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SolidWorks曲线曲面造型(1)

SolidWorks曲线曲面造型(1)

作者:叮当 发布时间:2013-01-31 浏览:2076

曲面是一种可以用来生成实体特征的几何体。在SolidWorks2006中建立曲面后,可以用很多方式对曲面进行延伸,既可以将曲面延伸到某个己有的曲面,与其缝合或延伸到指定的实体表面,也可以输入固定的延伸长度,或者直接拖动其红色箭头手柄,实时地将边界拖到新的位置。

    另外,利用SolidWorks2006还可以对曲面进行修剪,可以用实体修剪,也可以用另一个复杂的曲面进行修剪,此外还可以将两个曲面或一个曲面一个实体进行弯曲操作。
   
    在对曲面进行编辑修改时,SolidWorks2006将保持其相关性,即当其中一个发生改变时,另一个会同时相应改变。SolidWorks2006可以使用下列方法生成多种类型的曲面:
        
    从一组闭环边线插入一个平面,该闭环边线位于草图或者基准面上。
      
    由草图拉伸、旋转、扫描或放样生成曲面。

    从现有的面或曲面等距生成曲面。

    从其他应用程序(如Pro/Engineer、Unigraphics、SolidEdge、AutobeskInventor等)导入曲面文件。

    由多个曲面组合而成曲面。

    曲面实体用来描述相连的零厚度的几何体,如单一曲面、圆角曲面等。一个零件中可以有多个曲面实体。

    SolidWorks2006提供了专门的“曲面”工具栏来控制曲面的生成和修改。要打开或关闭“曲面”工具栏,只在选择菜单栏中的“视图”—“工具栏”—“曲面”命令即可。

 

    平面区域

    生成平面区域可以通过草图中生成有边界的平面区域,也可以在零件中生成有一组闭环边线边界的平面区域。具体操作如下:

    (1)生成一个非相交、单一轮廓的闭环草图。

    (2)单击“曲面”工具栏的“平面区域” ,或选择菜单栏中的“插入”-“曲面”-“平面区域”命令,会弹出如图1所示的对话框。

 


(3)在“平面区域” PropertyManager设计树中,选择“边界实体”  ,并在图形区域中选择草图或选择 FeatureManager 设计树。

    (4)如果要在零件中生成平面区域,则选择“边界实体”  ,然后在图形区域中选择零件上的一组闭环边线。注意:所选的组中所有边线必须位于同一基准面上。

    (5)单击 (确定)按钮即可生成平面区域,如图2所示。

 


拉伸曲面

    拉伸曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似,不同点在于曲线拉伸操作的草图对象可以封闭也可以不封闭,生成的是曲面而不是实体。要拉伸曲面,可以采用下面的操作:

    (1)单击草图绘制按钮 ,打开一个草图并绘制曲面轮廓。

    (2)单击“曲面”工具栏上的 (拉伸曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”-“曲面”-“拉伸曲面”命令。

    (3)此时会出现如图3所示的“曲面-拉伸”PropertyManager设计树。

 


(4)在如图4所示的“方向1”栏中的终止条件下拉列表框选择拉伸终止条件:        
    “给定深度”:从草图基准面拉伸特征到模型的一个顶点所在的平面以生成特征。这个平面平行于草图其准面且穿越指定的顶点。        
    “成形到一面”:从草图的基准面拉伸特征到所选的曲面以生成特征。

“到离指定面指定的距离”:从草图的基准面拉伸特征到距某面或曲面特定距离处以生成特征。

    “两侧对称”:从草图基准面向两个方向对称拉伸特征。

    (5)在右面的图形区域中检查预览。单击反向按钮 ,可以向另一个方向拉伸。

    (6)在 微调框中设置拉伸的深度。

    (7)如果有必要,可以选择“方向2”复选框,将拉伸应用到第二个方向,方向2的设置方法同方向1。

    (8)单击 (确定)按钮,完成拉伸曲面的生成,如图5所示。

 


 

 旋转曲面

    旋转曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似,要旋转曲面,可以采用下面的操作:

    (1)单击草图绘制按钮,打开一个草图并绘制曲面轮廓以及它将绕着旋转的中心线。

    (2)单击“曲面”工具栏上的(放置曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”—“曲面”—“旋转曲面”命令。

    (3)此时出现如图6所示的“曲面-旋转”PropertyManager设计树,同时在右面的图形区域中显示生成的旋转曲面。

 


