曲面造型的基本思路 1 前言7K6@9E.c!s
利用CAD/CAM軟件進行三維造型是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的重要實現(xiàn)手段,而曲面造型則是三維造型中的難點。我們在從事CAD/CAM培訓(xùn)的過程中發(fā)現(xiàn),盡管現(xiàn)有的CAD/CAM軟件提供了十分強大的曲面造型功能,但初學(xué)者面對眾多的造型功能普遍感到無所適從,往往是軟件功能似乎已經(jīng)學(xué)會了,但面對實際產(chǎn)品時又感到無從下手。即使是一些有經(jīng)驗的造型人員,由于其學(xué)習過程中的問題,也常常在造型思路或功能使用上存在一些誤區(qū),使產(chǎn)品造型的正確性和可靠性打了折扣。 4D;v&}$u8Q#Q!}&@9x.t k.mwww.CAxHome.com針對上述情況,本文從整體上討論了曲面造型的一般學(xué)習方法,并舉例介紹了曲面造型的一般步驟。 5o*P:i8a&C1R*s5N1b1|'f2 曲面造型的學(xué)習方法-}$G-O'_8r 面對CAD/CAM軟件所提供的眾多曲面造型功能,要想在較短的時間內(nèi)達到學(xué)會實用造型的目標,掌握正確的學(xué)習方法是十分必要的。4Y*}4A&~;o#o0v:o 要想在最短的時間內(nèi)掌握實用造型技術(shù),應(yīng)注意以下幾點:www.CAxHome.com5Z }2Q$e9p L;_ (1) 應(yīng)學(xué)習必要的基礎(chǔ)知識,包括自由曲線(曲面)的構(gòu)造原理。這對正確地理解軟件功能和造型思路是十分重要的,所謂“磨刀不誤砍柴功”。不能正確理解也就不能正確使用曲面造型功能,必然給日后的造型工作留下隱患,使學(xué)習過程出現(xiàn)反復(fù)。其實,曲面造型所需要的基礎(chǔ)知識并沒有人們所想象的那么難,只要掌握了正確的講授方法,具有高中文化水平的學(xué)員就能理解。 3C*H1R7@+i.R9K3L9t"H:_CAD/CAM之家論壇(2) 要針對性地學(xué)習軟件功能。這包括兩方面意思:一是學(xué)習功能切忌貪多,一個CAD/CAM軟件中的各種功能復(fù)雜多樣,初學(xué)者往往陷入其中不能自拔。其實在實際工作中能用得上的只占其中很小一部分,完全沒有必要求全。對于一些難得一用的功能,即使學(xué)了也容易忘記,徒然浪費時間;另一方面,對于必要的、常用的功能應(yīng)重點學(xué)習,真正領(lǐng)會其基本原理和應(yīng)用方法,做到融會貫通。 &@$W D+n!h0qCAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計,招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHome(3) 重點學(xué)習造型基本思路。造型技術(shù)的核心是造型的思路,而不在于軟件功能本身。大多數(shù)CAD/CAM軟件的基本功能大同小異,要在短時間內(nèi)學(xué)會這些功能的操作并不難,但面對實際產(chǎn)品時卻又感到無從下手,這是許多自學(xué)者常常遇到的問題。這就好比學(xué)射擊,其核心技術(shù)其實并不在于對某一型號的槍械的操作一樣。只要真正掌握了造型的思路和技巧,無論使用何種CAD/CAM軟件都能成為造型高手。 1O,n2J%y0F#g*J6F0g$J)P1[CAD/CAM之家論壇(4) 應(yīng)培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L,切忌在造型學(xué)習和工作中“跟著感覺走”,在造型的每一步驟都應(yīng)有充分的依據(jù),不能憑感覺和猜測進行,否則貽害無窮。 1r*@,J'X:B1d&H+z5F!m&?3 曲面造型的基本步驟 4q+\ ~4q,?'M:C)I:A$b&Dwww.CAxHome.com曲面造型有三種應(yīng)用類型:一是原創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計,由草圖建立曲面模型;二是根據(jù)二維圖紙進行曲面造型,即所謂圖紙造型;三是逆向工程,即點測繪造型。這里介紹第二種類型的一般實現(xiàn)步驟。/t5z*e'q(p/b!w:f 圖紙造型過程可分為兩個階段: 2v5D$f8q9h9k2W;@www.caxhome.com第一階段是造型分析,確定正確的造型思路和方法。包括:CAD/CAM之家論壇3n/x'n!