UG高级曲面造型（推荐9篇）

“kabol”通过精心收集，向本站投稿了9篇UG高级曲面造型，下面就是小编整理后的UG高级曲面造型，希望大家喜欢。

UG高级曲面造型

篇1：UG高级曲面造型

1 前言

利用CAD/CAM软件进行三维造型是现代产品设计的重要实现手段，而曲面造型则是三维造型中的难点，

UG高级曲面造型

。我们在从事CAD/CAM培训的过程中发现，尽管现有的CAD/CAM软件提供了十分强大的曲面造型功能，但初学者面对众多的造型功能普遍感到无所适从，往往是软件功能似乎已经学会了，但面对实际产品时又感到无从下手。即使是一些有经验的造型人员，由于其学习过程中的问题，也常常在造型思路或功能使用上存在一些误区，使产品造型的正确性和可*性打了折扣。针对上述情况，本文从整体上讨论了曲面造型的一般学习方法，并举例介绍了曲面造型的一般步骤。『::好就好::中国权威模具网』2 曲面造型的学习方法

面对CAD/CAM软件所提供的众多曲面造型功能，要想在较短的时间内达到学会实用造型的目标，掌握正确的学习方法是十分必要的。

要想在最短的时间内掌握实用造型技术，应注意以下几点：（1）应学习必要的基础知识，包括自由曲线（曲面）的构造原理。这对正确地理解软件功能和造型思路是十分重要的，所谓“磨刀不误砍柴功”。不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能，必然给日后的造型工作留下隐患，使学习过程出现反复。其实，曲面造型所需要的基础知识并没有人们所想象的那么难，只要掌握了正确的讲授方法，具有高中文化水平的学员就能理解。（2）要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切忌贪多，一CAD/CAM软件中的各种功能复杂多样，初学者往往陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全没有必要求全。对于一些难得一用的功能，即使学了也容易忘记，徒然浪费时间；另一方面，对于必要的、常用的功能应重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通。『::好就好::中国权威模具网』（3）重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异，要在短时间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却又感到无从下手，这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击，其核心技术其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样。只要真正掌握了造型的思路和技巧，无论使用何种CAD/CAM软件都能成为造型高手。（4）应培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”，在造型的每一步骤都应有充分的依据，不能凭感觉和猜测进行，否则贻害无穷。『::好就好::中国权威模具网』3 曲面造型的基本步骤

曲面造型有三种应用类型：一是原创产品设计，由草图建立曲面模型；二是根据二维图纸进行曲面造型，即所谓图纸造型；三是逆向工程，即点测绘造型，

这里介绍第二种类型的一般实现步骤。

图纸造型过程可分为两个阶段：第一阶段是造型分析，确定正确的造型思路和方法。包括：（1）在正确识图的基础上将产品分解成单个曲面或面组。（2）确定每个曲面的类型和生成方法，如直纹面、拔模面或扫略面等；（3）确定各曲面之间的联接关系（如倒角、裁剪等）和联接次序；图1以图1所示的产品图（为清晰起见，图纸仅给出了部分标注）为例，可将其分解为图中所示的9个面或面组。其中面1为平面（由图纸标注确定），面2、面3分别是两个半径为100和150的倒圆角面。4、5是两个面组，即由俯视图部分轮廓线（A→B→C和D→E→F）生成的两度拔模面。面6是直线段GH生成的零度拔模面。面7是一个变截面的扫略面。产品顶部的凸台由一个扫略面（顶面8）和一个拔模面组（面9）组成。各面和面组之间由倒圆角联接，其中面7与面1、2、3之间的倒圆半径为15，而面4、5与顶面1、2、3之间的倒圆半径为10，因此在其间拐角处（I到A，J到F）有变半径（从15到10）倒角过渡。第二阶段是造型的实现，包括：（1）根据图纸在CAD/CAM软件中画出必要的二维视图轮廓线，并将各视图变换到空间的实际位置，如图2所示。图2（2）针对各曲面的类型，利用各视图中的轮廓线完成各曲面的造型，如图3所示。图3（3）根据曲面之间的联接关系完成倒角、裁剪等工作，如图4所示。图4（4）完成产品中结构部分（实体）的造型；显然，第一阶段是整个造型工作的核心，它决定了第二个阶段的操作方法。可以说，在CAD/CAM软件上画第一条线之前，已经在其头脑中完成了整个产品的造型，做到“胸有成竹”。第二阶段的工作只不过是第一阶段工作的在某一类CAD/CAM软件上的反映而已。在一般情况下，曲面造型只要遵守以上步骤，再结合一些具体的实现技术和方法，不需要特别的技巧即可解决大多数产品的造型问题。5 结语

本文介绍了曲面造型学习的方法和根据二维图纸进行曲面造型的一般步骤。当然，在具体实现过程中还需要掌握一些基本技术和方法，如单个曲面的制作、倒圆角等。另外还应了解一些常见问题（如曲面造型中的多义性问题）的处理和如何避免一些常见的错误（如拔模基准面的确定）。这些内容我们将在以后的文章中逐步介绍。

本文所介绍的曲面造型步骤虽然看起来简单，但要真正掌握它，还需在实践中不断体会和提高。

篇2：UG曲面造型设计的思路

1 前言

利用CAD/CAM软件进行三维造型是现代产品设计的重要实现手段，而曲面造型则是三维造型中的难点，我们在从事CAD/CAM培训的过程中发现，尽管现有的CAD/CAM软件提供了十分强大的曲面造型功能，但初学者面对众多的造型功能普遍感到无所适从，往往是软件功能似乎已经学会了，但面对实际产品时又感到无从下手。即使是一些有经验的造型人员，由于其学习过程中的问题，也常常在造型思路或功能使用上存在一些误区，使产品造型的正确性和可靠性打了折扣。

针对上述情况，本文从整体上讨论了曲面造型的一般学习方法，并举例介绍了曲面造型的一般步骤。

2 曲面造型的学习方法

面对CAD/CAM软件所提供的众多曲面造型功能，要想在较短的时间内达到学会实用造型的目标，掌握正确的学习方法是十分必要的。

要想在最短的时间内掌握实用造型技术，应注意以下几点：

(1)应学习必要的基础知识，包括自由曲线(曲面)的构造原理。这对正确地理解软件功能和造型思路是十分重要的，所谓“磨刀不误砍柴功”。不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能，必然给日后的造型工作留下隐患，使学习过程出现反复。其实，曲面造型所需要的基础知识并没有人们所想象的那么难，只要掌握了正确的讲授方法，具有高中文化水平的学员就能理解。

(2)要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切忌贪多，一个CAD/CAM软件中的各种功能复杂多样，初学者往往陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全没有必要求全。对于一些难得一用的功能，即使学了也容易忘记，徒然浪费时间;另一方面，对于必要的、常用的功能应重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通。

(3)重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异，要在短时间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却又感到无从下手，这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击，其核心技术其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样，

只要真正掌握了造型的思路和技巧，无论使用何种CAD/CAM软件都能成为造型高手。

(4)应培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”，在造型的每一步骤都应有充分的依据，不能凭感觉和猜测进行，否则贻害无穷。

3 曲面造型的基本步骤

曲面造型有三种应用类型：一是原创产品设计，由草图建立曲面模型;二是根据二维图纸进行曲面造型，即所谓图纸造型;三是逆向工程，即点测绘造型。这里介绍第二种类型的一般实现步骤。

图纸造型过程可分为两个阶段：

第一阶段是造型分析，确定正确的造型思路和方法。包括：

(1)在正确识图的基础上将产品分解成单个曲面或面组。

(2)确定每个曲面的类型和生成方法，如直纹面、拔模面或扫略面等;

(3)确定各曲面之间的联接关系(如倒角、裁剪等)和联接次序;

第二阶段是造型的实现，包括：

(1)根据图纸在CAD/CAM软件中画出必要的二维视图轮廓线，并将各视图变换到空间的实际位置。

(2)针对各曲面的类型，利用各视图中的轮廓线完成各曲面的造型。

(3)根据曲面之间的联接关系完成倒角、裁剪等工作。

(4)完成产品中结构部分(实体)的造型;

显然，第一阶段是整个造型工作的核心，它决定了第二个阶段的操作方法。可以说，在CAD/CAM软件上画第一条线之前，已经在其头脑中完成了整个产品的造型，做到“胸有成竹”。第二阶段的工作只不过是第一阶段工作的在某一类CAD/CAM软件上的反映而已。在一般情况下，曲面造型只要遵守以上步骤，再结合一些具体的实现技术和方法，不需要特别的技巧即可解决大多数产品的造型问题

