PROE技巧边界混合

1、第十四章 高级曲面造型本章讲述Pro/ENGINEER Wildfire几种高级曲面造型的基本概念和方法，包括边界混合、圆锥曲面、逼近混合、N侧曲面片等，通过对本章的学习，读者能够基本掌握Pro/ENGINEER Wildfire强大的高级曲面造型建模功能。本章要点：² 边界混合、逼近混合的概念和建立过程² 圆锥曲面的概念和建立过程² N侧曲面片的概念和建立过程² 其它几种曲面造型特征的概念和建立过程14.1 边界混合14.1.1 基本概念1. 参照线参照线是在边界混合特征内建立的连续且中间无分支的线链实体，它由若干(至少为1段)单段线实体首尾相连接而成

2、，单段线实体可选边实体或基准线实体，在按顺序逐次将各单段线实体选中后，系统即建立一条参照线，参照线也能退化成一个点，此时可以选择边/基准线顶点或基准点。参照线可分布在一个方向上或两个相互交叉的方向上，一般来说边界混合面组将严格经过各条参照线，还有一种拟合线，边界混合面组并不经过但它会影响混合面的形状趋势。同一方向的首条和末条参照线将形成面组边界，用户可以控制混合面组在边界处与相邻实体的几何关系即边界条件，从而对边界附近形状产生影响。2. 边界混合(Boundary blend)边界混合特征将单/双方向的参照线作混合连接生成面组，各条参照线构成面组的网格，再通过定义控制点、边界条件及其它高级选项

3、就能精确描述曲面形状。各方向首、末条参照线形成面组边界，而位于它们之间的参照线一般则形成面组内各组成面之间的连接边，边界混合面组内可以含有一或多个组成面，见图14.1示例。3. 控制点(Control point)控制点是位于同一方向的各条参照线上由用户定义相对应的一组点(可选顶点或基准点)，用来辅助控制混合面网格走向，当用于成形的参照线数量较少只能粗略描述曲面形状时，通过在某方向参照线上指定一组控制点就相当于在另一方向加入一条参照线，从而使形状控制更符合设计意图。边界混合面某方向一组控制点另一方向第1、2条参照线某方向第1、2、3条参照线图14.1边界混合示例14.1.2 创建步骤从下拉菜单

4、中选【插入】|【边界混合】命令或从工具栏中单击按钮，系统弹出边界混合特征操作栏单击【曲线】按钮为第一方向选取一组参照线，在选中首条线后按下CTRL键实现多选单击【交叉线】按钮为第二方向选取一组参照线单击【拟合曲线】按钮选取一组拟合线单击【控制点】按钮在两个方向分别选取一系列控制点单击【边对齐】按钮在两个方向的首、末参照线处控制其边界条件单击【属性】按钮输入特征名称单击按钮预览几何，单击按钮生成特征。收集器方框以上步骤中，除为第一方向选取参照线外，其余都是可选步骤。图14.2 边界混合特征操作栏14.1.3 成形规则边界混合特征的各项成形控制功能如下所述： 图14.3 边界混合特征【曲线】滑出面

5、板 图14.4 图形区弹出的快捷菜单1. 参照线通过打开图14.3所示【曲线】/【交叉线】滑出面板可为构成面组的第一和第二方向选取参照线，这两个滑出面板内容基本相同，包括被选参照线列表和【封闭的混合】复选框，滑出面板打开后即可向列表中加入参照线，除此之外，还可通过单击操作栏上部的(参照线)收集器方框或在图形区右键单击弹出图14.4所示快捷菜单选相应命令添加参照线，左数第一个收集器方框或【添加曲线】命令对应【曲线】滑出面板，左数第二个收集器方框或【添加交叉线】命令对应【交叉线】滑出面板。禁止允许禁止允许 图14.5 单方向边界混合的参照线 图14.6 两方向边界混合的参照线所选参照线应符合下列原

6、则：l 参照线可选单段基准线/边、基准线链/边链、基准点或顶点，点实体只可用于一个方向的首条或末条参照线，各参照线内所含实体段数无须相等；l 参照线可以仅分布在第一方向形成单方向边界混合，也可交织分布于第一和第二方向形成两方向边界混合；l 对于单方向边界混合，见图14.5，若仅有两条参照线，则二者不可形成十字交叉，而一条参照线的端点落在另一参照线当中或其端点上是允许的，若含有两条以上参照线，则所有参照线端点重合是允许的，而部分参照线相交或端点落在其它参照线当中的情况是禁止或成形异常的；l 对于两方向边界混合，见图14.6，则要求某方向首、末参照线分别与另一方向首、末参照线相交，但不得相切，两个

