UG复杂曲线与曲面

（4）Perpendicular to Plans 垂直于平面法
• 依次与一组平面相垂直的样条，从指定 点出发，依次与指定的各平面相垂直， 建立一空间样条曲线。在平行平面之间 建立直线段，在非平行平面之间建立圆 弧段。
二.曲线的操作
• 在曲线的操作中主要对已经创建好的曲 线进行偏置、桥接、简化、向表面投影、 缠绕与展开曲线等，还介绍当曲面被平 面截切时截交线的求法。
Offset Surface操作步骤
• 进入Offset Surface对话框。 • 选取基础曲面。 • 若做等距偏移，输入偏移距离。 • 指定偏移方向。 • 单击OK，生成偏移曲面。
上机作业 设计一个曲面形体
Direction Method投影方向有6 种方式控制曲线投影到指定表面上的 方法。
• Along Face Normals沿面法线投影。 • Toward a Point向点投影。 • Toward a Line向直线投影。 • Along Vector沿矢量投影。 • Angle to Vector沿矢量成角度投影。 • Equal Arclength等弧长投影。
样条的阶次Degree
• 样条的阶次是定义样条曲线多项式公式 的次数。UG最高可以使用24次样条。建 议尽可能采用3次样条。
单段样条和多段样条
• Single Segment单段样条的阶次由定义点的数量 控制，阶次=点数-1，因此单段样条最多只能 使用25个点。单段样条不能封闭。
• Multiple Segment多段样条定义点的数量没有限 制（小于等于24），样条定义点的数量至少比 阶次多一点。建议采用3次样条。
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• 必要时指定U、V方向的阶次 与补片类型、对齐方式 、封 闭性 、约束条件 ，单击OK 即可完成曲面的建立。
（举例）
Through Curve Mesh 过曲线网格
• 过曲线网格（Through Curve Mesh） 方法使用一系列在两个方向的截 面线串建立片体或实体。构造曲 面时将一组同方向的截面线串定 义为主曲线（Primary Strings）， 主曲线中若有点，一般放在最后。 而另一组大致垂直于主曲线的截 面线串则成为交叉线（Cross Strings）。
• 进入Extension对话框，选择一种延伸方 式。
• 选取欲延伸的曲面或表面。 • 选取曲面或表面上的边（角部）或曲线。 • 指定延伸长度或角度。 • 单击OK即可。
8.Enlarge 扩大片体
• 扩大片体是曲面编辑类，用于放大或 缩小没有修剪过的片体或表面。
扩展曲面类型：
线性：线性类型，曲面上延伸部分是沿 直线延伸而成的直纹面。Linear类型 只能扩大曲面，不能缩小曲面。
Shape Control用于控制过渡曲线的形状，有三种方式：
• End Point 通过控制过渡曲线两端点处切线的幅度值来 控制过渡曲线的形状。可通过对话框下方的First Curve、 Second Curve域或各自下面的滑尺控制。其值在0-3之 间变化。
• Peak Point通过改变过度曲线极值处的深度Depth和非对 称程度Skew来控制过渡曲线的形状。可通过下方的值 域或滑尺控制。 Depth和Skew的值在0-100之间变化。
4. Swept扫描
• 扫描（Swept）特征使用轮廓曲线沿空间 路径扫描而成。扫描路径称为导向线串 （Guide Strings）；而轮廓曲线称为截面 线串（Section Strings）。
三 种 扫 描 形 式 的 对 比
5. Bridge桥接片体
• 桥接片体（Bridge）是在两个曲面之间建 立过渡曲面，过渡曲面与两个曲面之间 的连接可以采用相切连续或曲率连续两 种方法，所构造的曲面为B-样条曲面。 为了进一步精确控制桥接片体的形状， 可以选择另外两组曲面或曲线作为片体 的侧面边界条件。
3.Bridge Curve曲 线桥接
• 功能：以桥接方式连接两条不同位置的曲线。 • Continuity Method连接方式有Tangent切线连
续、Curvature曲率连续两种。 • Start/End Location用来设定连接曲线起点和
终点的位置。有两种方式。一是选中一条被 连接曲线，通过文本框中输入参数或拖动下 方的滑块，来设定点在该曲线位置的百分比。 另一种方式是点击Specify Location按钮，利 用点构造器直接选定连接点位置。
• Assign Curvatures用于指定生成曲线的曲率。 曲率的设定方式有两种。
（3）Fit拟合曲线
• 所有在样条上的点和定义点之间的距离 平方之和最小，只精确通过曲线端点， 其它点则在给定的误差范围内尽量逼近。
Fit Method拟合方式有三种：
• By Tolerance根据样条曲线与数据点的最 大许可偏差生成样条曲线。
• 绝大多数实际产品的设计 都离不开自由形状特征。 UG曲面造型的构造方法 繁多，功能强大，它即能 生成曲面，也能生成实体。
1.由点生成的自由形状特征
• Through Point通过点、 From Poles过极点、 From Point Cloud从点云，均为由点生成 的自由形状特征。这些特征具有一个共 同的特点是非参数化，即生成的特征和 原始构造点不关联。当构造点编辑后， 特征不会产生关联性更新变化。因此尽 可能不用这些方法生成自由形状特征。
1.Offset Curve曲线偏置
• 功能：生成与原曲线成一 定偏置关系的曲线。
