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UG8.0曲面设计讲解_图文

曲面设计
自由曲面设计是CAD模块的重要组 成部分,也是体现CAD/CAM软件建模能 力的重要标志。用户可以通过自由曲面 设计模块创建出风格多变的曲面造型, 以满足不同产品的设计要求。本章安排 了丰富的“典型实例”,详细的介绍了 设计各种产品的全部过程。

本章主要内容
★由点构面 ★ 直纹构面

由直线构面

★曲线构面

★扫描
★曲线网格构面 ★ N边构面 ★曲面编辑

一、由点构建曲面
?

功能 :通过一些点创建非参数化的曲面,所建立的曲面通过所
有的点。

?

调用命令:在建模模式中单击【曲面】工具条中的【通过点】按
钮。

?

操作步骤:

step1:单击【曲面】工具条中的【通过点构面】图标 , step2:单击按钮 ,调出文件中的已创建的点文件,
便可通过一系列点创建一个曲面。

★ 操作实例:鸡蛋托
?
?

Step1:启动UGNX8.0前先打开“记事本”输入以下四组点集:

第一行:(100,100,100)、(150,100,150)、(200,100, 100)、(250,100,150)、(300,100,100) ? 第二行:(100,150,150)、(150,150,100)、(250,150, 150)、(250,150,100)、(300,150,150) ? 第三行:(100,200,100)、(150,200,150)、(200,200, 100)、(250,200,150)、(300,200,100) ? 第四行:(100,250,150)、(150,250,100)、(200,250, 150)、(250,250,100)、(300,250,100) 选择【文件】菜单︱选择【保存】,文件名取为1.dat︱单击按钮 。 ? 注意:一定得以“.Dat”的格式保存。

Step2:启动UGNX8.0,单击【由点构面】图标
按钮︱选择1.dat文件︱单击

︱单击 按钮,结果如图所示。

二、直纹构面
?

?

功能: 直纹构面是通过两组截面线串(Section Strings)之间建立的直纹体(片体或实体)。每组截 面线串可以由多条连续的曲线、体边界或者多个体表 面组成,其中一组截面线串可以为点。且这两组截面 线串各自可以封闭,也可以不封闭。若两组截面线串 都封闭,则构成的是实体,否则为片体。 调用命令:单击【曲面】工具条中的【直纹构面】按 钮 。

★ 直纹构面的操作范例
如图所示,已知空间有一圆形和一长方 形,现根据这两个图形创建一个直纹体。

操作步骤:
? ?

Step1:单击【直纹构面】图标 。 Step2:选择截面线串线1-圆,单击中键,显示如图所示“#1”箭头;
再按“#1”箭头方向逆时针方向选择截面线串2-长方形的4条直线,单 击中键。

直纹构面



? ?

Step3:单击 按钮 ,即可创建如图所示实体。 注意:此时两个截面线串的箭头方向要保持一致,否则实体会扭曲。 提示:若构面的面线都为封闭曲线,最后生成的则是实体而不是片
体。

?

对齐方式:直纹特征的对齐方式有如下2种可供选择
【参数】对齐方式:沿定义曲线将等参数曲线将要通过的点以相 等的参数隔开。 【根据点】对齐方式:将不同外形的截面线串上的指定点对齐。

三、通过曲线构面
?

功能 :此选项是通过同一方向上的一组曲线轮廓生
成一个曲面或者一个实体,这些曲线轮廓称为截面线 串。直纹构面是通过曲线构面的特殊情况,所以两者 的操作是相似的。但是直纹构面只能选择两组截面线 串,且其中一组可以是一个点;而通过曲线构面可以 选择多于两组的截面线串,任何一组截面线串可以是 曲线、实体边等,但不能是一个点。

?

调用命令:单击【曲面】工具条中的【通过曲线组】 按钮 。

下面对对话框中各选项进行介绍:
始端和终止端。约束方式各有3种:无约束、相切曲率约束。 G0:生产的曲面与指定面点连续,无约束。 G1: 生产的曲面与指定面相切连续。 G2: 生产的曲面与指定面曲率连续。 ◆【V向封闭】复选框:用来设定片体沿V方向(列方 向)是否封闭。 ◆【垂直于终止截面】复选框:若勾中该选项,表示 所构出的面或实体与最后一个截面线串垂直。

? 【连续性】选项:该选项用于约束所构建的曲面的起

◆ 对齐方式:通过曲线构面的对齐方式有如下 6种可供选择。 ?【参数】对齐方式:沿定义曲线将等参数曲线 将要通过的点以相等的参数隔开。 ?【圆弧长】对齐方式:沿定义曲线将等参数曲 线将要通过的点以相等的弧长隔开。 ?【根据点】对齐方式:将不同外形的截面线串 上的指定点对齐。 ?【距离】对齐方式:在指定矢量方向上将点沿 每条曲线以相等的距离隔开。 ?【角度】对齐方式:在指定轴线周围将点沿每 条曲线以相等的角度隔开。 ?【脊线】对齐方式(Spine Curve):将点放 在选定曲线与垂直于输入曲线的平面的相交处。

★ 通过曲线构面的操作范例
?

已知3条截面线串,现要使用【通过曲线 组】功能来创建通过这三条截面线串的 曲面。

操作步骤:
?

