曲面建模——自由曲面的创建
第3章 自由曲面建模
框选对象
截面曲线
剖切平面
3.1创建曲线 创建曲线
3.1.16 抽取曲线
抽取曲线是指从已有几何体上得到曲线, 抽取曲线是指从已有几何体上得到曲线,用于建立零部件之间的关 联。
选择曲线
结果
3.1创建曲线 创建曲线
3.1.17 在面上偏置曲线
在面上偏置曲线用于在一个表面上由已存在曲线按一指定距离生成 一条沿面的偏移曲线。 一条沿面的偏移曲线。
选择一条引导线, 单击中键确认
选择另一条引导线, 单击中键确认
结果
3.3 曲面创建
3.3.5 桥接曲面
桥接曲面是在两个曲面之间建立一个过渡曲面, 桥接曲面是在两个曲面之间建立一个过渡曲面,过渡曲面与两个参 考曲面之间可以保持相切或曲率连续。 考曲面之间可以保持相切或曲率连续。
第一侧面线串 主面 侧面 第二侧面线串
选择面
3.4 曲面操作
3.4.4 修剪片体
修剪片体是以现有的曲线或曲面为边界,修剪指定的曲面。 修剪片体是以现有的曲线或曲面为边界,修剪指定的曲面。
选择片体
投影方向可以 为垂直于面或 沿矢量方向
选择对象
3.4 曲面操作
3.4.5 修剪和延伸
修剪和延伸是指使用由边缘或曲面组成的一组工具对象, 修剪和延伸是指使用由边缘或曲面组成的一组工具对象,延伸和修 剪一个或多个曲面。 剪一个或多个曲面。
3.1创建曲线 创建曲线
3.1.4 样条
1. 根据极点
3.1创建曲线 创建曲线
3.1.4 样条
2. 通过点
3.1创建曲线 创建曲线
3.1.5 文本
文本的创建有三种类型:平面的、 文本的创建有三种类型:平面的、在曲线上和面上的 。
catia自由曲面命令详解——曲线的创建
catia⾃由曲⾯命令详解——曲线的创建指令位置:插⼊->freestyle->⾯上线⾃由曲⾯作为CAITA⾼级曲⾯的基础模块,其功能是很强⼤的,⽇常⼯作中,配合ACA(汽车A级曲⾯)和ISD模块,可以解决所有A级曲⾯中遇到的问题。
掌握⾃由曲⾯,可以帮助理解建模的本质,加深对GSD模块的理解,可以使我们的数模做的更完美。
今天我们先来学习⾃由曲⾯的基础命令,⾸先来学习如何创建曲线。
⾃由曲⾯的曲线创建不同于创成曲⾯模块,创成模块⾥我们需要先进⾏草图绘制,然后对草图进⾏约束,⽽⾃由曲⾯⼀般都⽐较随意,对尺⼨数值等参数不敏感,⽽是更注重曲线的光顺程度和曲线之间的连续性指标。
⽤到的命令如下:上述命令中,使⽤频率最⾼的命令有3D曲线、桥接曲线、⾯上线、等参线。
3D曲线是⽤来创建初始的曲线,在⾃由曲⾯模块创建曲线虽然不⽤草图,但也要像草图⼀样,需要⼀个平⾯作为曲线或点的⽀撑。
所以使⽤该命令之前,先要明确画线的平⾯,及界⾯右上⾓罗盘的底⾯。
⼩提⽰:可以按F5实现罗盘平⾯的切换。
激活命令我们可以有以下3种⽅式⽣成曲线:通过点:⿏标点选的点为曲线将要通过的点控制点:⿏标点选的点为曲线的控制点,除⾸尾外,控制点都不在曲线上接近点:可以在⼀组点中寻找⼀条最接近点群的曲线路径实际使⽤中通过点和控制点频率最⾼,最实⽤。
⾃由曲⾯的操作思路和GSD有所不同,⾼级曲⾯的构建过程就像做⾐服。
我们先要准备好布料(基础曲⾯),然后对布料进⾏裁剪,再对布料进⾏拼接缝合(曲⾯连续性匹配),最终完成⼀件漂亮的⾐服。
在这个过程中,我们并不关⼼布料的来源,即以哪种⽅式⽣成曲⾯或者曲线并不重要,我们需要的只是⼀块布料⽽已。
对于画曲线来说,我们也是希望以最简单的办法得到⼀条曲线⽽已,所以⼀般是先选两个点⽣成⼀条2阶曲线,在⽤我们之前讲到过的控制点命令增加控制点调整曲线形状。
⼩提⽰:由于此命令为带参特征,所以进⾏控制点调整前需要进⾏转化,或者由软件⾃动⽣成消参转化。
UG4.0教程第十章 自由曲面建模
图 10.15 耳机图纸
10.3.1 项目分析
首先利用 NX 的草图与曲线功能构造零件的三维线框,然后利用 NX 的曲面功能完成耳 机主体形状的建模,最后对模型进行细节设计。其建模流程如图 10.16 所示。
10.3.2 相关知识点
在本项目中,读者可以应用曲线和曲面的以下知识点: l 组合投影 l 相交曲线
(1) 使 22 层为工作层,61、62 层为可选层,21 层为不可见层。 (2) 在 relative_datum1 基准面上建立草图 section2,如图 10.19 所示。
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5. 生成草图 section3
(1) 使 23 层为工作层,61、62 层为可选层,22 层为不可见层. (2) 在 relative_datum2 基准面上建立草图 section3,如图 10.20 所示。
图 10.21 草图 right outline
使 81 层为工作层,同时拉伸圆弧 A3 和 A4 作出拉伸片体 sheet_body1。
8. 作草图 extrude_string 以拉伸曲面 (1) 使 25 层为工作层,61、62 层为可选层,其它层为不可见层。 (2) 在 XY 基准面上建立草图 extrude_string,如图 10.22 所示 (3) 使 81 层为工作层。拉伸草图线串作出片体 sheet_body2
交线 2
第二组面
第二组面上的切线
图 10.10 替换定义线 图 10.11 创建偏置基准平面并求交线 图 10.12 创建软倒圆特征
6. 创建如图 10.13 所示的其它特征
