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學(xué)習(xí)UG編程須知
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本套教材針對(duì)UG軟件的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和UG初學(xué)者的學(xué)習(xí)誤區(qū) ，通過(guò)大量的產(chǎn)品曲面設(shè)計(jì)案例進(jìn)行詳細(xì)講解，以全面提升讀者的曲面設(shè)計(jì)能力，快速全面地掌握UG強(qiáng)大的曲面產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能。
讀者在學(xué)習(xí)本書(shū)中，應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：
（1）應(yīng)學(xué)習(xí)必要的基礎(chǔ)知識(shí)，包括自由曲線（曲面）的構(gòu)造原理。這對(duì)正確地理解軟件功能和造型思路是十分重要的，曲面造型所需要的基礎(chǔ)知識(shí)并沒(méi)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。
（2）要針對(duì)性地學(xué)習(xí)軟件功能。這包括兩方面意思：一是學(xué)習(xí)功能切忌貪多，一個(gè)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(shí)在實(shí)際工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全沒(méi)有必要求全。對(duì)于一些難得一用的功能，即使學(xué)了也容易忘記，徒然浪費(fèi)時(shí)間；另一方面，對(duì)于必要的、常用的功能應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)，真正領(lǐng)會(huì)其基本原理和應(yīng)用方法，做到融會(huì)貫通。
（3）重點(diǎn)學(xué)習(xí)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(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)這些功能的操作并不難，但面對(duì)實(shí)際產(chǎn)品時(shí)卻又感到無(wú)從下手，這是許多自學(xué)者常常遇到的問(wèn)題。這就好比學(xué)射擊，其核心技術(shù)其實(shí)并不在于對(duì)某一型號(hào)的槍械的操作一樣。只要真正掌握了造型的思路和技巧，無(wú)論使用何種CAD/CAM軟件都能成為造型高手。
（4）應(yīng)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，切忌在造型學(xué)習(xí)和工作中“跟著感覺(jué)走” ，在造型的每一步驟都應(yīng)有充分的依據(jù)，不能憑感覺(jué)和猜測(cè)進(jìn)行，否則貽害無(wú)窮。
第1章 UG NX5中文版的基礎(chǔ)知識(shí)
本章主要介紹UG NX5.0中文版的工作環(huán)境及應(yīng)用領(lǐng)域，熟練運(yùn)用標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、工作區(qū)、快捷菜單、資源工具條、提示欄、狀態(tài)欄和坐標(biāo)系等。
1.1 UG NX5.0的工作界面.
標(biāo)題欄
用于顯示當(dāng)前軟件的版本、當(dāng)前應(yīng)用模塊、文件名稱(chēng)等相關(guān)內(nèi)容。
菜單欄
UG系統(tǒng)的所有命令及設(shè)置選項(xiàng)都有菜單選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn) ，主要菜單有：文件、編輯、視圖、插入、格式、工具、裝配、信息、分析、首選項(xiàng)、窗口和幫助。當(dāng)單擊不同的菜單時(shí)，下拉菜單會(huì)顯示與該命令相關(guān)的所有子菜單。如圖1-2為“插入”菜單的所有命令。
工具欄
工具欄是以圖標(biāo)的方式來(lái)反映該命令的功能 ?？梢苑奖阌脩舨僮鳎苊饬嗽跓┈嵉牟藛螜谥姓颐钸x項(xiàng) 。
工作區(qū)
工作區(qū)主要是零件的三維實(shí)體建模、裝配、仿真、分析等操作的主要區(qū)域。
快捷菜單
在工作區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵即可打開(kāi) ，利用其中的快捷菜單命令可以大大提高繪圖效率。
資源工具條
資源工具條主要包括：裝配導(dǎo)航器、部件導(dǎo)航器、瀏覽器、歷史記錄、系統(tǒng)材料、、、角色等。
提示欄
主要是提示用戶如何進(jìn)行下一步操作，每執(zhí)行一個(gè)命令時(shí)，都會(huì)在提示欄上顯示出下一步操作的內(nèi)容，初學(xué)者充分利用工具欄，可以大大提高工作效率。
狀態(tài)欄
用于顯示當(dāng)前操作的狀態(tài)或剛完成的操作結(jié)果，利用狀態(tài)欄的信息可以了解當(dāng)前操作狀態(tài)及操作結(jié)果是否正確。
圖1-2 “插入”下拉菜單命令
圖1-3 資源工具條
圖1-4 瀏覽器
圖1-5 歷史記錄
1.2 UG NX5.0中文版的功能與應(yīng)用領(lǐng)域
UGS公司于2007年推出了 5.0 。UG5.0中有許多新的設(shè)計(jì)、工程和制造功能。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新。
三維設(shè)計(jì)
可以建立各種復(fù)雜程度產(chǎn)品的三維參數(shù)化實(shí)體裝配模型和部件詳細(xì)模型，自動(dòng)生成工作圖紙；設(shè)計(jì)小組間可以進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)；可應(yīng)用于各行業(yè)和各種類(lèi)型產(chǎn)品的設(shè)計(jì) ，支持產(chǎn)品外觀造型設(shè)計(jì) 。
性能分析
利用有限分析元分析對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行受力、受熱分析和模態(tài)分析。
零件加工
根據(jù)部件模型或裝配模型半自動(dòng)產(chǎn)生刀具路徑，自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床能接受的數(shù)控加工指令。
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
可分析產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況和干涉情況，并對(duì)運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行分析。
布線
可根據(jù)產(chǎn)品的裝配模型，布置各種管路和線路的標(biāo)準(zhǔn)件接頭，自動(dòng)走線并計(jì)算出所使用的材料，列出材料單。
產(chǎn)品宣傳
