三维球的使用 有些人称赞三维球是CAD(计算机辅助设计)历史上最有用的工具。它是CAXA实体设计的一个强 大而灵活的三维空间定位工具。虽然本文所列举的大部分例子都是讲解如何放置单独的零件,但是三维 球在CAXA实体设计中还有许多其它的用途,包括: 装配定位 零件定位 特征定位 直接表面造型 剖切面定位 键盘动画路径控制 ●放样和扫描路径控制 纹理绘图布置 视向定位 点和聚光灯定位 锚状图标定位 ●附着点定仁 本文的目的是通过举例,演示三维球的一些较为高级的功能。在此假定读者对《CAXA实体设计用 户指南》第9章所介绍的三维球基本功能已有相当程度的了解。这些例子需要使用2个文件,即“ triballi. ics” 和“ tribal. ics”。本文的标题包括 ●使用三维球的中心控制柄 使用三维球的内侧“定向控制柄” 使用空格键对三维球进行分离和重新定位 暂时约束三维球的一条轴线 ●用三维球进行捕捉范围设置 使用三维球复制圆形/线性阵列模式 到点命令 点到点命令 与边平行命令 与面垂直命令 到中心点命令 与轴平行命令 反转命令
1 三维球的使用 有些人称赞三维球是 CAD（计算机辅助设计）历史上最有用的工具。它是 CAXA 实体设计的一个强 大而灵活的三维空间定位工具。虽然本文所列举的大部分例子都是讲解如何放置单独的零件，但是三维 球在 CAXA 实体设计中还有许多其它的用途，包括： ⚫ 装配定位 ⚫ 零件定位 ⚫ 特征定位 ⚫ 直接表面造型 ⚫ 剖切面定位 ⚫ 键盘动画路径控制 ⚫ 放样和扫描路径控制 ⚫ 纹理绘图布置 ⚫ 视向定位 ⚫ 点和聚光灯定位 ⚫ 锚状图标定位 ⚫ 附着点定位 本文的目的是通过举例，演示三维球的一些较为高级的功能。在此假定读者对《CAXA 实体设计用 户指南》第9 章所介绍的三维球基本功能已有相当程度的了解。这些例子需要使用 2 个文件，即“triball1.ics” 和“triball2.ics”。本文的标题包括： ⚫ 使用三维球的中心控制柄 ⚫ 使用三维球的内侧“定向控制柄” ⚫ 使用空格键对三维球进行分离和重新定位 ⚫ 暂时约束三维球的一条轴线 ⚫ 用三维球进行捕捉范围设置 ⚫ 使用三维球复制圆形/线性阵列模式 ⚫ 到点命令 ⚫ 点到点命令 ⚫ 与边平行命令 ⚫ 与面垂直命令 ⚫ 到中心点命令 ⚫ 与轴平行命令 ⚫ 反转命令
三维球的造 外控制柄一主要用来进行 轴线上的线性平移,或指定 园周一拖动这里 旋转轴线。也可以在使用其 可以围绕从视点延伸 它三维球特征前,用来对轴 到三维球中心的一 线进行暂时的约束。 虚拟轴线旋转 定向控制柄一来将三维 中心控制柄-要用来进行 球中心作为产个固定的支 点到点的平移。使用的法是将 点,进行对象的定向。主要 它直接拖至另一个目标位置,或 有2种使方法:1)拖动控 右键点击,然后从弹出的桑单中 制柄,使轴线对准另一个位 挑选一个选项。它还适合与束 置:2)佑键点击,然后从弹 出的菜单中选择一个项目 二维平面一拖动这里 在选定的虚拟平面中自 由移动 内侧一在这个空白区域内 拖动进行旋转。也可以右键点击 这里,进行各种三维球选项的设 三维球的键盘命令: 打开/关闭三维球 空格键 将三维球分离/附着于选定的对象 Ctrl 在平移/旋转操作中激活增量捕捉 三维球的工具按钮 打开教程文件 1.从C:\ CAXASolid\Tutorials路径下打开文件 tribal1l.ics 2.选择图中所示的轴体,然后打开三维球
2 三维球的构造 三维球的键盘命令： F10 打开/关闭三维球 空格键 将三维球分离/附着于选定的对象 Ctrl 在平移/旋转操作中激活增量捕捉 三维球的工具按钮： 打开教程文件 1. 从 C:\CAXASolid\Tutorials 路径下打开文件 triball1.ics。 2. 选择图中所示的轴体，然后打开三维球。 外控制柄 － 主要用来进行 轴线上的线性平移 ，或指定 旋转轴线。也可以在使用其 它三维球特征前，用来对轴 线进行暂时的约束。 圆周 － 拖动这里， 可以围绕从视点延伸 到三维球中心的一条 虚拟轴线旋转。 内侧 － 在这个空白区域内侧 拖动进行旋转。也可以右键点击 这里，进行各种三维球选项的设 置，如捕捉（snap）设置等。 中心控制柄 － 主要用来进行 点到点的平移。使用的方法是将 它直接拖至另一个目标位置，或 右键点击，然后从弹出的菜单中 挑选一个选项。它还适合与约束 的轴线配合使用。 二维平面 － 拖动这里 在选定的虚拟平面中自 由移动。 定向控制柄 － 用来将三维 球中心作为一个固定的支 点，进行对象的定向。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
