UG曲面設計.ppt

UG復雜曲線與曲面,曲線的建立與編輯曲線的操作自由曲面的創(chuàng)建曲面的編輯,主要內容,復雜曲線是指非基本曲線，即除直線、圓和圓弧以外的曲線。復雜曲線常用于作為創(chuàng)建曲面時的定義曲線。,一.曲線的建立,系統(tǒng)創(chuàng)建樣條曲線有四種方式：,創(chuàng)建樣條曲線,（1）ByPoly過極點法曲線只通過兩個端點，不通過中間定義點，定義點作為樣條的控制點。過極點法有助于控制樣條曲線的整體形狀。,樣條的階次是定義樣條曲線多項式公式的次數(shù)。UG最高可以使用24次樣條。建議盡可能采用3次樣條。,樣條的階次Degree,SingleSegment單段樣條的階次由定義點的數(shù)量控制，階次=點數(shù)-1，因此單段樣條最多只能使用25個點。單段樣條不能封閉。MultipleSegment多段樣條定義點的數(shù)量沒有限制（小于等于24），樣條定義點的數(shù)量至少比階次多一點。建議采用3次樣條。,單段樣條和多段樣條,樣條曲線精確地通過每個定義點。,（2）Throughpoints通過點法,Throughpoints對話框與ByPoly相類似，當點設定好以后，對話框中的兩個功能按鈕AssignSlopes和AssignCurvatures被激活。AssignSlopes用于指定生成曲線的斜率。斜率的設定方式有六種。AssignCurvatures用于指定生成曲線的曲率。曲率的設定方式有兩種。,所有在樣條上的點和定義點之間的距離平方之和最小，只精確通過曲線端點，其它點則在給定的誤差范圍內盡量逼近。,（3）Fit擬合曲線,ByTolerance根據樣條曲線與數(shù)據點的最大許可偏差生成樣條曲線。BySegments根據樣條曲線的節(jié)段數(shù)生成樣條曲線。ByTemplate將已有的樣條曲線作為模板，生成與該模板曲線節(jié)數(shù)與節(jié)點順序相同的樣條曲線。,FitMethod擬合方式有三種：,AssignEndSlopes用于修改樣條曲線起點和終點的斜率。ChangeWeights用于設定各個控制點對樣條曲線影響的權重比值。權重比值越大，生成的曲線越靠近所選點。若為0，在擬合樣條時會忽略所選擇的點。這對于忽略壞的數(shù)據點非常有用。,Fit對話框中的兩個按鈕：,依次與一組平面相垂直的樣條，從指定點出發(fā)，依次與指定的各平面相垂直，建立一空間樣條曲線。在平行平面之間建立直線段，在非平行平面之間建立圓弧段。,（4）PerpendiculartoPlans垂直于平面法,在曲線的操作中主要對已經創(chuàng)建好的曲線進行偏置、橋接、簡化、向表面投影、纏繞與展開曲線等，還介紹當曲面被平面截切時截交線的求法。,二.曲線的操作,功能：生成與原曲線成一定偏置關系的曲線。只要選中欲偏置的曲線，指定偏置距離及方向，設定偏置曲線的裁剪方式，OK即可完成曲線的偏置。,1.OffsetCurve曲線偏置,功能：將首尾相接的多段曲線或實體邊緣連接起來，建立一個單段的B樣條。注意：欲進行Join操作的各個曲線必須首尾相接。,2.多段曲線的合并,功能：以橋接方式連接兩條不同位置的曲線。ContinuityMethod連接方式有Tangent切線連續(xù)、Curvature曲率連續(xù)兩種。Start/EndLocation用來設定連接曲線起點和終點的位置。有兩種方式。一是選中一條被連接曲線，通過文本框中輸入參數(shù)或拖動下方的滑塊，來設定點在該曲線位置的百分比。另一種方式是點擊SpecifyLocation按鈕，利用點構造器直接選定連接點位置。,3.BridgeCurve曲線橋接,ShapeControl用于控制過渡曲線的形狀，有三種方式：EndPoint通過控制過渡曲線兩端點處切線的幅度值來控制過渡曲線的形狀。可通過對話框下方的FirstCurve、SecondCurve域或各自下面的滑尺控制。其值在0-3之間變化。PeakPoint通過改變過度曲線極值處的深度Depth和非對稱程度Skew來控制過渡曲線的形狀?？赏ㄟ^下方的值域或滑尺控制。Depth和Skew的值在0-100之間變化。,Depth=0,Depth=50,Depth=100,Skew=0,Skew=50,Skew=100,功能：用一系列直線或圓弧等簡單曲線來擬合樣條曲線。先在對話框中選擇是保留、刪除或隱藏原曲線，再選擇欲簡化的曲線，OK即可完成曲線的簡化。,4.SimplifyCurve曲線簡化,功能：將曲線或點投影到曲面或平面上。先選擇要投影的曲線，再選擇投影面。CopyMethod投影曲線的復制方式有3種：1）關聯(lián)方式原曲線不變，生成曲線與原曲線具有相關性；2）復制方式原曲線不變，但生成曲線與原曲線無相關性；3）移動方式為刪除原曲線。方向方法有6種方式確定投影方向。,5.ProjectCurve投影曲線,DirectionMethod投影方向有6種方式控制曲線投影到指定表面上的方法。AlongFaceNormals沿面法線投影。TowardaPoint向點投影。TowardaLine向直線投影。AlongVector沿矢量投影。AngletoVector沿矢量成角度投影。EqualArclength等弧長投影。,功能：用截平面去截實體、平面或曲線，生成相應的曲線、直線或點。