Pro/ENGINEER野火5.0交互式曲面造型设计实例详解
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3.2.2 创建鹿身主体曲面

在建模过程中,一定要把握好曲面的建构顺序。从梅花鹿模型上可以看出,主体是其他部分的主控曲面,应该首先构建。因此,首先创建主体的大致轮廓曲线,先构建出主体,然后再对主体进行细节部分的处理。

1)创建主体上部轮廓曲线

首先我们创建上部轮廓曲线,因为这条曲线的“拐点”比较多,所以我们采用了较多的控制点。

(1)单击“造型工具”按钮,进入造型环境。

(2)设置活动平面。单击“设置活动平面”按钮,选择基准平面FRONT为活动平面,在图形窗口空白处单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【活动平面方向】,系统自动摆正视图和屏幕方向平行。

(3)创建平面曲线。单击“创建曲线”按钮或执行【造型】→【曲线】菜单命令,打开对应的操控板,确认操控板中曲线类型为“平面”,创建如图3-6所示的新曲线。

图3-6 创建新曲线

(4)分析曲线曲率。在没有曲线被选中的情况下单击“曲率显示”按钮,弹出“曲率”对话框,系统提示:选择用于曲率分析的曲线或曲面,选择刚才建立的曲线,显示曲线曲率,调整显示参数至合适状态,如图3-7所示。在“曲率”对话框中单击“快速”旁边的小三角形,展开级联菜单,选择“已保存”,单击“完成”按钮,结束曲线曲率分析设置。

图3-7 显示曲线曲率

(5)设置曲线参数。参考曲线曲率光顺性,调整曲线参数如下:“位置1”坐标:(49.03,24.49,0.00),切线长度:57.70,角度:109.30;“位置2”坐标:(43.92,28.13,0.00);“位置3”坐标:(33.90,27.53,0.00);“位置4”坐标:(25.95,27.92,0.00);“位置5”坐标:(15.98,17.95,0.00);“位置6”坐标:(23.98,0.42,0.00);“位置7”坐标:(20.10,-9.59,0.00);“位置8”坐标:(2.11,-9.07,0.00);“位置9”坐标:(-15.30,-6.45,0.00);“位置10”坐标:(-32.18,-22.75,0.00),切线长度:63.80,角度:91.50,最后效果如图3-8所示。

图3-8 生成的曲线

(6)单击“关闭曲率显示”按钮,单击“完成”按钮,结束曲线的建立。

2)创建主体下部轮廓曲线

(1)设置活动平面。单击“设置活动平面”按钮,选择基准平面FRONT为活动平面,在图形窗口空白处单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【活动平面方向】,系统自动摆正视图和屏幕方向平行。

(2)创建平面曲线。单击“创建曲线”按钮,打开对应的操控板,确认操控板中曲线类型为“平面”,创建如图3-9所示的新曲线,曲线由12个控制点组成。

图3-9 创建新曲线

(3)编辑曲线。单击“编辑曲线”按钮,打开对应的操控板,单击“捕捉端点1”,显示切线,在切线附近单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【曲率】,曲线形状如图3-10所示。单击“捕捉端点12”,显示切线,在切线附近单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【相切】,曲线形状如图3-11所示。

图3-10 定义切线曲率

图3-11 定义切线相切

(4)分析曲线曲率。单击“曲率显示”按钮,弹出“曲率”对话框,选择刚才建立的曲线,显示曲线曲率,调整显示参数至合适状态,如图3-12所示。在“曲率”对话框中单击“快速”旁边的小三角形,展开级联菜单,选择“已保存”,单击“完成”按钮,结束曲线曲率分析设置。

