Mastercam9.1第15章煙灰缸的設(shè)計(jì)

1、第第15章章 煙灰缸的設(shè)計(jì)煙灰缸的設(shè)計(jì) 教學(xué)目的:掌握工作坐標(biāo)系WCS的設(shè)置，實(shí)體的擠出、倒圓角建模方法。重點(diǎn)：掌握工作坐標(biāo)系WCS的設(shè)置,旋轉(zhuǎn)切割、擠出切割建模方法。難點(diǎn)：工作坐標(biāo)系WCS的設(shè)置. 教學(xué)內(nèi)容 15.1 煙灰缸的三維立體零件圖煙灰缸的三維立體零件圖 設(shè)計(jì)煙灰缸零件圖，如圖15-1所示，材料為鋁型材，粗糙度要求Ra3.2。 圖15-1 煙灰缸15.2 繪圖思路繪圖思路繪制矩形與圓設(shè)置工作坐標(biāo)繪制旋轉(zhuǎn)截面繪制煙槽截面擠出矩形實(shí)體擠出切割圓形內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)切割實(shí)體擠出切割煙槽倒圓角平移實(shí)體最高點(diǎn)到原點(diǎn)三視圖 繪圖思路如下圖所示。 15-2 畫圖思路15.3 畫線框模型畫線框模型 15.3.

2、1. 繪制俯視圖線框架圖繪制俯視圖線框架圖 1. 畫四邊形外形畫四邊形外形 （1）設(shè)定構(gòu)圖平面為T，構(gòu)圖深度為Z：0，當(dāng)前圖層為1，命名為“俯俯視圖線框架視圖線框架”。（2）畫一個(gè)9696的四邊形。單擊 繪圖繪圖 矩形矩形 一點(diǎn)一點(diǎn) 命令，在對話框中輸入寬度96，高度96，點(diǎn)選確定后，捕捉原點(diǎn)為中心點(diǎn)，畫好9696的四邊形，如圖15-3所示。 2. 畫圓內(nèi)腔畫圓內(nèi)腔 單擊 繪圖繪圖 圓弧圓弧 點(diǎn)直徑圓點(diǎn)直徑圓 命令，在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示：，輸入： 75 ，回車確認(rèn)，捕捉原點(diǎn)為中心點(diǎn)，畫好 75的圓，如圖15-3所示。 圖15-39696的四邊形 75的圓工作坐標(biāo)系WCS就是構(gòu)圖平面的XY坐標(biāo)軸

3、，加上垂直于構(gòu)圖面的Z軸構(gòu)成的一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。系統(tǒng)默認(rèn)的工作坐標(biāo)系是以俯視圖（T）為構(gòu)圖平面而建立的，視角號碼為1，表示為“WCS：T”，其中的“T”是俯視圖（TOP）的第一個(gè)英文字母。用戶可以選擇任何一個(gè)構(gòu)圖平面來定義WCS，定義了新的WCS后，其圖形視角、構(gòu)圖平面的俯視圖（T）、前視圖（F）、側(cè)視圖（S）、等角視圖（I）或空間繪圖（3D）是以新的工作坐標(biāo)為基準(zhǔn)。繪圖時(shí)，可以利用工具欄中的圖形視角、構(gòu)圖平面的工具按扭： （I）、 （T）、 （F）、 （S）、 （D）、 （ T）、 （F）、 （S）、 （3D），來設(shè)定俯視圖（T）、前視圖（F）、側(cè)視圖（S）、等角視圖（I）或空間繪圖（3D），這

4、樣，可以方便地在新的工作坐標(biāo)系（WCS）中繪制圖形。15.3.2 設(shè)定新工作坐標(biāo)系WCS為了方便構(gòu)建頂面圓弧面的旋轉(zhuǎn)截面以及煙灰槽，我們將系統(tǒng)默認(rèn)的工作坐標(biāo)系的XY坐標(biāo)軸，繞Z軸旋轉(zhuǎn)45度，構(gòu)成新的工作坐標(biāo)系（9號系統(tǒng)視角），在新的工作坐標(biāo)系（WCS：9）下繪圖。系統(tǒng)默認(rèn)的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)圖平面（18），是以新的工作坐標(biāo)系WCS為基準(zhǔn)的8個(gè)新的構(gòu)圖平面。1. 設(shè)定新的構(gòu)圖平面采用旋轉(zhuǎn)定面的方法，設(shè)定新的構(gòu)圖平面（構(gòu)圖平面號碼為9），步驟如下： 設(shè)定圖形視角為 等角視圖（I）。 單擊 構(gòu)圖平面 旋轉(zhuǎn)定面 針對Z 命令，過程如圖15-4所示。 圖15-4 旋轉(zhuǎn)定面菜單 在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示：，輸入45

