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UG復(fù)雜曲線與曲面,曲線的建立與編輯曲線的操作自由曲面的創(chuàng)建曲面的編輯,主要內(nèi)容,復(fù)雜曲線是指非基本曲線，即除直線、圓和圓弧以外的曲線。復(fù)雜曲線常用于作為創(chuàng)建曲面時(shí)的定義曲線。,一.曲線的建立,系統(tǒng)創(chuàng)建樣條曲線有四種方式：,創(chuàng)建樣條曲線,（1）ByPoly過極點(diǎn)法曲線只通過兩個(gè)端點(diǎn)，不通過中間定義點(diǎn)，定義點(diǎn)作為樣條的控制點(diǎn)。過極點(diǎn)法有助于控制樣條曲線的整體形狀。,樣條的階次是定義樣條曲線多項(xiàng)式公式的次數(shù)。UG最高可以使用24次樣條。建議盡可能采用3次樣條。,樣條的階次Degree,SingleSegment單段樣條的階次由定義點(diǎn)的數(shù)量控制，階次=點(diǎn)數(shù)-1，因此單段樣條最多只能使用25個(gè)點(diǎn)。單段樣條不能封閉。MultipleSegment多段樣條定義點(diǎn)的數(shù)量沒有限制（小于等于24），樣條定義點(diǎn)的數(shù)量至少比階次多一點(diǎn)。建議采用3次樣條。,單段樣條和多段樣條,樣條曲線精確地通過每個(gè)定義點(diǎn)。,（2）Throughpoints通過點(diǎn)法,Throughpoints對(duì)話框與ByPoly相類似，當(dāng)點(diǎn)設(shè)定好以后，對(duì)話框中的兩個(gè)功能按鈕AssignSlopes和AssignCurvatures被激活。AssignSlopes用于指定生成曲線的斜率。斜率的設(shè)定方式有六種。AssignCurvatures用于指定生成曲線的曲率。曲率的設(shè)定方式有兩種。,所有在樣條上的點(diǎn)和定義點(diǎn)之間的距離平方之和最小，只精確通過曲線端點(diǎn)，其它點(diǎn)則在給定的誤差范圍內(nèi)盡量逼近。,（3）Fit擬合曲線,ByTolerance根據(jù)樣條曲線與數(shù)據(jù)點(diǎn)的最大許可偏差生成樣條曲線。BySegments根據(jù)樣條曲線的節(jié)段數(shù)生成樣條曲線。ByTemplate將已有的樣條曲線作為模板，生成與該模板曲線節(jié)數(shù)與節(jié)點(diǎn)順序相同的樣條曲線。,FitMethod擬合方式有三種：,AssignEndSlopes用于修改樣條曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)的斜率。ChangeWeights用于設(shè)定各個(gè)控制點(diǎn)對(duì)樣條曲線影響的權(quán)重比值。權(quán)重比值越大，生成的曲線越靠近所選點(diǎn)。若為0，在擬合樣條時(shí)會(huì)忽略所選擇的點(diǎn)。這對(duì)于忽略壞的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常有用。,Fit對(duì)話框中的兩個(gè)按鈕：,依次與一組平面相垂直的樣條，從指定點(diǎn)出發(fā)，依次與指定的各平面相垂直，建立一空間樣條曲線。在平行平面之間建立直線段，在非平行平面之間建立圓弧段。,（4）PerpendiculartoPlans垂直于平面法,在曲線的操作中主要對(duì)已經(jīng)創(chuàng)建好的曲線進(jìn)行偏置、橋接、簡化、向表面投影、纏繞與展開曲線等，還介紹當(dāng)曲面被平面截切時(shí)截交線的求法。,二.曲線的操作,功能：生成與原曲線成一定偏置關(guān)系的曲線。只要選中欲偏置的曲線，指定偏置距離及方向，設(shè)定偏置曲線的裁剪方式，OK即可完成曲線的偏置。,1.OffsetCurve曲線偏置,功能：將首尾相接的多段曲線或?qū)嶓w邊緣連接起來，建立一個(gè)單段的B樣條。注意：欲進(jìn)行Join操作的各個(gè)曲線必須首尾相接。,2.多段曲線的合并,功能：以橋接方式連接兩條不同位置的曲線。ContinuityMethod連接方式有Tangent切線連續(xù)、Curvature曲率連續(xù)兩種。Start/EndLocation用來設(shè)定連接曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置。