第2讲 绘制二维图形

本章学习目标 帮助学生树立二维图形的直观印象。 明确Mastercam绘图环境的组成元素及用途。掌握直线、圆、矩形以及曲线等基本二维绘图工具的用法。掌握复杂二维图形的绘图方法和技巧。第二讲

绘制二维图形本章大纲2.1设置绘图环境2.2绘制基本图形2.3综合训练2.4课后练习

Mastercam提供了一个开放的人性化设计环境，可以帮助设计者高效率地绘制出高质量的二维和三维图形。设计过程中，要能够熟练使用系统提供的设计工具来创建图形，同时还要能够灵活使用各种辅助工具，优化设计环境。2.1

设置绘图环境

Mastercam根据功能的不同，其含了多种环境，如二维加工环境、三维加工环境以及设计环境等。启动Mastercam后，执行【设置】/【工具栏设置】命令，载入设计模式环境，如图2-1所示，单击按钮载入设计环境，单击按钮完成载入设计环境操作。2.1.1知识点讲解图2-1载入设置环境执行【设置】/【系统规划】命令，在【颜色】选项卡中对绘制环境的颜色进行设置，这里将“工作区背景颜色”设置为“白色”，如图2-2所示。其他选项的颜色根据设计者的需求进行设置。单击按钮，这时设计界面如图2-3所示。图2-2设计环境图2-3设计环境设计环境中的主要部分的功能如下：一、主菜单主菜单包括了上、左、右工具栏中的所有功能，如文件的创建、保存，图形的创建、编辑以及系统的参数设置等内容。二、工作区域工作区域是绘图的区域，可以直观地看到绘图的形状、大小，绘图区域是一个三维空间，按鼠标中键可以对区域进行旋转，Alt+鼠标中键可以对绘图区域进行平移操作。三、上工具栏上工具栏中放置了用于直接绘图的工具，主要包括辅助工具、绘图工具及编辑工具等。其中，带有按钮的为组合工具，单击该按钮可以展开工具包。四、右工具栏右工具栏放置了用于记录已使用的工具和提供快速选择工具，主要包括快速选择点、快速选择直线等工具。五、左工具栏左工具栏放置了用于直接创建三维实体的工具，主要包括拉伸、旋转及扫描工具等。其中，带有按钮的为组合工具，单击该按钮可以展开工具包。六、下工具栏下工具栏主要是对绘图属性进行设置，包括图层、线型、线宽、线条颜色及屏幕视角等属性的设置。

2.1.2

范例解析──认识绘图环境请同学们在老师引导下认识MastercamX2的设计环境以及工具总汇。从宏观上分块掌握设计界面以及工具栏的布局和分类，具体各个工具的用法将在随后结合典型案例进行讲解。1.启动MastercamX2。2.老师对绘图环境进行设置，请同学们模仿练习。3.老师对各个工具栏的用途进行简要讲解，请同学们在老师的引导下进行简单的绘图练习。

2.1.3

课堂练习图2-4参考图形了解Mastercam的设计环境和各个工具栏的用途。1.掌握如何设置绘图环境。2.对上工具栏工具的用途进行了解。3.对下工具栏工具的用途进行了解。4.使用上工具栏中的工具绘制一些简单的图形，参考图形如图2-4所示。

