【工装夹具类】基于JDPaint+浮雕曲面零件设计及仿真加工和编程【数控】【2张图纸】
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【工装夹具类】基于JDPaint+浮雕曲面零件设计及仿真加工和编程【数控】【2张图纸】,工装,夹具,基于,jdpaint,浮雕,曲面,零件,设计,仿真,加工,以及,编程,数控,图纸
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西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表 题 目 基于 雕曲面零件设计及仿真加工和编程 学生姓名 路 娜 学 号 08102080237 专业名称 机械设计制造及 其自动化 指导教师 贾仲义 检查时间 级 08 机电（ 2） 班 毕 业 设 计（论文） 进 展 情 况 通过对 件等 相关资料的学习，以及对整个零件设计的了解，现将基本完成工作总结如下： 成了基本知识的积累和开题报告； 件； 件工程图； 下一步设计将要完成 编制数控加工程序，执行仿真加工，调整数控加工程序，撰写论文。 指 导 教 师 意 见 签字 ： 年 月 日 教研室意见 签字 ： 年 月 日 西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书 题 目 基于 雕曲面零件设计及仿真加工和编程 学生姓名 路 娜 学 号 08102080237 专业班级 机械设计制造及其自动化 08 机电（ 2） 班 指导教师 贾仲义 职 称 工程师 教 研 室 机械 毕业设计（论文）任务与要求 任务： （ 1） 设计浮雕曲面零件 （ 2） 设计零件三维图、设计零件工程图 （ 3） 对零件进行工艺分析、计算，制定数控雕刻加工工艺 （ 4） 编制加工程序，仿真加工 （ 5） 论文撰写 要求：设计合理、正确，符合工程实际 ，具有一定的学术价值或应用价值，论文结构严谨，逻辑性强，论述清晰。 毕业设计（论文）工作进程 起止时间 工作内容 第 1 周 周 第 3 周 周 第 6 周 周 第 7 周 周 第 9 周 0 周 第 11 周 2 周 查阅资料，完成基础知识的积累和开题报告； 设计浮雕曲面零件；绘制零件三维图；绘制零件工程图； 制定数控雕刻加工工艺路线，如：划分工序、安排加工顺序，与传统加工工序的衔接等；零件加工工序设计，如：选取定位基准、工步的划分、装夹与定位方案确定、选取刀具、确定切削用量等； 中期检查； 编制数控加工程序，执行仿真加工，调整数控加工程序，检查设计中存在的问题； 整理并撰写毕业设计论文准备答辩。 开始日期 2012 完成日期 2012 教研室主任（签字） 系主任（签字） 西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 基于 雕曲面零件设计及仿真加工和编程 学生姓名 路 娜 学 号 08102080237 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 贾仲义 开题时间 级 08 机电（ 2） 班 一、 选题目的和意义 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其主要特点是小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它 有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面；艺术浮雕曲面；中小型注塑模具上。 基于 件的浮雕设计和仿真加工模块的功能特点，通过对典型零件的加工实例分析，可以利用该系统对工艺品模具零件的总体工艺流程进行设计，并对路径间距、吃刀深度、侧边余量、底边余量等关键工艺参数给出了较合理的参考值。研究实例表明， 件系统，可以为曲面复杂的小型工艺品模具零件加工任务提供经济高效的解决方案。 选 本课题给了自己一个自主创新设计的机会，可对自己的综合素质和工程实践能力进行全面检验 ，对即将在工业生产第一线从事机械设计制造、科技开发等工作的开拓都具有重要意义。 