4.4高级曲面设计
高级曲面的创建是UG建模模块的重要组成部分。本节将学习UG中常用且较重要的曲
面创建方法,其中包括直纹面、通过曲线组曲面、通过曲线网格曲面、扫掠曲面、桥接曲面、
艺术曲面等。
4.4.1 直纹面
直纹面可以理解为通过一系列直线连接两组线串而形成的一个曲面。在创建直纹面时只
能使用两组线串,这两组线串可以是封闭的,也可以不封闭。下面以图4.4.1为例,来说明
创建直纹面的一般操作过程。
4.4.2通过曲线组曲面
使用
命令可以通过同一方向上的一组曲线轮廓线创建曲面(当轮廓线
封闭时,生成的则为实体)。曲线轮廓线称为截面线串,截面线串可由单个对象或多个对象
组成,每个对象都可以是曲线、实体边等。图4.4.2所示通过曲线创建曲面的过程如下。
注意:选取截面线串后,图形区显示的箭头矢量应该处于截面线串的同侧(图
4.4.4c),否则生成的片体将被扭曲。后面介绍的通过曲线网格创建曲面也有类似
问题。
图4.4.3所示的“通过曲线组”对话框中的部分选项说明如下。
(移除)单击该按钮,选中的截面线串被删除。
(上移)单击该按钮,选中的截面线串移至上一个截面线串的上级。
(下移)单击该按钮,选中的截面线串移至下一个截面线串的下级。
4.4.3通过曲线网格曲面
使用“通过曲线网格”命令可以沿着不同方向的两组线串创建曲面。一组同方向的线串
定义为主曲线,另外一组和主线串不在同一平面的线串定义为交叉线串,定义的主曲线与交
叉线串必须在设定的公差范围内相交。这种创建曲面的方法定义了两个方向的控制曲线,可
以很好地控制曲面的形状,因此它也是最常用的创建曲面的方法之一。下面将以图4.4.6为
例说明通过曲线网格创建曲面的一般过程。
4.4.4艺术曲面
UG NX 10.0允许用户使用预设置的曲面构造方法快速、简捷地创建艺术曲面。创建艺术
曲面之后,通过添加或删除截面线串和引导线串,可以重新构造曲面。该工具还提供了连续
性控制和方向控制选项。UG NX 10.0较之前的版本在艺术曲面的命令上有较大的改动,将之
前的几个命令融合在一个命令当中,使操作更为简便。
下面通过图4.4.8b所示的实例来说明艺术曲面的一般操作过程。
说明:在选择截面线串和引导线串时可以选取多条,也可以分别选一条:甚至有时
可以不选择引导线串,选择多条截面线串是为了更好地控制曲面的形状,而选择
或选择多条引导线串是为了更好地控制面的走势。这里要求截面线串没有必要一
定光顾但必须连续(即GD连续);引导线必须光顺(即Gl连续)。图4.4.11—图
4.4.14是以本例曲线为基础但所选的截面线串和引导线串各有不同而创建的曲面。
4.4.5扫掠曲面
扫掠曲面就是用规定的方式沿一条(或多条)空间路径(引导线串)移动轮廓线(截面
线串)而生成的曲面。
截面线串可以由单个或多个对象组成,每个对象可以是曲线、边缘或实体面,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。
引导线串在扫掠过程中控制着扫掠体的方向和比例。在创建扫掠体时,必须提供一条、
两条或三条引导线串。提供一条引导线不能完全控制剖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;提供两条引导线时,可以确定截面线沿引导线扫掠的方向趋势,但
是尺寸可以改变,还需要设置截面比例变化;提供三条引导线时,完全确定了截面线被扫掠
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。
下面将介绍扫掠曲面特征的一般创建过程。
1.选取一组引导线的方式进行扫掠
下面通过创建图4.4.15b所示的曲面,来说明用选取一组引导线方式进行扫掠的一般操
作过程。
图4.4. 16所示的“扫掠”对话框中各个选项的说明如下。
●
:在截面线串沿着引导线串移动时,保持固定的方向,并且结果是
简单平行的或平移的扫掠。
●
:局部坐标系的第二个轴与一个或多个沿着引导线串每一点指定
公有基面的法向向量一致,这样约束截面线串保持和基面的固定联系。
●
:局部坐标系的第二个轴和用户在整个引导线串上指定的矢量一
致。
●
:通过连接引导线串上相应的点扣另一条曲线采获得局部坐标系
的第二个轴(就好像在它们之间建立了一个直纹片体)。
●
:与另一条曲线相似,不同之处在于第二个轴的获取是通过引导线
串和点之间的三面直纹片体的等价对象实现的。
●
:让用户使用规律子函数定义一个规律来控制方向,旋转角度规
律的方向控制具有一个最大值(限制)。为100圈(转),360000。
●
:在沿引导线串扫掠截面线串时,用户使用一个矢量固定截面的
方向。
式的比例控制的同时,还可以(在构造三面扫掠时)使用同一个点进行
方向的控制。
●
:用户使用规律函数定义剖面线串的面积来控制截面线比例缩放,
截面线串必须是封闭的。
●
:用户使用规律函数定义截面线串的周长来控制剖面线比例缩放。
●
文本框:用于输入比例参数,大于l则是放大曲面,小于l则是
缩小曲面。
2.选取两组引导线的方式进行扫掠
下面通过创建图4.4.17b所示的曲面,来说明用选取两组引导线的方式进行扫掠的一般
操作过程。
3.扫掠脊线的作用
在扫掠过程中使用脊线的作用是为了更好地控制截面线串的方向。下面通过创建图
4.4.18b所示的曲面来说明扫掠过程中脊线的作用。
4.4.6沿引导线扫掠
“沿引导线扫掠”命令通过沿着引导线串移动截面线串来创建曲面(当截面线串封闭时,
生成的则为实体)。其中引导线串可以由一个或一系列曲线、边或面的边缘线构成;截面线
串可以由开放的或封闭的边界草图、曲线、边缘或面构成。下面通过创建图4.4.19所示的曲
面来说明沿引导线扫掠的一般操作步骤。
4.4.7样式扫掠
使用
命令可以根据一组曲线快速制定精确、光顺的自由曲面,最多可以
选取两组引导线串和两组剖面线串。定义样式扫掠的方式是一个或两个剖面沿指定的引导线
串移动,也可以使用接触曲线或脊曲线来定义曲面的方位。动态编辑工具可以帮助用户浏览,
即时更改设计,这样用户就可以体会所生成曲面的美学或实践意义。下面通过创建图4.4.20
所示的曲面来说明样式扫掠的一般操作步骤。
4.4.8变化扫掠
使用
命令可以沿着路径创建有变化地扫掠主截面线的实体或曲面。用户
可从单个主横截面在一个特征中创建多个体。
主横截面是使用草图生成器中的路径上的草图选项创建的草图。为草图选择的路径定义
草图在路径上的原点。用户可使用草图生成器的相交命令,添加可选导轨,以便在主横截面
沿路径扫掠时用做其引导线,导轨可为曲线或边缘。
用户可定义路径上的草图的部分或全部几何体,以便用做扫掠的主横截面。在扫掠过程
中,主横截面不能保持恒定;它可能随路径位置函数和草图内部约束而更改其几何形状。
只要参与操作的导轨没有明显偏离,扫掠就将跟随整个路径。如果导轨偏离过多,则系
统能通过导轨和路径之间的最后一个可用的交点确定路径长度,系统可根据需要延伸导轨。
下面通过创建图4.4.22所示的曲面来说明变化扫掠的一般步骤。
4.4.9桥接曲面