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打造自由式曲面的优化方法:实用指南

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在Creo Parametric 2.0中,可以创建一种“自由式”曲面特征。图7-53 圆形菜单“操作”:操控或缩放控制网格以创建自由式曲面。在“自由式”选项卡中单击“确定”按钮,保存并关闭自由式特征。图7-54 创建自由式特征的典型示例

打造自由式曲面的优化方法:实用指南

在Creo Parametric 2.0中,可以创建一种“自由式”曲面特征。在功能区的“模型”选项卡的“曲面”面板中单击“自由式”按钮978-7-111-41839-9-Chapter07-222.jpg,则在功能区打开如图7-48所示的“自由式”选项卡,即进入自由式建模环境。自由式建模环境提供了使用多边形控制网络快速简单地创建光滑且正确定义的B样条曲面命令,可以操控和以递归方式分解控制网络的面、边或顶点来创建新的顶点和面。新顶点在控制网格中的位置基于附近的旧顶点位置来计算,此过程会生成一个比原始网格更密的控制网格。

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图7-48 在功能区中打开的“自由式”选项卡

自由式曲面具有NURBS和多边形曲面的特征,与NURBS曲面一样,自由式曲面可生成平滑几何,但使用很少的控制顶点就能确定其形状;与多边形曲面一样,可以拉伸自由式曲面的特定区域来创建细节。

1.“自由式”特征的基本术语

在介绍“自由式”特征创建方法之前,先简要地介绍以下基本术语(摘自Creo Parametric帮助中心的相关介绍)。

978-7-111-41839-9-Chapter07-224.jpg3D控制滑块:操控和缩放控制网格上的网格元素的图形工具。对几何的合成更改可动态显示在图形窗口中。3D控制滑块的轴称为拖动器。3D控制滑块支持控制网格操作的线性、平面和自由平移以及角移动。控制柄提供了平移、旋转和方向拖动器,可进行简单移动或旋转。3D控制柄还支持线性、平面和3D缩放。

978-7-111-41839-9-Chapter07-225.jpg控制网格:在实体建模中定义多边形对象形状的顶点、边和四边形面的集合。

978-7-111-41839-9-Chapter07-226.jpg拉伸长度:选定网格元素的最短边的长度。

978-7-111-41839-9-Chapter07-227.jpg自由式特征:通过细分和操控控制网格来创建面组的几何特征,即自由式曲面及其所有参考构成了自由式特征。

978-7-111-41839-9-Chapter07-228.jpg硬皱褶:锐化边并在曲面之间生成硬边的曲面操控操作。

978-7-111-41839-9-Chapter07-229.jpg网格元素:多边形控制网格的面、边或顶点。

978-7-111-41839-9-Chapter07-230.jpg基元:帮助对其他几何形状和形式进行建模的简单几何形状,如立方体、圆柱、球面、圆锥或圆环面。

978-7-111-41839-9-Chapter07-231.jpg软皱褶:在曲面之间创建平滑紧密过渡的曲面操控操作。

978-7-111-41839-9-Chapter07-232.jpg四边形面:由顶点和四条边构成的封闭体。

2.在自由式建模环境中工作概述

通过“自由式”按钮978-7-111-41839-9-Chapter07-233.jpg,在修改形状时可以获得更精细的控制和细节。对于复杂的控制网格,在对其进行操作时可以仅显示该控制网格的某部分。在自由式建模环境中上作,其典型的一个基本思路是选择基元并通过相关操作控制网格元素来创建自由式曲面。所谓的相关操作包括:平移或旋转网格元素;缩放网格元素;对自由式曲而进行拓扑更改;创建对称的自由式曲而;将软皱褶或硬皱褶应用于选定网格元素以调整自由式曲面的形状。

用户可以根据操作需要来使用3D控制滑块、圆形菜单和功能区中的命令按钮来操控控制网格。

3.创建自由式特征的典型方法步骤

创建自由式特征的典型方法步骤如下。

978-7-111-41839-9-Chapter07-234.jpg创建新零件或打开现有零件,接着在功能区的“模型”选项卡的“曲面”面板中单击“自由式”按钮978-7-111-41839-9-Chapter07-235.jpg,打开“自由式”选项卡。

