《UG NX6.0曲面設(shè)計(jì)實(shí)例精選教程》結(jié)合了作者多年從事UG CAD/CAM/CAE的教學(xué)和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn).采用UG Nx6.0作為設(shè)計(jì)軟件,精心挑選了大量的曲面經(jīng)典案例,以文字和圖形相結(jié)合的形式,詳細(xì)介紹了自由曲面特征中的各個(gè)命令和UG軟件的具體操作步驟,使讀者能達(dá)到無(wú)師自通、易學(xué)易懂的目標(biāo)。《UG NX6.0曲面設(shè)計(jì)實(shí)例精選教程》可作為CAD/CAM、模具、數(shù)控專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)參考教材,也可作為各工廠、企業(yè)從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、CAD應(yīng)用的廣大工程技術(shù)人員的參考用書,適用于UG軟件的中、高級(jí)用戶,還可供各大中專院校機(jī)械、模具、機(jī)電及相關(guān)專業(yè)的師生教學(xué)、培訓(xùn)和自學(xué)使用,同時(shí)也是一本項(xiàng)目教學(xué)的經(jīng)典案例教材。
Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG)軟件是緊密集成的、面向制造業(yè)的CAx高端軟件,為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過(guò)程的知識(shí)工程的組合。UG軟件能夠?yàn)楦鞣N規(guī)模的企業(yè)提供可測(cè)量的價(jià)值;能夠使企業(yè)產(chǎn)品更快地提供給市場(chǎng);能夠使復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析簡(jiǎn)單化;能夠有效地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本并增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能,使之成為目前世界上很多優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng),這些公司包括波音飛機(jī)、通用汽車、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛(ài)立信等。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、家用電器、機(jī)械、模具等領(lǐng)域首選軟件。
常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院為美國(guó)UGS的授權(quán)培訓(xùn)中心,國(guó)家級(jí)數(shù)控培訓(xùn)基地,常年從事UG軟件和數(shù)控機(jī)床的教學(xué)培訓(xùn)工作,積累了豐富的教學(xué)和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)。本書的作者為IJGS正式授權(quán)的UG教員,本書結(jié)合了作者多年從事UG CAD/CAM/CAE的教學(xué)和培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn),分七章進(jìn)行編寫,第1章為概述,對(duì)自由曲面特征(Free Form Feature)作了相應(yīng)簡(jiǎn)介;第2章講解了由點(diǎn)構(gòu)造曲面的方式;第3章講解了由線構(gòu)造曲面的方式;第4章講解了構(gòu)造曲面的其他方式;第5章講解了自由曲面編輯;第6章講解了曲面設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)典案例;第7章為曲面設(shè)計(jì)習(xí)題圖庫(kù)。全書采用UG NX6.0作為設(shè)計(jì)軟件,以文字和圖形相結(jié)合的形式,詳細(xì)介紹了自由曲面特征中的各個(gè)命令和UG軟件的具體操作步驟,除第7章外,每章都含有多個(gè)精選實(shí)例幫助讀者更加直觀地掌握UG NX6.0的軟件界面和操作步驟,使讀者能達(dá)到無(wú)師自通、易學(xué)易懂的目標(biāo)。
本書可作為CAD、CAM、CAE專業(yè)課程教材,特別適用于UG軟件的中、高級(jí)用戶,各大中專院校機(jī)械、模具、機(jī)電及相關(guān)專業(yè)的師生教學(xué)、培訓(xùn)和自學(xué)使用,也可作為研究生和各工廠企業(yè)從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、CAD應(yīng)用的廣大工程技術(shù)人員的參考用書。
本書由常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院袁鋒教授主審,并為此書提供了大量素材及第七章中的曲面設(shè)計(jì)習(xí)題圖片;此外,在編寫過(guò)程中還得到了常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、優(yōu)集系統(tǒng)(中國(guó))有限公司與UGS各授權(quán)培訓(xùn)中心以及國(guó)家級(jí)數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地李濤、湯小東、陳亞梅等老師的大力支持,在此一并表示衷心感謝。
前言
第1章 概述1
1.1 曲面造型中的相關(guān)基本概念及術(shù)語(yǔ)1
