2023学年完整公开课版特殊曲面

特殊曲面特殊曲面在创建曲面特征时，除了应用上述基本曲面工具之外，还可以使用“边界混合曲面”、“可变截面扫描曲面”、“螺旋扫描曲面”和“扫描混合曲面”来创建曲面。一、边界混合曲面由边界创建的曲面是可捕捉设计意图的功能最强大且最灵活的曲面之一。在创建连续曲面特征时会使用它们。定义：使用由曲线或边所定义的边界边所创建的。注意：1、可以创建单向边界混合曲面，也可以创建双向边界混合曲面。2、创建边界混合曲面所选的参照图元有：基准曲线、基准点、曲面和实体的模型边。3、任何通过边界生成的曲面仅与定义它的基础曲线几乎一样。因此，如果这些曲线不相切，则也无法将生成的边界曲面创建为相切。4、按住CTRL键选择多个边界或开始选择下一个边界。使用SHIFT键选择边界内的多条曲线或边。边界混合曲面控制面板介绍：

在“曲面”组中单击“边界混合”图标

，打开“边界混合”控制面板。如下图所示。注意：选取每一方向的边界曲线时，需单击列表框先激活，再选取。第1方向链收集器第2方向链收集器边界混合曲面控制面板介绍：

“曲线”选项介绍：任意数目的链，单击可激活，然后添加或删除参考。“约束”选项介绍：

1、边界条件：(1)自由：

沿曲面边界没有隐含条件。

符号显示为虚线。(2)相切：边界曲面将形状更改为沿曲面边界相切。

符号显示为实线。(3)曲率：边界曲面将形状更改为沿曲面边界曲率连

续。符号显示为双线。(4)垂直：边界曲面将形状更改为法向(正交)于曲面

边界或基准平面参考。符号显示为直角。2、添加侧曲线影响：在单向混合曲面中，对于指定为“相切”或“曲率”

的边界条件，添加侧曲线影响将使混合曲面的侧边与参考的侧边相切。3、添加内部边相切:为混合曲面的一个或两个方向设置相切内部边条件。此条件仅适用于具有多段边界的曲面。边界条件调整要使用的边界长度“控制点”选项介绍：控制点拟合选项（1）自然：使用一般混合例程混合曲面，然后采用同一例程重置输入曲线的参数，以获取最接近的曲面。（2）弧长：对原始曲线所做的调整最少。使用一般混合例程来混合曲线，除非曲线被分成若干个相等片段，此时它们是逐段混合而成的。（3）段至：

逐段混合曲面。曲线链或复合曲线相连。（4）点到点：逐点混合曲面。第一条曲线中的点1连接到第二条曲线中的点1，以此类推。（5）可延展：

如果选择了同一方向上的两条相切曲线，则可进行切换以确定是否需要此可延展选项。控制点拟合选项“选项”选项介绍：影响曲线：指影响边界混合曲面形状的附加曲线。此选项使您可以使用影响曲线，根据视觉要求来改变边界曲面的形状。您可以选择任何数量的影响曲线。注意：（1）影响曲线不必与其他边界曲线连接，而且可以

保持一定距离。

（2）使用影响曲线生成的曲面将与影响曲线的形状逼近，

但该曲面并不穿过这些曲线。实例1：创建单向边界混合曲面步骤：【1】打开“bjhh”零件，禁用所有“基准显示”

类型。【2】在“曲面”

组中单击“边界混合”

。【3】选择第一条曲线。如下图。实例1：创建单向边界混合曲面步骤：【4】按住CTRL键并选择中间曲线。如下图。

实例1：创建单向边界混合曲面步骤：【5】按住CTRL键并选择第3条曲线。如下图。

实例1：创建单向边界混合曲面步骤：【6】在“边界混合”

操控板中单击“完成特征”

。如下图。

实例2：创建双向边界混合曲面步骤：【1】打开“bjhh”零件，禁用所有“基准显示”

类型。【2】在“曲面”

组中单击“边界混合”