Step1:单击【通过曲线组】图标
面线串。 则片体会扭曲。

,依次选择如图所示的三条截

?

注意:选择时要注意选择光标的位置,要使三个箭头的方向一致,否

? ?

Step2:在对话框中设定各参数选项,此时所有选项都按系统默认值。 Step3:单击 按钮完成构面操作。完成的效果如图所示,生成
一片体。
!试一试:按照以 上步骤从头再操作 一遍,只是将第⑶ 步参数设置中【V向 封闭】 复选框勾中,最后 会生成一实体 。

★ 操作实例:沐浴露瓶
?

名:muyuluping︱单击
?

Step1:启动UGNX8.0︱单击【新建】图标

︱输入文件 按钮即可进入建模模块。

,设置椭圆圆心(0,0,0) ︱单击 按钮,输入长半轴50、短半轴30︱单击 按钮即可完成椭圆1的绘制。

Step2:单击【椭圆】图标

?

长半轴60,短半轴33; 椭圆3的圆心(0,0,70),长半轴65,短半轴35 ; 椭圆4的圆心(0,0,180),长半轴45,短半轴25; 椭圆5的圆心(0,0,190),长半轴25,短半轴15。


Step3:同理,绘制椭圆2,圆心(0,0,40),

Step4:单击【基本曲线】图标
图标 直径

︱单击【圆】 ,在跟踪条中输入XC=0、YC=0、ZC=200, =20︱按ENTER键即可绘制出圆。

?

Step5:单击【通过曲线组】图标

→依次选择如图所示的6 个截面(注意:每选完一个截面后按中键确认,且要保持所有 截面箭头方向一致)︱单击 按钮,结果如图所示。
椭圆5 椭圆4 圆

曲线构面 椭圆3 椭圆2 椭圆1

?

︱在绘图区选择ZX面作 为草绘面︱绘制如图所示截面︱单击 图标退出草图。

Step6:单击【草图】图标

?

︱选择草绘截面︱单击中建︱选 择直线1作为旋转轴︱输入【开始旋转角度】:0、【终止旋转角度】: 360︱选择布尔运算 ︱单击 按钮完成操作。 直线1
旋转

Step7:单击【旋转】图标

?

︱在绘图区选择ZX面作为 草绘面︱绘制如图所示圆弧︱单击 图标退出草图。

Step8:单击【草图】图标

?

︱选择圆弧作为导线︱ 输入【外径】:6、【内径】:0︱单击 按钮完成操作。

Step9:单击【管道】图标

管道

圆弧

?

?

Step10:单击【草图】图标 ︱在绘图区选择ZX面作为草绘 面︱绘制椭圆6,【大半径】:15,【小半径】:45,尺寸约束如 图所示︱单击 图标退出草图。 Step11:单击【基准平面】图标 创建基准平面︱在绘图区 选择ZX面,输入偏置【距离】:40,【平面数量】:1︱单击 按钮完成基准平面的创建。
椭圆6 所创建的基准平面

?

︱选择Step11所创建的基准平面 作为草绘面︱绘制椭圆7:长半轴23、短半轴55,尺寸约束如图所示︱

Step12:单击【草图】图标
图标退出草图。

单击

椭圆7

?

Step13: Ctrl+T变换,系统弹出如图所示对话框,选择椭圆7(提
示:由于椭圆7是草绘线,所以选择椭圆7时,必须先选择“类型过滤器” 图标 进行曲线过滤,再选择椭圆7)︱单击 按钮︱再单击 按钮︱选择ZX面作为镜像平面︱单击 按钮︱单击 按钮,得到椭圆8。

?

Step14:单击【通过曲线组】图标
和椭圆8进行构面︱单击

→依次选择椭圆7、椭圆6 按钮,得到如图所示实体。

?

︱选择选沐浴露瓶身作为目标体 再选Step14所构实体作为工具体︱单击 按钮。

Step15: 单击【求差】图标

工具体

目标体 求差

,选择沐浴露瓶手柄处边 界,输入圆角半径Radius:2︱单击 按钮︱再选择沐浴露瓶 底部边界,输入圆角半径Radius:5︱单击 按钮,结果如图 所示。
?

Step16:单击【边倒圆】图标

?

Step17:单击【抽壳】图标

入抽壳【厚度】=1︱单击

︱选择去除面:瓶嘴端面,输 按钮,结果如图所示。

四、扫描
?

功能 :扫掠曲面是将曲线轮廓以规定的方式沿空间特定的轨迹移动
而形成的曲面轮廓。其中,移动曲线轮廓称为截面线串(Section String);空间特定的轨迹称为引导线串(Guide String)。

?

概念:了解截面线串和引导线串的定义是正确使用扫描功能的基础。
(1)截面线串 截面线串由单个或多个对象组成。每个对象可以是曲线、实体边缘 或实体面,截面线串不必光顺,而且每组截面线串内的对象的数量可以 不同。截面线串的数量可以是1~150之间的任意数值。 (2)引导线串 引导线串在扫描过程中控制着扫描体的方向和比例。在创建扫描体 时必须至少提供1条引导线串,但引导线串最多只能有3根。提供一条引 导线串不能完全控制截面大小和方向变化的趋势,需要进一步指定截面 变化的方法;提供两条引导线串时,可以确定截面线串沿引导线串扫描 的方向趋势,但是尺寸还需要设置截面比例变化;提供三条引导线串时, 完全确定了截面线串被扫描时的方位和尺寸变化,无需另外指定方向和 比例就可以直接生成曲面。

?

