第七章 曲面建模
第三节 由曲线构造曲面
由曲线构造曲面应用较多,也比较直观,创建曲线的好坏将会影响到曲面的质量和形状。利用拉伸、回转等方式可以创建片体。本节介绍创建直纹面和通过曲线组、通过曲线网格、扫掠、剖切曲面、桥接和N边曲面等由曲线构造曲面的典型方法。
7.3.1 直纹面
可以在线性过渡的两个截面之间创建体。创建直纹面的典型示例如图7-22所示。

图7-22 创建直纹面的典型示例
创建直纹面的典型操作方法如下。
1)在“曲面”工具栏中单击 (直纹)按钮,打开如图7-23所示的“直纹”对话框。该对话框中有“截面线串1”、“截面线串2”、“对齐”、“设置”和“预览”选项组。
2)利用“截面线串1”选项组,选择曲线或点,需要时可以单击 (反向)按钮调整线串方向。剖面线串应连续。
3)在“截面线串2”选项组中单击 (截面2)按钮,选择曲线,接着可根据设计实际情况来调整线串方向等。
4)设置对齐方式。对齐方式是指截面线串上连接点的分布规律和两条截面线串的对齐设置。在“对齐”选项组中,从“对齐”下拉列表框中选择所需的一种对齐方式,如图7-24所示。其中“参数”对齐方式是系统初始默认的对齐方式,选择该对齐方式时,系统在指定的截面线串上等参数分布连接点。

图7-23 “直纹”对话框 图7-24 设置“对齐”方式
5)展开“设置”选项组,如图7-25所示,设置是否保留形状,以及设置位置公差等。通常使用系统默认的设置就可满足设计要求。

图7-25 “设置”选项及参数
6)预览满意后,单击“确定”按钮,完成直纹曲面的创建。
7.3.2 通过曲线组创建曲面
通过曲线组创建曲面是指通过多个截面创建片体,此时直纹形状改变以穿过各截面。各截面线串之间可以线性连接,也可以非线性连接。
通过曲线组创建曲面的典型示例如图7-26所示。该曲面由指定的3个截面线串以参数对齐的方式来创建,在创建时要注意3个截面线串的起始方向。下面结合该示例介绍通过曲线组创建曲面的典型方法及步骤。源文件为bc_7_tgqxz.prt。

图7-26 通过曲线组创建曲面示例
1)在“曲面”工具栏中单击 (通过曲线组)按钮,打开如图7-27所示的“通过曲线组”对话框。
2)系统提示选择要剖切的曲线或点。选择曲线1,如图7-28所示。

图7-27 “通过曲线组”对话框 图7-28 选择曲线1
3)在“截面”选项组中单击 (添加新集)按钮,选择曲线2,注意曲线2的曲线方向。接着再次单击 (添加新集)按钮,选择曲线3,注意曲线3的曲线方向,如图7-29所示。

图7-29 指定3个截面线串
说明:添加的截面集显示在“截面”选项组的列表框中。使用位于该列表框右侧的 (移除)按钮,可以删除在列表中选择的截面;使用 (向上移动)按钮,则可以将指定截面的顺序提前一位;而使用 (向下移动)按钮,则可以将指定截面的顺序后移一位。截面顺序不同,构造的曲面也将不同。
4)定义曲面的连续方式。曲面的连续方式是指创建的曲面与指定的体边界之间的过渡方式。可以设置是否应用于全部,并可根据设计要求为第一截面和最后截面指定连续性选项,如“G0(位置)”、“G1(相切)”和“G2(曲率)”,如图7-30所示。

图7-30 指定曲面的连续性
5)设置对齐方式。在“对齐”选项组的下拉列表框中设置对齐选项,如图7-31所示,可供选择的“对齐”选项包括“参数”、“圆弧长”、“根据点”、“距离”、“角度”、“脊线”和“根据分段”。
6)设置输出曲面选项,如图7-32所示。