1.2 自由曲面特征造型工具3
1.3 自由曲面特征的構(gòu)造方法和原則6
第2章 由點(diǎn)構(gòu)造曲面8
2.1 通過(guò)點(diǎn)(Through Points)8
2.1.1 【通過(guò)點(diǎn)】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介8
2.1.2 【通過(guò)點(diǎn)】實(shí)例9
2.2 從極點(diǎn)(From Poles)16
2.2.1 【從極點(diǎn)】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介16
2.2.2 【從極點(diǎn)】實(shí)例17
2.3 從點(diǎn)云(From Point Cloud)22
2.3.1 【從點(diǎn)云】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介22
2.3.2 【從點(diǎn)云】實(shí)例23
第3章由曲線構(gòu)造曲面28
3.1 直紋面(Ruled)28
3.1.1 【直紋面】功能、界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介28
3.1.2 【直紋面】實(shí)例30
3.2 通過(guò)曲線組(Through Curves)38
3.2.1 【通過(guò)曲線組】功能、界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介38
3.2.2 【通過(guò)曲線組】實(shí)例43
3.3 通過(guò)曲線網(wǎng)格(Through Curve Mesh)52
3.3.1 【通過(guò)曲線網(wǎng)格】功能、界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介52
3.3.2 【通過(guò)曲線網(wǎng)格】實(shí)例55
3.4 掃掠(Swept)80
3.4.1 【掃掠】功能、界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介80
3.4.2 【掃掠】實(shí)例84
3.4.3 【掃掠】練習(xí)124
第4章 構(gòu)造曲面的其他方式125
4.1 剖切曲面(Section)125
4.1.1 【剖切曲面】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介125
4.1.2 【剖切曲面】實(shí)例131
4.2 橋接(Bridge)155
4.2.1 【橋接】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介155
4.2.2 【橋接】曲面實(shí)例157
4.3 N邊曲面(Nsided Surface)162
4.3.1 【N邊曲面】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介162
4.3.2 【N邊曲面】實(shí)例163
4.4 延伸(Extension)169
4.4.1 【延伸】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介169
4.4.2 【延伸】曲面實(shí)例169
4.5 規(guī)律延伸(Law Extension)177
4.5.1 【規(guī)律延伸】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介177
4.5.2 【規(guī)律延伸】曲面實(shí)例179
4.6 過(guò)渡(Transition Feature)180
4.6.1 【過(guò)渡】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介181
4.6.2 【過(guò)渡】曲面實(shí)例181
4.7 輪廓線彎邊(Silhouette Flange)189
4.7.1 【輪廓線彎邊】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介189
4.7.2 【輪廓線彎邊】實(shí)例191
4.8 偏置曲面(Offset Sueface)197
4.8.1 【偏置曲面】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介197
4.8.2 【偏置曲面】實(shí)例198
4.9 大致偏置(Rough Offset)201
4.9.1 【大致偏置】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介202
4.9.2 【大致偏置】實(shí)例203
4.10 熔合(Quilt)205
4.10.1 【熔合】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介205
4.10.2 【熔合】曲面實(shí)例206
4.11 按函數(shù)整體變形(Global Shaping By Function)210
4.11.1 【按函數(shù)整體變形】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介210
4.11.2 【按函數(shù)整體變形】曲面實(shí)例212
4.12 按曲面整體變形(Global Shaping By Surface)223
4.12.1 【按曲面整體變形】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介223
4.12.2 【按曲面整體變形】曲面實(shí)例224
4.13 修剪的片體(Trimmed Sheet)230
4.13.1 【修剪的片體】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介230