。【3】选择第一条曲线，然后，按住CTRL键选择第3条曲线，如下图。实例2：创建双向边界混合曲面步骤：【4】右键单击并选择“第二方向曲线”。【5】选择左侧曲线，然后按住CTRL键并选择右侧曲线。如下图。实例2：创建双向边界混合曲面步骤：【6】在“边界混合”

操控板中单击“完成特征”

。如下图。

二、可变截面扫描曲面可变截面扫描是CreoParametric中功能最强大的特征之一，可使用它来创建的几何的多样性和复杂性。扫描使用恒定或可变单一截面，沿着一条或多条轨迹扫描。该截面可改变自己的形状和方向，因为它可沿不同的轨迹向不同的方向拉伸。此外，如果需要，还可使用相互关系和基准图形沿扫描的长度改变截面尺寸。注意：恒定截面扫描曲面的创建过程与恒定截面扫描实体创建过程相同，在此不再赘述。1、定义：可变截面扫描是使用一条或多条轨迹以及一个可以沿着特征改变形状和方向的单截面。可以通过控制截面的方向、旋转和几何特征来添加或移除材料。可变截面扫描工具的主要要素是截面和轨迹。草绘截面位于附加到原点轨迹的x-y-z边框中，并随其长度移动来创建几何。原点轨迹是首先选中的轨迹。原点轨迹以及其他轨迹和参考(如平面、轴、边或是坐标系的轴)共同定义扫描时截面的方向。在下图中，弯曲的基准曲线是矩形截面扫描时所遵循的“原点”轨迹。2、扫描工具的控制面板介绍：扫描曲面扫描实体创建或编辑扫描截面可变截面恒定截面薄壁扫描移除材料2、扫描工具的控制面板介绍：

（1）“参考”选项选取扫描轨迹控制草绘平面沿扫描的法向方向控制沿扫描的截平面方向在原始轨迹起点上初始化截平面的X轴方向截平面控制有三种方式：1、垂直于轨迹：使用“垂直于轨迹”截平面控制时，移动边框始终垂直于指定轨迹。2、垂直于投影：使用“垂直于投影”截平面控制时，移动边框的Y轴平行于指定方向，Z轴与“原点轨迹”沿指定方向的投影垂直。可使用“方向参考”收集器添加或删除参考。3、恒定法向：使用“恒定法向”截平面控制时，移动边框的Z轴或截面法线平行于指定的方向。这意味着截面变为平行于指定参考。可使用方向参考收集器添加或删除参考。2、扫描工具的控制面板介绍：

（2）“选项”选项创建封闭曲面将轨迹两端的几何与零件合并草绘平面在原点轨迹轨迹上的位置2、扫描工具的控制面板介绍：

（3）“相切”选项：将轨迹指定为“相切轨迹”，此时，可以在“参考”

选项卡中选中T复选框，或使用“相切”

选项卡来指定某轨迹为相切。实例3：使用多条轨迹线创建可变截面扫描曲面步骤：【1】打开“kbjmsm”零件，禁用所有“基准显示”

类型。【2】在“形状”

组中单击“扫描”

。【3】在操控板中单击“曲面”

。同时单击“可变截面扫描”。【4】选择中间的曲线作为原点轨迹。如下图。实例3：使用多条轨迹线创建可变截面扫描曲面步骤：【5】按住CTRL键，依次选择下图所示的其余3条曲线作为附加轨迹线。【6】在操控板中单击“创建扫描截面”图标。实例3：使用多条轨迹线创建可变截面扫描曲面步骤：【7】草绘一个矩形截面。注意，草绘矩形时，需要将矩形的边捕捉到与3条附加轨迹线的参照重合。【8】单击确定图标。重合约束实例3：使用多条轨迹线创建可变截面扫描曲面步骤：【9】单击“完成特征”图标。

在此实例中，截面沿着垂直原始轨迹扫描曲面时，截面同时沿着其余3条附加轨迹线变化截面。实例4：使用Trajpar创建可变截面扫描曲面"Trajpar"代表轨迹参数。其取值范围为从0到1，可配合可变截面扫描、螺旋扫描和复合曲线使用。在扫描情况下，trajpar是沿该扫描的百分比。在扫描的起点处，其值为0。在扫描的中点处，其值为0.5，而在扫描的终点处，其值为1。您可以参考扫描的截面关系中的trajpar变量来控制沿扫描长度的截面尺寸。步骤：【1】打开“kbjmsmt”零件，禁用所有“基准显示”

