任务三 弯管三维图形绘制
一、任务导入
绘制如图3-9所示的弯管三维曲面图形。
二、任务分析
用XOY平面上圆心坐标(0,0)、半径30的圆作截面线,沿型值点(0,0,0)、(0,0,30)、(0,20,45)的插值样条线生成平行导动的导动面。
用XOZ平面上圆心坐标(0,0)、半径30的圆和样条线的终点为圆心且垂直于样条线、半径为12的圆作截面线,沿型值点(0,0,0)、(0,0,30)、(0,20,45)的插值样条线(导动线)生成双截面线固接导动的导动面。
三、绘制步骤
(1)在YOZ平面上绘样条线,在XOY平面上绘圆,如图3-9(a)所示。
(2)单击“导动面”图标→平行导动。
(3)拾取样条线(导动线)→拾取向上的箭头→拾取圆→右击结束,结果如图3-9(b)所示。
图3-9 弯管三维曲面图形
提示:平行导动是指截面线沿导动线移动过程中始终平行于它最初的空间位置导动生成曲面。截面线扫动距离由导动线长度决定。
(4)在YOZ平面上绘样条线,在XOY平面上绘半径30的圆。
(5)按F9键,切换到XOZ平面。
(6)单击“整圆”图标→“圆心_半径”。
(7)拾取型值点(0,20,45)→按回车键,输入“半径”12,结果如图3-10(a)所示。
(8)单击“导动面”图标→“固接导动”→“双截面线”。
(9)拾取样条线→拾取向上的箭头→拾取大圆→拾取小圆→右击结束,结果如图3-10(b)所示。
图3-10 弯管三维曲面图形
提示:固接导动是指截面线在沿导动线移动过程中始终保持最初与导动线之间固定的空间夹角关系不变导动生成的曲面。固接导动有单截面线和双截面线两种,也就是说截面线可以是一条或两条。“双截面线”导动时,箭头所指方向的截面线应被选择(作为第二条截面曲线)。
四、知识拓展
导动面是指特征截面线沿着特征轨迹线的某一方向扫动生成的曲面。可通过单击“导动面”图标激活该功能。导动面生成有6种方式:平行导动、固接导动、导动线&平面、导动线&边界线、双导动线和管道曲面。
生成导动曲面的基本思想:选择截面曲线或轮廓线沿着另外一条轨迹线导动生成曲面。为了满足不同形状的要求,可以在扫动过程中,对截面线和轨迹线施加不同的几何约束,让截面线和轨迹线之间保持不同的位置关系,就可以生成形状变化多样的导动曲面。如截面线沿轨迹线运动过程中,我们可以让截面线绕自身旋转,也可以绕轨迹线扭转,还可以进行变形处理,这样就能产生各种方式的导动曲面。
(1)平行导动。截面线沿导动线趋势始终平行它自身的移动而生成曲面,截面线在运动过程中没有任何旋转。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标,出现导动面立即菜单。
②选择“平行导动”方式。
③拾取导动线,并选择方向。
④拾取截面曲线,生成导动面。
(2)固接导动。在导动过程中,截面线和导动线保持固接关系,即让截面线与导动线的切矢方向保持相对角度不变,而且截面线在自身相对坐标架中的位置关系保持不变,截面线沿导动线变化的趋势导动生成曲面。固接导动有单截面线和双截面线两种。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标,出现导动面立即菜单。
②选择“固接导动”方式。
③选择单截面线或双截面线。
④拾取导动线,并选择方向。
⑤拾取截面曲线(若是双截面,应拾取两条截面线)生成导动面。
(3)导动线&平面。截面线按一定规则,沿一个平面或空间导动线(脊线)扫动生成的曲面。保证截面线沿某个平面的法向导动。这种导动方式尤其适用于导动线是空间曲线的情形截面线可以是一条或两条。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标,出现导动面立即菜单。
②选择“导动线&平面”方式。
③选择单截面线或双截面线。
④输入平面法矢方向。按空格键,弹出矢量工具选择方向。
⑤拾取导动线,并选择导动方向。
⑥拾取截面线(若是双截面线导动,应拾取两条截面线)生成导动面。
(4)导动线&边界线。截面线按以下规则沿一条导动线扫动生成曲面。规则:运动过程中截面线平面始终与导动线垂直;运动过程中截面线平面与两边界线需要有两个交点;对截面线进行缩放,将截面线横跨于两个交点上。截面线沿导动线如此运动时就与两条边界线一起扫动生成曲面。
导动线&边界线:指双截面线、变高导动面的生成过程。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标,出现导动面立即菜单。
②选择“导动线&边界线”方式。
③选择等高或变高。
④拾取导动线,并选择导动方向。
⑤拾取第一条边界曲线。
⑥拾取第二条边界曲线。
⑦拾取截面线,若是双截面线导动,应拾取两条截面线,生成导动面。
(5)双导动线。将一条或两条截面线沿着两条导动线匀速地扫动生成曲面。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标,出现导动面立即菜单。
②选择“双导动线”方式。
③选择单截面线或者双截面线。
④选择等高或变高。
⑤拾取第一条导动线,并选择导动方向。
⑥拾取第二条导动线,并选择导动方向。
⑦拾取截面曲线(在第一条导动线附近)。若是双截面线导动,应拾取两条截面线(在第一条导动线附近),生成导动面。
(6)管道曲面。给定起始半径和终止半径的圆形截面沿指定的中心线扫动生成曲面。
【操作】
①单击“造型”,指向下拉菜单“曲面生成”,单击“导动面”,或单击导动面图标。
②选择“管道曲面”方式。
③填入起始半径、终止半径和精度。
④拾取导动线,并选择导动方向生成导动面。