UG創建高級曲面造型的方法

時間:2010-11-15 10:57:50 來源:

　　本文介紹了UG創建高級曲面造型的方法。

　　利用CAD/CAM軟件進行三維造型是現代產品設計的重要實現手段，而曲面造型則是三維造型中的難點。我們在從事CAD/CAM培訓的過程中發現，盡管現有的CAD/CAM軟件提供了十分強大的曲面造型功能，但初學者面對眾多的造型功能普遍感到無所適從，往往是軟件功能似乎已經學會了，但面對實際產品時又感到無從下手。即使是一些有經驗的造型人員，由于其學習過程中的問題，也常常在造型思路或功能使用上存在一些誤區，使產品造型的正確性和可*性打了折扣。

　　針對上述情況，本文從整體上討論了曲面造型的一般學習方法，并舉例介紹了曲面造型的一般步驟。

　　2 曲面造型的學習方法

　　面對CAD/CAM軟件所提供的眾多曲面造型功能，要想在較短的時間內達到學會實用造型的目標，掌握正確的學習方法是十分必要的。

　　要想在最短的時間內掌握實用造型技術，應注意以下幾點：

　　(1)應學習必要的基礎知識，包括自由曲線(曲面)的構造原理。這對正確地理解軟件功能和造型思路是十分重要的，所謂“磨刀不誤砍柴功”。不能正確理解也就不能正確使用曲面造型功能，必然給日后的造型工作留下隱患，使學習過程出現反復。其實，曲面造型所需要的基礎知識并沒有人們所想象的那么難，只要掌握了正確的講授方法，具有高中文化水平的學員就能理解。

　　(2)要針對性地學習軟件功能。這包括兩方面意思：一是學習功能切忌貪多，一個CAD/CAM軟件中的各種功能復雜多樣，初學者往往陷入其中不能自拔。其實在實際工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全沒有必要求全。對于一些難得一用的功能，即使學了也容易忘記，徒然浪費時間;另一方面，對于必要的、常用的功能應重點學習，真正領會其基本原理和應用方法，做到融會貫通。

　　(3)重點學習造型基本思路。造型技術的核心是造型的思路，而不在于軟件功能本身。大多數CAD/CAM軟件的基本功能大同小異，要在短時間內學會這些功能的操作并不難，但面對實際產品時卻又感到無從下手，這是許多自學者常常遇到的問題。這就好比學射擊，其核心技術其實并不在于對某一型號的槍械的操作一樣。只要真正掌握了造型的思路和技巧，無論使用何種CAD/CAM軟件都能成為造型高手。

　　(4)應培養嚴謹的工作作風，切忌在造型學習和工作中“跟著感覺走”，在造型的每一步驟都應有充分的依據，不能憑感覺和猜測進行，否則貽害無窮。

　　3 曲面造型的基本步驟

　　曲面造型有三種應用類型：一是原創產品設計，由草圖建立曲面模型;二是根據二維圖紙進行曲面造型，即所謂圖紙造型;三是逆向工程，即點測繪造型。這里介紹第二種類型的一般實現步驟。

　　圖紙造型過程可分為兩個階段：

　　第一階段是造型分析，確定正確的造型思路和方法。包括：

　　(1)在正確識圖的基礎上將產品分解成單個曲面或面組。

　　(2)確定每個曲面的類型和生成方法，如直紋面、拔模面或掃略面等;

　　(3)確定各曲面之間的聯接關系(如倒角、裁剪等)和聯接次序;

圖1

　　以圖1所示的產品圖(為清晰起見，圖紙僅給出了部分標注)為例，可將其分解為圖中所示的9個面或面組。其中面1為平面(由圖紙標注確定)，面2、面3分別是兩個半徑為100和150的倒圓角面。4、5是兩個面組，即由俯視圖部分輪廓線(A→B→C和D→E→F)生成的兩度拔模面。面6是直線段GH生成的零度拔模面。面7是一個變截面的掃略面。產品頂部的凸臺由一個掃略面(頂面8)和一個拔模面組(面9)組成。各面和面組之間由倒圓角聯接，其中面7與面1、2、3之間的倒圓半徑為15，而面4、5與頂面1、2、3之間的倒圓半徑為10，因此在其間拐角處(I到A，J到F)有變半徑(從15到10)倒角過渡。

　　第二階段是造型的實現，包括：

　　(1)根據圖紙在CAD/CAM軟件中畫出必要的二維視圖輪廓線，并將各視圖變換到空間的實際位置，如圖2所示。