(1) 创建瓶底的边倒圆为 R3;创建布尔运算“求和”;创建均匀壁厚为 1.5 抽壳特征, 顶部表面为开面。
CATIA自由曲面设计
a
8
用控制点编辑修改曲面
在Support中是定义调整方向: • 在定义的平面内移动 (如需要,调整定义平面
), • 垂直于定义平面, • 沿控制线段的连接点移动 • 在控制点平行于相切曲线的方向 • 在控制点垂直于相切曲线的方向, • 自动地定义相切方向(辅助)
可用方向用绿色箭头表示
Control Points – 通过控制点的调整达到编辑修改曲面的目的
效果图 测量数据
FSS创建曲面
FSK
FSS创建曲面
GSD详细设计
DSE
QSR
真实渲染
FSS创建曲面
GSD详细设计
验证、 修改
GSD详细设计
使用其它 模块完成
a
23
CATIA 介绍
FreeStyle Sketch Tracer
a
24
调入一个图片
a
25
确定图的位置、比例
a
26
曲面设计
进入FSS进行曲面的设计
3- Run
Guides: 沿一个或两个曲面连续
a
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创建曲面
Styling sweeps
四种形式: • Simple sweep: 一个轮廓沿 spine移动而成 • Sweep and snap: • Sweep and fit: • Sweep near profiles: 数个 profiles生成曲面,类
• 如果与实体链接, 创建一个坐标平面 -------------------------------------------
可以把坐标拖拽到:
• 一条曲线: 可以定义平面垂直与曲线 • 一个曲面的切面
a
4
辅助工具介绍
ug课件第6章创建自由曲面
三维数字设计与制造—UG NX 3
第6章 创建自由曲面
三维数字设计与制造—UG NX
6.1 由点构造曲面
6.1.2从极点
当指定创建点或极点时,应该用有近 似相同顺序的行选择它们。否则,可能会 得到不需要的结果。如右图所示,显示了 不同的对象选择顺序和所得到的体。
2020/4/23
1.相切 延伸曲面与基面在边界上具有相同的切平面 。延伸长度可以采
用【固定长度】或【百分比】长度两种方法。
2.垂直与曲面
在曲面的一条曲线上沿着与曲面垂直的方向延伸,延伸长度为延伸 方向(曲面上的曲线第一点的法向)测量值,如果值为负,则向相反 方向延伸。
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第6章 创建自由曲面
三维数字设计与制造—UG NX
6.2.4 扫掠曲面
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而形成的 曲面轮廓。其中,移动曲线轮廓称为 截面线串;空间特定的轨迹称为引导 线串。引导线串可以由单段或多段曲 线组成,引导线控制了扫描特征沿着 扫描方向的方位和尺寸大小的变化。 引导线串可以是曲线,也可以是实体 的边或面。在利用扫掠创建曲面时, 组成每条引导线串的所有曲线之间必 须相切过渡,引导线串的数量最多为3 条。
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三维数字设计与制造—UG NX 11
第6章 创建自由曲面
三维数字设计与制造—UG NX
6.2 由曲线构造曲面 6.2.2 通过曲线组
(1)依次选择每一条曲线,每选完一个曲线串,单击鼠标中键,该曲 线一端出现箭头,应当注意各曲线箭头方向一致,完成所有曲线选择。 (2)设置【连续性】选项
4
第6章 创建自由曲面
6.1 由点构造曲面
su建 曲面
su建曲面
在SketchUp中,曲面建模一直是一个较为复杂的领域。
原因在于SketchUp采用的是Mesh建模系统,也就是网格建模,其基本体是三角面。
这种建模方式无法建立真正的数学意义上的曲线,只能通过多段线来让它看起来是条曲线。
因此,SketchUp在曲面建模方面的功能相对薄弱。
然而,即使如此,依然可以通过以下步骤实现曲面的建模:
1、首先,绘制一个圆,向上复制几个并调整它们的大小。
2、将所有的圆选中,使用"曲线放样"生成曲面。
3、在最上面的圆上使用"贝兹曲线"绘制出曲线。
4、选中曲线,使用沙盒中的"曲面投射"将曲线投射到曲面上。
5、删除多余的线面,将曲面选中进行反柔化,使其显示出结构线。
6、使用"只选择面"将面选中并删除,然后选"水平线"将水平选中并删除。
得到需要的结构线。
7、将结构线使用"线转圆柱"转为圆柱。
(CATIA逆向设计基础)第4章自由曲面设计模块
03 Catia自由曲面设计模块 介绍
Catia的自由曲面设计工具
Catia的自由曲面设计工具提供了强大的建模能力,可以创建复杂的曲面和形状,满 足各种设计需求。
该工具集成了多种建模技术,如曲线、曲面和实体建模,使得用户能够灵活地创建 和编辑自由曲面。
用户可以通过交互式界面轻松地调整曲面的形状和参数,实现高效的设计和修改。
曲面质量评估与优化
Catia提供了曲面质量评估工具,可以帮助用户检 查曲面的连续性、几何误差和其他质量指标。
通过分析曲面的质量,用户可以识别和解决潜在 的问题,提高曲面的准确性和美观度。
优化工具可以帮助用户改善曲面的形状、光顺性 和其他属性,提高设计效率和质量。
曲面数据的管理与导
Catia提供了强大的数据管理 功能,允许用户组织和存储曲 面数据,方便后续的编辑和引