4 结语

本文介绍了曲面造型学习的方法和根据二维图纸进行曲面造型的一般步骤。当然，在具体实现过程中还需要掌握一些基本技术和方法，如单个曲面的制作、倒圆角等。另外还应了解一些常见问题(如曲面造型中的多义性问题)的处理和如何避免一些常见的错误(如拔模基准面的确定)。本文所介绍的曲面造型步骤虽然看起来简单，但要真正掌握它，还需在实践中不断体会和提高

篇3：CATIA曲面造型技巧

曲面造型模块的是评估任何一种成功的CAD 软件的基础，也是计算机辅助几何造型设计（CAGD）的主要方法和手段之一，所谓CAGD,即主要研究工程中的几何造型问题。它是对各种几何外形信息的计算机表示、分析和综合。曲面造型主要研究曲线曲面的表示方法和分析综合。广泛应用在航空、航天、船舶、汽车、轻工业等行业中。它的主要数学理论基础即为计算几何（Computational Geometry）,由函数逼近论，微分几何、代数几何、计算数学、计算机图形学等形成的。用ATIA软件做曲面造型，和大家分享如下10条技巧：

1、curve和tanget chain的区别。比如做两个连续的四边曲面，曲面A引用了curve1，则在创建曲面B时，最好引用A的tangent chain而不是其原始curve。因为尽管原理上A的边(tangent chain)即curve1，但在生成曲面后，它的边已经和原始curve有了精度上的偏差。所以为了保证曲面的连续性，应尽量选用tangent chain。

补充：在定义边界条件时，tangent chain无须选择曲面(因为本来就在曲面上)，而curve则需选择相切曲面，也就是先前通过此curve创建的曲面。

2、变截面扫描时选项Pivot Dir(轴心方向)的理解。首先把原始轨迹线看成无数个原点的组合，在任一原点处的截面参照为：原点、原点处的切线、以及过原点且与datum面垂直的直线(可以把它理解为创建point-on-plane轴)。一个很好的例子是ice的鼠标面教程，以分模面作为变截面扫描的datum面，因此能保证任一扫描点处的脱模角。

3、创建连续的混合曲面，其curve要连续定义，以保证曲率连续；而曲面则可以先分开生成，再创建中间的连接面。

4、在通过点创建曲线时，可以用tweak进行微调，推荐选择基准平面进行二维的调节，然后再选择另一个基准进行调节，这样控制点就不会乱跑了，

5、如果曲面质量要求较高，尽可能用四边曲面。

6、扫描曲面尽可能安排在前面，因为它不能定义边界连接。

7、当出现＞4边时，有时可以延长边界线并相交，从而形成四边曲面，然后再进行剪切处理。

8，变截面扫描之垂直于原始轨迹：原始轨迹＋X向量轨迹

局部坐标系原点：原始轨迹可以视作无数个点的集合，这些点就是局部坐标系原点；

Z轴：原始轨迹在原点处的切线方向；

X轴：原始轨迹在任一点处形成与Z轴垂直的平面，该平面与X向量轨迹形成交点，原点指向交点即形成X轴；

Y轴：由原点、Z轴、X轴确定。

9,垂直于轨迹之曲面法向Norm to Surf：

局部坐标系原点：原始轨迹可以视作无数个点的集合，这些点就是局部坐标系原点；

Z轴：相切轨迹可以视作无数个点的集合，每个点的切线就是Z轴；

X轴：由Z轴可确定XY轴所在的平面，与另一个过原始轨迹的曲面相交，即得到X轴；

Y轴：由原点、Z轴、X轴确定。

10、垂直于轨迹之使用法向轨迹Use Norm Traj：

局部坐标系原点：原始轨迹可以视作无数个点的集合，这些点就是局部坐标系原点；

Z轴：相切轨迹可以视作无数个点的集合，每个点的切线就是Z轴；

X轴：原点指向法向轨迹，即为X轴；

Y轴：由原点、Z轴、X轴确定。

篇4：CATIA高级曲面基础

1几何操作（Operations）几何操作功能是几何造型功能的重要补充与拓广，其功能强弱会直接影响曲面造型功能的使用效果，CATIA V5为用户提供了大量的曲线曲面的修改、编辑功能（如下所示），极大地提高了曲面造型效率。Join合并几何元素（线、面）Healing 缝补曲面Curve smooth 曲线光顺Untrim 恢复被剪切曲面Disassemble 分解几何元素Split 切割曲面或线框元素Trim 修剪曲面或线框元素Boundary 提取曲面边界线Extract 提取几何体Multiple edge extract 从草图中提取部分几何体Shape Fillet 两曲面倒圆Edge Fillet 曲面棱线倒圆Variable Fillet 变半径倒圆Face-Face Fillet 面－面倒圆Tritangent Fillet 三面相切倒圆Translate平移几何体Rotate 转动几何体Symmetry 对称几何体Scaling 缩放几何体Affinity 仿射变形Axis to Axis 将几何体移动到另一坐标系中Extrapolate 延长曲线/曲面Invert Orientation 曲线/曲面反向Near 从组合体中提取与参考对象最近部分的元素1.1合并几何体（Join）详解该功能用于合并曲线或曲面（对话框见图1-1所示），其操作步骤为：1)点击接合（Join）工具条或菜单Insert->Operations->Join。2) 选择要合并的曲线或曲面。该命令提供了三种选择几何体的模式：标准模式（不按任何按钮）：如果所选几何体已存在于列表中，就将其从列表中删除；如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中。添加模式（按下Add Mode按钮）：如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中；否则也不将其从列表中删除。删除模式（按下Remove Modc按钮）：如果所选几何体已在列表中出现，就将其从列表中删除，否则不起作用。也可以从列表中选择要编辑的几何体对象，点击右键，选择快捷菜单中的Remove/Replace子菜单。3) 按预览(Apply)按钮，预览合并结果，并显示合并面的定位。左键点击定位箭头，会使定位方向反向。4) 在参数（Parameters）选项中，可以完成以下操作：如果点选了选项检查相切（Check connexity），会检查要合并的几何体是否首尾相连，如果不是，会出现错误信息。如果点选了选项j简化结果（Simplify the result），系统会尽可能地减少合并面的数量。如果点选了选项忽略错误元素（Ignore erroneous elements），在合并过程中系统会自动忽略不能合并的几何体。对话框中的合并距离（Merging distance）是指合并间距限定值，即系统认为间距小于该值的两部分可以合并。如果选中角阙值（Angle Tolerance）选项，可以输入角度合并限定值，即系统认为两相邻部分在边界线上的角度小于该值的，可以合并。5)在要删除的子元素（Sub-Elements To Remove）选项中显示合并的子元素列表。所谓子元素是指构成要合并元素的元素。在此选项中，用户可以选择那些子元素不参与合并。如果选中了Create join with sub-elements选项，会用这些子元素生成一个新的合并元素，该合并元素是独立的。6)在组合（Federation）选项中，可以重新组织要合并的元素。7)点击OK按钮键，完成几何体的合并。图1-1 合并操作对话框1.2修补曲面（Healing）详解该功能用于修补曲面，即填充两面之间的间隙（对话框见图1-2所示），其具体的操作步骤为：1)点击修复（Healing）工具条或菜单Insert->Operations->Healing。2)选择要修补的曲面。3)可以编辑要修补的曲面列表4)在参数（Parameters）选项中，完成以下工作：选择连续类型（Continuity）：点连续（Point）、切矢连续（Tangent）。输入合并距离（Merging distance）用来指定要修补的最大距离，即只修补间距小于该距离的元素。输入间距目标值（Distance objective），它用于指定修补后曲面间可允许的最大距离。如果连续条件为切矢连续（Tangent），则切矢夹角和切矢夹角目标值可用，它们分别用来设定要修补的最大切矢夹角和修补后曲面的允许最大切矢夹角。5)在冻结（Freeze）选项中，可以设定那些元素不受该操作的影响。6)在锐度（Sharpness）选项中，可以设定那些边界不受该操作的影响。其中锐度角度（Sharpness angle）用来界定尖角与平角。7)点击OK按钮，完成操作。图1-2修补曲面的对话框

