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1、第7章曲线和曲面,7.1 概述7.2 生成线框元素的工具7.3生成曲面7.4 曲面编辑和修改7.5 曲线、曲面分析功能简介7.6 曲线曲面设计工具和混合设计7.7 曲面设计实例,7.1 概述 CATIA机械设计配置MD2中包括线框和曲面模块WFS，混合设计配置HD2 中除包括WFS模块外，还包括创成式外形设计模块GSD。两个模块均提供了完备的曲线和曲面生成、修改和分析工具。与WFS模块相比，GSD增加了曲面倒圆角以及曲面拔模角、曲率分析工具，并且增加了一些专用的曲线、曲面生成和编辑的功能。选择菜单开始形状创成式外形设计，进入外形设计模块；或者选择菜单开始 机械设计线框和曲面设计，进入线框和曲面
2、模块；也可以单击图7-1所示的工作台工具栏的图标或，进入线框和曲面或外形设计模块。两模块产生的文件类型是“.CATPart”。,图7-1 工作台工具栏,7.2 生成线框元素的工具 有关线框操作的菜单和工具栏如图7-2所示。,图7-2有关线框操作的菜单和工具栏,7.2.1 生成点 图标 的功能是生成点。可以通过输入点的坐标、在曲线、平面或曲面上取点、获取圆心点、与曲线相切的点以及两点之间据距比例系数等方式生成点。单击该图标，弹出如图7-3所示定义点的对话框。通过点类型下拉列表选择生成点的方法。,图7-3生成点的对话框,1.通过坐标确定点 选择点类型为坐标，对话框改变为图7-4的形式。分别在对话框
3、的X、Y、Z域输入相对于参考点的X、Y、Z坐标值，单击确定按钮即可得到该点。参考点可以是坐标原点或已有的点，默认的参考点是坐标原点。将指南针拖动放到模型的曲面、平面或曲线、直线上时，单击指南针位置按纽，在指南针的原点（红方块）自动生成一个点。,图7-4通过坐标确定点的对话框,2.在曲线上取点 选择点类型为在曲线上，对话框改变为图7-5的形式。图7-5在曲线上取点的对话框 该对话框各项的含义如下：（1）曲线：单击该域，选择曲线。,（2）与参考点的距离栏 曲线上的距离：若选中该按纽，则根据距离确定点。曲线长度比率：若选中该按纽，则根据长度比例系数确定点。长度/比率：若根据曲线上的距离方式取点，该项
4、为长度，若据距曲线长度比率取点，该项为系数。最短距离：若选中该按纽，则距离为曲线距离（弧长）。直线距离：若选中该按纽，则距离为直线距离。最近端点：单击该按钮，距离参考点最近的那个端点为生成的点。中间点：单击该按钮，曲线的中点为生成的点。,（3）参考栏 参考点：单击该域，指定确定距离的参考点，默认的参考点是曲线的端点。反转方向：单击该按钮，另一个端点为参考点（4）完成后重复对象：若选中该复选框，则可以在此命令结束后多次重复生成点的命令。重复的次数在弹出的对话框中输入，参数作相应调整。例如选择一条样条曲线，在比率域输入0.57，单击确定按钮，结果如图7-5所示。,3在平面上取点 选择点类型为在平面
5、上，对话框改变为图7-6的形式。图7-6 在平面上取点的对话框 选择一个平面，输入H、V坐标值，单击确定按钮即可得到该点。也可以直接用鼠标在平面上取点。参考点可以是平面上的任意点，默认的参考点是平面的中心。,4.在曲面上取点 选择点类型为在曲面上，对话框改变为图7-7的形式。图7-7在曲面上曲点的对话框 选择一个曲面、指定方向、输入与参考点的距离，单击确定按钮即可得到该点。也可以直接用鼠标在曲面上取点。参考点可以是曲面上的任意点，默认的参考点是曲面中心。在动态定位栏，有粗糙和细致两个按钮，前者是参考点到指定点的直线距离，后者是测地距离（弧长），前者是默认的选择方式。,5.生成圆弧、球面、椭圆中
6、心点 选择点类型为圆/球面/椭圆中心，对话框改变为图7-8的形式。选择一个圆、圆弧、球面、椭圆或椭圆弧，单击确定按纽，即可得到该对象的中心点。,图7-8 生成点圆弧、球面、椭圆中心选项,6生成曲线上的给定切线方向的切点 选择点类型为曲线上的切点，对话框改变为图7-9的形式。选择一条曲线、指定方向即可。,图7-9 生成曲线的给定方向的切点,7据距比例系数生成两点（连线）之间的一个点 选择点类型为两点间，对话框改变为图7-10的形式。指定点1和点2，输入比率值，单击确定按纽，即可得到该点。单击反转方向按纽，另一点成为起点，单击中点按纽，得到两点之间的中点。,图7-10生成两点之间一个点,8.生成极