调用命令:单击【曲面】工具条中的【扫
掠】按钮 。

?

对话框中常用选项的功能及含义:

◆ 插补方式

◇ 线性:设定第一条截面线与第二条截面线的比 例变化为线性关系。 ◇ 三次:设定第一条截面线与第二条截面线的比 例变化为三次方关系。
【扫描】对话框

◆ 对齐方式
◇ 参数 ◇ 弧长

◆ 方向控制
当截面线沿着单一引导线串移动时,截面线串的方向 控制对于生成所需正确的扫掠体是很重要的。

【方向控制】中的各个选项含义如下:
◇ 固定:若选择该选项,则不需要重新定义方向,截面线串将按照其所在的 平面的法 线方向生成曲面,并将沿着导引线保持这个方向。 ◇ 面的法向:若单击该按钮,则系统会要求选取一个曲面,以所选取的曲面 法向和沿着导引线的方向产生曲面。 ◇ 矢量方向:若选择该选项,则系统会显示【矢量构造】对话框,曲面方向 会以所定义的向量为方向,并沿着导引线的方向生成。若向量方向与导引 线方向相切,则系统将显示错误信息。 ◇ 另一条曲线:若选择该选项,定义平面上的曲线或实体边缘线作为平滑曲 面方位控制线。 ◇ 一个点:若选择该选项,则可以在【点构造器】对话框中定义一点,使截 面沿着导线的长度延伸到该点的方向。 线将与导引线保持平行。 ◇ 强制方向:若选择该选项,系统要求用户选取强制方向来固定截面方向, 使其截面线与导引线保持平行。

◆ 比例控制
当截面线串沿着单一引导线串移 动时,还需要定义曲面的比例变化,。 比例变化用于设置截面线在通过导引 线时,截面线尺寸的放大与缩小比例。 【比例控制】中各选项含义如下: ◇ 恒定:若选择该选项,可以在【比例因子】文本框中输入截面与产生曲 面的缩放比率,如下图所示。其缩放标准以所选取的截面为准,比如:将缩 放比率设为0.5,则所创建的曲面大小则为截面的一半。

【恒定】比例设置界面

◇ 倒圆功能:若选择该选项,则可定义所产 生曲面的起始缩放值与终止缩放值,起始缩 放值可以定义所产生片体的第一截面大小, 终止缩放值可以定义所产生片体的最后截面 大小,其缩放标准以所选取的截面为准。

【倒圆功能】比例设置界面

◇另一曲线:若选择该选项,则所产生的片体将以所指定 的另一条曲线为母线沿导引线创建。 ◇一个点:若选择该选项,则系统会以一个点来定义产生 曲面的缩 放比例。 ◇面积规律:该选项可用面积法则定义片体的比例变化方 式。 ◇周长规律:该选项与【面积规律】按钮大致相同,其不 同之处仅在于使用周长法则时,曲线Y轴定义的终点值为所创 建片体的周长,而面积法则定义的为面积大小。

★ 操作实例:茶杯
一、创建手柄
?

文件名:“chabei”︱单击
?

Step1:打开UG NX6.0工作界面︱单击【新建 】图标
按钮进入建模模块。

︱输入

Step2:单击【椭圆】图标
单击

,设置椭圆圆心(0,0,0)︱
按钮即可完成椭

按钮︱输入长半轴13、短半轴7︱单击 圆的绘制。

?

︱选择【直线】图标 ,取消 中的勾︱在【跟踪条】中的XC、YC、ZC文本框中输入第一点坐标 值(10,10,0),按Enter键,再输入第二点坐标值(10,-10,0),按 Enter键,得到直线1。同理,分别输入坐标值(-10,-10,0)和(-10, 10,0)得直线2 。

Step3:单击【基本曲线】图标

?

,勾选 中 ︱先选择直线1作为修剪对象,再选择椭圆作为 边界︱单击 按钮,即修剪掉直线1的一端,再选择另一端即可 修剪掉另一端。接着分别选择直线2的两端即可,结果如图所示。

Step4:修剪直线1和直线2。单击【修剪曲线】图标

?

,将【类型】改 为 ,【边界对象】改为 。选择椭圆作为分割对象, 再选择椭圆与其中一直线的一个交点作为边界对象。︱单击 按钮。 同理,重新选择椭圆作为分割对象,分别选择直线与其他三个交点作为 边界对象。

Step5:打断椭圆。单击【分割曲线】图标

?

Step6:删除打断后的椭圆弧,结果如图所示。
椭圆的分割点

椭圆的分割点

?

︱选择【倒圆角】图标 ︱ 选择【2曲线倒圆角】图标 ,输入圆角半径:5,依次选择图的4个 角落,得到截面线串1,结果如图所示。

Step7:单击【基本曲线】图标

R5

?

Step8:旋转坐标系。选择【实用工具】工具条中的【旋转WCS】
图标 单击 ︱选中 ,在【角度】文本框中输入90°︱ 按钮。即使XC轴向ZC轴转90°。

?

