第5章自由形状特征

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1、 1 第五章 自由形状特征 第五章 自由形状特征 5 1 自由形状特征简介 UG 中的自由形状特征功能很强 为设计者提供了非常方便的工具 本章介绍常用自 由曲线和自由曲面的 API 使用 并给出了程序实例 但是未给出全部的 API 函数 作者可 在此基础上查阅 UG 的 HELP 文档 举一反三 掌握其他的函数的使用 自由曲面作为一 种自由形状特征 和实体特征结合使用 使得任何复杂零件都可以方便地构造出来 自由 曲面与实体的关系是 直接生成表面为自由曲面的实体 零件的表面由某些函数直接获得 例如过曲线 直接生成曲面实体 先设计曲面再进行缝合 有些复杂表面不能直接用自由形状特征生成 可以分别 生

2、成各曲面 然后进行曲面缝合 形成封闭的实体 自由曲面是修剪的工具面 将自由曲面当成一个修剪面去修剪其他的实体 得到 表面为自由曲面的实体 曲线 曲面 UG 中称作片体 实体之间的关系如图 5 1 所示 它们之间可以通过特 征操作互相转化 本章介绍常用的曲线和自由形状特征曲面 片体 实体 加厚 提取 曲线 基于曲线的各种特征 扫掠的各种特征 曲线成面 有界平面 提取 提取 基于曲线的各种特征 扫掠的各种特征 5 1 曲线 片体 实体之间的特征转化关系 5 2 曲线的创建 自由曲线操作部分的相关函数都可以在 uf curve h 与 uf modl h 中进行查询 利用这些 函数开发人员可以进行如

3、下操作 创建圆弧 创建两条曲线之间的圆角 创建直线 2 创建新的样条曲线 获取指定坐标系中的圆弧的数据 获取绝对坐标系中直线的坐标信息 获取包含曲线信息的结构体 对于指定的曲线结构查询曲线的类型和数据信息 进行曲线的编辑 本节主要讲述自由曲线的创建 访问和修改操作 首先介绍曲线操作中常用的一些结 构体 5 2 1 常用曲线的结构说明 1 struct UF CURVE arc s 作用 用于存储圆弧的信息 成员变量及含义如表 5 1 所示 表 5 1 UF CURVE arc s 成员变量及含义 变量名 变量类型 变量含义 matrix tag tag t 圆弧所在的 CSYS 的表达矩阵 s

4、tart angle double 圆弧起始角度 弧度方式表示 end angle double 圆弧终止角度 弧度方式表示 arc center 3 double 圆弧的圆心坐标 radius double 圆弧的半径 2 struct UF CURVE line s 作用 用于存储直线的信息 成员变量及含义如表 5 2 所示 表 5 2 UF CURVE line s 成员变量及含义 变量名 变量类型 变量含义 start point 3 double 直线的起点坐标 end point 3 double 直线的终点坐标 3 struct UF CURVE spline s 作用 用于存储

5、样条曲线的信息 成员变量及含义如表 5 3 所示 表 5 3 UF CURVE spline s 成员变量及含义 变量名 变量类型 变量含义 num poles int 极点的个数 order int 样条的次数 is rational int 用于标识是否是有理样条 如果是有理样条 则取 1 knots double 指向存储节点数据数组的指针 poles 4 double 指向存储极点数据数组的指针 start param double 样条曲线的起始参数 end param double 样条曲线的终止参数 4 struct UF CURVE state s 作用 指示样条曲线和曲面中存

6、在问题的数据 该结构类型在样条曲线和曲面的调整 和光顺中也会用到 下面是一些样条曲线中可能会返回的状态信息 UF CURVE STATE DEGENERACY 在样条曲线中存在退化现象 UF CURVE STATE G1 DISCONTINUITY 该样条曲线不是 G1 连续 UF CURVE STATE KNOT NONC0 该样条曲线不是 C0 连续 UF CURVE STATE KNOT MULT 该样条曲线中存在非法的重节点数且没有间 隔 UF CURVE STATE KNOT DECREASING 样条曲线中有一个节点值小于给定的 节点矢量中的值 3 UF CURVE STATE C

7、LOSED 该样条曲线封闭但不是 Cn 连续的 UF CURVE STATE KNOT TOOCLOSE 样条曲线中有一个节点的值太靠近给定 的节点矢量中的值 UF CURVE STATE NOT TRIMMED 样条曲线在给定的参数值处没有终止 UF CURVE STATE KNOTS UNNORMALIZED 样条节点没有根据 Open API 的 要求进行标准化 UF CURVE STATE CLAMPED 样条曲线的端点具有重节点 UF CURVE STATE SMOOTHED TO CN 样条曲线不是 G1 连续的且已经进行 了光顺处理 成员变量及含义如表 5 4 所示 表 5 4

