第12章 砚台的设计

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截断方向外形1的段落5与截断外形1的段落1是重合的,构成封闭外形 ,需要重复选一次段落1作为段落5。
12.4.1 绘制昆氏曲面
(12)在上面的提示区提示:连结完毕。单击 执行 命令,如图12-20 所示,出现了昆氏曲面菜单,如图12-21所示。 (13)单击 误差值 命令,在系统信息提示区出现提示:
点选完引导方向的外形。 定义截断方向的外形的顺序为:先依次点选截断方向第一个外形的 所有段落,再依次点选截断方向第二个外形的所有段落,依此类推,
点选完截断方向的外形。
12.4.1 绘制昆氏曲面
如图12-10是一个典型的昆氏网格面,共有6个缀面,是开放式外形,即
第一个外形与最后一个外形不连接,我们来定义其引导方向、截断方向的
引导方向外形 1的段落1
引导方向外
形1的段落4
注意串联的
起点与方向
注意:
图12-15
引导方向的外形2的段落1,2,3,4是交于中心的四个点。
(8)单击 更换模式 → 单点 命令,过程如图12-16所示。
12-16
12.4.1 绘制昆氏曲面
(9) 捕捉图12-15的中心的点为引导方向外形2的段落1 → 单点 → 捕捉中心 的点为引导方向外形2的段落2 → 单点 →捕捉中心的点为引导方向外形2的 段落3 → 单点 →捕捉中心的点为引导方向外形2的段落4 ,定义完引导方向 外形2上所有的段落,同时,在上面的提示区出现提示:
(5)选择 曲面形式 N,可以选择 “P“、”N”、“C”。 P代表参数式曲面(Paramtriic), N代表昆氏曲面`(NURBS), C代表曲线生成曲面(Curve-generated)。本例选择“N”,即选 择昆氏曲面,如图12-24。 (6)单击 执行 命令,生成旋转曲面,如图 12- 27所示。
(4)单击 执行 命令,在系统信息提示区出现提示:输入半径,输入 “3”,回车,进入曲面对曲面导圆角的参数设置菜单,如图12-28所示。
图12-28
图12-29
(5)单击 正向切换 → 循环 命令,通过 切换方向 命令,将曲面的法线
方向切换到向内的方向。
(6)单击 变化半径 命令,出现如图12-29所示的菜单。
图12-17
图12-18
12.4.1 绘制昆氏曲面
截断方向外 形1的段落3
截断方向外形 1的段落4
截断方向外形1 的段落5
截断方向外形1 的段落2
截断外形1 的段落1
注意串联的 起点与方向
图12-19 (11)依次点选截断方向外形1的段落2,截断方向外形1的段落3,截 断方向外形1的段落4,截断方向外形1的段落5。 注意:
图12-13
图12-14
12.4.1 绘制昆氏曲面
(7)依次点选引导方向外形1的段落2、引导方向外形1的段落3、引导方
向外形1的段落4,定义完引导方向外形1上所有的段落,同时,在上面的提示
区出现提示:
,要求选择外形2的段落1。
引导方向外 形1的段落3
引导方向外形2的 段落1,2,3,4
引导方向外形 1的段落2
半径标 示点3
R3
R1
0
图2-32
R1 0
R3 半径标 示点4
12.4.1 绘制昆氏曲面
• 只有三条边界曲线的缀面,可以看成是四条边界曲线的一个特例,是将其中 的一个边界线缩小为一个点。所以在点选该边界时,捕捉一个点代替一条边 界线。
• (1)绘图设置 • 将当前图层设为 4,图层名称命名为“昆氏曲面”,图层群组命名为“曲
面”。颜色设置为10(绿色),其余设置为默认值。 • (2)单击 主菜单 → 绘图 → 曲面 → 昆氏曲面 命令,过程如图12-11所示。
倒圆角
12.3 绘制砚台的线框架图
12.3.1 绘图中心线 12.3.2 绘制砚台的线框架图 1.绘制砚台的旋转外形 (1)设定图形视角、构图平面为前视图(F),构图深度设为Z:0,当 前层别设为 2,命名为 “旋转外形”,选择9号颜色(蓝色),其余设置 为默认值。 (2)绘制砚台的旋转外形的平面草图如图12-3所示,修剪成如图12-4所 示的图形。
图12-5
图12-6
2. 绘制顶面外形
