UG8.0曲面建模实例.pdf

曲面建模应用实例曲面建模应用实例 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 网格曲面 桥接曲面 其余为截面体 图 1 源文件 part surface modeling 1 prt 操作结果文件 part surface modeling finish 1 prt 1 打开图形文件 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 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 择如图 3 所示的曲线来创建曲面 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 择如图 7 所示的曲线来创建曲面 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 图 10 9 创建曲面 9 显示曲面 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 3 曲面 4 结果如图 11 所示 图 11 10 创建曲面 10 选择下拉菜单中的 插入 细节特征 桥接 命令 桥接 曲面 1 曲面 7 结果如图 12 所示 图 12 11 创建曲面 11 选择下拉菜单中的 插入 细节特征 桥接 命令 桥接 曲面 1 曲面 6 结果如图 13 所示 图 13 12 创建曲面 12 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆角 RHO 选择如图 14 所示的 起始导引线 终止导引线 起始面 终止面 以及 脊线 并在 截面控制 面板中设置 剖切方法 为 RHO 规律类 型 为 恒定 值 为 0 45 在 设置 面板中设置 U 向阶次 为 二次曲线 其余 保持默认设置 脊线 起始面 终止面 图 14 13 创建曲面 13 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆角 RHO 选择如图 15 所示的 起始导引线 终止导引线 起始面 终止面 以及 脊线 并在 截面控制 面板中设置 剖切方法 为 RHO 规律类 型 为 恒定 值 为 0 85 在 设置 面板中设置 U 向阶次 为 二次曲线 其余 保持默认设置 起始面 脊线 终止面 图 15 14 创建曲面 14 隐藏曲面 3 曲面 4 曲面 9 以及用来做 通过曲线组 面的曲 线 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆角 RHO 选择如图 16 所示的 起始导引线 终止导引线 起始面 终止面 以及 脊线 并在 截面控制 面板中设置 剖切方法 为 RHO 规律类型 为 恒定 值 为 0 6 在 设置 面板中设置 U 向阶次 为 二次曲线 其余保持默认设置 起始面 终止面 脊线 图 16 15 创建曲面 15 隐藏所有曲面 利用中间二条直线构建直纹面 如图 17 所示 图 17 16 创建曲面 16 显示曲面 3 曲面 4 和曲面 9 选择下拉菜单中的 插入 网 格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆角 RHO 选择如图 18 所示的 起始导引线 终止导引线 起始面 终止面 以及 脊线 并在 截面控制 面板中设置 剖切 方法 为 RHO 规律类型 为 恒定 值 为 0 45 在 设置 面板中设置 U 向 阶次 为 二次曲线 其余保持默认设置 起始面 脊线 图 18 17 创建曲面 17 显示曲面 15 外所有曲面 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 19 所示的曲线 并在 连续性 面板中设置 第一截面 和 最后截面 均为 G1 相切 选择如图 19 所示的 第一截面 和 最后截面 第一截面 最后截面 图 19 18 创建基准平面 1 选择下拉菜单中的 插入 基准 点 基准平面 命令 设置 类型 为 XC YC 平面 输入 距离 为 0 如图 20 所示 单击 确定 图 20 19 创建基准平面 2 选择下拉菜单中的 插入 基准 点 基准平面 命令 设置 类型 为 按某一距离 选择基准平面 1 为 参考平面对象 输入 距离 为 1200 如图 21 所示 单击 确定 图 21 20 修剪曲面 17 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择曲面 17 为 目标 曲面 选择基准平面 2 为 工具 平面 如图 22 所示 单击 确定 由于曲面 17 未与其相邻曲面完全拼接 故要对其进行进一步的处理 图 22 21 