图3-12 显示曲线曲率

(5)设置曲线参数。参考曲线曲率,调整曲线参数如下:“捕捉端点1”切线长度:37.00;“位置2”坐标:(45.37,16.18,0.00);“位置3”坐标:(41.31,9.49,0.00);“位置4”坐标:(39.78,3.79,0.00);“位置5”坐标:(41.01,-3.98,0.00);“位置6”坐标:(44.42,-19.02,0.00);“位置7”坐标:(39.36,-35.80,0.00);“位置8”坐标:(14.76,-43.14,0.00);“位置9”坐标:(3.65,-40.00,0.00);“位置10”坐标:(-7.06,-37.67,0.00);“位置11”坐标:(-22.21,-37.18,0.00);“捕捉端点12”切线长度:47.91,最后效果如图3-13所示。

图3-13 生成的曲线

(6)单击“关闭曲率显示”按钮,单击“完成”按钮,结束曲线的建立。

(7)单击“完成”按钮,结束当前造型特征并退出造型环境。

3)创建辅助面

(1)选择命令。单击“拉伸工具”按钮,打开对应的操控板,依次单击“曲面”按钮、“放置”选项,展开面板。

(2)单击【定义】,选择FRONT基准平面为草绘平面,接受默认的方向和参照,单击【草绘】按钮,进入草绘环境。

(3)绘制截面。在草绘环境中绘制如图3-14所示的截面,它由11条直线段组成(具体尺寸读者朋友可以参考随书提供的PART文件进行操作),单击“确定”按钮离开草绘环境。

图3-14 绘制截面

(4)在操控板文本框中输入数值:2,按回车键,单击“完成”按钮,结束曲面的拉伸,最后效果如图3-15所示。

图3-15 拉伸效果图

4)创建中间控制曲线

(1)单击“造型工具”按钮,进入造型环境。

(2)设置活动平面。单击“设置活动平面”按钮,在图形窗口选择如图3-16所示的拉伸平面为活动平面。

图3-16 设置活动平面

(3)创建平面曲线。单击“创建曲线”按钮,打开对应的操控板,确认操控板中曲线类型为“平面”,创建如图3-17所示的新曲线。

图3-17 创建新曲线

(4)编辑曲线。单击“编辑曲线”按钮,打开对应的操控板,单击“捕捉点1”,显示切线。在切线附近单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【法向】,系统提示:选取法向相切的平面,选择FRONT基准平面为定义平面,曲线形状如图3-18所示。拖动端点切线,使切线朝上,如图3-19所示。同理定义“捕捉点2”切线,单击鼠标中键,退出曲线的编辑。

图3-18 定义切线法向

图3-19 调整切线方向

(5)分析曲线曲率。在没有曲线被选中的情况下单击“曲率显示”按钮,弹出“曲率”对话框,选择刚才建立的曲线,显示曲线曲率,调整显示参数至合适状态,如图3-20所示。在“曲率”对话框中单击“快速”旁边的小三角形,展开级联菜单,选择“已保存”,单击“完成”按钮,结束曲线曲率分析设置。

图3-20 显示曲线曲率

(6)设置曲线参数。参考曲线曲率,调整曲线参数如下:“捕捉点1”切线长度:5.50;“捕捉点2”切线长度:5.50。最后效果如图3-21所示。

图3-21 生成的曲线

(7)单击“关闭曲率显示”按钮,单击“确定”按钮,完成曲线的建立。

(8)创建其他几条曲线。参照第一条截面曲线的编辑方式创建其余6条截面曲线(为了节约篇幅,大致相同的操作步骤在此就不赘述,读者朋友可以参考随书提供的PART文件进行操作)。

(9)退出造型环境。单击“完成”按钮,结束当前造型特征并退出造型环境。

5)建立主体曲面

(1)选择命令。单击“边界混合工具”按钮,打开对应的操控板,系统提示:选取两条或多条曲线或边链定义曲面第一方向。点或顶点可用来代替第一条或最后一条链。

(2)选择第一方向曲线。单击如图3-22所示的轮廓曲线,双击曲线滑块数值框,激活数值框并输入数值:-4,如图3-23所示,按回车键,参照相同方法在另一端点数值框中输入-8,曲线形状如图3-24所示。按住【Ctrl】键选择另一轮廓曲线,如图3-25所示。

