PowerSHAPE圆倒角曲面]
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17. 自动模具镶嵌块向导简介(Die Wizard)选项(下面简称模具向PowerSHAPE中包含有自动模具镶嵌块向导自动模具镶嵌块向导(导),该向导是专门为Delcam MoldMaker开发的一个插件,可作为标准功能使用。
模具向导可自动分模并裁剪实体模型,产生型芯和型腔镶嵌块。
• 打开一个新模型。
• 选择文件> 输入,然后从D:\users\training\PowerSHAPE_data\psmodels_n_dgk选择模型Phone_Cover.dgk。
该模型所包含的是一个手机外壳的曲面数据。
使用PowerSHAPE的模具向导处理,必须首先将该模型转换成实体模型。
• 选择全部曲面。
从已选曲面产生实体曲面产生实体。
• 通过实体菜单,选择从已选PowerSHAPE出现如左图的提示询问。
如果一个模型所包含的曲面多于20个,则用户需要做出是否希望密封模型的回答。
如果用户选择是,则启动密封实体向导。
该向导可自动修复实体,按指定公差消除细小曲面,填充较大孔隙和密封小间隙。
• 选择是启动密封实体向导。
向导的第一页允许用户指定一个连接公差值。
它同样可识别较大孔隙、较大缝隙和较小缝隙。
向导从以上范例文件中识别出了四个小间隙,需要修补它们以确保实体密封。
• 选择线框查看,查看小间隙所在位置(显示为黄色)。
• 选择向导的下一步。
• 在向导的下一页,选取是,按公差愈合实体边缘选项。
• 选择完成,以处理这些实体。
PowerSHAPE即按指定公差0.001愈合模型边缘并回馈以下信息:这个提示告诉用户模型上所有的孔隙均按公差0.01mm愈合,该模型现在已经密封。
• 选择OK 继续下一步。
• 选择关闭。
该模型现已密封完毕,准备进行模具设计向导。
尽管我们建议使用模具镶嵌块向导前密封实体,但运行该向导程序有时并不需要实体是密封的。
实体””。
• 选择“实体• 通过主工具栏选择向导,然后选择自动模具镶嵌块向导。
模具向导的首页允许用户选择用于产生镶嵌块的形体。
9. 由线框构建曲面驱动曲线和截面曲线驱动曲线可以定义为垂直于曲面截面的中脊线。
左边插图显示了单个圆圈截面沿整条驱动曲线所形成的曲面。
单个截面或是多个不同尺寸截面可沿着驱动曲线生成曲面,所有的截面曲线要么全闭合要么全开放。
球拍范例第一步是产生网球拍的驱动曲线线框。
• 在0产生一个用户坐标系用户坐标系,,按照下图构建线框。
这个形状就是形成曲面的驱动曲线的轮廓。
截面曲线通常垂直于驱动曲线,它也是由线框构成。
用户坐标系在捕捉驱动曲线轮廓时非常有用, 您可扭转用户坐标系使其垂直于驱动曲线,这样可以方便的建立截面曲线。
截面• 在球拍曲线上部中点产生一用户坐标系。
• 放大新的用户坐标系区域。
• 设置X为主平面。
• 产生3个圆圈,圆圈1半径为8,位置为Z0,圆圈2和圆圈3的半径为4,位置分别在0 0 10和0 0 –10。
这些圆圈需要用R25的圆弧连接。
由于自动裁剪的原因,产生R25圆弧的过程中也许需要产生一半径为8的圆圈。
• 用R25的圆弧对这三个圆圈进行圆倒角。
这个轮廓就是球拍的中间部分的截面轮廓。
其余截面是简单的圆圈,可以直接定位于把手的端部,不需要创建其他辅助用户坐标系。
• 设置Y为主平面。
• 产生两个半径为10的圆圈,圆心捕捉在把手的端部。
在产生曲面之前,需将驱动曲线和所有的截面曲线转换成复合曲线。
• 将驱动曲线和所有的截面曲线全部转换为复合曲线。
• 选择3个截面曲线和驱动曲线。
• 从曲面菜单中曲面向导。
曲面向导自动识别到已选线框适合于构建驱动曲线曲面。
也可通过下拉列表来更改曲面的构建方式。
向导同时显示出构建的曲面的预览效果。
• 选择接受。
这样就产生一个变截面的曲面。
曲面截面从第一个圆圈截面开始逐渐改变到中间自定义的截面轮廓,最后再逐渐回到最后一个圆圈截面。
若要在曲面上添加特定的轮廓截面,需要再添加自定义的截面曲线。
• 只选择并删除曲面。
• 选择球拍顶部的复合曲线,设置Z为主平面。
• 从编辑工具栏选择旋转形体。
4. 参数化曲面参数化曲面PowerSHAPE可以运用几个基本参数来快速产生一些简单的曲面,这些曲面是标准体素曲面、挤出曲面和旋转曲面。
只可修改参数化曲面的基本尺寸参数,不能修改最初创建的形状。