5、，回車。在圖中出現(xiàn)XY坐標(biāo)軸繞Z軸旋轉(zhuǎn)了45度，如圖15-5所示。 單擊 存檔 命令，則設(shè)定構(gòu)圖平面號碼為9 ，如圖15-6所示。X軸旋轉(zhuǎn)了45度原X軸 圖15-5 XY坐標(biāo)軸繞Z軸旋轉(zhuǎn)45度 圖15-6 輔助菜單構(gòu)圖平面號碼為92設(shè)定工作坐標(biāo)系為9號視角以新的構(gòu)圖平面（號碼為9）為基準(zhǔn)，建立新的工作坐標(biāo)系，方法如下所述。 單擊 命令，出現(xiàn)如圖 15-7所示的對話框。 在“系統(tǒng)視角的顯示”處，單擊選中 ，系統(tǒng)顯示出第9視角。 單擊第9行的WCS列下的空格，則出現(xiàn)字母“W”，該行改變?yōu)樗{(lán)顏色，表示工坐標(biāo)系統(tǒng)從原來默認(rèn)的系統(tǒng)視角1-TOP改為建立在系統(tǒng)視角9上，如圖15-8所示。單擊該處圖15-7

6、 “視角管理員“對話框圖15-8 “視角管理員“對話框工作坐標(biāo)系15.3.2 設(shè)定新工作坐標(biāo)系設(shè)定新工作坐標(biāo)系WCS 工作坐標(biāo)系WCS就是構(gòu)圖平面XY坐標(biāo)軸加垂直于構(gòu)圖面的Z軸構(gòu)成的一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)。用戶可以選擇任何一個(gè)構(gòu)圖平面來定義WCS，定義了新的WCS后，系統(tǒng)默認(rèn)的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)圖平面（18），是以新的工作坐標(biāo)系WCS為基準(zhǔn)的8個(gè)新的構(gòu)圖平面。系統(tǒng)默認(rèn)的工作坐標(biāo)系WCS是以俯視圖（T）為構(gòu)圖平面XY坐標(biāo)軸而建立的，視角號碼為1。為了方便構(gòu)建頂面圓弧R235以及煙灰槽，我們將系統(tǒng)默認(rèn)的工作坐標(biāo)系（T），繞Z軸旋轉(zhuǎn)45度，構(gòu)成新的工作坐標(biāo)系（9號系統(tǒng)視角）號系統(tǒng)視角），在新的工作坐標(biāo)系下繪圖。 1.

7、 設(shè)定新的構(gòu)圖平面（構(gòu)圖平面號碼為設(shè)定新的構(gòu)圖平面（構(gòu)圖平面號碼為9） （1）設(shè)定圖形視角為等角視圖（等角視圖（I）。（2）單擊 構(gòu)圖平面構(gòu)圖平面 旋轉(zhuǎn)定面旋轉(zhuǎn)定面 針對針對Z 命令，過程如圖15-4所示。（3）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示：，輸入45 ，回車確定。在圖中出現(xiàn)XY坐標(biāo)軸繞Z軸旋轉(zhuǎn)了45度，如圖15-5所示。（4）單擊 存檔存檔 命令，則設(shè)定構(gòu)圖平面號碼為9 ，如圖15-6所示。 圖15- 4 圖15-5 圖15-6原X軸X軸旋轉(zhuǎn)了45度2. 設(shè)定工作坐標(biāo)系為設(shè)定工作坐標(biāo)系為9號系統(tǒng)視角號系統(tǒng)視角 （1）單擊WCS： T 命令，出現(xiàn)如圖 15-7所示的對話框。（2）在“系統(tǒng)視角的顯示”處

