UG4.0教程第十章 自由曲面建模
高级曲面建模实例教程
CAX|CAD|CAE|CAM|CAPP|PDM|PLM| 网址大全:https://www.360docs.net/doc/1c9131220.html, Pro/E高级曲面建模 摘要：本文通过对两个具体实例操作的讲解，阐明Pro/E高级曲面建模的基本思路。 关键词：Pro/E曲面ISDX 一、前言 因本人水平有限，理论上没有什么大的建树，现就一些实际的曲面构建题目写出我自己的解法，与大家一起探讨，希望对大家有所帮助，共同进步！ 版权声明：题目来自icax论坛，但解法均为本人原创，如有雷同纯属巧合。 二、知识准备 1主要涉及模块： Style（ISDX模块）、高级曲面设计模块 主要涉及概念： 活动平面、曲面相切（G1连续）、曲面曲率连续（G2连续）、Style中的自由曲线/平面曲线/cos曲线、自由曲线端点状态（相切、法向、曲率连续等） 2主要涉及命令： 高级曲面命令（边界曲面）、曲线命令及Style中的操作命令 三、实例操作
下面我们结合实际题目来讲述。 1. 1.题目一：带翅膀的飞梭，完成效果见图1： 图1飞梭最终效果图 原始架构线如图2所示：
图2飞梭原始架构线图 首先我们门分析一下，先看效果图应该是一个关于通过其中心三个基准面的对称图形，那么从原始架构线出发，我们只要做出八分之一就可以了。很容易想到应该在中心添加于原有曲线垂直面上边界曲线，根据实际情况，我先进入Style 中做辅助线，如图3所示： 图3Style辅助线操作图 图3中标示1处选择绘制曲线为平面曲线（此时绘制的曲线在活动平面上，活动平面为图中网格状显示平面），标示2设置曲线端点处垂直于平面，标示3处设置曲线端点曲率连续。设置方法为，左键点击要设置的端点，出现黄色操纵杆，鼠标放于黄色操纵杆上，按住右键1秒钟以上便会出现菜单，如图4左图所示。
UG8.0曲面建模实例介绍
曲面建模应用实例 本章将介绍曲面建模的思路和方法，并且通过两个综合实例来详细介绍曲面设计过程。通过实例的讲解，读者可以熟悉曲面造型的一般思路和操作过程，从而深入掌握曲面造型的方法。 掌握曲面建模的思路和方法 掌握工程图纸的阅读方法 熟练掌握曲面造型中的常用命令
实例一：小汽车设计 这个例子通过设计小汽车模型来具体描述曲面造型的过程，最终结果如图1所示。 图 1 1．打开图形文件 启动UG NX8，打开文件“\part\surface modeling\ 1.prt”，结果如图2所示。 图 2 2．创建主片体 （1）创建曲面1。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选
图 3 （2）创建曲面2。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图4所示的曲线来创建曲面。 图 4 （3）创建曲面3。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图5所示的曲线来创建曲面。 图 5 （4）创建曲面4。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图6所示的曲线来创建曲面。 图 6 （5）创建曲面5。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选
图7 （6）创建曲面6。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图8所示的曲线来创建曲面。 图8 （7）创建曲面7。选择下拉菜单中的【插入】|【网格曲面】|【通过曲线组】命令，选择如图9所示的曲线来创建曲面。 图9 3创建过渡片体 （8）创建曲面8 。隐藏曲面3、曲面4。选择下拉菜单中的【插入】|【细节特征】|【桥接】命令，桥接曲面2、曲面5，结果如图10所示。
自由曲线曲面的基本原理(上)
自由曲线曲面的基本原理（上） 浙江黄岩华日（集团）公司梁建国 浙江大学单岩 1 前言 曲面造型是三维造型中的高级技术，也是逆向造型（三坐标点测绘）的基础。作为一个高水平的三维造型工程师，有必要了解一些自由曲线和曲面的基本常识，主要是因为：（1）可以帮助了解CAD/CAM软件中曲面造型功能选项的意义，以便正确选择使用；（2）可以帮助处理在曲面造型中遇到的一些问题。由于自由曲线和自由曲面涉及的较强的几何知识背景，因此一般造型人员往往无法了解其内在的原理，在使用软件中的曲（线）面造型功能时常常是知其然不知其所以然。从而难以有效提高技术水平。 针对这一问题，本文以直观形象的方式向读者介绍自由曲线（面）的基本原理，并在此基础上对CAD/CAM软件中若干曲面造型功能的使用作一简单说明，使读者初步体会到背景知识对造型技术的促进作用。 2 曲线（面）的参数化表达 一般情况下，我们表达曲线(面)的方式有以下三种： （1）显式表达 曲线的显式表达为y=f(x)，其中x坐标为自变量，y坐标是x坐标的函数。曲面的显式表达为z=f(x,y)。在显式表达中，各个坐标之间的关系非常直观明了。如在曲线表达中，只要确定了自变量x，则y的值可立即得到。如图1所示的直线和正弦曲线的表达式就是显式的。
曲线的隐式表达为f(x,y)=0，曲面的隐式表达为f(x,y,z)=0。显然，这里各个坐标之间的关系并不十分直观。如在曲线的隐式表达中确定其中一个坐标（如x ）的值并不一定能轻易地得到另外一个（如y ）的值。图2所示的圆和椭圆曲线的表达式就是隐式的。 图2 （3） 参数化表达 曲线的参数表达为x=f(t);y=g(t)。曲面的参数表达为x=f(u,v);y=g(u,v);z=g(u,v)。这时各个坐标变量之间的关系更不明显了，它们是通过一个（t ）或几个（u,v ）中间变量来间接地确定其间的关系。这些中间变量就称为参数，它们的取值范围就叫参数域。 显然，所有的显式表达都可以转化为参数表达，如在图1所示的直线表达式中令x=t 则立即可有y=t 。于是完成了显式表达到参数化表达的转换。由此，我 y 2 x 2/a
第4章 自由曲线与曲面建模
CAD/CAM
CAD/CAM
典型机械零件
CAD/CAM技术基础 —第4章 自由曲线与自由曲面建模
天津大学机械工程学院 产品设计与制造技术研究所 陈永亮
曲线曲面
1
曲线曲面
2
CAD/CAM
典型机构
CAD/CAM
圆柱齿轮
曲线曲面
3
曲线曲面
4
CAD/CAM
蜗轮蜗杆
CAD/CAM
锥齿轮
弧齿锥齿轮
摆线锥齿轮
曲线曲面
5
面齿轮
曲线曲面
6
1
CAD/CAM
? ? ? ? 齿轮类零件 涡轮类零件 凸轮类零件 叶轮叶片类零件
离心压缩机叶轮
CAD/CAM
曲线曲面
7
曲线曲面
8
CAD/CAM
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
圆的参数方程
? ? ? ? ? ? ? ?