二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 在操作流程、用户界面、图形编辑、艺术造型、曲面造型、数控雕刻等方面与国外同类软件处在一个水平。 面绘图功能、雕刻加工功能、浮雕设计功能、曲线曲面造型功能和刀具路径功能，常应用于工业模具业、环境艺术业、广告行业、精细产品加工业等。在加工方面，实现了曲面浮雕、等量 切削等多项关键雕刻设计及加工技术。 合理运用该软件独有的浮雕设计和刀具路径两个功能模块，为曲面复杂的小型工艺品模具电极雕刻任务提供了经济高效的解决方案。 目前，国际上一些制造型企业已完成了信息化改造，全部采用 如，美国，德国，日本等国家已经掌握了先进的技术。 通过对高速铣削（ 术和等量切削技术的应用，成功实现了小刀具高速雕刻功能；在实现高速小刀具雕刻的基础上，通过电机精密驱动、快加速快回头、小线段光顺等技术进一步保证了雕刻的精度和效率；由于精雕控制系统采用 系结构，为精雕机的现场操作提供更为方便的图形操作界面和实用的工艺管理功能。基于 件系统在浮雕曲面零件的设计和仿真加工和编程有自己独特的优势，受到国外许多家大型企业的青睐，这为该软件的发展营造了很好的市场环境。 由于该软件不仅可以实现在计算机屏幕上指定被加工工件的几何特征，定义相关的加工参数，而且还可以通过仿真加工，确认刀具路径是否符合实际加工要求。进行 式路径文件输出，输出时选择加工坐标系原点为输出原点。这是 件与其他软件的不同之处，它除了可以输出 码以外， 还可以直接生成 式文件。 在现代工业生产中 ,基于 雕应用遍及人类生活的各个方面 , 例如 : 产品铭牌、钱币、瓷器、建筑装饰等。 这就是现代信息技术的发展为我们的加工业带来的便利。 信息化已彻底改变了传统的业务流程和工作方法，因此，制造业的信息化将是 21世纪制造业发展的重要趋势。 三、 主要研究内容 1、设计浮雕曲面零件； 2、绘制零件三维图，绘制零件工程图程； 3、对零件进行工艺分析、计算，制定数控雕刻加工工艺； 4、编制加工程序，仿真加工。 指导教师意见及建议： 签字 ： 年 月 日 教研室审核意见： 签字 ： 年 月 日 注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。 基于 导 师 : 贾仲义 答辩人 : 路 娜 专 业 : 机械设计制造及其自动化 基于 研究的目的及意义 典型浮雕曲面 标识设计 编程与仿真 1 2 3 4 5 选题的目的及意义 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。 件系统，可以为曲面复杂的小型工艺品模具零件加工任务提供经济高效的解决方案。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案 、艺术浮雕曲面上。 典型浮雕曲面 在雕塑行业、广告行业等行业的实际运作中，常常会以一些图片、图像为背景，在此基础上进行编辑渲染等一系列处理。 理库中包括编织、花、木纹、刷子、图案、艺术类、植物、纸纹、自然类等等。如下图所示。 标识设计 校徽（ 名思义就是学校徽章，是一所学校的象征与标志。用校徽作为零件的标识不仅说明零件是由该学校生产，也代表着一种文化。 击文件 输入二维图形（选取 如下图所示。 选中图素 艺术曲面 区域浮雕。 编程与仿真 变换 进入 3 曲面造型工具 选中图素 变换 “平移”。一般平移至（ 0,0,0）。 5. 选择雕刻材料和切削用量 。 图所示。 西安文理学院机械电子工程系 本科毕业设计（论文） 题 目 基于 雕曲面零件 设计及仿真加工和编程 专业班级 08 机电 2 班 学 号 08102080237 学生姓名 路 娜 指导教师 贾 仲 义 设计所在单位 西安文理学院 2012年 5 月 基于 雕曲面零件设计及仿真加工和编程 摘要： 雕刻这一行业，伴随着人类社会的发展而发展，传统的手工雕刻取决于雕刻人员的经验技巧，所以雕刻技能的继承性比较差。近几年，由于计算机技术、信息技术、自动化技术的发展，出现了计算机数控雕刻技术（简称 刻技术）和计算机数控雕刻机（简称 刻机） 。 