UG復(fù)雜曲線與曲面

1、UG復(fù)雜曲線與曲面主要內(nèi)容 曲線的建立與編輯 曲線的操作 自由曲面的創(chuàng)建 曲面的編輯一. 曲線的建立 復(fù)雜曲線是指非基本曲線，即除直線、圓和圓弧以外的曲線。復(fù)雜曲線常用于作為創(chuàng)建曲面時(shí)的定義曲線。創(chuàng)建樣條曲線 系統(tǒng)創(chuàng)建樣條曲線有四種方式：（1）By Poly過(guò)極點(diǎn)法 曲線只通過(guò)兩個(gè)端點(diǎn)，不通過(guò)中間定義點(diǎn)，定義點(diǎn)作為樣條的控制點(diǎn)。過(guò)極點(diǎn)法有助于控制樣條曲線的整體形狀。樣條的階次Degree 樣條的階次是定義樣條曲線多項(xiàng)式公式的次數(shù)。UG最高可以使用24次樣條。建議盡可能采用3次樣條。單段樣條和多段樣條 Single Segment單段樣條的階次由定義點(diǎn)的數(shù)量控制，階次=點(diǎn)數(shù)-1，因此單段樣條最多

2、只能使用25個(gè)點(diǎn)。單段樣條不能封閉。 Multiple Segment多段樣條定義點(diǎn)的數(shù)量沒(méi)有限制（小于等于24），樣條定義點(diǎn)的數(shù)量至少比階次多一點(diǎn)。建議采用3次樣條。（2）Through points通過(guò)點(diǎn)法 樣條曲線精確地通過(guò)每個(gè)定義點(diǎn)。 Through points對(duì)話框與By Poly相類(lèi)似，當(dāng)點(diǎn)設(shè)定好以后，對(duì)話框中的兩個(gè)功能按鈕Assign Slopes和Assign Curvatures被激活。 Assign Slopes用于指定生成曲線的斜率。斜率 的設(shè)定方式有六種。 Assign Curvatures用于指定生成曲線的曲率。曲率的設(shè)定方式有兩種。（3）Fit擬合曲線 所有在樣條

3、上的點(diǎn)和定義點(diǎn)之間的距離平方之和最小，只精確通過(guò)曲線端點(diǎn)，其它點(diǎn)則在給定的誤差范圍內(nèi)盡量逼近。Fit Method擬合方式有三種： By Tolerance根據(jù)樣條曲線與數(shù)據(jù)點(diǎn)的最大許可偏差生成樣條曲線。 By Segments根據(jù)樣條曲線的節(jié)段數(shù)生成樣條曲線。 By Template將已有的樣條曲線作為模板，生成與該模板曲線節(jié)數(shù)與節(jié)點(diǎn)順序相同的樣條曲線。Fit對(duì)話框中的兩個(gè)按鈕： Assign End Slopes用于修改樣條曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)的斜率。 Change Weights用于設(shè)定各個(gè)控制點(diǎn)對(duì)樣條曲線影響的權(quán)重比值。權(quán)重比值越大，生成的曲線越靠近所選點(diǎn)。若為0，在擬合樣條時(shí)會(huì)忽略所選擇的

4、點(diǎn)。這對(duì)于忽略壞的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常有用。（4）Perpendicular to Plans垂直于平面法 依次與一組平面相垂直的樣條，從指定點(diǎn)出發(fā)，依次與指定的各平面相垂直，建立一空間樣條曲線。在平行平面之間建立直線段，在非平行平面之間建立圓弧段。二.曲線的操作 在曲線的操作中主要對(duì)已經(jīng)創(chuàng)建好的曲線進(jìn)行偏置、橋接、簡(jiǎn)化、向表面投影、纏繞與展開(kāi)曲線等，還介紹當(dāng)曲面被平面截切時(shí)截交線的求法。1.Offset Curve曲線偏置 功能：生成與原曲線成一定偏置關(guān)系的曲線。 只要選中欲偏置的曲線，指定偏置距離及方向，設(shè)定偏置曲線的裁剪方式，OK即可完成曲線的偏置。2.多段曲線的合并 功能：將首尾相接的多段曲線或