︱单击 按钮︱单击 按钮︱单击 按钮︱输入坐标值(0,0,0),单击 按钮,同理分别输入以下坐标值(15,5,0),(25,25,0), (15,45,0),(0,50,0)︱连续单击 按钮,直到生成如 图所示样条曲线1。

Step9:单击【样条曲线】图标

?

︱选择 ︱【运动】 方式改为 ,选择截面线串1来移动和旋转,捕捉坐标原点 (0,0,0),然后捕捉样条曲线1的中点,再选择XC-YC坐标面的转 动球,在角度文本框中输入90°,按Enter键︱勾选中 , 在【非关联副本数】文本框中输入1,如图7-53所示对话框所示︱单 击 按钮,得到截面线串2,如图所示。
︱选择 ︱【运动】 方式改为 ,选择截面线串1来移动,捕捉坐标原点(0,0, 0),然后捕捉样条曲线1的终点,勾选中 ,在【非关联副 本数】文本框中输入1, ︱单击 按钮,得到截面线串3,如 图所示。

Step9:单击

?

Step10:单击

?

Step11:绘制样条曲线2。单击【样条曲线】图标

︱单击 按钮︱单击 按钮︱单击 按钮︱分别捕捉截面线 串1、截面线串2和截面线串3中椭圆弧的中点,单击 按钮︱单 击 按钮︱单击 按钮︱勾选中 ︱选择中点1,在【角度】 文本框中输入0°,单击 按钮。同理,依次选择中点2、中点3, 分别赋予90°、180°︱单击 按钮︱单击 按钮。得到 如图所示样条曲线。

?

Step12:同理,绘制样条曲线3,如图所示。

?

Step13:单击【曲面】工具条中的【扫描】图标

︱依次选择截 面线串1、截面线串2、截面线串3︱单击中键完成截面线串的选取︱ 再依次选择样条曲线2和样条曲线3作为导线(注意:每选完一组线串 后单击中键确认,且要保持箭头方向一致)︱单击 按钮,得到 如图所示手柄。

二、创建杯身
?

值(-35,70,0)︱单击
?

Step14:移动坐标系。【格式】︱【WCS】︱
按钮。

︱输入坐标

Step15:旋转坐标系。【格式】︱【WCS】︱
︱单击 按钮。

︱选择

?

︱选择【圆】图标 ︱在【跟踪条】中的XC、YC、ZC文本框中输入圆心坐标值(0,0,0), 在文本框中输入直径=70︱按Enter键得到圆1。

Step16:绘制圆1。单击【基本曲线】图标 Step17:同理,绘制圆2和圆3。

?

圆2的圆心(0,0,40),直径=80; 圆3的圆心(0,0,80),直径=70。 结果如图所示。

?

︱依 次选择图中的3个圆(注意:每选完一个圆后单击中键,且要保持箭头方 向一致)︱单击 按钮,结果如左图所示。

Step18: 单击【曲面】工具条中的【通过曲线组】图标 Step19:单击【边倒圆】图标

?

【Radius】文本框中输入10︱单击

︱选择杯子底面边缘, 在 按钮,结果如图右所示。

通过曲线构面所得杯身实体

R10 杯子底面边缘倒圆后的效果图

?

Step20:单击【抽壳】图标
择杯身顶面作为去除面︱单击

︱在【厚度】文本框中输入2︱选 按钮,结果如图所示。

?

︱先选择杯子的手柄作为目标 体︱单击中键︱再选择杯身的内表面作为工具体,单击 按钮, 结果如图所示。(提示:选择杯身的内表面作为工具体时,必须先将 “选择“工具条中的”体的面“选项改为“单个面”。)

Step21:单击【修剪体】图标

?

Step22:还原坐标系。

单击【实用工具】工具条中的 【绝对WCS】图标 即可还原坐标系。

抽壳后的效果图

修剪手柄后的效果图

五、通过曲线网格构面
?

功能 :通过曲线网格构面就是沿着两个不同方向的两组指定曲线
串生成片体或实体。这种创建曲面的方法定义了两个方向的控制曲线, 可以很好的控制曲面的形状,因此它也是最常用的创建曲面的方法之 一。

?

调用命令:
单击【曲面】工具条中的【通过曲线网格】按钮 。

?

操作步骤:通过曲线网格构面需要指定两类曲线,即主曲线串

(Primary String)和交叉曲线串(Cross String),它的操作步 骤与前面所述的【扫描曲面】方式相类似。但需要指定的曲线数量更 多,主曲线串和交叉曲线串各自的数量都必须是2~150中的任意数值。
?

注意:在指定线串时,必须注意选择的顺序,以避免引起不必要的
曲线交叉而导致的错误

?

