SolidWorks曲面进阶培训

1、Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.SolidWorks Advanced TrainingSolidWorks曲面设计曲面设计实威国际 技术部Sky Zeng课程内容课程内容 曲面设计曲面设计 曲面概念 曲面本体 曲线特征 曲面品质 曲面建构功能

2、 曲面编辑功能 曲面使用技巧提醒 曲面输出 曲面输入曲面概念曲面概念（Surfaces Overview） 曲面与实体建构的差异曲面与实体建构的差异( (使用时机使用时机) ) 一般而言实体模型实体模型档案才是我们最终最终的需求。 曲面建构是建构过程的手段，而不是目地。 当实体建构的方式无法满足所需求时，也就是需要以曲面为辅助工具曲面为辅助工具来达到我们模型设计的需求。曲面概念曲面概念（SurfacesOverview）l曲面是一种可用来实例化特征的几何类型。曲面是一种可用来实例化特征的几何类型。它无质量，体积可言它无质量，体积可言如同一立方体，是由六个面组成，内为空心架构它主要是辅佐实体模型

3、建构使用它主要是辅佐实体模型建构使用大部份应用于模型外观设计有时于档案交换时，作必要的处理动作有时于档案交换时，作必要的处理动作在工程图中，并无法看到曲面形状，除非强迫显示 您可用下列方法来产生曲面您可用下列方法来产生曲面 由草图或基准面上的一组封闭边线插入一个平坦基准面。 从草图伸长伸长，旋转旋转，扫出扫出，或迭层拉伸迭层拉伸 从现有的面或曲面偏移偏移 输入输入档案 产生中间曲面中间曲面 放射曲面放射曲面 选取曲面边线和顶点来作为扫出的导引曲线和路径 加厚曲面加厚曲面来产生一实体或除料特征 用成形至某一面成形至某一面或至某面平移处某面平移处终止型态，来伸长一实体或除料特征 透过加厚加厚已经缝

4、合缝合成封闭体的曲面来实例化特征。曲面概念曲面概念（Surfaces Overview）曲面本体曲面本体（SurfaceBodies）n曲面本体是一通用名词，表示的曲面本体是一通用名词，表示的是是连接的零厚度几连接的零厚度几何何，例如，例如，单一曲面、缝织曲面、修剪曲面及圆角曲面单一曲面、缝织曲面、修剪曲面及圆角曲面等。等。n曲面本体可以包括曲面本体可以包括可以由伸长、旋转、叠层拉伸、扫出、偏移、放射、或填补来产生曲面修剪和延伸曲面平坦曲面及中间曲面单面曲面多面曲面缝织曲面圆角曲面输入曲面曲面本体曲面本体（Surface Bodies）n如何辨识现在的模型是实体还是曲面如何辨识现在的模型是实体

5、还是曲面? ?n分割线分割线:侧影轮廓线/投影线/相交n投影曲线投影曲线:草图到面上/草图到草图n合成曲线合成曲线:2D,3D几何线段/曲线/模型边线nXYZXYZ点曲线点曲线:坐标清单n参考点曲线参考点曲线:使用者定义的点或已存在的顶点n螺纹曲线螺纹曲线:螺距/高度/圈数/涡卷线曲线特征曲线特征曲面品质曲面品质n不佳的曲线质量造成不佳的曲面质量不佳的曲线质量造成不佳的曲面质量轮廓由多弧衔接轮廓由多弧衔接曲面品质较差曲面品质较差曲面品质曲面品质n好的曲线才有好的曲面好的曲线才有好的曲面单一曲线轮廓单一曲线轮廓较佳的曲面品质较佳的曲面品质曲面品质曲面品质误差值误差值 低低误差值误差值 高高n配合

6、不规则曲线之公差配合不规则曲线之公差曲面品质曲面品质n曲率梳形曲率梳形 曲线曲率质量分析之工具曲线曲率质量分析之工具“ “0”曲率曲率曲率变化曲率变化曲率折点曲率折点曲面品质曲面品质n认识曲率认识曲率nC0 (G0) C0 (G0) 曲线不断，但是有角；曲线不断，但是有角； 曲面没有裂缝，但是有棱角。曲面没有裂缝，但是有棱角。nC1 (G1) C1 (G1) 曲线不断，平滑无尖角；曲线不断，平滑无尖角； 曲面连续，没有棱角。如导圆角。曲面连续，没有棱角。如导圆角。nC2 (G2) C2 (G2) 曲率曲线连续无断点，曲率曲线连续无断点， 斑马线平滑，无尖角斑马线平滑，无尖角， 面圆角面圆角(

