UGNX12.0機(jī)械設(shè)計(jì)與產(chǎn)品造型 課件 ch06 曲面設(shè)計(jì)

曲面設(shè)計(jì)工業(yè)軟件技術(shù)及應(yīng)用系列第六章UGNX12.0機(jī)械設(shè)計(jì)與產(chǎn)品造型01一般曲面四點(diǎn)曲面四點(diǎn)曲面是指依次指定四個頂點(diǎn)創(chuàng)建曲面。選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→四點(diǎn)曲面（F）命令，打開如圖6-1所示“四點(diǎn)曲面”對話框。 通過點(diǎn)是指通過矩形陣列點(diǎn)創(chuàng)建曲面。通過點(diǎn)曲面從極點(diǎn)曲面是指以矩形陣列點(diǎn)作為極點(diǎn)創(chuàng)建曲面。從極點(diǎn)曲面擬合曲面擬臺曲面是指通過小平面體、點(diǎn)集或點(diǎn)組進(jìn)行近似擬合而得到新曲面。當(dāng)使用實(shí)體頂點(diǎn)或點(diǎn)特征作為擬合對象則首先應(yīng)將目標(biāo)點(diǎn)創(chuàng)建成組。對于相同的目標(biāo)能擬合成不同類型的幾何體，比如相同的點(diǎn)組既可以擬合成自由曲面又可以擬合成圓柱面。選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→擬合曲面（C）命令，打開如圖6-21所示“擬臺曲面”對話框。過渡曲面過渡曲面是指在兩個片體（曲面）間創(chuàng)建橋接來獲得新曲面。選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→過渡（T）命令打開“過渡”對話框，如圖6-27所示. 有界平面有界平面是指由封閉的平面曲線作為邊界獲得一個平面型曲面。創(chuàng)建有界平面的曲線可以是草圖，也可以是其他體特征的邊界。選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→有界平面（B）命令。打開“有界平面”對話框，如圖6-31所示。填充曲面使用填充曲面功能時，可以使用封閉的若干條3D曲線或片體邊界來創(chuàng)建新的曲面。打開本書配套素材tram/ch6/填充曲面.prt，選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→填充曲面（L）命令，打開圖6-32所示“填充曲面”對話框，單擊選擇曲線（0），在繪圖區(qū)選擇圖6-33所示四條曲線，單擊確定按鈕即可完成圖中填充曲面的創(chuàng)建。條帶曲面條帶曲面的原理與掃掠相似，將沿輪廓線掃掠并與矢量方向成一角度得到的片體面為條帶曲面。打開本書配套素材train/ch6/條帶曲面.prt，選擇菜單：插入（S）→曲面（R）→條帶構(gòu)建器（R）命令，系統(tǒng)彈出如圖6-34所示“條帶”對話框；單擊*選擇曲線，在繪圖區(qū)選圖6-35中曲線為輪廓；在“偏置”選項(xiàng)組的“距離”文本框中輸入數(shù)值“10”，在“角度”文本框中輸入數(shù)值“0”；單擊“偏置視圖”選項(xiàng)組中的*指定矢量，選擇Z軸為矢量；單擊確定按鈕即可完成圖6-35中條帶曲面的創(chuàng)建。中面中面是指在實(shí)體的兩個表面間創(chuàng)建中間曲面。一個目標(biāo)實(shí)體上只能有一個中面特征?！爸忻妗泵罱M位于菜單選擇菜單：插入（S）→曲面（R）之下，“中面”子菜單中有“面對”“用戶定義”“偏置”三個命令項(xiàng)；其中，“面對”命令的功能是創(chuàng)建實(shí)體對立面之間的連續(xù)曲面特征，“用戶定義”命令的功能是由用戶指定一個片體作為實(shí)體的中面，“偏置”命令的功能是對指定實(shí)體的指定面進(jìn)行0-100%范圍內(nèi)的偏置創(chuàng)建中面。02網(wǎng)格曲面“通過曲線組”命令不僅能創(chuàng)建混合實(shí)體也可以創(chuàng)建曲面。通過曲線組通過曲線網(wǎng)格通過曲線網(wǎng)格是指通過一組主曲線和一組交叉曲線來獲得新曲面。