）右键点击，然后从弹出的菜单中选择一个项目。

在教学过程中首先是讲解有关定位得意义，可以是一个图形按照你得要求放置到你想放的任何位置，然后实例解释两种方法得操作步骤。

三、使用三维球的中心控制柄解决难点方案：三维球的中心控制柄主要用来进行点到点的平移。

在讲课过程中我将通过实例示范它的两种使用的方法1、将它直接拖至另一个目标位置，2、右键点击，然后从弹出的菜单中挑选一个选项，来使学生明确在什么情况下就要想到使用三维球的中心控制柄。

教学思路讨论阶段：在多年得教学过程中经常在上课中遇到备课时没有想到的突发情况，应此可将教案分为课前教案和课后教案两部分。

在上课时将按照以下设计与学生讨论选出好的方法作为教学思路与方法：1、讲授方法为第一步讲解所学知识的应用范围，第二步实例示范操作过程和注意点，第三步学生亲自动手按照讲授的操作步骤做一遍，在此过程中我来发现学生所出现的情况，第四步将学生遇到的典型问题进行说明解释解决。

2、进行奖励法。

鼓励学生动脑思考，如果可以说出自己的想法可以对他进行加分。

三坐标标准球校准方法在三坐标测量中，标准球是一种非常重要的校准工具，它能够确保测量结果的准确性和可靠性。

因此，正确的标准球校准方法对于提高测量精度具有重要意义。

下面我们将介绍三坐标标准球的校准方法，希望能对您的工作有所帮助。

首先，准备工作。

在进行标准球校准之前，需要准备好相应的设备和工具。

首先是三坐标测量机，确保其处于正常工作状态。

其次是标准球本身，要检查其表面是否干净平整，没有损坏或磨损。

另外，还需要准备好测量仪器和相关的校准软件。

接下来是校准步骤。

首先，将标准球放置在三坐标测量机的工作台上，并固定好。

然后，通过测量仪器对标准球进行测量，获取其三维坐标数据。

在进行测量时，要确保测量仪器的参数设置正确，包括测量精度、测量速度等。

测量完成后，将获取的数据输入到校准软件中进行分析处理。

在校准软件中，可以根据实际情况进行数据处理和修正。

首先是数据对齐，将获取的三维坐标数据与标准球的理论坐标进行对比，找出其之间的偏差和误差。

然后是误差修正，通过软件提供的修正功能对数据进行修正，使其更加接近标准值。

最后是数据验证，通过再次测量和对比，验证修正后的数据是否满足要求。

校准完成后，还需要进行结果的确认和记录。

首先是结果确认，通过再次测量和对比，确认修正后的数据是否满足要求。

然后是结果记录，将校准过程中的所有数据和结果进行记录和保存，以备日后查阅和分析。

最后是校准效果的评估。

校准完成后，需要对校准效果进行评估和分析。

首先是测量精度的评估，通过对校准后的标准球进行再次测量，评估其测量精度和稳定性。

然后是数据分析，对校准结果进行数据分析和统计，找出其中的规律和问题。

最后是效果总结，对整个校准过程和结果进行总结和评价，找出其中的优点和不足之处，为日后的工作提供参考和改进方向。

综上所述，三坐标标准球的校准方法是一个复杂而重要的工作，需要严格按照标准流程和要求进行操作。

只有通过正确的校准方法和严格的操作流程，才能确保测量结果的准确性和可靠性，提高工作效率和质量。

CAXA三维球工具在图素移动、复制、阵列和镜像操作中的综合应用一.教学目标：（1）情感目标：培养学生利用三维球工具对智能图素、零件等的定位定向创新实体设计能力和增强探究学习的兴趣。

（2）熟练运用CAXA三维球对图素进行移动、复制、生成矩阵圆形阵列、镜像的操作；（3）三维实体创新实践：结合操作步骤实践：试着对模板上的导柱进行矩形阵列；对连通管进行孔的圆形阵列和曲轴曲拐的镜像拷贝。

(4)提高学生利用三维球工具对图素、零件的按空格键脱离和重新附着以及右键拖动松开后弹出菜单进行选择等三维球基础操作的熟练程度；二．教学重点：（1）三维球的结构及定位定向功用，鼠标右键拖动弹出菜单的选择，三维球按空格键脱离图素和重新附着；（2）镜像的操作要点，矩阵、圆形阵列的操作要点。

三.教学难点：（1）三维球脱离图素和到点后的重新附着；（2）鼠标右键的拖动及弹出菜单的正确选择和参数设置。

四.教学方式：（1）图文并茂的PPT课件、CAXA实体设计2008软件实践操作演示；（2）学生课堂上机实操练习加探究启发实践教学五.教学过程：（1）引入（情境模拟）：在生产生活中经常可以见到模具动模板导柱的矩形阵列，水泵水管接头法兰螺栓通孔的圆形阵列，曲轴曲拐的镜像对称。

在CAXA实体设计中，重复创建的模形可用复制和矩形矩阵、圆形阵列的方法解决，镜像对称的图素可利用镜像-拷贝生成。

动模板和导柱曲轴法兰盘（2）复习知识点：三维球的结构与功能回顾及重定位操作：三维球结构图三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。

作为强大而灵活的三维空间定位工具，它可以通过平移、旋转和其它复杂的三维空间变换精确定位任何一个三维物体；同时三维球还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列的操作功能。

三维球可以附着在多种三维物体之上。

在选中零件、智能图素、锚点、表面、视向、光源、动画路径关键帧等三维元素后，可通过单击三维球工具按钮打开三维球，使三维球附着在这些三维物体之上，从而方便的对它们进行移动、相对定位和距离测量。