PowerSHAPE中应用的其它类型曲面还有Nurbs曲面(通常为导入的)和Power Surface曲面。
Nurbs曲面具备一些有限的编辑能力,和参数化曲面一样,要进行更加全面、综合地编辑,首先要将其转换成为Power Surface曲面。
请注意此转换过程不可逆。
标准体素曲面PowerSHAPE包括7项标准的标准体素曲面:平面、矩形块、圆柱、圆锥、球、圆环、弹簧标准体素。
标准体素曲面可使用最少的数据输入产生,可以作为许多设计的出发点。
每一曲面标准体素在创建时均提供了按屏幕缩放的比例尺寸,随后可进行修改。
标准体素可以被移动、复制、旋转、裁剪和圆倒角拐角。
然而,如果需要通过移动曲面上的点、添加额外曲面等改变已定义的形状,则首先必须将标准体素转换为Power Surface。
所有标准体素均依照激活主轴(默认为沿Z轴方向)方向产生。
基本标准体素举例• 选择“打开新模型”• 在主菜单工具栏中,选择“曲面”选项。
• 移动鼠标至“曲面标准体素”弹出命令。
此菜单使得用户可以创建一系列基本的曲面标准体素,包括:平面、矩形块、圆柱、圆锥、球、圆环、弹簧标准体素。
• 选择平面标准体素。
于是一可移动的标准体素曲面—平面即附加在光标旁,平面的中心点为局部原点。
可使用智能光标锁住某个几何元素定位平面,也可通过在命令输入方框输入X、Y、Z坐标输入定位。
• 在命令输入方框中输入0,然后按下回车键。
• 选择ISO 1查看。
可见所选平面上附带了一工作平面,可动态拖动该平面的属性来改变平面标准体素的方向。
可动态拖动实际平面的侧边来改变尺寸。
• 选择四方形顶部的蓝色边缘,动态拖放,直至长度数值显示280,然后释放鼠标。
另外一边的长度也可使用同样的方式修改。
4. 宏宏宏可为重复性的操作产生自动程序。
一般可通过录制一系列操作过程来产生宏。
所产生的文件能用诸如WordPad 类的文本编辑器进行编辑。
宏菜单在工具菜单中:选取宏选项后可随即打开宏的子菜单:宏-录制产生三个圆柱体并在它们相交之处产生圆倒角。
∙产生一新的模型,从顶部菜单栏中选取工具,然后选取宏。
∙从这个菜单中选取记录。
∙在选项方框中输入文件名fillet.mac,然后点击打开。
∙在点0 0 0 产生一半径为20mm长度为80mm的圆柱体。
∙将此圆柱体绕Y轴旋转90度。
∙在点30 0 0产生第二个圆柱体,其半径为15mm,长度为60mm。
∙将此圆柱体绕x轴旋转 90度,绕Y 轴旋转30度。
∙在点50 -5 0产生最后一个圆柱体,其半径为10mm,长度为40mm。
∙选取全部三个圆柱体,点取曲面图标,从下拉图标列中点取产生圆倒角图标。
∙输入圆倒角半径5mm,点取接受按钮。
∙用光标选取每个圆倒角的脊骨线然后点取接受。
∙选取所有曲面使它们都变为黄色,在模型窗口的空白处点击右鼠标键,选取阴影。
∙从工具菜单中选取宏,关掉宏记录。
宏–运行通过下述步骤可运行刚才录制的宏。
∙用查看菜单隐藏所有曲面并用右鼠标键关闭阴影。
∙选取工具,宏,然后点取运行。
于是打开了选取宏运行表格。
∙选取文件fillet.mac于是它将出现在选项方框中。
∙点击打开,开始运行宏。
宏将刚才产生三个圆柱体的每一步重新显现出来。
宏–单步此选项使宏做单步运行。
∙从宏菜单中选取单步然后选取文件fillet.mac。
∙点取接受,于是运行宏文件 fillet.mac的第一步。
从现在开始,后续的宏每次将仅运行一步。
∙按下Enter键将运行程序的下一步。
登录宏安装或登录宏是一个短脚本,用户每次开始运行PowerSHAPE时,这个短脚本即被运行从而使用户每次都能以常规的方式来设置PowerSHAPE。
它相当于DUCT中的文件。
登录宏可是保存在系统任何目录下的用户定义宏或保存在C:/dcam/product/Powershape2153/lib/macro/login.mac 目录下的系统所设置的缺省宏。
8. Power Surfaces
PowerSHAPE中的PowerSurface介绍
PowerSurfacee可以说是一个跨过线框网格(最少4边)伸展的外壳,当设计发生变化时,一般来说通过它可很容易地修改设计。
PowerSurface 上的曲线叫经线(沿着曲面) 和纬线 (与经线交叉横跨曲面)。
某些情况下会有中脊线,中脊线一般沿着经线方向, 可以在自由空间控制纬线的方向。
纬线
此曲面最少包含2条纬线。
7条从第一条纬
状。
中脊线在产生圆倒角曲面或
是作为驱动曲线曲面的控制几何
形体自动出现。
.