利用ＵＧ，我們可以產(chǎn)生真實(shí)感和藝術(shù)照片，可制作動(dòng)畫(huà)等，可直接在上發(fā)布。
應(yīng)用領(lǐng)域
ＵＧ自１９９０年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，發(fā)展迅速，已成為中國(guó)航天航空、汽車(chē)、家用電器、機(jī)械以及模具等首選軟件。
自由曲面
UG5.0在建模上簡(jiǎn)化了創(chuàng)建和重定義自由形狀的工作流程。處理曲線和曲面上采用套功能。支持控制點(diǎn)和線的相對(duì)絕對(duì)運(yùn)動(dòng) 。當(dāng)某些特征發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新，實(shí)現(xiàn)建模的關(guān)聯(lián)性。此外，還可以進(jìn)行多重曲線輸入生成單一的特征。UG5.0風(fēng)格化倒角可以使曲線和曲面進(jìn)行擬合。同時(shí)保留原始形狀。從而簡(jiǎn)化了曲線和曲面的操作。
逆向工程
從實(shí)體模型到掃描數(shù)據(jù) ，可以用樣條擬合點(diǎn)集、多面體及其他樣條或曲面，可以全面控制連續(xù)性及公差，保持G2連續(xù) 。讀者可以把曲面擬合到掃描數(shù)據(jù)或其他幾何圖形來(lái)做逆向工程,可全面控制自由度和段數(shù) 。根據(jù)公差擬合和方向擬合,讀者可以選擇目標(biāo)及參考對(duì)象,從而控制曲面擬合。
高級(jí)建模
NX5.0中，新的翻邊、腔體和凸臺(tái)等設(shè)計(jì)中常用的功能，采用新的變量化掃掠和浮雕命令提供直接高效的設(shè)計(jì)建模。涉及通用CAD系統(tǒng)中多重建模操作。
工程制圖
NX5.0含有完全改寫(xiě)過(guò)的坐標(biāo)改寫(xiě)功能,大大提高制圖工具功能,使用更簡(jiǎn)單,還包括了引出線類(lèi)型、基準(zhǔn)線連接選項(xiàng),改善了特征控制、框引出線控制,以及其他詳細(xì)視圖邊界控制等功能。
基于角色環(huán)境
UG5.0在可用性方面的改進(jìn)包括基于角色環(huán)境。角色根據(jù)用戶經(jīng)驗(yàn)提供了一個(gè)用戶界面和工具箱。角色對(duì)于具有不同系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的用戶來(lái)說(shuō)是用戶界面模板。提供常用的命令和界面功能。定制具有獨(dú)特風(fēng)格的角色,以滿足用戶需求。
1.3 主菜單界面
UG的應(yīng)用模塊菜單
UG5.0包含了CAD、CAM、CAE的所有領(lǐng)域，UG的應(yīng)用模塊都是繼承環(huán)境的一部分，
模塊之間即相互關(guān)聯(lián)又相對(duì)獨(dú)立。UG的應(yīng)用模塊菜單如圖所示。
１．基礎(chǔ)環(huán)境
在集成環(huán)境入口中通過(guò)“文件”－〉“新建”，建立一個(gè)模型文件，
輸入文件名(如.prt)，單位選擇“毫米”，并確定保存的路徑。
單擊“ ”按鈕，這樣就進(jìn)入了基礎(chǔ)環(huán)境界面。當(dāng)處于其他模塊中時(shí)，
可以通過(guò) －〉命令返回到集成環(huán)境入口，
２．零件建模
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“建?！边M(jìn)入該模塊。在此模塊環(huán)境下可以進(jìn)行產(chǎn)品零件的三維
實(shí)體特征建模，建模模塊也是其他應(yīng)用模塊的基礎(chǔ) 。
３．鈑金
可通過(guò)“開(kāi)始”－〉“鈑金”進(jìn)入該模塊。該模塊提供了基于參數(shù) ，特征方式的鈑金零件建模功能，
并提供對(duì)模型的編輯和零件的制造，以及對(duì)鈑金模型的展開(kāi)和折疊等模擬操作。
４．制圖
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“制圖”進(jìn)入該模塊。在該模塊中可以完成平面工程圖的所有功能，
可以從已建立的三維模型自動(dòng)生成平面工程視圖。
此外，還可以利用曲線功能繪制平面工程圖。
５．裝配
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“裝配”進(jìn)入該模塊。
６．外觀造型設(shè)計(jì)
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“外觀造型設(shè)計(jì)”進(jìn)入該模塊。該模塊主要用于提供概念
設(shè)計(jì)階段的創(chuàng)造性和設(shè)計(jì)環(huán)境，以方便設(shè)計(jì)者的需求。
７．高級(jí)仿真
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“高級(jí)仿真”進(jìn)入該模塊。
８．運(yùn)動(dòng)仿真
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“運(yùn)動(dòng)仿真”進(jìn)入該模塊。該模塊提供了機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī) ，
可以對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行建模、模擬等。此外還可以對(duì)零件進(jìn)行靜態(tài)、
動(dòng)力學(xué)等分析。輸出圖片，動(dòng)畫(huà) ，影片，電子表格等。
９．加工
通過(guò)“開(kāi)始”－〉“加工”進(jìn)入該模塊。該模塊主要用于數(shù)控加工模擬以及自動(dòng)編程，可以進(jìn)行二軸、二軸半銑削，三軸到五軸的加工，可以完成數(shù)控加工的全過(guò)程，還可以使用線切割等加工。此外，還可以根據(jù)加工機(jī)床控制器的區(qū)別來(lái)定制后處理程序，使指令文件直接應(yīng)用到特定的數(shù)控設(shè)備，不需要修改指令也可以進(jìn)行加工。
10．注塑模向?qū)?br /> 主要采用過(guò)程向?qū)Ъ夹g(shù)來(lái)優(yōu)化模具設(shè)計(jì)流程，基于專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)的工作流程，自動(dòng)化的模具設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)模具庫(kù)，指導(dǎo)注塑模具的完成。
11 。用戶界面樣式編輯器
該模塊主要用于二次開(kāi)發(fā)，用于構(gòu)造UG風(fēng)格對(duì)話框的用戶設(shè)計(jì)界面，其中的各工具的使用在幫助文件中都可以查到。
還有其他一些應(yīng)用模塊，如：設(shè)計(jì)仿真等，可以通過(guò)“開(kāi)始”－〉“所有應(yīng)用模塊”選擇需用模塊可以進(jìn)入。
１.4 定制工具欄
工具欄為用戶操作提供了許多方便，但是在應(yīng)用模塊中，UG系統(tǒng)只顯示默認(rèn)的工具欄圖標(biāo)設(shè)置 ?，F(xiàn)在通過(guò)定制工具欄，就可以根據(jù)自己的習(xí)慣和愛(ài)好來(lái)定制一個(gè)具有獨(dú)特風(fēng)格的工具欄。