曲线曲面
9
CAD/CAM
渐开线的参数方程
例1：圆 参数方程文件：Rel.ptd /* 为笛卡儿坐标系输入参数方程 /*根据t (将从0变到1) 对x, y和z /* 例如:对在 x-y平面的一个圆，中心在原点 /* 半径 = 50，参数方程将是: db=100 rb=db/2 x = rb * cos ( t * 360 ) y = rb* sin ( t * 360 ) z=0
例2：渐开线 1）采用直角坐标系 db=100 rb=db/2 u =t* 45 x=rb*cos(u)+rb* sin(u)*u* pi/180 y=rb* sin(u)-rb*cos(u)* u* pi/180 z=0
曲线曲面 10
CAD/CAM
渐开线的参数方程
CAD/CAM
渐开线的参数方程
rb-基圆半径 u=45t t-参数 ,[0,1]
曲线曲面 11
db=100 rb=db/2 u =t* 45 x=rb*cos(u)+rb* sin(u)*u* pi/180 y=rb* sin(u)-rb*cos(u)* u* pi/180 z=0
曲线曲面 12
2
CreoA级曲面建模详解
Creo A 级曲面建模 模块概述: 在Creo Parametric 中进行曲面建模使您可以创建具有雕刻形状、有机形状或曲率连续形状的模型，该模型的形状可能会过于复杂而无法使用普通的实体建模工具进行创建。 在此模块中，将向您介绍曲面建模，其中包括曲面建模的用途、样式及术语。 目标: 成功完成此模块后，您将能够： ?说明曲面建模环境的功能和用途。 ?说明参数化曲面建模样式和自由形式曲面建模样式。 ?说明如何将参数化曲面建模样式与自由形式曲面建模样式相集成。 ?讨论曲面建模术语。 概念: 曲面建模简介 曲面建模简介 图1 - 照相机
图2 - 水龙头 图3 - 头盔
图4 - 树篱修剪机 这些图形展示了使用Creo Parametric 曲面建模工具开发的模型示例。使用曲面建模可设计具有以下特性的模型： 具有大曲率或双向曲率的几何形状。 ?流体、雕刻或有机形状。 ?无法使用实体特征设计的形状。 ?一阶或二阶连续的光滑形状。 曲面建模假定背景 以下是一些需要您用到曲面建模技术的假定情形： ?您的同事已开发出具有产品形状的泡沫塑料模型。您将创建与实物模型相匹配的模型。 ?您的公司必须创建一个发动机缸盖的数字模型。没有可用的绘图。所以必须创建实际铸件的一个粗略扫描。?您收到一封电子邮件，附件中具有铸造成型手提箱的概念草绘。开发Creo Parametric 模型。 ?使用具有视图和剖面的汽车后视镜绘图，创建后视镜的数字模型。 ?使用掌上电脑(个人数字助理) 的内部元件，您以直观的方式创建主体设计。 ?根据IGES 形式的可用数据设计一个玩具。 ?您将使用方程形式定义的剖面设计涡轮叶片。
ug曲面建模实例教程茶壶建模步骤
u g曲面建模实例教程茶 壶建模步骤 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
茶壶建模分析 建模分析：该茶壶主要由“壶身”、“壶嘴”和“壶把”三部分组成。 “壶身”由8条曲线组成，用【通过曲线网格】命令创建； “壶嘴”由截面线串和样条曲线组成，用【通过曲线网格】命令创建； “壶把”由一圆和样条曲线组成，用【扫掠】命令创建。 “壶身”曲线组成“壶嘴”曲线组成“壶把”曲线组成 壶身曲线的构建 1、选择【俯视图】，并在【艺术曲线】工具栏中选择【直线和圆弧工具条】，在工具 条中选 择按钮，绘制半径为70的圆。 2、将图形转换到【正二侧视图】，选择【编辑】-【变换】-【平移】-【增量】命令，分别将该圆向上平移2个圆，下平移1个圆，距离均为100mm。 3、用功能修改第1、3圆的半径至100mm。 4、选择命令，将以上四个圆弧分割成四段。 5、选择命令，创建如下四条艺术样条。 6、用命令创建XZ平面与最上端圆弧的交点。 壶嘴曲线的构建 7、分别用等工具按照下列步骤绘制图形。 要点：在【直线】绘制过程中注意“终点选项”中矢量的选择；在圆弧R5的绘制过程中，“起点和终点”的选择中分别选择“点”。 将如下三个图素隐藏后绘制半径为15的切弧。 将如下两条直线隐藏后，绘制两圆弧之间的连接直线。
8、选择【编辑】-【变换】-【用直线做镜像】命令镜像如下曲线。 9、选择命令，修剪掉中间多余的曲线。 要点：在【设置】-“输入曲线”中选择“隐藏”方式。 10、用命令创建如下曲面，并用相同方法创建另外2个曲面。 11、用命令绘制如下样条曲线。 12、用命令创建如下曲面。（如上端圆弧不能选择，可将以前的圆弧隐藏后，重新绘制一半径为100mm的圆，并将其分割成2段后再修剪；或者在选择器中将激活。） 13、用命令将上下两平面封闭，并用命令将所有曲面进行缝合，最后用 命令将曲面向内抽1mm的厚度。 壶把曲线的构建 14、在XZ平面上，用命令创建如下样条曲线。 15、在YZ平面上，创建直径为30 mm的圆。 16、用命令创建茶壶的手柄 17、用命令修茶壶手柄多余的部分。注意【类选择器】应选择【单个面】 18、选择【编辑】-【对象显示】功能，将茶壶设置成需要的颜色。
复杂曲面建模的数学基础