8、，點(diǎn)選 ，系統(tǒng)顯示出第9視角。（3）點(diǎn)選第9行的WCS列下的空格，則出現(xiàn)字母“W”，該行改變?yōu)樗{(lán)顏色，表示工作坐標(biāo)系統(tǒng)從原來默認(rèn)的系統(tǒng)視角1-TOP改為建立在系統(tǒng)視角9上，如圖15-8所示 圖15-7圖15-8點(diǎn)擊該處 單擊 確定確定 按鈕，將工作坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)為9號系統(tǒng)視角，如圖15-9所示。表示9號構(gòu)圖面的XY坐標(biāo)軸加上垂直于構(gòu)圖面的Z軸構(gòu)成了新的工作坐標(biāo)系統(tǒng)。 單擊工具按鈕 ，將圖形視角設(shè)為俯視圖（T），結(jié)果如圖15-10所示。新的工作坐標(biāo)系 WCS： 9的X軸正向水平向右，此時(shí)的圖形與原圖比，顯然是不一樣的，看起來旋轉(zhuǎn)了45。 單擊工具按鈕 ，將圖形視角設(shè)為 前視圖（F），結(jié)果如圖15-1

9、1所示。圖15-10中的頂點(diǎn)1、頂點(diǎn)2的位置如圖15-11的所示。 注意設(shè)定新的工作坐標(biāo)后，單擊視角平面與構(gòu)圖平面的工具按鈕，都是以新的工作坐標(biāo)為基準(zhǔn)來設(shè)置視角平面與構(gòu)圖平面，這樣一來，我們可以很方便利用8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)圖平面按鈕來繪圖。頂點(diǎn)1頂點(diǎn)2俯視圖（T）頂點(diǎn)1頂點(diǎn)275的圓圖15-9 輔助菜單 圖15-10 俯視圖 圖15-11 前視圖15.3.3 畫頂面圓弧截面畫頂面圓弧截面在前視圖中畫一R235的圓弧。圓心在（0，225），可采用 極坐標(biāo)極坐標(biāo) 方式畫圓，方法如下：（1）點(diǎn)選工具按鈕 ，設(shè)定構(gòu)圖平面為前視圖（前視圖（F），構(gòu)圖深度為Z：0，當(dāng)前圖層為2，命名為“旋轉(zhuǎn)截面旋轉(zhuǎn)截面”。（2）

10、單擊 繪圖繪圖 圓弧圓弧 極坐標(biāo)極坐標(biāo) 任意角度任意角度 命令。在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示：（3） ，輸入 0，225 ，回車確認(rèn)。（4） ，輸入235 ，回車。（5） ，點(diǎn)取某一位置起始點(diǎn)。（6） ，點(diǎn)取某一位置終止點(diǎn)。（7）繪制好R235的圓弧，如圖15-12所示?？梢钥吹?，圓弧剛好通過9696的四邊形的頂點(diǎn)。 通過頂點(diǎn)1的位置繪制垂直線1，在X坐標(biāo)為0的位置繪制垂直線2，通過垂直線1與圓弧的交點(diǎn)繪制水平線3。 圖15-12終止點(diǎn)起始點(diǎn)水平線3垂直線1垂直線2交點(diǎn)15.3.3 畫頂面圓弧截面畫頂面圓弧截面（9）修剪成如圖15-13所示的旋轉(zhuǎn)截面圖形，實(shí)體截面要求封閉。 （10）點(diǎn)選工具按鈕 ，將

11、圖形視角設(shè)為等角視角（等角視角（I），結(jié)果如圖15-14所示。圖15-13 圖15-14旋轉(zhuǎn)截面旋轉(zhuǎn)截面15.3.4 畫煙槽畫煙槽為保持畫面的整潔，方便畫圖，現(xiàn)將原有圖素隱藏，按“Alt+F7”鍵，或單擊 屏幕屏幕 隱藏隱藏圖素圖素 命令。窗選所有圖素，則所有圖素都消失了。畫一煙槽，底部圓直徑為 7，圓心為（0,-8.5,0），兩邊的夾角為8.6度， 繪圖過程如下： （1） 設(shè)構(gòu)圖平面為前視圖（前視圖（F），工作深度為Z：0，當(dāng)前圖層為3，命名為“煙槽截面煙槽截面”。（2） 單擊 繪圖繪圖 圓弧圓弧 點(diǎn)直徑圓點(diǎn)直徑圓 命令，在信息提示區(qū)輸入圓的直徑 7 ，回車確認(rèn)，輸入0,-8.5 為圓心點(diǎn)。