1几何操作（Operations）几何操作功能是几何造型功能的重要补充与拓广，其功能强弱会直接影响曲面造型功能的使用效果。CATIA V5为用户提供了大量的曲线曲面的修改、编辑功能（如下所示），极大地提高了曲面造型效率。Join合并几何元素（线、面）Healing 缝补曲面Curve smooth 曲线光顺Untrim 恢复被剪切曲面Disassemble 分解几何元素Split 切割曲面或线框元素Trim 修剪曲面或线框元素Boundary 提取曲面边界线Extract 提取几何体Multiple edge extract 从草图中提取部分几何体Shape Fillet 两曲面倒圆Edge Fillet 曲面棱线倒圆Variable Fillet 变半径倒圆Face-Face Fillet 面－面倒圆Tritangent Fillet 三面相切倒圆Translate平移几何体Rotate 转动几何体Symmetry 对称几何体Scaling 缩放几何体Affinity 仿射变形Axis to Axis 将几何体移动到另一坐标系中Extrapolate 延长曲线/曲面Invert Orientation 曲线/曲面反向Near 从组合体中提取与参考对象最近部分的元素1.1合并几何体（Join）详解该功能用于合并曲线或曲面（对话框见图1-1所示），其操作步骤为：1)点击接合（Join）工具条或菜单Insert->Operations->Join。2) 选择要合并的曲线或曲面。该命令提供了三种选择几何体的模式：标准模式（不按任何按钮）：如果所选几何体已存在于列表中，就将其从列表中删除；如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中。添加模式（按下Add Mode按钮）：如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中；否则也不将其从列表中删除。删除模式（按下Remove Modc按钮）：如果所选几何体已在列表中出现，就将其从列表中删除，否则不起作用。也可以从列表中选择要编辑的几何体对象，点击右键，选择快捷菜单中的Remove/Replace子菜单。3) 按预览(Apply)按钮，预览合并结果，并显示合并面的定位。左键点击定位箭头，会使定位方向反向。4) 在参数（Parameters）选项中，可以完成以下操作：如果点选了选项检查相切（Check connexity），会检查要合并的几何体是否首尾相连，如果不是，会出现错误信息。如果点选了选项j简化结果（Simplify the result），系统会尽可能地减少合并面的数量。如果点选了选项忽略错误元素（Ignore erroneous elements），在合并过程中系统会自动忽略不能合并的几何体。对话框中的合并距离（Merging distance）是指合并间距限定值，即系统认为间距小于该值的两部分可以合并。如果选中角阙值（Angle Tolerance）选项，可以输入角度合并限定值，即系统认为两相邻部分在边界线上的角度小于该值的，可以合并。5)在要删除的子元素（Sub-Elements To Remove）选项中显示合并的子元素列表。所谓子元素是指构成要合并元素的元素。在此选项中，用户可以选择那些子元素不参与合并。如果选中了Create join with sub-elements选项，会用这些子元素生成一个新的合并元素，该合并元素是独立的。6)在组合（Federation）选项中，可以重新组织要合并的元素。7)点击OK按钮键，完成几何体的合并。图1-1 合并操作对话框1.2修补曲面（Healing）详解该功能用于修补曲面，即填充两面之间的间隙（对话框见图1-2所示），其具体的操作步骤为：1)点击修复（Healing）工具条或菜单Insert->Operations->Healing。2)选择要修补的曲面。3)可以编辑要修补的曲面列表4)在参数（Parameters）选项中，完成以下工作：选择连续类型（Continuity）：点连续（Point）、切矢连续（Tangent）。输入合并距离（Merging distance）用来指定要修补的最大距离，即只修补间距小于该距离的元素。输入间距目标值（Distance objective），它用于指定修补后曲面间可允许的最大距离。如果连续条件为切矢连续（Tangent），则切矢夹角和切矢夹角目标值可用，它们分别用来设定要修补的最大切矢夹角和修补后曲面的允许最大切矢夹角。5)在冻结（Freeze）选项中，可以设定那些元素不受该操作的影响。6)在锐度（Sharpness）选项中，可以设定那些边界不受该操作的影响。其中锐度角度（Sharpness angle）用来界定尖角与平角。7)点击OK按钮，完成操作。图1-2修补曲面的对话框1.3光顺曲线（Curve smooth）详解该功能用于曲线的光顺处理，以生成高质量的几何体（其对话框见图1-3所示），其具体的操作步骤为：图1-3 光顺曲线的对话框1) 点击光顺曲线（Smooth Curve）工具条或菜单Insert->Operations->Smooth Curve。2)选择要光顺的曲线，在曲线上会显示关于该曲线的不连续信息（不连续类型及其数值）3) 在参数（Parameters）选项中，输入连续限定值（Tangency threshold、Curvature threshold、Maximum deviation）。系统会光顺小于限定值的不连续区域。4)如果点选拓扑简化（Topology simplification）选项，系统会自动删除曲率连续的顶点，或两个相距很近的顶点中的一个，以减少曲线段的段数。如果该选项发挥了作用，会出现提示信息。5)进入可视化选项（Visualization），设置信息的显示方式。可以将信息的显示设置成以下方式：显示所有信息：点选全部（All）选项。其中，改正后的不连续信息以绿色显示，改善后的不连续信息以黄色显示，没有变化的不连续信息以红色显示。仅显示没有改变的不连续信息：点选尚未更正（Not corrected）选项。不显示任何信息：点选无（None）选项。仅在曲线上显示箭头，当鼠标移到箭头上时，才显示不连续信息：点选Display information interactively选项。仅显示一个不连续信息，用前进/后退按钮依次显示其它信息：点选Display information sequentily选项。6) 点击OK按钮键，完成操作。1.4恢复被剪切的曲面或曲线（Untrim）详解该功能用于恢复被剪切过的曲面或曲线。如果曲面或曲线被多次剪切，它将裁剪曲面或曲线恢复到其原始状态。对于被多次剪切的曲线或曲面，要想将其恢复到上一次剪切的状态，只能用Undo命令来实现。图1—41.5分解几何元素（Disassemble）详解该功能用于将多单元（Multi-cell）实体分解成多个单单元（Mono-cell）实体。在该功能中提供了二种分解元素的模式：1)分析所有单元（All Cells）：将所选择多单元实体中的所有单元分解出来。2) 按区域来分解单元（Domains Only）：即部分分解元素，将首尾相连的元素分解为一个实体。该操作的具体步骤为：1) 点击分解（Disassemble）工具条或菜单Insert->Operations->Disassemble。2) 选择要分解的元素；3) 选择分解模式：分解所有单元（All Cells）或按区域分解单元（Domains Only）点击OK按钮键，完成操作。图1-51.6 切割元素（Split）详解该功能用一个或几个几何元素（Cutting elements）去切割另一个几何元素（Element to cut）（对话框见图1-6）。可以用此功能来完成以下操作：1) 用一点、一线框元素或一面去切割一线框元素；2)用一线框元素或另一面去切割另一面。完成切割的具体步骤为：1)点击切割（Split）工具条或菜单Insert->Operations->Split。2)选择被切割元素（Element to cut）。所选位置将被默认为保留部分的位置。3)选择切割元素（Cutting elements）。此时会显示切割结果的预览，可以通过点击要保留部分或通过按另一侧(Other side)按钮，来改变要保留的部分。可以选择多个切割元素，但要注意其选择次序图1-6 切割元素的对话框如果切割元素不足以完全切割被切割元素，系统会自动延伸切割元素以完成切割。4) 如果选中了Keep both sides选项，则将同时保留切割后的两部分。5) 如果选中了Intersection computation选项，则在完成切割的同时，还创建一个独立的相交元素。6) 如果用一个线框元素切割另一线框元素，可以选择一支撑元素（Support）来指定切割后要保留的部分。它由支撑元素的法矢量与切割元素的切矢量的矢积决定。7) 可以将切割元素合并成一个元素。方法是在Cutting elements中用弹出菜单中的Creat Join项。8)点击OK按钮键，完成操作。

