基于UG曲面造型的方法与探究

第九章：曲面造型一：直纹曲面操作方法：点击直纹曲面工具→选择生成曲面的第一线串→按MB2→选择生成曲面的第二线串→按MB2→再按MB2确定既可。

（注：在选择曲面线串时一定要注意线串方向一致，否则做出的曲面将会变形。

）第一线串第二线串二：通过曲线操作方法点击通过曲线工具→选择生成曲面的第一线串→按MB2→选择生成曲面的第二线串→按MB2确定既可。

（通过曲线和直纹曲面的操作方法大致相同，唯一不同的是直纹曲面只能选择二条线串，而通过曲线则可以选择多条。

并且注意在选择线串时线串的方向要一致否则曲面将会变形。

）第三线串第二线串三：通过曲线网格操作方法：点击通过曲线网格工具→选择第一条主线串→按MB2→选择第二条主线串→按MB2→选择第三条主线串→按MB2→再按MB2→选择第一条交叉线串→按MB2→选择第二条交叉线串→按MB2→选择第三条交叉线串→按MB2→再按MB2确定既第二交叉线串可。

（注：网络曲线是同主线串和交叉线串俩个方向曲线构成，主线串和交叉线串每种最少有第一主线串第三主线串二条，并且首尾要接合。

主线串和交叉线串的曲线数不一定要第二主线串相同但曲线和曲线之间一定要丰闭。

并且主线串方向一定要相同否则曲面将变形。

）通过曲线网格是我们最常用有曲面工具详细创建方法和技巧将在课堂详解。

第 1 页四：N 边曲面操作方法：1、点击N 边曲面工具→在弹出的N 边曲面对话框中选择修剪的单片体按钮→选择N 边曲面的N 条边的一个封闭的环→按MB2→为边界约束选择约束面（可以不选）→按MB2→再按MB2既可。

2、点击N 边曲面工具→在弹出的N 边曲面对话框中选择多个三角补片→选择N 边曲面的N 条边的一个封闭的环→按MB2→为边界约束选择约束面（可以不选）→按MB2→再按MB2确定既可。

（详细操作方法课堂详解）修剪单片封闭环约束面三角补片封闭环约束面五：扫描曲面操作方法：点击扫描曲面工具→选择第一条引导线→按MB2→选择第二条引导线→按MB2→选择第三条引导线→按MB2→选择第一条剖面线串→按MB2→选择第二条剖面线串→按MB2→选择第三线剖面线串→按MB2→再按引导线MB2确定既可。

基于UG的复杂曲面建模方法探索作者：刘婧来源：《电脑知识与技术》2018年第32期摘要：UG建模广泛应用于模具设计中，通过曲线网格可以创建复杂曲面，掌握其创建技巧可以大大提高设计效率。

该文通过水壶曲面创建的实例介绍网格曲面的创建技巧。

关键词：UG曲面建模；曲线网格中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）32-0243-02随着生活节奏的不断加快，人们对产品的安全性和便捷性要求越来越高，随之模具中尖角也要求越来越少。

模具设计常用的三维软件主要有UG、SOLIDWORKS、Pro/ENGINEER （PRO/E）、CATIA。

而UG作为常用的三维设计软件之一，其在曲面造型方面有很大优势：在设计建模过程中，三维模型可以清晰直观地呈现在设计人员面前，发现问题可以随时更改模型，重新设计，极大地提高了设计效率；操作简单快捷；曲面创建方法多样化。

这些优势给设计人员带来了极大的便利，因此UG软件在工业生产中应用非常广泛。

UG中创建曲面的方法有很多：拉伸、回转、扫掠、网格曲面等。

而“网格曲面”中的“通过曲线网格”工具是利用两组近似正交的线串创建片体或实体。

这种创建曲面的方法定义了两个方向的控制曲线，可以在很小范围内控制曲面形状的变化，因此常用于复杂曲面的创建。

这两个方向的线串分别是“主线串”和“交叉线串”，其中同一方向的截面线串称为主线串，另一方向的线串称为交叉线串。

这两组线串可以运用草图中的曲线功能或建模界面的空间曲线来绘制。

然后通过UG软件中的“通过曲线网格”功能利用U、V参数方程创建曲面。

参数方程含有U、V两个参数变量，相应地曲面也用U、V两个方向来表达。

通常曲面的引导现方向是U方向，曲面的截面方向是V方向。

下面以水壶壶身曲面设计为例，详细的讲解如何运用“通过曲线网格”功能创建复杂曲面。

灵活运用该方法可以极大地提高曲面造型的设计效率。

1 主曲线的创建主曲线指截面方向的曲线。

基于UG三元整体叶轮曲面造型的研究1 绪论1.1 论文背景一些复杂的物体表面，如汽车车身、飞机机身、汽轮机叶片、模具型面等呈流线型自由曲面。

所谓自由曲面是指不能用基本立体要素(棱柱、棱锥、球、一般回转体、有界平面等)描述的呈自然形状的曲面，必须根据空间自由曲线和自由曲面的理论进行计算。

自由曲面形状复杂，不能用简单的曲面数学模型来表示，许多年来人们不断的探索方便、灵活、实用的自由曲面的造型方法。

而且具有自由曲面的零件的生产，一般来说是单件或小批量生产，传统的加工方法是由毛坯制造、砂轮打磨、样件检验等主要工序组成，这个过程周期一般较长，工人劳动强度大，而且不易保证加工精度，材料和工装设备浪费现象严重近年来，随着大量进口数控机床的引进和国产数控机床的研制，目前我国拥有的数控机床和加工中心中，三坐标机床占主流，四轴或五轴联动的数控加工机床也在逐渐涌现。

