橢球面設(shè)計：NX10掃掠曲面建模功能的應(yīng)用實例

胖頭魚

2 T1 j  P+ U5 v) @! Y# E4 l$ \

掃掠曲面建模，是NX10經(jīng)常應(yīng)用的一個曲面建模工具。在應(yīng)用中,，掃掠有以下幾個優(yōu)點：建模速度快，控制方法簡單，不易報錯；在曲線曲率不大的情況下,，曲面精度較高；在收縮點區(qū)域,，能夠較好的避免扭曲,；

但是，掃掠也存在無法控制邊緣相切面G1,、G2連續(xù)的弊端,，如果邊界線定義不嚴(yán)格，很容易在邊緣處形成銳邊,，使得與相鄰曲面的銜接出現(xiàn)瑕疵,。

因此,，本實例以不等軸橢球面為例,，重點對掃掠曲面建模功能進行講解，該實例盡管比較簡單,，但仍可以充分體現(xiàn)邊緣線定義對于曲面質(zhì)量的影響,。

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg   file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg

曲面建模整體效果及光順性檢查

一、  橢球面基本參數(shù)

橢球面的控制方程為：

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png

根據(jù)上述方程,，首先需要建立X,、Y、Z三個方向的截面橢圓曲線,。

二,、  XY平面分段橢圓曲線建立

首先，在XY平面建立分段橢圓曲線(需要提醒的是，之所以建立1/4分段橢圓曲線,，而不是建立整個橢圓曲線,，是能夠確保截面線端點和導(dǎo)引線端點嚴(yán)格重合，從而準(zhǔn)確控制曲面建模的精度),。

1.  以草圖原點為圓心,，設(shè)定X軸參數(shù)為30；Y軸參數(shù)為80,；終止角為90°（1/4橢圓）,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg

2.  通過曲線鏡像，獲得其他3段橢圓曲線,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg

三,、  YZ平面分段橢圓曲線建立

同XY平面相同，建立在YZ平面的分段橢圓曲線,；同樣是草圖原點為圓心,，設(shè)定草圖X軸(實際y軸)參數(shù)為80；Y軸（實際z軸）參數(shù)為20,；終止角為90°（1/4橢圓）,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.jpg

四、  XZ平面分段橢圓曲線建立

建立在XZ平面的分段橢圓曲線,；同樣是草圖原點為圓心,，設(shè)定X軸參數(shù)為80；Y軸參數(shù)為20,；終止角為90°（1/4橢圓）,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg

五、  建立參數(shù)關(guān)聯(lián)

目前,，各個草圖中,，橢圓控制參數(shù)實際上是相互獨立的，因此還要建立表達式關(guān)聯(lián),，避免后續(xù)修改時出現(xiàn)建模失敗,。在本例中，設(shè)定p14=p7=80;p22=p15=20;p23=p6=30,。

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg

通過參數(shù)關(guān)聯(lián),，可以方便的調(diào)整橢球面的三個參數(shù)，所有的控制線端點仍可以嚴(yán)格重合,，如下圖所示,。

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg    file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpg

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.png                file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.png

上圖中，盡管將三個軸長參數(shù)p7,、p15,、p6進行了調(diào)整,，橢球面形狀變化較大，仍可以保證所有控制線端點重合,，沒有出現(xiàn)相互偏離,。

六、  建立掃掠曲面

建立掃掠曲面需要注意的是,，導(dǎo)引線只能選擇三條,，因此這三條曲線必須對曲面形狀能夠嚴(yán)格控制，很多掃掠曲面出現(xiàn)異常,，很大原因是選擇的導(dǎo)引線不是關(guān)鍵性的控制線,，因此無法反映曲面的真實形狀。

1.  首先選擇截面線,，依次選擇XZ平面的4段橢圓曲線如下,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.jpg

2.  其次選擇導(dǎo)引線如下；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.jpg

選擇第1條導(dǎo)引線后的情況

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.jpg

選擇第2條導(dǎo)引線后的情況

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image031.jpg

選擇第3條導(dǎo)引線后的情況

可以看到,，在選擇第1,、第2條導(dǎo)引線的時候，曲面仍然不能夠反映設(shè)計意圖,，出現(xiàn)了錯誤,，只有選擇第三條導(dǎo)引線后，整個曲面受控,，才建立起完美的半個橢球體,；

七、  鏡像特征

選擇“鏡像幾何體”,，可以看到形狀完美的橢球面,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.jpg

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.jpg

表面光順度分析（可見整個表面G2連續(xù)，高光線未出現(xiàn)彎曲）

八,、  通過參數(shù)調(diào)整橢球面形狀

為了驗證橢球面的參數(shù)可控性,，只需通過調(diào)整三個軸長參數(shù)，可以方便地得到不同的橢球面,，例如調(diào)整軸長參數(shù)為“40”,、“160”、“15”,，可以得到如下細(xì)長的橢球面,；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image037.jpg

橢球面file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image039.png形狀

胖頭魚

文檔粘貼出了點問題,，已經(jīng)整理在附件中,，請各位社友查閱,。

3983596

NX正在學(xué),，

胖頭魚

掃掠曲面，需要注意的是：
; L1 q/ J3 ^# V7 U① 最重要的是導(dǎo)引線的選擇,，必須全面反映曲面設(shè)計意圖,，不能過于隨意；
/ Z+ o% S: m$ E/ R9 l/ @/ h3 W② 其次是盡可能讓導(dǎo)引線和截面線的端點相連,，這樣對于控制建模精度有很大幫助,；如果導(dǎo)引線不與截面線端點不相連，軟件會自己根據(jù)需要調(diào)整公差,，在微觀層面還不夠嚴(yán)格,。

遠(yuǎn)祥

很好，很強大,！

DENNISWONG

收藏收藏