2.2

绘制基本图形二维图形主要由线条和各种标记符号组成，是一种平面图形。绘制二维图形是三维设计的基础，三维实体建模与二维绘图之间具有直接联系。

2.2.1

知识点讲解Mastercam中包含了多种二维绘图工具，可以用来绘制二维图形中最常用的几何图素，常用的绘图工具有以下7种。一、 创建点点是构成二维图形的基本元素，类型繁多。在MastercamX2中，执行【绘图】/【选择点】命令可以绘制各种类型的点。在绘制点时，只需要为其指定相应的定位参数即可，因为点没有大小，无须设置其他参数。在MastercamX2中，可以用以下方法创建点。• 指定位置：这些点都具有特定位置，例如坐标原点、圆心点、线段端点以及线段交点等。此外，还可以根据坐标值确定点的位置。• 动态绘点：在已经存在的图形上动态绘制点。• 曲线节点：节点用于控制参数曲线的形状。• 绘制剖切点：按照长度绘制点（必须有参考图形）。• 端点：所有图素的端点。• 小弧圆心：绘制沿圆周均匀分布的点。• 螺旋点：和指定点的用法相似，区别在于显示的形状不一样。二、 绘制直线执行【绘图】/【任意直线】命令可以绘制各种直线。在MastercamX2中可以使用以下方法绘制直线。• 绘制任意线：通过两个点绘制任意直线。• 近距线：绘制两个已知图形之间距离最短的线段。• 分角线：绘制角平分线。• 法线：绘制与指定图素垂直或相切的直线。• 平行线：绘制与已知直线相平行的线。在MastercamX2中直线、点等基本图形都可以通过输入坐标位置来创建，请同学们慢慢领悟三、 绘制圆和圆弧执行【绘图】/【圆弧】命令可以绘制圆或圆弧。圆弧是一种弧长较短、不闭合的圆，因此圆和圆弧的绘制方法比较相似。(1)绘制圆弧。在MastercamX2中，绘制圆弧的方法主要有以下几种。• 极坐标：分为极坐标圆弧和极坐标画弧，都是通过开始点或终点加半径绘制圆弧。• 两点画弧：通过两个点绘制圆弧。• 3点画弧：通过3个点绘制圆弧。• 切弧：通过已知图形绘制相切的圆弧。“切弧”有很多类型，在绘制切弧时根据实际的需要在工具栏中选择切弧的种类，请同学们在绘图时留意工具栏的状态。(2)以下方法用于画圆。在MastercamX2中，绘制圆的方法主要有以下几种。•两点画圆：通过两个点绘制圆。•3点画圆：通过3个点绘制圆。•圆心画圆：通过圆心和半径绘制圆。“两点画圆”和“3点画圆”这两种绘制方法都在【绘图】/【圆弧】/【三点画圆】菜单下的工具栏中，请同学们在绘图时留意提示栏的状态。四、 绘制矩形执行【绘图】/【矩形】命令或单击按钮可以绘制矩形。矩形的画法比较简单，主要有以下两种画法。• 1点法：激活工具栏中的【设置基准点为中心点】按钮，选取1点位置来放置矩形，矩形的大小会由输入的高度和宽度决定，如图2-5所示。• 两点法：在绘图区选取两个对角位置以决定矩形位置和大小。如果未激活按钮，系统提示选取第1个角的位置；选取后，出现一白色的矩形这时系统提示选取第2角的位置，如图2-6所示，选取适当位置后，单击按钮完成矩形的绘制。MastercamX2中【矩形形状设置】、【画多边形】、【画椭圆】的原理都和【矩形】一样，在设置相应的参数后，然后进行绘图，相信同学们在绘图时一定能融会贯通。图2-51点法绘制矩形图2-6两点法绘制矩形五、 绘制曲线执行【绘图】/【曲线】命令可以绘制曲线，要注意掌握以下两种曲线的画法。• 手动：通过手动选取点（这个点原来不存在）的位置来绘制曲线，如图2-7和2-8所示。图2-7样条线控制点图2-8创建的样条曲线（1）•自动输入：先通过选取第1点、第2点和最后一点（这里的点必须是原来存在的）来绘制曲线，如图2-9和2-10所示。图2-10创建的样条曲线（2）图2-9一系列点六、 创建倒圆角圆角用于在两直线（或圆弧、曲线）之间创建圆弧连接。执行【绘图】/【倒圆角】/【倒圆角】或单击按钮可以绘制圆角。七、 创建倒角倒角是用于在两直线（或圆弧、曲线）之间创建直线连接。执行【绘图】/【倒角】/【倒角】或单击按钮可以绘制斜角。2.2.2范例解析1──绘制图案1本例将使用二维绘图的线条工具，绘制一个棘轮的截面图形，最后创建的设计结果如图2-11所示。图2-11设计结果1.绘制圆。(1)执行【绘图】/【圆弧】/【圆心+点】命令。(2)输入圆心为（0，0，0），直径为60，单击按钮确定，结果如图2-12所示。图2-12绘制圆2. 绘制水平线段。(1) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令。输入第1点的坐标为（﹣6.5，35，0），按Enter键确定，输入第2点坐标为（6.5，35，0），单击按钮确定，结果如图2-13所示。3. 绘制垂直线段。(1) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令。(2) 分别以上一步绘制的线段的端点为起点，绘制垂直的线段。(3) 单击按钮打开【修剪】工具条，单击按钮，修剪图形，单击按钮确定，结果如图2-14所示。图2-13绘制水平线段图2-14绘制并修剪垂直线段4. 旋转复制图形。(1) 选中绘制的3条线段。(2) 执行【转换】/【旋转】命令。(3) 设置旋转的次数为7，角度为45°。(4) 完成后单击按钮确定，效果如图2-15所示。图2-15旋转阵列5. 修剪图形。单击按钮打开【修剪】工具栏，单击按钮，修剪图形，单击按钮确定，结果如图2-11所示。2.2.3范例解析2──绘制图案2本例将使用二维绘图的基本工具，绘制一个叶片的图形，最后创建的设计结果如图2-16所示。1.绘制辅助线。(1)设置【线型】为“点划线”，设置【线宽】为“第1条实线”，将图层1设置为当前图层，设置【工作深度】为“0”，设置绘图模式为“2D”，设置【系统颜色】为“黑色”。

