3．3．2　不同组合体的构形设计

1）以叠加为主的组合体构形

组合体可以由多个基本体通过叠加方式构成。不同的基本体可以组成不同的组合体，相同的几个基本体通过改变其相对位置，也可组成不同的组合体。因此，叠加型组合体的构形设计关键在于明确各基本体的结构形状和它们的相互位置关系，进而确定它们的表面连接关系，从而正确地构建组合体模型。

轴承座是由底板Ⅰ、圆筒（轴承）Ⅱ、支承板Ⅲ、肋板Ⅳ和凸台Ⅴ等五个部分组合而成。如图3－19所示。圆筒Ⅱ与肋板Ⅳ相交，圆筒Ⅱ与支承板Ⅲ相切、圆筒Ⅱ与凸台Ⅴ相交。对于轴承座这类叠加型组合体，首先多次运用叠加运算建立轴承座的主体结构，然后，分别在主体结构的底板、圆柱和凸台上打孔，最后在底板上切出两个圆角，最终建立轴承座的三维模型。图3－20为轴承座的构形设计过程，图3－21为轴承座的CSG树。

图3－19　轴承座

图3－20　轴承座的构形设计过程

图3－21　轴承座的CSG树

2）以切割为主的组合体构形

切割型的组合体可看成是由基本体通过切口、开槽、穿孔等方式形成的，将一个基本体挖切一次即可得到一个新的表面，该表面可以是平面、曲面、斜面，可凹、可凸、可挖空等，变换切割方式和切割面间的相互关系，即可生成多种组合体。该类型组合体的构形设计，关键是根据设计表面交线（截交线和相贯线）的形状，想象出所要切割的基本体的形状，进而建立其主体模型，然后在主体模型上打孔、切倒角等，最终形成所需的模型。图3－22为支架的构形设计过程。图3－23为支架的CSG树。

图3^－22　支架的构形设计过程

图3－23　支架的CSG树

3）组合体的复合构形

同时运用叠加和切割构形方式构成组合体的方法称为复合构形，这是构建组合体模型的常用方法。图3－24为利用复合构形方式构成的轴承盖的构形设计过程。图3－25为其CSG树。

图3－24　轴承盖的构形设计过程

图3－25　轴承盖的CSG树

4）同一组合体的分解方法不是唯一的

通过以上实例可以看出，要构建一个组合体，拆分是关键，组合体的分解过程不是唯一的，如图3－26所示的支架是由侧板Ⅰ、空心圆柱Ⅱ、两个支承板Ⅲ构成。图3－27反映了针对同一支架能采取的不同分解方案。支架可以看成是侧板Ⅰ、空心圆柱Ⅱ、支承板Ⅲ经过叠加而成，如图3－27（a）；也可看成是侧板Ⅰ的中间部分与空心圆柱Ⅱ和支承板Ⅲ经过叠加而形成的，如图3－27（b）；还可看成是在一个基本体上切去中间部分、并打孔，最后与空心圆柱Ⅱ进行叠加而形成，如图3－27（c）。以上分析问题的思路虽然不同，但是结果是一样的。

图3－26　支架

图3－27　支架的不同分解方案

在许多情况下，叠加和切割并没有严格的界线，同一物体可能有不同的分解方法，应根据具体情况采用最佳分解方法，以分解为构成的基本体的数量最少、最能反映立体特征为最终目的。组合体CSG树无二义性但不是唯一的。