solidworks 曲线曲面设计ppt

第10章 曲线曲面设计,学习目标,曲线曲面造型广泛应用在电子产品外形设计行业、航空航天领域以及汽车零部件等行业。曲面是一种可用来生成实体特征的几何体。本章主要学习生成曲线、基本曲面、高级曲面设计工具以及编辑曲面工具，全面掌握曲线曲面的相关知识和绘图技能。,知识要点,10.1 生成曲线,曲线造型是曲面造型的基础，在此先介绍几种常用的生成曲线的方法，包括投影曲线、组合曲线、螺旋和涡状线、样条曲线与分割线等。 10.1.1 分割线 分割线工具将实体（草图、实体、曲面、面、基准面、曲面样条曲线）投影到表面、曲面或平面。它将所选面分割成多个单独面。可以使用一个命令分割多个实体上的曲线。 1参数详解 以通过下述工具来生成分割线： 分割类型： 草图：通过在其上映射草图分割表面。可使用现有草图或单击“创建草图”创建新草图。待分割的草图和面必须属于相同的实体。 交点：分割接触的两个实体之间的接触面。两个实体必须有接触的边或面。 单击“曲线”工具栏上的“分割线”命令按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“分割线”命令，弹出“组合曲线”对话框，并在对话框中显示出轮廓、投影、交叉点3种分割类型，如图10-1所示。,10.1 生成曲线,对3种分割类型介绍如下： 投影：将草图投影到曲面上。您可形成以投影曲线创建的分割线特征。 侧影轮廓线：在一个圆柱形零件上生成一条分割线。 交叉：以交叉实体、曲面、面、基准面、或曲面样条曲线分割面。 2操作步骤 下面将对3种分割类型实例进行详解。 （1）生成轮廓分割线,10.1 生成曲线,01创建待分割的实体或曲面，并用草图绘制工具绘制一条要投影为分割线的曲线段。 02单击“曲线”工具栏上的“分割线” 按钮，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“分割线”命令，弹出“分割线”对话框，如图10-所示。 03在弹出“分割线”对话框中“拔模方向” 选择基准面1，在“要分割面” 选择实体零件面，勾选 复选框，使拔模方向与实体相交，生成轮廓分割线，如图10-2所示。,10.1 生成曲线,（2）生成投影分割线 01创建待分割的实体或曲面，并绘制投影为分割草图。 02单击“曲线”工具栏上的“分割线” 按钮，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“分割线”命令，弹出“分割线”对话框，如图10-3所示。 03在弹出“分割线”对话框中“要投影的草图” 选择椭圆形草图，在“要分割面” 选择实体零件面，生成轮廓分割线，如图10-3所示。,10.1 生成曲线,（3）生成交叉分割线 01创建待分割的实体或曲面。 02单击“曲线”工具栏上的“分割线” 按钮，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“分割线”命令，弹出“分割线”对话框，如图10-4所示。 03在弹出“分割线”对话框中“分割类型”选项选择交叉点类型，在“分割实体/面/基准面” 中选择零件侧边的各面，“要分割面/实体” 中选择地面，选择 ，生成轮廓分割线，如图10-4所示。,10.1 生成曲线,对“曲面分割”选项说明如下： 分割所有：即分割穿越曲面上的所有可能区域。 自然：即分割遵循曲面的形状。 线性：即分割遵循线性方向。 04若勾选 ，则将完成所有的分割，如图10-5所示。,10.1 生成曲线,10.1.2 投影曲线 将绘制的曲线投影到曲面上，可以生成一个三维曲线。SolidWorks生成投影曲线有以下两种方式： 利用两个相交基准面上的曲线草图抽影而成曲线（草图到草图）。 是将图曲线设影到模型面上得到曲线（草图到面）。 单击“曲线”工具栏上的“投影曲线”命令按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“投影曲线”命令，弹出“组合曲线”对话框，如图10-6所示。,10.1 生成曲线,1草图到面 下面首先来介绍利用两个相交基准面上的曲线投影得到曲线。 