这里的参数在软件界面的下工具栏中进行设置，一般情况下采用默认的参数，但是在绘制复杂图形时，就需要对图形的线型、线宽等参数进行设置。图2-16设计结果(2) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令。(3) 设置线段a两端点的坐标为（45，0，0）、（﹣45，0，0），按Enter键确定。(4) 设置线段b两端点的坐标为（0，110，0）、（0，﹣45，0），按Enter键确定。(5) 单击按钮确定，结果如图2-17所示。(6) 执行【转换】/【平移】命令，然后将线段a先后向上平移15和75，将线段b分别向左和向右平移6和32.5，结果如图2-18所示。图2-18平移点划线图2-17点划线2. 绘制基本圆。(1) 设置【线型】为“实线”，设置【线宽】为“第2条实线”，将图层2设置为当前图层。(2) 执行【绘图】/【圆弧】/【圆心+点】命令，绘制圆，结果如图2-19所示。(3) 执行【绘图】/【圆弧】/【切弧】命令，然后单击按钮绘制如图2-20所示的切弧。图2-20绘制切弧图2-19绘制圆(4) 执行【绘图】/【圆弧】/【3点画弧】命令，依次选择如图2-21所示点P1～P3，单击按钮确定，结果如图2-22所示。3. 编辑图形。(1) 执行【转换】/【旋转】命令。(2) 选择如图2-23所示的图形，按Enter键确认。图2-23图形选择图2-21点的选择图2-22绘制切弧(3) 按照如图2-24所示设置相关参数，单击按钮确定，结果如图2-25所示。(4) 执行【编辑】/【修剪/打断】/【修剪/打断】命令。(5) 对图形进行修剪，结果如图2-26所示。图2-26修剪效果图2-24参数设置图2-25旋转效果4. 填充并编辑图形。(1) 执行【绘图】/【尺寸标注】/【剖面线】命令。(2) 设置相关参数，如图2-27所示，按Enter键确定。(3) 选择如图2-28所示的区域1，单击按钮确定，结果如图2-29所示。图2-27参数设置图2-28区域选择在选择此闭合区域时，可先单击【转换参数】对话框中的按钮处于选中状态，并注意选择时各线段的方向。(4) 执行【转换】/【旋转】命令。(5) 框选如图2-29所示的区域1，按Enter键确定。(6) 设置相关参数，如图2-30所示，单击按钮确定，结果如图2-16所示。图2-29区域选择图2-30参数设置填充的方法很简单，读者只需按照步骤操作一次，就能明白其中的道理。2.2.4 课堂练习──绘制图案3本例将使用二维绘图的基本工具，绘制一个槽轮的截面图形，最后创建的设计结果如图2-31所示。1.绘制基本图形。(1)将图层2设置为当前图层，使用工具绘制辅助线段，中间的线段的角度为60°。使用工具绘制辅助圆，如图2-32所示。(3) 将图层1设置为当前图层，使用工具绘制4个圆，如图2-33所示。图2-31设计结果图2-32绘制辅助图形图2-33绘制圆2. 修剪旋转图形。(1) 使用工具绘制竖直线段，如图2-34所示。(2) 隐藏图层2，如图2-35所示。(3) 使用工具对图形进行修剪，如图2-36所示。图2-34绘制线段图2-35隐藏辅助图层图2-36修剪图形（1）(4) 旋转复制内部图形，如图2-37所示。(5) 旋转复制圆弧，如图2-38所示。(6) 使用工具对图形进行修剪，如图2-39所示。图2-37旋转复制图形（1）图2-38旋转复制图形（2）图2-39修剪图形（2）2.3

