曲面造型的基本思路

1、曲面造型的基本思路发布时间：2006-7-09 09:24 作者：wildfire 信息来源：supcsite/x-space社区门户字体:牛中夫冲1前言利用cad/cam软件进行三维造型是现代产品设计的重要实现手段，而曲面造型则是三维造型中的难点。我们在从事 cad/cam培训的过程中发现，尽管现有的cad/cam软件提供了十分强大的曲面造型功能，但初学者面对众多的造 型功能普遍感到无所适从，往往是软件功能似乎己经学会了，但面对实际产品时又感到无从下手。即使是一些有经验 的造型人员，由于其学习过程中的问题，也常常在造型思路或功能使用上存在一些误区，使产品造型的正确性和可靠 性打了折扣。针对上

2、述情况，本文从整体上讨论了曲面造型的一般学习方法，并举例介绍了曲面造型的一般步骤。2曲面造型的学习方法面对cad/cam软件所提供的众多曲面造型功能，要想在较短的时间内达到学会实用造型的目标，掌握正确的学习方 法是十分必要的。要想在最短的时间内掌握实用造型技术，应注意以下儿点：应学习必要的基础知识，包括自由曲线（曲面）的构造原理。这对正确地理解软件功能和造型思路是十分重要的，所 谓“磨刀不误砍柴功不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能，必然给日后的造型工作留下隐患，使学习过程 出现反复。其实，曲面造型所需要的基础知识并没有人们所想彖的那么难，只要掌握了正确的讲授方法，具有高中文 化水平的学员

3、就能理解。要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切忌贪多，一个cad/cam软件中的各种功能复杂多样, 初学者往往陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全没有必要求全。对于一些难 得一用的功能，即使学了也容易忘记，徒然浪费时间；另一方面，对于必要的、常用的功能应重点学习，真正领会其 基本原理和应用方法，做到融会贯通。重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软件功能本身。大多数cad/cam软件的基本功能 大同小异，要在短时间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却乂感到无从下手，这是许多自学者常常遇 到的问题。这就好比学射击，

4、其核心技术其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样。只要真正掌握了造型的思路和 技巧，无论使用何种cad/cam软件都能成为造型高手。应培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走"，在造型的每一步骤都应有充分的依据，不能凭感觉 和猜测进行，否则贻害无穷。3曲面造型的基本步骤曲面造型有三种应用类型：一是原创产品设计，由草图建立曲面模型；二是根据二维图纸进行曲面造型，即所谓图纸 造型；三是逆向工程，即点测绘造型。这里介绍第二种类型的一般实现步骤。图纸造型过程可分为两个阶段：第一阶段是造型分析，确定正确的造型思路和方法。包括：在正确识图的基础上将产品分解成单个曲面或面组。确定每个

5、曲面的类型和生成方法，如直纹面、拔模面或扫略面等；确定各曲而z间的联接关系（如倒角、裁剪等）和联接次序;以图1所示的产品图（为清晰起见，图纸仅给出了部分标注）为例，可将英分解为图中所示的9个面或血组。英中血1 为平面（由图纸标注确定），面2、面3分别是两个半径为100和150的倒圆角面。4、5是两个面组，即由俯视图部分 轮廓线（a->b->c和d->e->f）生成的两度拔模面。面6是直线段gh生成的零度拔模面。面7是一个变截面的扫略 面。产品顶部的凸台由一个扫略面（顶面&）和一个拔模面组（面9）组成。各面和面组之间由倒圆角联接，其中面7 与面1、2、3之间的倒圆

6、半径为15,而面4、5与顶面1、2、3之间的倒圆半径为10,因此在其间拐角处（i到a, j 到f）有变半径（从15到10）倒角过渡。第二阶段是造型的实现，包括：根据图纸在cad/cam软件中画出必要的二维视图轮廓线，并将各视图变换到空间的实际位置。针对各曲面的类型，利用各视图屮的轮廓线完成各曲面的造型。根据曲面之间的联接关系完成倒角、裁剪等工作。完成产品中结构部分（实体）的造型；显然，第一阶段是整个造型工作的核心，它决定了第二个阶段的操作方法。可以说，在cad/cam软件上画第一条线 之前，已经在其头脑屮完成了整个产品的造型，做到“胸有成竹二第二阶段的工作只不过是第一阶段工作的在某一类 cad