7、点 按照给定的方向，根据最大或最小距离规则在曲线、曲面或形体上搜寻出极大或极小元素（点、边或表面）。单击该图标，弹出图7-11所示对话框。选择一条线、面或形体，选择元素的种类不同，需要输入方向的数量就可能不同。选择直线或平面确定方向。例如选择一条样条曲线，指定一条直线确定方向。若选择最大按纽，则得到如图所的最大值。,图7-11生成曲线在某方向的极大值点,曲面或形体在一个方向的极值可能是一条线或一个面，这时就需要通过两个或三个方向才能求出极值点。例如，选择图7-12所示的形体。指定xy平面，即z轴方向，此时最大值是形体的顶面。在可选方向栏指定yz平面，即x轴方向，此时最大值是形体顶面的一条直线。
8、再指定zx平面，即y轴方向，此时得到的最大值是一个点。,图7-12生成曲面在给定方向的极值点,9.生成极坐标下的极值点 在平面轮廓曲线上搜寻出相对于参考点和轴线的半径，角度的极小值点。单击该图标，弹出图7-13所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）类型：可以选择最小半径、最大半径、最小角度和最大角度。（2）轮廓：选择闭合的、没有分叉的平面轮廓曲线。（3）支持面：指定该轮廓线所在的基础平面。（4）原点：指定参考点。（5）参考方向：指定参考方向。（6）分析半径：显示分析参数的类型和结果。,图7-13生成曲线的极坐标的极值点,7.2.2 生成直线 图标 的功能是生成直线。可以通过输入直线的端点、起
9、点和直线方向、与给定曲线的切线成一定角度等多种方法生成直线。单击该图标，弹出如图7-14所示直线定义的对话框。通过线型下拉列表可以选择生成直线的方法。,图7-14 生成直线对话框,1.通过两个点生成直线 选择线型为点-点，对话框改变为图7-15的形式。选择已经存在的点1、点2，在开始、结束框输入点的外延距离，单击确定按钮，即可得到如图所示的从开始到结束的直线段。,图7-15通过两个点生成直线,对话框中其余各项的含义如下：（1）点1、点2：当前可供选择的点。（2）支持面：默认的支持面是经过点1、点2的平面。通常默认此项，若选择此项，则得到的结果是开始点与结束点连线在该面上的投影，如果支持面是曲面
10、，投影可能是曲线，如图7-16所示。（3）开始、结束：点1、点2的外延距离如图7-15所示。,图7-16支持面,（4）直到1、直到2：限制直线延伸的对象。如图7-17所示，单击直到1框，选择样条曲线，单击直到2框，选择曲面，即可确定该直线。（5）长度类型栏有长度、起点无限、无限和终点无限四个按钮，其作用是：控制直线为有限长度、无限长度和单向无限长度。（6）镜像范围：如选中该复选框，只需输入一端的外延距离。上述说明适用于以下所有直线定义的对话框。,图7-17利用对象得到直线的端点,2.通过一个点和方向生成直线 选择线型为点-方向，对话框改变为图7-18的形式。单击方向框，选择直线或平面。如单击反
11、转方向，线段改变为相反的方向。其余各项的用法同前。,图7-18 通过一个点和方向生成直线,3生成与给定曲线的切线成一定角度的直线或曲线的法线 选择线型为曲线的法线/角度，对话框改变为图7-19的形式。单击曲线框，选择一条曲线，单击角度框，输入与曲线的切线的倾斜角度值。其余各项的用法同前。,图7-19生成与给定曲线的切线成一定角度的直线,4生成曲线外一点与曲线相切的直线 选择线型为曲线的切线，对话框改变为图7-20的形式。选择一条曲线，单击元素2框，选择一个对象，例如一个点。其余各项的用法同前。,图7-20生成曲线外一点与曲线相切的直线,若相切类型选择双切线，则过元素2生成两条图7-21所示切线
12、。若单击确定按纽，则生成切线1。若事前单击“下一个解法”，则生成切线2。,图7-21 双切线选项的作用,5生成过指定点的曲面的法线 选择线型为曲面的法线，对话框改变为图7-22的形式。选择一个曲面，指定一个点。其余各项的用法同前。,图7-22生成曲面某点的法线,6生成两相交直线的角平分线 选择线型为角平分线，对话框改变为图7-23的形式。选择两直线，默认相交点。其余各项的用法同前。当其结果不唯一时，例如本例，单击下一解法按纽，将得到另一条直线。,图7-23 生成两相交直线的角平分线,7.2.3 生成平面 图标 的功能是生成平面。可以通过偏移平面、过点平行平面等多种方式生成平面。单击该图标，弹出