7、方向的首、末参照线相交时不必一定端点重合，交叉亦可(系统会自动裁剪多余部分)， 首、末以外的参照线可以与首、末参照线相交以参与形成曲面网格，亦可不相交，此时它能影响曲面形状的生成趋势，但面组将不经过它们；l 一般来说，同一方向内各条参照线的走向应趋于平行为最佳，这样生成的曲面质量最好，一条参照线内的各段组成实体应尽量光滑连接，保持相切或曲率连续，避免出现尖点，如参照线形状扭曲且各异，则曲面也会扭曲甚至不能生成。选取参照线的操作如下：l 用户将鼠标箭头移至被选对象附近，系统自动识别可选几何实体并弹出提示，若为所需参照线，则单击选中该实体，若非所需则右键单击切换至其它可选实体，待满意后单击选中；l

8、 除第一被选参照线以外，其它参照线选取时须保持CTRL键按下，否则会将以前选择的所有参照线放弃，仅选中当前一条；l 若需从参照线列表中删除一参照线，可在保持CTRL键按下的同时单击它去除参照线定义，或从列表中单击加亮后右键单击弹出快捷菜单【移除】之，若需删除所有参照线，可从列表中弹出快捷菜单选【移除全部】或在图形区弹出快捷菜单选【清除】；l 如参照线为多段实体链，则应首先选中其中一段实体，而后按下SHIFT键将鼠标箭头放在该段实体上，系统会弹出提示表明可用的选链方式，单击右键切换到需要的方式后再“当前链”作进一步操作即可选取链实体，具体参见第八章。控制柄 图14.7 参照线显示示例 图14.8

9、 “变位”快捷菜单 图14.9 “端点”快捷菜单同一方向所有参照线应按一定次序选择和排列，若顺序颠倒则无法生成，当打开【曲线】/【交叉线】滑出面板或单击操作栏上部的(参照线)收集器方框，如图14.7所示系统会将某方向所有参照线加亮加粗显示，在每条参照线旁还有注释指示其所属方向及序号，若需改正排序错误或新插入一条参照线，可在参照线列表单击加亮需变位的参照线或在图形区单击使其成为“当前链”后在滑出面板中单击或按钮令其在列表中向前或向后，或通过图形区弹出图14.8所示快捷菜单选【向上重新排序】或【向下重新排序】命令执行变位操作。参照线成为“当前链”后端点处显示白色控制柄和“T=0”字样，此时可延伸或

10、裁剪端点：l 当鼠标箭头放在控制柄上变成“”符号时，用户能直接按下左键拖拉控制柄延伸或裁剪，旁边的“T=*” 字样会指示具体的长度值；l 当鼠标箭头放在控制柄上右键单击弹出图14.9所示快捷菜单后，用户可选取【延伸至】或【修剪位置】命令延伸/裁剪参照线并令端点约束至其它几何实体上，如落在参照线上的基准点、与参照线相交的边/基准线/面/基准平面等。同一方向所有参照线选好后，系统从首线依次连接到末线形成开放的混合面，若选中【封闭的混合】复选框，则会从首线经过各“中间线”到末线再回到首线连成封闭的混合面。2. 控制点同一方向各条参照线进行混合匹配时，若存在一条与它们都相交的(另一方向)参照线,则各条

11、参照线的相应交点间沿此交叉参照线建立连接，若没有交叉的(另一方向)参照线，则参照线各段顶点处会发出一条边链落到其它参照线上，落点按用户所选匹配方式由系统算出，一般不会正好连上旁边参照线内的顶点，因此见图14.10在边界混合面组内可能存在较多的连接边和小面片，使得曲面形状不够光滑流畅，甚至出现扭曲和拉伸。为解决上述问题使混合曲面更加光顺可靠，可以通过设置控制点强制在各参照线的对应指定点之间建立连接并影响附近曲面形状，见图14.11。每个参照线方向均可设置若干组控制点，从同一方向所有参照线上各取一点合在一起就形成一组控制点，系统将这一组控制点依次连接，各组控制点连线不得交叉。控制点可选参照线各段顶

12、点或落在参照线上的基准点，若控制点选用了顶点，则沿该组控制点连线生成混合面组内组成面之间的连接边。连接边指定其为一组控制点参照线上的顶点连接边 图14.10 未设置控制点的边界混合 图14.11 设置控制点的边界混合用户打开图14.12所示【控制点】滑出面板即可设置控制点，滑出面板内左部为控制点组列表，显示某一参照线方向上所有控制点组，右部为控制点列表，显示某一控制点组内位于各参照线上的所有控制点，单击和按钮分别在【曲线】和【交叉线】参照线方向进行操作，系统逐条高亮显示参照线并用“X”标记表示其上的可选点，单击可选点即将其定义为控制点，一组控制点建立后，系统自动进入下一组建立过程；若无须继续，