类型。【2】请注意扫描截面不发生变化。此模型中当前无关系。

【3】在模型树下选取“扫描1”单击右键选取“编辑定义”。【4】在操控板中单击“创建扫描截面”图标。实例4：使用Trajpar创建可变截面扫描曲面步骤：【5】在“图形中”工具栏中单击“草绘视图”。【6】在功能区中，选择“工具”

选项卡，然后在“模型意图”组中

单击“关系”图标。请注意，尺寸以语法sd#的形式显示；在“关系”

对话框中，输入/*RelationforSlope，然后按ENTER键，键入sd3=trajpar*20+10。实例4：使用Trajpar创建可变截面扫描曲面步骤：【7】在“关系”

对话框中，单击“确定”

。【8】在功能区中，选择“草绘”

，然后单击“确定”

。

【9】单击“完成特征”图标。通过使用Trajpar函数，定义截面上长度尺寸范围为0-20，再加10，即10-30。三、螺旋扫描曲面螺旋扫描可用于创建弹簧、螺纹或其他螺旋几何。操控板界面可用于通过添加或移除材料或以曲面形式创建螺旋扫描。通过移除材料创建的螺纹通过添加材料创建的弹簧螺旋曲面几何1、定义螺旋扫描的要素草绘轮廓：

定义螺旋线的形状和直径。例如，典型弹簧的草绘轮廓是平行于中心轴的直线。草绘截面：

定义要沿螺旋线扫描的形状。例如，典型弹簧的截面是圆形截面。螺距值：

两个簧圈之间的距离。螺距值也可以通过关系式定义，例如，轮廓长度除以螺圈数。

螺旋扫描和可变截面扫描一样，可以使用trajpar参数。如果需要，Trajpar可以使用EVALGRAPH函数来参考基准图形。沿螺旋线扫描截面时，也可以在截面关系式中用Trajpar控制尺寸。例如，您可以利用trajpar随扫描螺旋线的长度变换弹簧截面尺寸，也可以利用它锥化蜗轮螺旋线末端，使其混合成轴。2、螺旋扫描控制面板介绍扫描实体扫描曲面创建或编辑截面移除材料薄壁特征螺距螺距值文本框左手定则右手定则2、螺旋扫描控制面板介绍（1）、“参考”选项定义螺旋扫描的草绘轮廓线，即螺旋扫描轨迹线螺旋扫描的旋转轴线定义横截面沿轨迹扫描时如何定向。“垂直于轨迹”指横截面方向垂直于轨迹，“穿过旋转轴”指横截面位于穿过旋转轴的平面内，2、螺旋扫描控制面板介绍（2）、“间距”选项添加单个螺距值会使螺距沿整个扫描轮廓保持恒定，而添加多个螺距值使您能够定义一个在特定点指定螺距值的图形。2、螺旋扫描控制面板介绍（3）、“选项”选项添加单个螺距值会使螺距沿整个扫描轮廓保持恒定，而添加多个螺距值使您能够定义一个在特定点指定螺距值的图形。

“封闭端”：指在两端封闭螺旋扫描特征。

“保持恒定截面”：沿该扫描进行草绘时截面保持不变。“改变截面”：截面根据参数化参考或沿扫描的关系进行变化。实例5：创建螺旋扫描曲面步骤：【1】新建“lxsm”零件，禁用所有“基准显示”

类型。【2】在“形状”

组中从“扫描”

类型下拉列表选择“螺旋扫描”。

【3】在操控板中单击

“曲面”。【4】在操控板中选择“参考”

选项卡，然后单击“定义”。【5】从模型树中选择基准平面FRONT作为草绘平面。在“草绘”

对话框中单击“草绘”

。【6】从功能区的“设置”

组中单击“草绘视图”

。实例5：创建螺旋扫描曲面步骤：【7】从“草绘”

组中单击“中心线”

，然后在垂直参考上草绘中心线。单击“选择”