Catia软件将进一步集成更 多的设计和分析工具,以 提供更全面的解决方案。
智能化
借助人工智能和机器学习 技术,Catia软件将实现智 能化的设计和优化,提高 设计效率和质量。
云化
Catia软件将加强与云计算 的结合,实现数据共享、 远程协作等功能,提升用 户体验和工作效率。
自由曲面设计的未来应用场景
Catia的自由曲面设计模块提供了多种曲线和曲面的创建、编 辑和分析工具,支持设计师进行复杂曲面造型和优化。同时 ,Catia还支持与其他CAD软件的集成,方便设计师进行数据 交换和协同工作。
02 自由曲面设计基础
曲面几何基础
曲面的定义
曲面是一组点在三维空间中的集合,这些点由连续的参数 曲线定义。曲面可以由一个或多个参数方程表示,其中参 数可以是二维平面上的一个点或角度。
编辑曲面
编辑曲面包括调整曲面的形状、修改曲面的参数方程、分割曲面等操作。 在Catia中,可以使用多种工具来编辑曲面,如移动、旋转、缩放等。
自由曲面建模命令解释
一、自由曲面建模自由曲面建模可建立solid和sheet,通常是建立sheet,即厚度为零的自由曲面片体。
片体用途为创建用前面的普通实体建模方法难以实现的形状、或对已有线框模型进行蒙面。
片体转换为实体的方式有:加厚thicken;对多个封闭的片体进行sew形成;或用片体trim实体。
实体转换为片体和线框模型的方法为CURVE FEATURE下的抽取命令(EXTRACT)一般是构建曲面的截面线不封闭。
构建曲面要注意以下问题:smart sheettolerances:构建曲面是一种逼近方法,误差是不可避免的。
tolerances分为:distance tolerances和angle tolerances。
是理论曲面与实际曲面的最大误差。
通常仅仅限制distance tolerances是不够的,当你发现作成的曲面数据太大或时间过长,一般来说就是误差太小的缘故。
有时你可能将angle tolerances设置的很大。
设置方式在preferences----modeling中。
一般来讲,需要指定两项误差的有:through curve/through curve/swept/ruled/bridge等,只须指定distance tolerances的有conic/extebsion/fillet/offset/face blend/thicken等。
U,V向:row为U向,column为V向patch: patch为组成sheet的基本部分,象样条的segment.有single和multiple。
multiple patch并不意味着是多个面。
degree:U,Vdegree之分。
可以为1-24。
closed: U,V向之分。
1.through point和from poles:和样条曲线的构建方法基本一致。
2.through curve:●curve outline称为section string,每一个section string可以是单段对象,也可以是多段曲线,可以是曲线,也可以是edge.########Section strings的选择方法:每一个section string可以是单段对象,也可以是多段曲线,可以是曲线,也可以是edge.和face,和单选,chain,也可curve edge混合,但注意必须连续。
CAD/CAM技术的自由曲面零件建模和光照处理
熊 娟‘ ,覃 欣 ,周 姝
Xl ONG u n‘QI n . J a 。 N Xi ZHOU Sh u
(. 1 四川 电力职业技术学院 ,成都 6 0 7 : . 1 0 1 2 中国测试技术研究Hale Waihona Puke ,成都 6 0 2 ) 1 0 1
摘
要 :为 改善复 杂的自由曲面零件设计难及其二维识图难的不足 ,借助于先进的C / AM技术的强 AD C 大 的建模技术和 光照处理技 术 ,利用 先进 的C / AD CAM软件U G,对自由曲 面零件饮料瓶 底模 型 的建模过程 进行详 细地分析 ,来说明解决 自由 曲面零件设计 难的问 题 ,通过 对饮料瓶 底模 型 零件的 光照处理 ,即给零件 赋予材质和 纹理 ,加 设场境灯 光及为场 地设置背 景等 ,表 达出 自由曲面零件 的三维立体效果 ,达到解决 一些 曲面零件识 图难的问题 。最后得 出u G软件 的特 点 ,C / AM技术的先进性 、适用性和推 广的必要性 。 AD C
件 的设 计 、分 析 和 制 造 一 直 以来 都 是 一 个 很 大 的 难题 ,如 汽 车 引擎 盖 、飞 机 翅 膀 、水 轮 机 叶 片 等 可 以设 计 成 自 由 曲面 ,但 其 设 计 、分 析 和 制 造较
制造 技 术 ,它 的讯 猛 发 展 ,正 推 动 制 造 领 域 从 产 品设 计 制 造 到 技 术 管 理 一 系 列 深 刻 的 变 革 ,广泛
用 的 计 算机 辅 助设 计 、分 析 和制 造 软 件 之 一 。下 面 以基 于UG的饮 料瓶 底 的 曲面 建 模 和光 照 处理 过 程为 例 ,来说 明C / AM技 术使 复 杂 的 自由 曲面 AD C
零件 的设计 变得 迎 刃而 解 。
第6章+创建自由曲面
图6-12 截面线
图6-13 通过曲线创建曲面
6.3.3 通过曲线网格