1.7修剪元素（Trim）详解

该功能用于实现两个曲面或两个线框元素之间的相互剪切（对话框如图1-7所示），其具体操作步骤为：1) 点击修剪Trim工具条或菜单Insert->Operations->Trim。图1-7 剪切元素对话框2) 选择要剪切的元素（两面或两个线框元素（Element1、Element2））。此时会显示剪切结果的预览，可以通过点击要保留部分或通过按另一侧按钮Other side of element1和Other side of element2按钮，来改变要保留的部分。如果两元素不能相互完全切割，系统会自动延伸两元素以完成切割。3) 在剪切两个线框元素时，可以指定一个支撑面（Support），来确定剪切后的保留部分。它由支撑面的法矢与剪切元素的切矢的矢积来确定。4) 如果选择了结果简化（Result simplification）选项，则系统会尽量减少最后生成剪切面的数量。5) 如果选择了相交计算（Intersection computation）选项，会生成两相剪切元素的相交元素。点击OK按钮键，完成操作。1.8提取边界线（Boundary）详解该功能用于提取曲面的边界线（对话框见图1-8），其具体操作步骤为：图1-8 提取边界线的对话框1) 点击边界（Boundary）工具条或菜单Insert->Operations->Boundary。2) 选择曲面边界（Surface edge）。3) 选择边界外衍类型（Propagation type）：全边界提取（Complete boundary）：提取曲面的所有边界。点连续外衍提取（Point continuity）：沿所选边界点连续外衍提取边界。切矢连续外衍提取（Tangent continuity）：沿所选边界切矢连续外衍提取边界。无外衍提取（No propagation）：仅提取选定的边界线。可以用两个元素限制所提取边界线的范围（Limit1、Limit2）。点击OK键，生成边界线，它在特征树中显示为Boundary.xxx。注意：如果直接选择曲面，则不能选择边界外衍类型，系统自动提取曲面的整个边界线。用此方法提取的曲线不能直接用于拷贝、粘贴，只能先将曲面拷贝、粘贴后再提取边界。1.9提取几何体（Extract）详解该方法用于从几何元素（点、曲线、实体等）中提取几何体（对话框见图1-9）。其具体操作步骤如下：图1-9 提取几何体的对话框1) 选中一个几何元素的边界或面。2) 点击提取（Extract）工具条或菜单。3) 选择提取外衍类型（Propagation type）：有四种选择4)如果系统无法确定外衍方向，系统会发出警告信息，并要求输入支撑面（Support）。5) 可以用补充模式（Complementary mode）选项，反选对象，即只选择原来没有被选中的对象。6)如果选中联合（Federation）选项，则提取出的元素会被组成几组元素。7) 点击OK键，完成操作。在特征树中显示为Extract.xxx。

1.10提取多边界（Multiple Edge Extraction）详解

该功能用于从多元素草图中提取一部分元素，这样就可以用这个提取出来的元素生成几何体。所提取的元素在特征树中显示为Extract.xxx，它的操作与其它元素一样。图1-101.11两曲面倒圆（Shape Fillet）详解该功能用于在两曲面间生成倒圆面，倒圆面是一球体在两面间滚动而生成的曲面（图1-11为其对话框）。其操作步骤为：图1-11 两曲面倒圆对话框1) 点击简单圆角Shape Fillet工具条或菜单Insert->Operations->Shape Fillet。面的2) 分别选择两个曲面（Support1、Support2）。3) 输入倒圆半径（Radius）。4) 确定倒圆面位置。在选择的两个曲面上分别出现一个箭头，指向待生成倒圆曲面的圆心位置，可以将箭头反向来确定倒圆面的位置。5) 选择倒圆面端点约束条件（Extrimities）。该命令提供了以下选项（见图3-51）：无切矢约束（Straight）：在倒圆面的端点不添加切矢约束。切矢约束（Smooth）：在倒圆面的端点添加切矢约束。最大（Maximum）：倒圆面的端点位置受最大支撑面限制。最小（Minimum）：倒圆面的端点位置受最小支撑面限制。6)可以选择Trim support elements选项，将支撑面的多余部分剪切掉，并与倒圆面合并成一个元素。7)借助于Hold Curve和Spine选项，可以实现变半径倒圆。其中，Hold Curve位于一个支撑面上，由它来确定倒圆面的半径；由Spine线来确定倒圆面的走向。最后生成的倒圆面与两支撑面相切，并以Hold Curve为它的一条边界线。8)点击OK键完成操作。1.12棱线倒圆（Edge Fillet）详解该功能用于沿一个曲面的内部棱线生成一个过渡曲面（对话框见图1-12所示）。其操作步骤为：

