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本节概述：
- 坐标系是创建特征必不可少的元素之一。
- 本节视频主要讲解坐标系的创建、方向的控制、默认坐标系。
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重要知识点笔记：
- 坐标系是最基础的建模图元，坐标系默认类型是笛卡尔坐标系，有六个方向，分别是X、Y、Z、-X、-Y、-Z。
- 坐标系可以为很多几何命令确定原点，比如基准图形中，就需要坐标系来确定0点。
- 没有坐标系，就没有基准平面，就没法建模。
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关于视频：
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与之相关：
基准平面>>> 基准轴>>>
基准点>>> 偏移平面>>>
一.关于坐标系
1.关于坐标系
关于坐标系：
坐标系是可以添加到零件和装配中的参考特征，它可执行下列操作：
•计算质量属性
•组装元件
•为“有限元分析”(FEA) 放置约束
•为刀具路径提供制造操作参考
•用作定位其他特征的参考 (坐标系、基准点、平面、导入的几何，等等)。
•对于大多数普通的建模任务，可使用坐标系作为方向参考。
单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System) 以将坐标系添加到模型。
坐标系也可以使用“草绘器”创建。如果您在草绘特征中创建几何坐标系，当您返回建模环境时，结果将会是基准坐标系。
有两种坐标系：曲面上坐标系和偏移坐标系。
曲面上坐标系通过主放置参考和两个偏移参考或通过两到三个主参考来定义一个点。主放置参考可以是面组、曲面或基准平面。平面曲面、非平面曲面、圆柱曲面、圆锥曲面或球形曲面都可以是主放置参考。主放置坐标系的偏移值可以在“线性”(Linear)、“径向”(Radial) 或“直径”(Diameter) 测量中定义。如果选择多个主参考，则将禁用“偏移参考”(Offset references) 收集器，并且偏移控制滑块不会出现在预览中。
偏移坐标系使用先前创建的坐标系定义一个点作为主放置参考，并定义三个参考该主放置参考的偏移值。此应用程序可用于放置连续坐标系，例如，可在想要在模型上放置大量用户定义特征 (UDF) 时使用。偏移坐标系的偏移值可以在“笛卡尔”(Cartesian)、“圆柱”(Cylindrical) 或“球”(Spherical) 测量中定义。
2.关于坐标系用户界面
关于坐标系用户界面：
坐标系用户界面由“坐标系”(Coordinate System) 对话框和快捷菜单组成。单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System) 以打开“坐标系”(Coordinate System) 对话框。
“坐标系”对话框
“坐标系”(Coordinate System) 对话框包含以下选项卡：
原点：
“参考”(References) 收集器 - 显示放置坐标系的参考。
“类型”(Type) 列表 - 用于根据放置曲面的类型设置参考曲面上第一个坐标系的偏移尺寸。偏移尺寸类型有：
▪线性 (Linear) – 使用两个从放置点的指定偏移参考测量的线性偏移尺寸。
▪径向 (Radial) – 确定放置点到偏移参考的距离 (半径) 以及用于确定放置点到另一偏移参考的角度的角度尺寸。用于平面放置曲面或圆柱形放置曲面。
▪直径 (Diameter) – 确定放置点到偏移参考的距离 (直径) 以及用于确定放置点到另一偏移参考的角度的角度尺寸。用于平面放置曲面或圆柱放置曲面。
PS：如果放置曲面为圆柱形或圆锥形，则默认偏移类型为“径向”(Radial)。如果放置曲面为平面形，则默认偏移类型为“线性”(Linear)。
“偏移参考”(Offset References) – 定义用来与放置收集器一起设置坐标系位置的两个偏移参考。
偏移类型 (Offset Type) 列表 – 根据放置曲面的类型，设置与参考坐标系位于相同曲面上的连续坐标系的偏移尺寸：
▪“笛卡尔”(Cartesian) – 使用 X、Y 和 Z 坐标确定相对于参考坐标系的位置。