对话框中的常用选项的功能及含义:
◆【强调】下拉列表框:用于决定主线串和
交线串哪一组控制线串对曲线网格体的形状最有 影响,或者指定两组有同样的影响效果。(注意: 此选项只有在主线串对和交叉线串对不相交时才 有意义) ◇ 两者皆是:系统在生成曲面的时候,主线串 和交叉线串有同样的影响效果。

◇ 主曲线:系统在生成曲面的时候,更强调主 线串。 ◇ 交叉:系统在生成曲面的时候,交叉线串更 有影响。

◆【构造选项】下拉列表框:用于设置生成的曲面符合各条
该选项具有最高的精度,比其它方法建立的曲面有更多的补片数,但占据最多的 存储空间。 ◇ 【样条点】选项:选择该选项,通过为输入曲线的定义点和这些点处的 斜率值来构造曲面。对于此选项,要求每条线串都使用单根B样条曲线,并且有 相同数目的定义点,该方法可以减少补片数。 ◇ 【简单】选项:运用该选项生成的曲面或者实体具有最好的光滑度,生成 的补片数也是最少的,因此占用最少的存储空间。

曲线的程度,此下拉列表框中有3个选项。 ◇ 【正常】选项:选择该选项,系统将使用标准方法创建实体或者曲面,

◆【重新构建】选项组:该选项组主要用来在生成曲面时,确定是
否需要制定曲面的次数。此功能包括【主要】和【交叉】两个选项组,每个选项 组包含无、手动、自动3个选项,其含义如下。 ◇ 【无】选项:在曲面生成时不对曲面进行指定次数。 ◇ 【手动】选项:在曲面生成时对曲面进行指定次数。如果是主曲线,则指 定主曲线方向的次数,如果是横向,则指定横向线串方向的次数。 ◇ 【自动】选项:在曲面生成时对曲面进行自动计算指定最佳次数。如果是 主曲线,则指定主曲线方向的次数,如果是横向,则指定横向线串方向的次数。

★ 通过曲线网格创建曲面范例
?

step1:打开UG NX6.0工作界面︱单击【新建 】图
标 ︱输入文件名:“Curve Mesh”︱单击 按钮进入建模模块。

?

step2: 单击【通过曲线网格构面】图标

,选 择主曲线串,(注意:每选取完一条都需要单击中键) 全部完成后再单击中键完成主线串的选取。

交叉曲 主曲线串 线串 已知曲线

?

step3:再选取3条交叉曲线串,每选取完一条单击
中键。

构 面

?
?

step4:设置对话框中的选项。均采用默认设置。 step5:单击 按钮完成【通过曲线网格构面】
的创建。
通过曲线网络所创建的曲面

★ 操作实例:排球
?

step1:打开UG NX6.0工作界面︱单击【新建 】图标
名:“paiqiu”︱单击 按钮进入建模模块。

︱输入文件

?

step2:绘制圆。单击【基本曲线】图标

︱选择【圆】图标 ︱ 在【跟踪条】中的XC、YC、ZC文本框中输入圆心坐标值(0,0,0), 在 文本框中输入直径200︱按Enter键得到如图所示圆。

?

step3:分割圆。单击【分割曲线】图标,将【类型】改为,【分段长
度】改为,【段数】:4,如图所示对话框。选择圆作为分割对象︱单 击 按钮,即将圆等分成4份。

?

step4:单击︱选择

︱【运动】方式 为 ,选择左半个圆进行旋转,选择ZC-XC坐标面的转动球, 在角度文本框中输入45°,按Enter键︱勾选中 ,在【非 关联副本数】文本框中输入1,如图所示对话框︱单击 按钮, 得到线串1。同理,选择线串1进行旋转15°得到线串2。

?

step5:同step4 ,选择右半个圆旋转-45°得到线串3,再选择线
串3旋转-15°得到线串4。

? ?

step6:同step4 ,选择前半个圆在YC-ZC面上旋转-45°得到线串5。 step7:同step4 ,选择后半个圆在YC-ZC面上旋转45°得到线串6。

?

step8:单击【曲线网格构面】图标

︱依次选择线串1和线串2作为 主线串︱单击中键完成主线串的选择︱再依次选择线串5和线串6作为交 叉线串(注意:每选择完一条线串后单击中键确认,并注意箭头方向要 一致),对话框选项均采用默认设置︱单击 按钮,构建如图所 示曲面1。

?

step9:选择线串3和线串4作为主线串,选择线串5和线串6作为交线串
构建面2。

通过曲线网格构建面 1

通过曲线网格构建面 2

?

step10:同理,选择线串2和线串4作为主线串,选择线串5和线串6作 为交线串构建面3,但此时需控制面3分别与面1和面2相切。将【第一 主线串】和【最后主线串】都改为G1(相切),如图所示对话框。单 击【第一主线串】中的选择相切面图标 ,然后选择面1;再单击 【最后主线串】中的选择相切面图标 ,然后选择面2︱单击 按钮,构建曲面3。

【曲线网格构面】对话框参数设置

通过曲线网格构建面 3

? ?

step11: Ctrl+B隐藏︱选择所有曲线和基准隐藏︱单击 按钮。 step12:将面1、面2和面3加厚2mm。单击【片体加厚】图标 。
选择面1、面2和面3,在【偏置1】中输入2,【偏置2】中输入0,结 果如图所示。

面1、面2和面3加厚后的效果图

?

?

step13:绘制直线。单击【基本曲线】图标 ︱选择【直线】图标 ︱在【跟踪条】中的XC、YC、ZC文本框中输入第一点坐标值(0, 0,0),按Enter键,再直接捕捉实体内表面的一个端点,如左图所示。 step14:单击︱选择 ︱选择整个实体进行旋转, 【运动】方式改为 ,指定矢量:选择直线作为旋转轴,在 【角度】文本框中输入120°︱勾选中 ,在【非关联副本数】 文本框中输入2︱单击 按钮,结果如图所示。
所绘制直线

旋转复制后的效果图

?

step15: Ctrl+T变换︱选择实体1︱单击

按钮︱单击 ︱镜像面选择 ,如图7-76所示对话框。︱单击 按钮︱单 击 按钮︱按Esc键退出对话框。同理,选择实体2、实体3分别关 于 、 镜像,结果如图所示。

镜像后的效果图

六、N边曲面构面
?