本论文介绍了 件浮雕设计和数控加工模块的功能特点，并以校 徽为例，阐述了利用该系统进行工艺品加工的总体工艺流程，并对路径间距、吃刀深度、侧边余量、底边余量等关键工艺参数给出了较为合理的参考值。研究实例表明， 以为曲面复杂的小型工艺品加工提供经济高效的解决方案。 关键词： 浮雕设计 is as s is by s is In as a of s is In as an as an 录 第 1 页 目录 第一章 绪论 . 1 代雕刻技术发展概况 . 1 题的目的与意义 . 2 课题主要讨论问题 . 2 第二章 典型浮雕曲面 . 3 雕软件 . 3 户界面 . 4 单命令 . 6 文件操作 . 6 术曲面生成 . 7 域浮雕 . 8 线浮雕 . 9 样曲面 . 9 理曲面 . 10 象纹理 . 11 准曲面 . 12 标（校徽）设计 . 13 术文字设计 . 15 字编辑 . 15 字的区域浮雕 . 17 第三章 零件结构工艺性分析 . 19 计电器盒的零件图 . 19 艺性分析 . 20 具选择和加工参数 . 21 第四章 标识的设计 . 22 器盒标识的设计编辑 . 22 器盒标识的工艺分析 . 26 第五章 校徽的编程与加工模拟 . 27 工刀具路径流程 . 27 徽的刀具路径生成（编程） . 28 徽加工过程模拟（仿真） . 31 目录 第 2 页 具路径输出 . 33 第六章 技术经济分析报告 . 35 术可行性分析 . 35 济可行性分析 . 35 结束语 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 附录 . 错误 !未定义书签。 目录 第 1 页 第一章 绪论 代雕刻技术发展概况 自从有了人类的社会活动以后，就有了雕刻这一行业，伴随着人类社会的发展 而发展。早在几千年前古埃及就出现了巨大人面浮雕，至今仍然存在于世的巨大 雕 塑，依然震撼着人们的内心，但是在这屹立不倒的雕塑背后却隐藏着很多巨大的谜 团，前人的雕刻技术已经失传于世。 现如今人们对雕刻业有了全新的认识，传统的雕刻是手工业的一个分支，加工 产品的质量取决于雕刻人员的经验技巧，从学徒到师傅需要很长时间，很多高超的 技能还需要在今后实践中不断的摸索和领悟。因为雕刻技能的继承性比较差，所以 整个行业的发展十分缓慢，经过多个世纪的发展，手工雕刻技术仍然没有明显的变 化。在近十几年中，由于计算机技术、信息技术、自动化技术在许多行业中得到了 广泛的应用，包括机械制造、金融、 交通、管理等生产流通领域，极大地推动了这 些行业的发展。多年来，人们一直希望这些先进的生产技术能够应用到雕刻这个传 统而古老的行业中。计算机数控雕刻技术（简称 刻技术）和计算机数控雕刻 机（简称 刻机）的出现终于把人们这个多年的梦想变成了现实。 刻是传统雕刻技术和现代数控技术结合的产物，它秉承了传统雕刻精细 轻巧、灵活自如的操作特点，同时利用了传统数控加工中的自动化技术，并将二者 有机的结合在一起，成为一种先进的雕刻技术。所有这些技术最终都是通过 刻机转化为真正的生 产能力。 刻机集计算机辅助设计技术（ 术）、计 算机辅助制造技术（ 术）、数控技术（ 术）、精密制造技术于一体，是 目前最先进的雕刻设备，代表了最先进的雕刻技术。使用 刻技术和 刻 机已经成为雕刻行业的一种潮流。 刻机还需要强大的软件支持。 在操作流程、用户界面、图形编辑、艺术造型、曲面造型、数控雕刻等方面与国外同类软件处在一个水平。 五大功能模块：平面绘图功能、雕刻加工功能、浮雕设计功能、曲线曲面造型功能和刀具路径功能，常应用于工业模具业、环境艺术业、广告行业、精细产品加工业等。在加工方面，实现了曲面浮雕、等量切削等多项关键雕刻设计及加工技术。合理运用该软件独有的浮雕设计和刀具路径两个功能模块，为曲面复杂的小型工艺品模具电极雕刻任务提供了经济高效的解决方案。 目录 第 2 页 题的目的与意义 随着时代的发展，人们的需求加大，一些小型的精密零部件外形趋于复杂，传统的加工方式难以实现，精度也很难达到。计算机数控雕刻是一种专业性十分强的加工方式，其 主要特点是小刀具加工，等量切削加工。与常规的加工方式比较它有着有出色的表现，如在文字、纹理、图案；小型精密工件；小型复杂曲面；艺术浮雕曲面；中小型注塑模具上。 