6---MasterCAM-X2-曲面与曲线的构建

2020/3/131第6章曲面与曲线的构建曲面造型是三维造型中表达任意复杂物体表面的重要手段和方法。曲线的构建是指通过曲面构建曲线的方法。6.1三维线架模型构建6.2曲面模型的构建6.3曲面的编辑6.4曲线的构建2020/3/1326.1.1三维线架模型基础要构建三维线架模型，一般应进行以下工作：1）选择一个合适的屏幕视角。2）正确设置构图面。3）正确切换状态栏中的2D/3D按钮。4）在2D模式下注意随时设置Z轴深度。5）对当前绘图的图素属性及时进行设置。2020/3/1336.1.2三维线架模型实例练习6-12020/3/1346.1.2三维线架模型实例练习6-1操作步骤提示：1）取100mm×100mm正方形中心为X0Y0Z0，在俯视图平面绘制该正方形。2）将视角改变为等角视图，沿Z轴负方向平移该正方形，平移时设置ΔZ为-50并选择“连接”，结果如图6-2a所示。3）选择“指定位置”绘点命令，在相对点带状工具栏中单击“相对”按钮切换为引导模式，捕捉直线并输入长度“10”，完成两个点的绘制如图6-2b所示。4）选择“两点画弧”命令，绘出R90圆弧如图6-2c所示。5）分别选择构图面为前视图和右视图，绘出图中R10及R25圆弧如图6-2d所示。6）重新设置构图面为俯视图，选择“绘制任意线”命令，绘出两直线如图6-2e所示。7）选择“倒圆角”命令，圆角半径R30，结果如图6-2f所示。8）正方形两对角线连一直线，并将该直线修剪到两圆弧边如图6-2g所示。9）选择“按图形设置平面”，选择斜线和左边的一条垂线来建立该构图面。10）选择“画椭圆”命令，在“椭圆形选项”对话框中重新修改其高度值为图中所标20，设置起始角度和终止角度，单击“确定”按钮。11）修剪和删除掉不必要的图素，最终得到如图6-1所示的图形。2020/3/1356.1.2三维线架模型实例练习6-22020/3/1366.1.2三维线架模型实例练习6-2操作步骤提示：1）选择屏幕视角为等角视图；构图面为前视图平面；选择第1种“极坐标绘圆弧”命令后，快速输入圆心点坐标“0，0，0”，用鼠标两次单击拖出一个大致的半圆后，设置半径为25；起始角度0°及终止角度180°。2）将2D/3D开关设置为2D，输入Z轴深度为-40；选择“矩形形状设置”命令，捕捉R25圆弧右端点作为矩形基准点，绘出60mm×30mm矩形，倒圆角R10。3）输入Z轴深度为-100；选择“绘制剖切点”命令后，设置等分点数为4；然后捕捉R25圆弧，绘制的4个点应位于Z-100处；继续选择“绘制任意线”命令后，各点连线。4）倒圆角R8；删除多余的点，R25圆弧端点连线；底边绘制中心线。2020/3/1376.1.2三维线架模型实例练习6-32020/3/1386.1.2三维线架模型实例练习6-3操作步骤提示：1）选择屏幕视角为等角视图；选择“圆心+点”命令，快速输入圆心点坐标“0，0，0”；绘制直径为φ40mm的圆。2）2D/3D设置为2D并输入Z轴深度为-70；选择“矩形”命令，设置为中心点定位，然后捕捉已绘圆的圆心作为矩形的基准点，绘制120mm×80mm的矩形。3）选择“切弧”命令后按下“切一图素”按钮，设置半径为25后，单击选取图素；再单击捕捉图素中点；再单击选择要保留的半圆。重复上述操作，绘制另外3个半圆。以上步骤完成后的结果应如图6-7a所示。4）选择“切弧”命令后按下“切三图素”按钮，按图6-7b所示绘制出前、后两段相切圆弧。5）选择“修剪/打断”命令按下“分割物体”按钮，修剪掉R25多余的部分。6）选取各圆弧后，选择“平移”命令，按ΔZ为25向上平移。7）2D/3D设置为3D，选择“绘制任意线命令”后，绘制4条垂线如图6-7d所示。8）选择“切弧”命令后按下“动态切弧”按钮，绘出4条圆弧。9）删除矩形4条边线后，结果如图6-6a所示。