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1、UG曲面的构造,课程表 创建自由曲面,Lesson 1 曲面的基本术语 Lesson 2 网格曲面 直纹面 通过曲线组曲面 通过曲线网格曲面 Lesson 3 扫掠曲面 Lesson 4 桥接曲面 Lesson 5 截面体曲面 Lesson 6 N边曲面 Lesson 7 倒圆角曲面,1、曲面的生成 UG曲面的数学性质是B曲面，也就是NURBS（非均匀有理B样条）曲面。B曲面由若干曲面片（补片）构成，其参数曲线是多段样条；单补片曲面是贝塞尔曲面，其参数曲线是单段样条。 UG构造曲面的方法分为三类：、基于点的构造方法：这种方法生成的曲面是非参数化的。命令如通过点、由点云等。、基于曲线的构造方法：
2、这类曲面是参数化的，在UG中称为全息片体。所谓全息片体即是全关联、参数化的曲面。这类命令如直纹、通过曲线、通过曲线网格、扫描面、截面体等，这类方法主要用于大面积曲面的构造。、基于曲面的构造方法：这类曲面大多数是参数化的，如桥接曲面、面倒圆、软倒圆、裁剪片体等，这些方法常用于曲面与曲面之间的过渡和拼接。,Lesson 1 曲面的基本术语,Lesson 1 曲面的基本术语,2、曲面构造结果 曲面构造的结果取决于建模参数预设值，命令：【首选项】/【建模】。,Lesson 1 曲面的基本术语,3、体的形态 自由形态的特征不同于特征建模，其结果可能是片体，也可能是实体。体的类型却见取决于建模参数预设置。
3、 命令：【首选项】/【建模】。,Lesson 1 曲面的基本术语,4、补片 样条曲线可以由单段或多段曲线构成，曲面也可以由单补片或多补片构成。一个片体如果只有一个补片构成，就称为单补片。一个片体如果由多补片构成，就称为多补片。 单补片的曲面是由一个曲面参数方程式来表达，而多补片曲面是由过个曲面参数方程式来表达。,Lesson 1 曲面的基本术语,5、U方向和V方向 曲面的参数方程含有U、V两个参数变量，相应地曲面也用U、V两个方向来表达。通常曲面的引导线方向是U方向，曲面的截面方向是V方向。,Lesson 1 曲面的基本术语,6、曲面的阶次 曲面阶次是描述曲面的参数曲线的多项式的幂次数。曲面是
4、由U和V两个方向的参数曲线编制而成的，所以每张B曲面都有U方向的阶次和V方向的阶次。 UG曲面的阶次一般推荐为3阶次。,Lesson 2 网格曲面的构建,通过两条截面线串生成曲面。每条截面线串可以由多条连续的曲线、实体边缘线或者多个实体表面组成。,对齐方式:1、 参数对齐2、弧长对齐3、根据点对齐4、距离对齐5、角度对齐6、脊线对齐,Lesson 2 网格曲面的构建,1、直纹面,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,通过一系列轮廓曲线(大致在同一方向)建立片体或实体，轮廓曲线称为截面线串，截面线串定义了曲面的U方向，截面线串可以是曲线、体边界或体表面等几何体。,Lesson 2
5、 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,步骤：1、选择截面线串。2、设置选项。 “连续性”选项：,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,步骤：1、选择截面线串。2、设置选项。 “连续性”选项： “对齐方式”选项：,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：主要用于控制截面线串之间在V方向上的等参数曲线的生成，从而控制特征的形状。,1、参数对齐 沿定义曲线将等参数曲线要通过的点以相等的参数间隔隔开。使用每条曲线的整个长度。,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：主要用于控制截面线串之间在V方向上的等参数曲线的生成，从而控制特征的形状。
