UG_NX基础培训（9）曲线create.ppt

目的 曲线的构成和编辑 目标 完成本节课程后 能够 样条曲线的构成和编辑 二次曲线的构成和编辑 规律曲线的构成和编辑 螺旋曲线的构成和编辑 DESign Curve曲线 DESign 概述 自由形状特征 freeformfeatures 是CAD模块的重要组成部分 是高端软件的重要标志 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两大类 设计 仿形 一般的设计过程 根据产品造型效果 或三维真实模型 进行曲面数据采样 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 几何体的形成 点 线 线 面 面 体 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 否则会造成后续加工的一系列问题 好点 好线 好面 DESign 曲线分类 计算曲线以数学形式定义的曲线 例如 直线二次曲线 Conic 圆弧 圆 椭圆 双曲线 抛物线等 根据其它几何体的计算而定义的曲线 例如 抽取曲线 ExtractCurve 交线 Intersection 投射曲线 Project 偏置曲线 Offset 桥接曲线 Bridge 曲线缠绕 曲线展开 Wrap Unwrap 曲线简化 Simplify 曲线连接 Join DESign 曲线分类 构造曲线过点 极点或用参数用户定义的曲线 例如 样条 Splines 螺旋线 Helixes 规律曲线 LawCurves DESign 曲线工具条 曲线下拉菜单 基本曲线 样条曲线 用定义点生成样条曲线 用极点生成样条曲线 在曲面上建立曲线 点 点集 倒斜角 矩形 多边形 椭圆 抛物线 双曲线 通用二次曲线 螺旋线 规律曲线 直线 圆弧 圆 平面 建立点 点 Openfile curve crv points 1 建立点 建立点 建立点 建立点 建立点 Basiccurve Preference userinterface tracking 建立正多边形 选择InsertCurvePolygon或选择图标 输入正多边形的边数 内切圆半径 正多边形边长 外接圆半径 建立矩形 通过点构造器分别给出两个对角点的坐标值 建立矩形 DESign 曲线分类 计算曲线以数学形式定义的曲线 例如 直线二次曲线 Conic 圆弧 圆 椭圆 双曲线 抛物线等 二次曲线 Conic 也称圆锥曲线AX2 BXY CY2 DX EY F 0 建立椭圆 通过点构造器 确定椭圆圆心的位置 建立抛物线 通过点构造器 确定抛物线顶点的位置 建立双曲线 通过点构造器 确定双曲线中点的位置 建立通用二次曲线 建立通用二次曲线 投射判别式 Rho Rho D1 D2 其值必须在0和1之间 所生成的二次曲线段的类型由该值确定如果Rho0 5 则生成双曲线 输入Rho后 就会生成相应的二次曲线段 Rho值可用来代替第三个 中间 点来控制曲线的伸张度 Rho值表示的是从端点到锚点距离的一个分数 Rho值越接近1 二次曲线就被拉得越长 建立通用二次曲线 Openfile curve crv conics 1 prt layer10worklayer11invisible5point anchorlayer10invisiblelayer11work3point anchor DESign 曲线分类 构造曲线过点 极点或用参数用户定义的曲线 例如 样条 Splines 螺旋线 Helixes 规律曲线 LawCurves 样条曲线的构造方法 ByPoles 样条不通过定义的极点 定义的极点作为样条的控制多边形顶点 ThroughPoints 样条精确的通过每个定义点 Fit 最小二乘方拟合样条将一系列定义点拟合成样条的方法 所有在样条上的点和定义点之间的距离平方之和是最小的 该方法有助于减少定义样条所需要的点数 并确保样条的光顺 样条曲线 样条 spline 是构造曲面的重要曲线 可以是2D 或3D的 样条 spline 是将一系列离散点连接成的光滑曲线 通常称为拟合曲线 样条 spline 种类很多 UG采用NURBS样条 NURBS使用广泛 曲线拟合逼真 形状控制方便 