使用三维球的定向控制树对等件进行定位 右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择与轴平行。接着点击圆柱形的表面,如图所 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。 1.右键点击,然后选择“与轴平行”● 2.点击圆柱形表面。 编辑方向 到中心点 点到点 与边平行 与面垂直 与轴平行 反转 镜向 注意:使用“与轴平行”功能时,日标必须是一个真正的圆柱形或椭园形表面。 使用三维球的中点定体件 要将轴体移动到孔中心的上方,右键点击三维球的中心,然后从弹出的菜单中选择“到中心点”。接 着点击图示的圆形边缘。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
3 使用三维球的定向控制柄对零件进行定位 右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与轴平行。接着点击圆柱形的表面，如图所 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。 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。 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，右键点击三维球的中心，然后从弹出的菜单中选择“到中心点”。接 着点击图示的圆形边缘。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。 1．右键点击，然后选择“与轴平行”。 2．点击圆柱形表面
2.点击这个圆 1.右键点击,然后 选择到中心点 形边缘。 到点 到中心点 注意:“使用到中心点”时,以下各项均可以用于日标选择:圆形边缘、椭园形边缘、圆柱形表面、 椭圆形表面或圆球形表面。在圆柱形或椭形表面的情况下, TriBal(三维球)中心将移动到日标表面的 轴线上最近的点。 暂时的束三维球的条就线 现在先点击顶部外侧的三维球控制柄,将轴体向下滑动到孔的底部。这项操作将使三维球的垂直 轴线突出显示为黄色,这意味着三维球现在暂时受到约束,只能沿着/围绕这条轴线平移/旋转。现在将 三维球的中心拖至下面的圆形边缘。轴体将沿着受约束的垂直轴线向下“滑动”,并刚好捕捉定位到与孔 的底部对齐的位置上。 点击控制柄。 2.将三维球的 中心拖至这个 围聊计 与边平行啊令 下一步要对齐键槽,方法是右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择与边平行。然后 点击孔键槽上所示的边缘。这将使选定的三维球轴线,通过围绕三维球中心点旋转,而与目标边缘对齐。 关闭三维球
4 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。 暂时约束三维球的一条轴线 1. 现在先点击顶部外侧的三维球控制柄，将轴体向下滑动到孔的底部。这项操作将使三维球的垂直 轴线突出显示为黄色，这意味着三维球现在暂时受到约束，只能沿着/围绕这条轴线平移/旋转。现在将 三维球的中心拖至下面的圆形边缘。轴体将沿着受约束的垂直轴线向下“滑动”，并刚好捕捉定位到与孔 的底部对齐的位置上。 与边平行命令 下一步要对齐键槽，方法是右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与边平行。然后 点击孔键槽上所示的边缘。这将使选定的三维球轴线，通过围绕三维球中心点旋转，而与目标边缘对齐。 关闭三维球。 1．右键点击，然后 选择到中心点。 2．点击这个圆 形边缘。 1．点击控制柄。 2．将三维球的 中心拖至这个 圆形边缘
右键点击,然 点击这个边缘。 后选择与边平行。 编辑方向 到点 到中心点 点到点 与边平行 与面垂直小 选择定位键,然后打开三维球。右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择与面垂直, 将定位键与键槽对齐。接着点击底座的顶面,如图所示。这将使选定的三维球轴线垂直于目标表面。 点击设计环境的空白处,取消对选定轴线的选择 点击这个表面 右键点击,然后选择与面 垂直 编辑方向 到点 到中心点 点到点 与边平行 与面垂直 与轴平行 使用放方法刘三维球进行重新定位 按空格键,改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变成白色,表明它处于“分离”状态, 可以独立于零件而移动。现在,将三维球的中心拖至定位键的一角(如果必要可以放大)。然后再次按空 格键,使三维球重新附着于零件(颜色变回蓝色
