第3章 建模基础

1-1第3章建模基础本章介绍Mastercam的建模基础，在加工过程中经常需要用到建模命令。建模基础包括文件的管理、属性设置、对象分析和曲面曲线的创建。文件的管理主要是文件的打开、保存等。属性主要是几何图素的属性，包括设置和修改。而对象分析主要用来提取对象的某些信息，用于用户在进行加工前的分析和参考的依据。曲面曲线一般用于提供加工的边界。1-23.1文件的管理随着任务的增多，任务需要间断、重做等，就必须要对文件进行合理的管理，如保存，这样方便以后的调取或随时编辑。文件管理包括新建文件、打开文件、插入已有文件、文件的导入和导出等。在主菜单上选择“文件”选项，即可打开“文件”下拉菜单。1-33.1.1创建新文件在启动软件后，系统会默认的新建一个新文件，用户不需要再进行新建操作，可以直接在当前窗口进行绘图。若用户在使用后想另外新建一个文件，可以在主菜单上选择“文件”→“新建”选项，这时弹出询问对话框，提示用户对刚才的文件进行保存。若选取“是”，则对刚才的文件进行保存，弹出“另存为”对话框。在弹出的对话框中设置保存的目录。若选择“否”，则系统不予保存，直接新建一个文件，用户即可以使用。1-43.1.2打开文件若要调取文件，可以在主菜单上选择“文件”→“打开”命令，弹出“打开”对话框如图3.3所示，设置文件打开的目录路径。如果选取的文件类型为X2版，在“打开”对话框右边会出现“预览”窗口和描述，如图3.4所示。选取文件后，单击“确定”按钮打开文件。1-53.1.3合并文件在主菜单上选择“文件”→“合并文件”命令，弹出“打开”对话框，在对话框中选择要合并的文件。在这里可以将其他格式的文件合并到当前文件中。若当前系统所用的单位与打开要合并的文件所用的系统单位不一致，会弹出“文件合并”对话框。在对话框中可以设置合并的单位。1-63.1.4保存文件保存文件有3种方式：保存文件、另存文件和保存部分。用户需要将所完成的文件进行保存，在主菜单上选择“文件”→“保存文件”命令，弹出“另存为”对话框。设置另存文件的路径。“另存为”保存文件和“保存部分”文件弹出的对话框都一样，但意义不同。“另存为”是将当前的文件再复制一份保存，对原来的文件没有任何影响，新存的文件相当于副本。“保存部分”是选取绘图区某一部分图素进行保存，没有选取的部分则不保存。1-73.1.5导入/导出文件导入/导出文件主要是用于不同文件格式之间进行转换。导入是将其他类型文件转换为MCX文件格式的文件。导出是将MCX文件格式的文件转换为其他类型文件。在主菜单上选择“文件”→“输入目录”命令，弹出“输入目录”对话框。输入文件类型是选择要转换的文件的格式。在主菜单上选择“文件”→“输出目录”命令，弹出“输出目录”对话框。输出文件类型是选择要转换成的文件的格式。1-83.2属性设置属性是对特征的描述，使用Mastercam绘制的任何一个图素都是一个单独的特征，都有其本身的属性。属性包括颜色、图层、形状、粗细等。设置属性能够给用户使用软件带来方便，用户可以根据属性了解其特征。比如在选取特征时就可以依据属性来判断。本节主要讲解点、线等图素的基本属性设置。为后续的绘图、编辑修改、打印等带来方便。本节的设置是基础，只有了解清楚了各种属性的设置，才能掌握各种属性的修改编辑。1-93.2.1工作区背景颜色的设置工作区是软件绘图背景窗口。软件默认的工作区背景颜色为“蓝色”，用户可以根据自己的喜好改变颜色。比如将工作区背景颜色改成“黑色”，工作区图素会显得更加清晰。具体步骤如下。（1）选择“菜单栏”→“设置”→“系统配置”命令，弹出“系统配置”对话框。（2）单击“颜色”标签，打开“颜色”选项卡。（3）向下拖动颜色滑杆的滑块，找到“工作区背景颜色”选项。（4）单击“工作区背景颜色”选项，在颜色卡上选择黑色。（5）单击“确定”按钮，完成工作区背景设置，退出“系统配置”对话框。1-103.2.2设置系统颜色为了方便图形的显示，图形都设有某种颜色。系统默认的为10号颜色，用户也可以自行设置其他颜色。单击状态栏“系统颜色”按钮，弹出“颜色”对话框，系统预设的有16色标准色样、256色标准色样和自定义3种类型。