第八章 数字样机的曲面设计分析与应用实例

 

    （6）保存新的直纹曲面的模型文件“zwqm.prt”。

 

    实例8-3：参照如图8-29所示的曲线组曲面，创建新的“曲线组曲面”。

图8-29  曲线组曲面

 

    【题目分析】

 

    创建这种曲面要先插入1组曲线（最少两条）。这些曲线一般是平面曲线，而且互相平行。本例创意是利用“通过曲线组”命令创建一个由6层正八边形构成的塔式“体”。在选择第2层及以上层正八边形的8条边时，会出现不能创建的“警示”对话框，当选择4条边后，此“警示”对话框消失。说明这些层的多边形的边数不一定相等，但是最少在4条及4条以上。

 

    【设计步骤】

 

    （1）新建“曲线组曲面”文件“qxzqm.prt”。

 

    （2）插入如图8-30所示的一组曲线（大小不同的正八边形）。

 

    （3）创建曲线组曲面：选择菜单命令“插入”→“网格曲面”→“通过曲线组”→出现“通过曲线组”对话框→从前面的边开始依次选择第1层八边形的8条边后，按鼠标中键，此正八边形变为绿色，且有向右箭头→从前面的边开始依次选择第2层八边形的8条边后，按鼠标中键，此正八边形变为绿色，且有向右箭头，如果不是，则要按反向按钮→重复这样的操作，直到第6层的正八边形选择完毕→单击“确定”按钮，结果如图8-31所示。

              

图8-30  一组曲线                       图8-31  新的“曲线组曲面”

 

    （4）测量“塔顶”中心点的几何属性：选择菜单命令“分析”→“几何属性”→出现“几何属性”对话框→在图形窗口局部放大“塔顶”后，选择此正八边形的中心点，即出现如图8-32所示“信息”提示框→单击两次“关闭”按钮。

图8-32 “塔顶”中心点的几何属性

 

    （5）保存曲线组曲面的模型文件“qxzqm.prt”。

 

    实例8-4：参照如图8-33所示网格曲面创建1个新的“网格曲面”。

 

    【题目分析】

 

    网格曲面中的曲线分为主曲线和交叉曲线（两者角色可以互换），即有横向和纵向之分，其节点处应该是相交的。所以，创建网格曲面的关键是事先画出合格的网格曲线。本例画的曲线都是开放的艺术样条曲线，但是都要符合纵向和横向相交的要求。由这些开放曲线创建的网格曲面是片体，不能进行“测量体”的操作。

 

    【设计步骤】

 

    （1）新建新网格曲面1的模型文件“xwgqm1.prt”。

 

    （2）插入如图8-34所示的网格曲线1（纵向5条，横向3条艺术样条曲线）。纵向的5条艺术样条曲线画在与前视基准面平行的5个基准面上（间距为30）。横向3条艺术样条曲线画于与右视基准面平行的3个基准面上（间距为70）。为了让曲线相交，而不是交错，要使用控制点在曲线上的几何约束。

              

图8-33  网格曲面                                 图8-34  网格曲线1

 

    （3）创建新的网格曲面1：选择菜单命令“插入”→“网格曲面”→“通过曲线网格”→出现“通过曲线网格”对话框，按提示进行选择，加亮的茶褐色方块位于“主曲线”下面“选择曲线或点（0）”处→在图形窗口选择横向的左边曲线为主曲线1，显示过端点与曲线相切的箭头，单击鼠标中键，曲线变成绿色→在图形窗口选择中间曲线为主曲线2，显示过端点与曲线相切的箭头，单击鼠标中键，曲线变成绿色→在图形窗口选择右边曲线为主曲线3，显示过端点与曲线相切的箭头，单击鼠标中键，曲线变成绿色→单击鼠标中键，在“通过曲线网格”按对话框中的提示进行选择，加亮的茶褐色方块自动下移到“交叉曲线”下面的“选择曲线（0）”处→在图形窗口选择纵向最前面曲线为交叉曲线1，显示过端点与曲线相切的箭头，单击鼠标中键，曲线变成绿色→重复前面操作，依次选择交叉曲线2、3、4，出现的画面如图8-35所示→按前面方法选择纵向最后1条曲线（即交叉曲线5）时，出现如图8-36所示画面→单击“取消”按钮→重复前面操作，待选择完交叉曲线4时，单击鼠标中键或单击“确定”按钮，得如图8-37所示的“新网格曲面1”（隐藏了所有基准平面）。保存此不够成功的“新网格曲面1”的模型文件“xwgqm1.prt”。

