第四章 数字样机的实体组合建模及其应用实例

 

    3．圆锥创建类型及其应用实例

 

    （1）圆锥的创建类型

 

    用户可以通过定义轴位置和尺寸来创建圆锥，其创建类型如图4-23所示，包括“直径和高度”、“直径和半角”、“底部直径，高度和半角”、“顶部直径，高度和半角”和“两个共轴的圆弧”等5种。

 

    （2）圆锥的创建实例

 

    实例4-4：分别选择5种圆锥创建类型创建如图4-24所示的圆锥和圆锥台。

 

    【题目分析】

 

    如图4-24所示的圆锥和圆锥台，其中两个的旋转轴矢量垂直XY面，另外3个的旋转轴矢量不垂直XY面，即定义轴矢量坐标时的X、Y、Z值都不相同。前面的圆柱创建也可以使轴矢量不垂直于某一基准平面。此例要求5个圆锥或圆锥台各选择圆锥创建类型，即圆锥1选择类型为“直径和高度”，圆锥台2选择类型为“直径和半角”，圆锥台3选择类型为“底部直径，高度和半角”，圆锥台4选择类型为“顶部直径，高度和半角”，圆锥台5选择类型为“两个共轴的圆弧”。

图4-23  圆锥创建类型                        图4-24  圆锥和圆锥台

 

    【创建步骤】

 

    1）新建模型文件“sl4-4.prt”，方法同前例。

 

    2）设置图形窗口的背景颜色为“白色”，方法同前例。

 

    3）创建圆锥1。在下拉菜单中选择“插入/设计特征/圆锥”命令→在出现的“圆锥”对话框中选择类型为“直径和高度”，如图4-25a所示→默认过坐标原点的指定矢量和指定点→在“圆锥”对话框中输入底部直径为“25”，顶部直径为“0”，高度为“25”，单击“应用”按钮，即完成圆锥1创建，如图4-25b所示。

 

    4）创建倾斜圆锥台2。继续在打开的“圆锥”对话框中改选类型为“直径和半角”→通过“矢量”对话框指定倾斜圆锥台2的轴矢量→选择矢量类型为“两点”→通过“点”对话框分别指定出发点和终止点，指定完后单击相应对话框的“确定”按钮→返回到“圆锥”对话框中输入底部直径为“30”，顶部直径为“10”，半角为“30”，单击“应用”按钮，即完成倾斜圆锥台2的创建，如图4-26～图4-28（隐藏圆锥1）所示。

          

图4-25  创建圆锥1                               图4-26  矢量类型

          

图4-27  圆锥台2的出发点和终止点                图4-28  创建倾斜圆锥台2  

 

    5）创建倾斜圆锥台3。继续在打开的“圆锥”对话框中改选类型为“底部直径，高度和半角”→通过“矢量”对话框指定倾斜圆锥台3的轴矢量→选择矢量类型为“两点”→通过“点”对话框分别指定出发点和终止点，指定完后单击相应对话框的“确定”按钮→返回到“圆锥”对话框中输入底部直径为“30”，顶部直径为“20”，半角为“20”，完后单击“应用”按钮，即完成倾斜圆锥台3的创建，如图4-29和图4-30所示（隐藏圆锥1和倾斜圆锥台2）。

         

图4-29  圆锥台3的出发点和终止点坐标              图4-30  创建倾斜圆锥台3

 

    6）创建倾斜圆锥台4。继续在打开的“圆锥”对话框中改选类型为“顶部直径，高度和半角”→通过“矢量”对话框指定倾斜圆锥台3的轴矢量→选择矢量类型为“两点”→通过“点对话框”分别指定出发点和终止点，指定完后单击相应对话框的“确定”按钮→返回到“圆锥”对话框中输入顶部直径为“10”，高度为“20”，半角为“15”，单击“应用”按钮，即完成倾斜圆锥台4的创建，参见图4-31和图4-32所示（隐藏圆锥1和倾斜圆锥台2、3）。

        

图4-31  圆锥台4出发点和终止点坐标                 图4-32  创建倾斜圆锥台4

 