13、如图7-24所示定义平面的对话框。通过平面类型下拉列表选择生成平面的方法。,图7-24 生成平面对话框,图7-24 生成平面对话框,1.生成与给定平面一定距离的平面 选择平面类型为从平面偏移，对话框改变为图7-25的形式 对话框各项的含义如下：（1）参考：选择一个已有的平面作为参考平面。（2）偏移：与参考平面的偏移距离。（3）反转方向：单击该按纽，改变偏移为相反的方向。单击确定按钮，即可得到一个平面。也可以在作图区单击方向箭头使其反向，拖动偏移的箭头改变偏移距离，拖动移动字符使得平面标记移动。上述选项也可适用于其他平面定义的对话框。,图7-25生成与给定平面一定距离的平面,2.生成过一个点与给
14、定平面的平行平面 选择平面类型为平行通过点，对话框改变为图7-26的形式。指定一个参考平面和一个点，单击确定按钮，即可得到一个平面。,图7-26 生成过一个点与给定平面的平行平面,3.生成过一条直线与给定平面成一定角度的平面 选择平面类型为角度/平面法线，对话框改变为图7-27的形式。指定一条直线作为旋转轴，指定一个平面作为和参考平面，输入旋转角度即可。若单击平面的法线按纽，则生成的平面绕旋转轴旋转90。注意：旋转轴必须与参考平面平行。,图7-27 生成过一条直线与给定平面成一定角度的平面,4.通过不在同一直线的三点生成平面 选择平面类型为通过三点，对话框改变为图7-28的形式。指定不在同一直
15、线的三个点即可。图7-28 通过三点生成平面5.过两条直线生成平面 选择平面类型为通过两条直线，对话框改变为图7-29的形式。指定两条相交或延长线相交的直线即可。图7-29 过两条直线生成平面,6.通过一个点和一条直线生成平面。选择平面类型为通过点和直线，对话框改变为图7-30的形式。指定一个点和一条直线即可。图7-30 通过一个点和一条直线生成平面7.通过一条平面曲线生成平面。选择平面类型为通过平面曲线，对话框改变为图7-31的形式。在对话框的曲线Curve域输入一条平面曲线，单击确定按钮，即可得到经过给定平面曲线的一个平面。图7-31 通过一条平面曲线生成平面,8.生成一条曲线某点的法面
16、选择平面类型为曲线的法线，对话框改变为图7-32的形式。指定一条曲线和一个点即可。图7-32 生成一条曲线某点的法面9.生成曲面在某点的切面 选择平面类型为曲面的切线，对话框改变为图7-33的形式。指定一个曲面和一个点即可。图7-33 生成曲面在某点的切面,10.通过平面方程Ax+By+Cz=D确定平面 选择平面类型为方程式，对话框改变为图7-34的形式。分别在对话框的A、B、C、D域输入四个参数，单击确定按钮，即可得到如图所示的一个平面。对话框中以下三项的含义如下：（1）点：若指定一个点，则参数D无效，平面平移至通过这个点。（2）指南针的法线：单击该按钮，生成z=0的平面。（3）与屏幕平行：
17、单击该按钮，生成与屏幕平行的平面。,图7-34通过方程确定平面,11.通过最小二乘法生成平面 选择平面类型为多点平均面，对话框改变为图7-35的形式。选择多个点即可。所有的点到此平面距离的平方和最小。在点的列表中选择一些点，若单击移除按纽，则从列表中去掉一些点。若单击替换按纽，则替换列表内的点。,图7-35通过最小二乘法生成平面,12.在给定的两个平行平面之间插入一组平面 单击复制工具栏的图标，出现图7-36所示的对话框。指定平面1、平面2，在实例框输入插入平面的数量即可。该组平面的间距相等。若选中在新几何体中创建复选框，则生成的这些平面存放入一个新的几何图形集下。,图7-36 在给定的两个平
18、行平面之间插入平面,7.2.4 投影 图标 的功能是生成一个元素（点、直线或曲线的集合）在另一个元素（曲线、平面或曲面）上的投影。一般分为以下两种情况：（1）一个点投影到直线、曲线或曲面上。（2）点和线框混合元素投影到平面或曲面上。单击该图标,出现图7-37所示的投影定义对话框。对话框各项的含义如下：,图7-37投影定义对话框,（1）投影类型：可以选择法线”和沿某一方向两种类型。（2）投影的（对象）：输入被投影元素。（3）支持面：输入作为投影面的基础元素。（4）近接解法：若选中该复选框，则当投影结果为不连续的多元素时，会弹出对话框，询问是否选择其中之一。（5）光顺栏：有以下三个按纽：无：不光顺
19、，投影结果继承支持面的光顺程度。相切：把投影结果光顺到切线连续的程度。曲率：把投影结果光顺到曲率连续的程度；若选择后两项，需要输入一个光顺偏差值，如果光顺结果超出偏差值，将给出警告信息。如果没有指定支持面，可以选中3D光顺复选框，得到较好的光顺效果。,7.2.5 混合线 图标 的功能是生成混合（combine）线。混合线定义为：两条曲线分别沿着两个给定方向（默认的方向为曲线的法线方向）拉伸，拉伸的两个曲面(实际上不生成曲面的几何图形)在空间的交线。单击该图标，出现图7-38所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）混合类型：可以选择沿法线和指着方向两种类型。（2）曲线1、曲线2：输入第一条、第二