基于 件的浮雕设计和仿真加工模块的功能特点，通过对典型零件的加工实例分析，可以利用该系统对工艺品模具零件的总体工艺流程进行设计，并对路径间距、吃刀深度、侧边余量、底边余量等关键工艺参数给出了较合理的参考值。研究实例表明， 件系统，可以为曲面复杂的小型工艺品模具零件加工任务提供经济高效的解决方案。 选本课题给了自己一个自主创 新设计的机会，可对自己的综合素质和工程实践能力进行全面检验，对即将在工业生产第一线从事机械设计制造、科技开发等工作的开拓都具有重要意义。 课题主要讨论问题 传统的雕刻是手工业的一个分支，加工产品的质量取决于雕刻人员的经验技巧。因为雕刻技能的继承性比较差，所以整个行业的发展十分缓慢，经过多个世纪的发展，手工雕刻技术仍然没有明显的变化。 刻是传统雕刻技术和现代数控技术结合的产物，它秉承了传统雕刻精细轻巧、灵活自如的操作特点，同时利用了传统数控加工中的自动化技术，并将二者有机的结合起来，成为一种先 进的雕刻技术。本文以电器盒为例，设计零件的三维图，在电器盖上设计浮雕曲面零件（校徽），对零件进行工艺分析、计算，制定数控雕刻加工工艺。结合实际情况，利用 用 业雕刻软件完成曲面造型设计并进行 成 通过 雕加工设备进行仿真加工。 目录 第 3 页 第二章 典型浮雕曲面 雕软件 如今曲面造型技术一直是计算机辅助设计领域最活跃、最关键的科学分支之 一。它广泛应用于设计复杂的工件外形，如飞机、汽车、摩托车 等的外形设计和制 造，应用于制做各种带有曲面的模具、塑料模、家用电器、轻工业产品、鞋模的工 业产品。除此之外，曲面造型技术还被广泛应用于设计各种不规则的形体对象，如 艺术浮雕、首饰、钱币图案、人体外貌等等 。 雕刻 件 用于雕刻产品的图文设计、形体造型以及计算雕刻产品的加工刀具路径数据，输出可由精雕 刻机识别解释，并最终完成产品雕刻加工的 码。精雕 刻系统配备的雕刻 件是由精雕科技独立开发的具有主版权的 雕雕刻软件。 曲面造型技术也在专业雕刻 件中得到了应用。尤其是近几年，随 雕刻数控加工技术的快速提高，雕刻设备的应用越来越广泛、深入，雕刻产品的形 态要求更为精细、复杂，必须具备强有力的曲面造型工具，才能真正的满足各种雕 刻行业的应用需求，具有曲面造型功能已经成为高端专业雕刻软件的一个重要基本 特征。 供了一种混合的曲面模型表达模式，称为“混合造型”，即将不规则非精确的艺术曲面造型与精确的几何曲面造型进行了有机的结合，提供一种灵活的适合雕刻行业应用的曲面的造型功能，使设计者既可以在 统中设计非精确的自 由艺术曲面模型，又可以在系统中设计出精确的几何曲面模型，开创了件将艺术浮雕模型与工业模型一体化设计与加工的全新模式。 自由艺术曲面造型是一种非规则曲面的造型方法，采用网格曲面近似逼近设计 模型，以往很少在加工制造业中得到应用于重视，随着雕刻领域兴起，自由艺术曲 面造型技术越来越得到广泛的认可。精雕科技是国内最早倡导并将该技术应用于产 品设计的公司之一，在自由艺术曲面造型技术研究与开发方面做出了重大贡献，自 由艺术曲面造型功能已经成为 面造型功能的主干设计功能。在雕刻行业 中，人们通常又将自由曲面造型称为浮雕曲面造型或者网格曲面造型。目前， 统提供了一套完备的浮雕曲面造型工具，主要包括浮雕曲面的创建工具与编辑工具，比如区域浮雕、单线浮雕、曲面叠加、曲面切除变形等工能。 在精确几何曲面造型中，除了几种标准的代数曲面如球面、柱面、锥面等外，其他曲面几乎都是自由曲面。 统采用符合 品数据表达和交换国际标准的非均匀有理 B 样条 为几何描述的主要方法，提供了旋转面、扫掠面、直纹面、四边界曲面等曲面创建工具，还提供部分曲面编 辑功能，如曲面编修、曲面溶接等。通过一系列的曲面构造与编辑，我们可以获得精确的产品表面模型，为产品雕刻加工做好数据准备。 供的精确几何曲面造型功能，作为自由艺目录 第 4 页 术曲面的辅助，可以补充自由艺术曲面造型在产品模型精确尺寸设计上的不足。 户界面 用户界面是 统的标准式操作界面，如图 2示。这个界面具有 统标准的菜单栏、浮动工具栏、状态栏和绘图区等。 图 2户界面 有许多工具栏，通过工具栏可以很方便快捷地操作命令。