5、實(shí)體邊緣連接起來(lái)，建立一個(gè)單段的B樣條。 注意：欲進(jìn)行Join操作的各個(gè)曲線必須首尾相接。3.Bridge Curve曲線橋接功能：以橋接方式連接兩條不同位置的曲線。Continuity Method連接方式有Tangent切線連續(xù)、Curvature曲率連續(xù)兩種。Start/End Location用來(lái)設(shè)定連接曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置。有兩種方式。一是選中一條被連接曲線，通過(guò)文本框中輸入?yún)?shù)或拖動(dòng)下方的滑塊，來(lái)設(shè)定點(diǎn)在該曲線位置的百分比。另一種方式是點(diǎn)擊Specify Location按鈕，利用點(diǎn)構(gòu)造器直接選定連接點(diǎn)位置。Shape Control用于控制過(guò)渡曲線的形狀，有三種方式： End P

6、oint 通過(guò)控制過(guò)渡曲線兩端點(diǎn)處切線的幅度值來(lái)控制過(guò)渡曲線的形狀。可通過(guò)對(duì)話框下方的First Curve、Second Curve域或各自下面的滑尺控制。其值在0-3之間變化。 Peak Point通過(guò)改變過(guò)度曲線極值處的深度Depth和非對(duì)稱(chēng)程度Skew來(lái)控制過(guò)渡曲線的形狀?？赏ㄟ^(guò)下方的值域或滑尺控制。 Depth和Skew的值在0-100之間變化。Depth=0Depth=50Depth=100Skew=0Skew=50Skew=1004.Simplify Curve曲線簡(jiǎn)化 功能：用一系列直線或圓弧等簡(jiǎn)單曲線來(lái)擬合樣條曲線。 先在對(duì)話框中選擇是保留、刪除或隱藏原曲線，再選擇欲簡(jiǎn)化的曲

7、線，OK即可完成曲線的簡(jiǎn)化。5.Project Curve投影曲線 Direction Method投影方向有6種方式控制曲線投影到指定表面上的方法。 Along Face Normals沿面法線投影。 Toward a Point向點(diǎn)投影。 Toward a Line向直線投影。 Along Vector沿矢量投影。 Angle to Vector沿矢量成角度投影。 Equal Arclength等弧長(zhǎng)投影。6.Section Curve剖面曲線 功能：用截平面去截實(shí)體、平面或曲線，生成相應(yīng)的曲線、直線或點(diǎn)。 Section Method截面方式有四種選擇平面平行平面等角度平面與曲線垂直的平

8、面7. Intersect Curve相交曲線 功能：建立兩相交表面的相貫線。四. 曲面的創(chuàng)建 絕大多數(shù)實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都離不開(kāi)自由形狀特征。UG曲面造型的構(gòu)造方法繁多，功能強(qiáng)大，它即能生成曲面，也能生成實(shí)體。1.由點(diǎn)生成的自由形狀特征 Through Point通過(guò)點(diǎn)、 From Poles過(guò)極點(diǎn)、 From Point Cloud從點(diǎn)云，均為由點(diǎn)生成的自由形狀特征。這些特征具有一個(gè)共同的特點(diǎn)是非參數(shù)化，即生成的特征和原始構(gòu)造點(diǎn)不關(guān)聯(lián)。當(dāng)構(gòu)造點(diǎn)編輯后，特征不會(huì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性更新變化。因此盡可能不用這些方法生成自由形狀特征。 Through Point通過(guò)點(diǎn) 當(dāng)每一排的點(diǎn)緊密排列時(shí)，用Chain F

9、rom All（全部成鏈）方式選點(diǎn)。Through Point通過(guò)點(diǎn) 當(dāng)每一排的點(diǎn)非緊密排列時(shí)，用Point Constructor（點(diǎn)構(gòu)造器）方式選點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)還要注意各排對(duì)應(yīng)點(diǎn)選擇順序要相同。2.Ruled直紋面特征 直紋面特征（Ruled）為通過(guò)兩條截面線串（Section String）而生成的片體或?qū)嶓w，每條截面線串可以由多條連續(xù)的曲線、體邊界或多個(gè)體表面組成。 操作步驟：1.在圖形窗口選擇曲線、體邊界或體表面作為第一組截面線串，然后單擊鼠標(biāo)中鍵出現(xiàn)方向箭頭，再選擇第二組截面線串。兩組截面線選擇后出現(xiàn)的方向箭頭的方向應(yīng)大致相同，否則會(huì)造成曲面的扭曲。 2.指定公差和對(duì)齊方式，完成直紋面