无约束切矢约束最大最小

图1-12 倒圆面端点约束示例图1-12 棱线倒圆-对话框1)点击Edge Fillet工具条或菜单。2)选择要倒圆的棱线。也可以直接选择曲面，系统会自动寻找曲面上的棱线。3)选择过渡面端部类型（Extrimities）：有四种选择（详见3.3.3.11）。4)输入倒圆半径（Radius）。5)可以选择外衍类型：Tangent：将倒圆面外衍到第一条切矢不连续的棱线处。 Minimal：将倒圆面外衍到第一个几何约束处。6)在一些情况下，倒圆面有可能是重叠的，此时可选择Trim ribbons选项，以修剪掉倒圆的重叠部分。7) 如果选择了Trim Support选项，则将支撑面的多余部分修剪掉，并将倒圆面与支撑面合并成一体。8) 点击OK按钮，完成操作。1.13变半径倒圆（Variable Radius Fillet）详解该功能的操作基本上与棱线倒圆相同，不同之处是可以在所选倒圆棱线上添加点（Points）并指定不同的倒圆半径（如图1-13所示）。图1-13 变半径倒圆示例1.14面－面倒圆（Face-Face Fillet）详解该功能用于在两个不相交面间或在两个有二条以上的棱线面间倒圆，其中倒圆半径要大于两面间的距离的二分之一（如图2-14所示）。其操作步骤为：图1-14 面－面倒圆示例1)点击Face-Face Fillet工具条或菜单。2)选择要倒圆的两个面（Faces to fillet）。3)选择端部类型（Extrimities）。有四种类型选择（4)输入倒圆半径（Radius）。5)按Preview按钮，预览结果。6)点击OK按钮，完成操作。1.15三面相切倒圆（Tritangent Fillet）详解该功能用于生成一个倒圆面的同时，将其中的一个支撑面去掉。系统自动计算倒圆半径，以去掉其中的一个面。其操作步骤为：1)点击Tritangent Fillet工具条或菜单。2)选择要倒圆的二个面（Faces to fillet）。3)选择端部类型（Extrimities）：有四种类型选项4) 选择要去除的面（Face to remove）。点击OK按钮，完成操作。1.16平移几何体（Translate）详解该功能用于将一个或几个几何体沿指定方向移动一定的距离生成一个Translate.xxx特征。其操作步骤为：1)点击Translate工具条或菜单。2)选择要移动的几何元素（Element）。3)指定移动的方向（Direction）。可以用以下几种方向来指定移动的方向：选择一直线来指定方向；选择一平面，用该平面的法线方向来指定移动方向；在Direction输入框中用弹出菜单输入矢量的x、y、z值。4)可以选中Repeat object after OK选项，一次生成多个移动几何体。5)可以通过点击Hide/Show original object来隐藏或显示原对象。6)点击OK键，完成操作。1.17旋转几何体（Rotate）详解该功能用于将选定的几何体沿某轴旋转一定的角度值而得到的新几何体，其操作步骤为：1)点击Rotate工具条或菜单。2)选择要旋转的几何体（Element）。3)选择一直线作为旋转轴（Axis）。4)指定旋转角度（Angle）。5)点击OK按钮，完成操作。1.18对称几何体（Symmetry）详解该功能通过对称来移动几何体，其操作步骤为：1)点击Symmetry工具条或菜单。2)选择要对称的几何体（Element）。3)选择对称中心（Reference），可以选择一个点，一条直线或一个平面。4)点击OK按钮，完成操作。1.19缩放几何体（Scaling）详解该功能用于改变几何体的大小，其操作步骤为：1) 点击Scaling工具条或菜单，2) 选择要缩放的几何体（Element）。3) 选择参考对象（Reference），可以选择一个点，平面或平面型曲面。4) 输入缩放比例（Ratio）。5) 点击OK按钮，完成操作。1.20仿射对象（Affinity）详解该功能用于对选定的几何体沿三轴方向不均匀缩放，即仿射操作。其操作步骤为：1)点击Affinity工具条或菜单。2)选择要操作的几何体（Element）。3)指定参考坐标系（Axis system）：指定坐标原点（Origin）、XY平面（XY plane）和X轴（X axis）。4)指定仿射比例（X、Y、Z）。5)点击OK按钮，完成操作。1.21将几何体移动到另一坐标系上（Axis to Axis）详解该功能用于将一个坐标系中的一个或多个几何体移动到另一坐标系中。其操作步骤为：1) 点击Axis to Axis工具条或菜单。2) 选择要移动的几何体（Element）。3) 选择源坐标系（Preference），即几何体当前所在的坐标系。4) 选择目标坐标系（Target）。5) 按OK按钮，完成操作。1.22延长曲线/曲面（Extrapolate）详解该功能用于将指定的曲线/曲面延长一定的长度，其操作步骤为：1)点击Extrapolate工具条或菜单。2) 选择要延长对象的边界。对于曲面，选择要延长端的边界线；对于曲线，选择要延长端的端点。3) 选择要延长的几何体。4) 指定延长长度（Limit）。可以通过如下方式来指定要延长的长度：直接输入长度值；选择约束平面或曲面；使用几何体上的操作箭头。5) 指定连续类型（Continuity）。切矢连续（Tangent）；曲率连续（Curvature）。6) 对于曲面延长，指定端部类型（Extremities）。延长体与原对象相切（Tangent）；延长体与原对象垂直（Normal）。对于曲线延长，可以指定其支撑面（Support）。这样延长曲线位于支撑面上，其长度受支撑面边界的限制。7) 如果想让延长体与原对象合并，可以选中Assemble Result选项。8) 点击OK按钮，完成操作。1.23曲线/曲面反向（Invert Orientation）详解该功能用于将曲线或曲面反向，对于已经反向的曲线或曲面，可以通过编辑其反向操作（Reset to initial）来恢复其定位方向。1.24提取最近部分几何体（Near）详解该功能用于从多成份元素中提取与参考对象最近部分的几何体。1.25创建规则（Law）详解该功能用于在零件文档中创建规则，以用其生成其它几何元素，例如扫描曲面或平行曲线等。一个规则的定义需要两个元素：一个是参考对象，它一般是一条直线；另一个是定义曲线。所定义的规则为两元素间对应点的距离（如图2-15所示）。如果不选定对话框中的X parameter on definition，用于定义规则的部分为参考直线与定义曲线的公共区域；否则定义规则的部分取决于定义曲线。图1-15 创建规则示例当将定义的规则应用到一个几何元素上时，如果该几何元素的长度不等于参考直线的长度，则系统会自动对规则值进行缩放。2高级复制工具（Advanced Replication Tools）CATIA V5为用户提供的高级复制工具如下所示。Object Repetition 对象复制 Rectangle Pattern 矩形队列 Circle Pattern 圆形队列 Duplicate OpenBody 复制（Open Body） PowerCopy Creation 生成高级复制 Save in Catalog 将高级复制存入目录1 对象复制（Object Repetition）详解该功能用于在创建一个对象的同时，生成该对象的多个实例。它可用于以下几个命令中：1) 创建位于曲线上的点（Points on a curve）；2) 创建与曲线呈一定角度的直线（Lines at an angle or normal to a curve）；3) 建一定角度上的平面（Planes at an angle）；4) 创建偏置平面（Offset Planes）；5) 创建平行线（Parallel Curves）；6) 创建偏置曲面（Offset Surfaces）；7) 在移动（Translate）、转动（Rotation）、缩放（Scaling）几何体时。2矩行阵列（Rectangle Pattern）详解该功能用于将线框元素或曲面元素在两指定轴向上生成矩形阵列，其生成步骤为：1) 点击矩形阵列（Rectangle Pattern）工具条或菜单。2) 选择要阵列的元素。此时出现对话框（如图2-1所示），在对话框中每个选项对应一个阵列方向。3) 选择确定阵列方向的一个参考元素（Reference element），可以是一条直线，一个平行面或一个曲面边界。4) 选择参数类型（Parameters），并输入相应的参数（Instances实例、Space间距、Length长度）。参数类型有以下几种选项：实例和长度（Instances & Length）：用户需输入实例数（Instances）及总长度（Length），系统自动用总长度和实例数计算相邻实例之间的距离。实例和间距（Instances & Spacing）：用户需输入实例数（Instances）和相邻实例之间的距离（Spacing）。间距和长度（Spacing & Length）：用户需输入相邻实例间的距离（Spacing）和总长度（Length），系统自动用总长度和相邻实例间的距离计算实例数。5)点击“更多”（More）按钮，在增加的对话框区域可以输入相应参数以确定原对象在阵列中的位置（行数、列数及角度），从而控制阵列的位置。可以用Simplified representation选项去除阵列中的某个元素。其作法是选中Simplified representation选项后，双击要消除的元素。6)点击OK按钮键，完成操作。实例解析在直线方向上阵列三个圆图2—1矩形阵列对话框图2—2图2—3图2—4图2—5烟灰盒3圆形阵列（Circular Pattern）详解该功能是将原对象按圆形方式生成其它实例，其生成步骤为：1) 点击圆形阵列（Circular pattern）工具条或菜单。2) 选择原始对象（Object）。这时会出现对话框（如图2-6所示）。图2-6圆形阵列对话框角间距和总角度（Angle spacing & Total angle）：需输入角间距和总角度，系统自动由总角度和角间距计算实例数。实例和总角度（Instance& Total angle）：输入实例个数和总角度实例和角度间距（Instance& Angle spacing）：输入实例个数和角度间距完全径向（Complete crown）：需输入实例数，总角度为360度。图2—73)进入Crown Definition选项，选择参数类型，并输入相应的参数（各个参数间的关系见图1-8所示）。参数类型有以下几种：图2—8圆和径向厚度（Circles & Crown thickness）：需输入圆的数量和径向厚度，各个圆在径向厚度范围内均匀分布。圆和圆间距（Circles & Circle spacing）：需输入圆的数量和圆的间距。圆间距和径向厚度（Circle spacing & Crown thickness）：需输入圆的间距和径向厚度，系统自动计算圆的数量。6）点击OK按钮，完成操作。茶杯底座4复制Open Body（Duplicate OpenBody）详解该功能用于从特征树中复制一个OpenBody。OpenBody是一组点、线、曲面等线框和曲面元素的集合。其操作步骤为：1) 点击Duplicate OpenBody工具条或菜单。选择要复制的OpenBody。此时会出现Insert Objects对话框插入对象对话框2) 在对话框的Inputs区域输入足够的元素作为复制时的参考对象。3) 如果输入为重复多次的同一元素，可以有Use indentical name按钮，由系统自动搜索输入元素。4) 点击OK按钮，完成操作。如果选中了Repeat按钮，Insert Objects对话框不会消失，还可以继续输入。5 创建高级复制（PowerCopy Creation）详解高级复制（PowerCopy）由一组元素（几何元素、约束、公式等）组成，当向不同的环境中粘贴时，能根据环境重新定义。这样，它就抓住了设计意图和设计方法，从而提高了设计结果的可利用性和设计效率。该功能用于创建高级复制，以备以后使用，其操作步骤为：1)点击创建高级复制（PowerCopy Creation）工具条或菜单，出现创建对话框。2) 选择要包含到高级复制（PowerCopy）中的元素。在对话框的定义（Definition）选项框中会自动添加所选元素的信息。3)在定义（Definition）选项中，可以命名要创建的高级复制（Name）。4)在输入（Inputs）选项中，可以对高级复制的参考对象重新命名。方法是选中参考对象后，在Name输入框中输入其新名字。