5 与面垂直命令 选择定位键，然后打开三维球。右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与面垂直， 将定位键与键槽对齐。接着点击底座的顶面，如图所示。这将使选定的三维球轴线垂直于目标表面。 点击设计环境的空白处，取消对选定轴线的选择。 使用拖-放方法，对三维球进行重新定位 按空格键，改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变成白色，表明它处于“分离”状态， 可以独立于零件而移动。现在，将三维球的中心拖至定位键的一角（如果必要可以放大）。然后再次按空 格键，使三维球重新附着于零件（颜色变回蓝色）。 1．右键点击，然 2．点击这个边缘。 后选择与边平行。 1．右键点击，然后选择与面 垂直。 2．点击这个表面
按空格键(三维球的颜色变成白色)。 2.将三维球中心拖至定位键的一角。 3.按空格键(三维球的颜色变回蓝色) 到点命令 将三维球的中心拖至轴体的隅角点,将定位键放入键槽,如图所示。你也可以右键点击三维球的中 心,然后从弹出的菜单中选择到点,接着选择轴体的隅角点。这两种方法的结果是相同的。 取消对三维球的选择 轴体和定位键现在如下图所示。 6
6 1. 按空格键（三维球的颜色变成白色）。 2. 将三维球中心拖至定位键的一角。 3. 按空格键（三维球的颜色变回蓝色） 到点命令 将三维球的中心拖至轴体的隅角点，将定位键放入键槽，如图所示。你也可以右键点击三维球的中 心，然后从弹出的菜单中选择 到点，接着选择轴体的隅角点。这两种方法的结果是相同的。 取消对三维球的选择。 轴体和定位键现在如下图所示
与面垂直命令 选择图示的零件,然后打开三维球。现在右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择与 面垂直。接着点击图示的表面。 右键点击,然后 选择与面垂直 编辑方向 到点 到中心点 2.点击这个顶面。 点到点 与边平行 与面垂直 与边平行令 下一步,右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择与边平行。接着点击图示的边缘。 点击,然后选择 与边平行 编辑方向 到点 2.点击这个边 到中心点 与边平行N 与面垂直 使用到点命令重新定位三维球 1.点击设计环境的空白处,取消对选定轴线的选择 2.按空格键,改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变为白色,表明它处于“分离”状 态,可以独立于零件而移动。现在,将三维球的中心拖到图示的角上。然后再次按空格键,使三维球重 新附着于零件(颜色变回蓝色 1.按空格键(三维球颜色变为白色) 7
7 与面垂直命令 选择图示的零件，然后打开三维球。现在右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与 面垂直。接着点击图示的表面。 与边平行命令 下一步，右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与边平行。接着点击图示的边缘。 使用到点命令重新定位三维球 1. 点击设计环境的空白处，取消对选定轴线的选择。 2. 按空格键，改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变为白色，表明它处于“分离”状 态，可以独立于零件而移动。现在，将三维球的中心拖到图示的角上。然后再次按空格键，使三维球重 新附着于零件（颜色变回蓝色）。 1. 按空格键（三维球颜色变为白色） 2．点击这个顶面。 1．右键点击，然后 选择与面垂直。 1．点击，然后选择 与边平行 2．点击这个边缘
2.将三维球的中心拖到这个角上。 按空格键(三维球变回蓝色)。 3.将三维球的中心拖至轴体的隅角点,将定位键放入键槽,如图所示。你也可以右键点击三维球的 中心,然后从弹出的菜单中选择到点,接着选择轴体的隅角点。这两种方法的结果是相同的。 1.右键点击,然 后选择到点。 编辑位置 点击这个点 到中心点 零件现在将如下图所示: 反转命令 关闭三维球,选择图示的零件,然后打开三维球。右键点击图示的顶部定向控制柄,然后从弹出的 菜单中选择“反转”。这将使零件在选定轴线方向上翻转180度。 点 到中心点 与边平行 与面垂直 与轴平行