8、UF CURVE state s 成员变量及含义 变量名 变量类型 变量含义 state code int 反映指定位置状态的代码 flag int 存储指定状态代码的信息 value 3 double 存储指定状态代码相关的值 5 struct UF CURVE conic s 作用 用于存储二次曲线相关的数据结构 成员变量及含义如表 5 5 所示 表 5 5 UF CURVE conic s 成员变量及含义 变量名 变量类型 变量含义 matrix tag tag t 指向定义方向的矩阵的指针 conic type int 二次曲线的类型 包括椭圆 双曲线 抛物线等 rotation an

9、gle double 方向空间中偏离标准位置的角度 start param double 起始参数值 end param double 终止参数值 center 3 double 方向空间中二次曲线的中心 k1 double 第一空间参数 k2 double 第二空间参数 5 2 2 解析曲线的创建 5 2 2 1 基本曲线的创建 基本曲线主要指直线 圆弧 整圆等曲线 1 直线的创建直线的创建 这个函数用于直线的创建 在创建时先要将直线的起点和终点信息存储到指向直线数 据的结构 UF CURVE line p t 中去 该函数的语法格式如下 成员变量及含义如表 5 6 所 示 extern i

10、nt UF CURVE create line UF CURVE line p t line coords tag t line 表 5 6 UF CURVE create line 的成员变量及含义 类型 参数 输入 输出 变量描述 UF CURVE line p t line coords 输入 绝对坐标系中直线端点的坐标 tag t line 输出 指向创建的直线的指针 用来标识所创建 的直线 以后使用该直线时作为标识 2 圆弧的创建圆弧的创建 Open API 中提供了多种圆弧的创建方式 包括 给定圆弧数据结构的创建 通过不重 合三点创建 通过与已知三条直线相切创建 通过指定的半径和圆

11、弧中心创建 通过指定 4 的起始点和指定的圆弧中心创建等方法 下面介绍一些常用的创建方法 1 UF CURVE create arc 运用此函数时 圆弧的起始 终止角度 圆弧中心等相关的数据都存储在 UF CURVE arc p t 指向的结构中 在画圆弧时沿逆时针方向从起始点画到终止点 该函 数的语法格式如下 成员变量及含义如表 5 7 所示 extern int UF CURVE create arc UF CURVE arc p t arc coords tag t arc 表 5 7 UF CURVE create arc 的成员变量及含义 类型 参数 输入 输出 变量描述 UF CU

12、RVE arc p t arc coords 输入 指向圆弧数据结构的指针 tag t arc 输出 指向创建的圆弧的指针 用来标识所创建 的圆弧 以后使用该圆弧时作为标识 2 UF CURVE create arc thru 3pts 通过给定的三点创建圆弧或整圆 在老版本的 UG 中对应的是 uf5063 该函数的语法 格式如下 成员变量及含义如表 5 8 所示 extern int UF CURVE create arc thru 3pts int create flag double first point 3 double second point 3 double third po

13、int 3 tag t arc tag 表 5 8 UF CURVE create arc thru 3pts 的成员变量及含义 类型 参数 输入 输出 变量描述 int create flag 输入 用于判断是创建圆弧还是整圆 1 创建圆弧 2 创建整圆 double first point 3 输入 第一个点的坐标 double second point 3 输入 第二个点的坐标 double third point 3 输入 第三个点的坐标 tag t arc tag 输出 指向创建的圆弧或整圆的指针 用来标识 所创建的整圆 以后使用时作为标识 first point second po

14、int third point 图 5 2 通过三点创建圆弧 3 UF CURVE create arc 3tangent 创建与三条曲线相切的关联圆弧特征 该函数的语法格式如下 成员变量及含义如表 5 9 所示 extern int UF CURVE create arc 3tangent tag t tangent object1 tag t tangent object2 tag t tangent object3 UF CURVE help data p t help data p 3 UF CURVE limit p t limit p 2 tag t support plane l

15、ogical is asso tag p t arc feature id 表 5 9 UF CURVE create arc 3tangent 的成员变量及含义 类型 参数 输入 输出变量描述 tag t tangent object1 输入 指向起点处相切的对象 5 tag t tangent object2 输入 指向终点处相切的对象 tag t tangent object3 输入 指向中间点处相切的对象 UF CURVE help data p t help data p 3 输入 相切处的辅助数据 UF CURVE limit p t limit p 2 输入 端点延伸限制条件 t

16、ag t support plane 输入 指向创建圆弧的平面的指针 logical is asso 输入 true 关联的 false 非关联的 tag p t arc feature id 输出 指向新创建的圆弧的指针 用来标 识所创建的圆弧 以后使用时作为 标识 4 UF CURVE create arc point center 通过起始点与圆弧中心创建圆弧特征 该函数的语法格式如下 成员变量及含义如表 5 10 所示 extern int UF CURVE create arc point center tag t point tag t center UF CURVE limit p t limit p 2 tag t support plane logical is asso tag p t arc feature id 表 5 10 UF CURVE create arc point center 的成员变量及含义 类型 参数 输入 输出 变量描述 tag t point 输入 指向圆弧的起始点的指针 tag t center 输入 指向圆弧的中心点的指针 UF CUR