(3)设定图形视角,构图平面为前视图(F),构图深度设为Z:0。 先绘制“点2”,坐标为(0,12),点1、点3是椭圆长轴的两个端点,经过点1、 点2、点3,采用三点画弧的方法画“圆弧1”,如图12-7所示。 (4)设定图形视角、构图平面为侧视图(S),构图深度设为Z:0。 绘制“点4”,坐标为(60,25),绘制“点5”,坐标为(-60,25),经过点4、 点2、点5,采用三点画弧的方法画“圆弧2”,如图12-8所示。
打断点 打断点
图12-9
打断 点
打断 点
该点为椭圆 的起点
12. 4砚台的曲面模型
12.4.1 绘制昆氏曲面 昆氏曲面是由四个或四个以上边界曲线熔接许多缀面(也叫网格
面)而形成的曲面,其特点是多个缀面可以合成为单一曲面。构建昆 氏曲面要求使用昆氏串连,其串连方式有自动与手动方式两种。自动 昆氏串连,只需选择三个图素即可,但大多数情况下要使用手动昆氏
串连。 缀面的外形边界被定义成一个方格,在使用手动昆氏串连定义外形 边界时,定义完引导方向(也叫切削方向)的所有外形后,再定义截 断方向(也叫交叉方向)的外形图素。所有外形线必须在交点处打断。 定义引导方向的外形的顺序为:先依次点选引导方向第一个外形的 所有段落,再依次点选引导方向第二个外形的所有段落,依此类推,
第12章 砚台的设计
教学目的: 掌握绘制昆氏曲面、旋转曲面、曲面变化半径倒圆角 的方法. 教学重点:昆氏曲面、旋转曲面的绘制。 教学难点:昆氏曲面的绘制。 教学内容 12.1 砚台的零件图
砚台的零件图如图12-1所示。
图12-1
10.2 绘图思路
绘制旋转截面
绘制昆氏线框架
昆氏曲面
旋转曲面
变化倒圆角 图12-2 绘图思路
缀面数,并定义其顺序。
3
引导方向 1
起始点
6
ห้องสมุดไป่ตู้17 9
14 5
15 8
12 4
13 7
10 截 断 方 向
11
图12-10
假定起始点在右上角,沿水平方向向左为引导方向,沿垂直方向向下为截断 方向。引导方向每行的缀面数是3个,截断方向每列的缀面数是2个。
定义:1、2、3为引导方向的外形1的段落1、2、3。 4、5、6为引导方向的外形2的段落1、2、3。 7、8、9为引导方向的外形3的段落1、2、3。 10、11为截断方向的外形1的段落1、2。 12、13为截断方向的外形2的段落1、2。 14、15为截断方向的外形3的段落1、2。 16、17为截断方向的外形4的段落1、2。
,输入 0.002 。 (14)点选 曲面形式 N 选项,可以选择 “P“、”N”。 P代表参数式曲面(Paramtriic),由参数式曲线构建而成。N代表昆 氏曲面`(NURBS),由昆氏曲线构建而成。本例选择“N”,即选择 昆氏曲面。如图12-21所示。 (15)点选 熔接方式 选项,可以选择 “L”、“P“、”C”、“S”。
L表示线性,P表示抛物线,C表示三次式曲线,S表示三次式曲线 配合斜率,生成的曲面的光滑程度是递增的。本例选择“C”。 (16)单击 执行 命令。产生了昆氏曲面,如图12-22所示。 (17)按 Esc 键,或单击 主菜单 命令,退出昆氏曲面绘制模式。
图12-20
图12-21
图12-22
12.4.2 旋转曲面
图12-3
图12-4
2. 绘制顶面外形
(1)设定图形视角,构图平面为俯视图(T),构图深度设为Z:25,将 当前图层设为 3,命名为 “顶面外形”,关闭图层2,选择12号颜色(红 色),其余设置为默认值。 (2)单击 绘图 → 下一页 → 椭圆 命令,进入如图12-5所示的绘制椭 圆对话框,输入X轴半径为“70.0” ,输入Y轴半径为“60.0” ,单击 确定 按钮,捕捉椭圆中心位置为 原点(0,0) ,绘制好椭圆,如图12-6所示。
旋转曲面是将一个或多个图素绕某一轴旋转而生成的曲面。
(1)将当前图层设为 5,图层名称命名为“旋转曲面”。打开图层2,关
闭图层3,4,颜色设置为8(深灰),其余设置为默认值。
(2)单击 绘图 → 曲面 → 旋转曲面 → 串连 命令。
(3)点选旋转截面为串连,单击 执行 命令,在系统信息提示区出现提
示:
点 3
圆弧1
椭圆的前视图 点1
点2 图 12-7
