2.4 创建几何体

创建几何体主要是定义要加工的几何对象（包括部件几何体、毛坯几何体、切削区域、检查几何体、修剪几何体）和指定零件几何体在数控机床上的机床坐标系（MCS）。几何体可以在创建工序之前定义，也可以在创建工序过程中指定。其区别是提前定义的加工几何体可以为多个工序使用，而在创建工序过程中指定加工几何体只能为该工序使用。

2.4.1 创建机床坐标系

在创建加工操作前，应首先创建机床坐标系，并检查机床坐标系与参考坐标系的位置和方向是否正确，要尽可能地将参考坐标系、机床坐标系、绝对坐标系统一到同一位置。

下面以前面的模型 pocketing.prt 为例，紧接着上节的操作来继续说明创建机床坐标系的一般步骤。

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出图2.4.1所示的“创建几何体”对话框。

Step2.在“创建几何体”对话框的区域中单击 MCS 按钮，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入CAVITY_MCS。

Step3.单击按钮，系统弹出图2.4.2所示的“MCS”对话框。

图2.4.1所示的“创建几何体”对话框中的各选项说明如下。

•（MCS机床坐标系）：使用此选项可以建立 MCS（机床坐标系）和 RCS（参考坐标系）、设置安全距离和下限平面以及避让参数等。

•（WORKPIECE 工件几何体）：用于定义部件几何体、毛坯几何体、检查几何体和部件的偏置。所不同的是，它通常位于 MCS_MILL 父级组下，只关联MCS_MILL中指定的坐标系、安全平面、下限平面和避让等。

•（MILL_AREA 切削区域几何体）：使用此按钮可以定义部件、检查、切削区域、壁和修剪等几何体。切削区域也可以在以后的操作对话框中指定。

•（MILL_BND边界几何体）：使用此按钮可以指定部件边界、毛坯边界、检查边界、修剪边界和底平面几何体。在某些需要指定加工边界的操作，如表面区域铣削、3D轮廓加工和清根切削等操作中会用到此按钮。

•（MILL_TEXT文字加工几何体）：使用此按钮可以指定“平面文本”和“曲面文本”工序中的雕刻文本。

•（MILL_GEOM 铣削几何体）：此按钮可以通过选择模型中的体、面、曲线和切削区域来定义部件几何体、毛坯几何体、检查几何体，还可以定义零件的偏置、材料，存储当前的视图布局与层。

•在区域的下拉列表中提供了如下选项。

：几何体中的最高节点，由系统自动产生。

：选择加工模板后系统自动生成，一般是工件几何体的父节点。

：未用项。当选择此选项时，表示没有任何要加工的对象。

：选择加工模板后，系统在下自动生成的工件几何体。

图2.4.2所示的“MCS”对话框中的主要选项和区域说明如下。

•区域：单击此区域中的“坐标系对话框”按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在此对话框中可以对机床坐标系的参数进行设置。机床坐标系即加工坐标系，它是所有刀路轨迹输出点坐标值的基准，刀路轨迹中所有点的数据都是根据机床坐标系生成的。在一个零件的加工工艺中，可能会创建多个机床坐标系，但在每个工序中只能选择一个机床坐标系。系统默认的机床坐标系定位在绝对坐标系的位置。

•区域：选中该区域中复选框，即指定当前的参考坐标系为机床坐标系，此时选项将不可用；取消选中复选框，单击右侧的“坐标系对话框”按钮，系统弹出“坐标系”对话框，在此对话框中可以对参考坐标系的参数进行设置。参考坐标系主要用于确定所有刀具轨迹以外的数据，如安全平面、对话框中指定的起刀点、刀轴矢量以及其他矢量数据等，当正在加工的工件从工艺各截面移动到另一个截面时，将通过搜索已经存储的参数，使用参考坐标系重新定位这些数据。系统默认的参考坐标系定位在绝对坐标系上。

•区域的下拉列表提供了如下选项。

：选择此选项，安全设置将继承上一级的设置，可以单击此区域中的“显示”按钮，显示出继承的安全平面。

：选择此选项，表示不进行安全平面的设置。

：选择此选项，可以在文本框中设置安全平面的距离。

：选择此选项，可以单击此区域中的按钮，在系统弹出的“平面”对话框中设置安全平面。

•区域：此区域中的设置可以采用系统的默认值，不影响加工操作。

说明：在设置机床坐标系时，该对话框中的设置可以采用系统的默认值。

Step4.在“MCS”对话框的区域中单击“坐标系对话框”按钮，系统弹出图2.4.3所示的“坐标系”对话框，在下拉列表中选择。

说明：系统弹出“坐标系”对话框的同时，在图形区会出现图2.4.4所示的待创建坐标系，可以通过移动原点球来确定坐标系原点的位置，拖动圆弧边上的圆点可以分别绕相应轴进行旋转以调整角度。

Step5.单击“坐标系”对话框区域中的“点对话框”按钮，系统弹出图2.4.5所示的“点”对话框，在Z文本框中输入值10.0，单击按钮，此时系统返回至“坐标系”对话框，单击按钮，完成图 2.4.6 所示的机床坐标系的创建，系统返回到“MCS”对话框。