7、(曲曲率连续率连续) )。nC3 (G3) C3 (G3) 曲率曲线连续，且平滑无曲率曲线连续，且平滑无尖角，尖角， 曲率吻合度比曲率吻合度比C2C2佳佳 。曲面品质曲面品质n常见的衔接形式常见的衔接形式C0C0一般接触一般接触C1C1相切相切C2C2连续连续曲面品质曲面品质nC2C2的重要性的重要性: :汽车汽车等不会单纯使用等不会单纯使用C1(C1(圆角圆角) )因为它需要因为它需要 高质量的曲面结构。高质量的曲面结构。非单纯使用圆角功能；所有曲面为非单纯使用圆角功能；所有曲面为C2C2以上的质量以上的质量曲面品质曲面品质n曲面检验工具曲面检验工具一般彩现一般彩现曲率曲率RealViewP

8、hotoWorks( (贴材质贴材质) )班马纹班马纹面曲线面曲线曲率梳形曲率梳形偏差分析偏差分析曲面品质曲面品质接触接触相切相切曲率连续曲率连续曲率连续更高级曲率连续更高级C2C2圆角圆角填补曲面填补曲面平坦曲面平坦曲面伸长伸长叠叠层拉伸层拉伸规则曲面规则曲面弯曲弯曲变形变形圆顶圆顶旋转旋转扫出扫出造型造型曲面建构功能曲面建构功能边界曲面边界曲面曲面相互修剪曲面相互修剪恢复修剪曲面恢复修剪曲面延伸曲面延伸曲面删除面删除面厚面厚面缝织曲面缝织曲面移动面移动面置换面置换面单曲面修剪单曲面修剪曲面编辑功能曲面编辑功能自由曲面自由曲面曲面编辑功能曲面编辑功能n修剪曲面修剪曲面（Trim Surfac

9、e）n 可以使用曲面、基准面、或草图作为修剪工具来修剪相交曲面。您也可以将曲面和其他曲面联合使用作为相互的修剪工具曲面编辑功能曲面编辑功能n标准标准n 使用曲面、草图像素、曲线、基准面等修剪曲面 使用单一曲面修剪保持选择结果保持选择结果使用草图修剪曲面编辑功能曲面编辑功能n互相互相n使用曲面本身修剪多个曲面使用曲面本身修剪多个曲面曲面编辑功能曲面编辑功能n恢复修剪曲面（恢复修剪曲面（Untrim SurfaceUntrim Surface）n可以沿曲面的自然边界延伸现有的曲面来修补曲面上的孔及外部的边线。您也可以指定百分比来延伸自然的边界，或连接端点来填补曲面。将恢复修剪曲面工具与任何输入的曲

10、面或您产生的曲面一起使用。曲面编辑功能曲面编辑功能n删除面删除面删除：从曲面本体中删除一个面，或从实体中删除一或多个面以产生曲面删除及贴补：从曲面本体或实体中删除一个面，并自动贴补及修剪本体删除及填补：删除面及产生一个单一面来封闭任何缝隙曲面编辑功能曲面编辑功能n自由形态自由形态(Freeform)自由形态特征可修改曲面曲面或实体面实体面。一次只能修改一个面，而且面只能有四个边线。设计师可以产生控制曲线和控制点，然后推拉控制点以将面修改，从而对变形进行直接的交互式控制。使用三度空间参考来限制推拉的方向。您可以藉由在任何面上使用分模线的方式来投影草图，以便产生四个边的面。面越接近矩形，结果也将越

11、对称。当您使用自由形态以平滑处理曲面上的绉褶时，这个功能就特别有用。曲面编辑功能曲面编辑功能nNURBS的基本法则的基本法则一张曲面是由U方向和V方向的方程式定义出来 ，所以NURBS基本上是四边面如果你看到的曲面不是四边面 ，大多是Trim或是拼接后的结果 或是有收敛点的情形。如图所示Iso线是表明曲面复杂度的重要参考通常曲面越单纯Iso就越少 ，图中比较粗线的Edit PointIso就是来自于原始边线的Edit Point(在没有Rebuild的情况下)，(Rebuild有时是精简化的过程 边线过于复杂的EditPoint会在定义的NURBS宽容度中省略 相关观念容后再叙)。反之 如果你

12、使用Palette Curve Edit Duplicate Curve，对曲面的边线作NoRebuild的边线复制 所产生的曲线 必定在与Edit PointIso交集处有Edit Point，描述型的Iso (Descriptive Iso)是虚线 可以用Palette Object Edit Patch Precision选项增减 ，2就是两边边线3就是加入一条描述型的Iso以此类推 。其实照Iso的定义 一张曲面不管是在U方向或是V方向Iso应该都有无限多，Edit Point Iso和DescriptiveIso仅是代表而已 。邻近的Edit Point Iso之间 隔起来的区域 就