12、畫好直徑為 7的圓C1，如圖15-15所示。（3）單擊 主菜單主菜單 繪圖繪圖 直線直線 水平線水平線 命令，通過原點(diǎn)，畫好直線L1。如圖15-15所示。（4）單擊 繪圖繪圖 直線直線 切線切線 角度角度 命令。（5）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示： ，點(diǎn)選圓弧C1。（6）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示： ，輸入90-8.6/2，回車。（7）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示： ，輸入12，回車，出現(xiàn)有兩條直線。（8）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示：選擇上面的一條直線，畫好直線L2。 （9）同樣辦法畫好L3。輸入角度改為90+8.6/2。（10）修剪多余的部分。結(jié)果如圖15-16所示。 圖15-15 圖15-16 L1L2L3C1R7

13、15.3.4 畫煙槽畫煙槽點(diǎn)選工具按鈕 ，將圖形視角設(shè)為等角視圖（等角視圖（I）。）。圖15- 17 圖15-18（11）將已畫好的煙槽復(fù)制旋轉(zhuǎn)90度，畫好另一方向的煙槽。單擊 主菜單主菜單 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 串聯(lián)串聯(lián) 命令，過程如圖15-17所示。點(diǎn)選已畫好的煙槽，單擊 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行 命令，在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示： 。點(diǎn)選 原點(diǎn)原點(diǎn) 為基準(zhǔn)點(diǎn)，出現(xiàn)如圖15-18所示對話框。填選如圖所示。 圖15-20 圖15-21點(diǎn)選 確定確定 按鈕 ，得到如15-19 所示圖形。（12）顯示所有圖素按“Alt+F7”鍵，或單擊 屏幕屏幕 隱藏圖素隱藏圖素 回復(fù)隱藏回復(fù)隱藏 命令，窗選出現(xiàn)的所有需要恢

14、復(fù)的圖素，則畫面上所有需要恢復(fù)圖素都消失了，單擊 主菜單主菜單 或 返返回回，則所有圖素已顯示在畫面中。如圖15-20所示。 15.3.5. 設(shè)定工作坐標(biāo)系統(tǒng)為系統(tǒng)視角設(shè)定工作坐標(biāo)系統(tǒng)為系統(tǒng)視角1-TOP（1）單擊 WCS： 9 命令，出現(xiàn)如圖 15-7所示的對話框。（2）點(diǎn)選第一行的WCS列下的空格，則出現(xiàn)字母“W”，該行改變?yōu)樗{(lán)顏色，表示工作坐標(biāo)系統(tǒng)從原來的系統(tǒng)視角9改為建立在系統(tǒng)視角1-TOP平面上。（3） 點(diǎn)選 確定確定 按鈕，返回主菜單 ，工作坐標(biāo)改變?yōu)閃CS： T ， 點(diǎn)選工具按鈕 ，將圖形視角為等角視圖（等角視圖（I），如圖15-21所示，返回了原默認(rèn)的工作坐標(biāo)系。圖15-19工

15、 作 坐 標(biāo) 為 WCS： 9的等角視圖工作坐標(biāo)為 WCS： T的等角視圖 15.4 實(shí)體造型實(shí)體造型 圖15-22 圖15-23 設(shè)定圖層為4，命名為“實(shí)體實(shí)體”。 15.4.1 擠出基本實(shí)體擠出基本實(shí)體 （1）單擊 實(shí)體實(shí)體 擠出擠出 串聯(lián)串聯(lián) 命令，點(diǎn)選9696方形串聯(lián)，單擊 執(zhí)執(zhí)行行 命令。（2）若擠出方向向上，則單擊 全部向下全部向下 命令，保證向下擠出。（3）單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令，出現(xiàn)如圖15-22所示對話框。（4）輸入距離為35 ，單擊 確定確定 選項(xiàng)， 得到擠出實(shí)體，如圖15-23。9696方形串聯(lián)15.4.2 擠出切割實(shí)體內(nèi)孔擠出切割實(shí)體內(nèi)孔（1）單擊 實(shí)體實(shí)體 擠出擠出 串