其中最主要的三个工具栏：状态工具栏、导航工具栏、颜色工具栏。 （ 1）状态工具栏 状态工具栏是 统最重要的工具栏之一，用 于实现不同工具命令状态之间的切换。雕刻应用面广，应用对象特殊，针对不同行业有具体的行业要求，例如工业产品设计要求绘图高效而且设计精度要求高，而广告绘图虽不要求精确，但要求非常直观和便捷。为适应多方面的应用要求， 对不同应用对象，设计了不同的编辑工具，相应地提供不同的工具命令状态。 对文字、图形、图象、小型复杂曲面、和非规则的艺术浮雕曲面等对象，提供五个基本工具命令状态，如图 2 目录 第 5 页 图 2态工具栏 （ 2）导航 工具栏 导航工具栏能引导用户进行与当前状态或操作相关的工作，是统中十分重要的工具栏之一。状态工具栏中的不同工具，总有一个不同的导航工具栏与之相对应。该导航工具栏会包含一些与当前工具相关的常用基础命令。 刚进入 面，系统处于图形选择工具状态时，位于界面右侧导航工具栏的状态如图 2示。 在一些命令执行时，会在当前的导航工具栏的下部区域动态添加一组导航选项，指导用户的操作过程；这些导航选项的形态主要包括按钮、检查框等。图 2示的是圆绘制命令在选择导航工具栏上添加的导航 选项。 图 2绘制命令的导航选项 图 2形选择工具状态的导航工具栏 （ 3）颜色工具栏 “颜色工具栏”主要用于修改图形、文字等操作对象的颜色，设置轮廓线或者区域填充颜色，从而获得彩色效果图。“颜色工具栏”位于操作界面的右边，布局如图 2示。 图 2色工具栏 目录 第 6 页 单命令 菜单是应用程 序的操作命令集，按照其功能不同分为若干菜单组。 菜单有下拉式菜单、弹出式菜单两种。 （ 1）下拉式菜单 主菜单栏中所有的菜单项都是下拉式菜单，包括“文件、查看、绘制、编辑、变换、艺术曲面、几何曲面、专业功能、刀具路径、测量、帮助”等菜单项，用鼠标单击一下其中的一个菜单项，或者使用键盘组合键“ 单项右面的大写字母”，就会拉下来一串菜单，古城下拉式菜单。如图 2击“绘制”菜单项，或者使用键盘组合键“ ”，即可弹出下拉式菜单，菜单中列出了所有的绘制命令。 图 2拉式菜单 （ 2）弹出式菜单 弹出式菜单平时不可见，在 通常是点击鼠标右键弹出，弹出的菜单击只有菜单命令。点击右键时，鼠标指向的位置不同，弹出的菜单内容就可能不同。弹出式菜单中的命令包含了一些常用命令和一些与上下文相关的命令。 文件操作 在 ，对文件的操作是标准的 统方式。 提供的许多基本文件输入输出命令也都采用 统的命令方式。 （ 1）新建文件 启动 系统按其默认配置自动创建一个文件。若已经存在一个文件，要新建另一个文件，也可通过“文件”菜单下的“新建”命令来实现。 “新建”命令的使用过程如下： 目录 第 7 页 在 界面下使用鼠标单击“文件（ F）新建（ N）”命令。 此时 刷新工作区，产生一个名为“ 无标题”的设计文件，并在主界面的标题栏中显示出来，如图 2 图 2件新建 (2)打开文件 打开“文件”就是打开一个已经保存在计算机中的设计文件。利用“打开”命令只能打开扩展名为 文件。 (3)保存文件 为了让计算机把我们得设计文件“记忆”下来，以供随时调用，我们要使用“保存”这个重要的命令，它能将设计工作产生的各类数据存储到计算机中，保存有两种情况： 保存到当前的文件中，即：存入在标题栏中标明的文件中。 若当前文件为未命名的“无标题”文件， 要求用户重新输入文件名，文件类型仍为 文件保存的过程中将生成新的设计文件。 “ 保存 ” 设计文件的过程如下： 点击“文件保存”命令。 若当前文件时打开的文件或已经保存过的文件，系统会自动完成保存，即：用当前操 作窗口中的“东西”覆盖掉过去的“东西”。 若当前文件为“无标题”，即：没有进行保存过，需要重新输入文件名来建立一个新文件，系统弹出对话框，可以按照对话框的提示，确定文件要保存的地方（路径）、输入文件名、输入文件信息，并允许保存图象，若前后的文件名一样，将会用新的数据去覆盖原有数据。 术曲面生成 艺术曲面是指由四边形及三角形组成的多边形网格，所以也称为网络曲面。网络曲面有一下几大特点： 格曲面用很多的小多边形表达曲面形态，因此网格必须致密才能保证形状误差较小。 为网格致密，如果曲面尺寸较大，必然导致数据量大。 