caxa实体设计三维球定位实例
caxa实体设计三维球定位实例
一、三维球定位实例三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。
三维球可以通过平移、旋转和其它的三维空间变换精确定位任何一个三维物体。
在零件定位中，三维球是非常强大灵活的工具。
基本上可以方便的定位任何形状的零部件。
下面的实例将演示三维球在装配中的部分功能。
下面图中分别为零件装配前的状态和装配后的位置关系。
所进行的装配定位步骤主要有：将带键槽的轴装入带键槽的孔中，并将键槽对齐；然后将键装入键槽中；将燕尾装入燕尾槽中；再将销子与孔对齐，并装入孔中；在本章中还介绍了如何使用三维球生成元素拷贝。
在利用三维球进行装配的过程中，一般可一个零件的装配过程分为两个部分：定向与定位。
定向过程可利用三维球定向控制柄，定位过程主要利用三维球的中心控制柄。
从安装路径的Tutorials中打开文件Triball1.ics。
装配前后各零件位置如图1所示。
图1 定位前后零件的位置1．使用三维球的定向控制柄对零件进行定位选择轴，然后单击快速栏中的三维球图标。
然后右击图2所示的定向控制柄，从弹出的菜单中选择与轴平行。
接着单击圆柱形的表面，如图2所示。
这将使轴体的选定轴线与孔的轴线平行。
要注意在这种情况下，你可能选择了孔的内表面而不是外表面，而结果则是相同的。
图2 使用三维球的定向控制柄注意：使用“与轴平行”功能时，目标必须是一个真正的圆柱形或椭圆形表面。
2．使用三维球的中心点定位零件要将轴体移动到孔中心的上方，右击三维球的中心，然后从弹出的菜单中选择“到中心点”。
接着单击图3所示的圆形边缘。
这将使三维球中心（和轴体）移动到选择的目标的“虚拟”中心点。
注意：“使用到中心点”时，以下各项均可以用于目标选择：圆形边缘、椭圆形边缘、圆柱形表面、椭圆形表面或圆球形表面。
在圆柱形或椭圆形表面的情况下，TriBall（三维球）中心将移动到目标表面的轴线上最近的点。
3．暂时约束三维球的一条轴线现在先单击顶部外侧的三维球控制柄，如图4所示。
将轴体向下滑动到孔的底部。
浅谈CAXA实体设计中三维球定位控制的方法与技巧
浅谈CAXA实体设计中三维球定位控制的方法与技巧作者：谢项杰来源：《神州》2011年第25期【摘要】随着CAD技术的发展，我国新一代创新三维CAD设计软件“CAXA实体设计”应用越来越广泛。
笔者对这款软件中三维球定位控制的方法与技巧展开解析，希望能给设计者带来更多的实用性和方便性。
三维球定位控制是该软件优点之一，主要是可缩短设计时间，提高设计精度，从而更好的提高工作效率。
【关键词】CAXA 三维球定向定位引言CAXA是我国CAD/CAM/CAPP/PDM/PLM等软件的优秀代表，在机械、电子、航空航天、汽车、建筑、军工、船舶、教育和科研等多个领域都得到了广泛的应用。
CAXA实体设计软件中三维球工具的出现可以说是对三维设计软件一次跨越性的更新，也被业界称之为最有用的CAD工具，比当今流行的UG、Pro/e、Solid Works、CATIA等三维设计软件都更容易设计。
我们从三维球工具的认识到三维球定位控制的方法与技巧。
一、三维球三维球是实体设计系统中独特而灵活的空间定位工具，利用三维球工具既可以实现图素在零件中距离的定位，也可以实现图素的方向定位，还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列等操作，尤其是零件图素的定位更为方便。
三维球图标按钮和键盘命令的认识：三维球图标按钮：（新版本图标）（旧版本图标）F10键：激活或关闭三维球空格键：将三维球分离或附着于选定的对象二、三维球定位控制的方法三维球定位控制的方法主要有定向控制柄操作和中心控制柄操作。
定向控制柄操作主要是对零件图素进行方向上的定位，其中镜像操作中的平移、拷贝和链接可以对零件图素进行复制和修改。
中心控制柄操作主要是对零件图素进行位置上的定位，也就是笔者主要论述的内容，其中到点、到中心点和到中点是中心控制柄操作中最为常用的命令，可以将零件图素移动到指定位置或将三维球移动到指定位置。
1.定向控制柄操作。
从三维球可得知，定向控制柄是内部的三个点，在任意一个点处单击右键会显示各种功能，图2.1 所示。
《CAXA实体设计2009 2011实例与操作》教学课件 006
6.3.1 裁剪/分割3D曲线
6.3.2 拟和曲线 6.3.3 三维曲线编辑