2.4.2 创建安全平面

设置安全平面可以避免在创建每一道工序时都设置避让参数。可以选取模型的表面或者直接选择基准面作为参考平面，然后设定安全平面相对于所选平面的距离。下面以前面的模型pocketing.prt为例，紧接上节的操作，说明创建安全平面的一般步骤。

Step1.在“MCS”对话框的区域的下拉列表中选择选项。

Step2.单击“平面对话框”按钮，系统弹出图 2.4.7 所示的“平面”对话框，选取图2.4.8所示的模型表面为参考平面，在区域的文本框中输入值3.0。

Step3.单击“平面”对话框中的按钮，完成图 2.4.9所示的安全平面的创建。

Step4.单击“MCS”对话框中的按钮，完成安全平面的创建。

2.4.3 创建工件几何体

下面以模型pocketing.prt为例，紧接着上节的操作，说明创建工件几何体的一般步骤。

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建几何体”对话框。

Step2.在区域中单击“WORKPIECE”按钮，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入 CAVITY_WORKPIECE，然后单击按钮，系统弹出图2.4.10所示的“工件”对话框。

Step3.创建部件几何体。

（1）单击“工件”对话框中的按钮，系统弹出图2.4.11所示的“部件几何体”对话框。

图2.4.10所示的“工件”对话框中的主要按钮说明如下。

•按钮：单击此按钮，在弹出的“部件几何体”对话框中可以定义加工完成后的几何体，即最终的零件，它可以控制刀具的切削深度和活动范围，可以通过设置选择过滤器来选择特征、几何体（实体、面、曲线）和小平面体来定义部件几何体。

•按钮：单击此按钮，在弹出的“毛坯几何体”对话框中可以定义将要加工的原材料，可以设置选择过滤器来选择特征、几何体（实体、面、曲线）以及偏置部件几何体来定义毛坯几何体。

•按钮：单击此按钮，在弹出的“检查几何体”对话框中可以定义刀具在切削过程中要避让的几何体，如夹具和其他已加工过的重要表面。

•按钮：当部件几何体、毛坯几何体或检查几何体被定义后，其后的按钮将高亮度显示，此时单击此按钮，已定义的几何体对象将以不同的颜色高亮度显示。

•文本框：用于设置在零件实体模型上增加或减去指定的厚度值。正的偏置值在零件上增加指定的厚度，负的偏置值在零件上减去指定的厚度。

•按钮：单击该按钮，系统弹出“搜索结果”对话框，在此对话框中列出了材料数据库中的所有材料类型，材料数据库由配置文件指定。选择合适的材料后，单击按钮，则为当前创建的工件指定材料属性。

•区域提供了如下选项。

复选框：选中该复选框，则在选择“保存布局/图层”选项时，保存图层的设置。

文本框：用于输入视图布局的名称，如果不更改，则使用默认名称。

按钮：用于保存当前的视图布局和图层。

（2）在图形区选取整个零件实体为部件几何体，如图2.4.12所示。

（3）单击按钮，系统返回“工件”对话框。

Step4.创建毛坯几何体。

（1）在“工件”对话框中单击按钮，系统弹出图2.4.13所示的“毛坯几何体”对话框（一）。

（2）在下拉列表中选择选项，此时毛坯几何体如图 2.4.14 所示，显示“毛坯几何体”对话框（二），如图2.4.15所示。

（3）单击按钮，系统返回到“工件”对话框。

Step5.单击“工件”对话框中的按钮，完成工件的设置。

2.4.4 创建切削区域几何体

Step1.选择下拉菜单命令，系统弹出“创建几何体”对话框。

Step2.在区域中单击MILL_AREA按钮，在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入CAVITY_AREA，然后单击按钮，系统弹出图2.4.16所示的“铣削区域”对话框。

Step3.单击右侧的按钮，系统弹出图2.4.17所示的“切削区域”对话框。

图2.4.16所示的“铣削区域”对话框中的各按钮说明如下。

•（选择或编辑检查几何体）：用于检查几何体是否为在切削加工过程中要避让的几何体，如夹具或重要加工平面。

•（选择或编辑切削区域几何体）：使用该按钮可以指定具体要加工的区域，可以是零件几何的部分区域；如果不指定，系统将认为是整个零件的所有区域。

•（选择或编辑壁几何体）：通过设置侧壁几何体来替换工件余量，表示除了加工面以外的全局工件余量。

•（选择或编辑修剪边界）：使用该按钮可以进一步控制需要加工的区域，一般通过设定剪切侧来实现。

•：用于在已指定的部件几何体的基础上进行法向的偏置。

•：用于对已指定的修剪边界进行偏置。

Step4.选取图2.4.18所示的模型表面（共13个面）为切削区域，然后单击“切削区域”对话框中的按钮，系统返回到“铣削区域”对话框。

Step5.单击按钮，完成切削区域几何体的创建。