UG-NX-10案例教程教学案例曲面建模

曲面建模案例一：五角星（直纹曲面）

本案例如图5-1所示。设计过程为：圆柱五角星草图建点直纹知识点：圆柱、草图、直纹曲面、着色等操作。操作步骤：1.新建文件。进入建模环境。2.主体部分建模。点选图标，进入创建圆柱对话框，如图5-2所示。指定矢量选择Z轴，指定点默认即可，直径为120，高度为100。如图5-2所示。操作步骤：3.绘制草图。点击图标，选择圆柱上表面作为草绘平面，如图5-3所示。单击，绘制五边形如图5-4所示，最后绘制如图5-5所示草图，点击“”图标，完成草图绘制。操作步骤：4.建立空间点。点击【基准平面】图标，选择空间点的建立，如图5-6所示。进入建点界面，如图5-7所示。点确定完成空间点的建立，完成的空间点如图5-8所示。操作步骤：5.直纹面建模。点击菜单【曲面】图标，进入直纹界面，如图5-9所示。在过滤选项里选择【相连曲线】，如图5-10所示。截面线串1选择图5-8建立的点，截面线串2选择图5-5绘制的平面五角星，点确定完成直纹的建立，如图5-11所示。曲面建模案例二：灯罩本案例如图所示。案例分析：建模步骤：1）通过关系式建立空间曲线波浪线；2）绘制空间圆；3）根据建立的空间圆和关系式建立的波浪线通过曲线组建立曲面；4）加厚全面、倒圆角等操作完成模型。知识点：关系式的建立，通过关系式建立空间曲线，绘制空间圆，通过曲线组建立曲面，曲面加厚，倒圆角。使用表达式，通过曲线组、加厚等功能，创建如图5-12所示的灯罩模型。操作步骤：1.在菜单选择【工具】/【表达式】命令，进入表达式界面，设置表达式参数（t、xt、yt、zt），四个参数表达式如图5-13所示。操作步骤：2．在菜单点击【曲线】，再点击【规律曲线】弹出【规律曲线】，如图5-14所示，功能类型中选择【根据方程】方式创建规律曲线，其他选项都默认即可，结果如图5-15所示。操作步骤：3．在菜单点击【曲线】，再点击图标，进入基本曲线界面如图5-16所示，在高度为“90”处绘制直径为“80”的圆，圆心落在ZC轴上，结果如图5-17所示。操作步骤：4．在菜单点击【曲面】，再点击图标，进入【通过曲线组】界面，如图5-16所示。截面1和截面2分别选择园和规律曲线，点击【确定】完成空间曲面片体。5.在菜单点击【曲面】，再点击图标，进入【加厚】界面，如图5-19所示。面选择曲线组建立的片体，偏置1输入“5”，偏置2里输入“0”，即片体往外加厚，厚度为“5”。操作步骤：6.使用【边倒角】功能，对加厚特征的所有棱边进行倒圆角，在【主页】里点击，进入边倒圆界面，如图5-20所示。在“选择边”选择上下的棱角边，形状/半径输入“2”，完成边倒圆。曲面建模案例三：斧头本案例是绘制一个斧头，如图5-21所示。首先是建立空间曲线，在通过曲线网格命令绘制斧头。知识点：绘制草图，绘制空间曲线，曲线网格命令，缝合，拉伸，倒圆角。操作步骤：1．新建文件。进入建模环境。2．绘制草图（1）选择“主页”→“”进入草图界面，选择在ZY平面绘制斧头侧面草图1，如图5-22所示。（2）同理，选择在XY平面绘制斧头侧面草图2，单击“确定”按钮。（3）完成后如图5-24所示。操作步骤：3．绘制草图选择“主页”→“”图标进入拉伸界面，如图5-25所示。选择“单条曲线”，“截面”选择如图两段圆弧，在距离里输入“20”，其他默认即可。操作步骤：4.选择“曲线”→“”图标，进入绘制艺术样条线界面，如图5-26所示。在点位置选择如图5-27所示（注意一定要选择竖直线的下端点）。并选择G1选项，另外一个端点选择圆弧端点即可，完成后如图5-26所示。操作步骤：5.同理绘制另外3条艺术样条线，如图5-28所示。6．在菜单点击【曲面】，再点击图标，进入【通过曲线网格】界面，如图5-29所示。在【主曲线】/【主曲线1】选择下圆弧端点，【主曲线2】选择上面一条线；在【交叉曲线】/【交叉曲线1】选择左边圆弧，【交叉曲线2】选择右边圆弧；具体选择见图5-29箭头所指，点击【确定】完成空间网格曲面片体；同理建另一侧网格曲面片体，也可以镜像片体获得另一侧片体。操作步骤：7．在菜单点击【曲面】，再点击图标，进入【通过曲线网格】界面，如图5-30所示。在【主曲线】/【主曲线1,2】分别选择上、下两端圆弧；在【交叉曲线】/【交叉曲线1，2】分别选择左、有两边圆弧；具体选择见图5-30箭头所指，点击【确定】完成空间网格曲面片体；同理建另一侧网格曲面片体，也可以镜像片体获得另一侧片体。