1．设置16色2．设置256色3．自定义颜色1-113.2.3设置图层图层是为了管理图形方便，将图素按照某种分类放进不同的图层。用户关闭或开启图层，可以让所在图层的图素显示或者隐藏。这样对于较多的图素的管理带来极大的方便。Mastercam预设的有255层。图层设置方法如下。（1）单击“状态栏”图标（或按下快捷键Alt+Z），弹出“层别管理”对话框。（2）在“层别管理”对话框的“主要层”选项组中单击“层别编号”文本框，输入数字1，即可将此层设为当前构图层，当前构图层的颜色为黄色，其后所建图素都将放入该层。（3）可以在图层列表区的“突显”选项下打钩“√”，代表显示打开此图层，反之取消打钩√代表隐藏关闭此图层。这样就可以控制此层中的图素显示或隐藏。1-123.2.4设置特征属性特征属性包括颜色、线型、点样式、层别、线宽、曲面密度等。可以通过此命令将基本的一些属性全部设置完成，避免以后单项设置的麻烦。单击“属性”按钮，弹出“特征”对话框。通过此对话框可以对特征的颜色、线型、点样式、层别、线宽、曲面密度等进行修改。1．线型2．点样式3．线宽4．曲面密度5．参考某图素1-133.2.5改变属性在很多时候改变属性比设置属性来得更为方便快捷。因为频繁的设置会带来诸多不便。本节需要掌握如何更改特征属性。特征属性包括颜色、线型、点样式、层别、线宽、曲面密度等。要改变属性可右击“属性”按钮，选取要改变属性的图素，按Enter键，弹出“特征”对话框。1．改变颜色2．改变线型3．改变点的样式4．改变层别5．改变线宽6．改变曲面密度7．参考某图素8．清除颜色1-143.3对象分析Mastercam系统提供了方便快捷的分析功能，使用户可以随时了解产品在设计过程中的长度、角度、面积、体积等相关参数。要启动分析功能，在主菜单中单击“分析”命令即可。1-153.3.1图素属性分析“图素属性”分析能够给出分析对象的颜色、线型、线宽、所处图层、所处视图、部分参数等属性。在主菜单上选择“分析”→“图素属性”命令，系统提示选取要分析的图素。选取直径为20mm的圆，弹出“圆弧属性”对话框。系统详细地列出了该圆的构图视角、中心点坐标、半径、圆弧角度、3D长度、图层、线型、颜色、线宽等属性。1-163.3.2分析点坐标“点坐标”是用来分析所选的点X、Y、Z坐标值，此命令用了未知点的测量非常方便。在主菜单上选择“分析”→“点坐标”命令，选取要分析的点，单击“确定”按钮后弹出“分析位置”对话框。1-173.3.3两点间距“两点间距”用来分析所选的两点间的2D、3D距离及两点的X、Y、Z坐标。在刀具路径中，还可以利用两点间距分析边界盒的两对角点，即可得到零件的长、宽、高等信息。在主菜单上选择“分析”→“两点间距”命令，选取要分析的两点，单击“确定”按钮后弹出“分析距离”对话框，如图3.35所示。分析可知此边界盒的长△X、宽△Y、高△Z。1-183.3.4分析面积/体积“分析面积/体积”命令能够快速地分析2D几何图形的面积、曲面面积和3D实体体积。在主菜单上选择“分析”→“面积/体积”→“平面面积”命令，选取所示曲面的边界串联，单击“确定”按钮，弹出“分析2D平面面积”对话框。此对话框显示了轮廓内的面积和周长，以及重心坐标、XY之惯性力矩等分析结果。1-193.3.5串联分析“串联分析”命令能够分析串联几何图形的参数。若几何图形存在串联错误，则可以设置在错误的区域创建图形进行标记。在主菜单上选择“分析”→“串联分析”命令，弹出“串联图素的分析”对话框，如图所示。单击“确定”按钮，完成串联分析，分析结果如图所示。1-203.3.6外形分析“外形分析”命令用来分析串联几何图形的组成情况，图形由哪些图素组成、具体的点坐标、线的长度、圆弧的半径等都可以分析显示。在主菜单上选择“分析”→“外形分析”命令，弹出“分析串联图素”对话框，如图所示。在“分析串联图素”对话框中单击“确定”按钮，完成外形分析，分析结果如图所示。1-213.3.7角度分析“角度分析”命令用于分析任意两条线段之间或3点之间的夹角大小，并给出补角的补角值。