• 只要选中欲偏置的曲线， 指定偏置距离及方向，设 定偏置曲线的裁剪方式， OK即可完成曲线的偏置。
2.多段曲线的合并
• 功能：将首尾相接的多段曲线或实体边 缘连接起来，建立一个单段的B样条。
• 注意：欲进行Join操作的各个曲线必须首 尾相接。
UG复杂曲线与曲面
主要内容
• 曲线的建立与编辑 • 曲线的操作 • 自由曲面的创建 • 曲面的编辑
一. 曲线的建立
• 复杂曲线是指非基本曲线，即除直线、 圆和圆弧以外的曲线。复杂曲线常用于 作为创建曲面时的定义曲线。
创建样条曲线
• 系统创建样条曲线有四种方式：
（1）By Poly过极点法
曲线只通过两个端点，不通过中间定 义点，定义点作为样条的控制点。过极 点法有助于控制样条曲线的整体形状。
6.Section Curve剖面曲线
• 功能：用截平面去截实体、平 面或曲线，生成相应的曲线、 直线或点。
• Section Method截面方式有四种
选 择 平
平 行
面
平
面
与
曲
等
线
角
垂
度
直
平
的
面
平
面
7. Intersect Curve相交曲线
• 功能：建立两相交表面的 相贯线。
四. 曲面的创建
• N-Sided Features在由曲线或实 体边所围成的封闭区域内创建 光滑片体。 N-Sided Features特 别适合于缝合在多个面之间形 成的缝隙。
7. Extension延伸片体
• 延伸片体主要用于延伸曲面片体的边。 • 延伸方法有4种：
法向延伸 相切延伸
角度延伸
圆弧 延伸
延伸片体操作步骤
• 直纹面特征（Ruled）为通过两条截面线 串（Section String）而生成的片体或实体， 每条截面线串可以由多条连续的曲线、 体边界或多个体表面组成。
操作步骤：
1.在图形窗口选择曲线、体边界或体表面 作为第一组截面线串，然后单击鼠标中 键出现方向箭头，再选择第二组截面线 串。两组截面线选择后出现的方向箭头 的方向应大致相同，否则会造成曲面的 扭曲。
（2）Through points通过点法
• 样条曲线精确地通过每个定义点。
• Through points对话框与By Poly相类似，当点 设定好以后，对话框中的两个功能按钮Assign Slopes和Assign Curvatures被激活。
• Assign Slopes用于指定生成曲线的斜率。斜率 的设定方式有六种。
自然：自然类型，曲面上延伸部分是按 照曲面本身的函数规律延伸而成。自 然类型可以形成扩大的曲面，也可以 形成缩小的曲面。
• 先选择曲面 • 再根据提示拖动滑块
放大或缩小曲面
9. Offset Surface偏置曲面
• 偏置曲面可以将一些已有的曲面（基础 曲面）沿法线方向等距或变距偏移，生 成新的曲面特征。
• By Segments根据样条曲线的节段数生成 样条曲线。
• By Template将已有的样条曲线作为模板， 生成与该模板曲线节数与节点顺序相同 的样条曲线。
Fit对话框中的两个按钮：
• Assign End Slopes用于修改样条曲线起点 和终点的斜率。
• Change Weights用于设定各个控制点对样 条曲线影响的权重比值。权重比值越大， 生成的曲线越靠近所选点。若为0，在拟 合样条时会忽略所选择的点。这对于忽略 坏的数据点非常有用。
弧长对齐（Arclength）：在构 造特征时，这些连接点在截面 线上的间隔方式是根据等弧长 方式建立的。
3.Through Curve通过曲线
• 通过曲线（Through Curve）方法是利用 一系列截面线串作为轮廓曲线，建立片 体或实体。所生成的特征与截面线串相 关联。当截面线串编辑修改后，特征会 自动更新。
• 2.指定公差和对齐方式，完成直纹面的创 建。在创建直纹面时一般公差无需改变， 而对齐方式应根据截面线类型有六种选 择。在此常用的是参数对齐方式和弧长 对齐方式。
参数对齐（Parameter）：在构 造特征时，两组截面线和等参 数曲线建立连接点，这些连接 点在截面线上的间隔方式是根 据相等的参数建立。在截面线 上若包含直线和曲线，则直线 根据等弧长方式建立的间隔点； 曲线根据等角度方式建立的间 隔点。
Through Point通过点
• 当每一排的点紧密排列时，用Chain From All（全部成链）方式选点。
Through Point通过点
• 当每一排的点非 紧密排列时，用 Point Constructor （点构造器）方 式选点。选点时 还要注意各排对 应点选择顺序要 相同。
2.Ruled直纹面特征
Depth=0
Skew=0
Depth=50
Skew=50
Depth=100
Skew=100
4.Simplify Curve曲线简化
• 功能：用一系列直线或圆弧等简单曲线来拟合样条曲线。 • 先在对话框中选择是保留、删除或隐藏原曲线，再选择
欲简化的曲线，OK即可完成曲线的简化。
5.Project Curve投影曲线
例：建立图示中间部分的桥 接片体。
先选择两个主曲面，注意箭 头方向要一致如图。若不一 致，重新选择。然后选择两 组侧面。单击Apply完成桥 接片体的创建 。
桥接片体使用方便，曲面连接 过渡光滑连续，边界约束条件 灵活自由，形状编辑易于控制， 是曲面过渡连接的常用方法。
6.N-Sided Features
• 功能：将曲线或点投影到曲面或平面上。 • 先选择要投影的曲线，再选择投影面。 Copy Method投影曲线的复制方式有3种： 1）关联方式原曲线不变，生成曲线与原曲线具
有相关性； 2）复制方式原曲线不变，但生成曲线与原曲线
无相关性； 3）移动方式为删除原曲线。 方向方法有6种方式确定投影方向。