13、是Patch。曲面编辑功能曲面编辑功能n可移动的原始边界可移动的原始边界n原始边界是可移动的，但是原始相切并未维护。您可以使用控制点拖曳与修改边界，就如同您修改面的方式一样。选择边界控制点或点并且拖曳以便将它移动。n方向方向1对称、方向对称、方向2对称对称（如果零件为单向对称时可以使用）。让您可以利用单一方向跨面对称线新增对称控制曲线。当您到达对称基准面时会出现一个基准面 ，您可以在此基准面上产生一个控制曲线。使用此选项以设计一半的模型，然后让自由形态自由形态对称地套用设计至另一半。曲面编辑功能曲面编辑功能n缝织曲面缝织曲面（Knit Surface）n将两个或多个面和曲面合并成一个n缝织曲面

14、的事项：缝织曲面的事项：n曲面的边线必须相邻并且不重迭。n曲面不必处于同一基准面上。n选择整个曲面本体，或选择一或多个相邻的曲面本体。n缝织曲面不会吸收用于产生它们的曲面。n当缝织曲面形成一个封闭的体积时，产生一个实体，或将其保留为曲面本体曲面编辑功能曲面编辑功能n厚面特征厚面特征（ThickenFeature）n加厚一或多个相邻的曲面来实例化特征。n如果您要加厚的曲面是由多个相邻的曲面所组成，在您加厚曲面之前，必须先将曲面缝织在一起。曲面使用技巧提醒曲面使用技巧提醒n简化简化曲线制作方式曲线制作方式n减少曲面边线的线段数量减少曲面边线的线段数量n简化程序简化程序 对称的模型对称的模型n以以镜

15、射镜射增加建模效率增加建模效率n减少尺寸上的减少尺寸上的拘束拘束比较容易成形曲面模型比较容易成形曲面模型n善用导引曲线善用导引曲线n迭层拉伸须注意方向以线段数量较之断面进行拉伸迭层拉伸须注意方向以线段数量较之断面进行拉伸n减少曲率变化过大的曲线产生减少曲率变化过大的曲线产生n将变形面先进将变形面先进行行删除再重制删除再重制n迭层拉伸与填补曲面可以改善曲面质量迭层拉伸与填补曲面可以改善曲面质量n尽量减少曲面的数量以达到圆滑的效果尽量减少曲面的数量以达到圆滑的效果n尽量减少面的数量以方便圆角与薄壳的制作尽量减少面的数量以方便圆角与薄壳的制作工业设计工业设计n以线条勾勒出设计意念以线条勾勒出设计意念

16、( (如下图如下图) )n将图片扫描，插入至草图平面中将图片扫描，插入至草图平面中 步步骤骤: :n 1.使用草图功能插入草图图片指令n 2.将图形置入，并定位重设大小n 3.做2D草图描绘轮廓n 4.使用3D特征或曲面建构外形曲面输出曲面输出曲面输出曲面输出n曲面表现方式曲面表现方式/ /系统偏好设定系统偏好设定: :曲面表示曲面表示输出的输出的IGES像素类型像素类型STANDARD144 142 128 126 122 120 110 102 100NURBS144 142 128 126 110 102 100ALIAS144 142 128 126 122 120 110 102 1

17、00ALPHACAM144 142 128 126 110 102 100ANSYS144 142 128 126 110 102 100COSMOS144 142 128 126 110 102 100MASTERCAM144 142 128 126 110 102 100MULTICAD144 142 128 126 110 102 100SMARTCAM144 142 128 126 110 102 100SURFCAM144 142 128 126 110 102 100TEKSOFT144 142 128 126 110 102 100注意：如果未列出您所要输出的系统，请参考该系统的

18、说明文件以查看其所支持的像素并选择合适的设定。曲面输出曲面输出nIGES实体实体/ /曲面像素，输出数据为实体或曲面像素。曲面像素，输出数据为实体或曲面像素。n选择输出要套用的坐标系统。选择输出要套用的坐标系统。曲面输出曲面输出nParasolid输出选项输出选项n版次：版次：n 请选择目标系统支持的类型。n展开组合件之阶层关系：展开组合件之阶层关系：n （仅适用于组合件）。将组合件展开至只有一层的零件本体。 展开的档案包含一个最高层组合件和一系列包含输入特征的零件。n输出坐标系统：输出坐标系统：n 选择输出要套用的坐标系统。如果您选择-预设-，则不套用变换矩阵母型。曲面输出曲面输出nSTEP

