UG NX三维建模与应用
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1.4 坐标系

坐标系是构建三维模型的基础,也是进行视图变换和几何变换的基础,通常的变换都是与坐标系相关的。在UG NX中,坐标系是笛卡儿坐标系统,遵守右手准则,由原点、X轴、Y轴、Z轴组成。UG NX建模环境常用两种坐标系:绝对坐标系、工作坐标系。

1.绝对坐标系(Absolute Coordinate System,ACS)

绝对坐标系是系统默认的坐标系。其原点位置和各坐标轴线的方向永远保持不变,是固定坐标系,用X、Y、Z表示。绝对坐标系是模型空间中的概念性位置和方向,将绝对坐标系视为X=0,Y=0,Z=0,它是不可见的,且不能移动。绝对坐标系可以用来完成以下两项内容。

1)定义模型空间中的一个固定点和方向。

2)将不同对象之间的位置和方向关联。

2.工作坐标系(Work Coordinate System,WCS)

工作坐标系是系统提供给用户的坐标系,也是经常使用的坐标系。用户可以根据需要任意移动或选择,也可以设置属于自己的工作坐标系。工作坐标系用XC、YC、ZC表示。绝对坐标系是基准,工作坐标系都是通过绝对坐标系变化而来的,所以就有坐标变换之说。在默认的情况下,绝对坐标系与工作坐标系是重合的。工作坐标系是建模时零部件或者全局的参考坐标系,它仅有一个,不能被删除,但可以任意旋转、移动。

选择“菜单”→“格式”→“WCS”→“定向”选项,弹出图1-18所示的“坐标系”对话框。工作坐标系的构建方法有很多种,下面介绍几种常用的方法。

图1-18 工作坐标系的构建

(1)动态

选择该选项后,当前坐标系被激活,可以手动拖动坐标系上原点位置的小球,将WCS移动到任何想要的位置或方位,如图1-19所示。

(2)原点、X点、Y点

先选择一个点作为坐标系的原点,然后在模型的棱边上端点或其他位置选择X点和Y点,所构成的两条直线即为X轴和Y轴。X轴是原点到X点的矢量;Y轴是原点到Y点的矢量,Y轴与X轴垂直,Z轴按照右手原则建立,如图1-20所示。

图1-19 WCS的动态移动

图1-20 原点、X点、Y点指定坐标系

(3)X轴、Y轴

该方法只需要选择X轴和Y轴就可以了,系统会自动判断原点。首先选择模型上的一条棱线,系统自动产生一个方向作为X方向,然后选择另外一条棱线作为Y方向。该操作只是规定了X轴和Y轴的正方向,单击按钮可改变其方向。Y轴要垂直于X轴。当产生的X轴与Y轴不能相交时就会产生错误。Z轴按照右手原则建立。创建方法如图1-21所示。

(4)X轴、Y轴、原点

与上面的方法相同,只是多了一个原点的选择,相当于将上面系统自动产生的坐标系的原点移动到指定的点上。坐标系各轴的方向可单击按钮来改变。创建方法如图1-22所示。

图1-21 通过X轴、Y轴指定坐标系

图1-22 通过X轴、Y轴、原点指定坐标系

另外的两种方法是指定Z轴、X轴或指定Z轴、Y轴来确定坐标系,方法同上。

(5)绝对坐标系

一般情况下,工作坐标系的初始位置和方位与绝对坐标系重合。但在建模过程中,工作坐标系可能要根据需要进行移动和转动。若要使工作坐标系恢复原来的位置和方位,可选择“菜单”→“格式”→“WCS”→“定向”选项,弹出图1-23所示的“坐标系”对话框。在“类型”下拉列表框中选择“绝对坐标系”,单击“确定”按钮,工作坐标系则恢复到原来的位置,与绝对坐标系完全重合,如图1-24所示。

图1-23 “坐标系”对话框

图1-24 坐标系定向类型