5.3 曲面造型
曲面是一种可以用来生成实体特征的几何体。在SolidWorks2006中建立曲面后,可以用很多方式对曲面进行延伸,既可以将曲面延伸到某个己有的曲面,与其缝合或延伸到指定的实体表面,也可以输入固定的延伸长度,或者直接拖动其红色箭头手柄,实时地将边界拖到新的位置。
另外,利用SolidWorks2006还可以对曲面进行修剪,可以用实体修剪,也可以用另一个复杂的曲面进行修剪,此外还可以将两个曲面或一个曲面一个实体进行弯曲操作。
在对曲面进行编辑修改时,SolidWorks2006将保持其相关性,即当其中一个发生改变时,另一个会同时相应改变。SolidWorks2006可以使用下列方法生成多种类型的曲面:
从一组闭环边线插入一个平面,该闭环边线位于草图或者基准面上。
由草图拉伸、旋转、扫描或放样生成曲面。
从现有的面或曲面等距生成曲面。
从其他应用程序(如Pro/Engineer、Unigraphics、SolidEdge、AutobeskInventor等)导入曲面文件。
由多个曲面组合而成曲面。
曲面实体用来描述相连的零厚度的几何体,如单一曲面、圆角曲面等。一个婕中可以有多个曲面实体。
SolidWorks2006提供了专门的“曲面”工具栏来控制曲面的生成和修改。要打开或关闭“曲面”工具栏,只在选择菜单栏中的“视图”|“工具栏”|“曲面”命令即可。
5.3.1 平面区域
生成平面区域可以通过草图中生成有边界的平面区域,也可以在零件中生成有一组闭环边线边界的平面区域。具体操作如下:
(1)生成一个非相交、单一轮廓的闭环草图。
(2)单击“曲面”工具栏的“平面区域”,或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“平面区域”命令,会弹出如图5-34所示的对话框。
图5-34 “平面区域”设计树
(3)在“平面区域”PropertyManager设计树中,选择“边界实体” ,并在图形区域中选择草图或选择 FeatureManager 设计树。
(4)如果要在零件中生成平面区域,则选择“边界实体” ,然后在图形区域中选择零件上的一组闭环边线。注意:所选的组中所有边线必须位于同一基准面上。
(5)单击(确定)按钮即可生成平面区域,如图5-35所示。
图5-35 生成平面区域
5.3.2 拉伸曲面
拉伸曲面的造型方法和特征造型中的对应方法相似,不同点在于曲线拉伸操作的草图对象可以封闭也可以不封闭,生成的是曲面而不是实体。要拉伸曲面,可以采用下面的操作:
(1)单击草图绘制按钮,打开一个草图并绘制曲面轮廓。
(2)单击“曲面”工具栏上的(拉伸曲面)按钮,或选择菜单栏中的/插入”|“曲面”|“拉伸曲面”命令。
(3)此时会出现如图5-36所示的“曲面-拉伸”PropertyManager设计树。
图5-36 “面拉伸”设计树
(4)在如图5-37所示的“方向1”栏中的终止条件下拉列表框选择拉伸终止条件:
“给定深度”:从草图基准面拉伸特征到模型的一个顶点所在的平面以生成特征。这个平面平行于草图其准面穿越指定的顶点。
“成形到一面”:从草图的基准面拉伸特征到所选的曲面以生成特征。
图5-37 “方向1”面板
“到离指定面指定的距离”:从草图的基准面拉伸特征到距某面或曲面特定距离处以生成特征。
“两侧对称”:从草图基准面向两个方向对称拉伸特征。
(5)在右面的图形区域中检查预览。单击反向按钮,可以向另一个方向拉伸。
(6)在微调框中设置拉伸的深度。
(7)如果有必要,可以选择“方向2”复选框,将拉伸应用到第二个方向,方向2的设置方法同方向1。
(8)单击(确定)按钮,完成拉伸曲面的生成,如图5-38所示。
图5-38 生成拉伸曲面
5.3.3 旋转曲面
旋转曲面的造型方法和特征造型中s对应方法相似,要旋转曲面,可以采用下面的操作:
(1)单击草图绘制按钮,打开一个草图并绘制曲面轮廓以及它将绕着旋转的中心线。
(2)单击“s面”工具栏上的(放置曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”|“曲面”|“旋转曲面”命令。
(3)此时出现如图5-39所示的“曲面-旋转”PropertyManager设s树,同时在右面的图形区域中显示生成的旋转曲面。
图5-39 “曲面-旋转”设计树