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6.1.1 创立三维空间点
单击“曲面”功能面板“三维曲线”组中的“三维曲线”按钮 ， 如左下图所示，即可打开“三维曲线”命令管理栏并进入三维曲线绘制 环境，此时用户可以通过以下几种方法创建三维空间点。
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CAXA实体设计2021/2021实 例与操作
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第6章 曲面设计〔上〕
6.1 三维空间点
6.1.1 创建三维空间点 6.1.2 编辑三维空间点
6.2 创建三维曲线
6.2.1 绘制三维曲线 6.2.2 提取曲线 6.2.3 生成曲面交线 6.2.4 生成公式曲线 6.2.5 生成曲面投影线 6.2.6 组合投影曲线 6.2.7 等参数线 6.2.8 包裹曲线
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6.2.1 绘制三维曲线
8.曲面上的样条曲线
单击“曲面上的样条曲线”按钮 ，可以通过在曲面上拾取一系 列点来创建一条附着在曲面上的样条曲线，如下图所示。
绘制的样 条曲线
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6.2.1 绘制三维曲线
9.插入连接
利用“插入连接”按钮 ，可以在两条互不相连的空间曲线之间 插入一条由若干段曲线光滑连接组成的曲线，从而将两条空间曲线连接 起来。所插入的连接曲线的形状由两条空间曲线自身的形状、两条空间 曲线的相对位置以及用户设置的插入条件共同决定。连接分为平面连接 和非平面连接，具体如下。
⑥对曲线的另一端进 行同样的编辑，最后 单击“应用并退出” 按钮 即可生成连接 线
CAXA实体设计2-2
开圆槽1、从图库里拖入孔类圆柱体到凸台中心点。
2、打开三维球，移动孔的距离31.53、打开智能图素，改名为大孔，调整尺寸方式长宽改为关于包围盒中心。
4、鼠标放后手柄编辑长度104，放上手柄编辑直径62.5、在从图素库里拖一个孔类圆柱体放大孔中心。
6、打开智能图素，改名为耳槽，调整尺寸方式长宽改为关于包围盒中心。
编辑尺寸长度70宽度70高度3。
7、打开三维球，点外手柄，把耳槽向后移动4，8、点外手柄，右键阵列。
辑距离93，确定。
9、槽完成10、利用同样的方法做另外的半圆槽，拖孔类圆柱体到凸台角上。
在智能图素里改名维小孔，包围盒性质和上面的一样，修改长度和宽度47，高度104。
利用三维球移动33关掉三维球，拖孔类圆柱体到小孔中心。
在智能图素里改名小耳槽，包围盒性质和上面的一样，修改长度和宽度56，高度3。
利用三维球移动4，阵列93。
结果如图空腔1、从图库拖一个孔类长方体到凸缘的左边中点。
右键智能图素属性改名为空腔，包围盒如下定义。
2、右键编辑包围盒尺寸长167宽40高70。
3、打开三维球，点击左边的手柄，在右边单击右键编辑距离116.5。
倒角1、选择工具倒圆角命令2、分别选择“边”“等半径”“6”，然后选择空腔的4个角，点绿点确定。
可以放大了选择。
3、再倒角把外面的角到12半径小凸台1、选择命令，在平面类型中选择点。
选择凸缘角点。
2、连续点两次下一步，把拉伸长度改为26。
3、为了绘图方便，改一下栅格距离后点击完成。
4、打开三维球，把基准面转180度，以改变拉伸方向。
关闭三维球。
5、按F7指定面指定绘图面。
6、选择工具栏中投影3D边工具，选择半圆凸台线，画出圆弧。
7、使用工具栏画直线工具。
利用栅格画出28到圆弧的横直线、20长的竖直线和20竖线到圆弧的横线。
（利用智能捕捉找特征点）8、使用裁剪曲线命令把多余的线剪掉。
得到截面图。
9、点击要拉伸到的面完成造型10、把零件转到适当的位置，从图素库里拖放出圆柱体到刚造型好的角上。
CAXA零件的三维实体设计
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2. 设计环境窗口
1) 设计工作区
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2) 设计环境菜单
3) 设计环境工具条
标准工具条