图7-31 “对齐”选项 图7-32 设置输出曲面选项
“补片类型”有3种,即“单个”、“多个”和“匹配线串”。当设置“补片类型”为“单个”时,创建的曲面由单个补片组成,而“V向封闭”复选框和“垂直于终止截面”复选框不可用;当设置“补片类型”为“多个”时,创建的曲面由多个补片组成;当选择“补片类型”为“匹配线串”时,系统将根据用户选择的剖面线串的数量来决定组成曲面的补片数量。
“构造”选项有“正常”、“样条点”和“简单”,它们的功能含义如下。
- “正常(法向)”:指定系统按照正常的法向方向构造曲面,补片较多。“样条点”:指定系统根据样条点构造曲面,产生的补片较少。
- “简单”:指定系统采用简单构造曲面的方法生成曲面,产生的曲面也较少。
7)展开“设置”选项组,如图7-33所示,设置相关的选项,包括指定“保留形状”复选框的选择状态,设置“放样”的重新构建方式和阶次,设定相关公差。

图7-33 “设置”选项组
8)在“通过曲线组”对话框中单击“确定”按钮或“应用”按钮,完成通过曲线组创建曲面。
7.3.3 通过曲线网格创建曲面
可以通过一个方向的截面网格和另一个方向的引导线创建片体或实体。同一个方向的截面网格(截面线串)通常被称为主线串,而另一个方向的引导线又常被称为交叉线串。

图7-34 “通过曲线网格”对话框
在“曲面”工具栏中单击 (通过曲线网格)按钮,打开如图7-34所示的“通过曲线网格”对话框。该对话框包含“主曲线”选项组、“交叉曲线”选项组、“连续性”选项组、“输出曲线选项”选项组、“设置”选项组和“预览”选项组。下面介绍这些选项组的应用。
1.“主曲线”选项组
该选项组用于选择主曲线,所选主曲线会显示在列表中。需要时可以单击 (反向)按钮切换曲线方向等。如果需要多个主曲线,那么在选择一个主曲线后,单击鼠标中键,或单击 (添加新集)按钮,即可继续选择另一个主曲线。注意设置曲线方向。
2.“交叉曲线”选项组
单击 (交叉曲线)按钮,选择所需的交叉曲线,并可进行反向设置。可根据设计要求选择多条交叉曲线,所选交叉曲线将显示在其列表中。
3.“连续性”选项组
可以将曲面连续性设置应用于全部,即选中“全部应用”复选框。在“第一主线串”下拉列表框、“最后主线串”下拉列表框、“第一交叉线串”下拉列表框和“最后交叉线串”下拉列表框中分别指定曲面与体边界的过渡连续性方式,如设置为“G0(位置)”、“G1(相切)”或“G2(曲率)”。
4.“输出曲线选项”选项组
“输出曲线选项”包括两方面的内容,即“着重”和“构造”,如图7-35所示。“着重”下拉列表框用来设置创建的曲面更靠近哪一组截面线串,其提供的可选选项有“两者皆是”、“主要(主线串)”和“叉号(十字)”。

图7-35 设置输出曲面选项
- “两者皆是”:用于设置创建的曲面既靠近主线串也靠近交叉线串。
- “主要”:用于设置创建的曲面靠近主线串,即创建的曲面尽可能通过主线串。
- “叉号”:用于设置创建的曲面靠近交叉线串,即创建的曲面尽可能通过交叉线串。
- “构造”下拉列表框用于指定曲面的构建方法,包括“正常”、“样条点”和“简单”。
5.“设置”选项组
“设置”选项组如图7-36所示,从中可以设置主线串或交叉(十字)线串重新构建的方式,如“重新构建”的方式为“无”、“手工”或“高级”。例如,当选择“重新构建”的方式选项为“手工”时,可设置阶次,如图7-37所示。另外,在“设置”选项组中可以设置相关公差。

图7-36 “设置”选项组 图7-37 手工构建
6.“预览”选项组
该选项组用于启用预览,并设置显示结果。