20、条曲线。（3）方向1、方向2：当混合类型选择了指着方向时，需要输入两条曲线1的拉伸方向。（4）近接解法：若选中该复选框，当相贯线为不连续的多个元素时，会弹出对话框，询问是否选择其中之一。,图7-38混合定义对话框,7.2.6 反射线 图标 的功能是生成反射线。反射线定义为：当光线由给的方向射向一个给定曲面时，与法线夹角为指定角度的光线与曲面交点的集合。单击该图标，出现图7-39所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）类型：可以选择圆柱面或圆锥面。圆柱面产生平行光的反射线，圆锥面从锥顶产生点光源的反射线，还需输入原点作为锥顶。（2）支持面：承载反射线的面。（3）方向：光线的方向。（3）角度：反射
21、线与方向的夹角。（4）角度参考：若选中法线按钮，则反射线的方向为曲面的法线和给定方向的夹角；若选中切线按钮，则反射线的方向为曲面的切线和给定方向的夹角。,图7-39生成球面的反射线,7.2.7 相交线 图标 的功能是生成两个元素之间的交集。例如两条相交直线的交点，两相交平面(曲面)的交线。单击该图标，出现图7-40所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）第一元素、第二元素：参与相交的两个元素。若选中扩展相交的线性支持面复选框，则可以线性延伸所选的元素。（2）具有共同区域的曲线相交：当被选的是两线框元素并且有重合线时，确定生成的结果是曲线还是点。（3）曲面部分相交栏：当被选的是曲面和实体时，确定
22、生成的结果是轮廓线还是曲面。,图7-40生成两曲面的交线,如果未选中在第一元素上外插延伸相交复选框，两曲面相交结果如图7-41(a)所示，否则如图7-41(b)所示。,(a)(b)图7-41选择在第一元素上外插延伸相交,7.2.8 平行曲线 图标 的功能是在基础面上生成给定曲线平行（等距离）的一条或两条与曲线。单击该图标，弹出图7-42所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）曲线：选择一条待等距的曲线。（2）支持面：指定曲线的支承面。（3）偏移距离的模式。可以选择常量，即输入一个常数；若单击法则曲线按纽，则由定义的函数来确定曲线的距离和长度；若输入曲线所在面上的一个点，则该平行线通过这个点。,
23、图7-42定义曲线的平行线,（5）平行圆角类型：选择线平行线的拐角为尖角还是圆角，如图7-43所示。（6）反转方向：单击此按钮，偏移的方向反向。（7）双侧：曲线的两侧都生成平行曲线。（8）完成后重复对象：单击此钮，以生成的曲线为参考曲线重复生成等距曲线，个数由弹出的对话框输入。光顺类型栏的按纽同投影定义对话框。,图7-43平行曲线的尖角和圆角,7.2.9 二次曲线1.圆和圆弧 生成圆或圆弧。单击该图标，出现图7-44所示的圆定义对话框。对话框各项的含义如下：可以选择中心和半径、中心和点、两个点和半径、三个点”、中心和轴线、双相切和半径、双相切和点、三相切、和中心和切线共9种圆的类型。圆的类型不
24、同，需要输入的选项也不同。按纽 的作用依次是生成圆弧、生成整个圆、生成优弧和生成劣弧。例如圆的类型选择了中心和轴线，指定一条直线为轴线，指定圆心，输入半径为20，即可得到图7-44所示的圆。,图7-44 圆定义对话框,2.倒圆角 单击该图标，弹出图7-45(a)所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）圆角类型：有支持面上圆角和3D 圆角两种选择。前者的两条曲线都在支持面上，如图7-45(b)所示,后者是两条三维曲线用圆角过渡。,(a)(b)图7-45倒圆角,（2）顶点上圆角：若选中该复选框，则只要选择一条折线，即可完成其全部圆角，如图7-46所示。（3）元素1、元素2：参与倒圆角的直线或曲线。
25、（4）支持面：元素1和元素2的公共平面（默认值是两元素的公共平面）。（5）半径Radius：输入半径。,图7-46为折线倒圆角,（6）下一个解法：若存在多个结果时，单击该按钮，则切换到下一个结果，如图7-45(b)所示。（7）修剪元素1、修剪元素2：用圆弧剪切多余的部分。若选择3D圆角，则出现一个参考方向的输入框，系统根据输入的方向计算出圆角；如果没有输入方向，则形体计算出一个最优方向，如图 7-47所示。,图7-47两条曲线的3D圆角,3.生成连接曲线 生成与两条曲线连接的曲线，并且可以控制连接点处的连续性。单击该图标，弹出图7-48(a)所示的连接曲线定义对话框。对话框各项的含义如下：（1
