三维线架模型是以物体的边界来定义物体的,其体现的是物体的轮廓特征或物体的横断面特征。它是物体的抽象表示,它的构建是Mastercam进行曲面和实体造型的基础,没有一个事先构建好的三维线架模型就不能很好地进行三维曲面和三维实体的构建。
在三维线架模型的构建中要灵活地运用构图面、构图深度和屏幕视角的设置,而且还要在三维空间中比较好地应用图形的转换。
1.直纹曲面三维线架模型的构建
例4-1 绘制如图4-8所示的线架模型。
图4-8 直纹曲面线架
操作步骤:
(1)选择“文件(File)”→“新建(New)”命令,新建一个文档。
(2)单击“屏幕视角”工具栏中的“前视图(Front View)”按钮,将视图模式设置为前视图模式,此时构图面也自动设定为前视图。
(3)单击“草图模式”工具栏中的“极坐标画弧”按钮,用捕捉原点的方式,选取原点为圆心(注:Z=0),指定半径为“20”,起始角度为“0°”,终止角度为“180°”,如图4-9所示。
图4-9 极坐标画弧设置参数
(4)单击子菜单中的“2D/3D”按钮,设置为2D,在“构图深度Z”输入框中,输入“-40”,如图4-10所示。
图4-10 构图深度设置
(5)选择“草图模式”工具栏中的“矩形形状设置(Create Rectangular Shapes)”按钮,设定宽度为“60”,高度为“30”,并使矩形的下边中点与圆弧的圆心点重合,如图4-11所示。
图4-11 矩形形状设置
(6)删除矩形的下边,单击“草图模式”工具栏中的“倒圆角(Fillet Entities)”按钮,将圆角半径设定为“10”,依次选择矩形的3条边,如图4-12所示。
图4-12 三维线架
(7)在构图深度Z输入框中,输入“-100”。
(8)绘制半圆,参数设置同步骤(3)。
(9)选择“修建/打断”工具栏中的“打成多段(Break Many Pieces)”按钮,在“段数”框中输入“3”,单击“直线/圆弧”按钮,如图4-13所示,选择圆弧。
图4-13 打成多段参数设置
(10)单击“草图模式”工具栏中的“两点画线(Create Line Endpoint)”按钮,依次选择圆弧的4个端点,绘制3条线段,删除圆弧段。
(11)单击草图模式工具栏中的“倒圆角(Fillet Entities)”按钮,将圆角半径设定为“10”,依次选择3条直线,在等角视图中如图4-8所示。
(12)单击“保存”按钮,保存文件名为直纹曲面线架。
2.网格曲面三维线架模型的构建
例4-2 绘制如图4-14所示的线架模型。
图4-14 网格曲面的三维线架
操作步骤:
(1)选择“文件(File)”→“新建(New)”命令,新建一个文档。
(2)单击“屏幕视角”工具栏中的“等角视图”按钮,将视图模式设置为等角视图模式,此时构图面自动设定为俯视图。
(3)单击“草图模式”工具栏中的“矩形(Create Rectangle)”按钮,设定宽度为“75”,高度为“50”,并使矩形的中点与坐标原点重合,如图4-15所示。
图4-15 矩形设置框
(4)单击“转换”工具栏中的“平移(Xform Translate)”按钮,选择矩形的4条边,单击“确定”按钮。在弹出的“平移选项”对话框中选中“连接”单选按钮,输入平移的距离为“20”,单击“确定”按钮,生成如图4-16所示的图形。
(5)单击“平面”工具栏中的“前视图(Set Plances to FRONT)”按钮,将构图面设置为前视图构图面。单击“构图深度Z”按钮,光标捕捉到如图4-16所示的P1点,将构图深度设置在该点位置。
(6)单击“草图模式”工具栏中的“两点画弧(Create Arc EndPoints)”按钮,选取P1、P4两点,指定半径为“50”,选择由上往下第3个圆弧,生成如图4-17所示的圆弧C1。
(7)单击“构图深度Z”按钮,光标捕捉到如图4-16所示的P2点,将构图深度设置在该点位置。
(8)单击“草图模式”工具栏中的“两点画弧(Create Arc EndPoints)”按钮,选取P2、P3两点,指定半径为“30”,选择由上往下第2个圆弧,生成如图4-18所示的圆弧C2。
图4-16 绘制出的矩形框
图4-17 绘制出C1圆弧
(9)单击“平面”工具栏中的“右视图(Set Plances to RIGHT)”按钮,将构图面设置为右视图构图面。单击“构图深度Z”按钮,光标捕捉到P1点,将构图深度设置在该点位置。
(10)单击“草图模式”工具栏中的“两点画弧(Create Arc EndPoints)”按钮,选取P1和P1、P2连线的中点,指定半径为“25”,选择由上往下第2个圆弧,生成如图4-19所示的圆弧C3。
图4-18 绘制出C2圆弧
图4-19 绘制出C3圆弧
(11)单击“草图模式”工具栏中的“两点画弧(Create Arc EndPoints)”按钮,选取P2和P1、P2连线的中点,指定半径为“30”,选择由上往下第2个圆弧,生成如图4-20所示的圆弧C4。
(12)单击“草图模式”工具栏中的“倒圆角(Fillet Entities)”按钮,将圆角半径设定为“15”,依次选择C3和C4两个圆弧,生成如图4-21所示圆弧C5。
图4-20 绘制出C4圆弧
图4-21 绘制倒圆角
(13)单击“构图深度Z”按钮,光标捕捉到P4点,将构图深度设置在该点位置。(www.xing528.com)
(14)单击“草图模式”工具栏中的“平行线(Create Line Perpendicular)”按钮,输入平移距离“20”,选择直线L1往右平移,L2往左平移,输入平移距离“10”,选择L2往下平移,结果如图4-22所示。