有兩種方式。一是選中一條被連接曲線，通過文本框中輸入?yún)?shù)或拖動(dòng)下方的滑塊，來設(shè)定點(diǎn)在該曲線位置的百分比。另一種方式是點(diǎn)擊SpecifyLocation按鈕，利用點(diǎn)構(gòu)造器直接選定連接點(diǎn)位置。,3.BridgeCurve曲線橋接,ShapeControl用于控制過渡曲線的形狀，有三種方式：EndPoint通過控制過渡曲線兩端點(diǎn)處切線的幅度值來控制過渡曲線的形狀?？赏ㄟ^對(duì)話框下方的FirstCurve、SecondCurve域或各自下面的滑尺控制。其值在0-3之間變化。PeakPoint通過改變過度曲線極值處的深度Depth和非對(duì)稱程度Skew來控制過渡曲線的形狀?？赏ㄟ^下方的值域或滑尺控制。Depth和Skew的值在0-100之間變化。,Depth=0,Depth=50,Depth=100,Skew=0,Skew=50,Skew=100,功能：用一系列直線或圓弧等簡單曲線來擬合樣條曲線。先在對(duì)話框中選擇是保留、刪除或隱藏原曲線，再選擇欲簡化的曲線，OK即可完成曲線的簡化。,4.SimplifyCurve曲線簡化,功能：將曲線或點(diǎn)投影到曲面或平面上。先選擇要投影的曲線，再選擇投影面。CopyMethod投影曲線的復(fù)制方式有3種：1）關(guān)聯(lián)方式原曲線不變，生成曲線與原曲線具有相關(guān)性；2）復(fù)制方式原曲線不變，但生成曲線與原曲線無相關(guān)性；3）移動(dòng)方式為刪除原曲線。方向方法有6種方式確定投影方向。,5.ProjectCurve投影曲線,DirectionMethod投影方向有6種方式控制曲線投影到指定表面上的方法。AlongFaceNormals沿面法線投影。TowardaPoint向點(diǎn)投影。TowardaLine向直線投影。AlongVector沿矢量投影。AngletoVector沿矢量成角度投影。EqualArclength等弧長投影。,功能：用截平面去截實(shí)體、平面或曲線，生成相應(yīng)的曲線、直線或點(diǎn)。SectionMethod截面方式有四種,6.SectionCurve剖面曲線,選擇平面,平行平面,等角度平面,與曲線垂直的平面,7.IntersectCurve相交曲線,功能：建立兩相交表面的相貫線。,絕大多數(shù)實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都離不開自由形狀特征。UG曲面造型的構(gòu)造方法繁多，功能強(qiáng)大，它即能生成曲面，也能生成實(shí)體。,四.曲面的創(chuàng)建,ThroughPoint通過點(diǎn)、FromPoles過極點(diǎn)、FromPointCloud從點(diǎn)云，均為由點(diǎn)生成的自由形狀特征。這些特征具有一個(gè)共同的特點(diǎn)是非參數(shù)化，即生成的特征和原始構(gòu)造點(diǎn)不關(guān)聯(lián)。當(dāng)構(gòu)造點(diǎn)編輯后，特征不會(huì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性更新變化。因此盡可能不用這些方法生成自由形狀特征。,1.由點(diǎn)生成的自由形狀特征,當(dāng)每一排的點(diǎn)緊密排列時(shí)，用ChainFromAll（全部成鏈）方式選點(diǎn)。,ThroughPoint通過點(diǎn),當(dāng)每一排的點(diǎn)非緊密排列時(shí)，用PointConstructor（點(diǎn)構(gòu)造器）方式選點(diǎn)。選點(diǎn)時(shí)還要注意各排對(duì)應(yīng)點(diǎn)選擇順序要相同。,ThroughPoint通過點(diǎn),直紋面特征（Ruled）為通過兩條截面線串（SectionString）而生成的片體或?qū)嶓w，每條截面線串可以由多條連續(xù)的曲線、體邊界或多個(gè)體表面組成。,2.Ruled直紋面特征,1.在圖形窗口選擇曲線、體邊界或體表面作為第一組截面線串，然后單擊鼠標(biāo)中鍵出現(xiàn)方向箭頭，再選擇第二組截面線串。兩組截面線選擇后出現(xiàn)的方向箭頭的方向應(yīng)大致相同，否則會(huì)造成曲面的扭曲。2.指定公差和對(duì)齊方式，完成直紋面的創(chuàng)建。