橢球面設計：NX10掃掠曲面建模功能的應用實例

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發表于 2018-10-6 22:08:49 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

掃掠曲面建模，是NX10經常應用的一個曲面建模工具。在應用中，掃掠有以下幾個優點：建模速度快，控制方法簡單，不易報錯；在曲線曲率不大的情況下，曲面精度較高；在收縮點區域，能夠較好的避免扭曲；

但是，掃掠也存在無法控制邊緣相切面G1、G2連續的弊端，如果邊界線定義不嚴格，很容易在邊緣處形成銳邊，使得與相鄰曲面的銜接出現瑕疵。

因此，本實例以不等軸橢球面為例，重點對掃掠曲面建模功能進行講解，該實例盡管比較簡單，但仍可以充分體現邊緣線定義對于曲面質量的影響。

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曲面建模整體效果及光順性檢查

一、 橢球面基本參數

橢球面的控制方程為：

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png

根據上述方程，首先需要建立X、Y、Z三個方向的截面橢圓曲線。

二、 XY平面分段橢圓曲線建立

首先，在XY平面建立分段橢圓曲線(需要提醒的是，之所以建立1/4分段橢圓曲線，而不是建立整個橢圓曲線，是能夠確保截面線端點和導引線端點嚴格重合，從而準確控制曲面建模的精度)。

1. 以草圖原點為圓心，設定X軸參數為30；Y軸參數為80；終止角為90°（1/4橢圓）；

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2. 通過曲線鏡像，獲得其他3段橢圓曲線；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.jpg

三、 YZ平面分段橢圓曲線建立

同XY平面相同，建立在YZ平面的分段橢圓曲線；同樣是草圖原點為圓心，設定草圖X軸(實際y軸)參數為80；Y軸（實際z軸）參數為20；終止角為90°（1/4橢圓）；

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四、 XZ平面分段橢圓曲線建立

建立在XZ平面的分段橢圓曲線；同樣是草圖原點為圓心，設定X軸參數為80；Y軸參數為20；終止角為90°（1/4橢圓）；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg

五、 建立參數關聯

目前，各個草圖中，橢圓控制參數實際上是相互獨立的，因此還要建立表達式關聯，避免后續修改時出現建模失敗。在本例中，設定p14=p7=80;p22=p15=20;p23=p6=30。

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg

通過參數關聯，可以方便的調整橢球面的三個參數，所有的控制線端點仍可以嚴格重合，如下圖所示。

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpg

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image021.png file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.png

上圖中，盡管將三個軸長參數p7、p15、p6進行了調整，橢球面形狀變化較大，仍可以保證所有控制線端點重合，沒有出現相互偏離。

六、 建立掃掠曲面

建立掃掠曲面需要注意的是，導引線只能選擇三條，因此這三條曲線必須對曲面形狀能夠嚴格控制，很多掃掠曲面出現異常，很大原因是選擇的導引線不是關鍵性的控制線，因此無法反映曲面的真實形狀。

1. 首先選擇截面線，依次選擇XZ平面的4段橢圓曲線如下；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image025.jpg

2. 其次選擇導引線如下；

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image027.jpg

選擇第1條導引線后的情況

file:///C:/Users/Thinkpad/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image029.jpg

選擇第2條導引線后的情況

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選擇第3條導引線后的情況