單擊菜單“工具”－〉“定制”選項(xiàng)，或在工具欄空白處的任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“定制”選項(xiàng)，如圖1-10所示。工具欄分：工具條、命令、選項(xiàng)、布局和角色幾個(gè)選項(xiàng)標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽對(duì)應(yīng)著不同的選項(xiàng) 。根據(jù)不同需要進(jìn)行工具欄的定制。
完成后單擊“關(guān)閉”按鈕，即可完成工具欄的定制。
工具條
主要用于設(shè)置顯示或隱藏某些工具欄、新建的工具欄以及定制的工具欄文件。通過(guò)按鈕可以實(shí)現(xiàn)工具條的開(kāi)啟和關(guān)閉。點(diǎn)擊“重置”按鈕，可以恢復(fù)系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置。通過(guò)“加載”按鈕可以加載自己定制的工具欄文件。
命令
主要用于設(shè)置顯示或隱藏某些工具欄中的圖標(biāo)命令。如圖1-12所示，在“類(lèi)別”中找到需要添加命令的工具欄，然后在“命令”中待添加的命令，將該命令拖放到工作窗口的相應(yīng)工具欄即可。對(duì)于工具欄上不需要的命令圖標(biāo)，可以直接拖出來(lái)，命令圖標(biāo)也可以拖放到菜單欄的下拉菜單中。
選項(xiàng)
主要用于設(shè)置是否顯示完整的菜單，設(shè)置系統(tǒng)默認(rèn)的菜單，工具欄和菜單欄圖標(biāo)的大小等，如圖1-13所示。設(shè)置方法很簡(jiǎn)單，這里就不說(shuō)明了。完成后單擊“關(guān)閉”按鈕，即可完成工具欄的定制。
布局
包括“當(dāng)前應(yīng)用模塊”的保存布局和重置設(shè)置，提示欄狀態(tài)欄位置，?？?jī)?yōu)先級(jí)和選擇條位置等設(shè)置。如圖1-14所示。
角色
用戶可以根據(jù)具體的要求來(lái)創(chuàng)建或加載角色，可以根據(jù)的需要建立屬于自己的角色。
第2章 UG曲線設(shè)計(jì)技術(shù)
本章主要介紹曲線的創(chuàng)建與編輯等操作，并通過(guò)應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)講解繪制曲線的基本工具及使用方法。
本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容包括:
基本直線的創(chuàng)建：包括直線、圓弧后圓的繪制。
二次曲線的創(chuàng)建，介紹橢圓、拋物線、雙曲線的創(chuàng)建方法。
常用曲線的創(chuàng)建：包括多邊形、樣條曲線、螺旋線以及規(guī)律曲線的創(chuàng)建。
常用曲線的編輯：包括編輯曲線參數(shù)、裁剪曲線、裁剪角、分割曲線等操作。
實(shí)例訓(xùn)練
本章所用的工具條如圖2-1曲線工具條以及圖2-2編輯曲線工具條。
2.1 點(diǎn)
點(diǎn)是UG造型中最基本的結(jié)構(gòu) ，在一般情況下，可以直接使用已經(jīng)存在的點(diǎn) ，如曲線的端點(diǎn)，曲線與曲線的交點(diǎn)等等。
只有在有特殊需要的情況下才會(huì)單獨(dú)創(chuàng)建點(diǎn) 。打開(kāi)菜單命令“插入”→“基準(zhǔn)/點(diǎn)”→“點(diǎn)”命令，系統(tǒng)彈出如圖所示的點(diǎn)構(gòu)造器對(duì)話框。
點(diǎn)集
點(diǎn)集基本概念:
打開(kāi)菜單命令“插入”→“基準(zhǔn)/點(diǎn)”→“點(diǎn)集”命令，系統(tǒng)彈出如圖所示的“點(diǎn)集”對(duì)話框。
曲面上的百分點(diǎn)
面（B曲面）極點(diǎn)
2.2 直線
直線功能是用于回轉(zhuǎn)兩點(diǎn)之間的空間連續(xù)線段，或者用于以其他限制凡是決定的空間連續(xù)線段，直線的創(chuàng)建有兩中方式。
第一種是基本曲線中的創(chuàng)建直線命令，打開(kāi)菜單命令“插入”→“曲線”→“基本曲線”打開(kāi)如圖所示的 “基本曲線”對(duì)話框。
在“基本曲線”對(duì)話框中，選擇“直線”工具選項(xiàng)按鈕，繪制直線的方法有兩種：一是利用“跟蹤欄”來(lái)繪制直線，如圖所示；二是利用“點(diǎn)構(gòu)造器”來(lái)繪制直線。
第二種是一種用于要求比較高的場(chǎng)合，打開(kāi)菜單命令“插入”→“曲線”→“直線”命令，彈出如圖所示的創(chuàng)建直線對(duì)話框。
在對(duì)話框中，創(chuàng)建直線有三個(gè)步驟，每一個(gè)步驟用戶根據(jù)自己的需要選擇直線約束的條件，然后創(chuàng)建直線。
第一個(gè)步驟的下拉菜單是“自動(dòng)判斷”、“起點(diǎn)位置-點(diǎn)”、“起點(diǎn)位置-相切”；
第二個(gè)步驟的下拉菜單是“自動(dòng)判斷”、“終點(diǎn)位置-點(diǎn)”、“終點(diǎn)位置-相切”；
2.3 曲線和圓弧
曲線和圓弧是曲面的基?。?竺嬋梢醞ü?刈?蛘呃??nbsp;，以曲線或者圓弧為基準(zhǔn) ，作出用戶所需的曲面或者表面為曲面的實(shí)體。曲線包括：橢圓、拋物線和雙曲線。
打開(kāi)菜單命令“插入”→“曲線”→“基本曲線”，打開(kāi)如圖2-16“基本曲線”對(duì)話框，
圓弧的生成方式有兩種：
起點(diǎn)，終點(diǎn)，圓弧上的點(diǎn)：即三點(diǎn)繪制圓弧的方法。
利用這種方式可以生成通過(guò)三個(gè)點(diǎn)的弧，或通過(guò)兩個(gè)點(diǎn)并與選中對(duì)象相切的弧，與弧相切的對(duì)象不能是拋物線、雙曲線或樣條。（可以選擇其中的某個(gè)對(duì)象與完整的圓相切）
中心，起點(diǎn)，終點(diǎn)：利用圓心，以及起點(diǎn)、終點(diǎn)來(lái)繪制圓弧。
繪制圓弧的方法同直線，即利用“跟蹤欄”的選項(xiàng)來(lái)繪制圓?。?硪桓鼉褪搶?謾暗愎乖炱鰲崩椿嬤圃不?。
2.3.1 倒圓角
打開(kāi)菜單命令“插入”→“曲線”→“基本曲線”，在“基本曲線”對(duì)話框中，選擇“圓角”圖標(biāo)按鈕，曲線倒圓對(duì)話框以如圖所示
“簡(jiǎn)單圓角”：在一個(gè)平面內(nèi)兩條非平行的直線之間生成圓角。通過(guò)輸入半徑來(lái)確定半徑大小。生成圓角后，直線將被修剪且與圓弧相切。生成的圓角與直線的選擇位置有關(guān)，要同時(shí)選擇兩條直線，必須以同時(shí)包括兩條直線的方式放置選擇球。如圖所示。
“兩曲線倒圓”：在兩條曲線（點(diǎn)、直線、圓、樣條等）構(gòu)造一圓角，兩條曲線間的圓角沿逆時(shí)針?lè)较驈牡谝磺€到第二曲線生成的圓角。通過(guò)這種方式生成的圓角同時(shí)與兩直線相切。
“三曲線倒圓”：在三條曲線間生成圓角。三條曲線可以是點(diǎn)、線、圓弧、二次曲線、樣條等。三條曲線倒出的圓角沿逆時(shí)針?lè)较驈牡谝磺€到第三曲線生成圓角。該圓角是按照?qǐng)A弧中心到所有三條曲線的距離相等的方式構(gòu)建的。三條曲線可以不在同一平面內(nèi) 。
2.3.2 橢圓
打開(kāi)菜單命令“插入”→“曲線”→“橢圓”或在草圖界面環(huán)境下選擇“插入”→“橢圓”命令。在彈出的“點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框中選擇橢圓放置點(diǎn) ，之后彈出如圖所示的“橢圓”對(duì)話框。