箭头处的小圆圈是PowerSurface经纬线的起点。
起点定位在沿纬线1的第1点有一段小距离的地方,圆圈上的小短线表示经线的方向。
PowerSHAPE支持各种不同类型的曲面, 这些曲面在编程的过程中可以转换为编辑更加灵活、通用的PowerSurface。
PowerSurface有三种主要类型,它们分别是通过线框产生的曲面,圆倒角曲面,分模面和拔模面。
11. 分模面和拔模面分模面分模面由部件上定义的分模线产生,而分模线由加工部件的模具上的单独点构成。
曲面的自然分模线是由沿拔模轴方向下查看,曲面从视野消失的那条曲线。
PowerSHAPE沿Z轴向下寻找自该点之下曲面消失的那些点,通过这些点组成的曲线来定义模型的分模线。
对于具有垂直壁的模型,使用分模面命令无法找到分模线,因为在垂直壁上角度不会发生任何变化,因此必须使用手工方法,沿垂直曲面产生一条复合曲线,通过此复合曲线来定义曲面的分模线。
下面范例将为您演示如何产生一个部件模型、寻找自然分模线,产生分模面的整个过程。
由于垂直壁旁存在圆倒角,因此可使用圆倒角的边缘来产生分模线。
范例此范例将通过修改一标准体素圆柱体来产生一简单零件。
随后计算该零件曲面的分模线,最后产生一新的分模面。
• 点取产生新模型图标。
• 在点0产生一用户坐标系,设置主平面为X 平面。
标准体素圆柱体圆柱体。
• 在点0产生一半径为30mm,长度为100mm的标准体素• 沿Z轴方向按系数0.3缩放曲面。
• 转换此曲面。
可有多种方式修改此曲面。
如果向上移动纬线2,则相应的经线也随着移动,结果得到的还是一笔直的圆柱体。
为得到一弯曲形状的曲面,我们需要产生一条中脊线。
中脊线是一条穿过曲面截面中心的曲线,可使用它来控制截面的方向。
如果产生一中脊线,然后向上移动中脊线上的点,则经线在遇到纬线的地方将保持不变,仍然为水平的,这样我们可得到一弯曲的圆柱体。
曲面编辑工具栏。
• 双击曲面调出曲面编辑工具栏• 从曲面编辑工具栏点取产生中脊线图标。
于是穿过曲面截面产生了一条中脊线。
中脊线以带点的线标识。
删除中脊线不会影响曲面的形状。
• 选取中脊线上的点 2。
• 鼠标右键菜单中不勾取应用光顺到点编辑。
输入视窗中键入0 0 10 ,将点2 沿Z轴向上移动10mm。
命令输入视窗• 在命令• 选取Y平面为主平面,将曲面旋转-10度。
• 将两个末端纬线转换为复合曲线。
• 依次右击每条复合曲线并选取删除从属。
10. 圆倒角曲面圆倒角曲面PowerSHAPE可以一次对一个或者多个曲面倒圆。
圆倒角曲面可以看为一个假想的球沿着曲面的交线滚动一次所形成的轮廓。
球产生一个相连接的曲面并且将原始曲面的多余部分裁减掉。
圆倒角前圆倒角后PowerSHAPE可以产生向内凹或者向外凸的圆倒角。
向内凹的圆倒角是由一些向外的曲面构成(如下左图所示阴影显示为金色;向外凸的圆倒角是由一些向内的曲面构成的(如下右图所示)。
外凸内凹在圆倒角的过程中会以箭头的方式显示当前曲面的方向。
箭头总是突出显示曲面的正向,点击这些箭头可以改变圆倒角曲面的方向。
锥体范例此例介绍了圆倒角的基本方法。
• 在0 0 0产生一个长、宽均为100的标准体素平面。
• 在0 0 0产生一个底部半径30,顶部半径15,长50的标准体素圆椎曲面。
• 右键单击圆锥曲面,选择转换曲面。
于是曲面即转换为PowerSurface。
它中间包含有更多的曲面细节。
棕色的小箭头指向外部,说明曲面的方向是向外部。
棕色大箭头指明曲面的纬线方向,在圆倒角中没有用处。
