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三維模組化之光順曲面的設計技巧

個美觀的産品外形往往是光滑而圓順的。光滑的曲面,從外表看流線順暢,不會引起視覺上的凸凹感,從理論上是指具有二階幾何連續、不存在奇點與多餘拐點、曲率變化較小以及應變較小等特點的曲面。

要保證構造出來的曲面既光滑又能滿足一定的精度要求,就必須掌握一定的曲面造型技巧,下面我們就一些常用的技巧進行介紹。

1,區域劃分,先局部再整體

一個産品的外形,用一張曲面去描述往往是不切實際和不可行的,這時就要根據應用軟體曲面造型方法,結合産品的外形特點,将其劃分為多個區域來構造幾張曲面,然後再将它們縫合在一起,或用過渡面與其連接配接。當今的三維CAD系統中的曲面幾乎都是定義在四邊形域上。是以,在劃分區域時,應盡量将各個子域定義在四邊形域内,即每個子面片都具有四條邊。

2·建立光滑的控制曲線是關鍵

控制曲線的光滑程度往往決定着曲面的品質。要建立一條高品質的控制曲線,主要應從以下幾點着手:①要達到精度的要求;②曲率主方向要盡可能一緻;③曲線曲率要大于将進行圓角過渡的半徑值。

在建立步驟上,首先利用投影、插補、光順等手段生成樣條曲線,然後根據其曲率圖的顯示來調整曲線段,進而達到光滑的效果。有時也可通過調整空間曲線的參數一緻性,或生成足夠數目的曲線上的點,再通過這些點重新拟合曲線,來達到光滑的目的。

3·光滑連接配接曲面片

曲面片的光滑連接配接,應具備以下兩個條件:保證各連接配接面片間具有公共邊;保證各曲面片的控制線連接配接光滑。其中第二條是保證曲面片連接配接光滑的必要條件,可以通過修改控制線的起點、終點限制條件使其曲率或切線在接點處保證一緻。

4.還原曲面,再塑輪廓

一個産品的曲面輪廓往往是已經修剪過的,如果直接利用這些輪廓線來構造曲面,常常難以保證曲面的光滑性,是以造型時要充分考察零件的幾何特點,利用延伸、投影等方法将三維空間輪廓線還原為二維輪廓線,并去掉細節部分,然後還原出“原始”的曲面,最後再利用面的修剪方法獲得理想的曲面外輪廓。

5·注重實際,從模具的角度考察曲面品質

6,随時檢查,及時修改

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