UG8.0曲面设计分析

★ 通过曲线构面的操作范例
■ 已知3条截面线串，现要使用【通过曲线 组】功能来创建通过这三条截面线串的 曲面。
操作步骤：
■ Step1：单击【通过曲线组】图标 ，依次选择如图所示的三条截
面线串。
➢ 注意：选择时要注意选择光标的位置，要使三个箭头的方向一致，否
则片体会扭曲。
■ Step2：在对话框中设定各参数选项，此时所有选项都按系统默认值。
曲面设计
自由曲面设计是CAD模块的重要组 成部分，也是体现CAD/CAM软件建模能 力的重要标志。用户可以通过自由曲面 设计模块创建出风格多变的曲面造型， 以满足不同产品的设计要求。本章安排 了丰富的“典型实例”，详细的介绍了 设计各种产品的全部过程。
本章主要内容
由直线构面
★ 由点构面 ★ 直纹构面
◇ 一个点：若选择该选项，则系统会以一个点来定义产生曲 面的缩
放比例。 ◇ 面积规律：该选项可用面积法则定义片体的比例变化方式。
◇ 周长规律：该选项与【面积规律】按钮大致相同，其不同 之处仅在于使用周长法则时，曲线Y轴定义的终点值为所创建片 体的周长，而面积法则定义的为面积大小。
★ 曲线构面
★扫描 ★ 曲线网格构面 ★ N边构面 ★ 曲面编辑
一、由点构建曲面
■ 功能 ：通过一些点创建非参数化的曲面，所建立的曲面通过所
有的点。
■ 调用命令:在建模模式中单击【曲面】工具条中的【通过点】按
钮。
■ 操作步骤:
step1:单击【曲面】工具条中的【通过点构面】图标 ，
step2:单击按钮
■ 第二行：（100，150，150）、（150，150，100）、（250，150， 150）、（250，150，100）、（300，150，150）
■ 第三行：（100，200，100）、（150，200，150）、（200，200， 100）、（250，200，150）、（300，200，100）
■ 调用命令：单击【曲面】工具条中的【扫
掠】按钮 。
■ 对话框中常用选项的功能及含义:
◆ 插补方式
◇ 线性：设定第一条截面线与第二条截面线的比
例变化为线性关系。 ◇ 三次：设定第一条截面线与第二条截面线的比
例变化为三次方关系。
【扫描】对话框
◆ 对齐方式
◇ 参数 ◇ 弧长
◆ 方向控制
当截面线沿着单一引导线串移动时，截面线串的方向 控制对于生成所需正确的扫掠体是很重要的。
引导线串在扫描过程中控制着扫描体的方向和比例。在创建扫描体时 必须至少提供1条引导线串，但引导线串最多只能有3根。提供一条引导线 串不能完全控制截面大小和方向变化的趋势，需要进一步指定截面 变化 的方法；提供两条引导线串时，可以确定截面线串沿引导线串扫描 的方 向趋势，但是尺寸还需要设置截面比例变化；提供三条引导线串时，完全 确定了截面线串被扫描时的方位和尺寸变化，无需另外指定方向和 比例 就可以直接生成曲面。
椭圆5的圆心（0，0，190），长半轴25，短半轴15。
■
Step4:单击【基本曲线】图标 ︱单击【圆】
图标 ，在跟踪条中输入XC=0、YC=0、ZC=200,
直径 =20︱按ENTER键即可绘制出圆。
■ Step5:单击【通过曲线组】图标 →依次选择如图所示的6
个截面（注意：每选完一个截面后按中键确认，且要保持所有
选择布尔运算
︱单击
按钮完成操作。
直线1
旋转
■
Step8:单击【草图】图标 ︱在绘图区选择ZX面作为草
绘面︱绘制如图所示圆弧︱单击 图标退出草图。
■
Step9:单击【管道】图标
︱选择圆弧作为导线︱输
入【外径】：6、【内径】：0︱单击
按钮完成操作。
管道
圆弧
■
Step10:单击【草图】图标 ︱在绘图区选择ZX面作为草绘
【恒定】比例设置界面
◇倒圆功能：若选择该选项，则可定义所产生 曲面的起始缩放值与终止缩放值，起始缩放 值可以定义所产生片体的第一截面大小，终 止缩放值可以定义所产生片体的最后截面大 小，其缩放标准以所选取的截面为准。
【倒圆功能】比例设置界面
◇ 另一曲线：若选择该选项，则所产生的片体将以所指定的 另一条曲线为母线沿导引线创建。
■ 调用命令：单击【曲面】工具条中的【通过曲线组】 按钮 。
