CATIA曲面造型方法

2016-11-08 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

曲面造型(Surface Modeling)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法的不斷發(fā)展而逐步產(chǎn)生和完善的。它是計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)(Computer Aided Geometric Design,集成CAGD)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(Computer Graphics)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,主要研究在計(jì)算機(jī)圖像系統(tǒng)的環(huán)境下,對(duì)曲面的表達(dá)、創(chuàng)建、顯示以及分析等。曲面造型的方法有多重,下面介紹為常見(jiàn)的幾種方法。

1、拉伸面

將一條界面曲線沿一定的方向滑動(dòng)所形成的曲面成為拉伸面,如圖所示

2、直紋面

將兩條形狀相似且具有相同次數(shù)和相同節(jié)點(diǎn)矢量的曲線上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)用直線段相連,便構(gòu)成直紋面,如圖所示,圓柱面、圓錐面其實(shí)都是直紋面。

當(dāng)構(gòu)成直紋面的兩條界面曲線具有不同的階數(shù)和不同的節(jié)點(diǎn)時(shí),需要首先將辭書(shū)或節(jié)點(diǎn)數(shù)較低的一條曲線通過(guò)升階、插入節(jié)點(diǎn)等方法,提高到與另一條曲線相同的次數(shù)或節(jié)點(diǎn)數(shù),再創(chuàng)建直紋面。另外,構(gòu)成直紋面的兩條曲線的走向必須相同,否則曲面將會(huì)出現(xiàn)扭曲。

3、旋轉(zhuǎn)面

將一條界面曲線沿著某一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度, 就形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)面,如圖所示

4、掃描面

將截面曲線沿著軌跡曲線掃描二形成的曲面稱(chēng)為掃描面,如圖所示:

截面曲線和軌跡曲線可以有多條,截面曲線形狀可以不同,可以封閉也可以不封閉,生成掃描是,軟件會(huì)自動(dòng)過(guò)渡,生成光滑連續(xù)的曲面。

5、混合棉

混合面是以一系列曲線為骨架進(jìn)行形狀控制,且通過(guò)這些曲線自然過(guò)渡生成的曲面,如圖所示。

6、網(wǎng)格曲面

網(wǎng)格曲面是在兩組相互交叉、形成一張網(wǎng)格骨架的截面曲線上生成的曲面。網(wǎng)格曲面生成的思想是首先構(gòu)造出曲面的特征網(wǎng)格線(U線和V線),比如,用曲面的邊界線和曲面的界面線來(lái)確定曲面的初始骨架形狀,然后用自由曲面插值特征網(wǎng)格生成曲面,如圖所示。

由于骨架曲線采用不同方向上的兩組界面線形成一個(gè)網(wǎng)格骨架,控制兩個(gè)方向的變化趨勢(shì),使特征網(wǎng)格線能基本上反映出設(shè)計(jì)者想要的曲面形狀,在此基礎(chǔ)上,插值網(wǎng)格骨架生成的曲面必將滿(mǎn)足設(shè)計(jì)者的要求。

7、偏距曲面

偏距曲面就是把曲面特征沿某方向偏移一定的距離來(lái)創(chuàng)建的曲面,如圖下所示。機(jī)械加工活鈑金零件在裝配式為了得到光滑的外表面,往往需要確定一個(gè)曲面的偏距曲面。三點(diǎn)航的等距點(diǎn),最后將這些等距點(diǎn)擬合成等距面。