离散的网格表达连续的曲面，必然引入误差，但是曲面的主要尺寸如长、宽、高等还是可以精确控制的，误差只出现在曲面中间过渡部位，因此网格表示法的适应面还是很广的。 目录 第 8 页 观。网格曲面生成、造型简单直观，形状描述能力无可比拟，随着计算机处理速度的不断提高及三维扫描输入技术的发展，网格曲面造型技术已成为域的一个越来越重要的分支。 如图 2 提供的艺术曲面选项。 图 2术曲面菜单栏 域浮雕 根据曲面的边界曲线和曲面的截面特征构造艺术浮雕曲面。区域浮雕能够根据边界曲线生成各种高度和截面形状的网格曲面（包括矩形网格和非矩形网格曲面），在实际应用中较多。 实现方法： （ 1） 选择曲线边界 ； （ 2） 点击菜单命令“区域浮雕”； （ 3） 边界曲线转换为浮雕曲面。 操作步骤： 目录 第 9 页 1） 选择边界曲线，即用鼠标点选或框选对象：边界曲线必须是封闭的文字或图形轮廓，边界曲线不能自交、不能重叠，以形成严格的区域。 2） 点击菜单命令“区域浮雕”：鼠标点选。 3） 设定浮雕曲面参数：浮雕参数包括截面形状、基准高度、侧面角度等。 4） 生成浮雕曲面：设定完参数，点击“确定”按钮。 线浮雕 单线浮雕是将特征线（对特征线没有要求，可以是封闭的或者不封闭，相交或者不相交的曲线）构成的区域按照一定的高度、截面和边界角度进行浮雕处理。单线浮雕有些类 似区域浮雕，但是，区域浮雕对图形区域要求很苛刻，即区域的边界线必须要是封闭曲线；而单线浮雕不仅无此要求、对描图的要求不高，而且对描图中出现的交叉曲线也能处理；此外，线条越多越密，单线浮雕计算速度越快。 操作步骤： 1） 构造特征线：任意构造，特征线可以使闭合的，也可以是不闭合的或自交的。 2） 选择单线浮雕命令，设定各项参数，完成设置，确定生成单线浮雕：从艺术曲面菜单上选择单线浮雕命令，设定其中的各项参数（其参数与区域浮雕中的参数类似），点击确定按钮生成单线浮雕。 样曲面 在曲面造型系统中，除了二次曲面（ 球面、柱面、锥面、圆环面等）和平面等少数定义的曲面外，绝大多数曲面都是自由曲面，这些曲面的构造过程必须依赖各种形式的曲线，由曲线生成曲面是曲面造型的基本方法，旋转面和扫描面就是通过曲线构造曲面的典型实例。放样曲面是一种更加高级的扫描曲面，它将扫描面的截面线个数拓展到多个，将扫描曲线的个数也拓展到两个，形成了一套完整的造型方法。如图 2示。 图 2样曲面 实现方法： 目录 第 10 页 （ 1） 绘制截面线和轨迹线； （ 2） 确认轨迹线和截面线参数生成放样面。 理曲面 纹理曲面主要包括几何纹理、分形曲线曲面以及表面填充和扰动纹理。 几何纹理可以构造出常见的编制带纹理、缠绕结纹理、填充纹理和腐蚀纹理曲面；除此之外，大千世界中，许多物体的形状是极不规则的，例如，形态各异的树木树枝，千奇百怪的树叶，沟壑纵横的地表地势，起伏不平的山脉高山，变化无常的浮云等。 这些物体的形状按照传统的绘图设计方式是很难设计实现的，但是，纹理曲面提供的图形迭代曲线、 统曲线、 统植物等功能使这个问题得到了较好的解决。 在日常生活中，随时随地我们都能看到带有纹理效果的物体，比如：编织带、装饰墙砖、汽车的反光灯罩等等，这些纹理虽然变化多端、形状各异，但都有一个特点，就是无论纹理多么复杂，都是由一个基本的单元组成，由这个单元通过阵列复制等功能完成大面积纹理的构造。 几何纹理功能主要试图用计算机辅助设计的方法模仿出一些纹理效果。目前，系统已经提供了四种基本的纹理构造方法，即编织 带纹理（如图 2缠绕结纹理（如图 2填充纹理、腐蚀纹理。编织带纹理用于模仿横竖交错的编织效果，如铁丝网、篱笆墙等；缠绕结纹理用于模仿一条或多条不同的带子经过相互缠绕的形成的效果，如中国结等；填充纹理用于模仿单个图形的阵列效果，如三角填充、球面填充等；腐蚀纹理用于模仿地表外形，如沙地、波浪效果。 图 2织带纹理 目录 第 11 页 图 2绕结纹理 象纹理 在雕塑行业、广告行业等行业的 实际运作中，常常会以一些图片、图像为背景，在此基础上进行编辑渲染等一系列处理。 供的图像纹理功能将这些操作和处理变得简单容易；将位图图片转化为网络曲面，而对网络曲面进行曲面的粗、精加工就可以高效地生成刀具路径，直接就可以投入雕刻加工生产；纹理填充用所选图像的纹理填充目标对象可以生成大小不一的新图像；纹理叠加则能将两个图像的纹理进行叠加，构造出多姿多彩的纹理图像。