 (4)选择一特征旋转所绕的轴 。根据所生成的旋转特征的类型,此旋转轴可能为中心线、直线、或一边线等。

    (5)在“旋转类型” 下拉列表框中选择下列选项之一。

    “单向”:草图会向正方向旋转指定的角度,如果想要向相反的方向旋转,请单击反向按钮 。

    “两侧对称”:草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转相同的角度。

    “双向”:草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转指定的角度,这两个角度可以分别指定。

    (6)在微调框中指定旋转角度。

    (7)单击(确定)按钮,生成旋转曲面,如图7所示。

 


 扫描曲面

    扫描曲面的方法同扫描特征的生成方法十分类似,也可以通过引导线扫描,在扫描曲面中最重要的一点,就是引导线的端点必须贯穿轮廓图元。通常必须产生以下个几何关系,强迫引导线贯穿轮廓曲线。

    扫描曲面的属性是在如图8所示“曲面-扫描”PropertyManager设计树中定义的,下面就来介绍个选项的含义:

    (1)“轮廓和路径”面板

     (轮廓)选项:利用该选项可以在图形区域中选择轮廓草图。

    (路径)选项:利用该选项可以在图形区域中选择路径草图。

    注意:如果预选轮廓草图或路径草图,草图将显示在PropertyManager设计树的适当方框中。

    (2)“选项”面板(如图9所示)


 

 
“方向/扭转类型”选项:改选项下拉列表中包括以下选项:

    随路径变化:选择该选项可以使截面与路径的角度始终保持不变。

    保持法向不变:选择该选项可以使截面总是与起始截面保持平行。

    随路径和第一条引导线变化:如果引导线不只一条,选择该项将使扫描随较长的一条引导线变化。

    随第一条和第二条引导线变化:如果引导线不只一条,选择该项将使扫描随第一条和第二条引导线同时变化。

    “保持相切”复选框:如果扫描截面具有相切的线段,选择此选项可使所产生的扫描中相应曲面保持相切。保持相切的面可以是基准面、圆柱面或锥面。其他相邻的面被合并,截面被近似处理。草图圆弧可能转换为样条曲线。

    “高级光顺”选项:如果扫描截面有圆形或椭圆形的圆弧,截面被近似处理,生成更平滑的曲面,而且草图圆弧可能转换为样条曲线。
如果只想显示轮廓、路径和引导线,消除“显示预览”复选框。

    (3)“引导线”面板(如图10所示)

 


(引导线):在图形区域选择引导线,所选择的引导线出现在后面的选择框中。

    (上移)或(下移) 选项:单击这两个选项以改变使用引导线的顺序。

    (显示截面)选项:单击该选项,然后单击箭头 来根据截面数量查看并修正轮廓。

    “合并平滑的面”复选框:利用该选项可以控制是否要合并平滑的面。

    (4)“起始处/结束处相切”面板(如图11所示)

 


  在该面板中可以应用以下项目:

    无:没有应用相切。

    路径相切:扫描在起始处和终止处与路径相切。

    方向向量:扫描与所选的直线边线或轴线相切,或与所选基准面的法线相切。使用时选择方向向量,然后单击边线、轴或基准面。

    所有面:扫描在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切。此选项只有在扫描附加于现有几何时才可以使用。

    注意:扫描的相切选项与放样的相切选项相似。

    要扫描生成曲面,可以采用下面的操作:

    (1)根据需要建立基准面,并绘制扫描轮廓和扫描路径,如果需要沿引导线扫描曲面,还要绘制引导线。

    (2)如果要沿引导线扫描曲面,需要在引导线与轮廓之间建立重合或穿透几何关系。

    (3)单击“曲面”工具栏上的(扫描曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”—“曲在”—“扫描”命令。

    (4)在“曲面-扫描”PropertyManager设计树,单击图标(最上面的)右侧的显示框,然后在图形区域中选择轮廓草图,则所选草图出现在该框中。

    (5)单击图标右侧的显示框,然后在图形区域中选择路径草图,则所选路径草图出现在该框中。此时在图形区域中可以预览扫描曲面的效果。

    (6)在“方向/扭转类型”下拉列表框中,选择以下选项:随路径变化、保持法向不变、随路径和第一条引导线变化及随第一条和第二条引导线变化等确定扭转类型。

    (7)如果需要沿引导线扫描曲面,则激活“引导线”栏,然后在图形区域中选择引导线。

    (6)单击(确定)按钮,即可生成扫描曲面,如图12所示。

 

放样曲面

    放样曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似,放样曲面是通过曲线之间进行过渡而生成曲面的方法。

