UG高级曲面教程.pdf

UG 高级曲面教程 课程表 Day 1 Morning Spline 曲线的创建 编辑与分析评估 Lesson 1 Spline 曲线的创建 Lesson 2 Spline 曲线的分析评估 Lesson 3 Spline 曲线的编辑 Afternoon 曲面造型 Lesson 4 Through Curves 通过曲线 Lesson 5 Through Curve Mesh 通过曲线网格 Lesson 6 Swept Feature 扫掠特征 Lesson 7 Offset Surface 偏置曲面 Day 2 Morning Lesson 8 创建过渡曲面 8 1 Edge Blend 边圆角 8 2 Face Blend 面圆角 8 3 Soft Blend 软圆角 8 4 Bridge 桥接 8 5 Section Features 截面特征 Afternoon 8 6 N sided Surface N 边曲面 Lesson 9 曲面分析评估 9 1 Face Analysis Reflection 反射分析 9 2 Deviation 偏差分析 Lesson 10 曲面编辑 10 1 Edit Feature Parameters 10 2 Enlarge Sheet Day 1 Morning Lesson 1 Spline 曲线的创建曲线的创建 概述概述 本课主要讲解 Spline 曲线的概念和 4 种创建途径 1 Spline 2 Spline by Points 3 Spline by Poles 概念概念 1 Spline 曲线的阶次 Degree 所谓阶次是定义 Spline 多项式公式的次数 Spline 的阶次与构造 Spline 的段数 Segment 有关 它总是比每段 Spline 的点数少 1 UG 最高可以使用 24 次 Spline 曲线 2 Spline 曲线的段数 Segment Spline 曲线可以采用单段 Single Segment 或多段 Multiple Segment 的方式创建 单段方式 单段 Spline 的阶次由定义点的数量控制 阶次 点数 1 因此单段 Spline 最多只能使用 25 个点 这种构造方式受到一定的限制 定义点的数量越多 Spline 的阶 次越高 Spline 形状常常会出现意外结果 因此一般不建议采用 另外 单段 Spline 不 能封闭 多段方式 多段 Spline 的阶次由用户指定 24 Spline 定义点的数量没有限制 但 至少比阶次多一点 例如 5 次 Spline 至少需要 6 个定义点 在汽车设计中 一般采用 3 5 次 Spline 曲线 segments poles degrees 3 定义点 Defining Points 定义 Spline 的点 使用 By Pole 方法建立的 Spline 没有定义点 某些编辑 Spline 的命令 删除 Spline 的定义点 4 节点 Knot point 每段 spline segment 的端点 主要针对多段 Spline 单段 Spline 只有两个节点 即起点 和终点 Degree 3 5 poles 2 segments 创建 Spline 曲线的 4 种途径 1 Spline Insert Curve Spline 2 Spline by Points Insert Curve Spline by Points 3 Spline by Poles Insert Curve Spline by Poles 4 Curve on Surface Insert Curve Curve on Surface 第一种方法主要用于工程设计 后三种方法为 V18 新功能 简单易用 具有实时反馈的显示 非常适 合于工业造型设计 构造构造 Spline 曲线的曲线的 3 种方法种方法 1 过极点法 By Poles Spline 不通过定义点 定义点作为 Spline 的控制点 该方法有助于控制 Spline 曲线的整体形状 以避免不必要的波动 2 过点法 Through Points Spline 精确通过每个定义点 3 最小二乘法拟合 Fit 在指定的公差范围内将一系列定义点拟合成 Spline 的方法 所有在 Spline 上的点和定义点 之间距离的平方之和是最小的 该方法有助于减少定义 Spline 所需的点数 并确保 Spline 的光顺 读取三座标测量机采集的密集点 并用 Fit 方法构造 Spline 往往能取得较好的结 果 1 Spline By Poles 和 Through Points Closed Curve 封闭 Spline 使用 By Poles 和 Through Points 方法构造的 Spline 多段方式 可 以封闭 在对话框中 封闭是一个开关 Spline 封闭时 首尾相 连 而且首尾点具有相同的斜率和曲率 Point From File 从文件输入点 用于选择一个点数据文件 输入数据并生成 Spline 选点方式 Chain From All 所有点成链选择法 只需选择起点和终点 所有的点会自动选中 Chain With Rectangle 矩形内成链选择法 首先用矩形框确定选点范围 然后在矩形框内 选择起点和终点 此时矩形框内所有的点会自动选中 Chain With Polygon 多边形内成链选择法 首先用多边形确定选点范围 然后在多边形 框内选择起点和终点 此时多边形框内所有的点会自动选中 Point Constructor 使用点构造器定义或选择点 使用 Through Points 建立多段 Spline 时 可以对 Spline 的一个或所有的定义点指定斜率 Automatic Slope 自动斜率 系统根据所选择的定义点 自动推测并且计算该点的斜率 Vector Component 矢量分量 通过相对坐标定义斜率 