26、）连接类型：可以选择法线和基曲线两种类型。（2）第一曲线栏 点：指定第一条曲线上的连接点。曲线：指定需要连接的第一条曲线。连续：选择连接点处的连续性,有点、相切和曲率三个选项。,(a)(b)图7-48生成连接曲线,张度：输入连接曲线张度值。（3）反转方向：单击该按钮，连接曲线在连接点处的切线改为相反的方向。（4）第二曲线栏：栏内各项的含义同第一曲线栏。（5）修剪元素：若选中该复选框，则用连接曲线修剪掉原曲线的多余部分。例如，填写图7-48(a)所示的对话框，所得结果如图7-48(b)所示。,(a)(b)图7-49 用法线类型连接曲线,如果选择法线连接类型，选中修剪元素复选框，其他选择如图7-4
27、9(a)所示，所得结果如图7-49(b)所示。如果选择基曲线连接类型，选中修剪元素复选框，其他选择如图7-50(a)所示，所得结果如图7-50(b)所示。选择不同的基曲线可以得到不同的结果。,(a)(b)图7-50 用基曲线类型连接曲线,4.生成圆锥曲线 生成椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线。输入条件分为如下几种情况：起点、终点及其切线方向和一个系数值。起点、终点及其切线方向和一个经过点。起点、终点、一个起始点切线方向的控制点和一个系数值。起点、终点、一个起始点切线方向的控制点和一个经过点。四个点和其中一点 的切线方向。五个点.单击该图标，弹出7-51(a)所示的圆锥定义对话框，对话框各项的含义
28、如下：（1）支持面：由于二次曲线是平面曲线。因此应选择一个平面。（2）约束限制栏：在该栏输入起点和终点、起点和终点的切线，若选中切线相交点复选框，则禁用起点和终点的切线方向，需要输入作为切线相交的点，共点与起点和终点的连线即为两条切线。,（3）中间约束栏：若选中参数框，则禁用下面的点和切线。此时需要输入参数P，若P0.5，则生成的二次曲线是双曲线。下面的5个框依次是第一中间点及其切线、第二中间点及其切线和第三中间点。图7-51生成椭圆弧 例如，按照图7-51(a)所示对话框的选择，可以得到图7-51(b)所示的椭圆弧。,7.2.10 样条曲线单击该图标，弹出7-52(a)所示的样条线对话框。对
29、话框上部是点的列表，每个点都可能有切线方向、张度、曲率方向和曲率半径。其余各项的含义如下：（1）点添加于后：单击该按钮，在选择点后插入点。（2）点添加于前：单击该按钮，在选择点前面插入点。（3）替换点：单击该按钮，替换选择点。（4）支持面上的几何图形：单击该按钮，将样条曲线投影到基础面上。（5）关闭样条线：单击该按钮，样条曲线起点和终点连接形成封闭曲线。（6）移除点：单击该按钮，删除在列表选中的点。（7）移除相切：单击该按钮,删除在列表选中点的切线方向。,（8）反转相切：单击该按钮，在列表选中点的切线反向。（9）移除曲率.：单击该按钮，删除在列表选中点的曲率方向。(a)(b)图7-52生成样条
30、曲线,（10）隐藏参数：单击该按钮，取消约束区域，该按钮改变为显示参数按纽，再次单击，显示约束区，又恢复为隐藏参数按纽。（11）约束区：约束区是该对话框的扩展部分，为在列表选中的点添加约束条件。可以选择显示和从曲线。若选择显式，则需要输入选中点的切线方向、切线张度、曲率方向和曲率半径；若选择从曲线，则需要输入选中点的切线、切线张度和连续类型（切线连续或曲率连续。例如，选择7个点，在第1个点和第5个点添加切线和张力，生成的样条曲线如图7-52(b)所示。,7.2.11 螺旋线 单击该图标，弹出图7-53(a)所示的螺旋曲线定义对话框。对话框各项的含义如下：（1）起点：选择螺旋线的起点。（2）轴：
31、选择螺旋的轴线。（3）类型区：输入螺旋线的参数，包括下面参数：,(a)(b)图7-53生成螺旋线,螺距：输入螺距。转数：输入螺旋总圈数。高度：输入螺旋总高度，总圈数和高度任选其一。（4）方向：选择螺旋的旋向是顺时针还是逆时针。（5）起始角：输入螺旋的起始角度。（6）半径变化区：控制螺旋半径的变化，只有在等螺距时才起作用，包括下面参数：拔模斜度选项：输入螺旋线的锥角。方式Way：选择锥的形式，可以选择尖锥型和倒锥型。（7）轮廓：单击该按钮，选择螺旋的轮廓曲线，控制螺旋半径的变化。一般是草图曲线或平面曲线。（8）反转方向：单击该按键，改变螺旋线的生成方向。例如，按照图7-53(a)所示对话框的选择