下面对对话框中各选项进行介绍：
◆ 【连续性】选项：该选项用于约束所构建的曲面的起
始端和终止端。约束方式各有3种：无约束、相切曲率约束。 G0:生产的曲面与指定面点连续，无约束。 G1: 生产的曲面与指定面相切连续。 G2: 生产的曲面与指定面曲率连续。
界，输入圆角半径Radius:2︱单击
按钮︱再选择沐浴露瓶
底部边界，输入圆角半径Radius:5︱单击
按钮，结果如图
所示。
■ Step17:单击【抽壳】图标
︱选择去除面：瓶嘴端面，输
入抽壳【厚度】=1︱单击
按钮，结果如图所示。
四、扫描
■ 功能 ：扫掠曲面是将曲线轮廓以规定的方式沿空间特定的轨迹移动
■ 调用命令：单击【曲面】工具条中的【直纹构面】按 钮。
★ 直纹构面的操作范例
如图所示，已知空间有一圆形和一长方 形，现根据这两个图形创建一个直纹体。
操作步骤：
■ Step1:单击【直纹构面】图标
。
■ Step2:选择截面线串线1-圆，单击中键，显示如图所示“＃1”箭头；
再按“＃1”箭头方向逆时针方向选择截面线串2-长方形的4条直线，单
而形成的曲面轮廓。其中，移动曲线轮廓称为截面线串（Section String）；空间特定的轨迹称为引导线串（Guide String）。
■ 概念：了解截面线串和引导线串的定义是正确使用扫描功能的基础。
1 截面线串 截面线串由单个或多个对象组成。每个对象可以是曲线、实体边缘
或实体面，截面线串不必光顺，而且每组截面线串内的对象的数量可以 不同。截面线串的数量可以是1~150之间的任意数值。 2 引导线串
◆ 【V向封闭】复选框：用来设定片体沿V方向（列方
向）是否封闭。
◆ 【垂直于终止截面】复选框：若勾中该选项，表示
所构出的面或实体与最后一个截面线串垂直。
◆对齐方式：通过曲线构面的对齐方式有如下 6
种可供选择。 ■ 【参数】对齐方式：沿定义曲线将等参数曲线 将要通过的点以相等的参数隔开。 ■ 【圆弧长】对齐方式：沿定义曲线将等参数曲 线将要通过的点以相等的弧长隔开。 ■ 【根据点】对齐方式：将不同外形的截面线串 上的指定点对齐。 ■ 【距离】对齐方式：在指定矢量方向上将点沿 每条曲线以相等的距离隔开。 ■ 【角度】对齐方式：在指定轴线周围将点沿每 条曲线以相等的角度隔开。 ■【脊线】对齐方式（Spine Curve）：将点放 在选定曲线与垂直于输入曲线的平面的相交处。
击中键。
直纹构面
■ Step３::单击
按钮 ，即可创建如图所示实体。
➢ 注意：此时两个截面线串的箭头方向要保持一致，否则实体会扭曲。
➢ 提示：若构面的面线都为封闭曲线，最后生成的则是实体而不是片体
■ 对齐方式：直纹特征的对齐方式有如下2种可供选择
【参数】对齐方式：沿定义曲线将等参数曲线将要通过的点以相 等的参数隔开。
按钮即可进入建模模块。
■
Step2:单击【椭圆】图标 ，设置椭圆圆心（0，0，0）
︱单击
按钮，输入长半轴50、短半轴30︱单击
按
钮即可完成椭圆1的绘制。
■
Step3:同理，绘制椭圆2，圆心（0，0，40），（0，0，70），长半轴65，短半轴35 ；
椭圆4的圆心（0，0，180），长半轴45，短半轴25；
【方向控制】中的各个选项含义如下：
◇ 固定：若选择该选项，则不需要重新定义方向，截面线串将按照其所在的平 面的法 线方向生成曲面，并将沿着导引线保持这个方向。
◇ 面的法向：若单击该按钮，则系统会要求选取一个曲面，以所选取的曲面法 向和沿着导引线的方向产生曲面。
◇ 矢量方向：若选择该选项，则系统会显示【矢量构造】对话框，曲面方向会 以所定义的向量为方向，并沿着导引线的方向生成。若向量方向与导引线 方向相切，则系统将显示错误信息。
截面箭头方向一致）︱单击
按钮，结果如图所示。
椭圆5
圆
椭圆4
椭圆3 椭圆2 椭圆1
曲线构面
■
Step6:单击【草图】图标
草绘面︱绘制如图所示截面︱单击
︱在绘图区选择ZX面作为 图标退出草图。
■
Step7:单击【旋转】图标 ︱选择草绘截面︱单击中建︱选择直
线1作为旋转轴︱输入【开始旋转角度】：0、【终止旋转角度】：360︱