在創(chuàng)建直紋面時(shí)一般公差無需改變，而對(duì)齊方式應(yīng)根據(jù)截面線類型有六種選擇。在此常用的是參數(shù)對(duì)齊方式和弧長對(duì)齊方式。,操作步驟：,,參數(shù)對(duì)齊（Parameter）：在構(gòu)造特征時(shí)，兩組截面線和等參數(shù)曲線建立連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)在截面線上的間隔方式是根據(jù)相等的參數(shù)建立。在截面線上若包含直線和曲線，則直線根據(jù)等弧長方式建立的間隔點(diǎn)；曲線根據(jù)等角度方式建立的間隔點(diǎn)?；￠L對(duì)齊（Arclength）：在構(gòu)造特征時(shí)，這些連接點(diǎn)在截面線上的間隔方式是根據(jù)等弧長方式建立的。,通過曲線（ThroughCurve）方法是利用一系列截面線串作為輪廓曲線，建立片體或?qū)嶓w。所生成的特征與截面線串相關(guān)聯(lián)。當(dāng)截面線串編輯修改后，特征會(huì)自動(dòng)更新。,3.ThroughCurve通過曲線,必要時(shí)指定U、V方向的階次與補(bǔ)片類型、對(duì)齊方式、封閉性、約束條件，單擊OK即可完成曲面的建立。（舉例）,過曲線網(wǎng)格（ThroughCurveMesh）方法使用一系列在兩個(gè)方向的截面線串建立片體或?qū)嶓w。構(gòu)造曲面時(shí)將一組同方向的截面線串定義為主曲線（PrimaryStrings），主曲線中若有點(diǎn)，一般放在最后。而另一組大致垂直于主曲線的截面線串則成為交叉線（CrossStrings）。,ThroughCurveMesh過曲線網(wǎng)格,掃描（Swept）特征使用輪廓曲線沿空間路徑掃描而成。掃描路徑稱為導(dǎo)向線串（GuideStrings）；而輪廓曲線稱為截面線串（SectionStrings）。,4.Swept掃描,,,,,,,三種掃描形式的對(duì)比,橋接片體（Bridge）是在兩個(gè)曲面之間建立過渡曲面，過渡曲面與兩個(gè)曲面之間的連接可以采用相切連續(xù)或曲率連續(xù)兩種方法，所構(gòu)造的曲面為B-樣條曲面。為了進(jìn)一步精確控制橋接片體的形狀，可以選擇另外兩組曲面或曲線作為片體的側(cè)面邊界條件。,5.Bridge橋接片體,,,,例：建立圖示中間部分的橋接片體。,先選擇兩個(gè)主曲面，注意箭頭方向要一致如圖。若不一致，重新選擇。然后選擇兩組側(cè)面。單擊Apply完成橋接片體的創(chuàng)建。,橋接片體使用方便，曲面連接過渡光滑連續(xù)，邊界約束條件靈活自由，形狀編輯易于控制，是曲面過渡連接的常用方法。,N-SidedFeatures在由曲線或?qū)嶓w邊所圍成的封閉區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建光滑片體。N-SidedFeatures特別適合于縫合在多個(gè)面之間形成的縫隙。,6.N-SidedFeatures,延伸片體主要用于延伸曲面片體的邊。延伸方法有4種：,7.Extension延伸片體,相切延伸,法向延伸,角度延伸,圓弧延伸,,,進(jìn)入Extension對(duì)話框，選擇一種延伸方式。選取欲延伸的曲面或表面。選取曲面或表面上的邊（角部）或曲線。指定延伸長度或角度。單擊OK即可。,延伸片體操作步驟,擴(kuò)大片體是曲面編輯類，用于放大或縮小沒有修剪過的片體或表面。擴(kuò)展曲面類型：線性：線性類型，曲面上延伸部分是沿直線延伸而成的直紋面。Linear類型只能擴(kuò)大曲面，不能縮小曲面。自然：自然類型，曲面上延伸部分是按照曲面本身的函數(shù)規(guī)律延伸而成。自然類型可以形成擴(kuò)大的曲面，也可以形成縮小的曲面。,8.Enlarge擴(kuò)大片體,先選擇曲面再根據(jù)提示拖動(dòng)滑塊放大或縮小曲面,偏置曲面可以將一些已有的曲面（基礎(chǔ)曲面）沿法線方向等距或變距偏移，生成新的曲面特征。,9.OffsetSurface偏置曲面,進(jìn)入OffsetSurface對(duì)話框。選取基礎(chǔ)曲面。若做等距偏移，輸入偏移距離。指定偏移方向。單擊OK，生成偏移曲面。,OffsetSurface操作步驟,上機(jī)作業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)曲面形體,