椭圆的侧视图
点 5
点 2
点 4
圆弧2
图 12-8
2. 绘制顶面外形
(5)设定图形视角为等角视图(I),关闭图层1。 (6)将交点处打断,
单击 修整 → 打断 → 在交点处 → 窗选 命令,窗选所有的图 素,单击 执行 命令,可将各个交点处打断,结果如图12-9所示
1. 顶部与侧面进行变化半径倒圆角
(7)单击 两点中间 命令,在系统信息提示区出现提示:请选择一 半径标记位置 ,按 Alt+S键,图形不着色,如图12-30所示。在0° 位置出现半径标识点1。 (8)点选半径标识点1,在系统信息提示区出现提示:请选择一临 近的半径标记位置。 (9)因为该圆角是一个整圆,其起点与终点重合,故相邻的半径 标记位置仍为点1,再点选该半径标识点1,在系统信息提示区出现 提示:输入半径 ,输入 3 ,回车。 (10)在180°的位置,出现另一个半径标识点2,如图12-31所示。
,如图12-17所示,要求选择 截断方向的外形1的段落1。
(10)在靠近起点位置,点选第一个缀面的截断方向第一条线,作为截断方向 外形1的段落1,该方向只有一个缀面,也就只有一个段落,同时,出现如图 12-18所示菜单,要求选择外形2的段落1,并在第一条线上出现一个箭头,指 向截断方向,如图12-19所示。
输入1,回车。
注意:
沿着垂直椭圆曲线方向为截断方向,该方向只有一个缀面。
(5)在上面的提示区提示: 。如图12-13所示。
,单击 单体 命令
(6)靠近起点位置点选引导方向的第一条外形线为“外形1的段落1”,出 现如图12-14所示菜单,要求选择外形1的段落2,并在绘图区中串连出现一个 箭头,指向引导方向,如图12-15所示。
弹出如图12-12所示的对话框。
图12-11
图12-12
(3)点选 “否 ”,表示采用手动串联。在系统信息提示区出现提示:,
输入4,回车。
注意:
本例的缀面只有三条边界曲线,需要将图12-8的中心交点当作一条边
界曲线,设定沿着椭圆曲线方向为引导方向,则共有4个缀面。
12.4.1 绘制昆氏曲面
(4)在系统信息提示区出现提示:
顶面 側面
图12-27
12.4.3 曲面倒圆角
1. 顶部与侧面进行变化半径倒圆角 我们应用变化半径倒园角的方法,在砚台的顶部与侧面之间倒圆角,在 0°、180°位置圆角半径为R3,90°、270°位置的圆角半径为R10。 (1)将当前图层设为 6,图层名称命名为“曲面倒圆角”,图层群组命 名为“曲面”。作图颜色选择2号颜色(墨绿色)。 (2)单击 主菜单 → 绘图 → 曲面 → 曲面倒圆角 → 曲面/曲面 命令, (3)选择相交的两组面。 第一组曲面选择顶部的平面,点选 执行 命令后,再选择侧面曲面作为第 二组曲面。如图12-27所示。
半径 标示 点1
半径标示 点2
点选靠近指定 位置的中心曲 线
图12-30
图12-31
1. 顶部与侧面进行变化半径倒圆角
(11)再点选 两点中间 命令,在系统信息提示区出现提示:请选择一半 径标记位置
(12)点选半径标识点1,在系统信息提示区出现提示:请选择一临近的 半径标记位置
(13)点选半径标识点2,在系统信息提示区出现提示:特殊的封闭形式请选靠近指定位置的中心曲线,点选上边的中心线,如图12-32所示。在系 统信息提示区出现提示:输入半径 ,输入 10 ,回车。 (14)在90°位置出现半径标识点3,该处半径修改为10,如图12-33所示 (15)同样的方法可以将270°的位置的标识点4的半径改为10。如图1233所示。 (16)单击 完成 → 执行 命令,产生了变化的倒圆角,按Alt+S键,曲面 着色,如图12-34所示。

在主菜单提示区出现如图12-26所示的菜单。。
(4)选择如图12-24所示的垂直线为旋转轴,在旋转轴处产生一个有旋转
方向与起点的箭头,如图12-25示。在系统信息提示区出现提示:
。 在主菜单提示区出现如图12-
26所示的菜单。
旋转轴
旋转截 面
图12-24
图12-25
图12-26
12.4.2 旋转曲面
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