UG復(fù)雜曲線與曲面

1、UG復(fù)雜曲線與曲面主要內(nèi)容 曲線的建立與編輯 曲線的操作 自由曲面的創(chuàng)建 曲面的編輯一. 曲線的建立 復(fù)雜曲線是指非基本曲線，即除直線、圓和圓弧以外的曲線。復(fù)雜曲線常用于作為創(chuàng)建曲面時的定義曲線。創(chuàng)建樣條曲線 系統(tǒng)創(chuàng)建樣條曲線有四種方式：（1）By Poly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Degree 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。單段樣條和多段樣條 Single Segment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

2、只能使用25個點。單段樣條不能封閉。 Multiple Segment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。（2）Through points通過點法 樣條曲線精確地通過每個定義點。 Through points對話框與By Poly相類似，當(dāng)點設(shè)定好以后，對話框中的兩個功能按鈕Assign Slopes和Assign Curvatures被激活。 Assign Slopes用于指定生成曲線的斜率。斜率 的設(shè)定方式有六種。 Assign Curvatures用于指定生成曲線的曲率。曲率的設(shè)定方式有兩種。（3）Fit擬合曲線 所有在樣條

3、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(nèi)盡量逼近。Fit Method擬合方式有三種： By Tolerance根據(jù)樣條曲線與數(shù)據(jù)點的最大許可偏差生成樣條曲線。 By Segments根據(jù)樣條曲線的節(jié)段數(shù)生成樣條曲線。 By Template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。Fit對話框中的兩個按鈕： Assign End Slopes用于修改樣條曲線起點和終點的斜率。 Change Weights用于設(shè)定各個控制點對樣條曲線影響的權(quán)重比值。權(quán)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

4、點。這對于忽略壞的數(shù)據(jù)點非常有用。（4）Perpendicular to Plans垂直于平面法 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。二.曲線的操作 在曲線的操作中主要對已經(jīng)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(dāng)曲面被平面截切時截交線的求法。1.Offset Curve曲線偏置 功能：生成與原曲線成一定偏置關(guān)系的曲線。 只要選中欲偏置的曲線，指定偏置距離及方向，設(shè)定偏置曲線的裁剪方式，OK即可完成曲線的偏置。2.多段曲線的合并 功能：將首尾相接的多段曲線或

5、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。3.Bridge Curve曲線橋接功能：以橋接方式連接兩條不同位置的曲線。Continuity Method連接方式有Tangent切線連續(xù)、Curvature曲率連續(xù)兩種。Start/End Location用來設(shè)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?yún)?shù)或拖動下方的滑塊，來設(shè)定點在該曲線位置的百分比。另一種方式是點擊Specify Location按鈕，利用點構(gòu)造器直接選定連接點位置。Shape Control用于控制過渡曲線的形狀，有三種方式： End P

6、oint 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First Curve、Second Curve域或各自下面的滑尺控制。其值在0-3之間變化。 Peak Point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=0Depth=50Depth=100Skew=0Skew=50Skew=1004.Simplify Curve曲線簡化 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

7、線，OK即可完成曲線的簡化。5.Project Curve投影曲線 Direction Method投影方向有6種方式控制曲線投影到指定表面上的方法。 Along Face Normals沿面法線投影。 Toward a Point向點投影。 Toward a Line向直線投影。 Along Vector沿矢量投影。 Angle to Vector沿矢量成角度投影。 Equal Arclength等弧長投影。6.Section Curve剖面曲線 功能：用截平面去截實體、平面或曲線，生成相應(yīng)的曲線、直線或點。 Section Method截面方式有四種選擇平面平行平面等角度平面與曲線垂直的平

8、面7. Intersect Curve相交曲線 功能：建立兩相交表面的相貫線。四. 曲面的創(chuàng)建 絕大多數(shù)實際產(chǎn)品的設(shè)計都離不開自由形狀特征。UG曲面造型的構(gòu)造方法繁多，功能強大，它即能生成曲面，也能生成實體。1.由點生成的自由形狀特征 Through Point通過點、 From Poles過極點、 From Point Cloud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(gòu)造點不關(guān)聯(lián)。當(dāng)構(gòu)造點編輯后，特征不會產(chǎn)生關(guān)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。 Through Point通過點 當(dāng)每一排的點緊密排列時，用Chain F

9、rom All（全部成鏈）方式選點。Through Point通過點 當(dāng)每一排的點非緊密排列時，用Point Constructor（點構(gòu)造器）方式選點。選點時還要注意各排對應(yīng)點選擇順序要相同。2.Ruled直紋面特征 直紋面特征（Ruled）為通過兩條截面線串（Section String）而生成的片體或?qū)嶓w，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。 操作步驟：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(biāo)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(yīng)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

10、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(yīng)根據(jù)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。 參數(shù)對齊（Parameter）：在構(gòu)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(jù)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(jù)等弧長方式建立的間隔點；曲線根據(jù)等角度方式建立的間隔點?；￠L對齊（Arclength）：在構(gòu)造特征時，這些連接點在截面線上的間隔方式是根據(jù)等弧長方式建立的。 3.Through Curve通過曲線 通過曲線（Through Curve）方法是利用一系列截面線串作為輪廓曲線，建立片體或?qū)嶓w。所生成的特征與截面線

11、串相關(guān)聯(lián)。當(dāng)截面線串編輯修改后，特征會自動更新。 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）Through Curve Mesh過曲線網(wǎng)格 過曲線網(wǎng)格（Through Curve Mesh）方法使用一系列在兩個方向的截面線串建立片體或?qū)嶓w。構(gòu)造曲面時將一組同方向的截面線串定義為主曲線（Primary Strings），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（Cross Strings）。 4. Swept掃描 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(dǎo)向線串（Gu

12、ide Strings）；而輪廓曲線稱為截面線串（Section Strings）。 三種掃描形式的對比5. Bridge橋接片體 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(gòu)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(cè)面邊界條件。 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(cè)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

13、過渡連接的常用方法。 6.N-Sided Features N-Sided Features在由曲線或?qū)嶓w邊所圍成的封閉區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建光滑片體。 N-Sided Features特別適合于縫合在多個面之間形成的縫隙。7. Extension延伸片體 延伸片體主要用于延伸曲面片體的邊。 延伸方法有4種：相切延伸法向延伸角度延伸圓弧延伸延伸片體操作步驟 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。8.Enlarge 擴大片體 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。