(4)选择一特征旋转所绕的轴。根据所生成的旋转特征的类型,此旋转轴可能为中心线、直线、或一边线等。
(5)在“旋转类型”下拉列表框中选择下列选项之一。
“单向”:草图会向正方向旋转指定的角度,如果想要向相反的方向旋转,请单击反向按钮。
“两侧对称”:草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转相同的角度。
“双向”:草图会以所在平面为中面分别向两个方向旋转指定的角度,这两个角度可以分别指定。
(6)在微调框中指定旋转角度。
(7)单击(确定)按钮,生成旋转曲面,如图5-40所示。
草图 单向
两侧对称 双向
图5-40 生成旋转曲面
5.3.4 扫描曲面
扫描曲面的方法同扫描特征的生成方法十分类似,也可以通过引导线扫描,在扫描曲面中最重要的一点,就是引导线的端点必须贯穿轮廓图元。通常必须产生以下个几何关系,强迫引导线贯穿轮廓曲线。
扫描曲面的属性是在如图5-41所示“曲面-扫描”PropertyManager设计树中定义的,下面就来介绍个选项的含义:
(1)“轮廓和路径”面板
(轮廓)选项:利用该选项可以在图形区域中选择轮廓草图。
(路径)选项:利用该选项可以在图形区域中选择路径草图。
注意:如果预选轮廓草图或路径草图,草图将显示在PropertyManager设计树的适当方框中。
(2)“选项”面板(如图5-42所示)
图5-41 “曲面-扫描”设计树
图5-42 “选项”面板
“方向/扭转类型”选项:改选项下拉列表中包括以下选项:
随路径变化:选择该选项可以使截面与路径的角度始终保0不变。
保持法向不变:选择该选项可以使截面总是与起始截面保持平行。
随路径和第一条引导线变化:如果引导线不只一条,选择该项将使扫描随较长的一条引导线变化。
随第一条和第二条引导线变化:如果0导线不只一条,选择该项将使扫描随第一条和第二条引导线同时变化。
“保持相切”复选框:如果扫描截面具有相切的线段,选择此选项可使所产生的扫描中相应曲面保持相切。保持相切的面可以是基准面、圆柱面或锥面。其他相邻的面被合并,截面被近似处理。草图圆弧可能转换为样条曲线。
“高级光顺”选项:如果扫描截面有圆形或椭圆形的圆弧,截面被近似处理,生成更平滑的曲面,而且草图圆弧可能转换为样条曲线。
如果只想显示轮廓、路径和引导线,消除“显示预览”复选框。
(3)“引导线”面板(如图5-43所示)
图5-43 “引导线”面板
(引导线):在图形区域选择引导线,所选择的引导线出现在后面的选择框中。
(上移)或(下移)选项:单击这两个选项以改变使用引导线的顺序。
(显示截面)选项:单击该选项,然后单击箭头来根据截面数量查看并修正轮廓。
“合并平滑的面”复选框2利用该选项可以控制是否要合并平滑的面。
(4)“起始处/结束处相切”面板(如图5-44所示)
图5-44 “起始处/结束处相切”面板
在该面板中可以应用以下项目:
无:没有应用相切。
路径相切:扫描在起始处和终止处与路径相切。
方向向量:扫描与所选的t线边线或轴线相切,或与所选基准面的法线相切。使用时选择方向向量,然后单击边线、轴或基准面。
所有面:扫描在起始处和终止处与现有几何的相邻面相切。此选项只有在扫描附加于现有几何时才可以使用。
注意:扫描的t切选项与放样的相切选项相似。
要扫描生成曲面,可以采用下面的操作:
(1)根据需要建立基准面,并绘制扫描轮廓和扫描路径,如果需要沿引导线扫描曲面,还要绘制引导线。
(2)如果要沿引导线扫描曲面,需要在引导线与轮廓之间建立重合或穿透几何关系。
(3)单击“曲面”工具栏上的(扫描曲面)按钮,或选择菜单栏中的“插入”|“曲在”|“扫描”命令。
(4)在“曲面-扫描”PropertyManager设计树,单击图标(最上面的)右侧的显示框,然后在图形区域中选择轮廓草图,则所选草图出现在该框中。
(5)单击图标右侧的显示框,然后在图形区域中选择路径草图,则所选路径草图出现在该框中。此时在图形区域中可以预览扫描曲面的效果。
(6)在“方向/扭转类型”下拉列表框中,选择以下选/:随路径变化、保持法向不变、随路径和第一条引导线变化及随第一条和第二条引导线变化等确定扭转类型。
(7)如果需要沿引导线扫描曲面,则激活“引导线”栏,然后在图形区域中选择引导线。
(6)单击(确定)按钮,即可生成扫描曲面,如图5-45所示。