视向工具条
注意: 设计环境工具条可以通过设置使其显示或不显示在 窗口中。除了系统缺省设置的工具条经常显示在设计窗 口内以外,其他工具条只有在执行某项命令时才会显示 在设计窗口内。
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二、设计元素
1. 设计元素与设计元素库
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4. 三维球操作
1）一维移动—直线平行移动 2）二维移动—虚拟平面内移动 3）三维旋转： 绕中心旋转 沿三个轴同时旋转（允许无约束旋转）
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5. 三维球定向操作
1）到 点
可以使被选定的定位控制手柄方向与从三维球中心延伸到第 二个操作对象上选定点（被捕捉到的点）之间的一条虚拟线平行 对齐。
2）到中心点
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3. 图素形状编辑
• 对拖放到工作区的智能图素可以进行形状编辑。 • 形状编辑可以通过“面/边编辑”工具条进行。
边过渡： 将选定的棱边或表面倒圆； 边倒角： 将选定的棱边进行倒角； 表面移动：将选定的面移动到新的位置； 拔模斜度： 以某表面为基准，在选定的面上形成给定的拔 模斜度；
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表面匹配：将选定的面与另一个面匹配； 表面等距：使被选择的面偏离原来的位置并保持等距； 删除表面：从零件造型中删除某个选定的面； 编辑表面半径：编辑被选定圆柱面或圆锥面的半径；
• 链接：选择此选项，不仅可以实现镜像拷贝功能，而且 可以使生成的操作对象与原操作对象的链接。
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五、设计树、基准面与坐标系
1. 设计树
1) 打开设计树---
或
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2)通过设计树选择设计环境中的项 3)利用设计树编辑设计环境中的项 4)利用设计树为一个项命名 5)利用设计树改变零件历史信息 举例:
CAXA实体设计零件绘制过程实例
CAXA实体设计零件绘制过程实例1.曲轴（1）从窗口右侧[图素] 目录中拖出一个[圆柱体] 智能图素，单击圆柱体表面使其进入智能图素状态，右击任一智能图素手柄，选择[编辑包围盒] 命令，在弹出的对话框中将长度改为65，高度改为40，单击[确定] ；（2）再向圆柱体的上表面中心点处拖放一个[圆柱体] 智能图素，右击任一智能图素手柄，选择[编辑包围盒] 命令，在弹出的对话框中把长度改为80，高度改为18，单击[确定] ；（3）向第二个圆柱体的上表面中心点处拖放一个[圆柱体] 智能图素，右击任一智能图素手柄，选择[编辑包围盒] 命令，在弹出的对话框中把长度改为60，高度改为120，单击[确定]；（4）向第三个圆柱体的上表面中心点处拖放一个[长方体] 智能图素，右击长方体，选择[智能图素属性] 命令，在弹出的对话框中点击[包围盒] ，然后将长度改为90，宽度改为80，高度改为40，单击[确定]，右击下表面上的智能图素手柄，在弹出的对话框将宽度改为156，单击[确定]；（5）向长方体前表面与下表面的交线的中点处拖放一个[圆柱体] 智能图素，右击任一智能图素手柄，选择[编辑包围盒] 命令，在弹出的对话框将长度改为72，高度改为90，单击[确定]，然后单击[三维球] 按钮，右键按住向上的单向手柄并向上拖一任意距离，放开右键，在弹出的菜单中选择[移动] 命令，然后在弹出的对话框中输入46，单击[确定]，关闭[三维球]；（6）向第四个圆柱体上表面中心点处拖放一个[长方体] 智能图素，右击长方体，选择[智能图素属性] 命令，在弹出的对话框中选择[包围盒]，然后将长度改为90，宽度改为96，高度改为40，单击[确定]，右击上表面上的智能图素手柄，在弹出的对话框中把宽度改为156，单击[确定]；（7）向第二个长方体的前表面的中心点处拖放一个[圆柱体] 智能图素，右击任一智能图素手柄，在弹出的对话框把长度改为60，高度改为120，单击[确定]，打开[三维球]，右键按住向上的单向手柄并向上拖一任意距离，在弹出的菜单中选择[移动] 命令，在弹出的对话框中输入38，单击[确定]；（8）按住shift键，选择所有圆柱体上、下表面的边缘和所有长方体上、下表面中较长的边缘线，在工具栏中点击[修改]，在下拉菜单中选择[边过度]，在弹出的对话框中选择[等半径]，在后面栏中输入2，然后在工具栏点击[圆角过渡]，在下拉菜单中选择[应用并退出] 命令。