5)在参数（Parameters）选项中，可以定义高级复制中的那些参数可以在初始化时改变。方法是选中要定义的参数后，选中发布（Published）选项，在名字（Name）输入框中输入其新名字。6)在图标（Icon）选项中，可以为要创建的高级复制指定一个在特征树中使用的图标。7）点击OK按钮，完成操作。6 将高级复制存入目录（PowerCopy Save In Catalog）详解该功能用于将创建的高级复制存入一个目录文件中，以备以后使用。其操作步骤为：1)选择要操作的高级复制。2)点击PowerCopy Save In Catalog工具条或菜单。3) 如果选中“生成新的目录（Create a new catalog）”选项，需要在“目录名（Catalog name）”输入框中输入目录名及存放路径。4)如果不是第一次使用目录，可以选中“更新一个旧目录（Update an existing catalog）”选项，系统自动将选择的高级复制存入最近一个使用的目录中。5)点击OK按钮，完成操作。7 实例化高级复制（Instantiate PowerCopy）详解对于创建的高级复制有两种实例化方法：1)使用Instantiate from Document命令，其操作步骤为：点击从文档实例化（Instantiate from Document）工具条或菜单。从对话框中选择包含要实例化的高级复制的零件文档，并点击“打开”按钮，出现“插入对象（Insert Object）”对话框。在对话框中的“参考（Reference）”选择框中，选择要实例化的高级复制。在对话框的“输入（Inputs）”框中选择高级复制的参考对象，也可以用Use identical name按钮由系统自动选择。点击“参数（Parameters）”按钮，输入可以编辑的参数。点击OK按钮，完成实例化。也可以在点击OK按钮之前，用Preview按钮预览实例化的结果。2)使用目录（Catalog）实例化高级复制，其操作步骤为：点击“打开目录（Open Catalog）”工具条或菜单Tools->Open Catalog，显示目录浏览器窗口（Catalog Browser）。选择包含要实例化的高级复制的目录文件，并从中选择要实例化的高级复制。双击要实例化的高级复制，或将要实例化的高级复制拖拉到参考对象中，或使用其弹出菜单“实例化对象（Instantiate Component）” 出现“插入对象（Insert Object）”对话框，对该对话框的操作详见上种方法中的说明。3 高级曲面造型（Advanced Surfaces）CATIA V5不仅提供了普通曲面造型功能，而且还针对某些特殊行业（如汽车等）的特殊需求，开发了高级曲面造型功能。这些功能在安装了创成式曲面优化器（Generative Shape Optimizer）后才能使用。展开（Develop）将曲线影射到旋转面上（在已展开外形工具栏里）交汇面（Junction）创建连接交汇面凹凸（Bump）创建隆起面约束曲线（Wrap Curve）按曲线包装变形曲面外形变换（Shape Morphing）根据外形变换而生成变形曲面3.1线与点的展开（Developing wire and points）详解该功能把线和点影射到回转面上，即把平面上的线框元素通过坐标系的横、纵坐标的对应关系影射到回转曲面上，生成新的影射元素，该影射元素与曲面的曲率相关。有两种影射方法：影射－影射（Develop-Develop）；影射－投影（Develop-Project）。图3-1中所示的图形说明了两种影射方法。图中的黑实线表示要影射的线段，两条虚直线段1、2表示在线框坐标系中黑实线在两个坐标轴上的分量。图3-1两种影射方法的说明在影射－影射（Develop-Develop）方法中，线段的给定点（P）通过把它的第一个坐标分量影射到回转面上，作为曲线的横坐标（1到1’）直至（P’）点。然后，从（P’）点开始，把点（P）的另一个坐标分量影射到回转面上，作为曲线的纵坐标（2到2’）。其结果是深兰色实曲线。在影射－投影（Develop-Project）方法中，线段的给定点（P）通过把它的第一个坐标分量影射到回转面上，作为圆柱面（圆柱面通过支撑曲面上的一个点）上的曲线的横坐标（1到1’）而产生点（P’），另一坐标分量平行于虚拟圆柱面的轴，然后，把在圆柱面上的曲线沿法矢方向投影到回转面上，结果是深绿色实曲线。生成影射曲线的具体步骤为：1)点击展开（Develop）按钮，出现一个对话框（见图3-2所示）。图3-2投影定义的对话框2)选择要展开的曲线（Wire to develop）。缺省情况下，系统自动计算包含该曲线的平面（Wire plane），但当要影射曲线为直线时，则必须指定线平面（Wire plane）。3)选择支持面（Support surface）。4)按预览（Apply）按钮，在线平面（Wire plane）和支持曲面（Support surface）上分别出现缺省坐标系。缺省情况下，支持面坐标轴的原点被定位在曲面的某一点上，曲面在该点上的切平面平行于线平面。但是，通常要明确地指定支持面坐标轴的原点。5)在“支持面原点“下点击点（Point）选项，并在曲面上指定一点，作为支撑面坐标轴的原点（Point）。这时两坐标轴系统被自动修改：支撑面坐标轴系统与所选点一致；线坐标轴系统的原点与支撑面坐标轴系统的原点之间的距离为最短。6)如果选择了定位2D线（Position 2D wire）选项，然后点击显示参数（Show parameters）按钮扩展对话框，就可以修改线坐标系的位置。如果线坐标系变绿，就表示可以对其进行编辑。7)按OK按钮，生成影射曲线。3.2交汇曲面（Junction）详解在已有的曲面上生成接合曲面。这些曲面必须是从轮廓线（草图、样条曲线等）生成的，并且不是闭合的。该功能用于在分离曲面之间生成交汇曲面，这类曲面广泛应用于汽车车身的中立柱类零件的曲面造型中。其具体操作步骤为：交汇曲面定义对话框1)点击Junction工具条，出现交汇曲面定义对话框（如图3-3所示）。2)连续选择两个断面线，可以是曲面的边界线或轮廓线。在这两个断面曲线之间显示待生成交汇曲面的等参数曲线（藕合曲线）（Coupling curve）。3)选择其它断面线。显示新的等参数曲线（Coupling curve）。如果这些断面曲线之间的节点（Vertices）数不同，系统根据节点数最多的断面线，自动生成等参数曲线（如图3-63所示）。使用断面藕合（Sections Coupling）选项，指定等参数曲线与连接断面线的连接性关系：点连续（Point）、切矢连续（Tangent）、曲率连续（Curvature）。4)选择藕合点（Coupling point）选项，然后在每个断面上选择对应的藕合点，使这些点通过等参数曲线。5)按Apply按钮，预览交汇曲面。6)选择断面支撑面，确保待生成的交汇曲面与支撑面保持相切或曲率连续的要求。7)可以选择藕合曲线（Coupling curve）选项，然后指定一条曲线作为等参数曲线（如图3-64所示），所指定的曲线必须连接两个断面线。它或者替代一条自动生成的等参线，或者使一条等参线重新计算。8)按OK按钮，生成交汇曲面。3.3曲面凸起（Bump）详解该功能用于曲面的凸起变形，其生成步骤为：1)点击Bump工具条或菜单，出现凸起变形定义对话框图3-3凸起变形定义对话框2) 选择要凸起变形的曲面（Surface to deform）。3) 择限制曲线（Limit curve），该曲线确定要变形的区域，它必须位于被变形的曲面上。如果不是，可以用弹出菜单将其投影到曲面上。4)选择变形中心（Deformation center），它表示曲面的变形中心，即变形最大点处。5) 选择一线段来指定变形方向（Deformation direction），缺省方向是曲面的法向。6) 设置变形距离（Deformaiton distance），它沿变形方向进行计量。7) 按Apply按钮，预览变形结果。8) 按附加参数（Add Parameters）按钮，可以定义曲面变形区与曲面外部的连续性（Continuity）：点连续（Point）、切矢连续（Tangent）、曲率连续（Curvature）。如果所选择的变形中心不在曲面上，则需指定一投影方向（Projection direction）将其投影到原始曲面上。9)按OK按钮，完成变形。3.4 根据曲线替换变形曲面（Wrap Curve）详解该功能是根据曲线替换变形曲面。所谓曲线替换是指将每一条参考曲线匹配到目标曲线上。该曲面变形是由参考曲线到目标曲线的变形来决定的。用于变形的曲线不必位于原始曲面上。可以根据以下几种情况来变形曲面：1) 基本曲线替换变形。2) 用固定参考的曲线替换变形。3) 编辑变形曲面。4) 变形的计算方法。首先，基本曲线替换变形的操作步骤为：点击外形变形（Wrap Curve）工具条或菜单，出现对话框（见图3-4所示）图3-4根据曲线替换变形曲面的对话框1) 选择要变形的曲面（Surface to deform）。2) 连续选择第一条参考曲线（Reference）和第一条目标曲线（Target）。3) 重复上一步操作，选择多个参考曲线/目标曲线对。对话框中的曲线列表自动更新。4) 按OK按钮，完成变形。在操作过程中，必须注意以下几点：1) 必须先选择参考曲线，再选择相对应的目标曲线，而不能先选择所有的参考曲线再选择所有的目标曲线。2) 在用Apply按钮时，只需选择一对曲线（参考曲线与目标曲线）。3) 曲线对的选择是有顺序的。选择的顺序不同，最后的变形效果也不同。4) 参考曲线不能相互相交，目标曲线也不能相互相交。5) 参考曲线和目标曲线必须是单一曲线，合并线（Joined curve）、桥接线（Blended curve）和匹配线（Matched curve）都不能用于参考曲线和目标曲线。有时，需要相对于另一元素来变形曲面，例如匹配两个曲面。该工具允许固定一元素，确保在变形曲面时还保持该曲面与另一元素的原有的几何关系。其具体操作步骤为：1)选择Wrap Curve工具条或菜单，出现对话框（见图3-66所示）。2) 连续选择要变形的曲面（Surface to deform）和第一条参考曲线。3) 在屏幕空间点击右键，弹出关联菜单，并选择固定参考曲线（Fixed reference curve）选项。这样前面选择的参考曲线就被固定，对其不需选择目标曲线。4) 选择其它参考曲线和目标曲线对。5) 按OK按钮，完成变形。由于第一条参考曲线被用作过渡曲面（Blended surface）的一个元素，所以两个曲面之间的连接性得到了保留。对用该工具生成的变形曲面，可以进行以下编辑处理：1) 插入一对曲线；2) 移去一对曲线；3) 固定参考曲线；4) 对第一对和最后一对曲线施加约束。编辑变形曲面的具体操作方法为：1) 双击变形后的曲面，出现一对话框，其中有该变形曲面的生成信息。2) 在曲线列表中，选择一条曲线，并点击插入（Insert Before）按钮，当前曲线的参考区被激活。3) 选择新的参考曲线和目标曲线，并点击Apply按钮。就生成了考虑新的参考曲线与目标曲线的变形曲面。4) 选择要移去的参考曲线和目标曲线区域，并点击删除（Remove）按钮，将所选中的曲线对删除。点击Apply按钮，就生成了删除一对曲线后的变形曲面。5) 可以通过约束（Constraints）选项，对曲面变形施加约束条件。可以在第一对曲线和最后一对曲线处施加约束，来保留与原始曲面的连接性关系（如图3-67所示）。施加约束示例图3-68将帮助理解怎样根据输入的参数（参考曲线和目标曲线和可能的脊骨曲线），计算曲面变形变形计算说明图其中，r1、r2为参考曲线；t1、t2为目标曲线；P是垂直于脊骨曲线的法平面；Ir1是P与r1的交点；Ir2是P与r2的交点；It1是P与t1的交点；It2是P与t2的交点。变形在垂直于脊骨曲线的每个平面P内进行计算。脊骨曲线的缺省值是第一条参考曲线，但也可能指定一条曲线作为脊骨曲线。在每个平面P内，系统计算平面与每条曲线的交点。由参考曲线与各平面（P）的交点（Ir1到Irn）创建一条曲线（Cr）。由目标曲线与各平面（P）的交点（It1到Itn）创建一条曲线（Ct）。然后，对于被变形曲面与平面（P）的交线上的每一个点（Q），沿投影方向（dir）被投影到曲线（Cr）上，生成点（Qr）。其中，投影方向（dir）为矢量（Ispline,Ir2）与平面（P）的法矢量的矢量积。点（Qr）在曲线（Cr）上的参数为v。同理，在曲线（Ct）在生成一点（Qt），它的参数也为v。最后，得到点（Q）的变换点（Qd），它为：Q+vector（Qr，Qt）。