橢圓創(chuàng)建的操作流程如下：
Step1：?jiǎn)螕舨藛巍安迦搿薄扒€”→“橢圓”命令，或單擊工具欄中的“橢圓”圖標(biāo)按鈕，系統(tǒng)彈出“點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框。
Step2：利用“點(diǎn)構(gòu)造器”，在繪圖區(qū)指定一點(diǎn)作為橢圓的中心點(diǎn)，隨后系統(tǒng)彈出“橢圓”參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。
Step3：在“橢圓”參數(shù)對(duì)話框中，輸入相關(guān)參數(shù)，單擊“確定”按鈕，完成橢圓的創(chuàng)建。
2.3.3 樣條曲線
選擇菜單“插入”→“曲線”→“樣條”命令，或單擊工具欄中的“樣條”圖標(biāo)按鈕，系統(tǒng)彈出“樣條”對(duì)話框,如圖所示。
2.4 曲線編輯
曲線編輯概述:
當(dāng)曲線創(chuàng)建完成之后，有時(shí)侯還需要對(duì)曲線進(jìn)行修改和編輯。修改的細(xì)節(jié)特征很多，主要包括：曲線編輯包括編輯曲線參數(shù)、修剪曲線、修剪角、編輯圓角、拉伸曲線、光順曲線共6項(xiàng)內(nèi)容，是UG5.0軟件在非草繪狀態(tài)下對(duì)曲線進(jìn)行編輯的基本工具。
一般情況下，對(duì)曲線進(jìn)行編輯操作的方法有兩種：
方法一：利用工具條法。利用圖示的“編輯曲線”工具條，
進(jìn)行對(duì)曲線的編輯。
方法二：菜單命令法。單擊菜單“編輯”→“曲線”命令，
彈出如圖所示的“編輯曲線”對(duì)話框。利用該對(duì)話框可以
執(zhí)行編輯曲線的操作。
2.4.1 編輯曲線參數(shù)
利用“編輯曲線參數(shù)”可以實(shí)現(xiàn)以下編輯功能：對(duì)直線、圓弧/圓進(jìn)行平移拖動(dòng)；延長(zhǎng)或拉伸直線、圓?。喚?不”涑燒??；修改X不?圓的位置與半徑等操作。
“編輯曲線參數(shù)”的操作流程：
Step1：?jiǎn)螕簟熬庉嬊€參數(shù)”圖標(biāo)按鈕，彈出如圖所示的“編輯曲線參數(shù)”與“跟蹤欄”對(duì)話框。
【UG編程曲面實(shí)例——技巧分享】Step2：選擇對(duì)象或其端點(diǎn)（圓/圓弧等），
系統(tǒng)彈出“編輯圓/圓弧”對(duì)話框，如圖所示。
利用該對(duì)話框可以直線對(duì)圓弧的相關(guān)操作。
2.4.2 修剪曲線
在“編輯曲線”工具條中編寫(xiě)程序輸出如下所示圖形，單擊“修剪曲線”圖標(biāo)按鈕，彈出如圖所示的“修剪曲線”話框。
2.4.3 修剪角
在“編輯曲線”工具條中，單擊“裁剪角”圖標(biāo)按鈕，彈出“裁剪角”對(duì)話框，如圖所示。
操作流程如下：
Step1：?jiǎn)螕簟熬庉嬊€”工具條中的“修剪角”圖標(biāo)按鈕，彈出“修剪角”對(duì)話框，如圖所示。
Step2：若將光標(biāo)移到修剪對(duì)象的被移除端——右側(cè)處，單擊鼠標(biāo)左鍵（MB1），彈出“修剪角”提示框，單擊。結(jié)果如圖
Step3：若將光標(biāo)移到修剪對(duì)象的被移除端——下端，單擊鼠標(biāo)左鍵（MB1），單擊。結(jié)果如圖2-42所示。
2.4.4 分割曲線
在“編輯曲線”工具條中，單擊“分割曲線”圖標(biāo)按鈕，彈出“分割曲線”對(duì)話框，如圖所示。
“分割曲線”對(duì)話框中的“類(lèi)型”選項(xiàng)及含義如下：
等分段：?jiǎn)螕粼摪粹o ，系統(tǒng)提示要選擇對(duì)象——曲線，當(dāng)選定好對(duì)象后，輸入等分?jǐn)?shù)，再單擊“確定”按鈕，該選定的對(duì)象曲線將被自動(dòng)均勻等分。
按邊界對(duì)象：利用邊界對(duì)象來(lái)分割曲線。系統(tǒng)提供的工具有：點(diǎn)構(gòu)造器、直線子功能、平面/面。
圓弧長(zhǎng)段數(shù)：首先設(shè)置分段的弧長(zhǎng)，則段數(shù)為曲線總長(zhǎng)除以分段弧長(zhǎng)所得的整數(shù)，不足分段弧長(zhǎng)部分劃歸為尾段。
在結(jié)點(diǎn)處：該命令只對(duì)樣條曲線有效，具體的做法是：在曲線的控制點(diǎn)處將樣條曲線分割成多段線。
在拐角上：該命令也只對(duì)樣條曲線有效。具體的做法是：在曲線的拐角即一階不連續(xù)點(diǎn)處，將樣條分割成多段線。
2.5 補(bǔ)正曲線
曲線補(bǔ)正一般稱(chēng)為曲線偏置，打開(kāi)菜單命令“插入”→“來(lái)自曲線集的曲線”→“偏置”命令，系統(tǒng)彈出偏置曲線對(duì)話框如圖所示
選擇需要偏置的曲線，單擊“確定”按鈕。
在偏置根據(jù)后面的下拉列表里有“距離”、“草圖”、“規(guī)律控制”和“3D軸向”四個(gè)選項(xiàng)，當(dāng)選擇的是“距離”、“草圖”或“3D軸向”時(shí)，大致的操作都差不多，只要在上圖所示的區(qū)域中設(shè)置參數(shù) 。
2.6 橋接曲線
在做UG造型的時(shí)候，有時(shí)兩條曲線不相連，需要用戶創(chuàng)建一條曲線，使兩條原始曲線光滑過(guò)渡。橋接曲線功能用一樣條曲線連接兩條曲線或邊緣，樣條曲線魚(yú)兩個(gè)輸入曲線相切連續(xù)或曲率連續(xù) 。
打開(kāi)菜單 “插入”→“來(lái)自曲線集的曲線” →“橋接” 命令，系統(tǒng)彈出如圖所示的橋接曲線對(duì)話框。
在對(duì)話框中“選擇步驟”欄目下，有幾個(gè)步驟，分別是“起點(diǎn)對(duì)象”、“端部對(duì)象”、“橋接曲線屬性”和“約束面”
前面兩個(gè)是必選選項(xiàng)，后面兩個(gè)是輔助選項(xiàng)，可設(shè)定也可不設(shè)定。創(chuàng)建橋接曲線的步驟如下：
第一步，選擇需要被橋接的曲線的其中一條作為起點(diǎn)對(duì)象；
第二步，選擇需要被橋接的曲線的另外一條作為端部對(duì)象；
第三步，如果有特殊要求，則要選擇一條曲線作為參考線，或者選擇一個(gè)曲面作為約束面，來(lái)約束曲線的方向。
第四步，設(shè)置橋接曲線對(duì)話框中，下面幾個(gè)欄目的參數(shù) ，使生成的樣條曲線達(dá)到更好的連接兩條曲線。
如果在關(guān)聯(lián)輸出前面打勾，則原有曲線發(fā)生改變時(shí)，橋接的曲線也會(huì)發(fā)生改變，如果把勾去掉，則相互不會(huì)影響。設(shè)置參數(shù)完成后，單擊“確定”或“應(yīng)用”按鈕，即可完成橋接曲線的操作。
2.7 曲線投影
曲線投影功能能夠?qū)崿F(xiàn)將曲線或者點(diǎn)按照一個(gè)設(shè)定的方向，投影到現(xiàn)有曲面、平面或者基準(zhǔn)面上。如果投影生成的曲線或者點(diǎn)集與現(xiàn)有面上的空或者邊緣相交時(shí)，則曲線或者點(diǎn)集會(huì)被孔或者邊緣剪切。
打開(kāi)菜單命令“插入”→“來(lái)自曲線集的曲線” →“投影”，系統(tǒng)彈出如圖所示的曲線投影對(duì)話框。
在曲線投影對(duì)話框中有兩個(gè)步驟，分別是“要投影的曲線或點(diǎn)”以及“要投影的對(duì)象” 。