三维球操作
三维球操作李巍教学目标的讲解阶段：知识目标：三维球是CAD（计算机辅助设计）最有用的工具。
它是CAXA实体设计的一个强大而灵活的三维空间定位工具。
技能目标：通过实例，演示三维球的一些较为常用的功能。
让同学们理解三维球的使用方法。
情绪目标：通过奖励、分组、讨论、发问等学习方法促进学生对软件学习的兴趣，提高对学习的信心。
教学重点与难点讲解与分析阶段：一、使用三维球复制和移动图素解决难点方案：此功能得难点在于三维球的中心是造型复制和移动的对称点，两个图形的一切都是参数都是关于这个点来对称的。
所以在教学中要强调这一点，然后通过几个相对比的例子来说明这一点。
二、使用三维球的内侧“定向控制柄”解决难点方案：用来将三维球中心作为一个固定的支点，进行对象的定向。
难点是要理解定向这个词含义。
主要有2种使用方法：1）拖动控制柄，使轴线对准另一个位置；2）右键点击，然后从弹出的菜单中选择一个项目。
在教学过程中首先是讲解有关定位得意义，可以是一个图形按照你得要求放置到你想放的任何位置，然后实例解释两种方法得操作步骤。
三、使用三维球的中心控制柄解决难点方案：三维球的中心控制柄主要用来进行点到点的平移。
在讲课过程中我将通过实例示范它的两种使用的方法1、将它直接拖至另一个目标位置，2、右键点击，然后从弹出的菜单中挑选一个选项，来使学生明确在什么情况下就要想到使用三维球的中心控制柄。
教学思路讨论阶段：在多年得教学过程中经常在上课中遇到备课时没有想到的突发情况，应此可将教案分为课前教案和课后教案两部分。
在上课时将按照以下设计与学生讨论选出好的方法作为教学思路与方法：1、讲授方法为第一步讲解所学知识的应用范围，第二步实例示范操作过程和注意点，第三步学生亲自动手按照讲授的操作步骤做一遍，在此过程中我来发现学生所出现的情况，第四步将学生遇到的典型问题进行说明解释解决。
2、进行奖励法。
鼓励学生动脑思考，如果可以说出自己的想法可以对他进行加分。
CAXA实体设计手册原厂教程第8章零件定位
第8章零件定位本章将介绍CAXA实体设计中有助于精确零件设计的定位和测量工具。
为帮助您掌握各种工具，我们将逐步深入地采用标准智能图素来练习使用这些工具。
本章内容包括：• 图素和零件的定位• 利用智能捕捉反馈定位• 利用“无约束装配”工具• 利用“约束装配”工具• 利用智能尺寸定位• 利用三维球工具定位• 利用背景栅格定位• 位置属性表• 附着点• 重定位定位锚图素及零件定位零件设计的许多工作都涉及图素及零件的定位。
为此，CAXA实体设计为您提供了大量的工具和技巧。
本章将主要介绍CAXA实体设计中的下述定位和测量工具。
这些工具将帮助您生成符合高精确度要求的零件。
• 智能捕捉反馈。
智能捕捉反馈允许您相对于定位锚位置或指定面把新图素定位在现有图素上，并重定位和对齐相同零件的图素组件。
• “无约束装配”工具。
这个对齐工具使您能够以源零件和目标零件的指定设置为基准快速定位源文件。
• “约束装配”工具。
这个对齐工具采用贴合与对齐约束并在指定设置的基础上快速定位并约束零件。
如果在两个或多个操作对象之间生成永久性的对齐约束对设计非常重要，就可以使用这一工具。
• 智能尺寸工具。
系统提供一套共六种智能尺寸工具，用于使操作对象定位在一个与同一零件的其他组件或设计环境中其他操作对象等相距一个确切距离、角度、弧度或直径的位置处。
• 三维球工具。
这是一种通用的定位工具，它可对零件和各种其他操作对象的操作提供全面控制，如附着点、灯光和相机等。
它可使操作对象相对于自身轴及面、其他操作对象的边及顶点以及旋转体或镜像体等作可视化精确轴定位。
利用三维球工具，您可以沿任意方向移动操作对象、绕任意轴旋转操作对象并为这些运动设定精确的运动距离和角度。
• 定位锚。
图素和零件是通过定位锚连接的，定位锚具有多种定位功能特性。
例如，定位锚的交互属性定义了尺寸设置和定位时图素和零件的交互过程。
您还可以重定位图素或零件的定位锚，以改变其方位及其与其他图素或零件的连接点。