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1、授 课 教 案章 节 内 容班 级单元三 曲面造型日月项目2 曲面编辑学 时工作任务: 如下图所示，利用曲面生成和编辑命令完成水果盘曲面造型的绘制 (a)主视图 (b)右视图(c)俯视图 (d) 曲面造型水果盘造型 学习目标:1、学习常用的曲面编辑命令2、掌握曲面编辑命令的操作方法3、能够根据图纸所示的形状，选择合适的曲面编辑命令完成造型重点难点常用曲面编辑命令的操作方法教学手段多媒体教学、仿真软件教学学习内容：曲面编辑包括曲面裁剪、曲面过渡、曲面缝合、曲面拼接和曲面延伸五种功能，另外还有曲面优化和曲面重拟合功能。(一)曲面裁剪功能：曲面裁剪对生成的曲面进行修剪，去掉不需要的部分。操作：（1）
2、单击【造型】【曲面编辑】【曲面裁剪】，或者单击按钮。 （2）在立即菜单中选取以下五种曲面裁剪的方式，按照状态栏提示完成操作。投影线裁剪：投影线裁剪是将空间曲线沿给定的固定方向投影到曲面上，形成剪刀线来裁剪曲面。线裁剪：曲面上的曲线沿曲面法矢方向投影到曲面上，形成剪刀线来裁剪曲面。面裁剪：剪刀曲面和被裁剪曲面求交，用求得的交线作为剪刀线来裁剪曲面。等参数线裁剪：以曲面上给定的等参数线为剪刀线来裁剪曲面，有裁剪和分裂两种方式。参数线的给定可以通过立即菜单选择过点或者指定参数来确定。裁剪恢复：将拾取到的曲面裁剪部分恢复到没有裁剪的状态。（二）曲面过渡功能：在给定的曲面之间以一定的方式作给定半径或半径
3、规律的圆弧过渡面，以实现曲面之间的光滑过渡。曲面过渡就是用截面是圆弧的曲面将两张曲面光滑连接起来，过渡面不一定过原曲面的边界。操作：（1）单击【造型】【曲面编辑】【曲面过渡】。 （2）在立即菜单中选取以下七种曲面过渡的方式，按照状态栏提示完成操作。 两面过渡：在两个曲面之间进行给定半径或给定半径变化规律的过渡，生成的过渡面的截面将沿两曲面的法矢方向摆放三面过渡：在三张曲面之间对两两曲面进行过渡处理，并用一张角面将所得的三张过渡面连接起来。系列面过渡：系列面是指首尾相接、边界重合，并在重合边界处保持光滑连接的多张曲面的集合。曲线曲面过渡：过曲面外一条曲线，作曲线和曲面之间的等半径或变半径过渡面。
4、参考线过渡：给出一条参考线，在两曲面之间做等半径或变半径过渡，生成的相切过渡面的截面将位于垂直于参考线的平面内。曲面上线过渡：两曲面做过渡，指定第一曲面上的一条线为过渡面的导引边界线的过渡方式。两线过渡：两曲线间作过渡，生成给定半径的以两曲面的两条边界线或者一个曲面的一条边界线和一条空间脊线为边生成过渡面。（三）曲面缝合功能：曲面缝合是指将两张曲面光滑连接为一张曲面。操作：（1）单击【造型】【曲面编辑】【曲面缝合】，或者单击按钮。 （2）在立即菜单中选取曲面缝合的方式，按照状态栏提示完成操作。 曲面切矢1：曲面切矢1方式曲面缝合，即在第一张曲面的连接边界处按曲面1的切方向和第二张曲面进行连接，
5、这样，最后生成的曲面仍保持有曲面1形状的部分。平均切矢：切矢方式曲面缝合，在第一张曲面的连接边界处按两曲面的平均切方向进行光滑连接。最后生成的曲面在曲面1和曲面2处都改变了形状。（四）曲面拼接功能：曲面拼接是曲面光滑连接的一种方式，它可以通过多个曲面的对应边界，生成一张曲面与这些曲面光滑相接。操作：（1）单击【造型】【曲面编辑】【曲面拼接】。 （2）在立即菜单中选取曲面拼接的方式，按照状态栏提示完成操作。 两面拼接：做一曲面，使其连接两给定曲面的指定对应边界，并在连接处保证光滑。三面拼接：做一曲面，使其连接三个给定曲面的指定对应边界，并在连接处保证光滑。四面拼：做一曲面，使其连接四个给定曲面的