复杂曲面建模的数学基础 程 蓉1,谢先报2 (1.深圳大学工程技术学院,广东深圳518060;2.湖北省沙洋师范高等专科学校数学系,湖北沙洋448201) 摘 要:NURBS 为STEP 标准中自由型曲线、曲面的唯一表示方法.它融合了Coons 曲面、Bezier 曲面及B 样条曲面等三种常用曲面数学模型的优点.通过对四种常用曲面数学模型的比较,阐明了NURBS 在定义形状方面的能力和潜力:通过调整控制顶点和权因子,可灵活地改变曲面的形状.从理论上探讨了NURBS 的优良性.并给出了计算机程序实现的步骤.关键词:曲面造型;NURBS 曲面;权因子 中图分类号:O29 文献标识码:A 文章编号:0367-6234(2002)02-0285-03 Mathem atics for complex surface modeling CHEN G Rong 1,XIE Xian 2bao 2 (1.School of Engineering and Technology ,Shenzhen University ,Shenzhen 518060,China ;2.Math department ,Shayang Teachers College ,Hubei Shayang 448201,China ) Abstract :NURBS is the only way of represening free curves and surfaces in STEP criterion ,and it combines the advantages of the mathematical models of Coons ,Bezeir and B spline.By compar 2ing the four mathematical models of common used surfaces the capacity and potential of NURBS in defining shape is shown to be easy to change the shape of surface neatly through the adjustment of control points and weigh factors.the advantages of NURBS is theoretically discussed ,and steps are given to achieve the compute program. K ey w ords :surface modeling ;NURBS surface ;weigh factors 收稿日期:2001-03-15 作者简介:程蓉(1969-),女,讲师,硕士. 随着科学技术的发展,对于一个强有力曲面 造型工具的需求越来越迫切[1].飞机、汽车、船舶和叶轮的流体动力学分析,家用电器、轻工产品的工业造型设计,服装、皮鞋的三维打样和款式设计,山脉、水浪、云彩的自然景物模拟,地形、地貌、矿藏、石油分布的地理资源描述,人体外貌和内部器官的CT 扫描数据三维重构和科学计算中的应力、应变、温度场、速度场的直观显示,等等,所有三维形体的几何表示处处都牵涉到曲面造型.因此,曲面造型已成为CAD 和计算机图形学中最活跃、最关键的学科分支之一. 1 曲面的特性 曲面通常都采用数学方程式来定义.作为一个优良的数学表示,由它建构的曲面应具有以下 特性:(1)缩小变化特性:有些数学表示往往不是平滑而是放大由控制点所描绘的曲面中的细小不规则处;另有一些则正好相反,它总是平滑所给定的控制点.前种数学表示使得曲面产生高阶振荡,后种数学表示则使曲面失去圆滑性.这两种情况在工程上都不理想,如果用前种情况所形成的几何形状来作数控加工的话,很可能会出现载刀的情况(铣刀轨迹跌落),造成机床和工件的损坏,或者可能产生过切现象(Undercut ),得不到理想的加工形状[2].(2)几何不变性:在不同的坐标系中度量控制点时,所生成的几何形状必须保持不变. 第34卷第2期 2002年4 月 哈尔滨工业大学学报 Journal of H arbin Institute of T echnology Vol.34,No.2 Apr . ,2002
自由曲面建模命令解释
一、自由曲面建模 自由曲面建模可建立solid和sheet，通常是建立sheet，即厚度为零的自由曲面片体。 片体用途为创建用前面的普通实体建模方法难以实现的形状、或对已有线框模型进行蒙面。 片体转换为实体的方式有：加厚thicken；对多个封闭的片体进行sew形成；或用片体trim实体。实体转换为片体和线框模型的方法为CURVE FEATURE下的抽取命令（EXTRACT） 一般是构建曲面的截面线不封闭。 构建曲面要注意以下问题： smart sheet tolerances:构建曲面是一种逼近方法，误差是不可避免的。tolerances分为：distance tolerances和angle tolerances。是理论曲面与实际曲面的最大误差。通常仅仅限制distance tolerances是不够的，当你发现作成的曲面数据太大或时间过长，一般来说就是误差太小的缘故。有时你可能将angle tolerances设置的很大。设置方式在preferences----modeling中。一般来讲，需要指定两项误差的有：through curve/through curve/swept/ruled/bridge等，只须指定distance tolerances的有conic/extebsion/fillet/offset/face blend/thicken等。 