01在实体零件底面上绘制一个样条曲线的草图，如图10-7所示。,10.1 生成曲线,02单击“曲线”工具栏上的“投影曲线”命令按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“投影曲线”命令。在“投影曲线”对话框中的显示框中显示“要投影的草图” 选择，同时在图形区域中显示所得到的设影曲线， ，如图10-8所示。,10.1 生成曲线,03绘制切除轮廓草图，将投影成功的草图用作扫描路径的投影曲线，对实体零件进行扫描切除，如图10-9所示。,10.1 生成曲线,2草图到草图 使用 选项，选择两个相交基准面交叉点的曲线生成代新的投影曲线草图，其操作步骤如下： 01新建零件文件，分别以前视基准面、上视基准面作为各绘图平面绘制一条样条曲线，如图10-10所示。,10.1 生成曲线,02单击“曲线”工具栏上的“投影曲线”命令按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“投影曲线”命令。在“投影曲线”对话框中投影类型选择 ，在“要投影的一些草图” 中选择上一步中所绘制的2个草图，同时在图形区域中显示所得到的设影曲线，单击“确定”按钮 ，完成“草图上草图”投影曲线的生成，如图10-11所示。,10.1 生成曲线,10.1.3 组合曲线 组合曲线就是指将所绘制的曲线、模型边线或者草图进行组合，使之成为单一的曲线。组合曲线可以作为生成放样或扫描的引导曲线。 生成组合曲线的步骤如下： 01新建零件文件并创建六棱柱实体，如图10-12所示。,10.1 生成曲线,02分别以六棱柱的不相邻两个面作为绘图平面，绘制2副草图，如图10-13所示。 03在弹出的“组合曲线”对话框中 “要连接的草图、边线以及曲线” 选择上一步中绘制的2副草图及它们之间的交点连成的那条棱边，单击“确定”按钮 ，完成组合曲线段的生成，如图10-14所示。,10.1 生成曲线,10.1.4 通过XYZ点的曲线 样条曲线是由一组逼近控制多边形的光滑参数曲线段构成，这些曲线段就是样条曲线段。在数学上，样条曲线是指一条连续、可导而且光滑的曲线，既可以是二维的也可以是三维的。利用三维样条曲线可以生成任何形状的曲线，SolidWorks2015中三维样条曲线的生成方式十分丰富： 自定义样条曲线通过已知坐标X、Y、Z值的点。 指定模型中的点作为样条曲线通过的点。 利用点坐标文件生成样条曲线。 连接已知坐标点的样条曲线常在逆向工程的曲线生成上应用广泛。逆向工程通常是先有实体零部件，通过三维向量床CMM或以激光扫描仪取得点的资料，每个点包含三个数值，分别代表它的空间坐标（X，Y，Z）。然后将这些点连接起来构成曲线段。 自定义通过点生成样条曲线，操作如下：,10.1 生成曲线,01单击“曲线”工具栏上的“通过XYZ点的曲线”按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“通过XYZ点的曲线”命令。 02在弹出如图10-15所示的“曲线文件”对话框中，输入自由点空间坐标，同时在图形区域中可以预览生成的样条曲线。,10.1 生成曲线,03当在最后一行的单元格中双击时，系统会自动增加一行。如果要在一行的上面再插入新的一行，只需单击该行，然后单击“插入”按钮即可。 04如果要保存曲线文件，单击“保存”或“另存为”按钮，然后指定文件的名称（扩展名为.sldcrv），再确认即可保存到制定文件位置。 05单击“确定”按钮，即可按输入的坐标位置生成三维样条曲线，如图10-16所示。 除了在“曲线文件”对话框中输入坐标来定义曲线外，SolidWorks还可以将在文本编辑器、Excel等应用程序中生成的坐标文件（后缀名为.sldxrv或.txt），然后将其导入到系统，以此生成样条曲线。坐标文件应该为X、Y、Z三列清单，并用制表符（Tab）或空格分隔。,10.1 生成曲线,10.1.5 通过参考点的曲线 SolidWorks还可以指定模型中的点，作为样条曲线通过的点来生成曲线。采用该种方法时，其操作步骤如下所述： 01上视基准面作为绘图平面，绘制包含多个点的草图，并关闭草图，如图10-17所示。