UGFreeFormFeature

1、2022-4-181在下面的課程中，您將學(xué)到：n自由曲面特征基本概況n如何創(chuàng)建基于點(diǎn)集的自由曲面（Through Points，F(xiàn)rom Poles，F(xiàn)rom Point Cloud）n如何創(chuàng)建基于曲線的自由曲面（Through Curves，Ruled，Through Curve Mesh，Swept，Section） 盡管UG中自由曲面特征建模是較復(fù)雜也是較難掌握的建模方法，但以下介紹的都是自由曲面最基本的建模方法，只要您能循序漸進(jìn)，多多練習(xí)，相信您能掌握UG自由曲面建模的基本方法。 2022-4-182自由曲面特征概況自由曲面特征概況 n下面您將要學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建自由曲面特征，下面您將要學(xué)習(xí)

2、如何創(chuàng)建自由曲面特征，以下顯示的是幾個(gè)自由曲面例子。以下顯示的是幾個(gè)自由曲面例子。 2022-4-183自由曲面特征是指由一個(gè)或多個(gè)B-樣條曲面或修剪過的平面組成的片體或?qū)嶓w。自由曲面可以直接創(chuàng)建在實(shí)體上，也可以單獨(dú)創(chuàng)建，其外形與實(shí)體很相似，但不一定要求封閉。 2022-4-184打開相應(yīng)的工具欄（圖標(biāo)） n為了便于選擇自由曲面的創(chuàng)建及編輯圖標(biāo)，需要打開相應(yīng)的工具欄（圖標(biāo)）。 n選擇菜單ViewViewToolbarsToolbarsCustomizeCustomize。n出現(xiàn)Customize 對(duì)話框，打開相關(guān)的工具欄(即Free Form Feature, Feature Operatio

3、n, Form Feature, Edit Feature, Edit Free Form Feature) 。n有些圖標(biāo)選項(xiàng)在一開始時(shí)不一定就出現(xiàn)在工具欄上，所以需要定制工具欄。當(dāng)然您若不習(xí)慣用圖標(biāo)，也可以用文字菜單。 定制方法：選擇Customize 對(duì)話框里的CommandsCommands, 然后選中列表里的工具欄名稱，在左邊打開要顯示的圖標(biāo)選項(xiàng)。 2022-4-185自由曲面創(chuàng)建類型自由曲面創(chuàng)建類型n要?jiǎng)?chuàng)建自由曲面，您必須先定義或選擇構(gòu)造幾何（如點(diǎn)、曲線、片體或?qū)嶓w的邊或面、或其他物體），然后生成自由曲面。 n下面是一些自由曲面的創(chuàng)建方法，但并非全部。 nCreating Featu

4、res from Points（由點(diǎn)集生成自由曲面） nCreating Features from Section Strings（由截面曲線生成自由曲面） nCreating Features from Faces（由已有曲面生成自由曲面）nCreating Features from Faces, Tangency Strings, Limits, and More（由已有曲面、相切曲線等條件生成自由曲面） 2022-4-188基于點(diǎn)集的自由曲面基于點(diǎn)集的自由曲面 基于點(diǎn)集的自由曲面有三種：Through Points - 過點(diǎn)生成曲面 From Poles - 由極點(diǎn)生成曲面From

5、Point Cloud - 由云點(diǎn)生成曲面2022-4-189基于曲線的自由曲面基于曲線的自由曲面 基于曲線的自由曲面有5種：Ruled - 直紋曲面Through Curves - 過曲線Swept - 掃描曲面Through Curve Mesh - 過曲線網(wǎng)格Section Body - 截面曲面 2022-4-1811基于面的自由曲面基于面的自由曲面基于面的自由曲面有10種： Offset Surface - 偏移曲面 Thicken Sheet - 加厚片體 Enlarge - 增大曲面 Extension - 延伸曲面 Fillet Surface - 倒圓曲面 2022-4-18