13、在控制点组列表中选中当前组后右键单击弹出快捷菜单选【移除】命令即可停止；若需增加点组，由快捷菜单选【添加】命令进入新点组选点过程；全部控制点组建立后，在控制点组列表中单击加亮某点组可以显示和编辑其内各控制点，在控制点列表中单击加亮某控制点后再选取参照线上其它点可以改变该控制点沿参照线的位置。 图14.12 【控制点】滑出面板【控制点】滑出面板底部的选择框可确定各参照线混合匹配方式：l 【自然】方式，一般都使用该方式，由系统计算出最佳混合形状，用户可定义控制点；l 【弧长】方式，系统将各参照线作相同等分并逐段混合，用户可定义控制点；l 【段至段】方式，若所有参照线为基准线或基准线链且含有相同的实

14、体段数，可选该方式按实体段逐段混合；l 【点到点】方式，若为单方向混合，所有参照线为单一样条曲线且它们的插值点数目相同，则可选该方式将各参照线按插值点逐点混合，若不能生成再转为【弧长】方式；l 【可延展】方式，若为单方向边界混合且仅有两条不相交的开放参照线，它们内部各组成段之间保持相切，则利用该方式可以建立能展开的直纹面，上述三项方式下无须人工选控制点。通过从下拉菜单中选【视图】|【模型设置】|【网格曲面】命令对生成曲面作分析可以看出这几种方式的差异。边界条件类型拉伸因子值两个方向的首、末(边界)参照线列表3. 边界条件边界条件参照面参照线组成段列表图14.13 【边对齐】滑出面板边界条件是指

15、边界混合面组在其轮廓边界(即两个方向的首、末参照线)处与相邻接的其它面组、实体面或基准平面之间的几何关系，包括下列四种(见图14.14示例)：l 【自由】条件，边界混合面组形状不受相邻面影响，仅由自身因素决定；l 【切线】条件，边界混合面组沿其边界处保持与相邻面相切，面组边界需落在相邻参照面上，若面组边界由多段组成，则必须为每段边界确定一个相切参照，若为两方向边界混合，设置【切线】条件前应使另一方向所有参照线也与相邻(切)参照面相切；l 【曲率】条件，边界混合面组沿其边界处保持与相邻面相切且该处曲率与相邻参照面相等，面组边界需落在相邻参照面上，设置某方向首、末参照线处曲率连续要求该方向所有参照

16、线皆由单段如一段直线、一段圆弧或一段样条线构成，若为两方向边界混合，设置【曲率】条件前应使另一方向所有参照线也与相邻参照面曲率连续；l 【垂直】条件，边界混合面组沿其边界处保持与相邻面垂直，面组边界需落在相邻参照面上，若面组边界由多段组成，则必须为每段边界确定一个垂直参照。边界参照面边界混合面【垂直】【曲率】【切线】【自由】 图14.14 各种边界条件示例用户打开图14.13所示【边对齐】滑出面板控制边界条件，该滑出面板左部列表分为三栏，第一栏列出各边界参照线名称，若为单方向混合，列出该方向首、末参照线，若为两方向混合，列出两个方向共四条首、末参照线，单击该栏单元格可令相应参照线及其所有相邻参

17、照面加粗高亮显示；第二栏列出各边界处边界条件形式，即自由、切线、曲率或垂直，单击该栏单元格后再单击按钮可设置不同边界条件；第三栏列出边界条件为切线、曲率或垂直时的拉伸因子值，该值表征相切或垂直的程度，可输入数字或拖拉相应边界处带虚线的白色控制柄，拉伸因子值可为负，代表相切或垂直方向相反。滑出面板右部列表分为两栏，第一栏列出左部列表中被选中加亮的参照线各组成段名称，单击该栏单元格可令参照线中相应某段及其相邻参照面加粗高亮显示；第二栏列出参照线各段的相邻参照面名称，单击该栏单元格后再选取其它面实体可为参照线组成段切换相邻参照面，通常情况下系统会为参照线各段缺省选择一个相邻参照面，比如，若参照线为边

18、实体或两个面相交成的基准线，则边所属的面或形成基准线的面就是缺省参照面，若参照线为草绘基准线，则草绘平面就是缺省参照面，用户不满意缺省参照面可自行另选。未施加【经过曲线】功能4. 高级功能边界混合面施加【经过曲线】功能边界参照线 图14.15 【高级选项】滑出面板 图14.16 【经过曲线】功能示例图14.15所示【高级选项】滑出面板中包含两种高级控制功能，该面板内为一个三栏列表，第一栏列出各边界参照线名称；第二栏列出各边界处【经过曲线】功能使用情况；第三栏列出两个参照线方向上【内部相切】功能使用情况(在方框中打勾表示使用该功能)。【内部相切】功能用于首或末条边界参照线由多段组成且该参照线处存

