第4章曲面建模技术.ppt

本章学习目标 掌握CAXA曲线 曲面基本知识 通过实例掌握常见曲面的构造和编辑 第4章曲面建模技术 本章学习重点 掌握曲线 曲面基本知识 掌握常见曲面的构造和编辑 第4章曲面建模技术 4 1曲线 曲面基本知识4 2常见曲面的构造4 3曲面的编辑4 4曲面建模应用实例 本章主要内容 第4章曲面建模技术 4 1曲线 曲面基本知识4 1 1自由曲线 第4章曲面建模技术 通常指不能用直线 圆弧和二次圆锥曲线描述 而只能用一定数量的离散点来描述的任意形状的曲线 1 曲线参数表示的过程 拟合 插值 逼近2 用参数方程表达曲线的特点 与坐标系无关 比非参数形式有更大自由控制曲线的形状 避免出现斜率无穷大的情况 规格化的参数变量使相应的几何分量有界 4 1曲线 曲面基本知识4 1 2自由曲面 第4章曲面建模技术 构造的外形曲面的过程大致为 采用插值方法严格数学定义构造曲面特征的两组曲线 纵向 横向 由这两组曲线构成的网格定义了许多曲面片 用二维插值法描述被网格所划分成的各个曲面片 分片描述的各曲面应保证相邻曲面片之间的光滑连续 以组成一个完整的光滑曲面 4 1曲线 曲面基本知识4 1 3曲面建模的原理与特点 第4章曲面建模技术 1 原理在计算机内部 曲面模型的数据结构仍是表结构 除了给出边 线及顶点的信息之外 还提供了构成三维立体各组成面素的信息 即在计算机内部 除顶点表和边表之外 还提供了面表 4 1曲线 曲面基本知识4 1 3曲面建模的原理与特点 第4章曲面建模技术 2 特点可产生真实感的物体图像 可适合复杂型腔模具的造型 有助于系统直接提取有关面的轨迹信息生成加工指令 可为在其他CAD CAM提供数据 有助于对物性方面与面积有关的特征计算 局限性 无法表示零件的立体属性 无法区分物体的内外 返回本章目录 4 2常见曲面的构造4 2 1直纹面 第4章曲面建模技术 直纹面的特点是母线为直线 曲面形状受两条轨迹曲线控制 方式有 曲线 曲线 点 曲线 曲线 曲面 图4 5两条空间曲线生成直纹面 图4 6曲线 曲面方式生成直纹面 4 2常见曲面的构造4 2 2旋转面 第4章曲面建模技术 由一条空间曲线 母线 绕某一轴线旋转而成 两个参数 起始角 终止角 图4 9旋转面的生成 图4 10利用曲面造型方式生成旋转面 4 2常见曲面的构造4 2 3扫描面 第4章曲面建模技术 实际上是直纹面的一种 它是一条空间曲线沿指定方向从给定的起始位置开始以一定的锥度扫描生成曲面 图4 12扫描面的生成 4 2常见曲面的构造4 2 4导动面 第4章曲面建模技术 它是截面曲线或轮廓线沿着特征轨迹线扫动生成的曲面 六种方式 平行 固接导动 导动线 平面 导动线 边界线 双导动线和管道曲面 图4 14平行导动生成导动面 图4 15固接导动生成导动面 4 2常见曲面的构造4 2 4导动面 第4章曲面建模技术 图4 17导动线 平面生成导动面 图4 19导动线 边界线生成导动面 图4 21双导动线生成导动面 图4 23生成管道曲面 4 2常见曲面的构造4 2 5等距面 第4章曲面建模技术 指在已存在的平面 曲面 以外 按给定的距离和等距方向生成的与已知平面 曲面 等距的平面 曲面 图4 25生成等距面 4 2常见曲面的构造4 2 6平面 第4章曲面建模技术 1 裁剪平面由封闭内轮廓进行裁剪形成的有一个或者多个边界的平面 图4 28用 裁剪平面 方式生成平面 4 2常见曲面的构造4 2 6平面 第4章曲面建模技术 2 工具平面可生成XOY YOZ ZOX平面 三点平面 矢量平面 曲线平面和平行平面 图4 32曲线平面 图4 33平行平面 4 2常见曲面的构造4 2 7边界面 第4章曲面建模技术 在已知边界线围成的边界区域内生成曲面 图4 34边界面 4 2常见曲面的构造4 2 8放样面 第4章曲面建模技术 由一组互不相交 方向相同 形状相似的特征线 或截面线 为骨架进行形状控制 并经过这组曲线蒙面生成的曲面 图4 35截面曲线方式生成放样面 图4 38曲面边界方式生成放样面 4 2常见曲面的构造4 2 9网格面 第4章曲面建模技术 由多条横竖相交的特征曲线组成网格 并以网格为基本骨架蒙上自由曲面生成的曲面称为网格面 图4 39U向和V向网格线 