自由曲面建模教材.doc

一、自由曲面建模 我们知道实际产品中有很多零件如汽车摩托车的外形、一些光滑的过渡等等。用普通实体建模方法无法建立的。这时就需要自由曲面特征建模Free Form Feature Modeling。他是 UG的CAD模块的重要组成部分，目的是创建用前述的标准实体建模方法难以实现的形状。在UG中采用的是实体solid和片体sheet的混合建模方法。对于简单的特征采用标准的实体建模模块，对其中复杂的形状采用该模块。 UG自由曲面建模通常是建立sheet，即厚度为零的自由曲面特征。可以采用片体转换为实体的方式（命令）如加厚thicken、对多个封闭的片体进行sew形成、或用片体trim实体来转换。从而建立较复杂的零件（当然实体也可以采用抽取命令（EXTRACT）转换为片体和线框模型），以上五个命令在CURVE 和FORM FEATURE寻找。 自由曲面特征命令在以下几个下拉菜单中有所涉及和影响： 自由曲面特征的构建：INSERT--Free Form Feature(有相关图标) 自由曲面特征的编辑：EDIT---Free Form Feature(有相关图标) 自由曲面特征的分析和显示：Analysis---face；图形区鼠标右键中display mode 中face analysis(有相关图标) Information----B-surface Edit----object display(有相关图标) 自由曲面特征的全局变量设置：preference----modeling 自由曲面特征的几个概念： 自由曲面特征：自由曲面可以这样理解，它是将平面弯曲成想象的任意形状。特征在此是指曲面可以修改或全相关、全参数化。为介绍方便，后成曲面。 Smart sheet: 全相关、全参数化,这类曲面的特征为都是由曲线生成，曲面与曲线相关。建议在特征树中进行编辑。INSERT--Free Form Feature(有相关图标)中除了点生成的三种曲面外其他都是Smart sheet。 非参数化的曲面：用自由曲面特征的编辑命令EDIT---Free Form Feature(有相关图标)和transform等命令生成的曲面和点生成的曲面大多为非参数化的曲面，但是也可以用自由曲面特征的编辑命令来修改曲面的形状等。 曲面的U,V向：作为平面有XY坐标，作为曲面，为了更好地表达曲面的形状，用行和列来表示，行row为U向，列column为V向，其组成的U,V方向的曲线可以称为等参数线或栅格曲线，可以在主菜单的予设置设置。preference----modeling（见下图） 曲面的阶数degree: 单一样条曲线有阶数degree，曲面阶数就有U向和V向阶数之分。如果将U,V方向的等参数线抽取（用命令curve---extract---isoparameter）出的曲线即为。每个方向可以为1-24阶。通常采用3X3，即U向和V向阶数均为3阶。 可建立实体solid和片体sheet。实体转换为片体和线框模型的方法为CURVE FEATURE下的 一般是构建曲面的截面线不封闭。 构建曲面要注意以下问题： smart sheet tolerances:构建曲面是一种逼近方法，误差是不可避免的。tolerances分为： distance tolerances和angle tolerances。是理论曲面与实际曲面的最大误差。通常仅仅限制distance tolerances是不够的，当你发现作成的曲面数据太大或时间过长，一般来说就是误差太小的缘故。有时你可能将angle tolerances设置的很大。设置方式在preferences----modeling中。一般来讲，需要指定两项误差的有：through curve/through curve/swept/ruled/bridge等，只须指定distance tolerances的有conic/extebsion/fillet/offset/face blend/thicken等。 U,V向：row为U向，column为V向 patch: patch为组成sheet的基本部分，象样条的segment.有single和multiple。multiple patch并不意味着是多个面。 degree:U,Vdegree之分。可以为1-24。 closed: U,V向之分。 This course covers these free form feature types found on the Free Form Feature toolbar. Through Points From Poles From Point Cloud Ruled Through Curves Thr