19、在相切条件的情况，因为参照线由多段连成，在各段顶点处都会发出一条(面组组成面之间的)连接边，若参照线中两段不相切，显然从两段公共顶点处发出的连接边两侧的混合面沿该连接边形成尖角不相切，而如果两段相切，连接边两侧的面也并不一定形成相切，只有当用户设置【内部相切】功能，面之间才会保证相切，缺省时该功能是自动打开的。【经过曲线】功能在单方向混合或两方向混合下分别有不同的用法。当为单方向混合时，若边界参照线处存在【切线】或【曲率】边界条件且该参照线由边实体形成，则可对其施加【经过曲线】功能，如图14.16所示，面组侧向边界将会与该参照线的相邻参照面的侧边相切。当为两方向混合时，若对边界参照线施加【经过

20、曲线】功能，则另一方向的首、末参照线形状将会对沿该参照线的面组形状产生更多的影响，这种影响一般不能直接肉眼看出，需要通过对生成的面组作曲面分析才能发现。5. 拟合曲线拟合曲线用来影响边界混合面组的形状趋势，面组不会经过它们，而是根据用户指定尽量趋近于其，打开图14.17所示【拟合曲线】滑出面板可加入若干拟合曲线并指定拟合形状参数，在图形区弹出快捷菜单选【添加拟合曲线】命令亦可指定拟合曲线。面板左部为拟合曲线列表，拟合曲线选择及操作原则基本同参照线。图14.17 【高级选项】滑出面板面板右部为拟合形状参数区，分别为【平滑度】参数和【曲面片】参数，【曲面片】参数又包括【U方向】和【V方向】，【平滑

21、度】参数表示面组的光滑程度，取值范围为01，值越大曲面越光滑；【曲面片】参数是面组在U或V方向的面片数目，代表其形状相对拟合曲线的趋近程度，取值范围从1到29，值越大曲面越接近拟合曲线，若该值过大导致特征生成失败，可输入一个较小的值。14.1.4 实例：边界混合建立按钮顶视侧视斜视 图14.18 按钮模型下面以边界混合特征为按钮建模。1. 新建零件模型，其文件名“example14-1”，系统自动建立三基面和一个坐标系。窗体顶部窗体底部2. 单击按钮先建立四条基准线(直线)代表按钮顶面倒圆前的四条边，再在矩形中间截面处建立一条弧形基准线表示按钮中心的凹面轮廓，该基准线两端分别落在矩形的对侧边上

22、，而后以这五条基准线为参照线建立边界混合面表示按钮顶面，其中弧形基准线和与之平行的两条直基准线作为第一方向参照线，另两条直基准线作为第二方向参照线，见图14.19。 图14.19 建立五条基准线和边界混合面形成按钮顶面3. 从下拉菜单中选【插入】|【扫描】命令建立(定截面)扫描特征表示按钮侧面，选取四条基准线连成的封闭链作为原点轨迹，草绘中从原点出发画一条斜线，扫描面如图14.20所示。图14.20 建立扫描面形成按钮侧面 4. 选中边界混合面组和扫描面组然后单击按钮或选【编辑】|【合并】命令将这两个面组合并为一个，如图14.21。 图14.21 合并两个面组 图14.22 建立底面并与顶面/

23、侧面合并5. 选【编辑】|【填充】命令，以经过扫描面下端的基准平面为草绘平面画矩形平面并与扫描面下端重合，再将该平面与按钮顶面/侧面面组作【合并】，如图14.22。 图14.23 倒圆侧面四边 图14.24 倒圆顶面锐边 图14.25 最终按钮模型6. 单击按钮或选【插入】|【倒圆角】命令，选取按钮侧面四条边并输入圆角半径，见图14.23。7. 选取按钮顶面及侧面将其相交锐边倒圆，见图14.24，最后将所有基准线特征作【视图】|【可见性】|【隐藏】操作即得到图14.25所示最终按钮模型。14.2 圆锥曲面14.2.1 基本概念1. 边界曲线边界曲线是在特征内建立的单段线实体，可选用边实体或基准