创建曲面 18 隐藏两个基准平面 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 通 过曲线网格 命令 选择如图 23 所示的 主曲线 和 交叉曲线 并在 连续性 面板 中设置 第一主线串 最后主线串 第一交叉线串 和 最后交叉线串 均为 G1 相 切 依次选择与其相切的曲面 如图 23 所示 单击 确定 图 23 4 小汽车整体设计 小汽车整体设计 22 缝合曲面 选择下拉菜单中的 插入 组合 缝合 命令 设置 类型 为 片体 缝合如图 24 所示的 4 个曲面 缝合 图 24 23 缝合曲面 选择下拉菜单中的 插入 组合 缝合 命令 设置 类型 为 片体 缝合除步骤 22 已缝合的曲面之外的所有曲面 24 创建基准平面 3 选择下拉菜单中的 插入 基准 点 基准平面 命令 设置 类型 为 XC ZC 平面 输入 距离 为 0 如图 25 所示 单击 确定 图 25 25 修剪曲面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择步骤 22 缝合的曲面为 目标 曲面 选择基准平面 3 为 工具 平面 如图 26 所示 单击 确定 图 26 26 修剪曲面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择步骤 23 缝合的曲面为 目标 曲面 选择基准平面 3 为 工具 平面 如图 27 所示 单击 确定 图 27 27 修剪曲面 隐藏基准平面 3 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择步骤 22 缝合的曲面为 目标 曲面 框选剩余的所有曲面为 工具 曲面 如图 28 所示 单击 确定 图 28 28 修剪曲面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择步骤 23 缝合的曲面为 目标 曲面 框选剩余的所有曲面为 工具 曲面 如图 29 所示 单击 确 定 图 29 29 缝合所有曲面 显示如图 30 所示的两组曲线 图 30 30 修剪曲面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪片体 命令 选择步骤 29 缝合的曲面为 目标 曲面 选择两组曲线为 边界对象 曲面 设置 投影方向 为 沿矢量 选择 Y 轴方向为 投影方向 如图 31 所示 单击 确定 投影方向 图 31 31 镜像曲面 隐藏两组曲线 显示基准平面 3 选择下拉菜单中的 插入 关联 复制 镜像体 命令 选择车身曲面为镜像 体 选择基准平面 3 为 镜像平面 单 击 确定 32 缝合所有曲面 小汽车模型创建完成 结果如图 32 所示 图 32 5 总结 总结 本练习制作的汽车壳体曲面结构较为复杂 但制作过程思路非常清晰 首先 利用 通 过曲线组 命令构造出汽车壳体的主片体 然后 利用 桥接 截面体 直纹 通过 曲线网格 等命令构造出汽车壳体的过渡片体 接着利用 修剪体 修剪的片体 缝合 等命令创建出壳体一侧曲面 最后通过 镜像体 和 缝合 命令镜像出另一侧曲面并将相 应部分进行缝合处理 实例二 面包设计实例二 面包设计 这个例子通过设计一个面包曲面来进一步描述曲面造型 面包曲面的工程图如图 33 所 示 在随书配套资源中也有相应的 DWG 文件 图 33 操作结果文件 part surface modeling finish 2 prt 1 新建图形文件 设置首选项 新建图形文件 设置首选项 启动 UG NX8 新建 模型 文件 2 prt 设置单位为 毫米 单击 确定 进入 建模 模块 2 面包基体结构建模 面包基体结构建模 侧面侧面 1 创建参考线 将视图定向到 XC YC 平面 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 直线 图标 取消选择 线串模式 并选择 无界 点方 式 选择 点构造器 系统弹出 点 对话框 选择 参考 为 WCS 输入起点坐 标为 0 0 0 终点坐标为 1 0 0 即在绘图区创建一条与 X 轴重合的直线 以同 样的方式创建一条与 Y 轴重合的直线 2 修改参考线线型 选择下拉菜单中的 编辑 对象显示 命令 系统弹出 类 选择 对话框 选择刚才创建的两条直线 单击 确定 系统弹出 编辑对象显示 对话 框 将 线型 改为 中心线 单击 确定 结果如图 34 所示 图 34 3 创建底面轮廓曲线 1 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 直线 图标 选择 线串模式 点方式 选择 点构造器 系统弹出 点 对话框 选择 坐标 为 相对于 WCS 依次输入如下坐标值 80 35 0 80 50 0 35 50 0 