▪“圆柱”(Cylindrical) – 使用半径、Theta 和 Z 坐标确定相对于参考坐标系的位置。
▪“球”(Spherical) – 使用半径、Phi 和 Theta 坐标确定相对于参考坐标系的位置。
▪自文件 (From File) – 从变换文件导入坐标系的位置。
•“方向”(Orientation)
“参考选择”(References Selection) – 设置坐标系中任意两个轴的方向参考：
▪“使用”(Use) 收集器 - 显示参考以定向新坐标系的第一个轴。
▪“确定”(to determine) 列表 - 选择新坐标系在第一方向上的轴，以相对于“使用”(Use) 收集器中的参考进行定向。
PS：默认情况下，主放置参考用作第一个轴定向方向参考；第一个轴定向方向垂直于主放置参考。
▪“使用”(Use) - 显示参考以定向新坐标系的第二个轴。
▪“投影”(to project) 列表 - 选择新坐标系在第二方向上的轴，以相对于“使用”(Use) 收集器中的参考进行定向。
PS：默认情况下，第一个偏移参考用作第二个轴定向方向；第二个轴方向是偏移参考的投影。
▪反向 (Flip) – 使轴反向。
▪“添加绕第一个轴的旋转”(Add rotation about the first axis) 复选框 - 添加绕第一个轴旋转的角度。
▪“旋转”(Rotation) 框 – 设置绕第一个轴旋转的角度 (从第二个轴测量得出)。
对于偏移坐标系而言，第一个轴的默认标签为 x 轴，对于曲面上坐标系而言，第一个轴的默认标签为 z 轴。
◦“选定坐标轴”(Selected CSYS axes) – 绕用作放置参考的坐标系的轴旋转当前坐标系。选定的第一个偏移参考用作第二个定向方向参考。
▪“关于 X”(About X)
▪“关于 Y”(About Y)
▪“关于 Z”(About Z)
设置 Z 垂直于屏幕 (Set Z Normal To Screen) – 设置 z 轴垂直于图形窗口。
属性：
“名称”(Name) 框 – 设置特征名称。
在浏览器中显示详细的元件信息。
“显示坐标系名称”(Display coordinate system name) 复选框 - 在坐标系原点附近显示坐标系名称。
“显示缩放从属”(Display zoom-dependent) 复选框 - 根据模型的缩放情况确定坐标系的大小。当模型增大时，坐标系也会随之增大。
▪“轴长度”(Axis length) - 设置坐标系轴的长度值。
快捷菜单：
右键单击图形窗口或放置控制滑块可获得以下快捷菜单：
•“原点放置”(Origin Placement) - 激活“参考”(References) 收集器。
•偏移参考
•“第一方向”(First Direction) - 激活“使用”(Use) 收集器以定向第一个轴。
•“第二方向”(Second Direction) - 激活“使用”(Use) 收集器以定向第二个轴。
•“反向 X”(Flip X) - 反向轴的 x 方向。
•“反向 Y”(Flip Y) - 反向轴的 y 方向。
•“反向 Z”(Flip Z) - 反向轴的 z 方向。
•“添加旋转”(Add Rotation) - 添加绕第一个轴旋转的角度。
•线性
•径向
•直径
二.创建坐标系
1.创建坐标系
创建坐标系：
1.单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.在图形窗口中最多选择三个放置参考。参考是曲面、平面、边、轴、曲线、基准点、顶点或坐标系。
3.单击“确定”(OK) 创建具有默认方向的新坐标系，或单击“方向”(Orientation) 选项卡以定向新坐标系。
PS：如果已选择一个顶点作为原点参考，且未提供默认方向，则必须手动定向坐标系。
创建草绘的坐标系：
在基于草绘的特征中创建几何坐标系时，新坐标系会作为常规坐标系存在于标准应用程序中。使用几何坐标系是“草绘器”中所创建的坐标系将特征级信息传递到“草绘器”外部的唯一方法。
1.单击“模型”(Model) > “草绘”(Sketch)。“草绘”(Sketch) 对话框打开。
2.选择一个草绘平面并设置其方向，或接受默认方向。
3.单击“草绘”(Sketch)。“草绘”(Sketch) 选项卡随即打开。
4.在“基准”组中单击“草绘”(Sketch) > “坐标系”(Coordinate System)。几何坐标系出现在指针位置。