以两组两个方向的曲线为控制线生成曲面,其中一个方向为主,另一个方向为 辅。如果主曲线是封闭曲线,则生成实体。 单击“曲面”工具条中的“通过曲线网格”按钮 ,弹出“通过曲线网格”
曲面对话框,按照“直纹”命令中选择曲线的方法选择主曲线,所有主曲线都选择
图6-22 绘制曲面线框
图6-23 创建扫描曲面
例2:按图6-22所示的曲面线框图,创建如图5-23所示曲面。 步骤: 构建曲面线框(图6-22)——创建曲面(单击
,弹出的“扫掠”对话框,选择截面线 串( R23 ) ,连续单击 “鼠标中键” 两次后,选择扫描线串1 (虚线1 ) ,单击 “鼠标中键” ,再选择扫 描线串2 (虚线2 ) ,对话框中的选项都按默认值设定,连续单击“鼠标中键”完成扫描曲面的创建)。
在“点构造器”对话框中按表6-1所示输入各点的坐标值,创建点阵如图6-4所示 )——创建曲面(单击 ,
按图6-2所示参数设定,单击“确定”按钮,再单击图6-3中的“点构造器”按钮,用鼠标捕捉图6-4中的1、 2、3点,单击“确定”按钮,单击图6-5 “指定点”对话框中的“是”按钮,再分别捕捉4、5、6;7、8、9; 10、11、12点,重复以上步骤,完成后单击图6-6 “过点”对话框中的 “所有指定的点”按钮,可完成图67所示“过所有点”曲面的创建) 。
图6-22 绘制曲面线框图
6-23 创建扫描曲面
6.4 由曲面构造曲面
主要介绍曲面倒圆角、曲面延伸、曲面裁剪、曲面偏置与曲面桥接等功能。
6.4.1 曲面倒圆角
在两组曲面之间建立光滑连接的过渡曲面。 单击“曲面”工具条中的“倒圆曲面”按钮,或单击“特征操作”工具条中的“面倒圆” 按钮 。系统弹出相应的对话框,输入倒圆角半径等参数,可生成两曲面之间倒圆曲面。 例:在图6-24的基础上,用R8在两直纹曲面之间倒圆,如图6-25 所示(步骤略) 。 注:倒圆之前应注意法矢量的方向均向上。
CATIA软件创建曲面模型实例
CATIA软件创建曲面模型实例CATIA是一款功能强大的三维建模软件,它在工业设计、汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
在CATIA中,使用曲面建模可以创建出更加复杂和流畅的物体形状。
本文将介绍CATIA软件创建曲面模型的实例,以帮助读者更好地了解和应用CATIA软件。
一、创建新项目和零件首先,在CATIA软件中打开一个新的三维产品文件。
创建一个新的零件文件作为我们的建模工作区。
选择File -> New -> Part,然后按照提示完成新零件的创建。
二、创建基础曲线在CATIA软件中,曲面的创建离不开基础曲线的定义和绘制。
可以通过使用线、圆、椭圆等基本的二维绘图工具,绘制出我们所需的基础曲线。
在创建曲面之前,确保所绘制的曲线充分满足设计要求,并保持平滑的过渡。
三、创建曲面在CATIA软件中,曲面的创建可以通过多种方式实现,如旋转、拉伸、偏移、修剪等。
根据具体的设计需求选择合适的方法进行曲面的创建。
以下是一些常用的曲面创建实例。
1. 旋转法创建曲面通过选择合适的轴线和旋转角度,可以将基础曲线沿着旋转轴旋转一定角度,从而创建出旋转曲面。
在CATIA软件中,选择旋转工具,然后选择轴线和基础曲线,设置旋转角度并确认即可完成曲面的创建。
2. 拉伸法创建曲面通过选择合适的拉伸方向和距离,可以将基础曲线沿着拉伸方向进行拉伸,从而创建出拉伸曲面。
在CATIA软件中,选择拉伸工具,然后选择拉伸方向和基础曲线,设置拉伸距离并确认即可完成曲面的创建。
3. 偏移法创建曲面通过选择合适的偏移距离,可以将基础曲线向内或向外进行偏移,从而创建出偏移曲面。
在CATIA软件中,选择偏移工具,然后选择基础曲线,设置偏移距离并确认即可完成曲面的创建。
4. 修剪法创建曲面通过选择合适的修剪曲线,可以将基础曲线进行修剪,从而创建出修剪曲面。
在CATIA软件中,选择修剪工具,然后选择修剪曲线和基础曲线,确认修剪操作即可完成曲面的创建。
CATIA-V5教程-第9章--自由曲面设计-
9.2 自由曲面制定工具栏介绍
Catia V5的自由曲面制定由以下几组工具栏组成:曲线创建 工具栏〔Curve Creation〕、曲面创建工具栏〔Surface Creation〕、外形编辑工具栏〔Shape Modification〕 、几何操作工具栏〔Operations〕、外形分析工具栏〔 Shape Analysis〕和相关工具工具栏〔Tools〕。
之间的最大偏差,仅适用于“中断曲面〞选项下的“修剪曲面 〞选项。
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9.6.2 恢复剪切曲面或曲线
【取消剪切】工具,是是使用了【中断曲面或曲线】工具〔 该工具是自由曲面制定平台中的工具〕、【分割】工具 对曲面或曲线修剪操作后,进行还原的工具。该工具的 使用方法与8.4.1“曲面的合并〞中相应工具使用方法相同 。
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9.6.1 剪切曲面或曲线
【剪切】工具,是用于剪切曲线或曲面的工具。单击该工具按钮 ,系统弹出中断〔Break〕对话框,。该对话框的内容如下所 述:
【中断类型】选项组用于设置中断类型: 【中断报告】〔Report〕按钮:用于显示中断操作报告。 【选择】选项组用于设置以下内容: 【修剪类型】选项组用于定义中断类型: 【投影】选项组用于设置以下投影方式: 【外插延伸】选项组可以设置以下内容: 【偏差】按钮:显示对话框中和几何图形上原始曲面和结果曲面
