橢球面設(shè)計(jì)：NX10掃掠曲面建模功能的應(yīng)用實(shí)例

胖頭魚

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掃掠曲面建模,，是NX10經(jīng)常應(yīng)用的一個(gè)曲面建模工具,。在應(yīng)用中,，掃掠有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：建模速度快,，控制方法簡(jiǎn)單,，不易報(bào)錯(cuò)；在曲線曲率不大的情況下,，曲面精度較高；在收縮點(diǎn)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(shí)例以不等軸橢球面為例，重點(diǎn)對(duì)掃掠曲面建模功能進(jìn)行講解,，該實(shí)例盡管比較簡(jiǎn)單,，但仍可以充分體現(xiàn)邊緣線定義對(duì)于曲面質(zhì)量的影響。

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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：

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根據(jù)上述方程,，首先需要建立X、Y,、Z三個(gè)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(gè)橢圓曲線,，是能夠確保截面線端點(diǎn)和導(dǎo)引線端點(diǎn)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(diǎn)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）,；

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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(diǎn)為圓心,，設(shè)定草圖X軸(實(shí)際y軸)參數(shù)為80,；Y軸（實(shí)際z軸）參數(shù)為20；終止角為90°（1/4橢圓）,；

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

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通過參數(shù)關(guān)聯(lián)，可以方便的調(diào)整橢球面的三個(gè)參數(shù),，所有的控制線端點(diǎn)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(gè)軸長(zhǎng)參數(shù)p7,、p15、p6進(jìn)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(diǎn)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(duì)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(shí)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,；

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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

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選擇第2條導(dǎo)引線后的情況

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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(shí)候,，曲面仍然不能夠反映設(shè)計(jì)意圖，出現(xiàn)了錯(cuò)誤,，只有選擇第三條導(dǎo)引線后,，整個(gè)曲面受控，才建立起完美的半個(gè)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,；

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表面光順度分析（可見整個(gè)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(yàn)證橢球面的參數(shù)可控性,，只需通過調(diào)整三個(gè)軸長(zhǎng)參數(shù),，可以方便地得到不同的橢球面，例如調(diào)整軸長(zhǎng)參數(shù)為“40”,、“160”,、“15”，可以得到如下細(xì)長(zhǎng)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

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胖頭魚

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NX正在學(xué),，

胖頭魚

掃掠曲面,，需要注意的是：
; A. S  d$ [& E1 h. O2 ^6 j① 最重要的是導(dǎo)引線的選擇，必須全面反映曲面設(shè)計(jì)意圖,，不能過于隨意,；
② 其次是盡可能讓導(dǎo)引線和截面線的端點(diǎn)相連，這樣對(duì)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(diǎn)不相連,，軟件會(huì)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(qiáng)大！

DENNISWONG

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