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1、n 掌握坐标系、构图面、构图深度、视角、线性掌握坐标系、构图面、构图深度、视角、线性框架的基本概念和应用。框架的基本概念和应用。掌握直纹、举升曲面等方法的操作步骤和方法掌握直纹、举升曲面等方法的操作步骤和方法 掌握曲面三维建模的基本思路和方法掌握曲面三维建模的基本思路和方法了解由实体产生曲面操作方法和步骤了解由实体产生曲面操作方法和步骤本章学习要求本章学习要求 第4章 三维曲面造型4.1三维建模概述三维建模概述4.2绘制举升、直纹曲面绘制举升、直纹曲面4.3绘制昆氏曲面（网格曲面）绘制昆氏曲面（网格曲面）4.4绘制旋转曲面绘制旋转曲面4.5绘制扫描曲面绘制扫描曲面4.6绘制牵引曲面绘制牵引曲面
2、4.7绘制围墙曲面绘制围墙曲面4.8绘制拉伸曲面绘制拉伸曲面4.9绘制边界曲面绘制边界曲面4.10由实体产生曲面由实体产生曲面4.11小结小结4.12动手练习动手练习 本章大纲本章大纲一、原始坐标系原始坐标系是固定不变的坐标系，显示于绘图区的左下角，其坐标原点及坐标轴是固定不变的，符合右手笛卡儿法则，即大拇指、食指、中指相互垂直且相交于坐标原点，大拇指指向为x轴的正向，食指指向为y轴的正向，中指指向为z轴的正向。在绘图区显示如图4-1所示。4.1 三维建模概述三维建模概述 4.1.1三维空间坐标系图4.1原始坐标系 二、工作坐标系 工作坐标系是用户为方便绘图而暂定的坐标系，它影响构图面的设定，
3、即构图面的设定是相对当前工作坐标系而言的，与原始坐标系无关。4.1.2 构图面 构图平面就是当前用于绘图的一个二维平面，由x轴和y轴组成，它可以设置在三维空间的任何地方。在Mastercam中绘制三维线形框架图，构图面的设置是非常重要的。构图平面包括三维空间构图面、俯视构图面、前视构图面、侧视构图面等。一、俯（底）视构图面 工作坐标系中设定xy平面为俯视构图面，在工具栏中单击按钮，可以将构图面设置为俯视构图面。图4.4俯视构图面上绘圆 4.1.2 构图面 二、前（后）视构图面工作坐标系中设定xz平面为前视构图面，在工具栏中单击按钮，可以将构图面设置为前视构图面。图4.5前视构图面上绘圆 4.1
4、.2 构图面 三、侧视构图面（左、右）工作坐标系中设定yz平面为侧视构图面，在工具栏中单击按钮，可以将构图面设置为为侧视构图面。图4.6侧视构图面上绘圆 4.1.2 构图面 四、三维空间绘图即等角视图构图，可以在三维空间内构建图形。而二维构图面要求所绘制的图形必须在限定的构图面上或与限定的构图面平行。五、图素定义构图面图形元素定义构图面允许使用已经存在的元素定义构图面。该元素可以由两条直线、圆弧、曲线或不在同一直线上的3个点组成。图4-7即是图素定义构图面的实例。4.7图素定义构图面 4.1.3构图深度 构图面确定了构图平面的方向，具体的位置则是由构图深度确定的。构图深度是指构图平面所在的深度
5、，其数值是构图平面与原点的距离。用户可以在状态栏中直接输入构图深度值或在绘图区内选择一点作为当前的构图深度。如图4-13所示的两个椭圆就是在不同构图深度的俯视图中绘制的。4.13不同构图深度的两个椭圆 4.1.4视角 视角就是用来观察屏幕上图形的视线角度，在【屏幕视角】工具栏中单击相应的按钮，可以设定成俯视图、前视图、侧视图、等角视图，如图4-14所示。用户也可以在状态栏中设定，单击状态栏中的按钮，弹出如图4-15所示的屏幕视角菜单，其设定方法和构图面的设定方法相同。等角视图俯视图 前视图侧视图 4.15屏幕视角菜单 4.1.5线形框架的概念 建造曲面时首先要建立该曲面的线形框架。线形框架用于