8．同理采用【通过曲线网格】命令，建立顶部片体，具体选择见图5-31所示。点击【确定】完成空间网格曲面片体。操作步骤：9．点击图标，【目标】任选其中一个片体，【工具】框选剩余的片体，即完成缝合，如图5-32所示。10．单击进入草图界面，选择在XY平面绘制斧头柄草图，在草图界面里绘制椭圆，大半径为“5”，小半径“8”，角度“0”，如图5-33所示。操作步骤：11．单击进入拉伸界面，选择绘制斧头柄的草图，在开始距离为“-35”，在结束距离为“150”，如图5-34所示。12．单击进入边倒圆界面，选择绘制斧头柄两端边，半径输入“2”，如图5-35所示，完成整个斧头建模。曲面建模案例四：紫砂杯本案例绘制紫砂杯，如图5-36所示。首先通过曲线网格命令绘制壶身，然后利用N边曲面命令绘制壶底，最后绘制壶把。知识点：空间曲线，分割曲线，网格曲面，N边曲面，加厚，修剪体，沿引导线扫略，边倒圆。操作步骤：1．新建文件。进入建模环境。2．创建圆（1）命令，系统弹出如图5-37所示的“基本曲线”对话框。（2）单击“圆”按钮，在“点方法”下拉列表框中选择“点构造器”，弹出“点”对话框，输入圆中心点（0,0,0），单击“确定”按钮。系统提示选择对象以自动判断点，输入（76,0,0），单击“确定”按钮完成圆1的创建。（3）按照相同的步骤创建圆心为（0,0,100），半径为100的圆2；圆心为（0,0,200），半径为80的圆3；圆心为（0,0,300），半径为96的圆4；圆心为（112,0,300），半径为16的圆5。生成的曲线模型如图5-38所示。操作步骤：3．创建圆角单击命令，系统弹出“基本曲线”对话框；单击“圆角”按钮，系统弹出“曲线倒圆”对话框，如图5-39所示；单击“曲线圆角”按钮，“半径”设置为15，取消选中“修剪第一条曲线”和“修剪第二条曲线”复选框，分别选择圆1和圆5并倒圆角，生成的曲线模型如图5-40所示（已将图形调整至合适角度）。操作步骤：4．修剪曲线（1）选择“”命令，系统弹出“修剪曲线”对话框，如图5-41所示。（2）选择要修剪的曲线为圆5，边界对象1和边界曲线2分别为圆角1和圆角2，单击“确定”按钮完成对圆5的修剪。（3）按照前面的步骤，选择要修剪的曲线为圆1，边界对象1和边界对象2分别为圆角1和圆角2，单击“确定”按钮完成对圆1的修剪。生成的曲线模型如图5-42所示。（4）选择“”命令，进入分割对话框，如图5-43所示。选择小圆弧，段数输入“2”，点击确定完成分割。操作步骤：5．创建艺术样条（1）选择“”命令，系统弹出如图5-44所示的“艺术样条”对话框。（2）选择“通过点”类型，“次数”设置为3，拾取圆4的圆心为起点，依次拾取圆4、圆3、圆2、圆1的象限点为通过点，单击“确定”按钮生成样条1，如图5-45所示。（3）采用相同的方法构建样条2，拾取圆4的圆心为起点，依次拾取圆4、圆3、圆2、圆5的象限点为通过点，单击“确定”按钮生成样条2。生成的曲线模型如图5-46所示。操作步骤：6．创建曲线网格曲面（1）在菜单点击【曲面】，再点击图标，系统弹出如图5-47所示的“通过曲线网格”对话框。（2）选取圆为主线串并选择样条曲线为交叉线串，设置体类型为“片体”，其余选项保持默认状态，单击“确定”按钮生成曲面，如图5-47所示。操作步骤：7．创建N边曲面（1）选择“N边曲面”命令，或者单击“曲面”选项卡“曲面”组中的“N边曲面”按钮，系统弹出如图5-48所示的“N边曲面”对话框。（2）选取类型为“三角形”，点开“形状控制”，拖动Z使得底部向里凹进去即可，其余选项保持默认状态，单击“确定”按钮生成底部曲面，如图5-48所示。操作步骤：8．缝合曲面在菜单点击【曲面】，再点击图标，【目标】任选其中一个片体，【工具】框选剩余的片体，即完成缝合，如图5-49所示。9．创建加厚曲面（1）选择“加厚”命令，或单击按钮，系统弹出如图5-50所示的“加厚”对话框。（2）选择网格曲面和N边曲面为加厚面，“偏置1”设置为2，“偏置2”设置为0，如图5-50所示，单击“确定”按钮生成模型。操作步骤：10．隐藏曲面（1）选择“隐藏”命令，系统弹出“类选择”对话框。单击“类型过滤器”按钮，系统弹出“按类型选择”对话框。（2）选择“曲线”和“片体”选项，单击“确定”按钮，返回“类选择”对话框，单击“全选”按钮，视图中的片体和曲线全部被选中。单击“确定”按钮，片体和曲线被隐藏，模型如图5-51所示。操作步骤：11．