2020/3/1396.1.2三维线架模型实例练习6-42020/3/13106.1.2三维线架模型实例练习6-4操作步骤提示：1）绘制100mm×100mm×100mm线架模型，在等角视图中观察应如图6-9a所示。2）选择“单体补正”命令，设置补正距离为“10”。正确设置构图面，按图6-9b所示，作出各偏移线。3）各边倒圆角R15如图6-9c所示。4）正确设置构图面，按图6-8a所示绘制6个φ12mm的圆。5）选择以上图中应变为粗实线的图素后，在状态栏中“线宽”一栏处单击鼠标右键，从弹出的“设置线宽度”对话框中选择第2行粗实线后，按“确定”按钮。2020/3/13116.1.2三维线架模型实例练习6-52020/3/13126.1.2三维线架模型实例练习6-5操作步骤提示：1）在俯视图构图面绘制长轴半径为100，短轴半径为75的椭圆。2）选择“单体补正”命令，按补正距离为“5”偏移产生较小的椭圆。3）椭圆中心绘制一长度为30mm的垂线，上端点通过椭圆基准点。4）设置线型为中心线，从椭圆基准点开始按水平、垂直绘出中心线。5）选择“3点画弧”命令，如图绘制两条圆弧。6）选择“切弧”命令，按下“与图素相切并通过一点”的按钮，设置圆弧半径为15，完成4处R15圆弧的绘制。2020/3/13136.2曲面模型的构建6.2.1网格曲面（NetSurface）6.2.2直纹/举升曲面（Ruled/LoftSurface）6.2.3旋转曲面（RevolvedSurface）6.2.4扫描曲面（SweptSurface）6.2.5围栏曲面（FenceSurface）6.2.6牵引曲面（DraftSurface）6.2.7拉伸曲面（ExtrudedSurface）6.2.8其他构建曲面的方法2020/3/13146.2.1网格曲面（NetSurface）网格曲面是指由一系列沿引导方向（alongdirection）和截断方向（acrossdirection）所绘制的曲线在相交的区域范围内所构建的曲面。图6-11网格曲面的形成范围网格曲面的顶点2020/3/13156.2.1网格曲面（NetSurface）1．曲线的串连除非构成网格曲面的线架构都是由一系列4条曲线边界构成的网状结构，否则就应遵循以下的原则对曲线进行串连。1）如果创建网格曲面的线架构，其在引导方向上的外形交汇于一点，则该点就称为网格曲面的顶点，在对图素进行串连之前应先按下带状栏上的“顶点”按钮之后，再对各图素进行串连。串连完成后，捕捉顶点来完成网格曲面的构建。2）如图6-14所示，（见下页）该线架构由1条封闭的截断外形和4条引导外形组成，4条引导外形交汇于一点，该点称为极点，完成线架造型后，需将通过P点的两圆弧在该点处打断。首先串连4条曲线，然后以“串连”方式来串连截断方向的封闭外形曲线。3）如图6-15所示，（见下页）图a表示该线架构由3条引导外形和1条截断外形组成；图b为用该线架构创建的网格曲面。3条引导外形在P1与P2处形成两个极点，串连图形之前，需将引导外形在极点处打断。串连曲线1、2、3时需采用“部分串连”的方式，串连截断外形4时采用“串连”即可。4）对于如图6-11所示的网格，（见上页）完全可以以窗选方式来选取外形曲线。则该曲线及与其近似平行的曲线将被视为引导方向，其余曲线则被设置为截断方向。2020/3/13166.2.1网格曲面（NetSurface）1．曲线的串连图6-14图6-152020/3/13176.2.1网格曲面（NetSurface）2．曲线的相交3．创建网格曲面的操作重新选取串连“顶点”按钮“Z”选项可控制曲面的位置，包括“引导方向”、“截断方向”和“平均”3个选项。图6-16Z选项不同选择的比较图6-182020/3/13186.2.1网格曲面（NetSurface）2．曲线的相交如图6-16a所示，（见上页）绘制一个100mm×60mm的矩形后，将两侧短边向下平移10mm。