32、，生成的螺旋线如图7-53(b)所示。,7.2 12 涡线 单击该图标，弹出图7-54(a)所示的涡线定义对话框。对话框的一些选项的含义如下：（1）中心点：选择中心点。（2）参考方向：选择参考方向。（3）起点半径：输入起始半径。（4）类型：选择生成涡线类型，可以选择角度和半径、角度和螺距、半径和螺距类型。（5）终止角度：输入末圈角度。（6）终点半径：输入末圈半径。其余选项同前。例如，按照图7-54(a)所示对话框的选择，生成的涡线如图7-54(b)所示。,(a)(b)图 7-54涡线及其对话框,7.2 13 脊线 脊线是根据一系列平面生成的三维曲线，使得所有平面都是此曲线的法面。或者是由一系列
33、导线生成，使得脊线的法面垂直于所有的导线。在扫描、放样、或曲面倒角时会用到脊线.。可以通过以下两种方式生成脊线：（1）输入一组平面，使得所有平面都是此曲线的法面，如图7-55(b)所示。（2）输入一组导线，使得脊线的法面垂直于所有的导线，如图7-56所示。单击图标，弹出图7-55(a)所示对话框，对话框各项的含义如下：（1）顶部的列表框，用于输入一组平面。（2）中部的列表框，用于输入一组导线。（3）起点：输入脊线的起点。其余选项同前。,图7-55由一组平面生成的脊线图7-56由两条导线生成脊线,7.2.14 命令堆栈当生成点、直线、平面、圆、圆角、二次曲线等线框类元素或对曲线曲面平移、旋转、镜
34、像等操作时,可以使用命令堆栈的方法，生成输入元素。命令堆栈可以生成的对象有：点、线、平面、相交线、投影线、抽取边界、抽取实体表面、曲线曲面外延以及生成公式表达式等。例如，用两点连线画直线。单击直线图标，选择点-点类型，右击点1输入框，出现图7-57所示的快捷文菜单，选择创建点，弹出点定义的对话框。输入点的坐标（10,20,30），单击确定按钮，此点作为点1输入。这种方法即称为命令堆栈。,图7-57命令堆栈的快捷菜单实例,7.2.15 锁定基础面 锁定的基础面将作为后续编辑命令的默认基础面，直至解除该锁定的基础面为止。锁定的基础面上可以显示网格，可以通过对话框修改网格的间距、网格的方向。解除锁定
35、的基础面用图标。选择菜单工具网格工作支持面或单击图标，弹出图7-58所示的工作支持面对话框，指定作为支持面的平面或曲面即可。,图7-58锁定基础面例子和对话框,7.3 生成曲面 有关生成曲面的菜单和工具栏如图7-59所示。,图7-59有关生成曲面的菜单和工具栏,7.3.1 拉伸曲面 单击该图标，弹出图7-60(a)所示的拉伸曲面定义对话框。对话框中各项含义如下：,(a)(b)图7-60生成拉伸曲面,（1）轮廓：输入待拉伸的轮廓曲线。（2）方向：输入拉伸方向。（3）限制1：输入拉伸界限1，与拉伸方向相同。类型：有尺寸和到元素两种类型。前者需要在下面的尺寸框输入尺寸数值，后者需要在下面出现的元素框
36、指定一个元素，例如一个平面或曲面。（4）限制2：输入拉伸界限2，与拉伸方向相反。类型：与限制1相同。（5）反转方向：单击该按纽，拉伸方向反向。用光标拖动界限的箭头，也可以改变界限值。按照如图7-60(a)所示的输入，即可得到如图7-60(b)所示的结果。,7.3.2 旋转曲面 单击该图标，弹出图7-61(a)所示的旋转曲面定义对话框对话框各项含义如下：（1）轮廓：输入轮廓曲线，必须是平面曲线。（2）旋转轴线：输入旋转轴线。（3）角度1：输入旋转界限1，方向和轴线方向成右手螺旋规则。（4）角度2：输入旋转界限2，方向和角度方向相反。用光标拖动界限的箭头，也可以改变界限值。按照如图7-61(a)所
37、示的输入，即可得到如图7-61(b)所示的结果。,(a)(b)图7-61生成旋转曲面,7.3.3 球面 单击该图标，弹出图7-62(a)所示的球面曲面定义对话框。对话框中各项含义如下：,(a)(b)图7-62生成球面,（1）中心：输入球的中心。（2）球面轴线：输入坐标系，默认的是当前坐标系。（3）球面半径：输入球的半径。（4）纬线开始角度：输入纬度起始角度。（5）纬线结束角度：输入纬度结束角度。（6）经线开始角度：输入经度起始角度。（7）经线结束角度：输入经度结束角度。（8）若单击图标，则生成球冠；若单击图标，则生成球面。用光标拖动界限的箭头，也可以改变界限值。按照如图7-62(a)所示的输入