6、,2、弧长对齐 沿定义曲线将等参数曲线将要通过的点以相等的弧长间隔隔开。使用每条曲线的整个长度。,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：,3、点对齐点对齐方式用于不同形状的截面线的对齐，特别是截面线串含有尖角时，应该采用点对齐方法，这时系统将会产生分离的表面，而这些表面的公共边就是尖角产生的锐边，同时最好把公差(Tolerance)也设置为0，使尖角点之间产生精确的插补，以便后续的操作(如圆角、挖空、布尔运算等)。,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：,4、距离对齐 在指定方向上将点沿每条曲线以相等的距离隔开。这样会得到所有在垂直于指定方向
7、矢量的平面内的等参数曲线。体的宽度取决于定义曲线：体继续直到它到达一些曲线的端点为止。,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：,5、角度对齐 在指定轴线周围将点沿每条曲线以相等的角度隔开。这样得到所有在包含有轴线的平面内的等参数曲线。体的宽度取决于定义曲线：体继续直到它到达一条定义曲线的端点为止。,Lesson 2 网格曲面的构建,2、通过曲线组曲面,对齐方式：,6、Spine Curve(脊柱线对齐) 将点放置在截面线串与垂直于输入曲线的平面的相交处。得到的体的宽度取决于这条脊柱线的限制。7、Spline Point(Spline点) 使用输入曲线的点和相切值生成曲
8、面。新的曲面需要通过定义输入曲线的点，但是不是曲线本身。这样改变曲线参数并且生成光顺的曲面。当改变曲线参数时，相切值保持不变。生成“Spline点”曲面时，截面线串必须为单个 B曲线，每条都带有相同数量的定义点。,Lesson 2 网格曲面的构建,3、通过曲线网格曲面,用两个方向的已存在的线串建立片体或实体。两组线串近似正交，一组称为主线串，另一组称为交叉线串。,Lesson 2 网格曲面的构建,3、通过曲线网格曲面,操作步骤：,1、选择主曲线1，Add New Set，再选择另一条主曲线，依次类推。2、选择主交叉曲线1， Add New Set，再选择另一交叉曲线。依次类推，结束选择。3、选
9、择强调方式，确定生成的体更靠近哪组曲线。4、选择起始或最后线串的约束方式。5、输入相交公差。或使用默认值。6、选择构造类型。,Lesson 2 网格曲面的构建,3、通过曲线网格曲面,强调方式,只有在主线串与交叉线串不相交时才有意义。如果主线串与交叉线串不相交，构造的体可能通过主线串，也可能通过交叉线串，或者在主线串与交叉线串中间通过。因此，此选项用于确定哪组曲线对体的构造影响最大。,Lesson 2 网格曲面的构建,3、通过曲线网格曲面,约束条件,对所要生成的片体定义边界约束条件，以使它在起始或最后的主曲线、交叉曲线与一个或多个被选择的体表面相切或曲率过渡。,Lesson 5 Swept (扫
10、掠),使用轮廓曲线沿空间路径扫掠而成，其中扫掠路径称为引导线(Guide Strings)，轮廓曲线称为截面线(Section Strings)。,Lesson 5 Swept (扫掠),引导线(Guide Strings) 引导线可以由单段或多段曲线组成，引导线控制了扫掠特征沿着V向(扫掠方向) 的方位和尺寸大小的变化。 组成每条引导线的所有曲线段之间必须是相切连续(一阶导数连续C1)。 引导线的数量是13。,Lesson 5 Swept (扫掠),截面线(Section Strings) 与引导线相同，截面线可以由单段或多段曲线组成。 组成每条截面线的所有曲线段之间不一定是相切连续，但必须
11、是C0连续。 截面线的数量是1150。,如果每一条引导线都形成封闭的回路，在选择截面线时可以重复选择第一组截面线作为最后一组截面线。,引导线和截面线的一般规律： 截面线和引导线不一定是平面曲线； 截面线和引导线可以是任意类型的曲线，但不可以使用点； 截面线不一定要求与引导线相连接，但最好相连；,方位控制方法(Orientation Method)Fixed(固定方向)、Vector Direction(矢量方向)、Forced Direction(强制方向)在创建单引导线的扫掠体时，通常有二种情形：情形1：截面线在引导线端点的法平面内； 情形2：截面线与引导线端点的法平面内成一定角度；,Les