建顺接曲线。 〔3〕右键单击点和曲率文本,在上下文菜单项选择择切线连接; 〔4〕右键单击数值1,在上下文菜单项选择择编辑张度,在对话
框中键入1; 〔5〕单击桥接曲面曲线对话框上的【确定】按钮,完成顺接曲线
创建。
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9.3.6 创建圆角曲线
【造形圆角】工具,是在两条共面的曲线上创建圆角的工具。单击该工 具按钮,系统弹出样式圆角定义对话框,该对话框的内容如下所述:
CATIA_自由曲面教程
自由造型单元可以创建不规则的曲面,构图方式自由,故称自由造型。
自由造型构图方式是透过移动控制点的方式来决定曲面或曲线的外形,与其他实体为主的单元的不同处,在于自由造型可以脱离实体的限制,由用户的主观意识来决定所要的外形。
自由曲面优化模块扩展了CATIA自由曲面造型设计的外形和曲面造型功能,主要针对复杂的多曲面外形的变形设计。
设计者可以象处理一个曲面片一样对曲面进行整体更改,而同时保持每个曲面先前规定的设计品质。
系统能够使一个设计和其他的几何元素匹配。
为检验曲面的设计质量,用户可以实施一个虚拟展室,通过计算出反射光线对曲面进行检查。
2.1 进入自由曲面造型单元打开CATIA软件后,在菜单栏中的开始菜单中选择形状模块,并单击FreeStyle单元,如图2.1所示,进入自由曲面造型单元。
图 2.1自由曲面造型功能总览:自由曲面造型单元共有八项主要的工具栏,可以在插入和工具菜单中找到,全部的工具栏请参考图2.2。
插入工具栏所提供的功能主要用于曲面与曲线的创建和修改,工具菜单中所提供的功能主要为辅助用户的设计工作。
图 2.2 八项主要工具简介如下:. CurveCreation(曲线创建):可以用各种条件创建并修改曲线。
. SurfaceCreation(曲面创建):可以用各种条件创建并修改曲面。
. ShapeModification(外形修正):可以对曲面、曲线的外形进行修正。
.Operations(修改操作):可以对曲线、曲面等对象进行修改。
. ShapeAnalysis(外形分析):可以对曲面、曲线进行间隙、曲率、曲面品质、距离误差等的分析。
. GenericTools(一般工具):可以显示曲面的几何状态,改变指南针方向。
. ViewManipulation(自定义观察方式):可以修改屏幕的显示比例,使用指南针来移动视角,变换前后视角。
. FreeStyleDashboard(自由造型辅助面板):建立与修改曲面、曲线时的辅助工具。
UG 教育训练之五——自由曲面建模
自由曲面建模自由曲面建模主要用於建構比較複雜的實體,尤其對不規則的實體是一種比較好的方法之一.在用線架構進行建模時關鍵就是線和面的建構.線關係著整個實體的外形以及構造,面則關係著整個實體的成功建構.在UG裡面,主要有兩個工具欄用於曲面建模,即:自由造型特徵的構建(Free Form Feather)和自由曲面的編輯(Edit Free Form Feather)以及自由曲面的變換(Free Form Shape).如下圖所示:從左至右依次是:依點定義薄體,依控制點構面,雲點構面,規則曲面,穿越曲面,編織曲面,平滑曲面,斷面,橋接曲面,N邊緣曲面,延伸曲面,法則延伸,擴大,偏移,粗約偏移,融合面,整體成形,修剪片體,倒角,從外部導入.從左至右依次是:移動定義點,移動極點,等參的修剪/分割,編輯片體邊界,調整階次,調整稠度,調整邊緣,反轉發線方向.對於自由曲面的變換將另外進行介紹.自由曲面的變換也是用來對曲面進行編輯的命令群.一自由曲面的創建第一類: 用點構建面該類型包括三個命令: 依點定義薄體(Through Points ),依控制點構面(From Poles)以及雲點構面(From Point Cloud).單擊依點定義薄體(Through Points )和依控制點構面(From Poles)將彈出同樣的對話框,如下圖. 由於兩個命令具有不同的計算方法,對於同樣的點將產生不同的形狀.各項選項含義為:*Patch Type(偏移面的類型): Single為創建僅含一個面的薄體;Multiple為創建含有多個面的薄體.*Closed Along(閉合方向)用來設置曲面是否閉合或閉合方式.除了Neither選擇後三者最後都將生成實體.*Row Degree(列次方)*Column Degree(行次方)*Points from File(從文件讀取點)點擊OK後會彈出【選取點信息】對話框.如下圖.提供了如圖所示的四種選點方式.*Chain from All 全部連接*Chain within Rectangle 矩形框內連接*Chain within Polygon 多邊形內連接*Point Constructor 點構造器然後選擇一種選點方式進行選點.當選取的點符合所設置的參數要求時,系統就會顯示完成設置定義點的選項.還有可以用雲點來構面,根據對話框里的設置進行選點即可創建面.但通過點構建面在實際實體構建中很少使用,故不再多述.第二類: 用曲線構建面1.創建規則曲面菜單命令為:【Insert】【Free Form Feather】【Ruled】規則曲面僅支持兩個截面對象.其選取的對象可為多重或單一曲線,薄體邊界,實體表面.