6、指定对应边界，并在连接处保证光滑。（五）曲面延伸功能：曲面延伸就是把原曲面按所给长度沿相切的方向延伸出去，扩大曲面，以便进行下一步操作。操作：（1）单击【造型】【曲面编辑】【曲面延伸】。 （2）在立即菜单中选取曲面延伸方式，按照状态栏提示完成操作。（六）曲面优化在实际应用中，有时生成的曲面的控制顶点很密很多，会导致对这样的曲面处理很慢，甚至会出现问题。曲面优化功能就是在给定的精度范围之内，尽量去掉多余的控制顶点，使曲面的运算效率大大提高。曲面优化功能不支持裁剪曲面。（七）曲面重拟合在很多情况下，生成的曲面是NURBS表达的(即控制顶点的权因子不全为1)，或者有重节点，这样的曲面在某些情况下不能
7、完成运算。这时，需要把曲面修改为B样条表达形式(没有重节点，控制顶点权因子全部是1)。曲面重拟合功能就是把NURBS曲面在给定的精度条件下拟合为B样条曲面。曲面重拟合功能不支持裁剪曲面。工作内容：（一）实训目的与要求1、进一步熟悉掌握曲面编辑的基本操作。 2、掌握曲面生成和几何变换的基本操作。3、理解各种曲面编辑命令的使用条件。 （二）实训时间：90分钟（三）实训内容 图3-70 绘制六边形根据工作任务中所示水果盘造型尺寸，绘制该造型的操作步骤如下：1、按F5键或单击特征树上的“XY平面”，选择绘图平面为XY平面。2、单击“正多边形”按钮，选择“中心-边数-内接”方式。输入边数“6”，中心为坐
8、标原点，按回车键，输入边的起点坐标为“100”，回车后生成边长为100的六边形，结果如图3-70所示。3、按F8键切换至轴测图。单击“扫描面”按钮，各参数按图3-71所示内容填写，扫描方向选择Z轴正方向，分别拾取六边形的各边，选择向外的箭头方向，生成六个扫描面，结果如图3-72所示。 图3-71扫描面的立即菜单 图3-72 扫描面的生成图 3-73曲面拼接后的造型4、单击“曲面拼接”按钮，选择“两面拼接”，分别拾取两两相邻的曲面进行拼接，结果如图3-73所示。5、单击“平面”按钮，选择“裁剪平面”，生成六边形平面，如图3-74所示。扫描面1 拼接面 扫描面2 三张曲面的缝合面 图3-74 生成
9、底面后的造型 图3-75 曲面缝合后的造型6、单击“曲面缝合”按钮，选择平均切矢，如图3-74所示，拾取第一张曲面为扫描面1，拾取第二张曲面为拼接面，生成缝合面。然后拾取第一张曲面为刚生成的缝合面，拾取第二张曲面为扫描面2，经过两次缝合，生成三张曲面的缝合面，结果如图3-75所示。 图3-76 底面曲线图 图3-77 底面图样裁剪后的造型7、选择平面XY（F5），或单击特征树上的“XY平面”。绘制深盘底面的曲线图形。缝合曲面位于左上角，在六边形中心绘制25的圆，并通过(0,0,25)和(0,0,65)两点绘制R40左右两条圆弧，然后点击“阵列”按钮，把R40左右两条圆弧按5份进行圆形阵列，如图
10、3-76所示。单击“曲面裁剪”按钮，选择“线裁剪”，拾取被裁剪曲面时要选取保留的部分，裁剪结果如图3-77所示 (缝合曲面用黑色显示) 。8、选择菜单栏中“设置”“层设置”，打开图层管理对话框，如图3-78所示。利用“新建图层”按钮进行创建新图层，并设置为当前图层，把主图层进行隐藏处理。按“确定”按钮退出层设置，则前面所有曲面建模都处于隐藏状态。图3-78 图层管理对话框9、选择平面XZ（F7），在空间状态下绘制3-20的圆，其相应位置尺寸如图3-79所示。单击“曲面裁剪”按钮，选择“投影线裁剪”，先后沿Y轴正方向和负方向进行投影裁剪。注意拾取被裁剪曲面时要选取保留的部分，裁剪结果如图3-80所示。对投影曲线3-20分别进行空间旋转60和120，并沿指定直线（与3-20所在平面相垂直，如图3-81所示）的正负方向进行投影线裁剪，结果如图3-82所示。10、选择平面XY（F5），绘制盘底座150的圆。选择“扫描面”，沿Z轴负方向进行扫描，扫描距离15mm，扫描方向向外10，如图3-83所示。选择“曲面过渡”按钮，对刚生成的圆柱面和六边面进行R8过渡，最终结果如图3-84所示。 图3-79 投影曲线图 图3-80 沿Y轴裁剪后的曲面造型 图3-81 指定直线与3-20 图3-82投影线裁剪后的曲面造型 图3-83 加底座后的深盘 图3-84 深盘最终造型5