24、线实体，生成圆锥曲面需选取相对的两条边界曲线，它们形成面组在一个方向的对侧边界，系统在两条边界曲线的两对端点之间建立二次曲线形成面组另一个方向的对侧边界。2. 控制曲线控制曲线也是在特征内建立的单段线实体，可选用边实体或基准线实体，生成圆锥曲面需选取一条控制曲线，通过它控制圆锥曲面两条边界曲线之间的曲面形状，控制曲线分为两种：肩曲线和相切曲线。3. 圆锥曲面(Conic Surface)系统沿边界曲线和控制曲线建立无数截面，在每个截面中系统由截面与边界曲线、控制曲线的三个交点绘制一根二次曲线，二次曲线端点为截面和边界曲线的交点，截面与控制曲线的交点则控制二次曲线的中间形状，最终系统将所有截面上

25、的二次曲线混合连接成为圆锥曲面组，面组内仅含单个组成面，见图14.26示例。圆锥曲面截面二次曲线截面二次曲线控制曲线边界曲线图14.26 圆锥曲面示例14.2.2 创建步骤 图14.27 【边界选项】菜单 图14.28 圆锥曲面特征对话框图14.29 【曲线选项】菜单从下拉菜单中选【插入】|【高级】|【圆锥曲面和N侧曲面片】命令，系统在主窗口右侧弹出图14.27所示【边界选项】菜单选择【圆锥曲面】，并选【肩曲线】或【相切曲线】确定控制曲线形式系统弹出图14.28所示特征对话框和图14.29所示【曲线选项】菜单，并激活与边界曲线相关的各命令选【增加项目】命令，再确定边界曲线的选取方式为【曲线】或

26、【链】选取第一条边界曲线确定第二条边界曲线的选取方式并选取之单击【肩曲线】(【相切曲线】)激活与控制曲线相关的各命令选【增加项目】命令，再确定控制曲线的选取方式选取控制曲线单击【确认曲线】完成边界曲线及控制曲线定义根据提示输入二次曲线参数单击【预览】按钮预览几何，单击【确定】按钮建立特征，单击【取消】按钮取消建立。14.2.3 成形规则1. 边界曲线边界曲线无论选用边还是基准线，都要求其必须仅由单段组成，如果想将一个多段的线链作为圆锥曲面的边界形状，可以先由该线链建立一条(单段的)近似复合基准线，再将近似复合基准线选作圆锥曲面的边界曲线。在特征对话框中选【曲线】步骤再单击【定义】按钮弹出【曲线

27、选项】菜单，包括如下命令：图14.30 【链】菜单 图14.31 【修剪/延伸】菜单操作 图14.32 【指定】菜单l 【增加项目】，先在【选取项目】菜单中选【曲线】或【链】项确定边界曲线的选取方式，而后在图形区中单击所需边界曲线实体。若选【曲线】项，只能选取基准线。若选【链】项系统弹出图14.30所示【链】菜单，菜单上半部列出各种线链选取方式，但由于边界曲线须为单段的限制，一般只用【二点】和【依次】方式，在【二点】方式下用户选择两个顶点/基准点建立一条过点基准线，选第二点时须按下CTRL键；在【依次】方式下用户可以选择边或基准线，选中相应实体后需在【选取】菜单中单击【确定】按钮或单击中键确认

28、。【链】菜单下半部列出对线链的操作命令，选【选取】命令弹出【选取】菜单用于选取实体；选【撤消选取】命令也弹出【选取】菜单用于取消选取；选【修剪/延伸】命令用于裁剪/延伸实体，系统标记出缺省的被裁剪/延伸端点，用户在图14.31所示菜单中选【接受】命令确认该点，若需操作另一端点，先选【下一个】命令再作【接受】，再在【裁剪/延拓】菜单中选方式确定新端点位置，【输入长度】方式由用户输入长度，正值延伸，负值裁剪，【拖移】方式下用户直接拖拉端点，单击左键定位后再输入长度值，【裁剪位置】方式则利用落在线上的基准点或与线相交的边/基准线/面/基准平面来约束新端点。选线及修剪/延伸操作完成后在【链】菜单单击【

29、完成】进入另一边界曲线的建立过程；l 【删除项目】，系统在图14.32所示菜单列出两条边界曲线，用户在需要删除的边界曲线左侧的方框中单击打勾再选【完成选取】命令即可；l 【修改项目】，系统列出两条边界曲线，用户选择需修改的边界曲线并进入定义菜单；l 【显示项目】，系统列出两条边界曲线，在菜单中单击任一条会在图形区高亮显示之。2. 控制曲线圆锥曲面使用控制曲线来调整面组形状，控制曲线有两种：【肩曲线】和【相切曲线】，以下分别加以讨论，示例见图14.33、图14.34。相切曲线肩曲线 图14.33 【肩曲线】示例 图14.34 【相切曲线】示例使用【肩曲线】时，在每个截面中系统以两条边界曲线与截面