U,V向：row为U向，column为V向 patch: patch为组成sheet的基本部分，象样条的segment.有single和multiple。multiple patch并不意味着是多个面。 degree:U,Vdegree之分。可以为1-24。 closed: U,V向之分。 1.through point和from poles：和样条曲线的构建方法基本一致。 2.through curve: ●curve outline称为section string，每一个section string可以是单段对象，也可以是多 段曲线，可以是曲线，也可以是edge. ########Section strings的选择方法： 每一个section string可以是单段对象，也可以是多段曲线，可以是曲线，也可以是edge.和face,和单选，chain，也可curve edge混合，但注意必须连续。 注意：光标选择的位置决定了起点的位置和方向。对单段曲线或边来讲，光标选择的位置就是起点，方向指向线的尾端；对多段来讲，先选第一段，方式与前相同，后面的各段必须按顺序选择；对chain来讲，注意他有与chain的方法一致，即选择的光标位置是用于chain的，chain的结果自然决定了起点位置（这点需特别注意）；对face来讲，光标选择的位置需要在起点附近选择，距光标最近的边为为开始边。 ●U向Degree row为U向,即section string所在的截面，一般为3阶。但如果distance tolerances 太小而且section string曲线的阶数较高，则U向阶数等于section string曲线的阶数。*V向Degree和Patch类型：需要输入，缺省为3 column为V向，正交于section string。他由patch的类型和输入的Degree值有关。single 与section string的个数有关。multiple与输入的Degree值有关。 ●closed: U向是否封闭看section string是否封闭。V向是否封闭看设置。 ●可以对曲面的第一和最后两个截面的周边进行tangent和curvature约束。 ●alignment： alignment用于指定各个截面串上的点如何对齐。我们知道目前只有U向截面串，但V 向是如何连接的？可以肯定的是所以截面串上的起点连在一起，所有终点也连在一起，但中间如何连接有无尽的可能。我们就需要用alignment来决定。 parameter: at equal parameter intervals（单个截面串各段parameter长除以点数）
creo2.0曲面建模简介
曲面建模概述 模块概述: 在 Creo Parametric 中进行曲面建模使您可以创建具有雕刻形状、有机形状或曲率连续形状的模型，该模型的形状可能会过于复杂而无法使用普通的实体建模工具进行创建。 在此模块中，将向您介绍曲面建模，其中包括曲面建模的用途、样式及术语。 目标: 成功完成此模块后，您将能够： ?说明曲面建模环境的功能和用途。 ?说明参数化曲面建模样式和自由形式曲面建模样式。 ?说明如何将参数化曲面建模样式与自由形式曲面建模样式相集成。 ?讨论曲面建模术语。 概念: 曲面建模简介 曲面建模简介 图 1 - 照相机
图 2 - 水龙头 图 3 - 头盔
图 4 - 树篱修剪机 这些图形展示了使用 Creo Parametric 曲面建模工具开发的模型示例。使用曲面建模可设计具有以下特性的模型： ?具有大曲率或双向曲率的几何形状。 ?流体、雕刻或有机形状。 ?无法使用实体特征设计的形状。 ?一阶或二阶连续的光滑形状。 曲面建模假定背景 以下是一些需要您用到曲面建模技术的假定情形： ?您的同事已开发出具有产品形状的泡沫塑料模型。您将创建与实物模型相匹配的模型。 ?您的公司必须创建一个发动机缸盖的数字模型。没有可用的绘图。所以必须创建实际铸件的一个粗略扫描。 ?您收到一封电子邮件，附件中具有铸造成型手提箱的概念草绘。开发 Creo Parametric 模型。 ?使用具有视图和剖面的汽车后视镜绘图，创建后视镜的数字模型。 ?使用掌上电脑(个人数字助理) 的内部元件，您以直观的方式创建主体设计。 ?根据 IGES 形式的可用数据设计一个玩具。 ?您将使用方程形式定义的剖面设计涡轮叶片。 ?您将设计一个产品，其外部形状已使用另一软件程序粗略概念化。首先要在 Creo Parametric 中重新创建曲面模型以定义形状，然后生成零件设计。 ?您要为模型制作公司设计一个掌上电脑(个人数字助理) 的 Creo Parametric 模型。该公司将使用快速成型的方法设计模型的实体原型。 ?您已接收到质量较差的 IGES 数据以设计刀具。首先要修复导入的曲面数据，然后再继续进行建模。 概念: 曲面建模用途 曲面建模用途
UG NX 40建模实例教程
UG NX 4.0建模实例 内部培训教材
专题一 实体建模 实例一 连杆造型设计 １．工作图 图1 知识点： ? 拉伸特征 ? 实体倒圆 ? 镜像 ? 阵列 ? 抽壳 ? 裁剪 ? 拔模