先單擊選擇一個(gè)曲線、實(shí)體邊緣或者點(diǎn)，作為被投影的對(duì)象；單擊鼠標(biāo)中鍵跳到“要投影的對(duì)象”或者直接單擊按鈕，選擇一個(gè)已有的面，或者使用如圖所示的“平面方法欄目”后面的下拉列表創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面，曲線、實(shí)體邊緣或者點(diǎn)將投影到其上。
在“方向”欄目后面的下拉列表中，有5個(gè)選項(xiàng)，包括“沿面的法向”、“朝向點(diǎn)”、“朝向直線”、“沿矢量”、“與矢量所成的角度” 。用戶可以根據(jù)需要選擇其中的一個(gè)作為投影的方向。
后面的“曲線擬合”以及“連接曲線”屬于高級(jí)選項(xiàng) ，一般情況只有使用系統(tǒng)默認(rèn)的即可。

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單擊“確定”或者“應(yīng)用”按鈕，完成投影曲線的操作。
2.8 簡(jiǎn)化曲線
簡(jiǎn)化曲線就是將一條曲線或者一組曲線用圓弧和直線的組合來(lái)逼近，可以將高次方曲線降成二次或一次方曲線。
打開(kāi)菜單命令“插入”→“來(lái)自曲線集的曲線” →“簡(jiǎn)化” ，系統(tǒng)彈出如圖所示的簡(jiǎn)化曲線對(duì)話框。對(duì)話框中有三個(gè)選項(xiàng)：
1、“保持”，單擊該按鈕后，進(jìn)行簡(jiǎn)化曲線操作，簡(jiǎn)化曲線完成之后原有曲線不發(fā)生任何改變。
2、“刪除” ，單擊該按鈕后，進(jìn)行簡(jiǎn)化曲線操作，簡(jiǎn)化曲線完成之后原有曲線將會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)刪除。
3、“保持”，單擊該按鈕后，進(jìn)行簡(jiǎn)化曲線操作，簡(jiǎn)化曲線完成之后原有曲線將會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)隱藏。
2.9 本章小結(jié)
本章主要介紹曲線的創(chuàng)建與編輯等操作，并通過(guò)應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)講解繪制曲線的基本工具及使用方法。本章的知識(shí)點(diǎn)包括：
基本直線的創(chuàng)建：包括直線、圓弧、圓的繪制。
二次曲線的創(chuàng)建，介紹橢圓、拋物線、雙曲線的創(chuàng)建方法。
常用曲線的創(chuàng)建：包括多邊形、樣條曲線、螺旋線以及規(guī)律曲線的創(chuàng)建。
常用曲線的編輯：包括編輯曲線參數(shù)、裁剪曲線、裁剪角、分割曲線等操作。
通過(guò)本章的學(xué)習(xí) ，能夠使讀者掌握并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行基本曲線的繪制及編輯能力，為以后更好地學(xué)好草繪、三維建模等知識(shí)打下了良好的基礎(chǔ) 。
第3章 UG曲面設(shè)計(jì)技術(shù)
本章主要介紹曲面的造型功能和曲面編輯功能，從曲面的創(chuàng)建、編輯修改到成形的一連串的命令。曲面的構(gòu)建方法一般會(huì)因?yàn)樾枰牡玫降拿婧鸵延械臈l件而各不相同，功能強(qiáng)大，使用方便，全面地掌握和正確的、合理的使用UG曲面模塊是用好UG的一個(gè)重要體現(xiàn) 。復(fù)雜的實(shí)體的建立是無(wú)法離開(kāi)曲面的構(gòu)建的。本章重點(diǎn)內(nèi)容如下：
通過(guò)點(diǎn)建面
通過(guò)點(diǎn)云建面
掃描曲面
橋接曲面
N邊曲面
熔合面
修剪面
曲面延伸
曲面補(bǔ)正
本章內(nèi)容涉及的工具菜單命令
3.1 通過(guò)點(diǎn)建面
通過(guò)點(diǎn)曲面功能，是通過(guò)幾組比較規(guī)則的點(diǎn)串，創(chuàng)建一張通過(guò)這些點(diǎn)的曲面。如果所選擇的點(diǎn)有一些異常點(diǎn)，那么曲面也會(huì)有異常。
單擊“曲面”工具欄的按鈕，或選擇“插入”→“曲面”→“通過(guò)點(diǎn)”命令。彈出如圖所示的“通過(guò)點(diǎn)”對(duì)話框。
在“補(bǔ)片類(lèi)型”下拉列表中有“多個(gè)”和“單個(gè)”兩個(gè)選項(xiàng)，表示補(bǔ)片的曲面是由一個(gè)還是多個(gè)曲面參數(shù)方程表達(dá) 。
打開(kāi)“沿…向封閉”下拉列表，可以選擇“兩者皆否”、“行”、“列”和“兩者皆是”四個(gè)選項(xiàng) 。這表示了將要生成的曲面在U、V兩個(gè)方向是否閉合的4種情況。
在“行階次”中輸入U(xiǎn)向的階次，可以為多面體指定行階次，默認(rèn)的值為3，對(duì)于單面體，系統(tǒng)行階次從點(diǎn)數(shù)最高的行開(kāi)始。
在“列階次”中輸入V向的階次 ?？梢詾槎嗝骟w指定列階次，默認(rèn)的值為3，對(duì)于單面體，系統(tǒng)列階次為指定行的階次數(shù)減一。
完成設(shè)置后單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的“過(guò)點(diǎn)”對(duì)話框。用戶可以利用該對(duì)話框選取定義點(diǎn) 。
3.2 通過(guò)點(diǎn)云建面
從點(diǎn)云曲面功能可以在一群無(wú)序的點(diǎn)云上以設(shè)定的階數(shù)建立一張擬合曲面，所建立的曲面會(huì)盡量逼進(jìn)所選擇的點(diǎn)云。
單擊“曲面”工具欄中的“從點(diǎn)云”按鈕，或選擇“插入”→“曲面”→“從點(diǎn)云”命令。系統(tǒng)就會(huì)彈出如圖所示的“從點(diǎn)云”對(duì)話框。
3.3 掃描曲面
掃描曲面的基本概念
掃描曲面也稱(chēng)掃掠，選擇幾組曲線作為截面線，沿著導(dǎo)引線移動(dòng)，經(jīng)過(guò)的空間構(gòu)成的曲面，導(dǎo)引線和截面線都可以不只一組。
單擊工具欄上的”掃掠”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖的已掃掠對(duì)話框。
可以選擇上面的四個(gè)導(dǎo)引線或截面線的形式，在選取導(dǎo)引線或截面線，也可以直接選取導(dǎo)引線或截面線，由系統(tǒng)自動(dòng)判斷，一般情況下都可以自動(dòng)判斷，如果結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易選錯(cuò)，可以先選擇選項(xiàng)中要用的一個(gè) 。
可以直接選擇，先選擇導(dǎo)引線，選一條，單擊一下鼠標(biāo)中鍵，選最后一條后要單擊兩次鼠標(biāo)中鍵，方可進(jìn)入選擇截面線，如果只有一條導(dǎo)引線，就可以選導(dǎo)引線，直接單擊兩次鼠標(biāo)中鍵。
導(dǎo)引線串選擇完成之后，進(jìn)入截面線串的選擇，同樣是選一條單擊一次鼠標(biāo)中鍵，選最后一條單擊兩次鼠標(biāo)中鍵，截面線也可以是一條。
注意：選擇截面線串的時(shí)候要保持所有的截面線串的箭頭方向一致，否則曲面可能會(huì)扭曲或者根本不能形成曲面。
3.4 橋接曲面
橋接曲面功能是在兩張曲面之間建立一張過(guò)渡曲面，過(guò)渡曲面與兩張參考面之間可以保持相切或曲率連續(xù) 。
單擊工具欄上的按鈕，打開(kāi)如圖所示的橋接曲面對(duì)話框
先選擇主面，主面是必須選擇的參數(shù)，側(cè)面和側(cè)面線串可以不選。選擇主面要連續(xù)選擇兩個(gè)面作為主面。