35 20 0 30 20 0 30 50 0 100 50 0 100 35 0 输入每个坐标值后都要单击 确定 结果如图 35 所示 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 图 35 4 修改直线长度 选择下拉菜单中的 编辑 曲线 长度 命令 选择直线 L4 设置 长度 为 增量 侧 为 起点和终点 输入 开始 和 结束 距离均为 10 取消 关联 复选框 设置 输入曲线 为 替换 单击 确定 以类似的方式延长 直线 L3 和 L5 单侧的长度 结果如图 36 所示 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 图 36 5 拉伸底面轮廓线 选择下拉菜单中的 插入 设计特征 拉伸 命令 选择 如图 37 所示的曲线为 截面曲线 输入 开始 距离为 0 结束 距离为 60 拔模 为 从起始限制 角度 为 2 其余保持默认设置 单击 确定 图 37 6 拉伸底面轮廓线 选择下拉菜单中的 插入 设计特征 拉伸 命令 选择 如图 38 所示的曲线为 截面曲线 输入 开始 距离为 0 结束 距离为 60 拔模 为 无 其余保持默认设置 单击 确定 图 38 7 调整工作坐标系 选择下拉菜单中的 格式 WCS 原点 命令 系统弹 出 点 对话框 选择 WCS 复选框 输入坐标 100 10 43 单击 确定 选择 格 式 WCS 动态 命令 选择 XC ZC 平面上的旋转球 按住左键旋转 90 单击中 键确认 最终结果如图 39 所示 图 39 8 创建圆弧 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 圆弧 图标 选择 创建方法 为 中心 起点 终点 在 跟踪条 中输入 XC YC ZC 坐标分别为 300 0 0 直接按 Enter 键确定 即完成圆弧中心的创建 移动鼠标在 合适的位置单击一点作为圆弧的起点 在另一位置单击创建圆弧的终点 结果如图 40 所示 a b 图 40 9 修改圆弧半径 单击 基本曲线 对话框上的 编辑曲线参数 图标 选择创 建的圆弧 在 跟踪条 中输入半径为 300 如图 41 所示 直接按 Enter 键确定 图 41 10 绘制直线 创建参考线 将视图定向到 XC YC 平面 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 直线 图标 取消选择 线串模式 并选择 无界 复选框 在 跟踪条 中输入 XC YC ZC 坐标分别为 0 35 0 直接按 Enter 键确定 再次在 跟踪条 中输入 XC YC ZC 坐标分别为 1 35 0 直接按 Enter 键确定 即完成无界直线的创建 如图 42 所示 图 42 11 创建圆角 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 圆 角 图标 系统弹出 曲线倒圆 对话框 选择 方法 为 2 曲线倒圆 输入 半径 为 100 选择竖直直线与圆弧的交点为第一个对象 选择水平直线的端点作为第二个对象 并指定圆心的大致位置 结果如图 43 所示 圆心大致位置 第一个对象 第二个对象 图 43 12 延长圆角长度 选择下拉菜单中的 编辑 曲线 长度 命令 选择步骤 11 创建的圆角 设置如图 44 所示的各参数 单击 确定 删除竖直直线 图 44 13 移动曲线 选择下拉菜单中的 编辑 移动对象 命令 选择如图 45 所示的 两条曲线 设置如图 45 所示的各参数 单击 确定 图 45 14 创建直线 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 直 线 图标 取消选择 无界 复选框 在点 1 点 2 处创建一条直线 并将其一端延长 18 如图 46 所示 删除圆弧 点 1 点 2 删除 图 46 15 调整工作坐标系 选择下拉菜单中的 格式 WCS 定向 命令 设置 类 型 为 绝对 CSYS 单击 确定 16 创建圆角 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 圆 角 图标 系统弹出 曲线倒圆 对话框 选择 方法 为 2 曲线倒圆 输入 半径 为 1000 选择点 1 作为第一个对象 选择点 2 为 第二个对象 并指定圆心的大致位置 单击 确定 结果如图 47 所示 点 1 点 2 图 47 17 创建扫掠面 选择下拉菜单中的 插入 扫掠 扫掠 命令 选择如图 48 所示的截面线和引导线 截面选项 缩放方法 选为恒定 单击 确定 图 48 18 创建脊线 选择下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 命令 单击 直 线 图标 取消选择 