2.5 基准坐标系的创建

坐标系是可以增加到零件和装配件中的参照特征，它可用于：

● 计算质量属性。

● 装配元件。

● 为“有限元分析（FEA）”放置约束。

● 为刀具轨迹提供制造操作参照。

● 用于定位其他特征的参照（坐标系、基准点、平面和轴线、输入的几何等）。

在UG NX 12.0系统中，可以使用以下三种形式的坐标系。

■ 绝对坐标系（ACS）：系统默认的坐标系，其坐标原点不会变化，在新建文件时系统会自动生成绝对坐标系。

■ 工作坐标系（WCS）：系统提供给用户的坐标系，用户可根据需要通过移动它的位置来设置自己的工作坐标系。

■ 基准坐标系（CSYS）：该坐标系常用于模具设计和数控加工等操作。

2.5.1 使用三个点创建坐标系

根据所选的三个点来定义坐标系，X轴是从第一点到第二点的矢量，Y轴是第一点到第三点的矢量，原点是第一点。下面以图2.5.1所示的范例来说明用三点创建坐标系的一般过程。

Step1.打开文件D：\ugnx12.8\work\ch02.05\csys_create_01.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出图2.5.2所示的“基准坐标系”对话框。

Step3.在区域的下拉列表中选择选项，在绘图区依次选取图2.5.1a所示的点1、点2和点3。

Step4.单击“基准坐标系”对话框中的按钮，完成坐标系的创建，结果如图 2.5.1b所示。

图2.5.2所示“基准坐标系”对话框 区域的下拉列表中各选项的功能说明如下。

●（动态）：可以手动移动坐标系到任何想要的位置或方位，或创建一个关联、相对于选定坐标系动态偏置的坐标系。

●（自动判断）：创建一个与所选对象相关的坐标系，或通过X、Y 和Z分量的增量来创建坐标系。实际所使用的方法是根据所选择的对象和选项来确定的。要选择当前的坐标系，可选择自动判断的方法。

●（原点，X点，Y点）：根据选择的三个点或创建三个点来创建坐标系。要想指定三个点，可以使用点方法选项或使用相同功能的菜单打开“点”对话框。X轴是从第一点到第二点的矢量，Y轴是从第一点到第三点的矢量，原点是第一点。

●（X轴，Y轴，原点）：根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的 X 轴和 Y 轴，选择的点作为坐标系的原点。

●（Z 轴，X 轴，原点）：根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的Z轴和X轴，选择的点作为坐标系的原点。

●（Z 轴，Y 轴，原点）：根据所选择或定义的一点和两个矢量来创建坐标系。选择的两个矢量作为坐标系的Z轴和Y轴，选择的点作为坐标系的原点。

●（平面，X轴，点）：根据所选择的一个平面、X轴和原点来创建坐标系，其中选择的平面为Z轴平面，选取的X轴方向即为坐标系中X轴方向，选取的原点为坐标系的原点。

●（三平面）：根据所选择的三个平面来创建坐标系。X轴是第一个“基准平面/平面”的法线，Y 轴是第二个“基准平面/平面”的法线，原点是这三个基准平面/面的交点。

●（绝对坐标系）：指定模型空间坐标系作为坐标系。X轴和Y轴是“绝对坐标系”的X轴和Y轴，原点为“绝对坐标系”的原点。

●（当前视图的坐标系）：将当前视图的坐标系设置为坐标系。X轴平行于视图底部，Y 轴平行于视图的侧面，原点为视图的原点（图形屏幕中间）。如果通过名称来选择，坐标系将不可见或在不可选择的层中。

●（偏置坐标系）：选取现有的基准坐标系，通过输入偏置值和旋转角度来创建坐标系。

2.5.2 使用三个平面创建坐标系

用三个平面创建坐标系是指选择三个平面（模型的表面或基准平面），三个平面的交点即为坐标原点。选定的第一个平面的法向矢量定义一个轴的方向，第二个平面的法向矢量定义另一轴的大致方向，系统会自动按右手定则确定第三轴。

如图2.5.3所示，现需要在三个垂直平面（平面1、平面2和平面3）的交点上创建一个坐标系，一般操作步骤如下。

Step1.打开文件D：\ugnx12.8\work\ch02.05\csys_create_02.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“基准坐标系”对话框。

Step3.在区域的下拉列表中选择选项，在绘图区依次选取图2.5.3a所示的三个平面为基准坐标系的参考平面，其中X轴是平面1的法向矢量，Y 轴是平面2的法向矢量，原点为三个平面的交点。

Step4.单击“基准坐标系”对话框中的按钮，完成坐标系的创建，结果如图2.5.3b所示。

2.5.3 使用两个相交的轴（边）创建坐标系

选取一点作为坐标系的原点，选取两条直线（或轴线）作为坐标系的X轴和Y轴，然后就可以定义坐标系的方向。如图 2.5.4所示，需要通过模型的两条边线创建一个坐标系，一般操作步骤如下。

Step1.打开文件D：\ugnx12.8\work\ch02.05\csys_create_03.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“基准坐标系”对话框。

Step3.在区域的下拉列表中选择选项，选取边3的中点为基准坐标系的原点，然后依次选取图2.5.4a所示的边1和边2为基准坐标系的X轴和Y轴。

Step4.单击“基准坐标系”对话框中的按钮，完成坐标系的创建，结果如图2.5.4b所示。

说明：X轴与Y轴的方向可以通过单击“反向”按钮来调整。

2.5.4 创建偏置坐标系

通过参照坐标系的偏移和旋转可以创建一个坐标系。如图2.5.5所示，需要通过参照坐标系创建一个偏距坐标系，一般操作步骤如下。

Step1.打开文件D：\ugnx12.8\work\ch02.05\offset_cycs.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“基准坐标系”对话框。

Step3.定义创建坐标系的类型。在区域的下拉列表中选择选项。

Step4.定义参考坐标系和参数。在下拉列表中选择选项，在绘图区选取图2.5.5a所示的基准坐标系；在区域中选取选项，在、、文本框中依次输入值30.0、-15.0、12.0，在区域的文本框中输入值1，其他参数采用系统默认设置。

Step5.单击“基准坐标系”对话框中的按钮，完成坐标系的创建，隐藏源坐标系后的结果如图2.5.5b所示。

2.5.5 创建绝对坐标系

在绝对坐标系的原点处可以定义一个新的坐标系，X轴和Y轴分别是绝对坐标系的X轴和Y轴，原点为绝对坐标系的原点。在UG NX 12.0中创建绝对坐标系时可以选择下拉菜单命令，在区域的下拉列表中选择选项，然后单击按钮。

2.5.6 创建当前视图坐标系

在当前视图中可以创建一个新的坐标系：X轴平行于视图底部，Y轴平行于视图的侧面，原点为视图的原点，即图形屏幕的中间位置。当前视图的创建方法：选择下拉菜单命令，在区域的下拉列表中选择选项，然后单击按钮。

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讲解内容：主要包含产品设计基础，曲面设计的基本概念，常用的曲面设计方法及流程，曲面转实体的常用方法，典型曲面设计案例等。特别是对曲线与曲面的阶次、连续性及曲面分析这些背景知识进行了系统讲解。