SectionMethod截面方式有四種,6.SectionCurve剖面曲線,選擇平面,平行平面,等角度平面,與曲線垂直的平面,7.IntersectCurve相交曲線,功能：建立兩相交表面的相貫線。,絕大多數(shù)實際產品的設計都離不開自由形狀特征。UG曲面造型的構造方法繁多，功能強大，它即能生成曲面，也能生成實體。,四.曲面的創(chuàng)建,ThroughPoint通過點、FromPoles過極點、FromPointCloud從點云，均為由點生成的自由形狀特征。這些特征具有一個共同的特點是非參數(shù)化，即生成的特征和原始構造點不關聯(lián)。當構造點編輯后，特征不會產生關聯(lián)性更新變化。因此盡可能不用這些方法生成自由形狀特征。,1.由點生成的自由形狀特征,當每一排的點緊密排列時，用ChainFromAll（全部成鏈）方式選點。,ThroughPoint通過點,當每一排的點非緊密排列時，用PointConstructor（點構造器）方式選點。選點時還要注意各排對應點選擇順序要相同。,ThroughPoint通過點,直紋面特征（Ruled）為通過兩條截面線串（SectionString）而生成的片體或實體，每條截面線串可以由多條連續(xù)的曲線、體邊界或多個體表面組成。,2.Ruled直紋面特征,1.在圖形窗口選擇曲線、體邊界或體表面作為第一組截面線串，然后單擊鼠標中鍵出現(xiàn)方向箭頭，再選擇第二組截面線串。兩組截面線選擇后出現(xiàn)的方向箭頭的方向應大致相同，否則會造成曲面的扭曲。2.指定公差和對齊方式，完成直紋面的創(chuàng)建。在創(chuàng)建直紋面時一般公差無需改變，而對齊方式應根據截面線類型有六種選擇。在此常用的是參數(shù)對齊方式和弧長對齊方式。,操作步驟：,參數(shù)對齊（Parameter）：在構造特征時，兩組截面線和等參數(shù)曲線建立連接點，這些連接點在截面線上的間隔方式是根據相等的參數(shù)建立。在截面線上若包含直線和曲線，則直線根據等弧長方式建立的間隔點；曲線根據等角度方式建立的間隔點?；￠L對齊（Arclength）：在構造特征時，這些連接點在截面線上的間隔方式是根據等弧長方式建立的。,通過曲線（ThroughCurve）方法是利用一系列截面線串作為輪廓曲線，建立片體或實體。所生成的特征與截面線串相關聯(lián)。當截面線串編輯修改后，特征會自動更新。,3.ThroughCurve通過曲線,必要時指定U、V方向的階次與補片類型、對齊方式、封閉性、約束條件，單擊OK即可完成曲面的建立。（舉例）,過曲線網格（ThroughCurveMesh）方法使用一系列在兩個方向的截面線串建立片體或實體。構造曲面時將一組同方向的截面線串定義為主曲線（PrimaryStrings），主曲線中若有點，一般放在最后。而另一組大致垂直于主曲線的截面線串則成為交叉線（CrossStrings）。,ThroughCurveMesh過曲線網格,掃描（Swept）特征使用輪廓曲線沿空間路徑掃描而成。掃描路徑稱為導向線串（GuideStrings）；而輪廓曲線稱為截面線串（SectionStrings）。,4.Swept掃描,三種掃描形式的對比,橋接片體（Bridge）是在兩個曲面之間建立過渡曲面，過渡曲面與兩個曲面之間的連接可以采用相切連續(xù)或曲率連續(xù)兩種方法，所構造的曲面為B-樣條曲面。為了進一步精確控制橋接片體的形狀，可以選擇另外兩組曲面或曲線作為片體的側面邊界條件。,5.Bridge橋接片體,例：建立圖示中間部分的橋接片體。,先選擇兩個主曲面，注意箭頭方向要一致如圖。若不一致，重新選擇。然后選擇兩組側面。單擊Apply完成橋接片體的創(chuàng)建。,橋接片體使用方便，曲面連接過渡光滑連續(xù)，邊界約束條件靈活自由，形狀編輯易于控制，是曲面過渡連接的常用方法。,N-SidedFeatures在由曲線或實體邊所圍成的封閉區(qū)域內創(chuàng)建光滑片體。N-SidedFeatures特別適合于縫合在多個面之間形成的縫隙。,6.N-SidedFeatures,延伸片體主要用于延伸曲面片體的邊。延伸方法有4種：,7.Extension延伸片體,相切延伸,法向延伸,角度延伸,圓弧延伸,進入Extension對話框，選擇一種延伸方式。選取欲延伸的曲面或表面。選取曲面或表面上的邊（角部）或曲線。指定延伸長度或角度。單擊OK即可。,延伸片體操作步驟,擴大片體是曲面編輯類，用于放大或縮小沒有修剪過的片體或表面。擴展曲面類型：線性：線性類型，曲面上延伸部分是沿直線延伸而成的直紋面。Linear類型只能擴大曲面，不能縮小曲面。自然：自然類型，曲面上延伸部分是按照曲面本身的函數(shù)規(guī)律延伸而成。自然類型可以形成擴大的曲面，也可以形成縮小的曲面。,8.Enlarge擴大片體,先選擇曲面再根據提示拖動滑塊放大或縮小曲面,偏置曲面可以將一些已有的曲面（基礎曲面）沿法線方向等距或變距偏移，生成新的曲面特征。,9.OffsetSurface偏置曲面,進入OffsetSurface對話框。選取基礎曲面。若做等距偏移，輸入偏移距離。指定偏移方向。單擊OK，生成偏移曲面。,OffsetSurface操作步驟,上機作業(yè)設計一個曲面形體,