2．学习目的和任务 1）二维图形生成三维实体的有效方法：扫描特征 2）深入学习扫描特征中的拉伸体命令 3）实体倒圆的功能 4）掌握镜像实体和镜像特征功能 3．产品分析 1）结构分析 本例中的连杆，由于其形状不规则，又含有较多的倒圆角，且各部分的厚度不相同。造型时可按下列步骤进行：先画二维曲线再采用拉伸的方法构造基础的实体；考虑到连杆是关于左右和上下对称的，只做1/4的实体即可；拉伸中灵活运用偏置值和起始距离等参数，可以简便地完成造型。 2）构造框图连杆建模步骤
4．操作步骤 1）绘制二维轮廓 采用草图图标，绘制下图所示二维轮廓图。 图2 2）拉伸连杆主体 图3 图4 单击拉伸命令，在选择意图对话框中选择“已连接曲线”，鼠标单击连杆主体曲线，在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始0，结束6.5，方式为创建。生成的拉伸实体如图3所示。 3）拉伸连杆头部 拉伸的方法和步骤与上面大致相同。在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始0，结束10，方式为求和。生成的拉伸实体如图4所示。 4）构造连杆的凹槽 拉伸的方法和步骤与上面大致相同。在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始3，结束6.5，方式为求差。生成的拉伸实体如图5所示。
图5 图6 5）拉伸凸棱 单击拉伸命令，在选择意图对话框中选择“单个曲线”，鼠标单击草图曲线中R25的边，在拉伸对话框中设置拉伸参数如下图所示，注意偏置中结束值的正负。生成的拉伸实体如图6所示。 图7 采用同样的办法拉伸连杆头部的另外一个凸棱，在拉伸对话框中设置偏置参数为：起始0，结束4。生成的拉伸实体如图8所示。 图8 图9 6）实体倒圆 实体倒圆要按照从大到小的顺序。
光学自由曲面制造基础的研究
项目名称：光学自由曲面制造的基础研究首席科学家：房丰洲天津大学 起止年限：2011.1至2015.8 依托部门：教育部天津市科委
二、预期目标 （1）总体目标 针对国家发展的重大需求对光学自由曲面制造技术的要求，深入研究并解决光学自由曲面制造中的重大关键基础科学问题，揭示自由曲面成型过程中纳观尺度材料迁移新理论，掌握和研究光学自由曲面高效、纳米级精度加工工艺技术及装备的共性基础问题，发展具有自主知识产权、具有国际先进水平的高精度、可控面形的光学自由曲面加工技术，培育我国光学自由曲面加工领域在国际上具有重要影响的学术带头人和创新团队，推动我国制造技术基础理论研究，确立在光学自由曲面制造领域国际竞争中的优势地位，增强光学自由曲面核心关键器件自主创新能力，并将光学自由曲面制造理论向更多领域纵深发展，推动我国科技进步。 （2）五年预期目标 在理论研究方面： 解决光学自由曲面制造中的关键科学问题，为实现高精度、高效率和高可靠性的光学自由曲面制造技术与装备提供理论基础，跻身于国际制造科学研究领域的前沿。 ?揭示光学自由曲面加工装备多体多态动力学行为与精度稳定性的映射规律、时变工况激励下控制系统与机械结构耦合动态特征对加工精度的 扰动规律，建立几何/物理/材料关联约束条件下光学自由曲面的空间机 构构型创新设计与优化理论； ?揭示光学自由曲面非均匀变流向纳观材料迁移规律，建立曲面成形过程中跨尺度材料特性演变、表层及近表层材料结构变化等基础理论； ?揭示光学自由曲面物理再构过程中加工工具在力、热和化学等多场耦合环境下与加工材料之间相互作用和微观力学行为，建立加工工具的失效 形式及其加工性能的演变理论； ?揭示多物理场辅助下纳米切削行为、离子注入表面改性后的硬脆材料切削规律，建立工具磨损抑制及材料学分析测试理论。 在技术应用方面：
UG4.0教程第九章 自由曲面建模
第九章 自由曲面建模基础 在产品设计过程中，有很多零件的外形需要漂亮的外观，除安装配合部分之外，对于尺 寸要求不是很高，一般需要保证表面光顺连接。此类零件的设计单靠实体造型是难于实现的， 需要利用自由曲面特征造型（Free Form Feature）来完成。对复杂零件也可以采用实体和自由 曲面混合建模，用实体造型方法创建零件的基本形状，实体造型难以实现的形状用自由曲面 建模，然后与实体特征进行各种操作和运算，达到零件和产品的设计要求。 本章将介绍 NX 的自由曲面建模的基本功能。主要包括曲线的构造、主曲面的构造、过 渡曲面的构造以及曲面的操作与编辑的一般方法。 9.1 自由曲面基础知识 9.1.1 自由曲面概述 自由形状特征（Free Form Feature）是 NX/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。一般来说，只使用成型特征建模方法就能够完成设汁的产品 是有限的，绝大多数实际产品的设计都离不开自由形状特征。 现代产品的设计主要包括设计与仿形两大类。无论采用哪种方法．一般的设计过程是， 根据产品的造型效果(或三维真实模型)，进行曲面点数据采样、曲线拟合、曲面构造，生成 计算机三维实体模型，最后进行编辑和修改等。 NX 自由形状特征的构造方法繁多，功能强大，使用方便，全面地掌握和正确、合理地 使用该模块是用好 NX 的关键之一。体基于面，面依靠线，因此，用好曲面的基础是曲线的 构造。在构造曲线时应该尽可能仔细精确，避免缺陷，如曲线重叠、交叉、断点等，否则会 造成后续建模的一系列问题。 9.1.2 自由曲面建模的基本概念和术语 1. 体的类型 自由曲面的构造结果有别于成型特征的建模，其结果可能是片体，也有可能是实体。体 的类型取决于建模参数预设置和建模条件。 如果建模首选项中的体类型设置为“片体”时，则一般建模结果为“片体” ；如果此选 项设置为默认的“实体” ，当满足以下条件时，建模结果为实体： (1) 体在两个方向上封闭。 (2) 体在一个方向上封闭，另一方向的两个瑞面为平面。 2. UV 网格-等参数曲线 一个曲面在数学上是用 U 和 V 两个方向上的参数定义的，行方向由 U 参数定义，列方