19、输出选项输出选项n实体实体/曲面几何：曲面几何：n 将几何输出为实体及曲面本体。n3D曲线：曲线：n 输出实体及曲面本体为线架构像素。所有3D曲线（合成曲线、3D线架构、输入曲线等）亦被储存。n输出草图像素：输出草图像素：n （只有当选择了3D曲线时才可使用）。输出3D曲线中的所有项次，加上在文件中的所有2D及3D草图。探索您不知道的探索您不知道的n凹陷凹陷n包覆包覆n面曲线面曲线n曲面上的不规则曲线曲面上的不规则曲线n3D草图草图/3D草图上的基准面草图上的基准面n参考几何参考几何: :点点nScan to 3D(Premium模块模块)探索您不知道的探索您不知道的n弯曲弯曲（Flex -

20、Overview andOptions）n 弯曲特征以直觉性的方式来产生变形复杂的模型。n 可运用于曲面、实体模型。实体模型实体模型曲面曲面探索您不知道的探索您不知道的n变形变形(Deform Overview)n使用变形特征既可以局部变更复杂曲面或实体模型的形状，也可以整体变更，而不必考虑产生模型的草图或特征限制。n您可以同时套用变形特征到SolidWorks及输入的模型上。n有三种变形类型：点 、曲线对曲线、曲面推挤。变形范例变形范例探索您不知道的探索您不知道的n圆顶圆顶（Dome）n 您可以同时在一个模型中产生一或多个圆顶特征。n 选择一或多个平坦或非平坦的面。 探索您不知道的探索您不知

21、道的n造型特征造型特征（Shape Feature )n 透过展开、限制或拉紧所选曲面在模型上产生一个不规则曲面。不规则曲面是可变形的，很像一层膜。可以使用造型特征造型特征对话框中的控制控制标签来展开、限制、及拉紧它。探索您不知道的探索您不知道的n迭层拉伸曲面（迭层拉伸曲面（Lofted Surface）n 迭层拉伸管理员 （开启迭层拉伸后/点选鼠标右键即可选取使用）n 可同时将2D草图及3D草图并用在迭层拉伸功能。2D草图草图3D草图草图 区区域域3D草图草图 群群组组3D草图草图 开放回圈开放回圈3D草图草图 封闭回圈封闭回圈探索您不知道的探索您不知道的n曲面边界曲面边界(Boundary

22、 Surface)n 边界曲面特征可让您产生在两个方向相切或曲率连续的曲面（曲面各边）。在多数情况下，这样可以提供较迭层拉伸工具更高的质量。消费品设计师与需要产生曲率连续相配的高质量曲面的其他使用者可以使用这个工具。一个方向的单一曲线至点方向1与方向2中的单一的曲线方向1与方向2中的各2条的曲线曲面边界结合草图群组式边界建构探索您不知道的探索您不知道的n相切影响选项相切影响选项的的范例范例(Example of the Tangent Influence Option)n 将相切的影响延伸至下一个曲线。这个选项对于圆角化形状很有用。方向方向1 1和方向和方向2 2曲线影响：曲线影响：整体整体相

23、切类型：曲率至面相切类型：曲率至面方向方向1 1和方向和方向2 2曲线影响：曲线影响：相切影响相切影响相切类型：曲率至面相切类型：曲率至面曲面输入曲面输入曲面输入曲面输入nRhino曲面的档案曲面的档案SolidWorks直接直接开启开启n Rhino档案(*.3dm)提供自由型态形状的NURBS和分析性曲面。不支持曲线。您可以开启包含多个本体的Rhino档案。n 开启Rhino档案，与输入至新的零件文件相同。n 将Rhino档案输入至新的或现有的SolidWorks零件文件。n 在关联中编辑Rhino档案并将它们以其他的Rhino曲面取代。曲面输入曲面输入n转档输入修补技巧转档输入修补技巧输

24、入输入实体实体曲面曲面诊断诊断修复曲面修复曲面严重破面严重破面无法修补无法修补自行修补自行修补填补曲面填补曲面迭层拉伸迭层拉伸边界曲面边界曲面缝织曲面缝织曲面实例化实例化曲面输入曲面输入n输入诊断输入诊断PropertyManager（Import DiagnosticsPropertyManager）n 可以修复有错误的曲面、缝织修复曲面到封闭的本体，以及整合封闭本体到实体中n输入曲面的数据通常会有导致输入曲面的数据通常会有导致曲面无法转换成有效实体的问曲面无法转换成有效实体的问题，这些问题包括题，这些问题包括n 损坏的曲面几何n 损坏的曲面拓朴（修剪曲线）n 其边线很接近但没有接触而导致曲面之间有间隙的的相邻曲面 曲面输入曲面输入n填补曲面常用类型填补曲面常用类型n 曲面迭层拉伸曲面输入曲面输入n填补曲面填补曲面（FilledSurf