38、，即可得到如图7-62(b)所示的结果。,7.3.4 圆柱面 单击该图标，弹出图7-63(a)所示的圆柱曲面定义对话框。对话框中各项含义如下：（1）点：输入圆柱轴线上一点。（2）方向：输入圆柱的高度方向。（3）半径：输入圆柱的半径。（4）长度1：输入圆柱正方向的高度。（5）长度2：输入圆柱反方向的高度。（6）反转方向：单击该按纽，圆柱的正方向反向。用光标拖动界限的箭头，也可以改变界限值。按照如图7-63(a)所示的输入，即可得到如图7-63(b)所示的结果。,(a)(b)图7-63生成圆柱面,7.3.5 等距面 等距曲面是产生一个或几个和曲面对象间距等于给定值的曲面的方法。单击该图标，弹出图7
39、-64(a)所示的偏移曲面定义对话框。对话框中各项含义如下：（1）曲面：输入一个曲面。（2）偏移：输入距曲面的间距值。（3）“参数”选项卡：该卡包括以下选项：光顺：可以选择无、自动或手动。无：光顺的常数对整个曲面是一致的，这是默认的选择；自动：当曲面不能生成等距曲面时，自动进行局部光顺，直到可以生成等距曲面。如果不成功，则产生警告信息，同时把出错的子曲面移动到要移除的子元素选项卡内，提示是否删除它们？如选择是，则删除后生成等距曲面；,(a)(b)图7-64生成等距曲面,手动：需要设置一个最大偏差值，自动进行局部光顺，如果光顺的结果使曲面偏差超过设定值，则停止光顺，发出警告信息，同时把出错的子曲
40、面移动到要移除的子元素页内，提示是否删除它们？如选择是，则删除后生成等距曲面 最大偏差：当光顺选择手动时，需要设置该项，其值可以设定在0.001mm 到偏移值（减去0.1mm）之间。反转方向：单击该按键，改变成在原曲面的另一侧生成等距曲面。双侧：单击该按钮，在原曲面的两侧生成等距曲面。完成后重复对象：单击该按钮，可以重复使用等距曲面命令，产生间距相同的几个等距曲面，在特征树上产生一个新的几何图形集，用于存放产生的等距曲面。用光标拖动界限的箭头，也可以改变界限值。按照图7-63(a)所示的输入,即可得到如图7-64(b)所示的结果。,（4）要移除的子元素选项卡：该卡有一个列表和添加模式与删除模式
41、两个按纽。若从曲面中选择子面，则该面添加到该列表。或者选择自动、手动光顺失败时，把出错的子面移至该列表。若单击删除模式按纽，则从列中删除选中的子面；若单击添加模式按纽，则选择的子面添加该卡的列表。例如，将图7-65(a)所示的圆弧面添加到该卡的列表之后，得到图7-65（b）所示的结果。,(a)(b)图7-65移除子面前后的等距曲面,7.3.6 扫掠曲面 单击该图标，弹出图7-66(a)所示的扫掠曲面定义对话框。顶部的四个图标对应着四种类型，每种类型又分为多种子类型。下面按照依次介绍各种类型下的的扫掠曲面定义。1.指定轮廓扫掠 这种扫掠方式需要选择轮廓曲线和导线，它们可以是任意形状的空间曲线。单
42、击该图标，对话框如图7-66(a)所示。该对话框的各项的含义是：（1）子类型：可以选择使用参考曲面、使用两条引导曲线和按拔模方向。,（2）轮廓：可以选择任意形状的曲线。（3）引导曲线：输入第一条导线。（4）曲面：输入一个参考曲面，用来控制扫掠时轮廓线的位置，此项是可选项，默认用脊线控制，如果选择了参考曲面，则用它控制。注意导线必须落在此曲面上，除非参考面是平面。（5）角度：输入角度值，用来和参考面一起控制扫掠轮廓位置。（6）可选元素栏 脊线：输入脊线，如不指定，则用第一轮廓线代替。边界1、2 输入点或平面，用来定义脊线的边界，从而定义扫掠曲面边界。光顺扫掠：若选择角度修正，则对扫掠曲面进行光顺
43、处理，由于脊线不连续性引起的小于设定角度值的曲面不连续性将被光顺，曲面质量得到提高，默认角度设为0.5。若选择与引导线偏差，则控制光顺扫掠曲面与导线之间的偏差大小，默认值为0.001。,扭曲区域管理：单击移除预览中的刀具按纽，预览时不显示刀具区域。后退滑块可以设定刀具离开扭曲区域的距离，以导线长度的百分数表示，在2%到20%之间，默认值为2%。填充扭曲区域：供用户填充扭曲区域，默认选中状态，后退滑块只影响以前没有被移动的刀具。如果没有手动调节刀具大小，则更换扫掠主导线后扭曲区域的显示大小将按照后退滑块的设定值来确定。定位参数栏：单击定位轮廓按钮，手动设定轮廓和导线之间的相对位置关系。单击显示参
44、数按钮，出现一些新的选项，这些选项用来设定轮廓和导线之间的角度和偏移关系。按照如图7-66(a)所示的输入，即可得到如图7-66(b)所示的结果。,2.直线类轮廓扫掠直线扫掠的廓曲线是一条直线，它的子类型有：两极限，极限和中间、使用参考曲面、使用参考曲线、使用切面、按拔模方向 和使用双切面。以子类两极限为例，如图7-67所示，选择两条引导曲线、默认引导曲线1为脊线、选择平面1作为边界2、长度1为15、长度2为10，确认后生成图示的曲面。,图7-67生成直线类型的扫掠曲面,3.圆或圆弧类轮廓扫掠 圆或圆弧类扫掠的廓曲线是一个圆或圆弧，它的子类型有：三条引导线，两条引导线和半径、中心和两个角度、中