30、的交点为端点并经过肩曲线与截面的交点绘制二次曲线，故圆锥曲面将经过肩曲线。使用【相切曲线】时，系统以两条边界曲线与截面的交点为端点绘制二次曲线，再将两边界曲线与截面的交点分别和相切曲线与截面的交点连接形成两条参照直线，并令二次曲线在两端点处分别与该两条参照直线相切从而确定曲线形状，圆锥曲面将不经过相切曲线。用户在【曲线选项】菜单中单击【肩曲线】(【相切曲线】)命令弹出控制曲线相关命令，它们与选边界曲线命令基本相同，不再复述。3. 圆锥参数在特征对话框中选【圆锥参数】步骤再单击【定义】按钮，系统提示用户输入二次曲线参数值，其取值范围0.050.95，等于0.5时，二次曲线为抛物线；大于0.05且

31、小于0.5时，二次曲线为椭圆；大于0.5且小于0.95时，二次曲线为双曲线。故输入不同的参数值将会得到不同的曲面形状(方程)。14.3 逼近混合14.3.1 基本概念1. 参照线 参照线是在逼近混合特征内建立的单段线实体，可选边实体或基准线实体，参照线也能退化成一个点，此时可以选择边/基准线的顶点或基准点。参照线可分布在一个方向或两个相互交叉的方向上，一般来说逼近混合面组将严格经过第一、第二方向各条参照线，同一方向首条和末条参照线将形成面组边界。除第一、第二方向外，还可选择若干逼近参照线(称为逼近方向)，逼近混合面组并不经过逼近参照线但它会影响混合面的形状趋势。2. 逼近混合某方向参照线逼近混

32、合特征将单/双方向的参照线作混合连接同时尽量趋近逼近参照线生成面组，第一、二方向各条参照线构成面组网格，逼近混合面组内仅含有一个组成面，见图14.35示例。逼近参照线逼近混合面另一方向参照线图14.35 逼近混合示例14.3.2 创建步骤 图14.36 逼近混合特征对话框 图14.37 【曲线选项】菜单从下拉菜单中选【插入】|【高级】|【圆锥曲面和N侧曲面片】命令，系统在主窗口右侧弹出【边界选项】菜单选择【逼近混合】系统弹出图14.36所示特征对话框和图14.37所示【曲线选项】菜单选【第一方向】命令为第一方向定义参照线选【第二方向】命令为第二方向定义参照线选【逼近方向】命令定义逼近参照线输入

33、【平滑度】参数输入【曲面片序号U】参数输入【曲面片序号V】参数单击【确定】按钮建立特征。14.3.3 成形规则1. 参照线在特征对话框中选【曲线】步骤再单击【定义】按钮弹出【曲线选项】菜单，其上半部命令用于确定参照线所处方向，包括第一方向、第二方向和逼近方向，菜单下半部命令用于对参照线进行操作，相关命令有：l 【增加项目】，首先在【选取项目】菜单中确定参照线选取方式，【曲线】表示使用基准线；【点/顶点】表示使用基准点或顶点；【链】表示使用边或基准线链。若选择【曲线】或【点/顶点】，可直接选取相应几何实体，若选择【链】，系统弹出【链】菜单，该菜单具体用法参见14.2节；l 【删除项目】，系统列出

34、某方向所有参照线，用户在需删除的参照线左侧方框中单击打勾再选【完成选取】命令即可；l 【修改项目】，系统列出所有参照线，用户选择需修改的参照线并进入相应定义菜单；l 【插入项目】，系统列出所有参照线，用户选择将在其前面进行插入的参照线，然后确定参照线选取方式并选取相应几何，系统在参照线序列中插入新参照线；l 【显示项目】，系统列出所有参照线，在菜单中单击任一条会在图形区高亮显示之。在第一、二方向内选取各参照线时应按它们分布的几何次序进行，不可颠倒。2. 【平滑度】【平滑度】步骤需要用户输入【平滑度】参数，该参数表示面组的光顺程度，取值范围为01，值越大曲面越光顺。3. 【曲面片序号U】、【曲面

35、片序号V】该两步骤需要用户输入【曲面片序号U】和【曲面片序号V】参数，两参数分别是面组在U和V方向的面片数目，代表其形状相对逼近参照线的趋近程度，取值范围从1到29，值越大曲面越接近逼近参照线，若值过大导致特征生成失败，应输入较小的参数值。全部特征步骤定义完毕后单击【预览】按钮，系统将在图形区临时建立逼近混合面并在提示栏内给出逼近混合面相对逼近参照线的最大误差值，若用户满意该结果，可单击【确定】按钮建立特征，若不满意可继续修改各特征参数再试。14.4 N侧曲面片14.4.1 基本概念N侧曲面片参照线参照线图14.38 N侧曲面片示例1. 参照线 参照线是在N侧曲面片特征内建立的单段线实体，可选