5.单击图形窗口以放置坐标系中心。
PS：
•可以在同一草绘中创建多个几何坐标系。
•在“草绘器”中右键单击坐标系，可在“构造”(Construction) 与“几何”(Geometry) 之间切换。
6.单击“确定”(OK)。
创建曲面上坐标系：
1.单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.选择一曲面或基准平面。坐标系的预览将出现在图形窗口中。
3.拖动原点控制滑块，更改选定曲面上的坐标系放置位置。
4.默认偏移类型为“线性”(Linear)。要更改类型，请从“类型”(Type) 列表中选择“径向”(Radial) 或“直径”(Diameter)。
5.要选择偏移参考，请将偏移控制滑块拖动至参考，或单击“偏移参考”(Offset references) 收集器，然后选择偏移参考。
PS：
•可以使用边、轴、基准平面或曲面作为偏移参考。
•可在主“参考”(References) 收集器中选择第二和第三放置参考。但是，如果这样做，偏移控制滑块将会消失，从而无法选择偏移参考。
•如果选择的主参考为：
◦平面曲面，请在“参考”(References) 收集器中选择另外两个平面或曲面，或在“偏移参考”(Offset references) 收集器中选择两个参考。
◦非平面曲面，请在“偏移参考”(Offset references) 收集器中选择两个参考。
6.单击“方向”(Orientation) 选项卡。
7.要绕第一个轴旋转坐标系，请选择“添加绕第一个轴的旋转”(Add rotation about the first axis) 复选框。“轴旋转”(Axis Rotation) 列表出现在选项卡中，旋转控制滑块出现在图形窗口中的拖动控制滑块上。
8.选择旋转值。坐标系将绕第一个轴旋转。
9.要更改新坐标系的名称，请单击“属性”(Properties) 选项卡并键入一个名称。
10.单击“确定”(OK)。
创建偏移坐标系：
1.单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.选择现有坐标系。
3.从“偏移类型”(Offset type) 列表中选择一个偏移类型：
“笛卡尔”(Cartesian) - 设置 X、Y 和 Z 的值。
“圆柱”(Cylindrical) - 设置 R 半径、Θ theta 和 Z 的值。
“球”(Spherical) - 键入 r 半径、ϕ phi 和 Θ theta 的值。
“自文件”(From File) – 选择变换文件以导入坐标系的位置。
4.要调整偏移距离，请执行下列操作：
在值框中键入一个距离值。
使用拖动控制滑块将坐标系拖动到所需位置。
使用坐标系中心的拖动控制滑块沿参考坐标系的各个轴拖动坐标系。要更改方向，可将光标悬停在拖动控制滑块上方，然后向着其中的一个轴移动光标。在朝向轴移动指针时，拖动控制滑块会更改方向。
5.在“方向”(Orientation) 选项卡上更改轴方向。
6.单击“确定”(OK)。
在弧上创建居中坐标系：
1.单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.要定义第一坐标系轴的参考，请选择圆弧 (曲线或边)。
3.在“坐标系”(Coordinate System) 对话框中，参考旁的列表中选择“中心”(Center)。
坐标系的原点将与弧的中心重合。
坐标系的 z 轴平行于包含圆弧的平面的法矢量。要更改轴，请单击“方向”(Orientation) 选项卡，然后从中选择另一个轴。
1.圆弧
2.坐标系的 z 轴与弧中心重合，且垂直于包含弧的平面。
4.要定义第二坐标系轴的参考，请单击“方向”(Orientation) 选项卡，然后单击第二个“使用”(Use) 收集器，并从中选择参考。
5.从“投影”(to project) 列表中选择轴。
6.单击“确定”(OK)。
2.重定向坐标系
重定向坐标系：
要使选项出现在“方向”(Orientation) 选项卡中，必须先为坐标系选择参考。
1.执行以下操作之一：
要创建一个新的坐标系，请单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。
要编辑坐标系，在“模型树”中右键单击该坐标系，然后选取 “编辑定义”(Edit Definition)。
