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1、曲面造型 及参数化建模培训,技术规划部CAD小组陈杰(7161)A2009年4月,目录,一、曲面造型命令二、曲面编辑命令三、曲面实例演示四、参数化建模五、参数化建模实例演示,一、曲面造型命令,曲面命令主要包括:拉伸、旋转、扫描、混合、扫描混合、螺旋扫描边界混合、可变剖面扫描、造型等；其中做曲面最常用的命令是：扫描边界混合可变剖面扫面造型,一、曲面造型命令,拉伸曲面在垂直于草绘平面的方向上，通过将草绘截面拉伸到指定深度来创建面组,平面型,曲面型,一、曲面造型命令,旋转曲面通过绕截面中草绘出的第一条中心线，将草绘截面旋转一个特定角度来创建面组。旋转角可指定为“90”、“180”、“270”、“36
2、0”等、“至点/顶点”或“至平面”。,一、曲面造型命令,扫描通过沿指定轨迹扫描草绘截面来创建面组。可草绘轨迹，也可使用现有基准曲线。,一、曲面造型命令,混合创建连接几个草绘截面的光滑面组。“平行”混合只能是“盲”的。也可创建“旋转”或“一般”混合，或“从文件”混合。,一、曲面造型命令,扫描混合 通过一条轨迹曲线和轨迹曲线上的截面来生成特征，扫描混合也可以生成实体、薄板、曲面。,一、曲面造型命令,螺旋扫描 螺旋扫描指的是将一个截面(可以是封闭的,也可以不封闭的)沿着一条螺旋轨迹线进行扫描，从而得到螺旋状态的实体或曲面。,扫描轨迹,扫描截面曲线,一、曲面造型命令,边界混合,1.单向混合,单向曲线,
3、带旋转角度,平行的,一、曲面造型命令,边界混合,2.双向混合,一、曲面造型命令,可变剖面扫描 可变剖面扫描是一种比较复杂的扫描方法,它允许用户控制扫描截面的方向、旋转与几何形状，可以沿一条或多条选定轨迹扫描截面，从而创建实体或曲面。在创建可变剖面扫描时，可以使用恒定截面或可变截面。,实体的,曲面的,草绘剖面,实体的,曲面的,草绘剖面,实体的,曲面的,一、曲面造型命令,可变剖面扫描,一、曲面造型命令,造型,三维空间任意位置的,平面上的,依附于曲面上的,三维空间任意位置的,平面上的,依附于曲面上的,三维空间任意位置的,平面上的,二、曲面编辑命令,曲面的编辑主要包括:合并-将两个相交或连接的曲面合并
4、成一体;修剪-将一个曲面修剪成两个或者剪切掉一部分;复制-粘贴-将曲面进行复制,并可以填充不完整部分;偏移-将曲面沿固定的方向移动一个距离;加厚-将曲面加厚成具有一定厚度的实体;延伸-将曲面沿其边界延伸一定的距离;曲面倒圆角-将曲面边界的尖角倒圆;曲面自由形状编辑-将曲面划分成网格,推动控制点改变 曲面形状,二、曲面编辑命令,合并,选两次曲面,曲面变红,按住ctrl选择第二个曲面,两个都为红,二、曲面编辑命令,修剪,单击选择曲面,箭头指向表示保留部分,双箭头表示两边都保留,修剪符号变亮,二、曲面编辑命令,复制-粘贴,两次选择曲面变红,普通粘贴,选择性粘贴,平移类型,旋转类型,曲面编辑命令,偏移
5、,一般偏移,带拔模角度的,四周封闭的,替换面的,双选曲面变红,上拉出现四个选项,曲面编辑命令,加厚,单击选择曲面,曲面编辑命令,延伸,双选曲面边界变红,曲面编辑命令,曲面倒圆角,选择面,要倒角的地方,曲面编辑命令,曲面自由形状编辑,划分网格,编辑网格曲面,生成的曲面,三、实例演示,洗法水瓶QQ模型汽车坐椅变速箱壳体Top-down鼠标建模,洗发水瓶造型,工具,边界混合工具,扫描曲面,可变剖面扫描,洗发水瓶造型,可变剖面做瓶身 1.草绘瓶身曲线 2.用可变剖面命令扫描瓶身曲面,洗发水瓶造型,向内偏移瓶身曲面 偏移量为2,洗发水瓶造型,拉伸切割瓶身内外曲面,洗发水瓶造型,用边界混合命令做内外曲面连