6、12基于面的自由曲面基于面的自由曲面nFace Blend - 過度曲面 Soft Blend - 軟過度曲面 Bridge - 過橋曲面 Trimmed Sheet - 修剪曲面 Bounded Plane - 邊界平面2022-4-1813基于其他幾何的自由曲面基于其他幾何的自由曲面基于其他幾何的自由曲面有兩種： Quilt - 縫合曲面或拼接曲面1. Midsurface - 中面 2022-4-1814自由曲面的編輯自由曲面的編輯n自由曲面編輯可以用特征參數(shù)編輯EditFeatureParameters選項(xiàng)：n也可以用自由曲面編輯EditFree Form Feature選項(xiàng)： 202

7、2-4-1815建模參數(shù)設(shè)置建模參數(shù)設(shè)置Modeling Preferencesn您可以設(shè)置建模參數(shù)，如長(zhǎng)度誤差、角度誤差、密度及密度單位、曲面網(wǎng)格等。 n選擇菜單PreferencesPreferencesModelingModeling。出現(xiàn)Modeling Preferences 對(duì)話框。注意，您修改這些參數(shù)以后，將對(duì)以后創(chuàng)建的物體起作用。UG NX2022-4-1816建模參數(shù)設(shè)置建模參數(shù)設(shè)置Modeling PreferencesnBody TypeBody Type：控制體的類型，即創(chuàng)建的體是實(shí)體還是片體，該選項(xiàng)用于Through Curve Mesh，Through Curves

8、，Swept，Section及 Ruled 等自由曲面特征的生成以及Extruded Body 和Revolved Body的生成。n片體沒有厚度，實(shí)體有一定的厚度（體積）。nFree Form Construction ResultFree Form Construction Result：控制曲面類型，即創(chuàng)建的是平面還是B樣條曲面，該選項(xiàng)用于Through Curves，Through Curve Mesh，Swept和Ruled等自由曲面特征的生成。nCurve Fit MethodCurve Fit Method：控制曲線擬合方法（曲線用樣條逼近），如果生成的曲線可以用任意階的樣條精確

9、表示，則生成樣條曲線。nCubic：3階樣條曲線；nQuintic：5階樣條曲線，它更逼近于原來的曲線特性。 2022-4-1817建模參數(shù)設(shè)置建模參數(shù)設(shè)置Modeling PreferencesnDistance ToleranceDistance Tolerance：距離誤差，即理論片體和系統(tǒng)生成的實(shí)際片體之間的最大許用距離，用逼近方法生成的特征要求有一個(gè)距離誤差。 nAngle ToleranceAngle Tolerance：角度誤差，即理論片體的法線和系統(tǒng)生成的實(shí)際片體的法線之間的最大許用角度。n在建模時(shí)，有時(shí)即使?jié)M足了距離誤差，系統(tǒng)還是有可能增加曲面片以滿足角度誤差。如果您發(fā)現(xiàn)片體

10、生成時(shí)速度很慢，則可能需要增加角度誤差，或者，您可能把角度誤差設(shè)得太大了。nDensityDensity：密度（注：它對(duì)以后創(chuàng)建的實(shí)體有效）。nDensity UnitsDensity Units：密度單位，共有4個(gè)選項(xiàng)： Lb/Cu In - 每立方英寸磅；Lb/Cu Ft - 每立方英尺磅；G/Cu Cm - 每立方厘米克；Kg/Cu M - 每立方米千克。 2022-4-1818建模參數(shù)設(shè)置建模參數(shù)設(shè)置Modeling PreferencesnGrid lines：曲面的網(wǎng)格線，它有助于曲面的形狀顯示。nU Count和V Count的值是指曲面模型在U方向和V方向的網(wǎng)格曲線數(shù)（不包括邊

11、界曲線）。曲面的網(wǎng)格線不影響實(shí)際曲面的精度。 2022-4-1819一些設(shè)計(jì)技巧一些設(shè)計(jì)技巧n在創(chuàng)建自由曲面時(shí)，應(yīng)該用精確的構(gòu)造幾何，如果這些幾何是不規(guī)則的，則最終生成的自由曲面會(huì)有波動(dòng)，它可能會(huì)不符合您的設(shè)計(jì)要求，而且也可能難于加工或不能加工。n應(yīng)使模型盡可能簡(jiǎn)單。 n生成幾何時(shí)要用不同的層和目錄名。 n圓角半徑應(yīng)盡可能大，因?yàn)榘霃皆叫?，加工零件的刀具半徑也越小，這就使加工工藝更復(fù)雜。 n內(nèi)圓角半徑應(yīng)稍大于可用的刀具半徑。n有時(shí)圓角不一定需要，因?yàn)榧庸r(shí)刀具半徑可以生成圓角。 由于許多設(shè)計(jì)都是基于加工的，所以在建模時(shí)要盡量考慮到加工工藝性。 2022-4-1820過點(diǎn)集創(chuàng)建曲面過點(diǎn)集創(chuàng)建曲面