这些使得具有自由曲面的零件的加工精度和加工效率都得到了很大的提高，而加工难度和劳动强度也随之大幅度减小。

虽然目前出现了许多CAD/CAM软件，但是其普及程度并不高。

一方面是因为这些软件所提供的通用模块并不完全符合实际生产的需要，另一方面一些数控机床附带软件其各个模块大多都进行了封装，只能完成某些特定的功能，用户无法对其进行二次开发以添加满足用户实际需要的功能，用户只能向软件开发公司定制，制约了对核心技术的掌握和生产的发展。

自由曲面的制造己开始迈入计算机辅助制造的行列，要进行自由曲面的数控加工，首要任务是进行自由曲面的构造。

这就对自由曲面的造型技术提出了较高的要求。

由于工程实际中给定型值点的自由曲面型面是典型的三维曲面，求解数控加工此类曲面的关键在于构造满足数控加工需要的自由曲面。

自由曲线曲面造型方法经历了参数样条方法，孔斯曲面，贝塞尔曲面，B样条曲面，直到当前CAD/CAM系统中曲面造型的主流方法:NURBS曲面造型方法。

NURBS造型方法通过控制点建立自由曲面的数学模型，统一了有理曲面和非有理曲面的数学描述，而且可以通过调整局部的控制点和权因子曲面造型理论的主流方法[2]。

ug复杂曲面编程技巧UG是一款强大的三维设计软件，它可以用来制作各种复杂的曲面模型。

在进行UG复杂曲面编程时，需要掌握一些技巧和方法，才能有效地提高工作效率和质量。

本文将介绍一些UG复杂曲面编程技巧，帮助您更好地使用UG进行曲面设计。

一、基础知识1. 曲面类型在UG中，常见的曲面类型包括平面、球面、圆柱面、锥形面、双曲面等。

每种曲面类型都有其特定的属性和参数，需要根据实际需求进行选择和设置。

2. 曲线类型与曲面类似，在UG中也有多种曲线类型可供选择，例如直线、圆弧、椭圆等。

不同的曲线类型可以组合成不同形状的曲线，并最终构成复杂的曲面模型。

3. 曲线与曲面之间的关系在UG中，通过将多个曲线组合起来构成一个封闭区域，然后再通过旋转、拉伸等操作生成一个封闭体积，并最终将其转换为一个完整的实体模型。

因此，在进行复杂曲面编程时，需要了解不同类型的曲线之间的关系，以便正确地组合和操作。

二、常用工具1. 曲面建模工具UG中有多种曲面建模工具可供选择，例如旋转、拉伸、偏移等。

这些工具可以帮助您快速生成不同形状的曲面，并提高工作效率。

2. 曲线编辑工具在进行复杂曲面编程时，经常需要对曲线进行编辑和调整。

UG中有多种曲线编辑工具可供选择，例如平移、旋转、缩放等。

这些工具可以帮助您快速调整曲线的位置和大小，并最终生成满足要求的复杂曲面模型。

3. 分析工具在完成复杂曲面编程后，需要对其进行分析和检查，以确保其符合设计要求。

UG中有多种分析工具可供选择，例如检查模型、测量距离、计算体积等。

这些工具可以帮助您快速发现潜在问题，并进行及时修正。

三、技巧与方法1. 组合不同类型的曲线在进行复杂曲面编程时，经常需要组合不同类型的曲线来生成一个封闭区域。

为了实现这一目标，您可以使用UG中的“拼接”、“融合”等功能来将不同类型的曲线组合起来。

在进行组合时，需要注意曲线之间的对齐和重叠，以确保生成的封闭区域符合要求。

2. 使用辅助构件在进行复杂曲面编程时，可以使用一些辅助构件来帮助您更好地控制模型形状。

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。

UG中曲面造型的技巧作者：李瑞来源：《今日自动化》2021年第03期[摘要]UG系统为了解决产品工程的方案问题而诞生，为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段，作用于交通、航天航空、汽车等各个领域，深受业内人士好评。