^-t(G!y:I.j (1) 在正確識圖的基礎(chǔ)上將產(chǎn)品分解成單個曲面或面組。CAD/CAM之家論壇/L,f-{/E R'v6W(V0r (2) 確定每個曲面的類型和生成方法,如直紋面、拔模面或掃略面等; *H n#K-}-?$fwww.CAxHome.com(3) 確定各曲面之間的聯(lián)接關(guān)系(如倒角、裁剪等)和聯(lián)接次序;0c&G,C-~2@8`"N'X 5q,`1k0H+U,~3a/`5@ 圖1CAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計,招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHome2K%N W3f,[3F#u0P;r 以圖1所示的產(chǎn)品圖(為清晰起見,圖紙僅給出了部分標注)為例,可將其分解為圖中所示的9個面或面組。其中面1為平面(由圖紙標注確定),面2、面3分別是兩個半徑為100和150的倒圓角面。4、5是兩個面組,即由俯視圖部分輪廓線(A→B→C和D→E→F)生成的兩度拔模面。面6是直線段GH生成的零度拔模面。面7是一個變截面的掃略面。產(chǎn)品頂部的凸臺由一個掃略面(頂面8)和一個拔模面組(面9)組成。各面和面組之間由倒圓角聯(lián)接,其中面7與面1、2、3之間的倒圓半徑為15,而面4、5與頂面1、2、3之間的倒圓半徑為10,因此在其間拐角處(I到A,J到F)有變半徑(從15到10)倒角過渡。 !e,s/p+n)w)t%s6v5u第二階段是造型的實現(xiàn),包括:www.caxhome.com0a-J!n1?;?+i.E (1) 根據(jù)圖紙在CAD/CAM軟件中畫出必要的二維視圖輪廓線,并將各視圖變換到空間的實際位置,如圖2所示。 'E;j;x,p;}6A,gwww.caxhome.comCAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計,招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHome6P1K;A'O)I 圖2*s#d8u6v,J-O (2) 針對各曲面的類型,利用各視圖中的輪廓線完成各曲面的造型,如圖3所示。www.caxhome.com,a;m![*U-q;B3P 2o.G8k#A#@圖3 !d:x,c9b.L#s+i0Cwww.CAxHome.com(3) 根據(jù)曲面之間的聯(lián)接關(guān)系完成倒角、裁剪等工作,如圖4所示。 M8?#o*w/f:V(w![CAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計,招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHomeCAD/CAM之家論壇'l)w9?4x!r 圖44c"Q1U!w7u+Q (4) 完成產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)部分(實體)的造型;www.CAxHome.com.o(}9c#G-x'v:X 顯然,第一階段是整個造型工作的核心,它決定了第二個階段的操作方法??梢哉f,在CAD/CAM軟件上畫第一條線之前,已經(jīng)在其頭腦中完成了整個產(chǎn)品的造型,做到“胸有成竹”。第二階段的工作只不過是第一階段工作的在某一類CAD/CAM軟件上的反映而已。 3y)\6H(S X;q9f8awww.caxhome.com在一般情況下,曲面造型只要遵守以上步驟,再結(jié)合一些具體的實現(xiàn)技術(shù)和方法,不需要特別的技巧即可解決大多數(shù)產(chǎn)品的造型問題 #e#\+Q3j'zCAD/CAM之家論壇5 結(jié)語 3N7n+R:V.i5C8MCAD,CAE,CAM,CATIA,PROE,UG,SOLIDWORKS,模具,設(shè)計,招聘,培訓(xùn),汽車,CAxHome本文介紹了曲面造型學(xué)習的方法和根據(jù)二維圖紙進行曲面造型的一般步驟。當然,在具體實現(xiàn)過程中還需要掌握一些基本技術(shù)和方法,如單個曲面的制作、倒圓角等。另外還應(yīng)了解一些常見問題(如曲面造型中的多義性問題)的處理和如何避免一些常見的錯誤(如拔?;鶞拭娴拇_定)。這些內(nèi)容我們將在以后的文章中逐步介紹。 ,Q-[3\$}'R9Y'I5a本文所介紹的曲面造型步驟雖然看起來簡單,但要真正掌握它,還需在實踐中不斷體會和提高。 |
|