10、的創(chuàng)建。在創(chuàng)建直紋面時(shí)一般公差無(wú)需改變，而對(duì)齊方式應(yīng)根據(jù)截面線類(lèi)型有六種選擇。在此常用的是參數(shù)對(duì)齊方式和弧長(zhǎng)對(duì)齊方式。 參數(shù)對(duì)齊（Parameter）：在構(gòu)造特征時(shí)，兩組截面線和等參數(shù)曲線建立連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)在截面線上的間隔方式是根據(jù)相等的參數(shù)建立。在截面線上若包含直線和曲線，則直線根據(jù)等弧長(zhǎng)方式建立的間隔點(diǎn)；曲線根據(jù)等角度方式建立的間隔點(diǎn)?；￠L(zhǎng)對(duì)齊（Arclength）：在構(gòu)造特征時(shí)，這些連接點(diǎn)在截面線上的間隔方式是根據(jù)等弧長(zhǎng)方式建立的。 3.Through Curve通過(guò)曲線 通過(guò)曲線（Through Curve）方法是利用一系列截面線串作為輪廓曲線，建立片體或?qū)嶓w。所生成的特征與截面線

11、串相關(guān)聯(lián)。當(dāng)截面線串編輯修改后，特征會(huì)自動(dòng)更新。 必要時(shí)指定U、V方向的階次與補(bǔ)片類(lèi)型、對(duì)齊方式 、封閉性 、約束條件 ，單擊OK即可完成曲面的建立。 （舉例）Through Curve Mesh過(guò)曲線網(wǎng)格 過(guò)曲線網(wǎng)格（Through Curve Mesh）方法使用一系列在兩個(gè)方向的截面線串建立片體或?qū)嶓w。構(gòu)造曲面時(shí)將一組同方向的截面線串定義為主曲線（Primary Strings），主曲線中若有點(diǎn)，一般放在最后。而另一組大致垂直于主曲線的截面線串則成為交叉線（Cross Strings）。 4. Swept掃描 掃描（Swept）特征使用輪廓曲線沿空間路徑掃描而成。掃描路徑稱(chēng)為導(dǎo)向線串（Gu

12、ide Strings）；而輪廓曲線稱(chēng)為截面線串（Section Strings）。 三種掃描形式的對(duì)比5. Bridge橋接片體 橋接片體（Bridge）是在兩個(gè)曲面之間建立過(guò)渡曲面，過(guò)渡曲面與兩個(gè)曲面之間的連接可以采用相切連續(xù)或曲率連續(xù)兩種方法，所構(gòu)造的曲面為B-樣條曲面。為了進(jìn)一步精確控制橋接片體的形狀，可以選擇另外兩組曲面或曲線作為片體的側(cè)面邊界條件。 例：建立圖示中間部分的橋接片體。 先選擇兩個(gè)主曲面，注意箭頭方向要一致如圖。若不一致，重新選擇。然后選擇兩組側(cè)面。單擊Apply完成橋接片體的創(chuàng)建 。橋接片體使用方便，曲面連接過(guò)渡光滑連續(xù)，邊界約束條件靈活自由，形狀編輯易于控制，是曲面

13、過(guò)渡連接的常用方法。 6.N-Sided Features N-Sided Features在由曲線或?qū)嶓w邊所圍成的封閉區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建光滑片體。 N-Sided Features特別適合于縫合在多個(gè)面之間形成的縫隙。7. Extension延伸片體 延伸片體主要用于延伸曲面片體的邊。 延伸方法有4種：相切延伸法向延伸角度延伸圓弧延伸延伸片體操作步驟 進(jìn)入Extension對(duì)話框，選擇一種延伸方式。 選取欲延伸的曲面或表面。 選取曲面或表面上的邊（角部）或曲線。 指定延伸長(zhǎng)度或角度。 單擊OK即可。8.Enlarge 擴(kuò)大片體 擴(kuò)大片體是曲面編輯類(lèi)，用于放大或縮小沒(méi)有修剪過(guò)的片體或表面。擴(kuò)展曲面類(lèi)型：線性：線性類(lèi)型，曲面上延伸部分是沿直線延伸而成的直紋面。Linear類(lèi)型只能擴(kuò)大曲面，不能縮小曲面。自然：自然類(lèi)型，曲面上延伸部分是按照曲面本身的函數(shù)規(guī)律延伸而成。