注意：選擇主面的時(shí)候鼠標(biāo)要靠近將要進(jìn)行橋接的邊線的一側(cè)，選擇完成會(huì)出現(xiàn)一個(gè)箭頭，表示橋接的邊界及方向，要保持箭頭的方向一致。
側(cè)面數(shù)加上第一側(cè)面線串再加上第二側(cè)面線串總共不能超過(guò)兩個(gè)側(cè)面對(duì)象，可以選擇兩個(gè)側(cè)面作為側(cè)面對(duì)象，也可以選擇兩組側(cè)面線串或者一組側(cè)面線串加上一個(gè)側(cè)面作為側(cè)面對(duì)象。
注意：在選擇側(cè)面對(duì)象的時(shí)候要沿著主面的箭頭方向順次選取。
3.5 N邊曲面
N-邊曲面功能，可以選擇一組封閉的曲線或者曲面邊界，并且選擇一組曲面作為控制曲面，來(lái)構(gòu)建一個(gè)過(guò)渡曲面。
單擊工具欄上按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的N-邊曲面對(duì)話框。
在類(lèi)型的欄目中有兩個(gè)選項(xiàng)“修剪的單片體”和“多個(gè)三角補(bǔ)片” ，前者是在封閉的邊界上生成一張面片，后者是在在已經(jīng)選擇的封閉曲線串中，構(gòu)建一張由多個(gè)三角片組成的曲面，其中的三角面片相交于一點(diǎn) 。
單擊“邊界面”按鈕，選擇一組曲面作為控制曲面，生成的曲面和控制曲面成曲率連續(xù)關(guān)系。
在對(duì)話框中的“UV方位”欄目中，含有3個(gè)選項(xiàng)，這3個(gè)選項(xiàng)對(duì)應(yīng)了“選擇步驟”欄目中的后面三個(gè)步驟。只要在“UV方位”欄目中選了那個(gè)選項(xiàng)，“選擇步驟”欄目中的那個(gè)步驟才能生效。
這個(gè)時(shí)候選擇步驟中只有前兩個(gè)可以被使用。先單擊“邊界曲線”，選擇一組封閉的曲面。再單擊“邊界面”，選擇一組曲面作為控制曲面。單擊“應(yīng)用”按鈕，打開(kāi)如圖所示的形狀控制對(duì)話框。
在“中心控制”欄中，可以通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)條的位置賴(lài)改變曲面的形狀。單選框中選擇“位置”，可以控制N 邊曲面中心的位置；“傾斜”可以調(diào)整X、Y參數(shù)來(lái)改變XY平面的法矢，但不改變中心位置。
“中心平緩”欄中，可以調(diào)整N 邊曲面中心與邊界之間的豐滿度。
3.6 熔合面
熔合面是根據(jù)已有的曲面的變化規(guī)律將其他曲線、曲面或者自身擬合成一個(gè)比較光順的曲面。
單擊工具欄上的按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示的熔合面對(duì)話框
使用“曲線網(wǎng)格”的操作步驟：1、選擇一對(duì)相對(duì)的曲線作為主曲線；2、選擇另外一對(duì)相對(duì)的面作為交叉曲線；3、確定投影向量；4、選擇一個(gè)或者一組曲面作為目標(biāo)面。
使用“B曲面”的操作步驟：1、選擇一個(gè)曲面作為驅(qū)動(dòng)B曲面；2、確定投影向量；3、選擇一個(gè)或者一組曲面作為目標(biāo)面。
使用“自整修”的時(shí)候，只要選擇一個(gè)曲面同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)B曲面和目標(biāo)面，系統(tǒng)將自動(dòng)生成一個(gè)新的光順的曲面。
3.7 修剪面
如果需要修改或者重新定義曲面的邊界，可以使用裁剪曲面功能，該功能可以以已有的曲線或曲面為邊界，修剪指定的曲面。
單擊工具欄上按鈕，彈出如圖所示的修剪的片體對(duì)話框。
操作步驟：
首先選擇一個(gè)曲面作為“目標(biāo)片體” ，如果是用一個(gè)對(duì)象投影到曲面上進(jìn)行修剪，有時(shí)需要選擇“投影方向”，接著選擇一組曲線或者曲面，作為“邊界對(duì)象”，最后選擇曲面上被“修剪邊界”分割出來(lái)的區(qū)域的一塊。
在“區(qū)域”欄目中，選擇“保持”或者“舍棄”來(lái)決定是刪除還是保留被選擇的區(qū)域。
設(shè)置公差，單擊確定按鈕，完成曲面的修剪。
3.8 曲面延伸
延伸曲面功能，是在已經(jīng)存在的曲面的基礎(chǔ)上，通過(guò)曲面的邊界或者曲面上的曲線進(jìn)行延伸，擴(kuò)大曲面。延伸曲面的方式主要有相切延伸、法向延伸、角度延伸、圓弧延伸以及規(guī)律延伸5種。
單擊“曲面”工具欄上的按鈕，進(jìn)入如圖所示的延伸曲面對(duì)話框。
1、相切延伸
相切延伸功能，是以參考曲面的邊緣拉伸以個(gè)曲面，該曲面與參考曲面保持相切。相切延伸有兩種延伸方式，一種是按照固定長(zhǎng)度進(jìn)行延伸，另一種是按照曲面同方向沖動(dòng)的百分比進(jìn)行延伸。
2、法向延伸
法向延伸功能，可以根據(jù)參考曲面上的曲線建立一張垂直于參考曲面的曲面。
在如圖所示的對(duì)話框中選擇，彈出如圖所示的法向延伸對(duì)話框。
3、角度延伸
角度延伸和法向延伸類(lèi)似，都是可以建立一張與參考曲面成一定角度的曲面。角度延伸可以創(chuàng)建與參考曲面成任意角度的曲面，法向延伸只能創(chuàng)建與參考曲面垂直的曲面，相切延伸只能創(chuàng)建與參考曲面成0度的曲面。因此，相切延伸和法向延伸都可以看出是角度延伸的特例
4、圓弧延伸
圓弧延伸是以參考曲面的邊界作為延伸的起始曲線，以參考曲面在延伸邊線出的曲率半徑為圓弧半徑，建立一種圓弧曲面。
5、規(guī)律延伸
規(guī)律延伸功能，可以從長(zhǎng)度、角度兩個(gè)方面進(jìn)行較復(fù)雜的曲面延伸，可以對(duì)參考曲面的等參數(shù)邊界進(jìn)行延伸，也可對(duì)裁剪過(guò)的邊界進(jìn)行延伸，還可以對(duì)曲面上的曲線進(jìn)行延伸。
單擊工具欄上的按鈕，彈出如圖所示規(guī)律延伸對(duì)話框。
3.9 曲面補(bǔ)正
偏置曲面功能，可以沿參考曲面的法向在指定的距離上生成一系列偏置曲面。已指定的距離稱(chēng)為偏置距離，參考曲面也稱(chēng)為基面 ?？梢詫?duì)多個(gè)曲面進(jìn)行偏置，產(chǎn)生多個(gè)偏置曲面。
單擊“曲面”工具欄上按鈕，或選擇菜單“插入”→“偏置/比例”→“偏置曲面”命令，彈出如圖所示的曲面偏置對(duì)話框。
先選擇要偏置的面，然后設(shè)置偏置的數(shù)值和偏置的方向。所有的參數(shù)都會(huì)在如圖所示的對(duì)話框中顯示出來(lái) 。
3.10 曲面編輯
3.10.1 曲面編輯概述
如果已經(jīng)生成的曲面不能夠滿足要求，用戶可以根據(jù)需要在已有曲面的基礎(chǔ)上對(duì)曲面進(jìn)行編輯。
曲面的主要功能包括移動(dòng)定義點(diǎn)，參數(shù)裁剪/分割已經(jīng)邊界和改變邊等。
曲面編輯工具欄如圖所示。
3.10.2 移動(dòng)定義點(diǎn)
移動(dòng)曲面定義點(diǎn)對(duì)曲面進(jìn)行編輯是指更改單個(gè)或多個(gè)定義點(diǎn)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)曲面幾何形狀的編輯。使用該功能操作時(shí)，系統(tǒng)顯示警告信息，指出該操作將從片體中刪除某些參數(shù) 。
移動(dòng)定義點(diǎn)功能，可以通過(guò)改變曲面上的單個(gè)或者多個(gè)控制點(diǎn)的位置達(dá)到改變曲面形狀的效果。