自由曲面特征 UG 教案
自由曲面特征 【学习目标】 ●自由曲面的建模方法； ●自由曲面的编辑方法； ●自由曲面的变换方法。 实体特征多用于构建规则外型的产品，因此构建产品的能力比较有限。对于外型复杂的产品，通常还需要借助UG的自由形状特征造型功能。 自由形状特征是对使用UG的自由形状特征创建功能和某些自由形状编辑功能的特征总称，它既可以是曲面也可以是实体。由于外型复杂产品往往通过曲面构建实体，因此自由形状特征也可以成为自由曲面特征，本章主要介绍的就是自由曲面构建实体的方法。 一、自由曲面特征概述 UG不仅提供了前面章节所介绍的基本特征建模模块，同时提供了自由曲面特征的建模模块、自由曲面编辑模块及自由曲面变换模块。通过自由曲特征的面建模模块可以方便他声称曲面片体或实体模型；通过自由曲面编辑模块和自由曲面变换模块可以实现对自由曲面的各种编辑修改操作。 1．曲面的创建概述 创建曲面的一般操作不走是：根据产品外形的要求，先建立用于构建曲面的边界曲线，或者根据实物测量的数据点生产曲线，然后利用UG提供的各种曲面构造方法创建曲面。 （1）曲面创建的主要方法 自由曲面特征包括多种特征创建方式，它可以完成各种复杂曲面、片体、非规则实体的创建，总的来说可以分为如下几点类型。 ●利用一系列分布点作为定义几何来创建片体，主要用于逆向工程。这种由点生 成的曲面是非参数化的，即生成的曲面与原始构造点不关联。当构造点编辑后，曲面不会产生关联性更新变换，如图8-1所示是空间的离散点。如图8-2所示 是由这些离散点拟合的曲面。 ●利用曲线作为定义集合体来创建片体，这类曲面是全参数化的，在UG中称为 全参数片体，即是全关联，参数化的曲面。当构造曲面的曲线被编辑修改后， 曲面会自动更新，适用于大面积的曲面构造，如图8-3所示是引导线和截面线，
UG三维造型设计产品设计实例
U G三维造型设计产品设 计实例 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《UG三维造型设计》通选课产品设计实例 （一）——电热水壶 本节创建如图9-1所示的电热水壶模型。该模型由4部分组成：底座、壶身、顶部、把手。要完成该模型的创建，需要先综合应用拉伸曲面、回转曲面、扫掠曲面、直纹曲面、修剪的片体、剖切曲面、边倒圆、网格曲面、缝合等功能分别创建底座、壶身、顶部、把手，再进行整合建模、渲染等操作。 图9-1电热水壶模型 1创建电热水壶的底座 用回转特征创建底座部分 图9-2底座部分的草图图9-3底座的回转曲面 2创建电热水壶的壶身 （1）．创建回转曲面 （2）．创建拉伸曲面一 （3）．创建拉伸曲面二 图9-4壶身回转曲面用草图图9-5壶身回转曲面图9-6创建5个点 图9-7新增加的3个点和创建的样条曲线图9-8创建拉伸曲面一 图9-9绘制一条圆弧图9-10创建拉伸曲面二 （4）．创建扫掠曲面 图9-11创建相交曲线图9-12创建基准平面图9-13创建半椭圆 图9-14绘制与参考圆弧重合的圆弧图9-15扫掠曲面 （6）．创建修剪曲面 （7）．创建缝合曲面 图9-16创建的延伸曲面图9-17创建的修剪曲面一 图9-18创建的修剪曲面二图9-19将两个修剪曲面缝合为整体 3创建电热水壶的顶部 （1）．创建修剪曲面 图9-20创建的基准平面图9-21修剪后的壶身
图9-22创建相交曲线图9-23创建直线和2个点图9-24创建的样条曲线 （3）．创建拉伸曲面 图9-25创建的回转曲面图9-26创建2条直线 图9-27绘制2条参考直线和4条圆弧图9-28创建拉伸曲面 （4）．创建修剪曲面 （5）．创建剖切曲面 （6）．创建网格曲面 （7）．创建缝合曲面 图9-29修剪后的旋转曲面图9-30创建的剖切曲面 图9-31选择主曲线、交叉曲线和约束曲面图9-32创建左右两个网格曲面 4创建电热水壶的提手 （1）．创建直纹曲面 （2）．镜像直纹曲面 图9-33创建2条直线图9-34创建直纹曲面图9-35镜像直纹曲面 （3）．创建拉伸曲面一 图9-36绘制水平参考直线图9-37绘制两条圆弧 图9-38绘制两条水平直线和两个点图9-39绘制样条曲线图9-40绘制相切圆弧图9-41绘制样条曲线 （4）．创建修剪曲面一 （5）．创建剖切曲面一 （6）．创建剖切曲面二 图9-42创建拉伸曲面图9-43修剪后的直纹曲面和镜像直纹曲面 图9-44创建剖切曲面一图9-45创建偏置曲线 （7）．创建剖切曲面三 图9-46创建剖切曲面二图9-47创建偏置曲线 （8）．创建拉伸曲面二 图9-48创建剖切曲面三图9-49绘制1条半径为45mm的圆弧 （9）．创建修剪曲面二 图9-50创建拉伸曲面二图9-51修剪一次得到的修剪曲面
UG曲面建模综合应用――料斗的建模