6、接的曲面。（注意两端为切线关系）,洗发水瓶造型,拉伸曲面切割,洗发水瓶造型,用扫描曲面方法沿一条边扫描一个曲面,洗发水瓶造型,拉伸切割曲面,洗发水瓶造型,用边界混合命令将两个曲面连接起来，注意两边界为切线关系。,洗发水瓶造型,将所有曲面合并，然后将合并的曲面做镜像,洗发水瓶造型,草绘瓶底曲线，并用边界混合命令做瓶底曲面。,洗发水瓶造型,重复上一个步骤，将瓶口曲面做出。,洗发水瓶造型,合并所有曲面并实体化,洗发水瓶造型,投影草绘曲线,洗发水瓶造型,扫面切割，然后镜像,洗发水瓶造型,螺旋扫描切割。造型完成,QQ模型造型,工具,扫描混合,可变剖面扫描,旋转,QQ模型造型,用旋转曲面命令做出身体,并倒
7、圆角,旋转草绘,倒圆角,QQ模型造型,草绘可变剖面扫面用直线,草绘一条扫描轨迹线,QQ模型造型,分别插入图形并命名“1”和“2”点击“插入”/“模型基准”/“图形”,1,2,QQ模型造型,用“可变剖面扫描”做嘴在扫描的剖面中做关系式：sd4=evalgraph(2,trajpar*10)*2.2sd3=evalgraph(1,trajpar*10)*2,合并两个曲面,并倒圆角,QQ模型造型,草绘扫描翅膀的曲线，并用可变剖面扫描出翅膀再将其镜像在扫描剖面中做关系式：sd4=evalgraph(1,trajpar*10)*1.5sd3=evalgraph(2,trajpar*10),扫描完成,然后
8、镜像,QQ模型造型,草绘投影眼睛,草绘曲线,并投影到曲面上来,QQ模型造型,偏移平面并在平面上草绘扫描用腿的直线,向下偏移一个48mm的基准面,并在基准面上草绘一扫描直线,QQ模型造型,分别插入图形并命名“11”和“22”点击“插入”/“模型基准”/“图形”,11,22,QQ模型造型,做基准面并镜像特征，然后将其合并。,QQ模型造型,向下偏移一个基准面，并在其上填充一个面。,QQ模型造型,在填充的平面上拉伸一矩形曲面切割出一个口,QQ模型造型,合并曲面,QQ模型造型,草绘曲线，并切除多余曲面,QQ模型造型,利用边界混合工具缝合曲面，然后合并曲面。,QQ模型造型,镜像合并后的曲面,QQ模型造型,
9、合并两个脚的曲面，然后倒圆角,QQ模型造型,草绘两曲线，然后求交。,QQ模型造型,分别插入图形并命名“111”和“222”点击“插入”/“模型基准”/“图形”,111,222,QQ模型造型,利用可变剖面扫描做围巾，在剖面中插入关系：sd37=evalgraph(111,trajpar*10)sd38=evalgraph(222,trajpar*10)*1.8,QQ模型造型,点击“插入”/“扫描混合”，扫描脖子上的围巾做几个不同的剖面进行扫描,QQ模型造型,合并曲面,QQ模型造型,草绘投影曲线，并做投影,QQ模型造型,用修剪工具对曲面进行修剪,QQ模型造型,对曲面进行一下渲染完成建模,汽车坐椅造
10、型,工具,拉伸,造型工具,边界混合,汽车坐椅造型,草绘拉伸曲面的曲线，并拉伸一曲面,汽车坐椅造型,进入造型工具，绘制第1条类型为“cos”的曲线注意曲线两端分别垂直于相交面,汽车坐椅造型,向下偏移一平面，设为活动面然后绘制第2“平面”类型的曲线,先向下偏移一个基准面,汽车坐椅造型,设置活动面，绘制第3条“平面”类型曲线,汽车坐椅造型,设置活动面，绘制第4条“平面”类型曲线,汽车坐椅造型,绘制第5条空间曲线，为“自由”类型。通过三视图进行调整位置,汽车坐椅造型,汽车坐椅造型,造型，选取4条边界曲线，然后再选一条内部曲线（注：内部曲线必须是4边中的对边连接线）,汽车坐椅造型,修剪，并合并曲面,汽车
11、坐椅造型,分别拉伸两个曲面,汽车坐椅造型,进入造型，绘制第1条“cos”类型曲线,汽车坐椅造型,绘制第2条“cos”类型曲线,汽车坐椅造型,绘制第3条“平面”类型曲线,汽车坐椅造型,绘制第4条“自由”类型曲线,汽车坐椅造型,绘制第5条“自由”类型内部曲线,汽车坐椅造型,点击“造型”选择4条边界 曲线和一条内部曲线，做 出一个造型曲面,汽车坐椅造型,剪切曲面,汽车坐椅造型,补面并合并曲面,汽车坐椅造型,镜像曲面并合并,汽车坐椅造型,汽车坐椅造型,汽车坐椅造型,Top-down方法下的鼠标建模,TOP-DOWN（自顶向下）设计是一种设计思想，即设计由总体布局、总体结构、部件结构到部件零件的一种自上