另一种显示曲面的方向的方法是阴影显示曲面,PowerSHAPE默认的方式是金色显示曲面正向,红色显示曲面反向。
• 选择阴影查看。
两张曲面的曲面外部均是以金色显示。
如果不是,您可以在红色的曲面上单击右键,从弹出菜单中选取反向,金色的曲面正向就会显示出来。
• 同时选取两张曲面然后选择线框查看。
• 从曲面工具栏中选择圆倒角曲面。
选择这个命令之后就会出现圆倒角对话框,在默认选项下是凹面倒角。
色到红色。
向外的小箭头表示外部为金色曲面。
• 在圆倒角曲面对话框中选择预览。
于是屏幕上出现圆倒角轨迹线。
圆倒角的轨迹就象是跟踪球的运动轨迹一样,在圆倒角面的周边。
如果不是您想要的,您可以改变曲面和值后再次预览,如果是正确的,您可以选择接受。
• 选择对话框中的接受。
圆倒角路径对话框显示出来。
圆倒角路径预览曲线即变为黄色,表示它被选取。
因为只有一条可选路径,因此点击接受。
如果存在多条独立的圆倒角路径,则选取其中一条并点击应用,随后选取另一条路径并点击应用,依次重复这个过程,直到完成。
最后点击接受。
• 选择对话框中的接受。
这样即产生圆倒角曲面,圆锥和平面的其余部分已被裁减掉。
• 在0 0 40产生一个长、宽为80的标准体素平面。
• 双击平面,在平面对话视窗中设置中绕Y轴旋转10度。
上部平面要和锥面圆倒角,但是这次平面是在锥面内部。
• 选择圆锥和有斜度的平面。
• 从曲面菜单中选择圆倒角曲面。
• 输入圆倒角半径为3mm, 选择凸面并预览。
• 选择接受(圆倒角路径),随后点击接受(圆倒角曲面)。
圆倒角面已经产生,并剪裁了平面和锥面多余的部分。
圆倒角同时也可以由许多曲面产生。
• 选择X为主平面主平面,,在–30 0 20产生一个标准体素圆柱。
• 改变半径为6,长度为60,并绕X轴旋转-15度。
反向曲面((红色向外红色向外))。
• 选择并反向曲面• 选择除底部圆倒角和平面外的其它全部曲面。
• 从曲面工具栏中选择圆倒角曲面。
• 输入圆倒角半径2mm,选择凸面并预览。
于是屏幕上显示出了可使用的圆倒角路径。
我们需要反转圆柱体,以控制圆倒角产生位置。
• 选择接受。
在此,PowerSHAPE给出了两条完整的圆倒角路径和几条其它的可能路径。
由于PowerSHAPE允许指定使用哪条路径,因此,您可按需要选取任何条数的路径。
• 选择第一条圆倒角路径(最靠近底平面的)。
• 选择接受。
第一个圆倒角产生,PowerSHAPE等待您选取另一条圆倒角路径。
• 选择第二条跟踪线(靠近顶部的)并按下应用和接受。
其它路径均被忽略,曲面按圆倒角剪裁。
反转圆柱体后,产生的圆倒角向内而不是向外。
利用次曲面倒圆普通的倒圆都是寻找已选曲面间相联系的部分从而生成需要的倒圆路径,而对大型模型,这要占用很多时间并且一条条地找出圆倒角路径,这种方法相对也比较笨拙。
利用次曲面选项可识别出两组可能形成圆倒角的曲面。
在此可选择第一曲面组作为主曲面,选取圆倒角图标然后选取第二组曲面(将自动成为次曲面),PowerSHAPE于是就知道哪里需要生成圆倒角。
• 选择底部平面和圆倒角面并删除它们。
• 设置X为主平面,在0 0 20产生一个宽110,长60的平面标准体素。
• 如果需要改变平面的方向,使金色面沿X正向。
所选的这一组曲面将成为次曲面。
将仅计算主曲面和次曲面之间相交部分的圆倒角路径,这样即加快了圆倒角路径的计算。
由于产生的路径较少,因此也容易选取。
• 左键框选上图所示左部的曲面。
• 选择圆倒角曲面。
• 设置圆倒角半径为2mm,并选择凸面。