NURBS已经成为当前CAD CAM领域描述曲线和曲面的标准 NURBS Non UniformRationalB Spline 非均匀有理B样条 建立样条曲线 bypole point 曲线的多项式和阶次 由不同幂指数变量组成的表达式称为多项式 多项式中最大指数称为多项式的阶次 degree 例如 7X 5X 3 35 阶次 2 2t 3t t 6 阶次 3 曲线的阶次用于判断曲线的复杂程度 而不是精确程度 对于1 2 3次曲线 可以判断曲线的顶点和曲率反向的数量 顶点数 阶次 1曲率反向点 阶次 2见书P5 曲线的多项式和阶次 一般来讲最好使用低阶次的多项式 UG使用的样条的最高阶次是24 低次多项式有特别的名称 1阶 Linear 线性 2阶 Conic 二次 3阶 Cubic 三次 4阶 Quartic 四次 5阶 Quintic 5次 曲线的多项式和阶次 低阶次曲线优点 1 更加灵活2 更加靠近它们的极点3 后续操作 加工和显示等 运行速度更快4 便于数据转换 因为许多系统只接受3次曲线高阶次曲线的缺点 1 灵活性差2 可能引起不可预见的曲率波动3 造成数据转换问题4 导致后续操作执行速度变慢 一般来讲最好使用低阶次的多项式 建立样条曲线 Openfile curve crv spline 1 prt P6图形 样条的阶次 阶次 degree 是定义样条曲线多项式公式的次数 Y ax bx cx d建议 degree 3degree 点数 1 建立样条曲线 单段 SingleSegment 方式 单段样条的阶次由定义点的数量控制 阶次 点数 1 采用单段方式常常会出现意外结果 另外单段样条不能封闭 一般不建议采用单段方法 建立样条曲线 选择工具栏图标 通过点建立样条曲线 编辑点 分配斜率 曲率 创建样条曲线 点选项 曲线类型 指定阶次 单段 曲线阶次 封闭曲线 相关联 删除点 查询样条信息 用InformationSpline 可以得到样条的此类信息 查询样条信息 定义点 DefiningPoints 和节点 KnotPoint 定义点 定义样条的点 使用ByPole方法建立的样条没有定义点 节点 节点是每个样条段 Segment 的端点 主要针对多段样条 单段样条只有两个节点 即起点和终点 建立样条曲线 Fit 选点方式 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 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 在矩形框内所有的点会自动选中 多边形内成链选择法 首先用多边形确定选点范围 然后在多边形内选择起点和终点 在多边形内所有的点会自动选中 使用点构造器定义或选择点 从文件中输入 建立样条曲线 Fit 对于拟合样条 Fit 需要定义样条的拟合方式 FitMethod 拟合方式有三种 根据公差 该方法根据样条与输入数据点的最大允许距离偏差生成样条 可以有效减少样条数据 公差小则样条更加靠近数据点 并且造成更多的样条段 根据段数 该方法根据指定样条段数来生成样条 系统在不增加节点的条件下 尽可能生成最好的拟合样条 根据模板 系统根据已有的样条来控制拟合样条的结构 系统建立的样条与模板具有相同的阶次和节点顺序 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 如果权值为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 样条曲线分析 极点 曲率梳 曲率选项 顶点 顶点选项 曲率反向点 曲率反向点选项 图表 图表选项 输出列表 输出列表选项 样条曲线分析 极点 曲率梳 顶点 曲率反向点 编辑样条曲线 EditSpline 编辑样条选择EditCurveParameters 编辑定义点 编辑极点 改变斜率 改变曲率 改变阶次 移动多个点 改变刚度 拟合 光顺 恢复定义数据 注意 样条阶次小于3不能改变曲率 使用Fit方法建立的样条不能编辑斜率 改变刚度此选项通过改变样条的阶次但保留控制极点的数目来修改样条的形状 改变阶次此选项用于增大或减小样条的阶次 单段样条的阶次可以被增大或减小 多段样条的阶次只能被增大 