7、/cam软件上的反映而已。在一般情况下，曲面造型只要遵守以上步骤，再结合一些具体的实现技术和方法，不需要特别的技巧即可解决大多数 产品的造型问题5结语本文介绍了曲面造型学习的方法和根据二维图纸进行曲面造型的一般步骤。当然，在具体实现过程中还需要掌握一些 基本技术和方法，如单个曲面的制作、倒圆角等。另外还应了解一些常见问题（如曲面造型中的多义性问题）的处理 和如何避免一些常见的错误（如拔模基准面的确定）。这些内容我们将在以后的文章中逐步介绍。本文所介绍的曲面造型步骤虽然看起来简单，但要真正掌握它，还需在实践中不断体会和提高。（林总）造型设计的经验z谈和大家分享造型一、进入自由曲面建模环境iner

8、tslyle 或 fealarcreatestyle二. 横排t具栏撤消1、上一步的操作2、恢复上一上撤消的操作3、重复操作上一类型的造型4、视窗切换5、曲线曲率显式淸除曲率显式7、造型更改后，再生造型,（绿灯显示说明模型再生成功，黄灯说明模型显式需要再生，红灯表示失败）三、竖排工具栏1、选择造型的各种特征2、选择或显示建立和编辑自由曲线的对话3、曲线框打开和编辑自由曲线的对话1、new:建立新的自由曲线2、edit:通过拖动曲线上的关键点或控制点改变曲线端点的切向状态来编辑自由曲线3、add:增加自由曲线上的点或控制点4、delete:删除自由曲线上的点和控制点及线段5、split:分割-条

9、自由曲线或连接两条单独的自由曲线6、free:创建自由曲线7、planer:曲线在指定活动平而绘制8、cos:在现有曲而上绘制自由曲线9、interpolation:创建和编辑曲线上的点10、control point:创建和编辑曲线上的控制点11>propartional update吮许曲线上的自由点痹徽软点控制比例移动（软点：指参照基准曲线及模型的边线和曲而，并可在自由曲线编辑过稈中沿参考曲线滑动的点。软点可以通过捕捉现有的特征创建，如基准线的端点，曲而边的端点及模型的端点等。i丿叭投影曲线与被投影曲线的z间存在关联性，去除关联性方法：edit-unlink五、自由曲线的编辑1、d

10、ointmoue1,free自由移动2, horizonal/vertical控制水平或垂直3, normal锁定平血方向移动2、自由曲线上的端点被造服会出现一条黄色的切线用以调整曲线形态，其中相切类型控制栏有：1、natual:自然形式（默认值）2、free:自由形式可以自由改变自由曲线端点外的切线3、fixangle:固定角度，固定当前的角度不变移动4、horizonta 1:切线方向为水平方向5、vertical:切线方向为垂直方向6、normal:设置端点方向为垂直于所选的参考基准平而7、align:设置与另一自由线上的参考位置对齐8、symmetric:与相邻自由曲线的斜率在端点处设

11、置为平均外值9、tantent:与相邻自由曲线的斜率在端点处设置为相切10、curvature:与相邻自由曲线的斜率在端点处设置为曲率相等11、surface tangent:与造定的 |11| 面相切12、disconnect:取消连接六、增加自由曲线上的点1、point: 口由创建口由曲线的关建点2、mid pont:创建口由曲线两个关键点中间的关键点3、extend free:创建关键点，并延长口由llll线4、extend tangent：在相切方向上创建关键点并拉伸口由|11|线5、extend grvaturc:在曲率方向上创建关键点并拉伸口由曲线七、删除自由曲线上的点和线段1、point: 口由创建口由111线上的关键点2、segment:删除口由线上的线段（单击关键点）1、自由曲线的复制，移动和删除下拉菜单,edit（delete,copy,copy unlink,move,但不适用于cos九、自由曲而的生成：1、bounday cunves:选择最外边的四条相交曲线