單擊“曲面編輯”工具欄上的按鈕，或選擇菜單“編輯”→“曲面”→“移動(dòng)定義點(diǎn)”命令，系統(tǒng)彈出如圖所示的移動(dòng)定義點(diǎn)對(duì)話框。
3.10.3 等參數(shù)裁剪/分割
等參數(shù)裁剪/分割功能可以根據(jù)曲面在U、V方向的百分比參數(shù)進(jìn)行裁剪和分割。如果百分比數(shù)值在0－100之間，那么就可以分割或裁剪一個(gè)曲面編寫(xiě)程序輸出如下所示圖形，如過(guò)百分比數(shù)值大于100或者小于0的時(shí)候就是延伸一個(gè)曲面
單擊“編輯曲面”工具欄上的按鈕，或選擇菜單“編輯”→“曲面”→“等參數(shù)修剪/分割”命令，彈出如圖所示的等參數(shù)修剪/分割對(duì)話框。
3.10.4 片體邊界和改變邊
改變邊界的功能可以使用不同的方法修改曲面的邊，還可以使邊變形以及填補(bǔ)曲面上的空缺。
單擊“曲面編輯”工具欄上按鈕，或選擇菜單“編輯”→“曲面”→“更改邊緣”命令，彈出如圖所示的改變邊對(duì)話框。
各選項(xiàng)簡(jiǎn)單介紹如下：
“僅邊”：修改選中的邊線。根據(jù)具體的情況選擇不同的方式。
“邊和法向”：將選中的邊和法向與不同的對(duì)象相匹配。
“邊和交叉切線”：使選中的邊和它的橫向切矢與不同的對(duì)象相匹配。邊的橫向切矢是等參數(shù)曲線在端點(diǎn)出切矢，等參數(shù)曲線與邊在端點(diǎn)出相遇。
“邊和曲率”：為曲面提供階次該更高的匹配。強(qiáng)調(diào)曲面間的曲率連續(xù) 。
“檢查偏差-不”：對(duì)“信息窗口”進(jìn)行打開(kāi)或關(guān)閉切換。當(dāng)匹配兩個(gè)用于定位和相切的自由形式體時(shí)，提供曲面變形程度的反饋信息。
3.11 本章小結(jié)
本章主要介紹了曲面的造型功能和曲面編輯功能，從曲面的創(chuàng)建、編輯修改到成形的一連串的命令。在曲面創(chuàng)建和編輯的過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)：創(chuàng)建曲面的時(shí)候盡可能保證曲面簡(jiǎn)單，太復(fù)雜則難以控制；在創(chuàng)建曲面的時(shí)候要注意選擇曲面的次序，如果次序顛倒則曲面容易扭曲；確定曲面的參數(shù)設(shè)置正確，尤其是連續(xù)參數(shù) 。用戶可以進(jìn)行適當(dāng)編輯，以達(dá)到滿足實(shí)際的需要。
第4章產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)
本章將介紹UG產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)，包括：塑料分類(lèi)與特性、塑料常用材料、塑膠成形的加工工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝技術(shù)以及一般流程。
4.1 塑料分類(lèi)與特性
塑料是指以高聚物（樹(shù)脂）為主要成分，大多加有添加劑（如增強(qiáng)劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、色料等等）、且在加工過(guò)程中能流動(dòng)成形的一類(lèi)高分子材料。塑料通常分以下兩種：
（1）熱塑性塑料：在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱熔融和冷卻硬化的一類(lèi)塑料，如ABS、AS、PC、PP、PE、PS、POM等。
（2）熱固性塑料：在加熱或其他條件作用下能固化成不熔、不溶性物料的一類(lèi)塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料、DAP塑料、氨基塑料等等。
塑料的特性通常是指塑料的使用性能、加工性能和技術(shù)性能。塑料的技術(shù)性能包括：物理性能、熱性能、力學(xué)性能、電氣性能和化學(xué)性能。不同的塑料有不同的特性，在設(shè)計(jì)時(shí)用不同的方法。
4.2 塑膠常用材料
塑膠材料種類(lèi)較多，下面舉一些常用材料介紹。
1. ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
2．PA66 聚酰胺66或尼龍66
3．PBT 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯
4．PC 聚碳酸酯
5．PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物
6. PC/PBT 聚碳酸酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的混合物
7. PE-HD 高密度聚乙烯
8. PE-LD 低密度聚乙烯
9. PEI 聚乙醚
10. PET 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯
11. PETG 乙二醇改性-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯
12. PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯
13. POM 聚甲醛
14. PP 聚丙烯
15. PPE 聚丙乙烯
16. PS 聚苯乙烯
17. PVC （聚氯乙烯）
18. SA苯乙烯-丙烯腈共聚物
4.3 塑膠成形的加工工藝
1．壓縮成形
壓縮成形法是歷史最悠久的塑膠成形法。是PF、MF、UF等熱硬化性塑膠的代表性成形法，此方法的特色是：（1)設(shè)備費(fèi)低；（2)可成形任何塑膠材料；（3)材料損失少。其成形過(guò)程如圖所示。
2．轉(zhuǎn)移成形
像以前常見(jiàn)的插座，發(fā)現(xiàn)其中埋有金屬片，此金屬片并非制得成形品后再加裝的，而是利用轉(zhuǎn)移成形將金屬片一起成形的。不過(guò)目前也因射出成形的實(shí)用化而被取而代之。其成形原理如圖所示。
3．射出成形
射出成形法廣泛用于熱可塑性塑膠的成形，是把粒狀的材料在加熱缸中加熱成流動(dòng)狀態(tài) ，再由噴嘴向模具中射出成形，等成形品冷卻固化再開(kāi)模將成形品頂出。其成形過(guò)程如下圖所示。
射出成形的優(yōu)點(diǎn)是加工效果良好，可成形任何塑膠材料及形狀復(fù)雜的成形品，且成形速度快，尺寸精度容易控制，是目前最普遍的塑膠成形法。
4．真空成形
真空成形是將熱可塑性薄板固定于模上，通過(guò)加熱器加熱軟化的塑膠薄板被真空吸著于模子而成形，真空成形的壓力為一大氣壓以下，所以基模子可用石膏、木材、熱硬化樹(shù)脂等，大量生產(chǎn)時(shí)用金屬模子。
這種成形的優(yōu)點(diǎn)在于模子的制作省時(shí)又省錢(qián)，因此以薄板制造大型品時(shí)比射出成形更有利。通常用于硬質(zhì)PVC、HIPS、ABS等，成形招牌、冰箱內(nèi)箱、一次性口懷、冰淇淋杯的容器等。
5．其它成形工藝
其他成形工藝還有如下一些：
纏繞成形與噴射成形
板、片成形
層壓成形
泡沫塑料成形
壓延與涂層
旋轉(zhuǎn)成形
吹塑成形
4.4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝技術(shù)
4.4.1 注射模塑
注塑模塑是成型塑料制品的一種重要方法。幾乎所有的熱塑性塑料及多種熱固性都可用此方法成型。在此只簡(jiǎn)要介紹注射模塑的基本過(guò)程。注射成型機(jī)的基本操作步驟如下：
