1、 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
2、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所示。项目描述项目描述本项目的学习目标主要是：熟练使用三维球；熟练使用三维球的平移、旋转和其它的三维空间变换精确定位；3. 通过三维球方便的定位任何形状的零部件，达到装配设计定位要求。 学习目标学习目标 项目以实体设计软件为工具，以实体设计具体命令为线索，以项目引领方法来组织。使教学活动能够更好的进行，方便学生进行自主的学习研究，提高学生解决问题和进行自主的创新的能力。 【目的】针对学生的身心特点，结合实体设计软件学习的基本过程，使学生掌握设计的基本方法和步骤，进而了解掌握技术的一般方法和
3、步骤，培养重视动手实践的态度和初步的设计能力，从而激发学生的创造欲。通过基本技术操作的学习，掌握三维CAD技术的根本。是学生能更早的认识社会，了解社会，为将来走上社会工作岗位打下基础。能力目标能力目标1使用三维球的定向控制柄对零件进行定位2使用三维球的中心点定位零件3暂时约束三维球的一条轴线4与边平行命令5与面垂直命令6对三维球进行重新定位7到点命令8移动并生成关联拷贝9与面垂直命令10与边平行命令11使用到点命令重新定位三维球12反转命令13点到点命令14重新定位/约束三维球任务要求任务要求 右击图7-20所示的定向控制柄，然后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7-20所
4、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。7.1 使用三维球的定向控制柄对零件进行定位使用三维球的定向控制柄对零件进行定位7.2 使用三维球的中心点定位零件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7-21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：注意：“使用到中心点使用到中心点”时，以下各项均可以用于目标选择：圆形边缘、椭圆形边时，
5、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，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，（三维球）中心将移动到目标表面的轴线上最近的点。（三维球）中心将移动到目标表面的轴线上最近的点。 7.3 暂时约束三维球的一条轴线暂时约束三维球的一条轴线 要现在先单击顶部外侧的三维球控制柄，如图7-22所示。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
6、“滑动”，并刚好捕捉定位到与孔的底部对齐的位置上。7.4 与边平行命令与边平行命令 下一步要对齐键槽，方法是右击图7-23所示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与边平行。然后单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。7.5 与面垂直命令与面垂直命令 选择定位键，然后打开三维球。右击图7-24所示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与面垂直，将定位键与键槽对齐。接着单击底座的顶面，如图所示。这将使选定的三维球轴线垂直于目标表面。单击设计环境的空白处，取消对选定轴线的选择。7.6 对三维球进行重新定位对三维球进行重新定位 按空格键，改变三维球在零
7、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，如图7-25所示。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）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）再按空格键，三维球的颜色变回蓝色。7.7 对到点命令对到点命令 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7-26所示。你也可以右击三维球的中心，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。 将三维取消对三维球的选择。轴体和定位键现在如下图7-27所示
8、。7.8 移动并生成关联拷贝移动并生成关联拷贝 首先，选择图示的智能图素孔，然后打开三维球。接着，单击外侧的三维球控制柄，这项操作将使三维球的轴线突出显示为黄色，表明它现在暂时受到约束，只能在这条轴线上移动/旋转。如图7-28所示。按住鼠标左键，同时按住shift键，三维球应该沿受到约束的轴线“滑动”，当左边圆形过渡面呈绿色时松开鼠标，现在，智能图素孔移到了左边过渡面的中心。按住鼠标右键，同时按住shift键，再将三维球的中心拖至图示右边圆形过渡的中心点（右边圆形过渡面呈绿色时松开鼠标）。松开鼠标右键，然后从弹出的菜单中选择“链接”，然后单击确定。生成该智能图素孔的一个链接，如图7-29所示。
9、7.9 与面垂直命令与面垂直命令 选择图7-30示的零件，然后打开三维球。现在右击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与面垂直。接着单击图示的表面。7.10 与边平行命令与边平行命令 下一步，右击图示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择与边平行。接着单击图7-31所示的边缘。7.11 使用到点命令重新定位三维球使用到点命令重新定位三维球 （1）单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。如图7-32所示。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
10、零件（颜色变回蓝色）。（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7-33所示。你也可以右击三维球的中心，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7-34所示：7.12 反转命令反转命令 关闭三维球，选择图7-35所示的零件，然后打开三维球。右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。7.13 点到点命令点到点命令 要使销子与孔对齐，首先右击图7-36所示的定向控制柄，然后从弹出的菜单中选择点到点。接着，按图示的顺序，单击图示孔的2个中心点。这将使选定的三维球轴线平行于2
11、个目标点中间的一条虚拟直线 。7.14 重新定位重新定位/约束三维球约束三维球（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，单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。如图7-37所示。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）。（2）单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
12、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：右击三维球中心，然后从弹出的菜单中选择“到点”，接着单击孔的中心。零件现在应该如上文中装配后如图所示：总总 结结 本节课，我们通过三维球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。通过这样的练习，学会三维球的平移、旋转和其它的三维空间变换精确定位，从而达到装配设计定位要求。谢谢大家！谢谢大家！