• 选择平面曲面。
于是已选曲面变为粉红色,次曲面已经为绿色的小对勾。
• 选择接受。
• 选择第一条轨迹并选择应用。
• 选择最后的轨迹并选择应用。
圆倒角曲面产生,其余的曲面都被裁减。
• 删除留下的曲面。
• 剪裁平面的底部从而完成整个模型。
技巧:在圆锥底边产生一用户坐标系,将新产生的用户坐标系作为剪裁形体,剪裁曲面。
• 选择文件 关闭。
水龙头范例产生如下图所示的轮廓。
• 选择产生新的模型。
• 沿Z轴产生如下图所示的线框。
• 选择主平面为Z,利用上图轮廓做一旋转曲面。
• 在0 0 44 产生一个用户坐标系。
• 在新用户坐标系坐标原点产生一个半径为7.5的标准体素球体平面。
• 选择用户坐标系,从编辑工具栏中选择剪裁选项。
• 选择球体。
球体现在被用户坐标系剪裁,上部球面保留,下部被裁减掉。
仅当选取了正确的主平面后这种方法才有效。
• 关闭对话框。
• 绕用户坐标系产生如下图所示的水龙头臂的轮廓。
• 产生一个绕X主平面旋转的旋转曲面。
• 绕Z轴主平面旋转复制3次,角度为90度,产生水龙头的四个臂。
这四个臂需要在和中心部分相交位置进行圆倒角。
阴影查看模型,确保全部曲面均显金色。
我们并不希望臂间有任何圆倒角或是浪费时间来生成这些圆倒角的路径,因此我们将使用次曲面选项。
• 选择中心部分(旋转曲面和球)。
• 选择圆倒角曲面。
• 选择4个臂部位曲面。
对话框中的次曲面已经被选择上。
• 输入凹面圆倒角半径为2mm 。
• 选择接受。
• 依次选择圆倒角路径并选择接受,完成模型产生。
• 选择文件 关闭。
变半径圆倒角变半径圆倒角产生非常容易。
可使用鼠标左键在圆倒角路径上选择关键点或是直接在对话视窗中通过参数来定位圆倒角圆弧,参数可为相对值或绝对值。
范例• 产生一个新模型。
• 在0产生一个用户坐标系。
• 在X 30和X –30产生两个半径为8.5的圆圈。
•在圆圈两侧利用三点圆弧产生两个半径为50的圆弧。
• 将线框转换为复合曲线。
• 产生一挤出曲面。
• 改变挤出长度为60,选择复制勾画。
挤出完成后,缺省选项是将是生成一不完整曲面(即上下不封顶)。
复制勾画选项将复制原始的复合曲线,这样随后可用来在挤出底部产生填充曲面。
• 选择接受。
• 选择复制的复合曲线,产生一个填充曲面。
• 反向曲面,使红色方向沿Z轴方向。
• 删除复合曲线。
• 选择两个曲面。
• 从曲面工具栏中选择圆倒角曲面。
• 输入圆倒角半径为3mm,选择凸面并选择接受。
• 选择沿Z轴向下查看。
圆倒角轨迹即显示在屏幕上,轨迹线上的圆圈是关键点。
可以用鼠标去捕捉这些关键点。
点击这些关键点后就会产生一初始半径的圆弧。
可在选取圆倒角路径对话框中修改此半径值。
• 依次捕捉每个圆圈关键点。
• 从右开始顺时针绕圆倒角路径依次捕捉关键点并按下图输入圆弧半径,产生6个圆弧。
每个点上均出现一半径,且每个圆弧在对话视窗的圆弧部分都编上了号。
可从对话视窗中选取单个的圆弧并编辑其半径,也可手工拖动来编辑半径。
点击圆倒角路径上的相应位置或输入参数位置,可将新的需改变半径的点增加到路径中。
输入参数位置可首先选取最靠近的圆倒角,随后检查对话视窗中当前圆弧方框中的编号,记下编号,随后将ABS改变为PAR,并输入值(如4.5),最后按下回车。
• 按下图插入两个新的圆倒角半径改变点。
可改变这些新的圆弧的半径。
• 顺序选择新的圆弧,改变半径为5mm。
• 顺序选择4个大圆弧,选择删除。
• 选择接受。
变半径圆倒角已经产生。
• 选择文件 关闭。