這種方法適合于通過兩個方向邊界創(chuàng)建曲面，同時可以通過“連續(xù)性”設(shè)置新曲面邊界與相鄰特征邊界之間的關(guān)系。選擇菜單：插入（S）→網(wǎng)格曲面（M）→通過曲線網(wǎng)格（M）命令，打開“通過曲線網(wǎng)格”對話框，如圖6-42所示。藝術(shù)曲面藝術(shù)曲面與通過曲線網(wǎng)格曲面用法相似，區(qū)別如下：網(wǎng)格曲面的邊界線共四條，由兩條曲線和兩條交叉曲線組成；而藝術(shù)曲面邊界線可以是兩條、三條或者四條，比網(wǎng)格曲面靈活。選擇菜單：插入（S）→網(wǎng)格曲面（M）→藝術(shù)曲面（U）命令，打開“藝術(shù)曲面”對話框，如圖6-45所示。N邊曲面利用N邊曲面可以創(chuàng)建由一組首尾端點(diǎn)相連曲線封閉的曲面。選擇菜單：插入（S）→網(wǎng)格曲面（M）→N邊曲面命令，打開“N邊曲面”對話框，如圖6-46所示。03掃掠曲面單元4中詳細(xì)講解過使用掃掠命令創(chuàng)建實(shí)體的操作步驟，使用掃掠命令創(chuàng)建曲面只需要將“設(shè)置”選項(xiàng)組的“體類型”設(shè)置為片體，其他操作與創(chuàng)建實(shí)體完全相同。讀者可使用本書配套素材train/ch6/掃掠曲面.prt進(jìn)行練習(xí)。掃掠樣式掃掠樣式掃掠是指從一組曲線創(chuàng)建一個精確、光滑的一流質(zhì)量曲面。利用這種方法創(chuàng)建曲面時需要用戶選擇截面線并指定引導(dǎo)線串、接觸線串、方位線串等，其中接觸線串表示掃掠過程中任意橫截面的起始線段會通過接觸線串上的相應(yīng)點(diǎn)；方位線串確定了橫截面的方向，以引導(dǎo)線串起點(diǎn)和方位線串起點(diǎn)的連線作為零度線（此時截面方向?yàn)樵挤较騽t不做旋轉(zhuǎn)），后續(xù)橫截面方向按引導(dǎo)線串的相應(yīng)點(diǎn)與方向線串相應(yīng)點(diǎn)的連線與零度線的夾角來確定；根據(jù)引導(dǎo)線串、接觸線串、方向線串的不同組合樣式掃掠有四種類型，即：1條引導(dǎo)線串；1條引導(dǎo)線串，1條接觸線；1條引導(dǎo)線串，1條方位線串；2條引導(dǎo)線電。選擇菜單：插入（S）→掃掠（W）→樣式掃掠（Y）命令，打開“樣式掃掠”對話框，如圖6-50所示。截面截面是指用數(shù)學(xué)曲線（二次曲線或三次曲線等）作為截面沿引導(dǎo)線掃掠得到新曲面的方法。選擇菜單：插入（S）→掃掠（W）→截面（E）命令，打開“截面曲面”對話框，如圖6-56所示?！白兓瘨呗印泵畹牟藛温窂绞牵翰迦耄⊿）→掃掠（W）→變化掃掠（V），單元4已詳細(xì)講解過使用“變化掃掠”命令創(chuàng)建實(shí)體的操作步驟，在這里將“設(shè)置”選項(xiàng)組中的“體類型”設(shè)置為片體就可以使用“變化掃掠”命令創(chuàng)建曲面，其他操作與創(chuàng)建實(shí)體完全相同。變化掃掠“沿引導(dǎo)線掃掠”命令的菜單路徑是：插入（S）→掃掠（W）→沿引導(dǎo)線掃掠（G）。一單元4已詳細(xì)講解過使用“沿引導(dǎo)線掃掠”命令創(chuàng)建實(shí)體的操作步驟，將“設(shè)置”選項(xiàng)組中的“體類型”設(shè)置為片體就可以使用該命令創(chuàng)建曲面，其他操作與創(chuàng)建實(shí)體完全相同。沿引導(dǎo)線掃掠04曲面操作UGNX提供了兩種曲面復(fù)制的方法：第一種方法是：首先選擇片體或?qū)嶓w表面，然后選擇菜單編輯（E）→復(fù)制（C）命令（Ctrl+C），最后選擇菜編輯（E）→粘貼（P）（Ctrl+V）或選擇性粘貼（E）命令，當(dāng)使用“選擇性粘貼”命令時可以使用新坐標(biāo)系或輸入原坐標(biāo)軸上的移動量對新對象重新定位。第二種方法是：選擇菜單插入（S）→關(guān)聯(lián)復(fù)制（A）→抽取幾何特征（E）命令，打開的“抽取幾何特征”對話框如圖6-60所示，將“類型”設(shè)置為面即可進(jìn)行面或片體的復(fù)制。