图3-22 选择第一方向曲线

图3-23 输入数值

图3-24 输入数值

图3-25 选择第一方向第二条曲线

(3)选择第二方向曲线。单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【第二方向曲线】,按住【Ctrl】键,依次选择如图3-26所示的第二方向曲线。

图3-26 选择第二方向曲线

(4)设置边界条件。在小圆框附近单击鼠标右键,设置如图3-27所示的曲面边界条件,此时“预览”按钮为不可用状态,说明边界条件还没有设置好。

图3-27 设置边界条件

(5)补充边界设置。单击操控板中的【约束】按钮,展开面板,依次单击各边界并观察下面图元框中的显示状态,可以看到有垂直条件没有设置。单击“未定义”选项,系统提示:选取位于加亮边界元件上的曲面,打开基准平面显示并选择FRONT基准平面。重复以上操作,定义另一边界同样垂直于FRONT基准平面。

(6)结束曲面的建立。单击操控板中的“预览”按钮,可以看到曲面能够建立,单击“完成”按钮,最后生成如图3-28所示的曲面。

图3-28 生成的曲面

6)裁剪曲面

(1)选择命令。单击“拉伸工具”按钮,打开对应的操控板,依次单击“曲面”按钮,“移除材料”按钮,系统提示:选择要修剪的面组,选择刚才建立的曲面。

(2)进入草绘环境。单击“放置”选项,展开面板,单击【定义】,选择FRONT基准平面为草绘平面,接受默认的方向和参照,单击【草绘】按钮,进入草绘环境。

(3)绘制截面。在草绘环境下单击“创建圆”按钮,创建如图3-29所示的截面,单击“创建两点线”按钮,通过圆心创建截面,并单击“动态修剪剖面图元”按钮修剪截面,最后得到如图3-30所示的截面。

图3-29 绘制截面

图3-30 得到的截面

(4)单击“完成”按钮,拖动拉伸控制点至适当位置,调整裁剪方向如图3-31所示。

图3-31 调整裁剪方向

(5)单击“预览”按钮进行预览,单击“完成”按钮,结束曲面裁剪,最后效果如图3-32所示。

图3-32 裁剪效果图

【要点】切剪曲面,是为了用比较规则的四边面来创建嘴部曲面,这样创建的曲面避免了曲面收敛的产生。

7)创建嘴部曲面

(1)选择命令。单击“边界混合工具”按钮,打开对应的操控板。

(2)选择第一方向曲线。按住【Ctrl】键依次选择如图3-33所示的第一方向曲线。

图3-33 第一方向曲线

(3)选择第二方向曲线。单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择【第二方向曲线】,按住【Ctrl】键依次选择如图3-34所示的第二方向曲线。

图3-34 第二方向曲线

(4)设置边界条件。在小圆框附近单击鼠标右键,设置如图3-35所示的曲面边界条件,此时“预览”按钮为不可用状态,说明边界条件还没有设置好。

图3-35 设置边界条件

(5)补充边界设置。单击操控板中的“约束”按钮,展开面板,依次单击各边界并观察下面对应图元框中的显示状态,可以看到未定义垂直的边界条件。单击【未定义】,系统提示:选取位于加亮边界元件上的曲面,选择FRONT基准平面以定义边界条件。

(6)单击操控板中的“预览”按钮,可以看到曲面能够建立,单击“完成”按钮,最后生成如图3-36所示的曲面。

图3-36 生成的曲面

8)创建尾部曲面

参照上面的相似步骤裁剪曲面和创建边界混合曲面,建立主体尾部曲面,最后效果如图3-37所示(为了节约篇幅,大致相同的操作步骤在此就不赘述,读者朋友可以参考随书提供的PART文件进行操作)。

图3-37 生成的曲面