8 3. 将三维球的中心拖至轴体的隅角点，将定位键放入键槽，如图所示。你也可以右键点击三维球的 中心，然后从弹出的菜单中选择 到点，接着选择轴体的隅角点。这两种方法的结果是相同的。 零件现在将如下图所示： 反转命令 关闭三维球，选择图示的零件，然后打开三维球。右键点击图示的顶部定向控制柄，然后从弹出的 菜单中选择“反转”。这将使零件在选定轴线方向上翻转 180 度。 2．点击这个点。 1．右键点击，然 后选择到点。 2．将三维球的中心拖到这个角上。 3．按空格键（三维球变回蓝色）
点到点命令 要使销子与孔对齐,首先右键点击图示的定向控制柄,然后从弹出的菜单中选择点到点。接着,按 图示的顺序,点击图示孔的2个中心点。这将使选定的三维球轴线平行于2个目标点中间的一条虚拟直 3.拾取这个 1.右键点击,然后选 中心点。 择点到点 2.拾取这个中心点。 Oe_病方向 到点 中心点 点到点 与边平行 与面垂直 重新定位约束三维球 按空格键,改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变成白色,表明它处于“分离”状 态,可以独立于零件而移动。下一步,点击顶部外侧的三维球控制柄。这项操作将使三维球的垂直轴线 突出显示为黄色,表明三维球现在暂时受到约束,只能在这条轴线上移动/旋转。现在将三维球的中心拖 至底下的圆形边缘。三维球将沿着受约束的垂直轴线向上“滑动”,并刚好捕捉在与销子的底部对齐的位 置上。现在,再次按空格键,使三维球重新附着于零件(颜色变回蓝色)。 1.按空格键(三维球的颜色变为白色) 2.点击这个控制柄。 将中心拖至这个圆形边缘 4.按空格键(三维球的颜色变回蓝色)。 2.点击设计环境的空白处,取消对选定轴线的选择 3.要将选择放入孔,只需将三维球的中心拖至孔的中心。同样,也可以采用另一种方法:右键点击 三维球中心,然后从弹出的菜单中选择“到点”,接着点击孔的中
9 点到点命令 要使销子与孔对齐，首先右键点击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择点到点。接着，按 图示的顺序，点击图示孔的 2 个中心点。这将使选定的三维球轴线平行于 2 个目标点中间的一条虚拟直 线。 重新定位/约束三维球 1. 按空格键，改变三维球在零件上的位置。三维球的颜色现在将变成白色，表明它处于“分离”状 态，可以独立于零件而移动。下一步，点击顶部外侧的三维球控制柄。这项操作将使三维球的垂直轴线 突出显示为黄色，表明三维球现在暂时受到约束，只能在这条轴线上移动/旋转。现在将三维球的中心拖 至底下的圆形边缘。三维球将沿着受约束的垂直轴线向上“滑动”，并刚好捕捉在与销子的底部对齐的位 置上。现在，再次按空格键，使三维球重新附着于零件（颜色变回蓝色）。 1. 按空格键（三维球的颜色变为白色） 2. 点击这个控制柄。 4．按空格键（三维球的颜色变回蓝色）。 2. 点击设计环境的空白处，取消对选定轴线的选择。 3. 要将选择放入孔，只需将三维球的中心拖至孔的中心。同样，也可以采用另一种方法：右键点击 三维球中心，然后从弹出的菜单中选择“到点”，接着点击孔的中心。 1. 右键点击，然后选 择点到点 3. 拾取这 个 中心点。 2. 拾取这个中心点。 3．将中心拖至这个圆形边缘
三维球的中心拖至孔的中心 零件现在应该如下图所 到中心点命令 从设计元素C:\ CAXASolid\ Tutorials打开文件 tribal2.ics(如下所示) 选择轴体,然后打开三维球。首先右键点击三维球的中心,然后从弹出的菜单中选择到中心点,接 着点击内侧的圆球形表面,将轴体移动到孔穴的中心。如图所示。在这种情况下,外侧的圆球形表面也 可以被选为目标,因为内侧和外侧圆球形表面同心,其结果是相同的 10
10 零件现在应该如下图所示。 到中心点命令 1. 从设计元素 C:\CAXASolid\Tutorials 打开文件 triball2.ics（如下所示） 选择轴体，然后打开三维球。首先右键点击三维球的中心，然后从弹出的菜单中选择到中心点，接 着点击内侧的圆球形表面，将轴体移动到孔穴的中心。如图所示。在这种情况下，外侧的圆球形表面也 可以被选为目标，因为内侧和外侧圆球形表面同心，其结果是相同的。 将三维球的中心拖至孔的中心