UG 曲面建模综合应用――料斗的建模 摘要：《UG》课程是机电一体化专业的专业主干课程 之一，是一门操作性很强的软件课程，也是学生踏上工作之路必备的工具。在教学中，教师在曲面建模教学单元进行实践，设计多媒体辅助项目化教学的课程教学方法，通过任务驱动教学方法激发了学生的学习兴趣、有利于学生主动学习、自主学习能力的培养，在教学过程中完成了高职学生职业能力的培养。 关键词：多媒体；项目化教学；曲面建模 一、教学设计 1.教学内容简介 本课是《UG》课程中的第5章节综合应用，是本书重点 章节中最基础的知识点。本课程作为专业主干课程之一，是 学生从事机电产品设计的理论基础，同时具有实践指导的意义。 2.教学目标 知识目标：能够综合应用曲面命令创建简单的实体模型。掌握“面倒圆” “抽取的面”“规律延伸”“通过曲线组” “通过曲线网格”创建曲面的命令。 能力目标：培养学生综合应用曲面建模命令设计简单零件的职业能力。 3.本课要解决的问题
（1）本课程是操作性很强的专业课程，如何把理论知识转 化为职业能力，是本堂课甚至本课程要解决的最主要的一个问 题。 （2）学生刚接触专业课时显得比较被动，如何引导学生入门，激发学习兴趣，养成自主学习、探索学习、质疑学习的能力 是我们要解决的另一个棘手问题。 4.教学策略 （1）教学方法讲授演示法：软件课采用讲授演示法，教师 讲授重点、难点，学生动手操练的教学方式，以期达到教师和学 生双向互动、形象生动的教学效果。教师讲解操作一学生听讲并 操练―教师单独或全班指导―总结学生反馈的问题―学生深入操练―教师归纳总结升华课堂。 提问式互动教学法：在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极 思考发言。 视频教学法：利用CAMPLAY 录屏软件，教师将操作过程 录制视频分发给学生，以视频指导学生的动手操练，解决教师不 能全面单独辅导学生的问题。 集体讨论法：针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分 组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生团结协作的 精神。 （2）课前准备下发本章理论知识，要求每位学生认真学习，共同探讨思考教师提出的几个问题。预习书本第 5 章曲面建模综
UG三维造型设计产品设计实例
《UG三维造型设计》通选课产品设计实例 （一）——电热水壶 本节创建如图9-1所示的电热水壶模型。该模型由4部分组成：底座、壶身、顶部、把手。要完成该模型的创建，需要先综合应用拉伸曲面、回转曲面、扫掠曲面、直纹曲面、修剪的片体、剖切曲面、边倒圆、网格曲面、缝合等功能分别创建底座、壶身、顶部、把手，再进行整合建模、渲染等操作。 图9-1 电热水壶模型 1 创建电热水壶的底座 用回转特征创建底座部分 图9-2 底座部分的草图图9-3 底座的回转曲面 2 创建电热水壶的壶身 （1）．创建回转曲面 （2）．创建拉伸曲面一 （3）．创建拉伸曲面二
图9-4 壶身回转曲面用草图图9-5 壶身回转曲面图9-6 创建5个点 图9-7 新增加的3个点和创建的样条曲线图9-8 创建拉伸曲面一 图9-9 绘制一条圆弧图9-10 创建拉伸曲面二 （4）．创建扫掠曲面
图9-11 创建相交曲线图9-12 创建基准平面图9-13 创建半椭圆 图9-14 绘制与参考圆弧重合的圆弧图9-15 扫掠曲面 （6）．创建修剪曲面 （7）．创建缝合曲面
图9-16 创建的延伸曲面图9-17 创建的修剪曲面一 图9-18 创建的修剪曲面二图9-19 将两个修剪曲面缝合为整体3 创建电热水壶的顶部 （1）．创建修剪曲面
图9-20 创建的基准平面图9-21 修剪后的壶身 （2）．创建回转曲面 图9-22 创建相交曲线图9-23 创建直线和2个点图9-24 创建的样条曲线（3）．创建拉伸曲面 图9-25 创建的回转曲面图9-26 创建2条直线
图9-27 绘制2条参考直线和4条圆弧图9-28 创建拉伸曲面（4）．创建修剪曲面 （5）．创建剖切曲面 （6）．创建网格曲面 （7）．创建缝合曲面 图9-29 修剪后的旋转曲面图9-30 创建的剖切曲面 图9-31 选择主曲线、交叉曲线和约束曲面图9-32 创建左右两个网格曲面
Pro-E高级曲面建模实例
Pro/E高级曲面建模实例 Zrong101（simwe会员pro/engineer版版主） 摘要：本文通过对两个具体实例操作的讲解，阐明Pro/E高级曲面建模的基本思路。 关键词：Pro/E 曲面 ISDX 一、前言 因本人水平有限，理论上没有什么大的建树，现就一些实际的曲面构建题目写出我自己的解法，与大家一起探讨，希望对大家有所帮助，共同进步！ 版权声明：题目来自https://www.360docs.net/doc/1c9131220.html,论坛，但解法均为本人原创，如有雷同纯属巧合。 二、知识准备 1.主要涉及模块： Style（ISDX模块）、高级曲面设计模块 主要涉及概念： 活动平面、曲面相切（G1连续）、曲面曲率连续（G2连续）、Style中的自由曲线/平面曲线/cos曲线、自由曲线端点状态（相切、法向、曲率连续等） 2.主要涉及命令： 高级曲面命令（边界曲面）、曲线命令及Style中的操作命令 三、实例操作 下面我们结合实际题目来讲述。 1. 1.题目一：带翅膀的飞梭，完成效果见图1： 图1 飞梭最终效果图 原始架构线如图2所示：
