坐标系构造工具的分析介绍

UG NX 8.5为用户提供了可以编辑的工作坐标系（WCS），除此之外，用户还可以创建工作坐标系。UG NX 8.5拥有强大的坐标系构造功能，基本可以满足用户在各种情况下的要求。

1.坐标系基本概念

建模和加工都离不开坐标系，坐标系主要用来确定特征或对象的方位。UG NX 8.5系统中用到的坐标系主要有两种形式，分别为ACS（绝对坐标）和WCS（工作坐标），它们都遵循右手螺旋法则。ACS是模型空间坐标系，其原点和方位固定不变，而WCS是用户当前使用的坐标系，其原点和方位可以随时改变。在一个部件文件中，可以有多个坐标系，但只能有一个工作坐标系，可以将当前的工作坐标系保存，使其成为已存坐标系，一个部件中可以有多个已存坐标系。

选择菜单命令“格式”→“WCS”，弹出如图1-23所示的下拉菜单；或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的有关按钮，如图1-24所示。

图1-23 “WCS”菜单

图1-24 “实用工具”工具条

2.工作坐标系的创建

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“定向”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“WCS定向”按钮，系统弹出如图1-25所示的“CSYS”对话框。用户利用坐标系构造器可以构造一个新的坐标系。

（1）：动态

用于对现有的坐标系进行任意移动和旋转，选择该类型坐标系将处于激活状态，此时推动方块形手柄可任意移动，拖动极轴圆锥手柄可沿轴移动，拖动球形手柄可旋转坐标系。

（2）：自动判断

根据选择的几何对象不同，自动推测一种方法定义一个坐标系，当满足坐标系构造器的唯一性要求时系统将自动产生一个新的坐标系。

图1-25 “CSYS”对话框

（3）：原点，X-点，Y-点

依次指定3个点。第1个点作为坐标系的原点，从第1点到第2点的矢量作为坐标系的X轴，第1点到第3点的矢量作为坐标系的Y轴。

（4）：X轴，Y轴

依次指定两条相交的直线或实体边缘线。把两条线的交点作为坐标系的原点，第1条直线作为X轴，第2条直线作为Y轴。

（5）：X轴，Y轴，原点

依次指定第1条直线和第2条直线。把构造的点作为坐标系的原点，通过原点与第1条直线平行的矢量作为坐标系的X轴，通过原点与X轴垂直并且与指定的两条直线确定的平面相平行的直线作为Y轴。

其中，（Z轴，X轴，原点）和（Z轴，Y轴，原点）的使用方法与（X轴，Y轴，原点）完全相同。

（6）：Z轴，X-点

依次指定一条直线和一个点。把指定的直线作为Z轴，通过指定点与指定直线相垂直的直线作为坐标系的X轴，两轴交点作为坐标系的原点。

（7）：对象的CSYS

指定一个平面图形对象（如圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、二次曲线、平面或平面工程图）。把该对象所在的平面作为新坐标系的XC-YC平面，该对象的关键特征点（如圆、椭圆的中心，二次曲线的顶点或平面的起始点等）作为坐标系的原点。

（8）：点，垂直于曲线

首先指定一条曲线，然后指定一个点。通过指定点与指定直线垂直的假想线为新坐标系的Y轴，垂足为坐标系的原点。曲线在该垂足处的切线为新坐标系的Z轴，X轴根据右手螺旋法则确定。

（9）：平面和矢量(www.xing528.com)

首先指定一个平面，然后指定一个矢量。把指定矢量与指定平面的交点作为新坐标系的原点，指定平面的法向量作为新坐标系的X轴，指定矢量在指定平面上的投影作为新坐标系的Y轴。

（10）：三平面

依次选择3个平面，把3个平面的交点作为新坐标系的原点。第一个平面的法向量作为新坐标系的X轴，第1个平面与第2个平面的交线作为新坐标系的Z轴。

（11）：绝对CSYS

构造一个与绝对坐标系重合的新坐标系。

（12）：当前视图的CSYS

以当前视图中心为新坐标系的原点。图形窗口水平向右方向为新坐标系的X轴，图形窗口竖直向上方向为新坐标系的Y轴。

（13）：偏置CSYS

首先指定一个已经存在的坐标系，然后在文本框中输入三坐标方向偏置（X-增量、Y-增量和Z-增量），以此确定新坐标系的原点。

（14）：平面，X轴，点

首先指定一个平面为Z轴的垂直平面，然后指定一个矢量为X轴的方向，再指定一点作为坐标系的原点。

3.坐标系的变换

其中涉及变换的命令如下。

（1）改变工作坐标系原点

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“原点”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“WCS原点”按钮，系统弹出“点”对话框，提示用户构造一个点。指定一点后，当前工作坐标系的原点就移到指定点的位置。

（2）旋转工作坐标系

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“旋转”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“旋转WCS”按钮，系统弹出如图1-26所示的“旋转WCS绕…”对话框。在其中选择任意一个旋转轴，在“角度”文本框中输入旋转角度值。单击“确定”按钮，即可实现旋转工作坐标系。旋转轴是3个坐标系轴的正、负方向，旋转方向由正向右手法则确定。

图1-26 “旋转WCS绕…”对话框

（3）更改XC方向

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“更改XC方向”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“更改WCSXC方向”按钮，系统弹出“点”对话框。指定一点（不得为ZC轴上的点），则原点与指定点在XC-YC平面的投影点的连线为新的XC轴。

（4）更改YC方向

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“更改YC方向”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“更改WCSYC方向”按钮，系统弹出“点”对话框。指定一点（不得为ZC轴上的点），则原点与指定点在XC-YC平面的投射点的连线为新的XC轴。

4.坐标系的保存、显示与隐藏

（1）显示/隐藏

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“显示”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“显示WCS”按钮，控制图形窗口中工作坐标系的显示与隐藏属性。这是一个切换开关，默认情况下为显示，左边图标凹陷。

（2）保存

选择菜单命令“格式”→“WCS”→“保存”，或单击“实用工具”工具条中的“WCS”下拉菜单中的“保存WCS”按钮，保存当前坐标系，以后可以引用。