 

    （4）新建新网格曲面2的模型文件“xwgqm2.prt”。

 

    （5）插入如图8-38所示的网格曲线2。纵向3条曲线为“艺术样条”。 

 

图8-35  前4条交叉曲线通过

图8-36  主曲线2和交叉曲线5未在公差内相交

      

图8-37 “新网格曲面1”                         图8-38  网格曲线2 
 

（6）创建底部网格曲面，如图8-39所示。操作方法参照第（3）步。

图8-39  创建底部网格曲面

 

    （7）创建顶部网格曲面，如图8-40所示。操作方法参照第（3）步。

图8-40  创建顶部网格曲面

 

    （8）保存完全创建成功的“新网格曲面2”模型文件“xwgqm2.prt”，如图8-41所示。

 

    （9）尝试“测量体”：选择菜单命令“分析”→“测量体”→出现“测量体”对话框→在图形窗口选择刚刚创建的曲面，无反应（见图8-42），表示不能对创建的片体（曲面）进行“测量体”，单击“取消”按钮。

 

    （10）进行形状分析：打开“形状分析”工具栏→单击“曲线分析”工具按钮 →出现“曲线分析”对话框→在图形窗口分别选择纵向3条艺术样条曲线，即出现如图8-43所示画面（显示的是曲率梳状图）→单击“曲面连续性分析”工具按钮 →出现“曲面连续性”对话框→选择“类型”为“边到边”→选择纵向前、后两条艺术样条为边1→选择左、右两条直线为边2→选择“连续性检查”的全部选项，曲率检查为“截面”和“显示连续性针”选项→将“针比例”改为“0.2”→显示标签为“最大值”→出现如图8-44所示画面。其他形状分析从略。保存“新网格曲面2”的模型文件“xwgqm2.prt”。

 

图8-41 “新网格曲面2”

图8-42  不能“测量体”

图8-43  曲线分析

图8-44  曲面连续性分析 

 

    实例8-5：参照如图8-45所示扫掠曲面创建1个新的“扫掠曲面”。

图8-45  扫掠曲面

 

    【题目分析】

 

    用拉伸、旋转、扫掠等方法都可以创建片体。当使用的截面轮廓为开放曲线时，得到的是“片体”；当使用的截面轮廓为封闭曲线时，默认的“体类型”为“实线”（翻译有误，应该翻译为实体）。本例扫掠的“体类型”应该设为“片体”。沿着引导线扫掠的截面轮廓大小取决于引导线的最小曲率半径。为了避免扫掠中的扭曲现象，要注意通过单击“反向”按钮来改变相切方向或调整截面轮廓中的起点位置。设计、分析步骤和前面各例虽然有相似之处。但是，本例的重点是插入空间曲线为引导线后，根据此引导线特点插入位置合适的基准平面和直径合适的圆形截面。扫掠本身的操作和扫掠为实体的操作是一致的。

 

    【设计步骤】

 

    （1）新建新扫掠曲面的模型文件“xslqm.prt”。

 

    （2）插入1条空间曲线为引导线，如图8-46所示。

图8-46  插入引导线

 

    （3）插入基准平面：除了两端点处外，还要在拐弯急的地方插入基准平面，共6个，如图8-47所示。

图8-47  插入基准平面

 

    （4）插入轮廓截面：以各基准平面为草图平面，以各基准平面与引导线垂直相交的交点为圆心，分别插入圆形轮廓，其直径可以编辑调整，如图8-48所示。

图8-48  插入圆形轮廓

 

    （5）创建新扫掠片体：选择菜单命令“插入”→“扫掠”→“扫掠”→出现“扫掠”对话框→在图形窗口依次选择6条圆形轮廓曲线（注意，每选择1条后，都要按1次鼠标中键，选到最后1条时，则要按2次鼠标中键，然后当茶褐色加亮出现在“引导线”下面时，便选择空间曲线为引导线）→观察是否符合要求，否则，要选择扭曲处箭头按右键，单击“反向”按钮→单击中键或“确定”按钮，完成扫掠，如图8-49和图8-50所示。

   

图8-49 “扫掠”设置 

图8-50  新扫掠曲面