图2 飞梭原始架构线图 首先我们门分析一下，先看效果图应该是一个关于通过其中心三个基准面的对称图形，那么从原始架构线出发，我们只要做出八分之一就可以了。很容易想到应该在中心添加于原有曲线垂直面上边界曲线，根据实际情况，我先进入Style中做辅助线，如图3所示： 图3 Style辅助线操作图 图3中标示1处选择绘制曲线为平面曲线（此时绘制的曲线在活动平面上，活动平面为图中网格状显示平面），标示2设置曲线端点处垂直于平面，标示3处设置曲线端点曲率连续。设置方法为，左键点击要设置的端点，出现黄色操纵杆，鼠标放于黄色操纵杆上，按住右键1秒钟以上便会出现菜单，如图4左图所示。 图4 绘制曲线操作图 设置时先选设置属性（相切、曲率连续等），再选相关联的曲面或平面（含基准平面），黄色操纵杆长短可调整，同时可打开曲率图适时注意曲率变化，如图4右图所示。有了图4辅助线后就可以做面了，此处我用高级曲面命令（boundaries），注意线的选取顺序，第一方向选取曲线1，2，第二方向选曲线3（如不能直接利用曲线选项选取，可用链选项，另一个选项也可自己尝试一下），见图5。
UG 教育训练之五——自由曲面建模
自由曲面建模 自由曲面建模主要用於建構比較複雜的實體,尤其對不規則的實體是一種比較好的方法之一.在用線架構進行建模時關鍵就是線和面的建構.線關係著整個實體的外形以及構造,面則關係著整個實體的成功建構. 在UG裡面,主要有兩個工具欄用於曲面建模,即:自由造型特徵的構建(Free Form Feather)和自由曲面的編輯(Edit Free Form Feather)以及自由曲面的變換(Free Form Shape).如下圖所示: 從左至右依次是:依點定義薄體,依控制點構面,雲點構面,規則曲面,穿越曲面,編織曲面,平滑曲面,斷面,橋接曲面,N邊緣曲面,延伸曲面,法則延伸,擴大,偏移,粗約偏移,融合面,整體成形,修剪片體,倒角,從外部導入. 從左至右依次是:移動定義點,移動極點,等參的修剪/分割,編輯片體邊界,調整階次,調整稠度,調整邊緣,反轉發線方向. 對於自由曲面的變換將另外進行介紹.自由曲面的變換也是用來對曲面進行編輯的命令群. 一自由曲面的創建 第一類: 用點構建面
該類型包括三個命令: 依點定義薄體(Through Points ),依控制點構面(From Poles)以及雲點構面(From Point Cloud). 單擊依點定義薄體(Through Points )和依控制點構面(From Poles)將彈出同樣的對話框,如下圖. 由於兩個命令具有不同的計算方法,對於同樣的點將產生不同的形狀. 各項選項含義為: ＊Patch Type(偏移面的類型): Single為創建僅 含一個面的薄體;Multiple為創建含有多個 面的薄體. ＊Closed Along(閉合方向)用來設置曲面是否閉合或閉合方式.除了Neither選擇後三者最後都將生成實體. ＊Row Degree(列次方) ＊Column Degree(行次方) ＊Points from File(從文件讀取點) 點擊OK後會彈出【選取點信息】對話框.如下圖.提供了如圖所示的四種選 點方式. ＊Chain from All 全部連接 ＊Chain within Rectangle 矩形框內連接 ＊Chain within Polygon 多邊形內連接
复杂曲面ug建模加工指导书
.. 《复杂曲面ug建模与加工》实验指导书 适用专业:机械设计制造及其自动化 课程代码: 编写单位: 编写人: 系部主任: 分管院长:
目录 实验一型腔铣加工创建........................................................................................... - 2 - 实验二IPW二次开粗的定义 ................................................................................... - 24 - 实验三平面铣创建................................................................................................ - 28 - 实验四等高轮廓铣创建......................................................................................... - 33 - 实验五固定轴曲面轮廓铣创建 .............................................................................. - 37 - 实验六、固定轴曲面轮廓铣—清根驱动.................................................................... - 41 - 实验七、固定轴曲面轮廓铣—螺旋驱动.................................................................... - 44 - 实验八、固定轴曲面轮廓铣--径向切削 ..................................................................... - 51 -