在主菜单上选择“分析”→“角度分析”命令，弹出“分析角度”对话框，如图所示。其部分参数含义如下。两线：分析两条线的夹角。三点：分析由三点组成的夹角。夹角：显示分析的角度结果。补角：显示分析角度相应的补角值。2D构图平面：分析的角度为图素在2D构图平面上的2D角度。3D：分析的角度为空间3D角度。1-223.3.8动态分析“动态分析”命令能够动态地分析几何图素上任意点的坐标，若选取的是圆弧、曲线或曲面，系统还将给出半径值或曲率值。在主菜单上选择“分析”→“动态分析”命令，弹出“动态分析”对话框，如图所示。其部分参数含义如下。点：显示动态分析箭头点的坐标。标准：显示此点在X、Y、Z方向上切向斜率值。角度：显示箭头所在点切向角度。半径：显示箭头所在的点处曲面或曲线的曲率半径值。向量：显示在箭头所在点处的切向向量。1-233.3.9曲面检测“曲面检测”功能可以对曲面进行基础曲面检测、过切检查和正向切换等操作，并给出曲面是否存在错误的提示。主要检测曲面是否存在突然转向的问题曲面。在主菜单上选择“分析”→“曲面检测”命令，弹出“分析曲面”对话框。单击“确定”按钮即可完成分析，分析结果如图所示。1-243.3.10实体检测“实体检测”能对实体进行正确性检查，并给出实体是否存在错误的提示。在主菜单上选择“分析”→“实体检测”命令，弹出“检查实体”对话框，如图所示，显示没有发现错误。1-253.4绘制曲面曲线曲面曲线是一种高阶样条曲线，在刀具路径编制中通常用来创建边界线，建模中创建曲面交线，或在模具中创建分模线。Mastercam系统提供了强大的曲面曲线设计功能。要启动曲面曲线设计功能，在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”命令，即可调取需要的曲面曲线。1-263.4.1指定边界“指定边界”命令用于产生曲面的某单一的边界线。在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”→“指定边界”命令，选取曲面，并移动箭头到曲面的某一边界。如图所示为初始曲面，图所示为采用指定边界绘制曲线。1-273.4.2所有边界“所有边界”命令用于产生曲面所有边界线。在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”→“所有边界”命令，选取曲面后单击“确定”按钮。如图3.50所示为初始曲面，采用所有边界命令系统自动将选取的曲面绘制出所有的边界曲线，结果如图所示。1-283.4.3缀面边线“缀面边线”命令用于选择曲面上某点来产生在此点处的横向或纵向的曲线。在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”→“缀面边线”命令，选取曲面上某点后单击“确定”按钮。如图所示的状态条，单击“方向”按钮可以为切换横向或纵向。1-293.4.4曲面流线“曲面流线”命令用于产生曲面横向或纵向方向所有的曲面流线。横向或纵向也是由切换“方向”按钮控制的。如图所示为初始曲面，绘制曲面流线结果如图所示。将曲面流线换向后结果如图所示。1-303.4.5动态绘线“动态绘线”命令用于在曲面上动态选择点产生经过所选点的曲线。下图是在曲面上选取9点所绘的曲线。1-313.4.6绘制剖切线“剖切线”命令用于产生平面与曲面的相交曲线，其操作栏各选项如图所示。在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”→“剖切线”命令，选取曲面后单击“确定”按钮。图所示为初始曲面和剖切平面，采用剖切线绘制曲线结果如图所示。1-323.4.7曲面曲线“曲面曲线”命令用来将选择的曲线转换为曲面曲线。操作很简单，在主菜单上选择“绘图”→“曲面曲线”→“曲面曲线”命令，选取曲线后单击“确定”按钮，即可将所选曲线转换为曲面曲线。通过分析，曲面边线原始属性为直线，如图所示。1-333.4.8分模线“分模线”命令用于产生指定构图面上的最大投影线，也就是分模线。分模线往往在曲面圆角边线处。在主菜单上选择“绘图”