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1、第第5章章 自自 由由 曲曲 面面5.1 UG NX自由曲面概述自由曲面概述5.2 构构 造造 曲曲 面面 5.3 曲曲 面面 编编 辑辑自由曲面指形状不规则的几何形自由曲面指形状不规则的几何形体，它是体，它是UG/CAD模块的重要功能。模块的重要功能。创建自由曲面的工具主要集中在自由创建自由曲面的工具主要集中在自由形式特征工具条中，本章将学习这些形式特征工具条中，本章将学习这些工具的基本操作方法。工具的基本操作方法。5.1 UG NX自由曲面概述自由曲面概述 片体（片体（Sheet）：）：特指由一个或多特指由一个或多个表面组成，厚度为个表面组成，厚度为0的几何形体。的几何形体。 自由曲面（自
2、由曲面（Free Form Feature）：）：用自由形状特征功能创建的特征。用自由形状特征功能创建的特征。 曲面（曲面（Surface）：）：片体和自由曲片体和自由曲面的泛称。面的泛称。5.1.1 自由曲面的作用自由曲面就是由点、线构成的一种特自由曲面就是由点、线构成的一种特征，广泛用于产品设计中，使设计对象达征，广泛用于产品设计中，使设计对象达到实用和美感的需要。到实用和美感的需要。 5.1.2 构造自由曲面的一般方法5.2 构构 造造 曲曲 面面 5.2.1 点构造曲面根据点构造曲面的方法，共有根据点构造曲面的方法，共有“通过通过点点”、“由极点由极点”和和“从点云从点云”三种。用三种
3、。用来创建曲面的点可以是草图状态下创建的来创建曲面的点可以是草图状态下创建的点，也可以是曲线选项下创建的点，还可点，也可以是曲线选项下创建的点，还可以是创建曲面时临时构造的点。以是创建曲面时临时构造的点。5.2.2 曲线构造曲面利用曲线构造曲面的方法有直纹面、利用曲线构造曲面的方法有直纹面、通过曲线、过曲线网格和扫掠等，本节主通过曲线、过曲线网格和扫掠等，本节主要讲解这些工具的使用方法。要讲解这些工具的使用方法。 1直纹面直纹面 2通过曲线通过曲线 3扫掠扫掠 5.2.3 曲线网格构造曲面曲线网格构造曲面，也称为编织曲面。曲线网格构造曲面，也称为编织曲面。通过定义主要曲线、横越曲线和脊线来产通
4、过定义主要曲线、横越曲线和脊线来产生曲面。生曲面。 5.2.4 截型体截型体是一系列二次截面曲线的集合，截型体是一系列二次截面曲线的集合，这些截面曲线位于指定的平面内，并通过这些截面曲线位于指定的平面内，并通过所选择的控制线。所选择的控制线。 5.2.5 N边的曲面在自由形式特征工具条中单击图标，在自由形式特征工具条中单击图标，或选择菜单栏中或选择菜单栏中“插入插入”“自由形式特自由形式特征征”“N边表面边表面”，系统打开如图，系统打开如图5-14（a）所示的对话框。所示的对话框。 5.2.6 规律延伸在自由形式特征工具条中单击图标，在自由形式特征工具条中单击图标，或者在菜单栏中选择或者在菜单
5、栏中选择“插入插入”“自由形自由形式特征式特征”“按规律延伸按规律延伸”，系统将打开，系统将打开如图如图5-16（a）所示的对话框。该对话框提所示的对话框。该对话框提供了面和矢量两种参考定义方式。规律指供了面和矢量两种参考定义方式。规律指定方式有定方式有“动态动态”和和“一般一般”两种，动态两种，动态操作比较灵活，一般操作相对简单，初学操作比较灵活，一般操作相对简单，初学者应从一般操作开始学习。者应从一般操作开始学习。 5.2.7 SwoopSwoop是一种快速创建曲面的方法，是一种快速创建曲面的方法，单击自由外形工具条上的图标，或在菜单单击自由外形工具条上的图标，或在菜单栏中选择栏中选择“插