12、(Through Points ) n打開part文件fff_thrupoints_2.prt，并進(jìn)入Modeling模塊。 見Free Form Feature(I)-p.1872022-4-1821由極點(diǎn)生成曲面（由極點(diǎn)生成曲面（From PolesFrom Poles） 打開part文件fff_frompoles_1.prt，進(jìn)入Modeling模塊。見Free Form Feature(I)-p.190 2022-4-1822可以看出，用From Poles方法生成的曲面比用Through Points方法生成的曲面更光滑。 2022-4-1823直紋曲面（直紋曲面（Ruled）n直紋

13、曲面是由兩條（組）空間曲線生成的曲面。2022-4-1824用參數(shù)對(duì)齊（用參數(shù)對(duì)齊（Parameter Alignment）方法生成直紋方法生成直紋曲面曲面 打開part文件fff_ruled_1.prt ，進(jìn)入Modeling模塊。 見Free Form Feature(I)-p.1982022-4-1825對(duì)齊方式（對(duì)齊方式（Alignment）n在生成曲面時(shí)可選擇對(duì)齊方式，常用的有3種方式。2022-4-1826對(duì)齊方式（對(duì)齊方式（Alignment） n參數(shù)對(duì)齊:就是生成的曲面網(wǎng)格線等參數(shù)地沿著所選曲線（U方向）分布，如果所選曲線為多條曲線，則每條曲線均為等參數(shù)分布。2022-4-18

14、27對(duì)齊方式（對(duì)齊方式（Alignment）n點(diǎn)對(duì)齊:就是把所選曲線的對(duì)應(yīng)角點(diǎn)對(duì)齊。當(dāng)截面曲線包含角點(diǎn)時(shí)（如本例），就可以用點(diǎn)對(duì)齊方法保留這些角點(diǎn)。所有截面曲線至少包含一個(gè)對(duì)齊點(diǎn)，而且每個(gè)截面曲線對(duì)齊點(diǎn)數(shù)必須一樣。截面曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)不能作為對(duì)齊點(diǎn)。 2022-4-1828對(duì)齊方式（對(duì)齊方式（Alignment）n弧長(zhǎng)對(duì)齊:就是生成的曲面網(wǎng)格線沿著所選曲線（U方向）按等弧長(zhǎng)間隔分布，如圖所示。 2022-4-1829過曲線生成自由曲面（過曲線生成自由曲面（Through Curves） n用該功能可以通過一組截面曲線生成片體或?qū)嶓w。截面曲線確定了片體或?qū)嶓w的截面形狀，它類似于Ruled特征，但

15、您可以選擇兩條（組）以上的截面曲線。您也可以用Through Curves方法生成封閉的特征體。 2022-4-1830用單曲面片、參數(shù)對(duì)齊方法生成片體用單曲面片、參數(shù)對(duì)齊方法生成片體 打開part 文件fff_thrucurves_1.prt ，進(jìn)入Modeling模塊。 注意每選擇好一條曲線都要OK，同時(shí)還要看其方向是否一致，否則應(yīng)重選 .2022-4-1831過曲線網(wǎng)格生成曲面過曲線網(wǎng)格生成曲面（Through Curve Mesh）n該功能可以用兩組曲線生成曲面，這些曲線可以是一條或多條曲線、實(shí)體邊或?qū)嶓w面。n該方法要求有兩組曲線：基本曲線（Primary）和橫截面曲線（cross）。