首先选择 Spline 的一个定义点 再输入相对于该点的坐标值增量 DXC DYC DZC 这两点连线的斜率就是该定义点的斜 率 Direction to Point 方向点 通过指定一个点来定义斜率 首先选择 Spline 的一个定义点 再用点构造器指定一个点 这两点连线的斜率就是该定义点的斜率 Vector to point 朝一个点的矢量 与 Direction Point 相同 区别在于两点之间的距离对该 点的斜率有较大的影响 Slope of Curve 曲线的斜率 根据所选择曲线端点的斜率来定义 Spline 定义点斜率 Angle 角度 使用一个角度值定义样条定义点的斜率 角度测量从 X 轴开始 按逆时针 方向为正值 1 Spline Fit Fit Method 拟合方式 By Tolerance 根据公差 该方法根据 Spline 与输入数据点的最大允许距离偏差生成 Spline 可以有效减少 Spline 的数据 公差小则 Spline 更加靠近数据点 并且造成更多的 Spline 段 数 By Segment 根据段数 该方法根据指定的 Spline 段数来生成 Spline 系统在不增加节点的 条件下 尽最大可能生成最好的拟合 Spline By Template 根据模板 系统根据已有的 Spline 来控制拟合 Spline 的结构 系统构造的 Spline 与模板 Spline 具有相同的阶次和节点顺序 Change Weight 改变权值 用于改变数据点的权值 权值因素越大 样条越靠近数据点 如果权值等于 0 系统在拟合 样条时会忽略所选择的点 这对于忽略坏的数据点非常有用 Assign End Slope 指定端点斜率 对用 Fit 方法构造的 Spline 只能指定起点和终点的斜率 2 Spline by Points 此方法构造 Spline 的过程类似于 Spline Through Points 但它另有 6 个独特方面 1 在创建过程中 Spline 会象橡皮筋一样在屏幕动态显示 使 Spline 形状实时反馈给用户 2 一进入 Spline by Points 菜单 同时会出现 Infer Point 工具条 以提供给用户更直观的 作点工具 3 可视化的操纵柄能直观地控制切矢 曲率 相切模量 4 创建的 Spline 与定义点 定义切矢和曲率的几何体保持全相关 5 缺省的 Curve Degree 5 6 用同一个对话框来创建和编辑全相关的 Spline Infer Point 在构造 Spline 的过程中 可根据需要 事先击活合适的 Infer Point 方式 这样当光 标在图形区域移动时 每当它遇到任何被推断的点 系统就会在这个位置实时显 示点的标志 以使用户能迅速判断 Assign Slope Curvature 1 当处于 Create 状态时 每当你选择 Assign Slope Curvature 你只能对最后一个点进行操 作 2 在构造Spline的过程中 在你选择或点击MB2后 Spline被创建 此时选择Assign Slope Curvature 可以对任何一个点进行操作 每当你选择 Assign Slope Curvature 然后选择某一定义点 就在该点显示可视 化的操纵柄 通过拖动操纵柄的 4 个句柄 就能动态地移动点 Move Point 改 变切矢 Change Slope 改变曲率 Change Curvature 改变相切模量 Change Tangent Magnitude Assign Slope Curvature 1 操纵柄 4 个句柄的图示描述如图所示 当把光标置于某个句柄时 会在提示栏处显示 其代表的功能 2 如果同时显示曲率梳 Analysis Curve Combs 可帮助你实时判断曲线的质 量 3 Slope 和 Curvature 可以由其它几何体来作全相关的定义 Edit Points 可任意拖动某个定义点来改变其位置 Delete Points 1 当处于 Create 状态时 此选项变为 Delete Last Point 此时你只能删除最后 一个点 2 当处于 Assign Slope Curvature 状态时 此选项变为 Delete Constraint 此 时可删除当前击活的约束 3 当处于 Edit Points 状态时 此选项变为 Delete Points 此时可删除当前击活 的点 3 Spline by Poles 此方法构造和编辑 Spline 的过程与 Spline by Points 基本相同 但是 Spline by Poles 中的 Assign Slope Curvature 只能对两端点操作 Symmetric Constrained Splines 对称约束 Spline 对称约束可应用于 Spline by Points 和 Spline by Poles 注 也可应用于 Bridge Curve 对于对 称形状 仅需创建其中一半 并在对称点处施加对称约束 这样在对称点处的二个部分能保 持曲率连续 C3 操作步骤 1 构造 spline 2 spline 生成之后 选择 Assign Slope Curvature 选项 3 选择要应用对称约束的 spline 端点 随后将在该端点处显示操纵柄 4 点击 Change Curvature 句柄 5 选择用来与其连续性相匹配的基准平面 基准轴或曲线 连续性 连续性描述分段边界处的曲线与曲面的行为 在 UG 中通常使用的两种连续性是数学连续 性 用 Cn 表示 其中 n 是某个整数 与几何连续性 用 Gn 表示 Gn 表示两个几何对象间 的实际连续程度 G0 两个对象相连但不相切 G1 两个对象在共点处相切 即一阶导数 连续 G2 两个对象在共点处等曲率 即二阶导数连续 G3 两个对象在共点处曲率连 续 即三 阶导数连续 补充补充 Bridge Cur