,10.1 生成曲线,02单击“曲线”工具栏上的“通过参考点的曲线”按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“通过参考点的曲线”命令，在弹出的“通过参考点的曲线”面板中单击 下方区域，然后在图形区域按照要生成曲线的次序来选择通过的模型点，此时模型点在该显示框中显示，同时图形区域中预览出曲线段，如图10-18所示。,10.1 生成曲线,03若有必要将曲线封闭，选择“闭环曲线” 复选框，将生成曲线封闭，如图10-19所示。,10.1 生成曲线,10.1.6 螺旋线和涡状线 螺旋线和涡状线常用作绘制螺纹、弹簧、蚊香和发条等零部件的路径或引导线。 用于生成空间的螺旋线或者涡状线的草图有且只有一个圆，该圆的直径将控制螺旋线的直径和涡旋线的起始位置。 1生成螺旋线 生成螺旋线的操作步骤如下： 01在零件文件中新建一副草图，在草图中只绘制一个圆，标注其直径为控制螺旋线的直径，在此标注其直径为100，如图10-20所示。,10.1 生成曲线,02单击“曲线”工具栏上的“螺旋线/涡状线”按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“螺旋线/涡状线”命令，在弹出的“螺旋线/涡状线”面板中选择“螺距和圈数”定义方式，并保持选择系统默认的恒定螺距参数，输入螺距为50mm，圈数为2.25，并输入起始角度为0°，保持默认的顺时针方向，完成螺旋线的创建，如图10-21所示。,10.1 生成曲线,SolidWorks2015软件不仅在草图中提供了“镜像”命令用作镜像草图图元，在实体中也有“镜像”命令用作镜像实体特征，甚至装配体中也有“镜像”命令用作镜像零部件。 4.1.1 镜像操作步骤 在“特征”工具栏中单击“镜像”命令按钮，弹出“镜像”属性面板。 在“镜像”属性面板中选择待复制的特征和镜像点后，单击确认即可完成特征的镜像，如图4-1所示。,10.1 生成曲线,螺旋线定义的3种方式介绍如下： “螺距和圈数”：指定螺距和圈数。 “高度和圈数”：指定螺旋线的总高度和圈数。 “高度和螺距”：指定螺旋线的总高度和螺距。 02若要生成锥度螺纹，勾选 复选框，并在下方的“锥形角度”文本框 中输入角度值20°，若输入超过范围，系统会出现提示框，若要生成锥度外张的螺旋线，则勾选复选框 ，生成锥度螺旋线，如图10-22所示。,10.1 生成曲线,03若要生成可变螺距螺旋线，在参数选项卡中勾选 ，并在下方的“区域参数”文本框中输入螺距20、圈数5，螺距70、圈数10和螺距20、圈数15，生成变螺距螺旋线，如图10-23所示。,10.1 生成曲线,2生成涡状线 生成涡状线的操作步骤如下： 01在零件文件中新建一副草图，在草图中只绘制一个圆，标注其直径为控制涡状线的直径，在此标注其直径为100，如图10-24所示。,10.1 生成曲线,02单击“曲线”工具栏上的“螺旋线/涡状线”按钮 ，或在菜单栏中依次执行“插入”|“曲线”|“螺旋线/涡状线”命令，在弹出的“螺旋线/涡状线”面板中选择“涡状线”定义方式，并输入螺距为50mm，圈数为10，并输入起始角度为0°，保持默认的顺时针方向，完成螺旋线的创建，如图10-25所示。,10.2 基本曲面,在SolidWorks中建立曲面，有多种方式对其进行编辑，既可将其延伸到某个已有曲面，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，或者直接拖动红色箭头手柄，实时地将边界拖到新的位置。利用SolidWorks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。 SolidWorks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。 导入其它软件转换格式的曲面文件。 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。一个零件中可以有多个曲面实体。 在菜单栏中依次执行“视图”|“工具栏”|