增大样条的阶次 极点数增加 但不改变样条的形状 而减小阶次一般只近似于原先的形状 除非减小阶次的操作紧跟在阶次被增大以后 编辑样条曲线 EditSpline 光顺 Openfile crv edit spline 1 prt光顺 smooth 功能可以减少曲线的波动 只能用于开口样条 根据样条的定义点 可以自动光顺整个样条 也可以选择样条上的点用于样条的某一段 光顺后的样条阶次是5 Edit curve parameters 选择样条线 编辑样条曲线 EditSpline 光顺 Openfile crv edit spline 1 prt光顺是根据指定的样条段数 segments 进行光顺 编辑样条曲线 EditSpline 光顺 Threshold 极限系数 样条的光顺基于极限系数 它是样条上的点可以从原来的样条上移动的最大距离 该值越小 新的样条线就越靠近原始样条线 建立规律曲线Lawcurve 选择InsertCurveLawCurve或选择图标规律曲线是根据一定的规律或按用户定义的公式而建立的样条曲线 规律曲线可以是二维或三维曲线 UG使用规律子功能 LawSubfunction 定义曲线在X Y Z三个分量上的变化规律 规律曲线根据UG定义的默认公差建立近似的曲线 规律曲线在根据公式建立曲线时非常实用 是参数化控制曲线的好方法 草图也是参数化控制曲线的方法 但局限于二维曲线 建立规律曲线 注意 使用公式规律必须预先定义表达式 如果使用EditTransformScale或PointFit来编辑规律曲线 系统会删除建立曲线的参数 操作步骤 使用规律子功能 选择并定义X Y Z三个分量的变化规律 定义参数方程 通过定义方向和基点 或通过指定一参考坐标系来控制规律曲线的方向 这一步骤作为可选项 选择OK或Apply建立曲线 建立规律曲线 规律子功能 数字规律 根据方程 图形规律 变化规律为常数 参数值只有一个 起点到终点的变化规律为线性 起点到终点的变化规律为三次 沿一条脊柱线上使用两点或多个点定义线性变化规律函数 在脊柱线上指定多个点 分别在每个点处输入一个参数 沿一条脊柱线上使用两点或多个点定义三次变化规律函数 在脊柱线上指定多个点 分别在每个点处输入一个参数 使用表达式和 参数表达式变量 定义变化规律 所有变量必须预先使用ToolExpression定义 并且表达式必须使用 参数表达式变量 根据规律曲线通过选择一串连续的曲线来定义规律函数 当选择了曲线后 系统要求再选择一条直线作为基线 这条直线为规律函数的方向定义了一个矢量方向 使用ByLawCurve的规则 1 必须指定所有三个分量 X Y Z 2 一条规律曲线可以相对于绝对坐标系的X轴 也可以相对于一条直线 3 如果所使用的曲线不在绝对坐标系的XY平面 必须定义一条直线 建立规律曲线 控制规律曲线的方向有两种 DefineOrientation选项通过指定Z轴和点来控制方向 类似于坐标系子功能的Z Axis X Point选项 同时还可以用点构造器定义一个基准点 如果不定义方向 系统使用当前的WCS 如果不定义基点 系统使用默认值 坐标原点 0 0 0 规律曲线的方向也可以通过指定一个坐标系来控制 该坐标系可以使用三个基准面 或2个基准面和一个基准轴 该方法优点是曲线和基准面相关联 一旦基准面编辑后 曲线会自动更新 建立规律曲线 建立参数方程Step1Tools expressiont 1x 3 ty sin 360 t step2xbyequtionybyequtionzconstant 0 建立规律曲线 Openfile curve crv law 1 prtstep1tools expressionstep2xbyequtionybyequtionzbylawcurvebasecurvedefinesavectordirectionforthelawfunction sorientation Ifnobaselineisdefined thedefaultbaselinedirectionistheabsoluteXaxis 建立螺旋线Helix 选择InsertCurveHelix或选择图标 螺旋圈数 螺距 半径方法 半径按规律变化 常数半径方式 半径 螺旋线旋向 右旋 左旋 定