项目五 三维曲面设计课件

项目五 三维曲面设计三维线框绘图5.1创建曲面特征5.2编辑曲面5.3综合应用──设计外壳5.4一、三维线架的创建创建三维线架使用的工具与创建二维平面图形基本相同，也主要是绘制由点和线组成的图形，但二维平面图形全部位于一个平面内，而创建三维线架时，要根据设计要求设置构图平面，然后创建出具有空间结构的线框图。二、基本构图平面的确定构图平面指当前绘图操作所在的二维平面，是创建平面图形的平台。只有准确定义了构图平面，后面的设计工作才有实际意义。5.1.1重点知识讲解5.1 三维线架构绘图三、视角的确定在三维造型过程中，经常需要变换视图的显示方位、大小等，以便观察模型的某些局部细小特征。(1)视窗设置。在三维造型过程中有时需要同时显示出模型的多个视图，则执行【视图】/【多重视图】命令。(2)标准视图。在三维设计时，为了观察和修改方便，经常旋转变换视图到特定显示方位。(3)视图定位。系统还提供视图定位功能，执行【视图】/【定方位】命令。(4)动态旋转。系统提供了5种可以进行动态旋转的方法。(5)法线面视角。在【定方位】子菜单中选择【法线面视角】命令，然后选取用于定位视角的法线，沿着该法线定位视角。(6)选择视角。在【定方位】子菜单中选择【指定视角】命令，或者单击【视角操作】工具栏中的按钮，系统打开【视角选择】对话框，选择需要的视角方向即可。(7)前一视角。在【定方位】子菜单中选择【前一视角】命令，或者单击【视角操作】工具栏中的按钮，即可快速返回上一个视角方位。(8)由图素定义视角。系统还提供由图形指定显示方位的功能，这时可以指定图形中的一个平面、两条直线或者3个点来定位视角。(9)角反向。另外，系统还提供视角反向的功能，可以快速将一个视角反转。手机底座的设计既要外形美观，又要方便使用，故对曲面设计要求较为严格，需要通过三维线架结构搭建骨架，然后通过曲面合成及修剪，达到美观使用的效果。5.1.2实战演练──设计手机座1.设置绘图环境。2.创建线框1。5.创建线框2。4.创建线框3。5.创建线框4。6.绘制曲线1。7.绘制曲线2。8.绘制曲线3。9.三维曲面环境设置。10.创建举升曲面。11.绘制扫描曲面。12.更改法线方向。15.曲面倒圆角。14.创建牵引曲面1。15.创建牵引曲面2。16.更改法线方向。17.曲面倒圆角。18.更改法线方向。19.曲面倒圆角。20.由曲面创建实体。在MastercamX7中，系统提供了图所示的直纹/举升曲面、转曲面、扫描曲面、网状曲面、围篱曲面、牵引曲面、挤出曲面、创建基本曲面以及由实体生成曲面等常用的曲面创建方法。5.2 创建曲面特征5.2.1重点知识讲解一、创建基本曲面基本曲面是指直接通过定义参数即可完成一个封闭的曲面体，是曲面设计中的常用命令，其操作简单易懂二、直纹/举升曲面直纹/举升曲面是将两个或两个以上的截面外形或轮廓以直线熔接方式生成直纹曲面，如果以参数方式熔接则可以生成平滑的举升曲面。三、扫描曲面扫描曲面就是将一定形状的截面图形沿着一定形状的轨迹线扫过生成的曲面。四、旋转曲面转曲面是将串连选择的线架构外形绕一直线旋转而产生的曲面。五、牵引曲面牵引曲面是将已经绘制的截面沿某一个方向牵引而挤出曲面，相当于对线条进行拉伸进而生成曲面。六、网状曲面网状曲面是由一系列横向、纵向组成的网格状线架构成的曲面。花瓶主要是家庭、办公场所的装饰品，其外观的精致与否，直接影响花瓶的实用效果，而曲面设置则是创建华丽曲面的最佳设计工具，5.2.2实战演练——设计花瓶1.设置绘图环境。2.绘制旋转截面及旋转轴。5.