若為多重線段,系統會根據所選取的起始弧及起始弧的位置定義向量方向,並按所選取的順序產生薄體.若選取的曲線都為閉合曲線,則會產生實體.在選定截面對象以後,會彈出如下對話框:Alignment項目為對齊方式的規定,其內容包括:*Parameter(參數):表示空間中的點將會沿著所指定的曲線以相等參數的距離穿過曲線產生薄體.所選取曲線的全部長度將被完全等分;*Arclength(弧長):表示空間中的點將會沿著所指定的曲線以相等弧長的間距穿過曲線產生薄體.所選取曲線的全部長度將被完全等分;*By Points(依序點):可根據所選取的順序在連接線上定義薄體的路徑走向,該選項用於連接線中.在所選的形體中含有角點時使用該選項.*Distance(距離):系統會將所選取的曲線在向量方向等間距切分.*Angle(角度):系統會以所定義的角度轉向,沿向量方向掃過,並將所選取的曲線沿一定角度均分.*Spline(脊線):系統會要求選取脊線,之後,所產生的薄體範圍會以所選取的脊線長度為準.但所選取的脊線平面必須與曲線的平面重直。
UG4.0教程第九章 自由曲面建模
第九章 自由曲面建模基础在产品设计过程中,有很多零件的外形需要漂亮的外观,除安装配合部分之外,对于尺 寸要求不是很高,一般需要保证表面光顺连接。
此类零件的设计单靠实体造型是难于实现的, 需要利用自由曲面特征造型(Free Form Feature)来完成。
对复杂零件也可以采用实体和自由 曲面混合建模,用实体造型方法创建零件的基本形状,实体造型难以实现的形状用自由曲面 建模,然后与实体特征进行各种操作和运算,达到零件和产品的设计要求。
本章将介绍 NX 的自由曲面建模的基本功能。
主要包括曲线的构造、主曲面的构造、过 渡曲面的构造以及曲面的操作与编辑的一般方法。
9.1 自由曲面基础知识9.1.1 自由曲面概述自由形状特征(Free Form Feature)是 NX/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。
一般来说,只使用成型特征建模方法就能够完成设汁的产品 是有限的,绝大多数实际产品的设计都离不开自由形状特征。
现代产品的设计主要包括设计与仿形两大类。
无论采用哪种方法.一般的设计过程是, 根据产品的造型效果(或三维真实模型),进行曲面点数据采样、曲线拟合、曲面构造,生成 计算机三维实体模型,最后进行编辑和修改等。
NX 自由形状特征的构造方法繁多,功能强大,使用方便,全面地掌握和正确、合理地 使用该模块是用好 NX 的关键之一。
体基于面,面依靠线,因此,用好曲面的基础是曲线的 构造。
在构造曲线时应该尽可能仔细精确,避免缺陷,如曲线重叠、交叉、断点等,否则会 造成后续建模的一系列问题。
9.1.2 自由曲面建模的基本概念和术语1. 体的类型自由曲面的构造结果有别于成型特征的建模,其结果可能是片体,也有可能是实体。
体 的类型取决于建模参数预设置和建模条件。
如果建模首选项中的体类型设置为“片体”时,则一般建模结果为“片体” ;如果此选 项设置为默认的“实体” ,当满足以下条件时,建模结果为实体:(1) 体在两个方向上封闭。
proe曲面建模实例
proe曲面建模实例
以下是一个Proe曲面建模的实例:
1. 创建一个新的Proe文档,并设置工作单位和精度。
2. 在Proe中创建一个新的曲面,可以通过使用“填充曲面”命令来完成。
选择两个或多个边界曲线,并设置曲面的属性,例如厚度和拔模角度。
3. 使用“偏移曲面”命令来创建另一个曲面,该曲面与原始曲面平行。
输入偏移距离,并设置其他属性,例如拔模角度和偏移方向。
4. 使用“倒圆角”命令来对两个曲面之间的边界进行圆角处理。
输入圆角半径,并选择要倒角的边线。
5. 创建一个新的拉伸曲面,选择一个草绘作为基础,然后进行拉伸操作。
输入拉伸长度和方向,并设置其他属性,例如拔模角度和拉伸方向。
6. 使用“拉伸切除曲面”命令来创建一个切除曲面。
选择一个基础草绘,然后进行拉伸操作。
输入切除长度和方向,并设置其他属性,例如拔模角度和切除方向。
7. 对曲面进行圆角处理,可以选择多个边线进行圆角处理。
输入圆角半径,并选择要倒角的边线。
8. 使用“加厚”命令来对曲面进行加厚操作。
输入厚度值,并选择要加厚的曲面。
可以选择不同的方向和偏移距离进行加厚操作。
9. 最后,使用“渲染”命令来对模型进行渲染,以查看最终效果。
以上是一个简单的Proe曲面建模实例,您可以根据需要进行修改和调整。
请注意,在使用Proe进行建模时,需要具备一定的几何知识和空间想象力。
自由曲面
第7章自由曲面本章主要内容:●自由造型特征的构建●自由曲面的编辑7.1自由造型特征的构建UG不仅提供了基本的特征建模Create Form Feather模块,同时提供了自由曲面的特征建模Create Free From Feather模块和自由曲面编辑Edit Free Form Feather模块及自由曲面变换Free Form Shape模块。
通过Create Free From Feather模块可以方便的生成曲面薄体或实体模型;通过Edit Free Form Feather模块和自由曲面变换Free Form Shape模块可以实现对自由曲面的各种编辑修改操作。
自用造型特征包括23种特征创建方式,可以完成各种复杂曲面、片体、非规则实体的创建。
通过选择菜单命令【Insert】→【Free Form Feather】达到如图7-1所示的下拉菜单。
