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1、第6章曲面建模第6章 曲面建模曲面建模是用曲面构成物体形状的建模方法，曲面建模增加了有关边和表面的信息，可以进行面与面之间的相交、合并等方法。与实体建模相比，曲面建模具有控制更加灵活的优点，有些功能是实体建模不能做到的，另外，曲面建模在逆向工程中发挥着巨大的作用。曲面特征的建立方式与实体特征的建立方式是基本相同的，不过它具有更弹性化的设计方式，如由点、线来建立曲面。 本章中主要介绍简单曲面特征的建立方式，对于通过点、曲线来建立的高级曲面特征，我们可通过实例，介绍其建模步骤。6.1 曲面造型简介曲面特征主要是用来创建复杂零件的，曲面被称之为面就是说它没有厚度。在ProE中首先采用各种方法建立曲面
2、，然后对曲面进行修剪、切削等工作，之后将多个单独的曲面进行合并，得到一个整体的曲面。最后对合并的来的曲面进行实体化，也就是将曲面加厚使之变为实体。6.2 曲面基础特征常用的造型方法简介 本节简单的地介绍曲面建模过程中常用的命令。6.2.1 Extrude(拉伸) Extrude(拉伸曲面)是指一条直线或者曲线沿着垂直于绘图平面的一个或者两个方向拉伸所生成的曲面。其具体建立步骤如下：1选择特征生成方式为拉伸，单击，将拉伸方式确定为曲面。2选择FRONT面作为草绘平面，按照系统默认的参照，单击“草绘”。系统自动进入草图绘制，绘制曲线如图6-1所示； 图6-1 曲面截面曲线 图6-2 生成的曲面3单
3、击距离定义方式选择为盲孔；在信息区输入生长深度：20，单击Ok(确定)，创建曲面如图6-2所示。 6.2.2 Revolve(旋转)Revolve(旋转曲面)是一条直线或者曲线绕一条中心轴线，旋转一定角度(0-360度)而生成的曲面特征。1选择特征生成方式为旋转，单击，将拉伸方式确定为曲面。2在位置选项卡中定义绘图平面为FRONT面，按照系统默认的参照，单击“草绘”进入草绘界面，绘制如图6-3所示的草图与旋转中心线。3单击选择旋转角度为270确定，创建曲面如图6-4所示； 图6-3绘制曲线和旋转中心轴线 图6-4旋转曲面6.2. 3 Sweep(扫描)Sweep(扫描) 曲面是指一条直线或者曲
4、线沿着一条直线或曲线扫描路径扫描所生成的曲面，和实体特征扫描一样，扫描曲面的方式比较多，扫描过程复杂。1插入扫描曲面，出现如图6-5所示的对话框。 图6-5扫描曲面对话框 图6-6扫描轨迹菜单管理器2在扫描轨迹菜单管理器中选择草绘轨迹选择Front (前视图)作为草绘平面，使用系统默认的参考方向正向缺省，系统自动进入草图绘制模式，绘制如图6-7所示的曲线。 3单击在属性菜单管理器中选择开放端完成，系统自动进入截面绘制方式，绘制如图6-8所示的截面，注意图中两条虚线相交的地方是轨迹线的起点，截面封闭与否均可。 图6-7扫描的曲线轨迹 图6-8 截面曲线 4单击确定，生成扫描曲面如图6-9所示；
5、图6-9生成扫描曲面 6.2. 4 Blend(混合)Blend(混合) 曲面的绘制方法与混合实体方式相似，是指由一系列直线或曲线（可是封闭的）串连所生成的曲面，可以分为直线过渡型和曲线光滑过度型。1. 插入混合曲面出现“混合选项”菜单管理器。2选取平行规则截面草绘截面完成。3在“属性”菜单管理器中选择光滑开放终点完成选择Front(前视图)作为草绘平面正向缺省，使用系统默认的参考方向进入草绘界面。4绘制第一条曲线，注意起点位置箭头方向，如图6-10所示。5单击草绘下拉菜单特征工具切换截面，第一条曲线变为灰色，绘制第二条曲线，如图6-11所示。6单击草绘下拉菜单特征工具切换截面，第二个曲线变为
6、灰色，绘制第三条曲线，如图6-12所示。 图6-10 截面第一条曲线 图6-11截面第二条曲线 图6-12截面第三条曲线7单击选择盲孔完成输入相邻两个截面之间的深度确定，生成平行混合曲面如图6-13所示。图6-13 生成平行混合曲面6.2. 5 Flat(平整)Flat是指在指定的平面上绘制一个封闭的草图，或者利用已经存在的模型的边线来形成封闭草图的方式来生成曲面。在ProE中是采用填充特征来创建平整平面的。注意，Flat(平整曲面)的截面必须是封闭的。1通过“新建”建立一个新文件，命名为“pzqumian.prt”。2单击“编辑”下拉菜单填充，打开如图6-14所示的填充操作板。图6-14 填