該命令不僅可以復(fù)制曲面，還可以復(fù)制曲線、點(diǎn)、基準(zhǔn)、草圖、面區(qū)域、體等幾何特征，使用“類型”下拉框中“鏡像體”功能也可以鏡像片體或面。這種方法與第一種方法不同的是，這里抽取的面是一個個獨(dú)立的片體，如果需要作為一個整體使用還需要對片體進(jìn)行縫合操作。曲面復(fù)制曲面修剪曲面修剪是采用邊界對象對片體進(jìn)行修剪，這里的邊界對象包括曲線、基準(zhǔn)平面、片體、實(shí)體表面等。選擇菜單插入（S）→修剪（T）→修剪片體（R）命令，打開的“修剪片體”對話框如圖6-61所示。曲面延伸“延伸片體”既可以對片體進(jìn)行延伸也可以對實(shí)體表面進(jìn)行延伸。選擇菜單插入（S）→修剪（T）→延伸片體（X）命令，系統(tǒng)彈出的“延伸片體”對話框如圖6-65所示。修剪和延伸“修剪和延伸”可以修剪和延伸一組邊或面以與另一組邊或面相交。選擇菜單插入（S）→修剪（T）→修剪和延伸（N）命令，系統(tǒng)彈出的“修剪和延伸”對話框如圖6-68所示。規(guī)律延伸“規(guī)律延伸”表示動態(tài)地或基于距離和角度規(guī)律，從基本片體創(chuàng)建一個規(guī)律控制的延伸，相比延伸片體可以更方便地調(diào)整延伸方向和延伸長度值。選擇菜單插入（S）→彎邊曲面（G）→規(guī)律延伸（L）命令，系統(tǒng)彈出的“規(guī)律延伸”對話框如圖6-72所示。 偏置曲面“偏置曲面”可以將實(shí)體表面或片體進(jìn)行偏置得到新片體。選擇菜單插入（S）→偏置/縮放（O）→偏置曲面（O）命令，系統(tǒng)彈出的“偏置曲面”對話框如圖6-75所示。 偏置面“偏置面”可以使一組面偏離當(dāng)前位置，其本質(zhì)是使用偏置方法來移動面，當(dāng)操作對象為實(shí)體時通過偏置實(shí)體表面來修改原實(shí)體，當(dāng)操作對象為片體時通過偏置的方法來修改原片體。選擇菜單插入（S）→偏置/縮放（O）→偏置面（E）命令，系統(tǒng)彈出的“偏置面”對話框如圖6-79所示。 變距偏置面通過投影至選定面（片體）的區(qū)域邊界將面劃分為多個區(qū)域，然后對每個區(qū)域定義偏置，這就是變距偏置面的含義。選擇菜單插入（S）→偏置/縮放（O）→變距偏置面（C）命令，系統(tǒng)彈出的“變距偏置面”對話框如圖6-80所示。凸起“凸起”也可以創(chuàng)建臺階曲面，與變距偏置面的區(qū)別在于凸起特征的偏置方向是指定的矢量方向，而不是與曲面垂直的方向。“凸起”就是用沿著矢量投影截面形成的面修改體，并可以選擇端蓋位置和形狀，凸起特征對于剛性對象和定位對象很有用。選擇菜單插入（S）→設(shè)計(jì)特征（E）→凸起（M）命令，系統(tǒng)彈出的“凸起”對話框如圖6-83所示。05曲面合并使用UGNX建模有時需要將多個片體組合為一體，曲面合并可以通過“縫合”和“組合”兩種方式來實(shí)現(xiàn)。其中，“縫合”用于存在公共邊的片體之間的合并操作，而“組合”則可以對相交片體進(jìn)行合并。如果合并后的曲面是開口狀態(tài)，那么結(jié)果仍為片體；如果合并后的曲面處于封閉狀態(tài)，則UGNX會自動將其轉(zhuǎn)化為實(shí)體。縫合縫合的功能是通過將公共邊縫合在一起來組合片體，或通過縫合公共面來組合實(shí)體。選擇菜單插入（S）→組合（B）→縫合（W）命令，系統(tǒng)彈出的“縫合”對話框如圖6-89所示。組合使用“組合”命令可以組合多個相交片體的區(qū)域。選擇菜單插入（S）→組合（B）→組合（B）命令，系統(tǒng)彈出的“組合”對話框如圖6-91所示。06構(gòu)造實(shí)體“構(gòu)造實(shí)體”的功能是將封閉的片體轉(zhuǎn)換為實(shí)體。一般情況下UGNX中封閉片體（如通過組合或縫合創(chuàng)建的封閉片體）是會自動生成實(shí)體的，但在某些特殊情況下也會存在封閉的片體，如通過旋轉(zhuǎn)得到的封閉片體就是片體而不是實(shí)體，還有就是通過復(fù)制實(shí)體表面得到的封閉片體也是不會自動轉(zhuǎn)換為實(shí)體的，這時就需要