6、表现曲面的关键部分，是一个曲面的骨架，它与所采用的构造该曲面的方法密切相关。对于同一个曲面，采用不同的曲面构造方法，其线形框架可能不一样。例如，要构造一个简单的圆台，如图4-16所示，如果采用直纹曲面的构造法，它的线形框架是图中所示的圆台的上下两个圆形截面。如果采用旋转曲面的构造法，则它的线形框架是图中所示圆台的素线和轴线。图4-16圆台 4.1.5线形框架的概念 线形框架是用边界和关键性线条来描述一个曲面，用于定义一个曲面的边界或横断面的特征。一个线形框架可能非常简洁，但它却是构造曲面的重要数据，因此建立一个准确的曲面线形至关重要。通过建立如图4-17所示的模型介绍三维线形框架的绘制方法。图
7、4-17 线形框架图4.2绘制举升、直纹曲面绘制举升、直纹曲面举升曲面是通过提供一组横断面曲线作为线形框架，然后沿纵向拟合而成的曲面，举升曲面至少需要多于两个断面外形才能显示它的特殊效果，如果外形数目为2，则得到的举升曲面和直纹曲面是一样的。当外形数目超过2时则产生一个“抛物式”的顺接曲面，而直纹曲面则产生一个“线性式”的顺接曲面，因此举升曲面比直纹曲面更加光滑。定义零件轮廓的断面外形可以是点、线、圆弧或三维的S曲线。下面通过绘制如图4-37所示框架图，来介绍举升曲面的绘制方法。图437零件线形框架图 4.3绘制昆氏曲面（网格曲面）绘制昆氏曲面（网格曲面）昆氏曲面命令可以在由3条（或3条以上）
8、相连的曲线组成的封闭区域中生成不规则的曲面，当曲面由一些曲面片组成时，可以考虑使用该曲面命令生成曲面。下面以绘制图4-47所示的零件为例，来介绍昆氏曲面的绘制。图447线形框架图 4.4绘制旋转曲面绘制旋转曲面 旋转曲面是根据一条母线绕轴线旋转而成的曲面，若需要加工的零件有圆或圆弧的断面，并且具有一个共同的旋转轴，则可以使用旋转曲面模组来生成零件的表面。下面我们以图4-60药瓶零件为例，来介绍旋转曲面的绘制。图460旋转曲面 4.5绘制扫描曲面绘制扫描曲面 扫描曲面是将物体的断面曲线沿着一条或几条特定的曲线平移得到曲面。下面以绘制图4-61所示的零件为例，来介绍扫描曲面的操作。图461扫描曲面
9、 4.6绘制牵引曲面绘制牵引曲面牵引曲面是将一条外形线沿着一条直线（坐标轴）和一个角度构建出一个曲面，此类曲面主要用于有拔模斜度的零件.下面以绘制图4-67所示的零件为例，来介绍牵引曲面的绘制。图4-67牵引曲面4.7绘制围墙曲面绘制围墙曲面围墙曲面是在已有曲面的基础上形成的，它和已有曲面在交线处相互垂直或成一定的角度，包围在已有曲面的周围。如图4-74所示。下面我们以图4-77为例，来介绍围墙曲面的绘制。图4-77围墙曲面 4.8绘制拉伸曲面绘制拉伸曲面 拉伸曲面是将封闭截面外形沿某一方向拉伸出两端面均封闭的曲面。下面以绘制图4-80所示的曲面为例，来介绍拉伸曲面的操作。图4-80拉伸曲面4
10、.9绘制边界曲面绘制边界曲面边界曲面是对一个封闭的边界曲线或不同的封闭曲线组成的内部区域进行填充后获得的一个平整曲面。下面以绘制图4-82所示的曲面为例，来介绍边界曲面的操作。图4-82边界曲面4.10由实体产生曲面由实体产生曲面在MastercamX中，实体造型和曲面造型可以相互转换，使用实体造型方法创建的实体模型可以转换为曲面，同时也可以将编辑好的曲面转换为实体模型。由于实体造型还没有讲，所以这部分将放在实体造型章节中讲解。4.11小结小结本章学习了MastercamX中的9种基本曲面造型的绘制方法。绘制曲面时首先要绘制曲面的线型框架，对于同一个曲面采用不同的绘制方法，其中的线型框架是不一
11、样的，有时工作量会相差很大，采用什么样的线型框架，需要一定的实践经验，多练多思考才能生巧。MastercamX本身还带有一些基本曲面，它可以绘制圆锥体曲面、圆柱体曲面、圆环曲面和球面等，在实际的绘图过程中可以直接使用。本章所讲的方法可以精确的绘制出零件的主要加工表面，零件表面除了这些主要的加工表面外还有过渡表面，对于过渡表面可以用曲面编辑的方法绘制，这就是下一章要讲的曲面编辑。4.12动手练习动手练习1.根据线形框架图绘制如图4-83所示的曲面。图483练习一4.12动手练习动手练习2.根据线形框架图绘制如图4-84所示的曲面。图484练习二4.12动手练习动手练习3.根据线形框架图绘制如图4-85所示的曲面。图485练习三