【根据点】对齐方式：将不同外形的截面线串上的指定点对齐。
三、通过曲线构面
■ 功能 ：此选项是通过同一方向上的一组曲线轮廓生
成一个曲面或者一个实体，这些曲线轮廓称为截面线 串。直纹构面是通过曲线构面的特殊情况，所以两者 的操作是相似的。但是直纹构面只能选择两组截面线 串，且其中一组可以是一个点；而通过曲线构面可以 选择多于两组的截面线串，任何一组截面线串可以是 曲线、实体边等，但不能是一个点。
■ 第四行：（100，250，150）、（150，250，100）、（200，250，
150）、（250，250，100）、（300，250，100）
选择【文件】菜单︱选择【保存】，文件名取为1.dat︱单击按钮
。
➢ 注意：一定得以“.Dat”的格式保存。
Step２:启动UGNX8.0，单击【由点构面】图标
，调出文件中的已创建的点文件，
便可通过一系列点创建一个曲面。
★ 操作实例：鸡蛋托
■ Step1:启动UGNX8.0前先打开“记事本”输入以下四组点集：
■ 第一行：（100，100，100）、（150，100，150）、（200，100， 100）、（250，100，150）、（300，100，100）
作为草绘面︱绘制椭圆7：长半轴23、短半轴55，尺寸约束如图所示︱单
击 图标退出草图。
椭圆7
■
Step13: Ctrl+T变换，系统弹出如图所示对话框，选择椭圆7（提
示：由于椭圆7是草绘线，所以选择椭圆7时，必须先选择“类型过滤器”
图标 进行曲线过滤，再选择椭圆7）︱单击
按钮︱再单击
按钮︱选择ZX面作为镜像平面︱单击
︱单击
按
钮︱选择1.dat文件︱单击
按钮，结果如图所示。
二、直纹构面
■ 功能：
直纹构面是通过两组截面线串（Section
Strings）之间建立的直纹体（片体或实体）。每组截
面线串可以由多条连续的曲线、体边界或者多个体表 面组成，其中一组截面线串可以为点。且这两组截面 线串各自可以封闭，也可以不封闭。若两组截面线串 都封闭，则构成的是实体，否则为片体。
◇ 另一条曲线：若选择该选项，定义平面上的曲线或实体边缘线作为平滑曲面 方位控制线。
◇ 一个点：若选择该选项，则可以在【点构造器】对话框中定义一点，使截面 沿着导线的长度延伸到该点的方向。 线将与导引线保持平行。
◇ 强制方向：若选择该选项，系统要求用户选取强制方向来固定截面方向，使 其截面线与导引线保持平行。
■ Step3：单击
一片体。
按钮完成构面操作。完成的效果如图所示，生成
！ 试 一 试 ： 按照以
上步骤从头再操作 一遍，只是将第⑶步 参数设置中【V向 封闭】 复选框勾中，最后 会生成一实体 。
★ 操作实例：沐浴露瓶
■
Step1:启动UGNX8.0︱单击【新建】图标
︱输入文件名：
muyuluping︱单击
◆ 比例控制
当截面线串沿着单一引导线串移 动时，还需要定义曲面的比例变化，。 比例变化用于设置截面线在通过导引 线时，截面线尺寸的放大与缩小比例。 【比例控制】中各选项含义如下：
◇恒定：若选择该选项，可以在【比例因子】文本框中输入截面与产生曲面的 缩放比率，如下图所示。其缩放标准以所选取的截面为准，比如：将缩放比 率设为0.5，则所创建的曲面大小则为截面的一半。
按钮︱单击
按钮，得到椭圆8。
■ Step14:单击【通过曲线组】图标 →依次选择椭圆7、椭圆6和
椭圆8进行构面︱单击
按钮，得到如图所示实体。
■
Step15: 单击【求差】图标
选Step14所构实体作为工具体︱单击
︱选择选沐浴露瓶身作为目标体再 按钮。
工具体
目标体
求差
■ Step16:单击【边倒圆】图标 ，选择沐浴露瓶手柄处边
面︱绘制椭圆6，【大半径】：15，【小半径】：45，尺寸约束如图
所示︱单击
图标退出草图。
■
Step11:单击【基准平面】图标 创建基准平面︱在绘图区
选择ZX面，输入偏置【距离】：40，【平面数量】：1︱单击
按钮完成基准平面的创建。
椭圆6
所创建的基准平面
■
Step12:单击【草图】图标 ︱选择Step11所创建的基准平面