一般规则形状的零件可以通过寻常的造型方法进行三维建模，但是对于不规则的复杂零件，则要采取特殊的技巧，所以就UG中曲面造型的技巧做出讨论与分析。

[关键词]UG;曲面造型;技巧[中图分类号]TP391.72 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–0–02[Abstract]The UG system was born in order to solve the project problem of product engineering. It provides users with digital modeling and verification methods for product design and processing. It is used in various fields such as transportation， aerospace and automobile， and is well received by the industry. Generally， regular-shaped parts can be modeled in three dimensions by ordinary modeling methods， but for irregular and complex parts， special skills must be adopted， so the surface modeling skills in UG are discussed and analyzed.[Keywords]UG; surface modeling; skillsUG是集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计的技术，被广泛应用于汽车、交通、航天技术等多个领域，发挥着至关重要的作用。

浅谈基于UG的复杂曲面叶轮三维造型及五轴数控加工技术摘要:整体叶轮是能源动力、航空航天、石油化工等行业广泛使用的关键零件,也是一类典型的难加工零件。

本文以UG软件为背景,提出了一套从叶轮造型到应用五轴数控加工技术对其进行加工的数控加工方案,希望对叶轮的设计制造工作能够有所借鉴。

关键词:叶轮复杂曲面三维造型五轴数控加工叶轮是由复杂空间曲面构成的非常有代表性的典型零件,具有结构复杂、种类繁多、设计周期长、加工工作量大的特点,它可以被认作是很多机械的“心脏”,其造型质量和加工方案的选取将会对机械的使用性能和效率造成直接影响。

UG软件是西门子公司旗下的一个集CAD/CAM为一体的三维机械设计平台,它对曲面曲线的造型有着一套成熟完整的方法和理论体系,并且因为其还具有功能强大的加工制造模块,能够对已建立的叶轮CAD模型作加工工艺分析,并通过后处理程序直接生成加工代码,是同类软件中的佼佼者。

因此,本文采用UG 平台对叶轮的造型及加工技术进行分析。

1 叶轮的CAD/CAM系统方案为了保证整体叶轮的强度,使加工得到的叶面曲面误差较小,宜采用整体铣削加工的方法。

整体铣削加工的步骤为:(1)将锻压好的毛坯件车削成叶轮回转体的基本形状。

(2)用五轴数控加工中心在毛坯上一次性完成对轮毂和叶片的加工。

近年来,伴随着CAD/CAE/CAM一体化技术的发展以及五轴数控加工设备的普及,传统的依靠手工对叶轮进行加工的方法已经遭到淘汰,而采用CAD/CAM系统的叶轮整体加工方案已经得到了广泛地应用。

2 叶轮的三维造型2.1 叶片数据的获取现阶段获取叶片数据的方法主包括测量现成叶片和理论计算两种类型。

前者主要应用于逆向工程领域,一般是利用CMM(三坐标测量机)或激光扫描仪对现成叶轮进行测量,生成iges等通用格式的数据文件,然后将这些文件导入UG中进行模型建立;后者主要通过有限元分析和流体力学的原理来完成对叶片数据的计算。

本文的叶片数据是采用理论计算得到的。

第11章曲面分析在曲面造型的过程中，经常需要对建立的曲线或曲面进行分析，如图11.1所示，查看是否达到设计外观的要求。

模型进行加厚或抽壳过程当中，如果出现失败也可以使用分析相关命令查找原因。

11.1 测量距离测量距离命令可以计算对象之间的距离、曲线长度、圆弧半径、圆周长、组间距等。

它是分析工具中最简单、也是常用的一种类型。

11.1.1 距离距离子类型可以测量两对象之间的距离，测量的对象类型有：到点、最小值、最小值（局部）、最大值、最小间隙和最大间隙。

11.1.2 投影距离投影距离命令是距离命令的演变，可以指定的矢量来投影实际测量的距离，因此投影距离在操作步骤上多出选择矢量。

11.1.3 屏幕距离屏幕距离命令是测量距离子类型中最简单的一种类型，可以直接在显示器屏幕指定两点的距离。

它没有最大值、最小值等，因此屏幕距离命令用在不太精确的情况下使用。

11.1.4 长度长度子类型可以测量曲线、边缘的的长度。

从而避免了利用复杂的公式计算曲线长度，比如：圆、矩形、多边形等。

本例子需要测量面边缘的长度。

11.1.5 半径半径子类型可以测量圆、圆柱的半径。

使用半径子类型的具体步骤如下：prt文件，（1）启动NX6.0，打开光盘\Example\11\11.1\5.Example\11\11.1\5.prt 喷头模型。

（2）单击菜单栏【分析】｜【测量距离】按钮，或单击实用工具条测量距离图标，弹出【测量距离】对话框。

（3）单击【类型】下拉列表框，选择半径类型。

（4）选择要测量的面，注意一定要求的圆柱或圆，否则不能选中。

（5）单击【确定】按钮，完成退出【测量距离】对话框，。

11.2.1 按对象按对象子类型可以计算两对象（直线、平面等）它们之间的角度。

具体的操作步骤如下：（1）单击菜单栏【分析】｜【测量角度】按钮，或单击实用工具条测量角度图标，弹出【测量角度】对话框，如图11.26所示。

（2）单击【类型】下拉列表框，选择按对象类型。