综合训练本例将使用二维绘图的基本工具，绘制一个摇臂的图形，最后创建的设计结果如图2-40所示。图2-40设计结果下面将综合运用MastercamX2中的基本工具创建二维图形，让同学们进一步掌握二维图形的绘制方法和技巧，为创建实体造型打下基础。2.3.1

范例解析──绘制图案41.绘制辅助线。(1)设置【线型】为“点划线”，设置【线宽】为“第1条实线”，将图层1设置为当前图层，设置【工作深度】为“0”，设置绘图模式为“2D”，设置【系统颜色】为“黑色”。(2)执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令。(3) 设置线段a两端点的坐标为（45，0，0）、（﹣45，0，0），按Enter键确定。(4) 设置线段b两端点的坐标为（0，110，0）、（0，﹣45，0），按Enter键确定。(5) 单击按钮确定，结果如图2-41所示。(6) 执行【转换】/【旋转】命令，然后选择如图2-41所示的线段b，按Enter键确定，设置相关参数，如图2-42所示。图2-41辅助线图2-42参数设置(7) 单击按钮确定，结果如图2-44所示的线段a。(8) 使用同样的方法对如图2-41所示的线段b再次旋转，按照如图2-43所示设置相关参数，结果如图2-44所示的线段b。图2-43参数设置图2-44旋转效果(9) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令。(10) 设置线段两端点坐标为（26，36，0）、（96，30，0）。(11) 单击按钮完成绘制，结果如图2-45所示。(12) 执行【绘图】/【圆弧】/【极坐标圆弧】命令。(13) 设置圆心坐标为原点，半径值为92，起始角度为70°，终止角度为120°。(14) 单击按钮确定，结果如图2-46所示。图2-45绘制直线图2-46绘制圆弧2. 绘制摇臂基本形状。(1) 设置【线型】为“实线”，设置【线宽】为“第2条实线”，将图层2设置为当前图层。(2) 执行【绘图】/【圆弧】/【圆心+点】命令。(3) 输入圆心坐标和直径值。输入圆心坐标为（0，0，0），直径值为42，按Enter键确定。输入圆心坐标为（0，0，0），直径值为72，按Enter键确定。输入圆心坐标为（26，36，0），直径值为18，按Enter键确定。输入圆心坐标为（96，30，0），直径值为18，按Enter键确定。输入圆心坐标为（96，30，0），直径值为40，按Enter键确定。选择如图2-46所示点P1，输入直径值为16，按Enter键确定。选择如图2-46所示点P1，输入直径值为30，按Enter键确定。选择如图2-46所示点P2，输入直径值为16，按Enter键确定。选择如图2-46所示点P2，输入直径值为30，按Enter键确定。(4) 单击按钮确定，结果如图2-47所示。(5) 执行【绘图】/【圆弧】/【切弧】命令，然后单击按钮。(6) 半径设置和图素选择。输入半径值为84，然后选取如图2-47所示的圆a和圆b，选择保留圆弧，按Enter键确定。输入半径值为100，然后选取如图2-47所示的圆a和圆b，选择保留圆弧，按Enter键确定。输入半径值为107，然后选取如图2-47所示的圆c和圆d，选择保留圆弧，按Enter键确定。(7) 单击按钮确定，结果如图2-48所示。图2-47绘制圆图2-48绘制切弧(8) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令，线段的端点坐标为（﹣16，35，0）、（﹣16，63，0），结果如图2-49所示的线段a。(9) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令，单击按钮，然后选择如图2-47所示的圆d，输入长度值为30，角度值为270°，单击按钮确定，结果如图2-49所示线段b。(10) 按上述方法绘制如图2-48所示的圆a和圆b之间的切线，结果如图2-50所示的线段a和b。(11) 执行【绘图】/【任意直线】/【绘制任意线】命令，单击按钮，然后选择如图2-48所示的圆弧c最下面的点，输入长度值为30，单击按钮确定，结果如图2-50所示的线段c。图2-49绘制直线图2-50绘制切线(12) 执行【转换】/【平移】命令，然后选择如图2-50所示的线段a，按照如图2-51所示设置相关参数，单击按钮确定，结果如图2-52所示。图2-51参数设置图2-52平移效果(13) 按照如图2-53所示的半径参数进行倒圆角操作。图2-53倒圆角图2-54修剪图形如果系统弹出此功能有3D方案，没有2D方案的对话框，这是因为设置的绘图模式模式，应将