45、心和半径、“条引导线和切面、一条引导线和切面 和限制曲线和切面。以子类中心和半径为例，如图7-68所示，选择中心曲线、输入半径为20、默认中心曲线为脊线、选择平面1作为边界2，确认后生成图示的曲面。,图7-68生成圆弧类型的扫掠曲面,4.二次曲线类轮廓扫掠 二次曲线类扫掠的廓曲线是一条二次曲线，它的子类型有：两条引导曲线，三条引导曲线、四条引导曲线和五条引导曲线。以子类两条引导曲线为例，如图7-69所示，输入两条引导曲线、指定相切面，脊线选用默认，确认后生成图示的曲面。,图7-69生成二次曲线类型的扫掠曲面,7.3.7 填充曲面 单击该图标，弹出图7-70所示的填充曲面定义对话框，在边界列表输
46、入曲线或已有曲面的边界，即可生成填充曲面。对话框中各项含义如下：（1）边界：在该列表框输入曲线或已有曲面的边界，支持面列可以添加边界曲线的支持面。,图7-70填充曲面对话框,（2）之后添加：单击此按钮，在选取的边界后增加边界。（3）之前添加：单击此按钮，在选取的边界前增加边界。（4）替换：单击此按钮，替换选取的边界。（5）移除：单击此按钮，去掉选取的边界。（6）替换支持面：单击此按钮，替换选取边界的支撑曲面。（7）移除支持面：单击此按钮，去掉选取边界的支撑曲面。（8）连续：支撑曲面和围成的曲面之间的连续性控制，可以选择曲率连续、切线连续或点连续。（9）穿越点：输入包围曲面通过的控制点。（10）
47、仅限平面边界：输入边界曲线是平面曲线，且是一条闭合曲线。（11）偏差：输入偏差值，如果前后两条曲线间隙大于此值，则被认为有间隙，生成的曲面也有间隙，小于输入偏差值的间隙被忽略而填充。,7.3.8 多截面曲面 多截面曲面也称作放样或蒙皮，是通过一组互不交叉的截面曲线和一条指定的或自动确定的脊线渐变扫掠得到的曲面。若指定一组导线，则曲面还会受到导线的控制。单击该图标，弹出图7-71所示的多截面曲面定义对话框，该对话框与多截面体定义的对话框完全相同。选择一组截面曲线，确认后即可得到如图所示的曲面。,图7-71多截面曲面对话框和实例,7.3.9 桥接曲面 桥接曲面是指把两个截面曲线或曲面在其边界处连接
48、起来，并且可以控制连接端曲面的连续性。单击该图标，弹出图7-72所示的桥接曲面定义对话框，,图7-72桥接曲面对话框,对话框的各项含义如下：（1）第一曲线：输入第一曲线。（2）第一支持面：输入第一条曲线的支撑面，它包含第一曲线。（3）第二曲线：输入第二曲线。（4）第二支持面：输入第二条曲线的支撑面，它包含第二曲线。（5）基本选项卡 第一连续：选择第一曲线和支持面的连续性，可选点连续、切线连续和曲率连续 修剪第一支持面：单击此按钮，用桥接曲面修剪支持面。第一切线边框：确定桥接曲面和支持面是否连续、在何处相切连续，可以选择双末端、无、仅限开始端点和仅限结束端点。第二曲线选项的含义和第一曲线选项相同
49、。,（6）光顺参数：若选择角度修正，则对扫掠曲面进行光顺处理，由于脊线不连续性引起的小于设定角度值的曲面不连续性将被光顺，曲面质量得到提高，默认角度为0.5度。偏差复选框是指光顺扫掠曲面与导线之间的偏差，默认值为0.001毫米。（7）可发展选项卡：若选中创建一个规则可发展曲面复选框，则只能选择两个非闭合曲线，也不能选择支持面。选中后可以通过两个曲线产生直纹面。在曲面边界等参数连接栏，开始和结束选择框中可以选择连接两端点、释放第一曲线原点或释放第二曲线原点，同时在端点处显示图7-73所示的符号。右击该符号，可以通过快捷菜单切换这些符号。这些符号的含义如下：两个端点被连接。：第一曲线的原点或终点被
50、释放。：第二曲线的原点或终点被释放。,图7-73连线的端点显示的连接符号,7.4 曲面编辑和修改 有关曲面编辑和修改的菜单和工具栏如图7-74所示。,图7-74有关曲面编辑和修改的菜单和工具栏,7.4.1 合并 图标 的功能是将两个以上曲面或曲线合并成一个曲面或曲线。单击该图标，弹出图7-75所示的结合定义对话框，向要接合的元素”列表框输入需要合并的曲线或曲面，确定后可合并成一个曲线或曲面。对话框中各项含义如下：（1）要接合的元素：输入要合并的元素。单击添加模式，在模型中选择元素，添加到此列表中，单击移除模式，从列表中删除选中的元素。（2）检查相切：检查输入元素是否相切，若选中该复选框，单击预