    7）创建圆锥台5。在XY平面绘制直径为25的圆和在与XY平面平行、且距离为25的平面内绘制直径为10的圆，如图4-33所示→在下拉菜单中选择“插入/设计特征/圆锥”命令→在出现的“圆锥”对话框中选择类型为“两个共轴的圆弧”→在图形窗口分别选择两圆，单击“确定”按钮，即完成圆锥台5创建，如图4-34所示。

    

图4-33  绘制的两圆                           图4-34  创建圆锥台5

 

    8）测量倾斜圆锥台2和3间夹角，如图4-35所示。其他参数可以仿照前面方法测量。

 

    9）保存模型文件“sl4-4.prt”。

 

4．球的创建类型及其应用实例

 

    （1）球的创建类型

 

    用户可以通过创建中心位置和尺寸来创建球，其创建类型包括“中心点和直径”、“圆弧”两种，如图4-36所示。

         

图4-35  倾斜圆锥台2和3间夹角               图4-36  球的创建类型

 

    （2）球的创建实例

 

    实例4-5：分别使用一种球的创建类型创建如图4-37所示的两个互相分离的球。

 

    【题目分析】

 

    从图4-37可看出：左下边的球宜采用的创建类型为“中心点和直径”，其中心点位于绝对坐标XYZ的原点，直径大小凭目测要比右上边的球大，即大于R15，设为20；右上角的球宜采用的创建类型为“圆弧”，其圆弧尺寸已知，而中心点位置在左下边的球的右上角，设为X＝0、Y＝30、Z＝30。

 

    【创建步骤】

 

    1）新建模型文件“sl4-5.prt”，方法同前例。

 

    2）设置图形窗口的背景颜色为“白色”，方法同前例。

 

    3）创建左下角的球。在下拉菜单中选择“插入/设计特征/球”命令→在出现的“球”对话框中选择类型为“中心点和直径”，如图4-38a所示→默认过坐标原点的指定矢量和指定点→输入直径为“50”，完后单击“确定”按钮，即完成左下边球的创建，如图4-38b所示。

图4-37  两个互相分离的球                        图4-38  创建左下角的球  

 

    4）绘制圆弧R15。在“直接草图”工具栏中单击“草图”工具按钮 →在出现的“创建草图”对话框中选择类型为“在平面上”，平面方法为“自动判断”→在图形窗口选择左下边球坐标的YZ平面后单击→在出现的“快速拾取”对话框中单击“基准平面”→在返回的“创建草图”对话框中单击“点对话框”按钮→在出现的“点”对话框中设定坐标YC为30、ZC为30，单击“确定”按钮→在返回的“创建草图”对话框中单击“确定”按钮→在“直接草图”工具栏中单击“圆弧”工具按钮 →在出现的“圆弧”对话框中选择圆弧方法为“以中心和端点定圆弧”→在“快速拾取”对话框中单击“现有点-点/基准坐标系（2）”，则在基准坐标系（2）中的原点处呈现菱形黄色加亮点→在出现的数据输入框中输入半径为“15”，按〈Enter〉键，再输入扫掠角度为“90”，再按〈Enter〉键，移动光标，当黄色圆弧处于Y坐标轴左侧位置时单击→在“直接草图”工具栏中单击“完成草图”工具按钮 ，退出草图环境，如图4-39～图4-41所示。

 

    5）创建右上角的球。在下拉菜单中选择“插入/设计特征/球”命令→在出现的“球”对话框中选择类型为“圆弧”→在图形窗口选择已经绘制的R15圆弧，完后单击“确定”按钮，即完成右上角球的创建，如图4-42所示。

   

图4-39  创建草图设置                     图4-40  圆弧R15绘制过程

         

图4-41  圆弧R15的绘制结果                   图4-42  创建右上角的球

 

    6）测量两个球表面的最近距离，如图4-43所示。

图4-43  测量两个球表面的最近距离

 

    7）保存模型文件“sl4-5.prt”。

 

    由以上各实例可以看出，体素与点、矢量和曲线对象相关联，用于在创建这些对象时定位它们。如果用户随后移动一个定位对象，则体素特征也将移动并相应地更新。