创建旋转曲面特征。4.创建曲面圆环体特征。5.创建曲面修剪特征。6.创建曲面镜像特征。铣刀是机械加工中经常用到的加工工具，也是三维机械设计中经常用到的模型。5.2.3综合训练——设计铣刀1.绘图环境设置。2.绘制铣刀轮廓截面。5.编辑图形。4.平移图形。5.旋转图形。6.创建举升曲面特征。7.创建平面修剪特征。8.创建圆柱体曲面特征。一、曲面修剪执行【绘图】/【曲面】/【曲面修剪】命令，即可进入曲面修剪环境，系统提供了3种修整方式。•【修整至曲面】：将曲面修剪到一个参照曲面。•【修整至曲线】：将曲面修剪到一条参照曲线。•【修整至平面】：将曲面修剪到一个参照平面。5.5.1重点知识讲解5.3 编辑曲面二、曲面倒圆角执行【绘图】/【曲面】/【曲面倒圆角】命令，即可进入倒圆角环境，系统提供了如图所示的3种倒圆角工具。•【曲面与平面】：在曲面与平面之间创建圆角。•【曲面与曲面】：在曲面与曲面之间创建圆角。•【曲线与曲面】：在曲线与曲面之间创建圆角。(1)平面与曲面倒圆角。在曲面造型中，常常需要曲面相对于平面进行倒圆角处理，以达到光滑过渡。(2)曲面与曲面倒圆角。执行【绘图】/【曲面】/【倒圆角】/【曲面与曲面】命令，或在工具栏中单击按钮右侧的按钮，在下拉菜单中选取【曲面与曲面倒圆角】选项。(3)曲线与曲面倒圆角。曲线与曲面倒圆角是以预先设计好的曲线为倒圆角边界，将曲面沿着曲线的轨迹进行倒圆角处理，在曲面设计中应用极少。三、曲面修复只有曲面的修整功能，还不能满足创建曲面特征的要求，有时还需要对曲面进行修复操作，系统提供了3种恢复修剪的工具。•【恢复到边界】：恢复曲面到修剪前的形状，仍然为一个完整的曲面。•【恢复修剪】：生成一个新的曲面，一般比原曲面大，可以选择保留或删除原始曲面。•【填补内孔】：用于填充曲面或者实体中的破孔，但填补的曲面与原曲面为两个独立曲面。四、曲面分割曲面分割用于将曲面从纵向或者横向进行分割。五、曲面补正【曲面补正】命令用于将曲面沿其法线方向偏移指定的距离六、曲面熔接前面讲解了MastercamX7提供的曲面修补功能，在实际应用中的曲面可能更加复杂，单一的修补功能无法完成，需要将多个曲面合并为一个单一的曲面。这就要用到曲面熔接，这在很多曲面操作中是必要的，因为很多操作都必须保证曲面的单一性。七、曲面延伸【曲面延伸】命令用于将曲面沿着其边界延伸指定的距离或延伸至指定的平面。叶轮是水轮机、涡轮机以及船舶机械中常见的零部件，也是进行相关机械设计中经常用到的模型，通过创建如图所示的模型，可以让用户领会到用简单工具创建复杂模型的方法。5.5.2实战演练——设计叶轮绘图环境设置。绘制叶轮轮廓截面。绘制扫描中心线。修改系统环境。创建旋转曲面特征。创建扫描曲面特征。修改系统环境。绘制叶轮扇叶轮廓。创建栅状曲面特征。创建旋转特征。创建平面修剪特征。市场上肥皂盒的外观多种多样，在保证使用效果的前提下，将设计效果设计的更加美观和人性化，是诸多塑料模具制造厂商的追求目标。本例将综合使用创建曲面和编辑曲面的基本工具，创建如图所示肥皂盒的模型，5.5.3综合训练——设计肥皂盒1.绘制扫描轨迹。2.绘制扫描截面。5.创建扫描曲面特征。4.创建平面修剪特征。5.创建曲面修剪特征。6.绘制旋转截面。7.创建旋转曲面特征。8.创建镜像特征。9.绘制孔截面。10.创建修整曲面特征。11.隐藏图层1，并进行图形渲染。5.4 综合应用──设计外壳吹风机外壳是典型的曲面零件，主要是通过创建外壳模型而设计出相应的模具，通过MastercamX7设计吹风机模具加工方法和编制加工程序，是