“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.单击“方向”(Orientation) 选项卡。
3.在“定向根据：”(Orient by) 部分，单击下列选项之一：
“参考选择”(References selection) - 通过选择两个轴的参考来定向坐标系。
为每个方向收集器选择一个参考，并从列表中选择一个方向名称。
a.对于第一方向：
i.单击“使用”(Use) 方向收集器，然后选择一个参考以定向第一方向。
ii.从“确定”(to determine) 列表中，选择要沿着第一方向放置的轴。
iii.要反向第一方向，请单击“反向”(Flip)。
PS：默认情况下，坐标系的第一方向被认为是与第一原点参考平行的。如果该参考为一直边、曲线或轴，那么坐标系轴将被定向为平行于该参考。如果已选定某一平面，那么坐标系的第一方向将被定向为垂直于该平面。
b.对于第二方向：
i.单击“使用”(Use) 方向收集器，然后选择一个参考以定向第二方向。
ii.从“投影”(to project) 列表中，选择要沿着第二方向放置的轴。
iii.要反向第二方向，请单击“反向”(Flip)。
PS：系统计算第二方向，方法是：投影将与第一方向正交的第二参考。
“选定的坐标系轴”(Selected CSYS axes) - 定向坐标系，方法是：绕着用作放置参考的坐标系的轴旋转坐标系。
对每个轴，执行一项操作：
▪在值框中键入一个以度为单位的角度值。
▪在图形窗口中单击鼠标右键，然后从快捷菜单中选取“定向”(Orient)。使用拖动控制滑块来定位每个轴。
PS：单击位于坐标系中心的拖动控制滑块以绕参考坐标系的每个轴旋转坐标系。要更改方向，请指向拖动控制滑块，然后向着其中的一个轴移动指针。在朝向轴移动光标的同时，拖动控制滑块会更改方向。
“设置 Z 垂直于屏幕”(Set Z Normal To Screen) – 将 z 轴定向为垂直于屏幕。
4.单击“确定”(OK)。
3.设置坐标系
设置坐标系的名称显示：
1.执行以下操作之一：
要创建一个新的坐标系，请单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。
要编辑坐标系，在“模型树”中右键单击该坐标系，然后选取 “编辑定义”(Edit Definition)。
“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.单击“属性”(Properties) 选项卡，然后设置下列一项或多项名称属性：
要更改坐标系的名称，请在“名称”(Name) 框中键入一个名称。
要在图形窗口中坐标系原点附近显示坐标系名称，请选中“显示坐标系名称”(Display coordinate system name) 复选框。
3.单击“确定”(OK)。
设置坐标系的尺寸显示：
1.执行以下操作之一：
要创建一个新的坐标系，请单击“模型”(Model) > “坐标系”(Coordinate System)。
要编辑坐标系，在“模型树”中右键单击该坐标系，然后选取 “编辑定义”(Edit Definition)。
“坐标系”(Coordinate System) 对话框打开。
2.单击“属性”(Properties) 选项卡，然后执行以下操作之一：
要使坐标系的尺寸不受模型缩放的影响，请清除“显示缩放从属”(Display zoom-dependent) 复选框。坐标系不会随着模型缩放而缩放。
要使坐标系的尺寸随着模型缩放而更改，请选中“显示缩放从属”(Display zoom-dependent) 复选框。坐标系会随着模型缩放而缩放。
▪要设置坐标系轴的默认长度，请在“轴长度”(Axis length) 框中键入长度值。
3.单击“确定”(OK)。
4.从文件创建坐标系
从文件创建坐标系：
用变换矩阵创建的坐标系，使用数据文件构造与现存的坐标系相关的新坐标系。文件数据定义两个矢量，如下所述：
•第一个矢量指定 x 轴方向。
•第二个矢量位于 XY 平面内（在新建 Y 轴的通常方向上），确定新坐标系的原点。z 轴通过右手定则自动构造。
下图说明了坐标系的变换过程。
坐标系变换
根据矩阵文件确定 x 轴的方向，并且随后将其平移到新坐标系的原点。
根据文件中的第二矢量构造 xy 平面，并将其平移到新坐标系的原点。