此外，图像纹理还提供了把图片转化为灰度图像，把分辨率不同的图片变得相同的功能。 供了丰富的纹理库，纹理库中 包括编织、花、木纹、刷子、图案、艺术类、植物、纸纹、自然类等等，我们还可以自己构造不同大小和分辨率的图像纹理、把常用到的纹理图像和用这些纹理构造出的新纹理加入到纹理库中，这样能扩充纹理库、方便以后的操作。利用这些纹理资源，再配合图像纹理提供的功能，我们就可以构造出各种各样的图像和曲面。 位图转网络： 现实生活中有大量丰富多彩的图片图象，互联网上的位图资源更是比比皆是， 提供了各种丰富的纹理图象 。图象纹理提供的位图转网格功能便可以充分利用这些位图资源，将这些 位图图象转换为网格曲面。同时， 直接构造具有较好的艺术效果的网格曲面，不但要求用户要有较高的艺术内涵，还需要有一定的 件的操作能力，这不能不说对用户有些苛求。 通过 用位图转网格，我们可以直接、方便、快速、高效地把数不胜数的各式各样的位图图象转换目录 第 12 页 为需要的网格曲面。 操作步骤： 1）打开一个位图图象。点击“文件”菜单的“输入”命令，选择“所有文件类型”，在弹出的对话框中将文件类型改为 打开一个位图文件。如图 2示。 图 2象显示 2） 点击菜单命令“位图转网络”，设置参数。 点击菜单命令“位图转网络”，设定相应参数。 3） 单击【确定】按钮，系统生成网络曲面。 用鼠标点选常用工具栏中【显示模式】中【渲染】按钮，得到网络曲面的渲染效果，渲染效果如图 2示。 图 2化的网格曲面渲染效果 准曲面 物体是由基本形体构成的。看似复杂的物体其实都是由若干个简单、标准的小物体构成。“标准曲面”可以构造出长方体、球体、圆柱体、圆锥体和圆环这几种基本曲面。“艺术曲面”菜单下的标准曲面与“几何曲面”下的标准曲面命令不同，前目录 第 13 页 者生成的是网络曲面，而后 者生成的是几何曲面 。 标（校徽）设计 校徽（ 顾名思义就是学校徽章 ， 是一所学校的象征与标志。 其主要的目的是分辨人员、留存纪念和通过图案、文字来介绍学校的性质和学科，同时在佩戴校徽的时候也给佩戴者在无形中增加了纪律的约束，规范学生的行为，提高学校的知名度。 校徽意义重大，校徽含义往往蕴含了特殊的意义，特别像一些历史悠久的名校校徽。例如： 清华大学校徽是由三个同心圆构成的圆面。外环上下是英文校名；中环左右并列着 自强不息 与 厚德载物 两个词组，出自易乾坤两卦的大象辞： 天行健 ，君子以自强不息 和 地势坤，君子以厚德载物 。这两个词组基本上概括了易经的全部内涵，实际上也就体现了孔子对君子人格的基本要求。而清华大学能以此孔子名言作为办学的精神标志，可见其在努力办成世界第一流大学的同时，既注重加强对我国传统教育的研究，也注重培养新型君子人格的教育。这无疑也将会使孔子古老的君子人格焕发青春，具有持久的生命力和更大的魅力。 （ 1）绘制校徽的二维轮廓如图 2示。 图 2徽轮廓 （ 2）选中图形，点击艺术曲面区域浮雕。如图 2示。 目录 第 14 页 图 2域浮雕 (3)对图案进行着色。如图 2示。 图 2案着色 目录 第 15 页 术文字设计 运动的代表人物之一凯勒先生所说：“字体应该是图形要素。字体图形就是形式与内容的高度统一。” 文字在平面广告构成要素中占主要地位，是视觉上仅次于图形的部分。在进行文字编排时：把广告中的文字面积化，就是把画面中的文字根据文字单元的数量和内容，进行面积的编排。通过文字的面积大小变化，使文字形成大小面积不相等的组合，使画面中的文字部分出现弹性的点、线、面布局，从而为版面的编排创造紧凑、舒畅等不同效果，可以使读者阅读负担减轻，并增加阅读兴趣，也可以使广告版式的编排产生节奏、韵律和 视觉冲击力。 字编辑 的文字录入与编辑是非常丰富的，从直线排列到任意曲线排列，再到艺术变形等，基本能满足雕刻业的需要， 有对曲线上排列文字的精确编辑、对对文字串口中个别文字的处理、文字串的多行输入以及文字串的自动调整等功能，可以很方便地完成对文字的录入与编辑。单击系统状态工具条中的“ ”按钮，就可以启动文字编辑工具。