36、边实体或基准线实体，各参照线形成面组边界。2. N侧曲面片N侧曲面片特征将各参照线作混合连接生成面组，其内一般含有N个组成面，见图14.38示例。14.4.2 创建步骤从下拉菜单中选【插入】|【高级】|【圆锥曲面和N侧曲面片】命令，系统在主窗口右侧弹出【边界选项】菜单选择【N侧曲面】系统弹出图14.39所示特征对话框和图14.40所示【链】菜单选取若干(>4)段基准线或边连成封闭链形成N侧曲面片的边界，单击【确定】|【完成】如有需要，定义【边界条件】步骤为每段边界指定边界条件单击【确定】按钮建立特征。 图14.39 N侧曲面片特征对话框 图14.40 【链】菜单14.4.3 成形规则1.

37、 参照线在特征对话框中选【曲线】步骤再单击【定义】按钮弹出【链】菜单，由于参照线须为单段的限制，只能采用【依次】方式选基准线或边，单击【选取】命令弹出【选取】菜单用于选取实体，从选第二段边界开始需同时按下CTRL键，选择完毕后单击【确定】按钮或中键确认，系统在图形区加亮各段；单击【撤消选取】命令也弹出【选取】菜单用于取消已选实体，若需撤消多段，应按下CTRL键进行选取。所选各边界段应首尾相接形成封闭链环，系统将其作为面组的周围边界，要求边界段数应大于4，即至少为5段(5段以下由边界混合等特征解决)，各边界段选取时应按它们连接的几何次序进行，不得颠倒。各边界段之间不得相切，其夹角也不应过大或过小

38、(比如大于160°或小于20°)，各段长度相差不能过大，在各段内部亦不能出现拐点，即曲率方向沿边界段不可反向，如违反上述准则，特征生成会出现问题。若用户对当前N侧曲面片形状尚不满意，可尝试将该处需填充区域划分并建立若干小的N侧曲面片。2. 边界条件在特征对话框中选【边界条件】步骤再单击【定义】按钮弹出图14.41所示【边界】菜单，其中将各边界段一一列出，当鼠标箭头滑过各段名称时，相应实体会在图形区内高亮显示，单击某段名称弹出边界对话框和【】菜单，该菜单包含三种边界条件命令：【自由】、【相切】、【法向】，与边界混合特征的【自由】、【切线】、【垂直】条件基本相同，用户选择合适的

39、边界条件命令后单击【完成】，系统自动选取缺省参照面，也可在对话框中定义【Ref Type】步骤弹出【】菜单，选【选取】命令即可手工选取需要的参照面，完毕后单击【确定】按钮退出边界对话框返回【】菜单，此时可接着定义其它边界的边界条件。 图14.41 边界条件操作相关菜单14.5 其它高级曲面特征14.5.1 顶点倒圆角特征该特征将选中的面组凸顶点作倒圆从而裁剪面组。 图14.42 顶点倒圆角特征对话框 图14.43 面组顶点倒圆角示例建立步骤：从下拉菜单中选【插入】|【高级】|【顶点倒圆角】命令，系统在主窗口右侧弹出图14.42所示特征对话框和【选取】菜单选被裁面组选取需倒圆的顶点，按下CTRL

40、键可进行多选，完毕后单击中键或【选取】菜单的【确定】按钮输入倒圆半径单击【预览】按钮预览几何，单击【确定】按钮建立特征，单击【取消】按钮取消建立。图14.43为面组顶点倒圆示例，倒圆顶点必须是凸的，如为凹顶点特征将会失败。特征对话框中的【Trim Quilt】、【顶点】和【半径】步骤分别用于定义被裁面组、被倒圆顶点和倒圆半径。14.5.2 侧面影像修剪特征该特征用从某个特定方向观察时的面组轮廓线对面组进行裁剪。建立步骤：从下拉菜单中选【插入】|【高级】|【侧面影像修剪】命令，系统在主窗口右侧弹出图14.44所示特征对话框和【选取】菜单选被裁面组由图14.45所示【设置平面】菜单选取平面或建立基

41、准平面并以平面法向作为观察方向，系统计算出该方向下的面组轮廓线作为裁剪线由图14.46所示【材料侧】菜单确定将裁剪线哪一侧予以保留或两侧均保留单击【确定】按钮建立特征。 图14.44 侧面影像修剪特征对话框 图14.45【设置平面】菜单 图14.46【材料侧】菜单观察方向平面被裁面组 图14.47 侧面影像修剪示例图14.47示例是从侧面反映一个拉伸面组的裁剪过程，图中单双箭头方向即观察方向，在此方向下面组最高点和最低点处形成轮廓线，最低处轮廓线未分割面组故不用于裁剪，而最高处轮廓线则将面组一分为二，系统在所选平面的正反法向上各显示单箭头和双箭头并提问保留哪一部分，该示例中保留单箭头侧，得到如