利用此4条边界线构建网格曲面，此时系统自动将第一次选取图素的方向作为引导方向，其余图素则由系统自动确定其方向，而与选取顺序无关。通过此例可知，对于构建网格曲面的两个方向上的线架构，并不要求在其交点处沿曲面的法线方向也相交。3．创建网格曲面的操作在Surface工具栏中，单击“网格曲面”按钮，屏幕提示“选取串连1”，同时弹出“转换参数”对话框并显示如图6-18所示的带状工具栏。（见上页）此时，用户即可根据线架构的特点，按照前面叙述的要点设置参数并选取串连2020/3/13196.2.2直纹/举升曲面（Ruled/LoftSurface）通过提供一组横截面的外形曲线来构建曲面，直纹曲面是在相邻的截形之间是采用直线的熔接方式；举升曲面则采用参数化的平滑熔接方式。1）在对图素进行串连操作之前，应通过单击“转换参数”对话框中的“选项”按钮，在弹出的“串连选项”对话框中，对串连操作进行必要的设置。2）在进行图素串连时，还应注意串连的起点及串连的方向。若串连起点不在同一角度，可通过打断某图素实现。3）当需要对多个截形进行串连操作时，还要注意串连的顺序。串连的顺序不同，创建曲面的结果也不同。2020/3/13206.2.2直纹/举升曲面（Ruled/LoftSurface）举例直纹曲面与举升曲面选取串连的位置串连的起点应一致2020/3/13216.2.3旋转曲面（RevolvedSurface）旋转曲面是将选取的曲线串连按指定的旋转轴旋转一定角度而生成的曲面。创建旋转曲面示例改变起始角度与终止角度2020/3/13226.2.4扫描曲面（SweptSurface）扫描曲面是将选取的一个截面外形沿着一个或两个轨迹曲线移动，或将多个截面外形沿一个轨迹曲线移动而生成的曲面。创建扫描曲面示例2020/3/13236.2.5围栏曲面（FenceSurface）围栏曲面是依据选取的曲面及曲面上的一条或几条曲线来构建一个直纹曲面。创建围栏曲面示例围栏曲面应用2020/3/13246.2.5围栏曲面（FenceSurface）练习6-14试按如图6-34所标注尺寸，先完成平面修剪曲面的绘制后，再按图示尺寸绘制该修剪曲面的围栏曲面。（图见上页）操作步骤提示：1）通过选择“矩形形状设置”命令，完成带圆角矩形及平面修剪曲面的绘制。2）通过选择“围栏曲面”命令，在平面修剪曲面的边界创建围栏曲面。在选取图素串连时，对于相切的图素可以一次串连选取所有图素，而对于图6-31所示的矩形边界，串连在拐角处自动结束。2020/3/13256.2.5围栏曲面（FenceSurface）练习6-15试按如图6-35所标注尺寸，先完成圆柱曲面及螺旋线的绘制后，再按图示尺寸要求绘制该圆柱面的围栏曲面。（图见上页）操作步骤提示：1）利用前面学过的直纹曲面、旋转曲面、扫描曲面均可绘制图中所示的圆柱面。2）通过选择“绘制螺旋线”命令可绘制出与圆柱面相适应的螺旋线。3）通过选择“围栏曲面”命令，按图中所标注的尺寸绘制围栏曲面。2020/3/13266.2.6牵引曲面（DraftSurface）牵引曲面是将选取的曲线串连沿给定的方向挤压而生成的曲面。牵引曲面实例单击此按钮将弹出“平面选项”对话框2020/3/13276.2.6牵引曲面（DraftSurface）练习6-16试按如图6-38所标注尺寸，完成图示牵引曲面的绘制。（见上页）操作步骤提示：1）在俯视图平面内绘制一个50mm×30mm的矩形后，通过平移得到50mm×30mm×50mm的线架图形。2）右部距顶边15mm绘制一平行线或绘制两个点。3）以底面中心为基准点绘制一个椭圆。4）选择“牵引曲面”命令，设置由平面确定牵引高度，并由两线或三点确定平面，设置拔模角度为8°，最后应得到如图中所示的牵引曲面。2020/3/13286.2.7拉伸曲面（ExtrudedSurface）拉伸曲面是以封闭