12、而下、逐步细化的设计过程。 用骨架模型去控制其他部件或零件的特征,从而达到设计意图的变更可以自顶向下的传递，直到最底层的零件和图纸。从而使产品的修改性大大提高，修改的工作量也大大降低，同时还能保证各部件设计的一致性。,骨架模型,骨架模型,实体外型,参数化建模,参数化设计是proe重点强调的设计理念。参数是参数化设计的核心概念，在一个模型中，参数是通过“尺寸”的形式来体现的。参数化设计的突出有点在于可以通过变更参数的方法来方便的修改设计意图，从而修改设计意图。关系式是参数化设计中的另外一项重要内容，它体现了参数之间相互制约的“父子”关系。所以，首先要了解proe中参数和关系的相关理论。,四、参数
13、化建模,单击菜单“工具”参数，即可打开参数对话框，使用该对话框可添加或编辑一些参数。,四、参数化建模,1.参数的组成(1)名称：参数的名称和标识，用于区分不同的参数，是引用参数的依据。注意：不区分大小写，参数名不能包含如下非法字符：！、”、和#等。(2)类型：指定参数的类型 a)整数：整型数据 b)实数：实数型数据 c)字符型：字符型数据 d)是否：布尔型数据。(3)数值：为参数设置一个初始值，该值可以在随后的设计中修改(4)指定：选中该复选框可以使参数在PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统中可见,四、参数化建模,(5)访问：为参数设置访问权限。a)完全：
14、无限制的访问权，用户可以随意访问参数 b)限制：具有限制权限的参数 c)锁定：锁定的参数，这些参数不能随意更改，通常由关系式确定。(6)源：指定参数的来源 a)用户定义的：用户定义的参数，其值可以随意修改 b)关系：由关系式驱动的参数，其值不能随意修改。(7)说明：关于参数含义和用途的注释文字(8)受限制的：创建其值受限制的参数。创建受限制参数后，它们的定义存在于模型中而与参数文件无关。(9)单位：为参数指定单位，可以从其下的下拉列表框中选择。,四、参数化建模,关系的概念 关系是参数化设计的另一个重要因素。关系是使用者自定义的尺寸符号和参数之间的等式。关系捕获特征之间、参数之间或组件之间的设计
15、关系。可以这样来理解，参数化模型建立好之后，参数的意义可以确定一系列的产品，通过更改参数即可生成不同尺寸的零件，而关系是确保在更改参数的过程中，该零件能满足基本的形状要求。如参数化齿轮，可以更改模数、齿数从而生成同系列、不同尺寸的多个模型，而关系则满足在更改参数的过程中齿轮不会变成其他的零件。关系的组成 关系式的组成主要有：尺寸符号、数字、参数、保留字、注释等。,四、参数化建模,四、参数化建模,四、参数化建模,四、参数化建模,四、参数化建模,四、参数化建模,下面简单介绍这些函数的用法：sin()、cos()、tan()函数这三个都是数学上的三角函数，分别使用角度的度数值来求得角度对应的正弦、余
16、弦和正切值，比如： A=sin(30) A=0.5 B=cos(30) B=0.866 C=tan(30) C=0.577asin()、acos()、atan()函数这三个是上面三个三角函数的反函数，通过给定的实数值求得对应的角度值，如：A=asin(0.5) A=30 B=acos(0.5) B=60 C=atan(0.5) C=26.6,四、参数化建模,sinh()、cosh()、tanh()函数在数学中，双曲函数类似于常见的（也叫圆函数的）三角函数。基本双曲函数是双曲正弦“sinh”，双曲余弦“cosh”，从它们导出双曲正切“tanh”等。sinh / 双曲正弦： sinh(x) = e
17、x - e(-x) / 2cosh / 双曲余弦： cosh(x) = ex + e(-x) / 2 tanh / 双曲正切： tanh(x) = sinh(x) / cosh(x)=ex - e(-x) / ex + e(-x),四、参数化建模,函数使用实数作为输入值sqrt()函数开平方，如：A=sqrt(100) A=10; B=sqrt(2) B=1.414. log()函数求得10为底的对数值，如： A=log(1) A=0; A=log(10) A=1; A=log(5) A=0.6989.;,四、参数化建模,ln()函数求得以自然数e为底的对数值，e是自然数，值是2.718.;如