4.13.2 【修剪的片體】曲面實(shí)例231
4.14 修剪和延伸(Trim/Extend)239
4.14.1 【修剪和延伸】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介239
4.14.2 【修剪和延伸】曲面實(shí)例240
4.15 條帶構(gòu)造器(Ribbon Buider)247
4.15.1 【條帶構(gòu)造器】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介248
4.15.2 【條帶構(gòu)造器】實(shí)例248
4.16 圓角曲面(Fillet Surface)250
4.16.1 【圓角曲面】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介250
4.16.2 【圓角曲面】實(shí)例251
第5章 自由曲面編輯260
5.1 移動(dòng)定義點(diǎn)(Move Defining Points)260
5.1.1 【移動(dòng)定義點(diǎn)】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介260
5.1.2 【移動(dòng)定義點(diǎn)】實(shí)例261
5.2 移動(dòng)極點(diǎn)(Move Poles)264
5.2.1 【移動(dòng)極點(diǎn)】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介265
5.2.2 【移動(dòng)極點(diǎn)】實(shí)例266
5.3 擴(kuò)大(Enlarge)268
5.3.1 【擴(kuò)大】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介268
5.3.2 【擴(kuò)大】實(shí)例269
5.4 等參數(shù)修剪/分割(Isoparametric Trim/Divide)271
5.4.1 【等參數(shù)修剪/分割】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介271
5.4.2 【等參數(shù)修剪/分割】實(shí)例273
5.5 【邊界】(Sheet Boundary)276
5.5.1 【邊界】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介276
5.5.2 【邊界】實(shí)例277
5.6 更改邊(Change Edge)284
5.6.1 【更改邊】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介284
5.6.2 【更改邊】實(shí)例287
5.7 更改階次(Change Degree)290
5.7.1 【更改階次】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介290
5.7.2 【更改階次】實(shí)例290
5.8 更改剛度(Change Stiffness)294
5.8.1 【更改剛度】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介294
5.8.2 【更改剛度】實(shí)例294
5.9 法向反向(Reverse Normal)296
5.9.1 【法向反向】界面及相關(guān)參數(shù)簡(jiǎn)介296
5.9.2 【法向反向】實(shí)例296
第6章 曲面設(shè)計(jì)應(yīng)用經(jīng)典案例298
6.1 鼠標(biāo)上蓋298
6.2 高腳杯320
6.3 安全帽340
6.4 燈飾外罩363
第7章 曲面設(shè)計(jì)習(xí)題388
自由曲面特征(Free Form Feature)是uG建模(Modeling)模塊中的重要組成部分,也是衡量CAD/CAM/CAE軟件建模能力的重要標(biāo)志之一。在從事一般的零件實(shí)體創(chuàng)建中,通常并不能夠體會(huì)到曲面概念的重要性,利用實(shí)體建模即可建立零件的基本形狀。但是實(shí)體特征建模所能完成的設(shè)計(jì)畢竟非常有限,在創(chuàng)建復(fù)雜零件時(shí),就要采用實(shí)體特征建模和自由曲面特征建模相結(jié)合的混合建模法。在日常生活中使用的很多產(chǎn)品,如手機(jī)外殼、汽車車身、飛機(jī)等的設(shè)計(jì)都離不開曲面的構(gòu)建。
1.1 曲面造型中的相關(guān)基本概念及術(shù)語(yǔ)
UG軟件中的體(Body)是指有體積或面積的幾何對(duì)象,具體包含兩種:實(shí)體(Solid Body)和片體(Sheet Body)。實(shí)體包含有體積、重量;而片體只包含有面積,無(wú)體積,無(wú)重量。
實(shí)體是構(gòu)成模型的基礎(chǔ),實(shí)體模型通常由一個(gè)實(shí)體組成,而該實(shí)體又是由多個(gè)實(shí)體組合而成的,或是由片體完成修剪而成,或直接由多個(gè)片體縫合而成。
1.自由曲面特征(free Form Feature)
自由曲面特征是通過(guò)uG軟件的“自由曲面特征”創(chuàng)建和編輯功能所創(chuàng)建的特征的總和,針對(duì)不同的外觀和功能需求可以利用“自由曲面特征”創(chuàng)建出任意形狀的特征。
大部分由“自由曲面特征”功能所產(chǎn)生的特征都是片體,如圖1-1所示。但是在以下狀態(tài)下,自由曲面特征也能生成實(shí)體,如圖1-2所示。
(1)當(dāng)曲面的一個(gè)方向上為共平面(如截面線串),另一方向上為封閉時(shí)(如引導(dǎo)線串),即可直接生成實(shí)體。