绘制样条曲线（1）单击“主页”选择卡“草图”组中的按钮，系统弹出如图5-52所示草图对话框。（2）选择XZ平面作为草绘平面，点击图标，弹出样条线对话框，如图5-53所示，绘制如图样条线，样条线可以通过自由调整形状。（3）在对话框中保持系统默认状态，单击“确定”按钮生成样条曲线。操作步骤：12．绘制紫砂杯手柄截面（1）单击“主页”选择卡“草图”组中的按钮，系统弹出如图5-54所示草图对话框，在对话框中“草图类型”选择“基于路径”，“路径”选择样条线一个端点，会出现一个平面，点击“确定”。（2）在草图界面中单击按钮，弹出“椭圆”对话框。在大半径输入“12”，在小半径输入“25”，单击“确定”按钮，完成截面椭圆的绘制如图5-55所示。操作步骤：13．创建壶把手实体模型（1）点击图标，系统弹出如图5-56所示的“沿引导线扫掠”对话框。（2）选择圆椭圆为截面线，选择壶把手样条曲线为引导线，在“第一偏置”和“第二偏置”数值框中分别输入0，单击“确定”按钮，生成的手柄模型。操作步骤：14．隐藏曲线（1）点击“显示和隐藏”按钮命令，系统弹出图5-57对话框，选择“显示和隐藏”或者快捷键。（2）单击“显示和隐藏”按钮，系统弹出如图5-58“显示和隐藏”对话框，选择“”为隐藏，选择“”为显示，仅仅留实体不隐藏，其他都隐藏，单击“确定”按钮，最后如图5-59所示。操作步骤：15．修剪体（1）选择“修剪体”命令，或单击按钮，系统弹出如图5-60所示的“修剪体”对话框。（2）首先选取目标体，选择实体壶把手，单击鼠标中键，进入工具的选取，选择咖啡壶外表面，方向指向咖啡壶内侧，单击“确定”按钮，生成的模型如图5-61所示。操作步骤：16．求和操作（1）选择“合并”命令，或单击“合并”按钮，系统弹出如图5-62所示的“合并”对话框。（2）选择目标体为壶把手实体，选择工具体为球实体和壶实体，单击“确定”按钮，生成的模型。操作步骤：17．边倒圆单击“”按钮，进入边倒圆界面，选择紫砂杯口边，半径输入“0.5”，选择紫砂杯底边，半径输入“20”，选择紫砂杯柄与杯体连接处边，半径输入“10”，如图5-63所示，完成整个紫砂杯建模。曲面建模案例五：风扇叶片本案例绘制风扇叶片，如图5-64所示。首先通过圆柱，使用偏置曲面、通过曲线组、加厚，创建风扇叶片模型。知识点：绘制草图，圆柱，偏置曲面，投影曲线，网格曲面，加厚，沿引导线扫略，边倒圆，旋转列阵等功能。操作步骤：1．新建文件。进入建模环境。2.主体部分建模。点选图标，进入创建圆柱对话框，如图5-65所示。指定矢量选择Z轴，直径为为“30”，高度为“40”，指定点默认即可。如图5-66所示。操作步骤：3.在【主页】点击图标，弹出【偏置曲面】对话框如图5-67所示。使用【偏置曲面】命令，【要偏置的面】选择圆柱面，偏置1输入“80”，结果如图5-67所示。操作步骤：4．绘制草图选择“主页”→“”图标进入草图界面，选择在yc-zc平面绘制草图，如图5-68所示。R40的圆弧和R400的圆弧要相切。操作步骤：5.投影曲线选择“主页”→“”图标，进入投影界面，使用【投影曲线】功能，首先设置【单条曲线】，再在界面里【要投影的曲线或点】选择R400的圆弧，【要投影的对象】选择偏置的面，【投影方向】设置为【沿矢量】，选择以xc轴作为投影的方向，结果如图5-69所示。同理投影R40的圆弧到圆柱面上，结果如图5-70所示。操作步骤：6.隐藏不必要的偏置面和草图，结果如图5-71所示。7.选择“曲线”→“”图标，进入【曲线长度】界面，使用【曲线长度】功能，首先在界面里【曲线】选择R400的圆弧，在【开始/结束】输入“-22”，设置把【关联】勾选去掉，结果如图5-71所示。同理使用【曲线长度】功能，在界面里【曲线】选择R40的圆弧，在【开始/结束】输入“-10”，设置把【关联】勾选去掉，结果如图5-72所示。操作步骤：8.单击“”图标，进入【直线】界面，如图图5-73所示。绘制两条直线，结果如图5-73所示。9．创建曲线网格曲面（1）在菜单点击【曲面】，再点击图标，“通过曲线网格”命令，或单击“曲面”选项卡“曲面”组中的“通过曲线网格”按钮，系统弹出如图5-74所示的“通过曲线网格”对话框。在【通过曲线网格】界面，【主曲线1/2】分别选择两个圆弧，【交叉曲线1/2】分别选择两条直线，创建片体结果如图5-74所示。操作步骤：10.创建加厚曲面（1）单击“加厚”按钮，系统弹出如图5-75所示的“加厚”对话框