7、充操作板3. 单击操作板上的“参照”标签，从弹出的上滑面板中单击“定义”标签，弹出“草绘”面板，选择Front(前视图)作为草绘平面，使用系统默认的参考方向，系统自动进入草图绘制模式，绘制截面，如图6-15所示。图6-15 绘制截面 图6-16 生成平整曲面4. 单击按钮，完成曲面的创建，结果如图6-16所示。6.2. 6 Offset(偏距)Offset(偏距) 曲面是指将一个曲面偏移一定的距离，而产生与原曲面相似造型的曲面。“编辑”下拉菜单的“偏移”是用来创建偏移的曲面，要激活该选项，需要选取一个曲面。偏移操作时在图6-17中的偏移操作板中进行的。图6-17 偏移操作版 其中参照用于指定偏
8、移的曲面，操作界面如图6-18所示，“选项”标签是用来进行排除曲面等操作，界面如图6-19所示。 ProE提供的偏移形式有以下四种：创建标准偏移特征；创建具有拔模特征的偏移特征；创建展开偏移特征；创建替换曲面特征，如图6-20所示。具体此处不予详细介绍。 图6-18 “参照” 图6-19 “选项” 图6-20 偏移类型1利用拉伸的方式来生成一个有圆弧曲面，如图6-21所示。2选择要偏移的曲面，单击“编辑”下拉菜单，“偏移”命令。3. 定义偏移类型为“标准偏移特征”。4. 定义偏移距离，在操作板的偏移数值栏输入距离为8，定义偏移方向。5. 单击按钮，完成操作。得到的偏移结果如图6-22，6-23
9、所示。图6-21拉伸曲面 图6-22向内偏移 图6-23向外偏移6.2.7 Copy(复制)通过复制已有曲面的方式来生成新的曲面。1通过Revolve(旋转)的方式生成6.2.2中的曲面。2选定要复制的曲面编辑复制编辑粘贴出现如图6-24所示的粘贴操作板；图6-24粘贴操作板3在操作板中选择放置选项，点击编辑按钮，选择目标草会面（可以选择不同的对象作为粘贴草绘面），进入草绘界面，会发现被复制对象的草绘图形对图形进行编辑单击按钮退出草绘界面，单击，完成对象的复制，新生成的曲面与原来的曲面完全一致。图6-25 复制的曲面 6.2.8 Fillet(圆角) 通过创建圆角或倒圆角曲面来生成一个独立的面
10、组。1首先利用拉伸的方式来生成如图6-26所示的曲面。2插入倒圆角，出现如图6-27所示的圆角操作板；3选择“集”标签，在参照中选择需要倒圆角的两个面，如图6-28所示。 4在信息区中输入倒圆角的半径尺寸单击。Ok(确定)，曲面圆角如图6-29所示 图6-26 拉伸的曲面 图6-27 圆角操作板 图6-28 圆角设置对话框 图6-29曲面圆角6.3 曲面建模实例 6.3.1 灯罩制作如图6-30所示的灯罩，练习曲面建模的方法。1新建文件文件新建，输入文件名：Lightshell，确定。2创建曲面 使用“旋转” 曲面命令创建曲面。 图6-30 简易灯罩插入旋转点击，选择旋转方式为曲面选取Fron
11、t(前视图)作为草绘平面使用系统默认的参考基准，进入草绘界面；选取基准，绘制如图6-31所示的截面曲线和中心线；单击输入旋转角度60确定，创建旋转曲面如图6-32所示。 图6-31 截面曲线和中心线 图6-32 生成曲面3曲面变成实体将曲面变成实体，注意实体生长方向。选择2中生成的曲面编辑加厚，选择生长方向如图6-33所示输入厚度1单击，即可生成部分的立体模型如图6-34所示。 图6-33实体生长方向 图6-34实体模型4. 切半圆边插入拉伸选择方式为减材料选取Top为基准面，按照系统默认的参照，单击“草绘”进入草绘界面。点取半圆及两边为基准线，绘制三个等径相切圆弧，同时三个圆弧与大半圆以及两
12、边相切，结合大圆弧使截面封闭，如图6-35所示，单击“”，结束。注意箭头方向如图6-36所示选取穿过所有 “确定”，生成半圆花边，如图6-37所示。 图6-35绘制相切圆弧 图6-36箭头方向 5. 创建参考面创建一个有角度的参考基准面。单击工作区右侧的选取中心轴线和FRONT面输入旋转角度：60单击。创建一个参考基准面Dim1如图6-38所示。 图6-37生成半圆花边 图6-38 基准面Dim16. 镜像肋板选择之前三步所生成的特征（旋转、加厚和拉伸）镜像选取对称面为Front(前面)生成对称立体，如图6-39所示重复操作，选取各对称面作为对称面，生成灯罩，如图6-40所示。 图6-39 复制肋板 图6-40 镜像肋板7. 切圆孔插入拉伸减材料选取Top为基准面，使用系统默认参照，单击“草绘”进入草绘界面。点取基准线，绘制中心