18、： A=ln(1) A=0; A=ln(5) A=1.609.; exp()函数求得以自然数e为底的开方数，如：A=exp(2) A=e2=7.387.;,四、参数化建模,abs()函数求得给定参数的绝对值，如A=abs(-1.6) A=1.6B=abs(3.5) B3.5 max()、min()函数求得给定的两个参数之中的最大最小值，如A=max(3.8,2.5) A=3.8 B=min(3.8,2.5) B=2.5,四、参数化建模,mod()函数求第一个参数除以第二个参数得到的余数，如： A=mod(20,6) A=2 B=mod(20.7,6.1) B=2.4 pow()函数指数函数，如
19、A=pow(10,2) A=100 B=pow(100,0.5) B=10,四、参数化建模,ceil()和floor() 均可有一个附加参数,用它可指定舍去的小数位. ceil(parameter_name or number, number_of_dec_places). floor(parameter_name or number, number_of_dec_places). parameter_name or number：参数名或数值 要保留的小数位(可省略) number_of_dec_places：要保留的小数位(可省略) ，它的取值的不同可有不同的结果：l可以为数值亦可为参数,
20、若为实数则取整. l若number_of_dec_place8, 则不作任何处理，用原值l若number_of_dec_place11 比10.2大的最小整数为11. floor(-10.2)-11 比-10.2小的最大整数为-11.floor(10.2)-10比10.2小的最大整数为10. Ceil(10.255,2)-10.26. 比10.255大的最小符合数. Ceil(10.255,0)-11 floor(10.255,1)-10.2 Len1=ceil(20.5) =Len1=21 Len2=floor(-11.3) =Len2=-12 Len=Len1+Len2 =Len=9,四、
21、参数化建模,Proe中提供的函数很多，除上述数学函数外，还有许多函数，在此介绍几个字符串函数String_length( ) ：返回某字符串参数中字符的个数。用法:String_length(Parameter name or string参数名或字符串例)如：strlen1=string_length(material) 则 strlen1=8若material=steel，strlen2=string_length(material)，则strlen2=5rel_model_name( )：返回目前模型的名称用法:rel_model_name( ) 注意括号内为空的,返回目前模型名称. 例
22、: 当前模型为part1，则 partName=rel_model_name( )=partName=part1 如在装配图中,则需加上进程号(session Id)，例如 partName=rel_model_name:2( ),四、参数化建模,rel_model_type( ) 返回目前模型类型用法: rel_model_type( ) 例: 如当前模型为装配图 parttype=rel_model_type( ) =parttype=ASSEMBLY. itos( ) 将整数换成字符串用法: Itos(integer) 整数,若为实数则舍去小数点. 例:S1=Itos(123)=s1=1