线串模式 并选择 无界 在跟踪条输入起点坐标为 0 0 0 终点坐标为 0 0 1 即在绘图区创建一条与 Z 轴重合的直线 如图 49 所示 图 49 19 创建面倒圆 选择下拉菜单中的 插入 细节特征 面圆角 命令 选择 如图 50 所示的 面链 1 和 面链 2 设置 半径方法 为 规律控制的 规律类型 为 恒定 半径 值 为 20 选择脊线 单击 确定 图 50 20 创建面倒圆 以同样的方式创建其他的面倒圆 结果如图 51 所示 R20 R17 R12 R12 R17 R20 R20 R20 图 51 3 面包基体结构建模 面包基体结构建模 上下面上下面 21 绘制矩形 调整视图方位至 俯视图 状态 选择下拉菜单中的 插入 曲 线 矩形 命令 绘制如图 52 所示的矩形轮廓 矩形轮廓只要包住所有曲面即可 图 52 22 创建底面 选择下拉菜单中的 插入 曲面 四点曲面 命令 依次选择 矩形的四个顶点创建曲面 结果如图 53 所示 图 53 23 创建顶面 选择下拉菜单中的 编辑 移动对象 命令 选择步骤 22 创 建的底面 设置如图 54 所示的各参数 单击 确定 图 54 24 修剪侧面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择侧面为 目标 选择顶面为 工具 如图 55 所示 图 55 25 修剪底面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择底面为 目标 选择侧面为 工具 如图 56 所示 图 56 26 创建圆角曲面 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆相切 选择如图 57 所示的 起始引导线 选择顶面为 起始面 并选择 脊线 其余参数设置如图 57 所示 图 57 27 创建圆角曲面 选择下拉菜单中的 插入 网格曲面 截面 命令 设置 类型 为 圆相切 选择如图 58 所示的 起始引导线 选择顶面为 起始面 并选择 脊线 其余参数设置如图 58 所示 图 58 28 修剪顶面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪片体 命令 选择顶面 为目标 选择如图 59 所示的边缘为边界对象 结果如图 59 所示 图 59 29 修剪侧面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择侧面 为 目标 选择圆角面的为 工具 如图 60 所示 以另一侧的圆角面为 工具 以同样 的方式修剪侧面 图 60 30 修剪圆角面 选择下拉菜单中的 插入 修剪 修剪体 命令 选择 2 个圆角面为 目标 选择侧面的为 刀具 结果如图 61 所示 图 61 31 缝合曲面 选择下拉菜单中的 插入 组合体 缝合 命令 缝合所有曲 面 32 创建边倒圆 隐藏除参考曲线以外的所有曲线 选择下拉菜单中的 插入 细 节特征 边倒圆 命令 选择如图 62 所示的边为要倒圆的边 添加 4 个可变半径点 从 左到右每个可变半径点的值依次为 10 15 15 和 10 图 62 4 面包基体结构建模 面包基体结构建模 凸台凸台 33 创建矩形并倒圆 选择下拉菜单中的 插入 曲线 矩形 命令 设置 参 考 为 WCS 输入 顶点 1 的 XC YC ZC 值依次为 45 45 0 单击 确 定 输入 顶点 2 的 XC YC ZC 值依次为 85 25 0 单击 确定 即完成 矩形的创建 通过下拉菜单中的 插入 曲线 基本曲线 圆角 简单圆角 命 令 对矩形的 4 个角倒圆角 半径值均为 8 结果如图 63 所示 图 63 34 移动矩形 选择下拉菜单中的 编辑 移动对象 命令 选择步骤 33 创 建的矩形 将其沿 Z 轴正向移动 50 结果如图 64 所示 图 64 35 创建拉伸体 选择下拉菜单中的 插入 设计特征 拉伸 命令 对上一 步的曲线轮廓进行拉伸 参数设置如图 65 所示 图 65 36 调整工作坐标系 选择下拉菜单中的 格式 WCS 原点 命令 系统弹 出 点 对话框 选择 WCS 复选框 输入坐标 65 10 72 单击 确定 选择下 拉菜单中的 格式 WCS 动态 命令 选择 XC ZC 平面上的旋转球 按住左键旋 转 90 单击中键确认 最终结果如图 66 所示 图 66 37 创建圆弧 定向到 右视图 以 250 0 0 为圆心 创建一段半径为 250 的圆弧 如图 67 所示 图 67 38 调整工作坐标系 选择下拉菜单中的 格式 WCS 动态 命令 选择 YC ZC 平面上的旋转球 按住左键旋转 90 单击中键确认 最终结果如图 68 所示 图 68 38 创建圆弧 定向到 前视图 以 50 0 0 为圆心 创建一段半径为 50 的 圆弧 结果如图 69 所示 图 69 39 选