这些命令均能在如图7-2所示的Free Form Feather工具条中找到。
图7-1 Free Form Feather菜单条本节中将对各项功能分别进行讲述。
7.1.1 依点定义和依控制点构面单击工具栏中的Through Points(一点定义)或From Point Cloud(依控制点构面)将弹出同样的对话框,如图7-3所示。
由于两个命令具有不同的计算方法,对于同样的点将产生不同的形状。
图7-3 【依点定义】对话框Patch Type(偏移面类型)有两个选项:Single(单一的),创建仅含一个面的薄体;Multiple (多重的),创建含有多个面的薄体。
Closed Along(闭合方向)用来设置曲面是否闭合或闭合方式,其中Neither(两者均非)是指定义点或控制点的列方向与行方向都不闭合;Rows(行)、Columns(列)分别代表第一行(列)为最后一行(列);Both(两者)指两个方向都是封闭的。
注意,在这里如果选择了后三者,最后均将生成实体。
第5章 曲面建模——自由曲面的操作与编辑
2
5.3.5 更改曲面阶次
1
打开本书光盘提供的素材文件5-35-ggjcqm-sc.prt
单击“编辑曲面”工具条中的“更改 阶次”按钮,弹出“更改阶次”对话 框,单击选择“编辑副本”单选钮, 单击要更改阶次的曲面,并在弹出的 “确认”对话框中单击“确定”按钮
2
3
在打开的“更改 刚度”对话框的 “U向阶次”文 本框中输入“5”、 “V向阶次”文本 框中输入“4”, 然后单击“确定” 按钮完成曲面阶 次的更改
系统将再次弹出“点” 对话框要求选择终点, 选择脊线的另一个端点
在 “圆角”类型选择对话框中, “恒定”是指所生成的圆角在整 个脊线上圆角的大小不变;“线 性”是指圆角大小以线性变化; S形是指以S形的曲率定义圆角外 形,系统将以S形连接圆角的起 点和终点;“一般”用于重复设 置圆角半径,在起始点和终点之 间多次定义圆角半径值
单击要进行极点移动 的曲面,弹出“确认” 对话框,单击“确定” 按钮,弹出“移动极 点”对话框,选择 “整行(V恒定)” 单选钮
2
1
打开本书光盘提供的 素材文件5-3-2dyjdqm-sc.prt,单 击“编辑曲面”工具 条中的“移动极点” 按钮,打开“移动极 点”对话框
单击选择曲面中要移动的行中的任 意一点,弹出“移动极点”对话框, 在文本框中输入要移动的增量,然 后连着单击2次“确定”按钮即可
5.3.1 移动定义点
打开本书光盘提供的素材文 件5-3-1-dydqm-sc.prt,单 击“编辑曲面”工具条中的 “移动定义点”按钮,打开 “移动定义点”对话框 “编辑原有片体”单选按 钮,选择按钮后,系统 将在原片体上进行编辑; “编辑副本”单选按钮, 选择该按钮后系统将根 据后面的操作产生一个 新的片体,保留原有片 体
CATIA培训教程-自由曲面设计( Freestyle)
生成点、曲线、曲面的工具栏
5
1.3 曲面编辑和修改
6
1.4 分析、检测工具
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1.5 实例操作
1、斑马线
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2、曲率分析
9
3、曲率分析
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3、误差分析
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12
汽车事业部培训教材
自由曲面设计( Freestyle)
Freestyle
1.1 概述 1.2 生成曲线、曲面元素的工具 1.3 曲面编辑和修改 1.4 分析、检测工具 1.5 实例操作
2
1.1 概述
1、Freestyle Freestyle是一个使用灵活、功能强大的曲
面设计模块。它是一种基于修改曲面的特征网格 来控制所生成曲面形状的造型方法。这种方法所 构建的曲面具有很高的曲面光顺度和质量,非常 适合于汽车外形A级表面的造型设计。
该模块提供了丰富的用于生成和修改曲面的 工具,为曲面的超级拟合和外形整体变形等高级 修改功能提供了强有力的建模手段。
3
2、择择菜单【Start】【Shape】【Freestyle】,进入自 由 曲 面 设 计 模 块 ; 也 可 以 从 下 图 所 示 Workbench 中 选 择 Freestyle图标,进入自由曲面设计模块。此模块产生的文 件后缀是“.CATPart”。
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5.2 点构造曲面
5.2.1 “通过点”构造曲面
1
单击“曲线”工具
条中的“点”按钮,
打开“点”对话框
添加曲面的控制点:L1(0.0,0.0,0.0)、
(5.0,0.0,4.0)、(10.0,0.0,7.0)、
(15.0,0.0,4.0);L2(0.0,10.0,5.0)、
(5.0,10.0,4.0)、(10.0,10.0,7.0)、
曲面:也是一种UG术语,一种泛称,“片体” 和“自由曲面”都可以称为曲面,就像“点”和 “线”一样,构造曲面的最终目的也是形成实体。
U方向和V方向:U方向指曲面的行所在的方向; V方向指曲面列所在的方向。 阶次:指描述曲面参数方程的次方数。