23、23 S2=itos(123.57)=s2=123 intl=123.5 s3=itos(intl)=s3=123,四、参数化建模,search( ) 查找字符串,返回位置值用法:search(string,substring). string:原字符串 substring:要找的字符串. 查到则返回位置,否则返回0,第一个字符位置值为1,依此类推. 例 : Parstr=abcdef.则 Where=search(parstr,bcd)=Where=2. Where=search(parstr,bed)=where=0(没查到). extract( ) 提取字符串用法:extract(str
24、ing,position,length)string原字符串position提取位，大于0而小于字符串长度length提取字符数，不能大于字符串长度例: new=extraecl(abcded,2,3)=new=bcd. 其含义是: 从abcdef串的第2个字符(b)开始取出3个字符.,四、参数化建模,exists( ) 测试项目是否存在用法:exists(Item)Item可以是参数或尺寸. 例:If exists(d5) 检查零件内是否有d5尺寸.If exists(material) 检查零件内是否有material参数.evalgraph（）计算函数用法：evalgraph(graph
25、_name,x_value)其中graph_name是指控制图表（graph）的名字，要用双引号括起，x_value是graph中的横坐标值。函数返回graph中x对应的y值。如sd5evalgraph(“sec”,3) evalgraph只是proe提供的一个用于计算图表graph中的横坐标对应纵坐标的值的一个函数，你可以用在任何场合。,四、参数化建模,trajparf_of_pnt( )返回指定点在曲线中的位置比例。用法：trajpar_of_pnt(curve_name,point_name)curve_name是曲线的名称point_name则为点的名字。两个参数都需要用“”来括起。函
26、数返回的是点在曲线上的比例值，可能等于trajpar也可能是1-trajpar。视曲线的起点如何。ratio=trajpar_of_pnt(“wire”,”pnt1”) ratio的值等于点pnt1在曲线wire上的比例值。6.注释/* 后文字并不会参与关系式的运算，可用来描述关系式的意义。如：/*Width is equal to 2*heightd1=2*d2,四、参数化建模,关系式的分类proe提供了为数不少的关系式，范围涵盖广泛，不过，一般使用者常用的仅其中几种，一下列举三大类分别说明。1.简单式该类型通常用于单纯的赋值。如：m=2d1=d2*2,四、参数化建模,2.判断式有时必须加上
27、一些判断语句，以适合特定的情况，其语法是：if endififelseendif如：（1)if endifif d2=d3length_A=100endifif volume=50&area10type=1if B8type=2endifelsetype=0endif,四、参数化建模,3.解方程与联立解方程组在设计时，有时需要借助系统求解一些方程。在proe中，求解方程的语法是：solvefor。若解不止一组，系统也仅能返回一组结果。如：r_base=70radtodeg=180/piA=0solveA*radtodeg-atan(A)=trajpar*20forAd3=r_base*(1+A2)0.5area=100perimeter=50solved3*d4=area2*(d3+d4)=perimeterfor d3,d4,五、参数化建模实例演示,参数化标准圆柱直齿轮参数化带挠性拉伸弹簧关系控制阵列,五、参数化建模实例演示,参数化标准圆柱直齿轮1.新建零件,输入所需要的参数.并设置它们之间的关系,参数名称,参数说明,五、参数化建模实例演示,参数化标准圆柱直齿轮2.草绘4个圆,并定关系,五、参数化建模实例演示,参数化标准圆柱直齿轮3.插入渐开线,