，右键单击，选择“旋转轴”。【8】从“草绘”组中单击“线链”。

草绘如下图所示轮廓。

【9】单击“确定”。

实例5：创建螺旋扫描曲面步骤：【10】在“螺距值”文本框内输入15。【11】右键单击并选择“螺旋横截面”。【12】从“草绘”组中单击“线链”，然后从左下侧竖直参考草绘一条水平线。如下图所示。

实例5：创建螺旋扫描曲面步骤：【13】单击“确定”。如下图所示。

【14】单击“完成特征”。如右图所示。四、扫描混合曲面1、定义：

扫描混合特征使用沿主轨迹放置的多个剖面。系统通过在两个截面间混合来创建几何，而扫描是沿轨迹路径进行。截面可沿扫描混合改变形状和尺寸。也可以使用附加轨迹沿主轨迹对截面进行定向。扫描混合特征可以创建实体，也可以创建曲面；可以加材料，也可以减材料。扫描混合特征时可以通过选取现有截面来创建，也可以通过草绘截面来创建。通过选取截面创建扫描混合特征通过草绘截面创建扫描混合特征2、扫描混合控制面板介绍：

扫描混合控制面板中各图标的作用同前面介绍的基础特征相同，在此不再赘述。重点介绍操控面板中各选项的作用。

（1）、“参考”选项：

截平面控制有三种方式：1、垂直于轨迹：移动截面边框始终垂直于指定轨迹。缺省情况下，截面边框垂直于原点轨迹。如果指定了第二轨迹，则可以在第二轨迹的“参考”选项卡中选择“N”复选框，使截面边框垂直于第二轨迹。2、垂直于投影：沿着投影方向看，截面边框与原点轨迹保持垂直。Z轴与原点轨迹在指定方向上的投影相切。3、恒定法向：移动边框的Z轴(截面法线)与指定方向平行。对于基准平面，Z轴与平面法线方向平行，因此截面也将与该平面平行。使用方向参考收集器，可以添加或删除与Z轴平行的参考。（2）、“截面”选项：

注意：混合截面的边数必须相同。当截面的边数不相同时，可以通过分割边或添加混合顶点的方式来满足条件。不能在截面的起点添加混合顶点。只能在位于轨迹顶点的开始截面和终止截面上添加混合顶点。不能向中间截面添加混合顶点。

扫描混合使用草绘截面扫描混合使用选定的截面指定混合截面的位置混合截面，可以在选定点插入混合截面，也可以移除混合截面在草绘截面的各个位置指定截面绕Z轴旋转的角度。旋转角度的值可以在–120到+120度之间。为活动截面设置X轴方向（3）、“相切”选项：可以操控扫描混合伸出项或切口任意一端的几何相切。可以在操控板的“相切”

选项卡中更改相切条件设置，也可以在图形窗口中右键单击相切条件图标然后选择所需条件进行更改。

相切条件有3种：★自由——开始截面或终止截面为自由端；相切未定义。

★相切——指定端将与所选相邻曲面相切。必须指定将与各个边相切的相邻曲面。图元收集器会自动前进到下一图元。

★垂直——扫描混合的起点或终点将垂直于截平面。图元收集器不可用并且不需要任何参考。

（4）、“选项”选项：可以通过控制所定义的两个截面之间的横截面区域，以及控制两个截面之间的参数的变化方式，来控制扫描混合几何。可使用以下选项：★无混合控制——不为扫描混合指定混合控制。★设置周长控制——强制混合的周长在两个截面之间线性变化。

也可以使系统创建一条通过混合中心的曲线。这条曲线将成为扫描

混合特征的一部分。★设置横截面面积控制——能够在扫描混合的指定位置指定横截面面积。会有一个表格显示各个指定的位置以及该位置上的横截面面积。预定义的横截面会显示在表格中，但不能在该表格中对区域进行编辑。要添加其他位置，请单击表格将其激活，然后选择轨迹上的点并编辑所需的横截面区域。

实例6：通过草绘截面来创建扫描混合曲面步骤：【1】打开“smhh”零件，禁用所有“基准显示”

类型。