12、son 5 Swept (扫掠),一条引导线(Guide Strings) 在构造扫掠特征时，若只使用一条引导线，需要进一步控制截面线在沿引导线扫掠时的方位和尺寸大小的变化。,俯视图,俯视图,情形1,情形2,方位控制方法(Orientation Method) (续) Fixed(固定方向)- 缩放比例 Scale=1情形1：截面线在扫掠时总处于引导线的法平面内(显示的实线为曲面的U线) 。当碰到大曲率引导线时，有时不能生成扫掠体，是因为在大曲率处法平面的过渡非常剧烈，从而可能引起扫掠体表面自相交。情形2：截面线在扫掠过程中与引导线法平面之间的相对位置是不断变化的(虚线为引导线的法平面)，但在
13、引导线的另一端点处截面线完全在其法平面内。,Lesson 6.1 Swept (扫掠),情形1,情形2,结论：二种情形下，截面线都不是沿引导线平移扫掠!,Lesson 6.1 Swept (扫掠),方位控制方法(Orientation Method) (续)Fixed(固定方向)- 缩放比例 Scale=1.00000000001 (只要大于1) 二种情形下，截面线都是沿引导线平移扫掠!,方位控制方法(Orientation Method) (续) Vector Direction(矢量方向) 定义矢量方向为Y轴或Z轴 情形1：截面线在扫掠时总处于引导线的法平面内。 情形2：当初始情况下，截面
14、线与引导线端点的法平面内成一定角度时，在扫掠过程中，截面线与引导线的法平面之间总是保持这个角度不变。,结论：情形1是情形2的特殊情况。,情形1,情形2,Lesson 5 Swept (扫掠),方位控制方法(Orientation Method) (续) Force Direction (强制方向) 定义矢量方向为Y轴 二种情形下，截面线都是沿引导线平移扫掠!,Lesson 5 Swept (扫掠),注意：使用Force Direction这种方法时，矢量方向的选择也非常重要，如果在二种情况下，我们定义矢量方向为Z轴，其结果就不是平移扫掠，而是与 Vector Direction所产生的结果相同
15、 (好象在平移的同时还能绕Z轴进行转动)。,方位控制方法(Orientation Method) (续) 2. Face Normals(面法向)：截面线沿引导线扫掠时的第二个方向与所选择的面法向相同。3. Another Curve (另一条曲线)：用另一条曲线或体边界来控制截面线的方位。扫掠时截面线变化的第二个方向由引导线与另一条曲线各对应点之间的连线的方向来控制(好象用两条线作了一个直纹面)。4. A Point (一个点)：这个方法与Another Curve相似，这时两条曲线之间的直纹面被引导线与点之间的直纹面所替代。这个方法仅适用于创建三边扫掠体的情况，这时截面线的一个端点占据一固
16、定位置，另一个端点沿引导线滑行。5. Angular Law (角度规律)：利用规律子功能来控制扫掠体相对于截面线的转动。该选项只适用于一条截面线的情况。,Lesson 5 Swept (扫掠),2.,3.,4.,5.,Lesson 5 Swept (扫掠),二条引导线(Guide Strings) 在构造扫掠特征时，若使用二条引导线，那么截面线在沿引导线扫掠时的方向趋势得到了完全确定，但其尺寸将会被缩放。这时其方位是由二条引导线各对应点之间的连线的方向来控制(好象用两条线作了一个直纹面)。,缩放方式：Lateral(横向缩放)：截面线沿着引导线扫掠时，其位于二条引导线之间的部分被缩放，而垂直于引导线的部分不被缩放。 Uniform(均匀缩放):截面线沿着引导线扫掠时， 其各个方向都被缩放。,