42、图结果。特征对话框中的【裁剪面组】、【设置平面】和【材料侧】步骤分别用于定义被裁面组、观察方向参照面和材料侧，在【设置平面】菜单中若选【平面】命令弹出【选取】菜单，用户可选取平面或基准平面，若选【产生基准】命令弹出【基准平面】菜单，此时用户可在裁剪特征内部建立一基准平面作为观察方向参照面，关于基准平面的建立方法请参见有关章节；在【材料侧】菜单中选【第一侧】将保留红色单箭头的一侧，【第二侧】保留黄色双箭头的一侧，【两侧】则将轮廓(裁剪)线的两侧均作保留。14.5.3具有斜度的偏移特征该特征将被选面组或面的指定区域作偏距并在偏距面与 “偏距源区域”之间建立带拔模斜度的连接侧面，偏距面和连接侧面将加

43、入被选面组。建立步骤：首先选择一个面组或面，再从下拉菜单中选【编辑】|【偏移】命令或从工具栏单击按钮，系统弹出图14.48所示偏移特征操作栏在操作栏上部第二个输入框内选【具有斜度】项单击按钮进入草绘环境并绘制投影区域图形，然后系统按缺省值建立临时偏移几何打开【控制】滑出面板选择需要的偏距方式在操作栏上部第一个输入框内键入偏距值或拖拉位于偏移几何中心的白色控制柄，单击按钮可令偏距反向打开【选项】滑出面板选择合适的(连接源面和偏距面的)侧面形式在操作栏上部第四个输入框内键入侧面的斜角值或拖拉另一个白色控制柄单击【属性】按钮输入特征名称单击按钮预览几何， 按钮建立特征，按钮取消建立。图14.48 具

44、有斜度的偏移特征操作栏斜度控制柄草绘封闭投影图形偏距值控制柄 图14.49 具有斜度的偏移示例图14.49为具有斜度的偏移示例，第一帧表示偏距源面的起始状态，第二帧表示草绘并投影偏距区域，第三帧表示临时偏移几何及控制尺寸，第四帧表示偏移后的面组形状。偏距源面可选择整个面组或单个面，打开图14.50所示【参照】滑出面板单击已选对象可重新选取之，或弹出快捷菜单【移除】之。【平移偏移】【垂直偏移】 图14.50【参照】滑出面板 图14.51【控制】滑出面板 图14.52【垂直偏移】和【平移偏移】示例用户草绘封闭图形并沿草绘平面法向将其投影到偏距源面上，投影区域可跨越面组组成面，由投影线围成的偏距源面

45、区域将被系统作偏距生成偏距面，偏距方式见图14.51有两种：【垂直偏移】和【平移偏移】，【垂直偏移】方式下系统相当于利用直径为偏距值的球在偏距区域作滚动再将形成的包络面作偏距面，【平移偏移】方式下系统将偏距区域作平移复制得到偏距面，图14.52示例表示同一源面分别作【垂直偏移】和【平移偏移】时的差异(未带斜度)，【垂直偏移】时偏距面曲率半径发生变化而【平移偏移】时无变化。输入偏移距离有三种方法：在操作栏上部输入框键入距离值；双击图形区偏移几何旁显示的距离尺寸并在弹出的输入框内键入值；拖拉位于偏移几何中心的控制柄给定偏距值。偏距面建立后，系统在它和源面偏距区域之间按给定形式建立连接侧面，侧面与源

46、面相接于偏距区域的边界即投影线处，侧面和偏距面则会形成相交并裁剪掉多余部分，最终系统裁剪掉被偏移面组的偏距区域并把侧面和偏距面加入面组定义。【与草绘正交】【与曲面正交】 图14.53【选项】滑出面板 图14.54【与曲面正交】和【与草绘正交】示例打开图14.53所示【选项】滑出面板选侧面形式，可从两方面加以选择，一是根据侧面生成的方向，在【侧面类型】下可选两种方向：【与曲面正交】和【与草绘正交】，若选【与曲面正交】则侧面沿投影线垂直于偏距源面长出，若选【与草绘正交】则侧面沿投影线垂直于草绘平面长出，二者差异见图14.54示例；二是根据侧面轮廓形状，在【侧面轮廓】下可选两种形状：【直】和【相切】，若选【直】则轮廓形状为直线，若选【相切】则侧面轮廓为与源面和偏距面相切的样条线，这两种形状的差异见图14.55示例(已带斜度)。【直】【相切