(15)单击“修剪/打断”工具栏中的“在交点处(Break at Intersection)”按钮,选择L2和新生成的3条直线,单击“确定”按钮,将直线打断生成如图4-23所示的5段直线。
图4-22 平移后的直线
图4-23 倒圆角后的图形
(16)单击“草图模式”工具栏中的“倒圆角(Fillet Entities)”按钮,将圆角半径设定为“3.75”,依次选择L1和L2,L2和L3,L3和L4,L4和L5,单击“确定”按钮,生成如图4-22所示的圆弧。
(17)删除多余的直线,结果如图4-23所示。
(18)单击“保存”按钮,保存文件,名为“网格曲面线架”。
3.三维线架模型的空间转换
在二维图形的绘制过程中,用户可以方便地使用转换功能来对图形进行镜像、平移、旋转等操作。其实在三维线架的构建以及后面介绍的曲面构建、实体造型中,一样可以通过转换命令来进行类似的操作,提高造型的效率。
三维空间转换与二维平面转换的操作方法基本相同,只是要注意三维空间中的构图平面对操作结果的影响。下面通过实例来进行说明。
1)平移操作
(1)打开绘制好的网格曲面线架文件,设置当前视角为等角视图,构图面为俯视图构图面。
(2)单击“转换”工具栏中的“平移(Xform Translate)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,输入X距离为“50”,结果如图4-24所示。
(3)设置当前视角为等角视图,构图面为右视图构图面。
(4)单击“转换”工具栏中的“平移(Xform Translate)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,输入X距离为“50”,结果如图4-25所示。
图4-24 俯视图中的平移
图4-25 右视图中的平移
2)旋转操作
(1)打开绘制好的网格曲面线架文件,设置当前视角为等角视图,构图面为俯视图构图面。
(2)单击“转换”工具栏中的“旋转(Xform Rotate)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,选择P1作为旋转基准点,旋转角度为“90°”,结果如图4-26所示。
(3)设置当前视角为等角视图,构图面为前视图构图面。
(4)单击“转换”工具栏中的“旋转(Xform Rotate)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,选择P1作为旋转基准点,旋转角度为“90°”,结果如图4-27所示。
图4-26 俯视图中的旋转
图4-27 前视图中的旋转
(5)设置当前视角为等角视图,构图面为右视图构图面。
(6)单击“转换”工具栏中的“旋转(Xform Rotate)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,选择P1作为旋转基准点,旋转角度为“90°”,结果如图4-28所示。
图4-28 右视图中的旋转
3)镜像操作
(1)打开绘制好的网格曲面线架文件,设置当前视角为等角视图,构图面为俯视图构图面。
(2)单击“转换”工具栏中的“镜像(Xform Mirror)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,选择L1作为镜像轴,结果如图4-29所示。(3)设置当前视角为等角视图,构图面为前视图构图面。
(4)单击“转换”工具栏中的“镜像(Xform Mirror)”按钮,选择所有的线框,单击“确定”按钮,选择L1作为镜像轴,结果如图4-30所示。
图4-29 俯视图中的镜像
图4-30 前视图中的镜像
4)缩放操作
(1)打开绘制好的网格曲面线架文件,设置当前视角为等角视图,构图面为俯视图构图面。
(2)选择所有的线框,单击“转换”工具栏中的“缩放(Xform Scale)”按钮,输入比例因子为“1.5”,单击“确定”按钮,结果如图4-31所示。
5)阵列操作
(1)打开绘制好的网格曲面线架文件,设置当前视角为等角视图,构图面为俯视图构图面。
(2)选择所有的线框,单击“转换”工具栏中的“阵列(Xform Rectangular Array)”按钮,输入方向1:次数为“2”、距离为“50”、角度为“0”;方向“2”:次数为“2”、距离为“75”、角度为“90”。单击“确定”按钮,结果如图4-32所示。
图4-31 空间缩放
图4-32 俯视图中的阵列
(3)设置当前视角为等角视图,构图面为前视图构图面。
(4)选择所有的线框,单击“转换”工具栏中的“阵列(Xform Rectangular Array)”按钮,输入方向1:次数为“2”、距离为“50”、角度为“0”;方向2:次数为“2”、距离为“75”、角度为“90”。单击“确定”按钮,结果如图4-33所示。
(5)设置当前视角为等角视图,构图面为右视图构图面。
(6)选择所有的线框,单击“转换”工具栏中的“阵列(Xform Rectangular Array)”按钮,输入方向1:次数为“2”、距离为“50”、角度为“0”;方向2:次数为“2”、距离为“75”、角度为“90”。单击“确定”按钮,结果如图4-34所示。
图4-33 前视图中的阵列
图4-34 右视图中的阵列
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