（1）塑化：將塑料加熱，熔融塑化，并將熔體中的氣體排出。
（2）注射：在壓力驅(qū)動(dòng)下將熔體注入閉合的模具中，塑料在模腔內(nèi)硬化。
（3）保壓：在壓力作用下保持一段時(shí)間，以防熔體回流，并且補(bǔ)償在硬化器件熔體體積的減小。
（4）冷卻：冷卻制品直到完全硬化。
（5）脫模：打開(kāi)模具，頂出模塑制品；再合模，開(kāi)始下一循環(huán) 。
4.4.2 避免側(cè)孔與側(cè)凹
通常，塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)設(shè)計(jì)得容易成形與脫模，以防止采用復(fù)雜得瓣合模和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此塑件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免有側(cè)孔與側(cè)凹。不是所有的設(shè)計(jì)都能制作生產(chǎn)出來(lái) ，設(shè)計(jì)者應(yīng)盡可能地了解產(chǎn)品的生產(chǎn)制作過(guò)程，以避免設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)脫離，表中為一些典型示例。
帶有側(cè)孔與側(cè)凹的塑件設(shè)計(jì)示例
4.4.3 脫模斜度
為了便于塑件從模腔順利脫模或抽芯，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到內(nèi)外壁面應(yīng)有足量的脫模斜度。最小脫模斜度與塑料性能、塑件幾何形狀有關(guān) 。表中列出若干材料單邊脫模斜度的推薦值。
常用塑料件脫模斜度最小值
4.4.4 塑件壁厚
合理確定塑件壁厚十分重要。塑件壁厚受使用要求、塑件性能、塑件幾何尺寸與形狀以及成形工藝等眾多因素制約。塑件各部分壁厚應(yīng)均勻一致，切忌突變與截面壁厚懸殊設(shè)計(jì) 。塑件壁厚一般在1~6mm范圍內(nèi)，常用值為2~3mm ，通常隨塑料品種及塑料大小而定。熱塑性塑料件最小壁厚及推薦壁厚如下表所示。
常用塑料件最小壁厚及推薦值
常用塑料件壁厚設(shè)計(jì)實(shí)例
4.4.5 加強(qiáng)筋
為使塑件既有一定的強(qiáng)度和剛性，又不致使塑件截面過(guò)厚，以防止產(chǎn)生成形缺陷，有效的方法是在塑件適當(dāng)?shù)牟课辉O(shè)置加強(qiáng)筋或增設(shè)防止變形的結(jié)構(gòu) 。加強(qiáng)筋不僅可以塑件變形，而且有利于改善塑件成形的充模狀況。增加加強(qiáng)筋后，可能在背面產(chǎn)生縮紋。但是只要尺寸設(shè)計(jì)得當(dāng)，就可以避免。加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)相關(guān)尺寸如圖所示，防止變形設(shè)計(jì)的相關(guān)結(jié)構(gòu)如圖所示。
4.5 產(chǎn)品曲面的設(shè)計(jì)方法與原則
1．UG構(gòu)建曲面的方法
在UG NX 5.0系統(tǒng)中構(gòu)建曲面的方法有：
（1）以點(diǎn)為基礎(chǔ)的構(gòu)建方法 ?？梢杂牲c(diǎn)，極點(diǎn)或點(diǎn)云來(lái)構(gòu)建曲面，通過(guò)點(diǎn)云構(gòu)建的曲面比較光滑一些，但是與原始的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間會(huì)有一定的誤差。這種由點(diǎn)生成的曲面是非參數(shù)化的，即生成的曲面與原始構(gòu)造點(diǎn)不關(guān)聯(lián)，當(dāng)構(gòu)造點(diǎn)編輯后，曲面不會(huì)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性的更新變化。
（2）以曲線為基礎(chǔ)的構(gòu)建方法。這類(lèi)曲面是全參數(shù)化，在UG中稱(chēng)為全參數(shù)片體。這類(lèi)曲面是和曲線緊緊關(guān)聯(lián)的，如構(gòu)建曲面的曲線被編輯或修改后，曲面會(huì)自動(dòng)更新，便于曲面的調(diào)整和修改。主要用于大面積的主要曲面構(gòu)造。
（3）以曲面為基礎(chǔ)的構(gòu)建方法。這些方法大多用來(lái)聯(lián)接曲面與曲面之間的過(guò)渡，稱(chēng)為“過(guò)渡曲面” 。這類(lèi)曲面多數(shù)是參數(shù)化的，如通過(guò)截面、橋接和偏置等方法創(chuàng)建的曲面。
（4）以曲線和曲面為基礎(chǔ)的構(gòu)建方法。根據(jù)已有的曲面和曲線創(chuàng)建一個(gè)與已有曲面相聯(lián)接的曲面。
2．曲面創(chuàng)建的一些基本原則
UG曲面創(chuàng)建一些基本原則如下：
（1）用于構(gòu)造曲面的曲線盡可能簡(jiǎn)單，曲線階次數(shù)小于3 。
（2）用于構(gòu)造曲面的曲線要保證光順連接，避免產(chǎn)生尖角，重疊和交叉等。
（3）曲面的曲率半徑盡可能大，否則將造成加工的困難。
（4）避免構(gòu)造非參數(shù)化特征。
（5）若有測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)，應(yīng)先生成曲線，在利用曲線構(gòu)造曲面。
（6）根據(jù)不同的曲面特點(diǎn)合理使用各種曲面構(gòu)造方法，
（7）面與面之間的倒角過(guò)渡盡可能在實(shí)體上進(jìn)行。
4.6 產(chǎn)品曲面設(shè)計(jì)的一般流程
UG曲面的構(gòu)建方法一般會(huì)因用戶需要得到的面和已有的條件不同而各不相同，但總體說(shuō)來(lái) ，都應(yīng)遵循以下創(chuàng)建曲面的一般流程：
（1）首先，根據(jù)產(chǎn)品的外形要求建立用來(lái)構(gòu)建曲面的邊界曲線。
可以根據(jù)已知點(diǎn)創(chuàng)建樣條曲線，或者根據(jù)已有的曲面的邊界曲線。
（2）然后通過(guò)曲面構(gòu)建的方法創(chuàng)建曲面。
一般來(lái)說(shuō) ，對(duì)于簡(jiǎn)單的曲面，可以一次性完成建模。
而實(shí)際產(chǎn)品的形狀往往比較復(fù)雜，都很難一次性完成。對(duì)于復(fù)雜的曲面，首先應(yīng)該采用曲面構(gòu)造的方法生成主要的或大部分的曲面片體，然后通過(guò)曲面的過(guò)渡連接，光順處理，曲面的編輯等方法完成產(chǎn)品的整體造型設(shè)計(jì) 。
4.7 本章小結(jié)
本章主要介紹了一些塑料產(chǎn)品材料與工藝，以及產(chǎn)品曲面設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和一般流程。其中對(duì)常用材料與工藝技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。這些都是比較專(zhuān)業(yè)的內(nèi)容，讀者學(xué)習(xí)掌握這些內(nèi)容，可以熟悉UG曲面設(shè)計(jì)的工藝、方法、規(guī)劃和一般流程，為以后的設(shè)計(jì)做好專(zhuān)業(yè)準(zhǔn)備。
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