5.1.2 曲面构造技巧
在曲面的构造过程中有很多方法和技巧,熟悉 这些有利于设计工作的顺利进行。
通过“点”对话框,可以在操作区中绘制点,也可 以选取已有的点,注意选取一列后,需要在“点” 对话框中单击“确定”按钮,然后在弹出的“指定 点”对话框中单击“是”按钮,这样指定了所有列 后,将弹出“从极点”对话框,然后单击“所有指 定的行”按钮即可。
指定列上的点,在“点” 对话框中单击“确定” 按钮,一造技巧 ➢曲面命令
➢曲面建模的一般过程
点构造曲面
➢“通过点”构造曲面 ➢“从极点”构造曲面 ➢“从点云”构造曲面
通过曲线构造曲面
➢“直纹”构造曲面 ➢“通过曲线组”构造曲面 ➢“扫掠”构造曲面 ➢通过曲线网格 ➢截面 ➢N边曲面
自由曲面形状
➢艺术曲面 ➢四点曲面 ➢整体突变 ➢X成形 ➢片体变形 ➢剪断曲面 ➢在曲面上绘制曲线
1.对于一般的简单曲面,可以一次完成曲面的建 立。而对于相对复杂的曲面,首先应该通过曲线 构造生成主要的或面积大的片体,然后再使用曲 面的相应操作进行处理以得到完整的造型。
2.构造曲面的曲线应尽可能的简单,以便后续的工 作。
3.构造曲面的曲线应尽可能的光顺连续。
4.在建模时,应首先根据产品的外形要求,建立 用于构造曲面的边界曲线,或者根据实际的测量 数据生成点,然后根据点生成产品所需的曲面。
“通过点”按钮,打开
“通过点”对话框,在该
2
对话框中将“行阶次”和 “列阶次”改为“3”,
然后单击“确定”按钮
在打开的“过点”对
话框中单击“全部成
3 链”按钮
4
在弹出“指定点”对话框后
分别单击步骤1中设定的每个
链的第一个和最后一个点
5
选取曲面的控制点后弹出第 二个“过点”对话框,单击
“所有指定的点”按钮,完
5.1 曲面基础
5.1.1 基本术语
首先我们来熟悉一下在曲面构造过程中经常遇到的 一些术语。
自由曲面:由自由曲面形状特征创建的曲面即是 “自由曲面”,自由曲面可由“点”“线”和 “面”创建或延伸得到。 片体:是一种UG术语,用于和“实体”对应, “片体”和“实体”都是由一个或多个表面组成 的几何体,厚度为“0”的是片体,不为“0”的 是“实体”。
由极点构成的曲面
5.2.3 “从点云”构造曲面
“从点云”构建曲面的方式主要是处理三坐标测量 仪等设备扫描所得到的点数据。使用“从点云”方 式创建曲面与上面所介绍的“通过点”和“从极点” 不同,它的曲面控制点不是以链方式存在的,而是 无规律排列的,下面看一下操作。 与“通过点”和“从极点”方式创建曲面类似, “从点云”方式同样需先创建点,其所需点数跟“U 向阶次”和“V向阶次”数有关,如“从点云”对话 框中的“U向阶次”和“V向阶次”都是“3”,那 么就需要“16”个控制点,即控制点数=(U向阶次 +1)×(V向阶次+1)。
成曲面的生成
5.2.2 “从极点”构造曲面
使用“从极点”方式创建曲面与“通过点”相似, 不同之处在于使用“从极点”方式选取的点将成为 曲面的控制极点,而且选取点(或创建点)的过程 有些不同,其主要操作将在“点”对话框中完成, 不能通过“链”或“框”的形式进行选取。
在“曲线”工具条中单击“从极点”按钮,会弹出 “从极点”对话框,此对话框与“通过点”对话框 相同,这里不再讲述,设置好后单击“确定”按钮, 将弹出点对话框。
5.1.3 曲面命令
曲面命令在建模中应用非常广泛。曲面命令主要包 括“曲面”、“编辑曲面”和“自由曲面形状”工 具条,其中“曲面”工具条主要用于曲面的构造, “编辑曲面”工具条用于曲面的编辑,而“自由曲 面形状”工具条主要用于曲面的变形和美化处理等。
5.1 4 曲面建模的一般过程
一般来说,创建曲面都是从曲线开始的。可以通 过点创建曲线来创建曲面,也可以通过抽取或使用视 图区已有的特征边缘线创建曲面。其一般的创建过程 如下所示。 (1)首先创建曲线。可以用测量得到的云点创建曲线, 也可以从光栅图像中勾勒出用户所需曲线。 (2)根据创建的曲线,利用过曲线、直纹、过曲线网格、 扫掠等选项,创建产品的主要或者大面积的曲面。 (3)利用桥接面、二次截面、软倒圆、N-边曲面选项, 对前面创建的曲面进行过渡接连、编辑或者光顺处理。 最终得到完整的产品模型。
1
单击“曲面”工具条中 的“直纹”按钮,打开 “直纹面”对话框
2
选择一条曲线(在此曲线的左 边单击),曲线被选取后会显 示曲线方向标志
3
4
单击“直纹面”对话框中的“截面线串2”按钮,再选择 另一条曲线(同样在曲线的左边单击,这样选择可确保 选择的曲线方向一致),在“调整”下拉列表中选择 “圆弧长”项,取消“保留形状”复选框的勾选,单击 “直纹面”对话框的“确定”按钮完成直纹面的创建
在“曲面”工具条中单击“从点云”按钮打开 “从点云”对话框,选好控制点后(注意调整当 前视图,令当前界面中需要显示大部分控制点), 单击“确定”按钮即可生成曲面 。
用框的形式 选中所有点
5.3 通过曲线构造曲面
5.3.1 “直纹”构造曲面
打开本书光盘提供 的素材文件5-3-1zwqx-sc.prt
(15.0,10.0,4.0);L3(0.0,20.0,9.0)、
2
(5.0,20.0,4.0)、(10.0,20.0,7.0)、 (15.0,20.0,4.0);L4(0.0,30.0,5.0)、
(5.0,30.0,2.5)、(10.0,30.0,5.0)、
(15.0,30,2.5)
单击“曲面”工具条中的