功能 :N边曲面可以通过使用一组不限数量的曲线或边创建一个曲面,
所选用的曲线或边必须要组成一个简单、封闭的环。N边曲面可指定所 构曲面与外部边界曲面的连续性,还可通过形状控制选项来调整N边曲 面的形状。

?

调用命令:单击【曲面】工具条中的【N边曲面】按钮



?

对话框中的常用选项:
◆【类型】选项组: ◇【已修剪的单片体】:生成一个覆盖整 个轮廓的单一片体。要生成此类曲面,必须先 选择一个封闭轮廓,然后使用边界面和UV方向 步骤来定义外部相切面和流动方向,还可指定 曲面是否已修剪。 ◇【多个三角片体】:在组成轮廓的每一 条边线与公共的中心点之间形成独立的三角形 区域面,整个多边曲面都是由这样的多个三角 面组成,三角面的数量由边数决定。 ◆【外部环】:选择产生多边曲面的边界轮廓。 ◆【约束面】:选择多边曲面需要相切或曲率 连续的外部边界面。

◆【UV方位】下拉框

◇【脊线】:选择一个脊线来定义多边曲面的V方向, 仅当曲面类型为已修剪的单片体时适用。 ◇【矢量】:通过一个矢量来定义多边曲面的V方向, 仅当曲面类型为已修剪剪的单片体时适用。 ◇【面积】:通过指定长方形两个对角点来定义多边 曲面的UV方向,仅当曲面类型为【已修剪的单片体】 时适用。

◆ N边曲面的【形状控制】

曲面类型选择三角形补片时,系统可以对曲面的 中心进行控制,通过拖动滑竿来调节所构曲面的形状。 如图所示。 ◇【中心控制方式】:有两种,即位置和倾斜。位置方 式可以通过拖动X、Y或Z滑尺来移动曲面中心点的位置; 倾斜方式可以通过拖动X或Y滑尺来倾斜曲面中心所在 的X、Y平面,而中心点的位置不变。 ◇【中心平缓】:可通过滑尺调整曲面中心的平坦度。

◆【流路方向】选项组:有4个可选项,即未指定、垂直、IsoU/V线和相
邻边。 ◇【未指定】选项:所得曲面UV参数和中心点等距。 ◇【垂直】选项:所得曲面V方向的等参数线开始于外部的边并垂直于该 边的方向。 ◇【IsoU/V线】选项:所得曲面V方向的等参数线开始于外面的边并沿着 外部表面的UV方向。 ◇【相邻边】选项:所得曲面V方向的等参数线将沿着约束面的侧边。

◆【约束面】有三种:G0、G1和G2。
◇【 G0 】:忽略外部边界面的限制。 ◇【 G1 】:产生的N边曲面与边界曲面相切。 ◇【 G2】:仅适用于多个三角面片体。

★ N边曲面操作范例
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已知如图所示的曲面,在其中心曲面上创建N边曲面。

Step1:单击【N边曲面】图标 ,在对话框 中选择 。 Step2:选择已知图中的六条闭合边线作为边界 曲线。 Step3:单击下拉按钮,再单击 下拉按钮,打 开如图所示对话框。拖动滑尺观察形状的变化 情况。 Step4:单击 按钮完成图形的创建。

生成的N边曲面图

七、曲面编辑
1、扩大曲面
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功能 :扩大曲面主要是用来调整曲面的大小,生成
一个新的扩大特征,该特征和原始的片体相关联。用户 可以根据百分率改变扩大特征的各个边缘曲线。

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调用命令:单击【编辑曲面】工具条中的【扩大曲
面】按钮 。

?

对话框中各选项的含义:
◆【调整大小参数】选项组:在该选项组,用户可以根 据自己的需要调节曲面U/V方向的百分率来控制曲面的 大小,可扩大曲面也可缩小曲面。 ◇【全部】复选框:该选项则用于是否把所有的U/V起点/终点滑块作为一个整体来控制。

【扩大曲面】对话框

◆ 【重置调整大小参数】按钮

:单击该按钮后,系统将自动恢复设置。

◆ 【模式】选项组:此选项组中包括【线性】和【自然】两个单选按钮, 主要用来设置曲面的调整类型。 ◇【线性】单选按钮:曲面的边沿以线性的方式扩大或缩小。如下图 所示。 ◇【自然】单选按钮:曲面的边沿根据原曲面的形状自然扩大或缩小。 如下图所示。

自然扩大 原曲面 线性扩大 ◆ 【编辑副本】复选框:选中该复选框,在原曲面不被删除的情况下生成一个 编辑后的曲面。

2、修剪片体
?
? ?

功能:在曲面设计中,构造的曲面长度往往大于实际模型的曲
面长度,利用【修剪片体】可把曲面修剪成所需要的曲面形状。

调用命令:单击【曲面】工具条中的【修剪片体】按钮 操作步骤为:
Step1:选择目标片体。 Step2:选择裁剪边界对象。 Step3:指定投影向量。 Step4:指定要保留或舍弃的区域。 Step5:单击 按钮完成片体的修剪。



?