“ ”按钮被按下为“ ”，鼠标指针 变为“ ”形状，操作界面右侧弹出导航工具栏，工具栏中提供了所有的文字编辑工具选项。 文字转为图 形： 将文字对象转换为图形集合对象。主要用于对文字的轮廓进行节点编辑、图形编辑或优化排样等操作。 实现方法： 1） 选择文字对象； 2) 点击菜单项； 3) 在对话框中定义文字转换方式。 操作步骤： （ 1） 选择文字对象：拾取要进行转换的文字对象。 （ 2） 点击菜单项：点击“变换（ R）” “文字转为图形（ X）”菜单项。 （ 3） 在对话框中定义文字转换方式：在弹出的对话框中定义文字转换为图形集合的方式，点击“确定”按钮。 在 统中，只有在文字编辑工具下，才可以完成对文字的各种排列与编辑。 统能够全面支持符合 列标准的 体，因此安装在 作系统“控制版面”中“字体”文件夹中 体， 第 16 页 系统都可以直接使用。除此之外， 自带的“精雕细圆单线”、“精雕仿宋单线”、“精雕数字单线”三款单线字体供用户使用。在 统中，文本排版主要有以下几种类型：多行排文本，圆弧排文本，椭圆排文 本和任意曲线排文本。其中圆弧排文本、椭圆排文本和任意曲线排文本统称曲线排文本。在录入文字之前首先选择“输入法”，点击屏幕右下角输入法按钮，就可以弹出输入法导航菜单，菜单中提供了当前计算机所有的输入法，需要录入英文，就使用“英文”输入法，把鼠标移到这个位置点击一下就可以进入这个输入法了，使用键盘录入英文，还可以录入数字。需要录入中文，可供选择的输入法比较多，选择一种你比较熟练的输入法，把鼠标移到这个位置点击一下进入这个输入法，使用键盘录入中文汉字。 文字的基本编辑主要包括以下内容：文字的选择，文字的添加与删除 ，文字的剪切、复制与黏贴，文字的字体编辑，文字的尺寸调整，文字基线对齐。字体类型很多，可达成百上千种，除了 供的常用字体外，许多公司都有自己的字库，为有效管理各种类型字体， 供了常用字体管理器，将用户从茫茫字库解放出来。字体管理器的作用是向 “字体设置” 对话框中添加或者删除常用字体。如图 2 图 2“ 样选用的字体是 果如图 2 目录 第 17 页 图 2字的区域浮雕 根据文字的曲面边界曲线和其截面特征构造艺术浮雕曲面。区域浮雕能够根据边界曲线生成各种高度和截面形状的网格曲面。 区域浮雕的实现： 2） 选择边界曲线，即用鼠标点选或框选文字对象：辩解曲线必须是封闭的文字或图形轮廓，边界曲线不能自交、不能重叠，以形成严格的区域。 3） 点击菜单命令“区域浮雕”：鼠标点选。 4） 设定浮雕曲面参数：浮雕参数包括截面形状设为椭圆截面 、基准高度设为 0、侧面角度设为 45，如图 2 图 2造文字的浮雕曲面 5） 生成浮雕曲面：设定完相关参数后，点击“确定”按钮。效果如图 2 目录 第 18 页 图 2雕处理效果图 目录 第 19 页 第三章 零件结构工艺性分析 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性，它是评价零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一。零件的切削加工的结构工艺性涉及到零件加工时的装夹、对刀、测量和切削率等。零件的结构工艺性差会造成加工困难，耗费工时，甚至无法加工。因此一定要进行零件的结构工艺性分析。 计电器盒的零件图 零件图是 用 来 表示零件结构、大小 与技术要求的图样。它是制造零件和检验零件的依据，是指导生产机器零件的重要技术文件之一 。零件图上的信息不仅有零件的材料、内外结构的形状和大小，而且还有对零件的加工、检验、测量提出的要求。 通过对零件的实体测绘，记录零件的尺寸大小，现将电器盒的三视图列如下。 下面是电器盒底座的三视图，如图 3示。此零件的材料是铝合金，其技术要求：外表面粗糙度 表面粗糙度 面要进行导电氧化处理。此零件铣削时需要换多种不同直径的铣刀。 图 3器盒底座三视图 目录 第 20 页 下面是电器盒顶盖的三视图，如图 3示。此零件的材料也是铝合金，其技术要求也是：外表面粗糙度为 表面粗糙度为 面要进行导电氧化处理，此零件比较规则，加工比较简单，只是里
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