    放样曲面的属性是在如图13所示“曲面-放样”PropertyManager设计树中定义的,该设计树与前面介绍的“放样”设计树类似,下面就简单介绍如何对该PropertyManager设计树进行操作:

 


(1)在“轮廓”面板中单击(轮廓),然后在图形区域按想将其连接的顺序选择轮廓。离选择点最近的顶点用来连接轮廓。

(2)查看预览曲线

    如果预览曲线不正确,可能是因为选取草图的顺序有错误。这时可以利用上移 或下移 按钮来重新安排轮廓。

    如果预览的曲线指示将连接错误的顶点,单击该顶点所在的轮廓以取消选择,然后再单击以选取轮廓中的其他点。

    如要清除所有选择重新开始,请在图形区域中单击鼠标右键,选取清除选择,然后再试一次。

(3)若想控制相切,在如图14所示的“起始/结束约束”面板中设置相关参数。其中:

    “无”不应用相切。

    “垂直于轮廓”放样在起始和终止处与轮廓的草图基准面垂直。

    “方向向量”放样与所选的边线或轴相切,或与所选基准面的法线相切。


 

(4)如果使用引导线(“引导线”面板如图15所示),首先在图形区域选择引导线,然后单击上移或下移按钮以改变使用引导线的顺序。


 

如果要放样曲面,可以采用下面的操作

(1)在一个基准面上绘制放样别扭轮廓。

(2)建立另一个基准面,并在上面绘制另一个放样轮廓。这两个基准面不一定平行。

(3)如有必要还可以生成引导线来控制放样曲面的形状。

(4)单击“曲面”工具栏上的(放样曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”-“曲面”-“放样曲面”命令。

(5)在“曲面-放样”PropertyManager设计树中,单击图标右侧的显示框,然后在图形区域中按顺序选择轮廓草图,则所选草图出现的该框中,在右面的图形区域中显示生成的放样曲面。

(6)单击上移按钮或下移按钮来改变轮廓的顺序,此项操作只针对两个轮廓以上的放样特征。

(7)如果要在放样的开始和结束处控制相切,则设置“起始处/结束处相切”选项。

(8)如果要使用引导线控制放样曲面,在“引导线”一栏中单击图标右侧的显示框,然后在图形区域中选择引导线。

(9)单击(确定)按钮,即可完成放样,如图16所示。

 


等距曲面

    等距曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似,对于已经存在的曲面(不论是模型的轮廓面还是生成的曲面),都可以像等距曲线一样生成等距曲面。

    如果要生成等距曲面,可以采用下面的操作:

(1)单击“曲面”工具栏上的(等距曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”-“曲面”-“等距曲面”命令。此时会出现如图17所示的“等距曲面”PropertyManager设计树。

 


(2)在PropertyManager设计树中,单击图标右侧的显示框。然后在右侧的图形区域选择在等距的模型面或生成的曲面。

(3)在“等距参数”栏中的微调框中指定等距曲面之间的距离。此时在右面的图形区域中显示等距曲面的效果。

(4)如果等距面的方向有误,单击反向按钮,反转等距方向。

(5)单击(确定)按钮。完成等距曲面的生成,如图18所示。

 


 

延展曲面

    延伸曲面是指通过选择面的一条或多条边线来延伸曲面,或者选择整个面用于在其所有边线上相等的延伸整个曲面。

    延伸曲面在拆模时最常用。当零件进行模塑,产生公母模之前,必须先生成模块与分模面,延展曲面就用来生成分模面。通常延伸区面有下面的4种方法:

按照给定的距离值延伸区面。

延伸曲面到给定的曲面或模型表面。

延伸曲面到给定模型的顶点。

过延伸相切曲线延伸曲面。

    要延展曲面,可以采用下面的操作:

(1)单击“曲面”工具栏上的(延展曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”-“曲面”-“延展曲面”命令,此时会出现如图19所示的“延展曲面”PropertyManager设计树。


 

(2)在该设计树中,单击图标右侧的显示框,然后在右面的图形区域中选择要延展的边线。

(3)单击“延展参数”栏中加的第一个显示框,然生在图形区域中选择模型面作为处展曲面方向,延展方向将平行于模型面。

(4)注意图形区域中的箭头方向(指示延展方向),如有错误,单击反向按钮 。

(5)在图标右侧的微调框中指定曲面的宽度。

(6)如果希望曲面继续沿零件的切面延伸,选择“沿切面延伸”复选框。

(7)单击(确定)按钮,完成曲面的延展,如图20所示。

 


 

 

 

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