16、基本曲線之間應(yīng)該是近似平行的，它們可以有2到150條。而橫截面曲線必須是相切或曲率連續(xù)，它們與基本曲線應(yīng)該是近似垂直的。n要生成一個(gè)封閉的特征，基本曲線應(yīng)該是封閉的，同時(shí)您還必須把第一條橫截面曲線作為最后一條橫截面曲線 2022-4-1832用相切約束（用相切約束（Tangency Constraints）建立建立Curve Mesh曲面曲面 打開part 文件fff_curvemesh_3.prt ，進(jìn)入Modeling模塊 。 2022-4-1833n按圖示依次選擇三組基本曲線（注意要選擇曲線的同一端，每選擇一組曲線都要按一次OK）。最后再OK。 2022-4-1834n再按圖示依次選擇兩

17、條（組）橫截面曲線（注意也要選擇曲線的同一端，每選擇一組曲線都要按一次OK）。最后再OK。 2022-4-1835確定曲線逼近、確定曲線逼近、誤差、相切約束誤差、相切約束 n在Through Curve Mesh對(duì)話框里，Emphasis（曲線逼近）選項(xiàng)選BothBoth。nTolerance（誤差）選0.020.02 。nConstruction Options選Normal。 2022-4-1836相切連續(xù)n您可以用相切連續(xù)或曲率連續(xù)約束第一組和最后一組基本曲線以及第一組和最后一組橫截面曲線。您可以選擇一個(gè)以上的鄰接曲面作為相切連續(xù)或曲率連續(xù)的約束條件。 n從幾何形狀上說，相切約束比曲率連

18、續(xù)約束更光順平滑。2022-4-1837n最后生成的曲面如圖所示。 2022-4-1838掃描曲面掃描曲面 （Swept）n該方法通過截面曲線（Section String）沿引導(dǎo)線（Guide String）或稱為軌跡（Path）移動(dòng)生成掃描曲面。 2022-4-1839掃描曲面掃描曲面 （Swept）n引導(dǎo)曲線可以有1到3條（組），而截面曲線可以有1到150條（組）。截面曲線和引導(dǎo)曲線不一定需要相交。還可以用脊柱曲線（Spine）進(jìn)一步控制截面曲線移動(dòng)時(shí)的方向。n如果引導(dǎo)曲線形成一個(gè)封閉環(huán)，則第一條（組）截面曲線也就是最后第一條（組）截面曲線，如圖示。2022-4-1840用一條引導(dǎo)線、一

19、條截面線及截面線方向用一條引導(dǎo)線、一條截面線及截面線方向固定生成掃描曲面固定生成掃描曲面 打開part文件fff_swept_1.prtfff_swept_1.prt ，進(jìn)入ModelingModeling模塊。您要生成如下兩個(gè)掃描曲面。生成的曲面放在第20層。 2022-4-1841確定對(duì)齊方法及誤差確定對(duì)齊方法及誤差 2022-4-1842確定方向確定方向 n引導(dǎo)曲線控制了掃描方向（U方向）生成曲面的方向和比例。n如果您只有一條（組）引導(dǎo)曲線，您可以定義截面曲線在沿引導(dǎo)曲線移動(dòng)時(shí)，其比例大小及方向的變化規(guī)律。如果引導(dǎo)曲線超過一條（組），則截面曲線的比例大小及方向取決于所有引導(dǎo)曲線 。這里所謂的方向，是系統(tǒng)內(nèi)部用于計(jì)算的沿引導(dǎo)曲線各個(gè)點(diǎn)上的中間局部坐標(biāo)系，其中引導(dǎo)曲線的切矢為該局部坐標(biāo)系的一個(gè)軸，系統(tǒng)提供指定第二個(gè)軸的各種方法。n固定（Fixed）方向表示截面曲線移動(dòng)時(shí)，其方向保持不變，即其結(jié)果為截面曲線的簡(jiǎn)單平移掃描 。 2022-4-1843確定比例確定比例 n所謂比例就是截面曲線沿引導(dǎo)曲線移動(dòng)時(shí)，其比例大小的變化規(guī)律。n常數(shù)（Constant）變化表示截面曲線大小按您輸入的常數(shù)變化。 2022-4-18443 3種類型的掃描曲面種類型的