16、聯(lián)串聯(lián) 命令，點(diǎn)選直徑為75的圓為串聯(lián)，單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令。（2）若擠出方向向上，則單擊 全部向下全部向下 命令，保證向下擠出。（3）單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令，出現(xiàn)如圖15-24所示對話框。（4）在實(shí)體的擠出操作選擇中，點(diǎn)選 ，輸入距離為28 ，單擊 確定確定 選項(xiàng)， 得到切割擠出實(shí)體如圖15-25所示。 圖15-24 圖15-25直徑為 75的圓弧串聯(lián)15.4.3 旋轉(zhuǎn)切割實(shí)體頂面旋轉(zhuǎn)切割實(shí)體頂面 頂面是一個(gè)圓球面，可由旋轉(zhuǎn)體切割而成。（1）單擊 實(shí)體實(shí)體 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 串聯(lián)串聯(lián) 命令，點(diǎn)選如圖15-25所示的旋轉(zhuǎn)截面為串聯(lián)，單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令。（2）在信息提示區(qū)出現(xiàn)提示： ，點(diǎn)選通過圓的直徑的

17、垂直線為旋轉(zhuǎn)軸。（3） 單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令，出現(xiàn)如圖15-26所示對話框。（4）在實(shí)體的操作選擇中，點(diǎn)選 ，輸入起始角度為 0 ，終止角度為360 ，單擊 確定確定 選項(xiàng)， 得到切割實(shí)體，如圖15-27所示。 圖15-26 圖15-27 旋轉(zhuǎn)切割實(shí)體頂面旋轉(zhuǎn)截面旋轉(zhuǎn)軸15.4.4 切割實(shí)體煙槽切割實(shí)體煙槽（1）單擊 實(shí)體實(shí)體 擠出擠出 串聯(lián)串聯(lián) 命令，點(diǎn)選某一煙槽為串聯(lián)，單擊 執(zhí)行執(zhí)行 執(zhí)行執(zhí)行 命令，出現(xiàn)如圖15-28所示對話框。（2）在實(shí)體的擠出操作選擇中 ，點(diǎn)選 選項(xiàng)。（3）在擠出之距離/方向選擇中，點(diǎn)選 ，選項(xiàng)。（4）點(diǎn)選 選項(xiàng)。（5）單擊 確定確定 選項(xiàng)，得到切割擠出實(shí)體。同樣方法

18、，可得到另一方向的煙槽，按 Alt+S 按鈕，實(shí)體著色，如圖15-29所示。 圖15-28 圖15-29 垂 直邊 界線切割實(shí)體煙槽15.4.5 倒圓角倒圓角（1）倒R12圓角。 單擊 實(shí)體實(shí)體 倒圓角倒圓角 命令，點(diǎn)選實(shí)體的四個(gè)角的垂直邊界線為實(shí)體邊界，單擊 執(zhí)行執(zhí)行 命令，出現(xiàn)如圖15-30所示的對話框，輸入半徑 12 ，點(diǎn)選 確定確定 按鈕，倒好R12的圓角，如圖15-31 所示。（2）倒R6圓角。 點(diǎn)選實(shí)體的底部圓周為要倒圓角的圖素，輸入半徑 6，倒好R6的圓角 ，如圖15-31所示。（3）倒R2圓角。 點(diǎn)選整個(gè)實(shí)體為要倒圓角的圖素，輸入半徑2，倒好R2的圓角，如圖15-31所示。 圖

19、15-30 圖15-31 R12R6R215.4.6將圖形的最高點(diǎn)移動(dòng)到將圖形的最高點(diǎn)移動(dòng)到Z軸的零點(diǎn)軸的零點(diǎn) 1. 畫邊界盒畫邊界盒 先關(guān)閉線框架圖層1， 圖形視角、構(gòu)圖平面設(shè)為前視圖（前視圖（F），工作深度為Z：0。（1）單擊 主菜單主菜單 繪圖繪圖 下一頁下一頁 邊界盒邊界盒 命令，出現(xiàn)如圖15-32所示對話框。（2）點(diǎn)選 確定確定 選項(xiàng)。（3）窗選實(shí)體，點(diǎn)選 執(zhí)行執(zhí)行 命令，可得到一邊界盒，如圖15-33所示。 圖15-32 圖15-33邊界盒2. 將圖形的最高點(diǎn)移動(dòng)到將圖形的最高點(diǎn)移動(dòng)到Z軸的零點(diǎn)軸的零點(diǎn) 通過倒圓角等操作，圖形的最高點(diǎn)已不在Z軸的零點(diǎn)，為了方便加工，在編制刀具路徑時(shí)，一般將圖形的中心點(diǎn)移到XY軸的零點(diǎn)，圖形的最高點(diǎn)