对话框中各选项的含义:
◆【投影方向】下拉列表框:通过投影方向来确定修剪边界。该下拉列 表框包含3种投影方式,即“垂直于面”、“垂直于曲线平面”、“沿矢 量”,如下图所示。

◆【区域将被】选项组:用于定义所选择的区域是保留还是舍弃。 ◇【保留】:所选择的区域将被保留。 ◇ 【舍弃】:所选择的区域将被切除。

3、偏置曲面
?

功能 :此选项用于从一个或者更多已有的面生成曲
面。系统利用沿选定的面得法向偏置点的方法来生成正 确的偏置曲面,指定的距离成为偏置距离,已有面称为 基面,可以选择任何类型的面作为基面。如果要选择多 个面进行偏置操作,则产生多个偏置体。

? ?

调用命令:单击【曲面】工具条中的【偏置曲面】
按钮 。

操作步骤:
Step1:单击【偏置曲面】按钮 。 Step2:选择要偏置的曲面。 Step3:在【偏置1】中设置偏置值。(注意:正值表
示沿箭头方向偏置,负值表示沿箭头的反方向偏置)

Step4:单击

按钮即可生成偏置曲面。

4、桥接曲面
?

功能 :使用桥接曲面功能可以通过位于两组曲面上的两组曲线形成桥
接片体,所构造的片体与两边界曲线可以指定相切连续性或者曲率连续 性,其中 按钮可以用来控制桥接片体的形状。

? ?

调用命令:单击【曲面】工具条中的【桥接曲面】按钮 操作方法:
Step1:单击【桥接曲面】按钮 Step2:选择两个主面。 Step3:选择一个或两个侧面。 Step4:选择第一侧面线串。 Step5:选择第二侧面线串。




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注意:①其中后面三步是可选项,可以只选择两个主面进行桥接。 ②在选取主面时要注意选择光标的位置,否则桥接曲面会扭曲。

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对话框中各选项的含义: ◆【选择步骤】选项组:该选项组包括【主面】、【侧面】、【第一侧 面线串】和【第二侧面线串】4个按钮。通过这些按钮可以控制桥接曲面 的外形。 ◇【主面】按钮:此按钮用于选择两个需要连接的曲面。选择后,系 统将显示表示向量方向的箭头,在曲面不同的位置选择曲面,所显示的 箭头方向也将不同,这些箭头表示片体产生的方向。 ◇【侧面】按钮:此按钮用于选择一个或者两个侧面,作为产生片体 时的引导侧面。 ◇【第一侧面线串】按钮:此按钮用于选择曲线或者边缘,与上一个 按钮配合,作为片体产生的导引线。 ◇【第二侧面线串】按钮:此按钮用于选择另一个曲线或者边缘,与 上一个按钮配合,作为产生片体的导引线。 ◆【连续类型】选项组: ◇【相切】:用于指定主面和桥接面之间产生相切连接。 ◇【曲率】:用于指定主面和桥接面之间产生曲率连接。

◆【拖动】按钮:如果只选择了主面,而没有选择侧面或者线
串来控制桥接曲面,则可以使用 按钮来动态的编辑它的形状。 在单击 按钮后,打开如图所示对话框,用户只需按着鼠标左 键不放即可进行拖拉桥接曲面。

?

提示:若要编辑生成的桥接曲面,直接在桥接曲面上双击鼠标左键,打
开【桥接曲面】对话框进行编辑。

★ 桥接曲面操作范例
?

已知如图所示两个曲面,要创建这两个曲面的桥接曲面。

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step1:单击【桥接曲面】图标 ,将【桥接曲面】对话框中的【连续 类型】设置为【相切】。 step2:分别选取两个曲面作为主面。注意选择光标的位置,两个主面的 箭头方向一致。 step3:选好主面后,单击 按钮,然后单击 按钮进行调节桥 接面的形状,调节成合适的曲面后,单击 按钮即可生成桥接曲面。 提示:若不需要调节桥接面的形状,选好主面后,则可直接单击 按钮生成桥接曲面。

两个主面的 箭头方向一致

【相切】连续

试一试:将 【相切】连 续改为【曲 率】连续

试一试:如 果选择两个 主面时的箭 头方向相反

【曲率】连续

★ 综合实例:吹风机
step1:打开UG NX6.0工作界面︱单击【新建 】图标
件名:“chuifeiji”︱单击 按钮进入建模模块。 ︱选择【圆】图标 ︱在【跟踪 ︱输入文

step2:单击【基本曲线】图标

条】中的XC、YC、ZC文本框中输入圆心坐标值(0,0,0), 直径: 60,按Enter键。︱再选择【直线】图标 ︱在【跟踪条】中的XC、YC、 ZC文本框中输入起点坐标值(-100,15,0)︱按Enter键︱终点坐标值(100,-15,0)︱按Enter键,绘制出直线1︱继续捕捉圆,等待绘图区上方 的提示行出现“相切”字样时单击左键,则绘制出切线2︱单击 按钮 ︱ 同理,捕捉直线的起点和圆绘制出切线3,如图所示。

