第6章 复杂曲面特征
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第6章曲面的创建本章主要介绍UG NX6.0的创建曲面命令。
曲面创建是曲面造型的核心,也是构成模型的主要几何要素。
常用的创建曲面方法主要有四种:简单曲面、点曲面、网格曲面、扫掠曲面,它们的包含的创建方法、命令和图片。
6.1 点曲面点曲面类型主要以点创建曲面,如图6.1所示。
理论上是3点创建一个平面,但是在点曲面类型里面的点数最少可以是2个,多则上万个。
典型的点曲面有通过点、从极点、从点云等,还有一些比较实用的点曲面如:整体突变、四点曲面等。
6.1.1 四点曲面四点曲面命令即指定4点创建曲面,其中四点的位置只要不在同一直线上。
四点曲面是一种典型的直纹面,指定点时的规则为逆时针方向,通过点构造器完成点的指定。
点的指定遵循以下条件:在同一条直线上不能存在三个选定点。
不能存在两个相同的或在空间中处于完全相同位置的选定点。
必须指定四点才能创建曲面。
如果指定三个点或不到三个点,则会显示出错消息。
6.1.2 整体突变整体突变命令通过指定两点确定矩形片体,然后对片体进行突变(拉长、折弯、歪斜等)创建的曲面。
其中两点的位置创建规则和绘制矩形一样,不能在同一直线上。
1.阶次:2.控制类型3.控制滑块6.1.3 实例:凸面的创建本实例创建指定模型的上表面,如图所示。
要求:使用整体突变命令完成、创建的曲面和原曲面形状接近。
通过原模型图纸可以得知曲面的两个方向都有折弯,长度方向的折弯还歪斜于左边部位。
6.1.4 实例:通过点创建曲面通过点命令可以选取一系列有规律的点创建曲面,且点的位置在曲面上。
其中点的规律为矩形阵列形式,否则选择点困难或曲面有缺陷等。
每行或列的点数要大于对应的阶次数。
本实例以4行、5列共20个点创建曲面,如图6.18所示的点。
6.1.5 实例:从极点创建曲面从极点命令和通过点命令一样可以选取一系列有规律的点创建曲面。
其中点的位置在曲面极点上,点的规律为矩形阵列形式,但是选择点上没有通过点命令有快捷的方式,需要一个个的选取。
第6章曲面造型■概述■构造曲面的一般方法■点构造曲面■曲线构造曲面■其他构造曲面■曲面编辑■曲面操作与编辑综合实例对于较规则的3D零件,实体特征的造型方式快捷而方便,基本能满足造型的需要,但实体特征的造型方法比较固定化,不能胜任复杂度较高的零件,而自由曲面造型功能则提供了强大的弹性化设计方式,成为三维造型技术的重要组成。
6.1概述对于较规则的3D零件,实体特征的造型方式快捷而方便,基本能满足造型的需要,但实体特征的造型方法比较固定化,不能胜任复杂度较高的零件,而自由曲面造型功能则提供了强大的弹性化设计方式,成为三维造型技术的重要组成。
对于复杂的零件,可以采用自由形状特征直接生成零件实体,也可以将自由形状特征与实体特征相结合完成,目前,在日常用品以及飞机、轮船和汽车等工业产品的壳体造型设计中应用十分广泛。
1.曲面特征的可修改性同实体特征一样,自由形状特征也具有可修改性。
可以对表达式进行修改,例如片体偏置中的偏置值;也可以修改图形定义数据,例如修改曲线上的点。
在曲面特征中的大多数特征具有可修改性,当改变数据时,片体随之变化。
2.曲面特征的一般设计原则在设计过程中,针对曲面特征设计应当遵从下述原则:●模型应尽可能简单,使用尽可能少的特征;●如果采用样条曲线,应尽可能简单,采用较少的点;●模型造型数据应当按照1:1比例;●在两个片体的拼接处应当检查拼接是否良好,如裁剪、尖点以及扭曲情况,这些因素会影响曲面的光滑,而且会影响数控加工程序的计算,并可能导致数控加工出现问题;●测量的数据点应先生成曲线,再利用各种曲面构造方法;●为了使后面的加工方便和简单,曲面的曲率半径尽可能大。
6.2构造曲面的一般方法6.2.1曲面构造的基本概念1.体类型在UG中,构造的物体类型有2种:实体与片体。
●实体:具有厚度、由封闭表面包围的具有体积的物体;●片体:厚度为0,没有体积存在,一般指曲面。
2.行与列曲面在数学上是用两个方向的参数定义的:行方向由U参数、列方向由V参数定义。
第6章曲面建模曲面建模是用曲面构成物体形状的建模方法,曲面建模增加了有关边和表面的信息,可以进行面与面之间的相交、合并等方法。
与实体建模相比,曲面建模具有控制更加灵活的优点,有些功能是实体建模不能做到的,另外,曲面建模在逆向工程中发挥着巨大的作用。
曲面特征的建立方式与实体特征的建立方式是基本相同的,不过它具有更弹性化的设计方式,如由点、线来建立曲面。
本章中主要介绍简单曲面特征的建立方式,对于通过点、曲线来建立的高级曲面特征,我们可通过实例,介绍其建模步骤。
6.1 曲面造型简介曲面特征主要是用来创建复杂零件的,曲面被称之为面就是说它没有厚度。
在ProE中首先采用各种方法建立曲面,然后对曲面进行修剪、切削等工作,之后将多个单独的曲面进行合并,得到一个整体的曲面。
最后对合并的来的曲面进行实体化,也就是将曲面加厚使之变为实体。
6.2 曲面基础特征常用的造型方法简介本节简单的地介绍曲面建模过程中常用的命令。
6.2.1 Extrude(拉伸)Extrude(拉伸曲面)是指一条直线或者曲线沿着垂直于绘图平面的一个或者两个方向拉伸所生成的曲面。
其具体建立步骤如下:1.选择特征生成方式为拉伸,单击,将拉伸方式确定为曲面。
2.选择FRONT面作为草绘平面,按照系统默认的参照,单击“草绘”。
系统自动进入草图绘制,绘制曲线如图6-1所示;图6-1 曲面截面曲线图6-2 生成的曲面3.→单击→距离定义方式选择为盲孔;在信息区输入生长深度:20,单击→Ok(确定),创建曲面如图6-2所示。
6.2.2 Revolve(旋转)Revolve(旋转曲面)是一条直线或者曲线绕一条中心轴线,旋转一定角度(0-360度)而生成的曲面特征。
1.选择特征生成方式为旋转,单击,将拉伸方式确定为曲面。
2.在位置选项卡中定义绘图平面为FRONT面,按照系统默认的参照,单击“草绘”进入草绘界面,绘制如图6-3所示的草图与旋转中心线。
3.→单击→选择旋转角度为270→确定,创建曲面如图6-4所示;图6-3绘制曲线和旋转中心轴线图6-4旋转曲面6.2. 3 Sweep(扫描)Sweep(扫描) 曲面是指一条直线或者曲线沿着一条直线或曲线扫描路径扫描所生成的曲面,和实体特征扫描一样,扫描曲面的方式比较多,扫描过程复杂。