篇5：UG逆向的一般方法和造型技巧

在产品的开发及制造过程中，几何造型技术已使用得相当广泛，但是，由于种种原因，仍有许多产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”（Reverse Engineering）。通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软件（如：Surfacer、CopyCAD、Trace等）进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。

由于公司新产品开发需要，笔者利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。我们选择的测量设备是英国LK公司的三坐标测量机，可以用来测量特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据量不像激光扫描仪扫描的那么大，所以用一些非专业的逆向设计软件是很合适的。 UG的逆向造型遵循：点→线→面→体的一般原则。

一、测点

测点之前规划好该怎么打点。由设计人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也是必要的，它会在构面的时候带来方便。

二、连线

(1)点整理连线之前先整理好点，包括去误点、明显缺陷点。同方向的剖面点放在同一层里，分型线点、孔位点单独放一层，轮廓线点也单独放一层，便于管理。通常这个工作在测点阶段完成，也可以在UG软件中完成。一般测量软件可以预先设定点的安放层，一边测点，一边整理。

(2)点连线连分型线点尽量做到误差最小并且光顺。因为在许多情况下分型线是产品的装配结合线。对汽车、摩托车中一般的零件来说，连线的误差一般控制在0.5mm以下。连线要做到有的放矢，根据样品的形状、特征大致确定构面方法，从而确定需要连哪些线条，不必连哪些线条。连线可用直线、圆弧、样条线（spline）。最常用的是样条线，选用“through point”方式。选点间隔尽量均匀，有圆角的地方先忽略，做成尖角，做完曲面后再倒圆角。

(3)曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成spline的曲率半径变化往往存在突变，对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整，使其光顺。调整中最常用的一种方法是Edit Spline,选Edit pole选项，利用鼠标拖动控制点。这里有许多选项，如限制控制点在某个平面内贫、往某个方向移动、是粗调还是细调以及打开显示spline

在产品的开发及制造过程中，几何造型技术已使用得相当广泛。但是，由于种种原因，仍有许多产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”（Reverse Engineering）。通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软件（如：Surfacer、CopyCAD、Trace等）进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。

一、测点

测点之前规划好该怎么打点，

由设计人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也是必要的，它会在构面的时候带来方便。

二、连线

的“梳子”开关等。另外，调整spline经常还要用到移动spline的一个端点到另一个点，使构建曲面的曲线有交点。但必须注意的是，无论用什么命令调整曲线都会产生偏差，调整次数越多，累积误差越大。误差允许值视样件的具体要求决定。

三、构面

运用各种构面方法建立曲面，包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是Though Curve Mesh，将调整好的曲线用此命令编织成曲面。Though curve mesh构面的优点是可以保证曲面边界曲率的连续性，因为Though curve mesh可以控制四周边界曲率（相切），因而构面的质量更高。而Though curves 只能保证两边曲率，在构面时误差也大。假如两曲面交线要倒圆角，因Though curve mesh 的边界就是两曲面的交线，显然这条线要比两个Though Curves曲面的交线光顺，这样Blend出来的圆角质量是不一样的。

初学逆向造型的时候，两个面之间往往有“折痕”，这主要是由这两个面不相切所致。解决这个问题可以通过调整参与构面（Though curve mesh）曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切，再加上Though curve mesh 边界相切选项即可解决。只有曲线相切才能保证曲面相切。

另外，有时候做一个单张且比较平坦的曲面时，直接用点云构面（from point cloud）更方便。但是对那些曲率半径变化大的曲面则不适用，构造面时误差较大。有时面与面之间的空隙要桥接（Bridge），以保证曲面光滑过渡。

在构建曲面的过程中，有时还要再加连一些线条，用于构面。连线和构面经常要交替进行。曲面建成后，要检查曲面的误差，一般测量点到面的误差，对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。当一张曲面不光顺时，可求此曲面的一些Section，调整这些Section使其光顺，再利用这些Section重新构面，效果会好些，这是常用的一种方法。

构面还要注意简洁。面要尽量做得大，张数少，不要太碎，这样有利于后面增加一些圆角、斜度、增厚等特征，而且也有利于下一步编程加工，刀路的计算量会减少，NC文件也小。

四、构体

当外表面完成后，下一步就要构建实体模型。当模型比较简单且所做的外表面质量比较好时，用缝合增厚指令就可建立实体。但大多数情况却不能增厚，所以只能采用偏置（Offset）外表面。用Offset指令可同时选多个面或用窗口全选，这样会提高效率。对于那些无法偏置的曲面，要学会分析原因。一种可能是由于曲面本身曲率太大，偏置后会自相交，导致Offset失败（有些软件的算法与此算法不同，如犀牛王就可Offset那些会产生自相交的曲面），如小圆角；另一种可能是被偏置曲面的品质不好，局部有波纹，这种情况只能修改好曲面后再Offset；还有一些曲面看起来光顺性很好，但就是不能Offset，遇到这种情况可用Extract Geometry成B 曲面后，再Offset，基本会成功。偏置后的曲面有的需要裁剪，有的需要补面，用各种曲面编辑手段完成内表面

的构建，然后缝合内外表面成一实体（solid）。最后再进行产品结构设计，如加强筋、安装孔等。

篇6：UG曲面建模综合应用教学方案论文

UG曲面建模综合应用教学方案论文

摘要：《UG》课程是机电一体化专业的专业主干课程之一，是一门操作性很强的软件课程，也是学生踏上工作之路必备的工具。在教学中，教师在曲面建模教学单元进行实践，设计多媒体辅助项目化教学的课程教学方法，通过任务驱动教学方法激发了学生的学习兴趣、有利于学生主动学习、自主学习能力的培养，在教学过程中完成了高职学生职业能力的培养。

关键词：多媒体；项目化教学；曲面建模

一、教学设计

1.教学内容简介

本课是《UG》课程中的第5章节综合应用，是本书重点章节中最基础的知识点。本课程作为专业主干课程之一，是学生从事机电产品设计的理论基础，同时具有实践指导的意义。

2.教学目标

知识目标：能够综合应用曲面命令创建简单的实体模型。掌握“面倒圆”“抽取的面”“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”创建曲面的命令。

能力目标：培养学生综合应用曲面建模命令设计简单零件的职业能力。

3.本课要解决的问题

（1）本课程是操作性很强的专业课程，如何把理论知识转化为职业能力，是本堂课甚至本课程要解决的最主要的一个问题。

（2）学生刚接触专业课时显得比较被动，如何引导学生入门，激发学习兴趣，养成自主学习、探索学习、质疑学习的能力是我们要解决的另一个棘手问题。

4.教学策略

（1）教学方法

讲授演示法：软件课采用讲授演示法，教师讲授重点、难点，学生动手操练的教学方式，以期达到教师和学生双向互动、形象生动的教学效果。教师讲解操作—学生听讲并操练—教师单独或全班指导—总结学生反馈的问题—学生深入操练—教师归纳总结升华课堂。