978-7-111-41839-9-Chapter07-236.jpg在“自由式”选项卡的“形状”面板中单击“基元”旁边的箭头,以打开“开放基元”和“封闭基元”的库,如图7-49所示。如果在基元库列表中单击“选项”命令,则系统弹出“选项”对话框,从中设置自由式特征选项,包括参考坐标系和3D拖动器增量参数等,如图7-50所示。

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图7-49 打开基元的库

978-7-111-41839-9-Chapter07-238.jpg(www.xing528.com)

图7-50 “选项”对话框

978-7-111-41839-9-Chapter07-239.jpg单击“开放基元”或“封闭基元”,从而在图形窗口中以带控制网格形式显示它。例如,在“封闭图元”库中单击“选取圆柱初始形状”封闭图元978-7-111-41839-9-Chapter07-240.jpg,则在图形窗口中以控制网格形式显示如图7-51所示的圆柱封闭图元。

978-7-111-41839-9-Chapter07-241.jpg单击所需的控制网格以显示3D控制滑块,如图7-52所示,此时可以在控制网格上选择网格元素。

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图7-51 选择圆柱初始形状基元

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图7-52 显示3D控制滑块

978-7-111-41839-9-Chapter07-244.jpg:在自由式中选择网格元素主要有以下几种方式。

978-7-111-41839-9-Chapter07-245.jpg选择过滤器:使用状态栏中的选择过滤器选择一个或多个网格元素。执行镜像和对齐操作时,也可以使用过滤器来选择平面和平面曲面。

978-7-111-41839-9-Chapter07-246.jpg完整环选择:选择边或面,按住<Shift>键并选择要包含到环中的其他网格元素。选择最初选择的那个边或面以完成环。

978-7-111-41839-9-Chapter07-247.jpg部分环选择:选择一个或多个不同类型的网格元素,如面、顶点和边。按住<Shift>键并选择类型与先前的选择相同的网格元素来创建部分环。

978-7-111-41839-9-Chapter07-248.jpg多个环选择:使用完整环选择或部分环选择方法选择第一个环。按住<Ctrl>键并选择新的网格元素。然后按住<Ctrl+Shift>组合键选择下一个环。

978-7-111-41839-9-Chapter07-249.jpg区域选择:拖动指针创建一个矩形框,从而选择框中的所有网格元素。元素基于选择过滤器进行选择。按住<Ctrl>键并拖动指针创建一个新方框以添加到选择集。

978-7-111-41839-9-Chapter07-250.jpg根据设计目的,可以使用圆形菜单(按住鼠标右键片刻可打开如图7-53所示的圆形菜单)、3D控制滑块或下列各组(选项卡)中的命令来控制控制网格。

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图7-53 圆形菜单

978-7-111-41839-9-Chapter07-252.jpg“操作”:操控或缩放控制网格以创建自由式曲面。使用3D控制滑块可执行这些操作。

978-7-111-41839-9-Chapter07-253.jpg“创建”:对自由式曲面进行拓扑更改。

978-7-111-41839-9-Chapter07-254.jpg“皱褶”:将硬皱褶或软皱褶应用到网格元素。

978-7-111-41839-9-Chapter07-255.jpg“对称”:镜像自由式曲面。

978-7-111-41839-9-Chapter07-256.jpg在“自由式”选项卡中单击“确定”按钮978-7-111-41839-9-Chapter07-257.jpg,保存并关闭自由式特征。如果单击“取消”按钮978-7-111-41839-9-Chapter07-258.jpg,则取消所有更改并退出环境。

创建自由式特征的典型示例如图7-54所示,在该示例中,首先创建一个沿默认坐标系居中的拉伸圆柱曲面,接着在自由式建模环境中添加球面图元,分别通过拉伸、分割、删除、皱褶、缩放和对齐等操作来完成瓶子曲面形状。

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图7-54 创建自由式特征的典型示例

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