修剪曲线。单击【修剪曲线】图标 ︱选择¢60的圆作 为修剪对象︱再分别选择切线1、切线2作为边界对象,对话框选项按系统 默认值︱单击 按钮,结果如图所示。

step3:

step4:旋转坐标系。单击【实用工具】工具条中的【旋转WCS】
图标 ︱勾选中 ︱【角度】:90︱单击 按钮。
︱选择【圆】图标 ︱捕捉直线 1的中点作为圆心,再捕捉直线1的一个端点作为圆上的一点。

step5:单击【基本曲线】图标

工具条中的【绝对WCS】图标

step6:还原世界坐标系。单击【实用工具】
即可。

︱选择 ︱选择切线2、切线3和圆弧进行旋转,【运动】方式 改为 ,选择YC-ZC面的转动球,在【角 度】文本框中输入90°,按Enter键︱勾中 , 在【非关联副本数】文本框中输入1︱单击 按 钮,结果如图所示。

step7:单击

step8:分割圆弧。单击【分割曲线】图标



将【类型】改为 ,【分段长度】改为 ,【段数】:2。选择图所示的一圆弧作为分割对象 ︱单击 按钮,即将圆弧等分成2份。同理,将 图所示的另一圆弧分割成2份。

step9:删除曲线,结果如左图所示。
︱选择圆作为截面线串︱单击中键确 认︱再单击中键结束截面线串的选择︱开始选择导引线,依次选择三组 导引线串(注意:每选完一组导引线串单击中键确认)︱单击 按 钮,构出如右图所示实体。

step10:单击【扫描】图标

扫描

删除曲线后的效果图

通过扫描后所得实体

︱在绘图区选择 XC-ZC基准平面作为草绘面︱绘制矩形︱单击 图标 退出草图。

step11:单击【草图】图标

︱选 择矩形︱拉伸方向为系统默认方向(-YC)︱输入【开 始距离】:0、【终止距离】:80︱【拔模】改为“从 起始限制”,【角度】:1︱【布尔运算】改为 ︱单击 按钮完成矩形的拉伸,结果如图所示。

step12:拉伸矩形。单击【拉伸】图标

拉伸

step13:倒圆角。单击【边倒圆】图标
圆,输入【Radius1】:3︱单击 按钮。

,选择如左图所示三条边倒

step14: 单击【抽壳】图标
面︱【厚度】:0.5︱单击

︱选择去除面:手柄前端面和机身前端 按钮,如右图所示。

倒圆角后的效果图

抽壳后的效果图

︱选择整个实体作为目 标体来修剪︱单击中键︱在绘图区选择XC-YC基准平面作为工具体,单击 【反向】图标 修剪掉吹风机下半部分,结果如图所示。
︱在绘图区选择XC-YC基准平面作 为草绘面︱绘制椭圆,椭圆中心坐标(0,0,0)、【大半径】:15、【小 半径】:20︱单击 图标退出草图。

step15:修剪实体。单击【修剪体】图标
step16: 单击【草图】图标

修剪实体后的效果图

草绘椭圆

step17:单击【抽取】图标
按钮,所抽取的面如左图所示。

︱选取机身外表面抽取︱单击

︱勾选中 ︱在即将要保留 的椭圆区域内选择要修剪的片体︱单击中键︱选择椭圆︱将【投影方向】 改为 ,在【矢量】下拉框中选择 ︱单击 按钮, 结果如图所示。

step18:单击【修剪片体】图标

所提取的机身外表面

修剪后的效果图

︱选择椭圆片体︱ 输入【偏置1】:-0.5、【偏置2】:0(表示向下加厚0.5mm)︱单击 按钮,结果如图所示。

step19:将椭圆片体加厚。单击【加厚】图标

step20:求差。单击【求差】图标
圆实体作为工具体︱勾选中 完整机身实体隐藏︱单击

︱选择机身作为目标体︱选择椭 ︱单击 按钮。

step21: Ctrl+B隐藏︱选择所有的曲线、片体和上一步操作保留的
按钮。

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图7-113 椭圆片体加厚的效果图 加厚 求差后的效果图

面︱绘制如左图所示3个椭圆。 椭圆1:中心坐标(0,0,0)、【大半径】:12、【小半径】:2; 椭圆2:中心坐标(0,8,0)、【大半径】:10、【小半径】:2; 椭圆3:中心坐标(0,-8,0)、【大半径】:10、【小半径】:2︱单击图 标 退出草图。 伸】图标 ︱选择3个椭圆︱拉伸方向 为系统默认的+ZC方向︱输入【开始距 离】:0、【终止距离】:50︱【布尔 运算】改为 ,︱单击 按钮,结果右图所示。

step22:单击【草图】图标

︱在绘图区选择XC-YC基准平面作为草绘

step23:拉伸3个椭圆。单击【拉

草绘3个椭圆

拉伸3个椭圆 后的效果图

︱在绘图区选择YC-ZC基准平面作为草 绘面︱绘制矩形,并倒R1的圆角︱单击 图标退出草图。 ︱选择矩形︱拉伸方向改为 ︱输入【开始距离】:0、【终止距离】:50︱【布尔运算】改为,︱ 单击 按钮,结果如图所示。

step24:单击【草图】图标

step25:拉伸矩形。单击【拉伸】图标

草绘矩形

拉伸矩形后的效果图