6、入插入”“自由形式特征自由形式特征”“下扑下扑”，打开点构造器。确定矩形，打开点构造器。确定矩形的两个顶点，即生成一个平整的矩形曲面，的两个顶点，即生成一个平整的矩形曲面，同时打开如图同时打开如图5-18（a）所示对话框。用户所示对话框。用户通过选择控制项目，拖动下方的滑块，即通过选择控制项目，拖动下方的滑块，即可生成所需形状，如图可生成所需形状，如图5-18（b）所示。所示。5.2.8 偏置曲面偏置曲面 5.2.9 裁剪片体在自由形式特征工具条中单击图标，在自由形式特征工具条中单击图标，或者从菜单中启动该功能，系统打开如图或者从菜单中启动该功能，系统打开如图5-19（a）所示对话框。所示对话
7、框。5.3 曲曲 面面 编编 辑辑在菜单栏中选择在菜单栏中选择“编辑编辑”“自由形自由形式特征式特征”，展开如图，展开如图5-20所示曲面编辑菜所示曲面编辑菜单，用户选取其中的选项，对曲面进行编单，用户选取其中的选项，对曲面进行编辑。另外，在前述自由形状特征编辑工具辑。另外，在前述自由形状特征编辑工具条和自由外形工具条中也有相应的工具图条和自由外形工具条中也有相应的工具图标。标。 5.3.1 移动顶点Unigraphics NX 2提供了移动定义点提供了移动定义点和移动极点两种编辑工具。移动定义点修和移动极点两种编辑工具。移动定义点修改的是生成曲面时所用的点，移动极点修改的是生成曲面时所用的点
8、，移动极点修改的是组成曲面的片体的控制点。改的是组成曲面的片体的控制点。5.3.2 扩大在编辑自由形式特征工具条中单击图在编辑自由形式特征工具条中单击图标，或者在菜单栏中选择标，或者在菜单栏中选择“编辑编辑”“自自由形式特征由形式特征”“扩大扩大”，打开，打开“扩大扩大”对话框，选取一个曲面并激活各选项，如对话框，选取一个曲面并激活各选项，如图图5-25（a）所示。拖动各滑块，即可改变所示。拖动各滑块，即可改变曲面大小，如图曲面大小，如图5-25（b）所示。所示。5.3.3 反向法向反向法向 5.3.4 X-成形X-成形是多种曲面编辑操作的组合，成形是多种曲面编辑操作的组合，可以对曲面进行平移
9、、旋转、比例等可以对曲面进行平移、旋转、比例等7种种操作。还可对曲面进行改变阶次、插入节操作。还可对曲面进行改变阶次、插入节点等点等5种高级操作。如图种高级操作。如图5-26所示。所示。 5.3.5 剪断曲面剪断曲面选项用于曲面裁剪，在菜单剪断曲面选项用于曲面裁剪，在菜单栏中选择栏中选择“编辑编辑”“自由形式特征自由形式特征”“剪断曲面剪断曲面”，打开如图，打开如图5-28（a）所所示对话框。按提示选取需要进行剪断的曲示对话框。按提示选取需要进行剪断的曲面后，系统提示选择边界对象来剪裁。选面后，系统提示选择边界对象来剪裁。选取图取图5-28（b）中的中的A曲线，同时单击曲线，同时单击“沿沿投射投射”列表框，选取列表框，选取YC轴。再单击轴。再单击“选选择步骤择步骤”中的预览按钮，裁剪后效果如图中的预览按钮，裁剪后效果如图5-28（c）所示。所示。5.3.6 改变边改变边 5.3.7 编辑片体边界在菜单栏中选择在菜单栏中选择“编辑编辑”“自由形自由形式特征式特征”“边界边界”，启动编辑片体边界，启动编辑片体边界功能，系统打开选择对象对话框。选取上功能，系统打开选择对象对话框。选取上图曲面，弹出如图图曲面，弹出如图5-33（a）所示对话框。所示对话框。