提问式互动教学法：在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极思考发言。

视频教学法：利用CAMPLAY录屏软件，教师将操作过程录制视频分发给学生，以视频指导学生的动手操练，解决教师不能全面单独辅导学生的问题。

集体讨论法：针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生团结协作的精神。

（2）课前准备

下发本章理论知识，要求每位学生认真学习，共同探讨思考教师提出的几个问题。预习书本第5章曲面建模综合应用——料斗的建模。

二、教学呈现

1.告知（教学内容、目的）

本次课要学习的主要内容和目的.：曲面建模一料斗。

2.引入（任务项目）

新课导入解决前置作业，提问UG曲面功能分为哪三类？基于曲线创建曲面的命令有哪些？简述“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”命令。

教师讲授演示料斗的建模，并录制视频分发学生。

3.操练

学生单独练习，遇到问题查看视频或请求教师指导。

4.反馈（根据学生课堂练习反馈、归纳、小结）

在练习时鼓励学生发现问题、提出问题。学生可能集中出现的问题有：（1）规律延伸中长度规律和角度规律的方向。（2）通过曲线组创建片体中截面方向不一致。（3）通过曲线网格创建片体中主辅曲线的方向问题等，根据教学情况待定。

5.深化（课堂练习曲面建模应用——饮料瓶）

6.展示（展示部分学生操作结果）

展示几组学生练习结果，指出存在的问题和改进的方法。

7.总结，学生质疑

让学生自己总结，教师梳理汇总。本课主要讲授了基于曲线建模的曲面命令，要求掌握“面倒圆”“抽取的面”“规律延伸”“通过曲线组”“通过曲线网格”创建曲面的命令，根据课堂反馈强调几个重难点。

（1）规律延伸中长度规律和角度规律的方向。

（2）通过曲线组创建片体中截面方向不一致。

（3）通过曲线网格创建片体中主辅曲线的方向问题。

学生质疑：课堂操作的饮料瓶建模方法是不是最合适的？你有更好的建模方法和思路吗？

8.作业、撰写实验报告

继续完成饮料瓶的建模，撰写实验报告，强调实验报告规范性。

三、教学反思

1.课前下发学习任务，要求学生利用网络资源和图书馆，认真学习理论知识，并对它进行消化和吸收。这些都能使学生养成自主学习、探索学习的能力。教师制作的多媒体课件、动画，激发学生学习的兴趣和积极性。

2.在教学内容的组织与安排环节中，教学内容选取“料斗”作为教学载体，以“下达任务—学生练习—检查反馈—深化练习—总结、学生质疑”为主线，在整个教学组织过程中，教师由传统的知识传授者变成教学的组织者、引导者，学生以真实的任务为工作背景，切实融“教、学、做”为一体，有效地实现了课程学习的工学交替。

3.教师利用CAMPLAY录屏软件录制课堂教学视频，在学生练习时下发，解决了教师不能全面辅导的问题，同时教学视频还是学生课后复习的助手。教师将课堂教学视频挂在校园网，作为师生课后交流互动的手段，将课堂延伸到课外。

篇7：暑假UG逆向造型技术培训学习方法总结

7月12日至8月2日，有机会参加了在浙江大学现代制造工程研究所的UG逆向造型技术培训，本次培训主要是为浙江省的职业学校教师举办的，外省学校的老师较少，本次培训的内容主要包括两部分：1、三坐标测量技术;2、UG软件的基本应用，在培训过程中，我不仅学到了有关的实用知识，，还认识了许多来自其它职业类学校的同行们，开阔了视野，这些都将对我今后的工作有很大的帮助。

三坐标测量技术这部分内容学了一个星期，是利用三坐标测量机，配合DMIS软件对工件进行测量，得到一系列点的数据，并进行处理得到测量结果，由于三坐标测量机非常昂贵且精密，浙江大学校内也只有两台，所以我们主要是在模拟软件上进行仿真测量教学为主，最后老师在三坐标测量机上进行一下演示，个人觉得这部分内容的学习，与我们的实际教学有些差距。

UG软件这部分内容基本上学了二个星期，从入门开始，系统地学习了草图、实体建模、曲面建模、制图、装配等功能，UG是集CAD/CAM于一体地软件，广泛应用于航天航空、汽车、模具等领域的各大中型企业，目前这门课程在中等职业学校中还开设得较少，我们学校只在去年机电大专班三年级开过一学期，每星期四节课，当时也是我教的，学生的学习积极性很高，后来四年级他们去苏州上学了，有的同学回学校来说，从别的职业学校去的同学都没有上过这门课，只会用CAD画二维图形，不会用UG画三维，他们感到很得意，只是当时我自己也是知道点皮毛，边学边教，有许多更深层次的内容都没给学生讲到，所以，可以看出这门课程不但很前沿实用，而且也很受学生欢迎，建议学校今后也可以在中专班级中开设。

篇8：使用UG逆向造型的方法和技巧

目前在模具产品的开发制造过程中，几何造型技术已相当广泛，但仍有许多产品并非由CAD模型描述，模具设计和制造者面对的是实物样件。本章主要介绍适应先进制造技术的发展，通过一定途径，将实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。

目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”（Reverse Engineering）。通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。

利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软件（如：Surfacer、CopyCAD、Trace等）进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。由于公司新产品开发需要，笔者利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。我们选择的测量设备是英国LK公司的三坐标测量机，可以用来测量特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据量不像激光扫描仪扫描的那么大，所以用一些非专业的逆向设计软件是很合适的。

UG的逆向造型遵循：点→线→面→体的一般原则。

一、测点测点之前规划好该怎么打点。由设计人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也是必要的，它会在构面的时候带来方便。

二、连线

(3)曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成spline的曲率半径变化往往存在突变，对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整，使其光顺，

调整中最常用的一种方法是Edit Spline,选Edit pole选项，利用鼠标拖动控制点。这里有许多选项，如限制控制点在某个平面内移动、往某个方向移动、是粗调还是细调以及打开显示spline的“梳子”开关等。另外，调整spline经常还要用到移动spline的一个端点到另一个点，使构建曲面的曲线有交点。但必须注意的是，无论用什么命令调整曲线都会产生偏差，调整次数越多，累积误差越大。误差允许值视样件的具体要求决定。

三、构面运用各种构面方法建立曲面，包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是Though Curve Mesh，将调整好的曲线用此命令编织成曲面。Though curve mesh构面的优点是可以保证曲面边界曲率的连续性，因为Though curve mesh可以控制四周边界曲率（相切），因而构面的质量更高。而Though curves 只能保证两边曲率，在构面时误差也大。假如两曲面交线要倒圆角，因Though curve mesh 的边界就是两曲面的交线，显然这条线要比两个Though Curves曲面的交线光顺，这样Blend出来的圆角质量是不一样的。初学逆向造型的时候，两个面之间往往有“折痕”，这主要是由这两个面不相切所致。模具设计与制造

解决这个问题可以通过调整参与构面（Though curve mesh）曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切，再加上Though curve mesh 边界相切选项即可解决。只有曲线相切才能保证曲面相切。另外，有时候做一个单张且比较平坦的曲面时，直接用点云构面（from point cloud）更方便。但是对那些曲率半径变化大的曲面则不适用，构造面时误差较大。有时面与面之间的空隙要桥接（Bridge），以保证曲面光滑过渡。在构建曲面的过程中，有时还要再加连一些线条，用于构面。连线和构面经常要交替进行。曲面建成后，要检查曲面的误差，一般测量点到面的误差，对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。当一张曲面不光顺时，可求此曲面的一些Section，调整这些Section使其光顺，再利用这些Section重新构面，效果会好些，这是常用的一种方法。构面还要注意简洁。面要尽量做得大，张数少，不要太碎，这样有利于后面增加一些圆角、斜度、增厚等特征，而且也有利于下一步编程加工，刀路的计算量会减少，NC文件也小。

四、构体当外表面完成后，下一步就要构建实体模型。当模型比较简单且所做的外表面质量比较好时，用缝合增厚指令就可建立实体。但大多数情况却不能增厚，所以只能采用偏置（Offset）外表面。用Offset指令可同时选多个面或用窗口全选，这样会提高效率。对于那些无法偏置的曲面，要学会分析原因。一种可能是由于曲面本身曲率太大，偏置后会自相交，导致Offset失败（有些软件的算法与此算法不同，如犀牛王就可Offset那些会产生自相交的曲面），如小圆角；另一种可能是被偏置曲面的品质不好，局部有波纹，这种情况只能修改好曲面后再Offset；还有一些曲面看起来光顺性很好，但就是不能Offset，遇到这种情况可用Extract Geometry成B 曲面后，再Offset，基本会成功。偏置后的曲面有的需要裁剪，有的需要补面，用各种曲面编辑手段完成内表面的构建，然后缝合内外表面成一实体（solid）。最后再进行产品结构设计，如加强筋、安装孔等。