图4 40生成网格面 4 2常见曲面的构造4 2 10实体表面 第4章曲面建模技术 是指在已经存在的实体上剥离一个表面生成一个独立的面 图4 42生成实体表面 返回本章目录 4 3曲面的编辑4 3 1曲面裁剪 第4章曲面建模技术 对生成的曲面进行修剪 去掉不需要的部分 图4 43投影线裁剪 图4 45等参数线裁剪 4 3曲面的编辑4 3 1曲面裁剪 第4章曲面建模技术 图4 47面裁剪 图4 46线裁剪 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 用截面是圆弧的曲面将两张曲面光滑连接起来 过渡面不一定经过原曲面的边界 共有7种方式 两面过渡 三面过渡 系列面过渡 曲线曲面过渡 参考线过渡 曲面上线过渡和两线过渡 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 图4 48 等半径 过渡 图4 49变半径过渡 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 图4 50三面过渡 1 图4 51三面过渡 2 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 图4 52系列面过渡 图4 53曲线曲面过渡 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 图4 54参考线过渡 4 3曲面的编辑4 3 2曲面过渡 第4章曲面建模技术 图4 55曲面上线过渡 图4 56两线过渡 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 通过多个曲面的对应边界 生成一张曲面与这些曲面光滑相接 图4 57曲面拼接 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 图4 58两面拼接 图4 59三面拼接 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 图4 61两张曲面和一条曲线围成区域的三面拼接 图4 62一张曲面和两条曲线组成封闭区域的三面拼接 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 图4 64四个曲面围成区域的四面拼接 图4 63三个曲面组成非封闭区域的三面拼接 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 图4 66两个曲面和两条曲线围成区域的四面拼接 图4 65三个曲面和一条曲线围成区域的四面拼接 4 3曲面的编辑4 3 3曲面拼接 第4章曲面建模技术 图4 67一个曲面和三条曲线围成区域的四面拼接 4 3曲面的编辑4 3 4曲面缝合 第4章曲面建模技术 指将两张曲面光滑连接为一张曲面 图4 68曲面切矢1方式曲面缝合 图4 69平均切矢方式曲面缝合 4 3曲面的编辑4 3 5曲面延伸 第4章曲面建模技术 把原曲面按所给长度沿相切的方向延伸出去 扩大曲面 以帮助用户进行下一步操作 图4 70曲面延伸 4 3曲面的编辑4 3 6曲面优化 第4章曲面建模技术 在实际应用中 有时生成的曲面的控制顶点很密很多 会导致对这样的曲面处理速度很慢 甚至会出现问题 曲面优化功能就是在给定的精度范围之内 尽量去掉多余的控制顶点 使曲面的运算效率大大提高 4 3曲面的编辑4 3 7曲面重拟合 第4章曲面建模技术 曲面重拟合功能就是把NURBS曲面在给定的精度条件下拟合为B样条曲面 操作步骤 1 单击 线面编辑栏 的工具条中的 曲面重拟合 按钮 2 在左侧的立即菜单中选择保留原曲面或删除原曲面方式 输入精度值 3 根据状态栏中提示拾取曲面 单击曲面 曲面重拟合完成 注 曲面重拟合功能不支持裁剪曲面 返回本章目录 4 4曲面建模应用实例4 4 1鼠标的曲面造型 例4 20 第4章曲面建模技术 图4 71鼠标 图4 72鼠标截面图 造型思路 生成截面图的扫描曲面 沿样条曲线生成扫描曲面 曲面裁剪 曲面过渡 4 4曲面建模应用实例4 4 2多曲面造型 例4 21 第4章曲面建模技术