基于ProE提高三角曲面质量的解决方案
引言
在Pro/E中,三角曲面就是由三条曲线围成边界曲面,该曲面的前端渐渐地收敛于一点。通过对该曲面进行偏距网格分析,它的U、V方向网格线相交于一点,对后期的曲面偏距和生成的薄壳,在尖角处出现褶皱,影响造型,甚至不能生成实体。 1.产生三角曲面 1.1创建三条边界曲线
1.1.1以基准平面TOP为绘图平面,创建曲线1
单击曲线按钮,选取基准平面TOP为绘图平面,选取圆弧按钮,创建如图(1)所示的曲线1。
1.1.2同样,以基准平面FRONT为绘图平面,创建曲线2 单击曲线按钮,选取基准平面FRONT为绘图平面,选取圆弧按钮,以曲线1为参照,生成如图(1)所示的曲线2。 1.1.3同样,以基准平面RIGHT为绘图平面,创建曲线3 单击曲线按钮,选取基准平面RIGHT为绘图平面,选取圆弧按钮,以曲线1和曲线2为参照,生成如图(1)所示的曲线3,使曲线1、曲线2和曲线3首尾相连成闭合曲线; 1.2创建边界曲面
单击“特征”→“创建”→“曲面”→“新建”→“高级/完成”→“边界/完成”→“混合曲面/完成”→在第一方向上
选取曲线1和曲线2→“选取完成”→选择“第二方向”→选取曲线3和曲线2与曲线1的交点→“完成选取”→“确认曲线”→“确定”,生成如图(2)所示的曲面。 2.曲面质量分析
点击“分析”→“曲面分析”→在类型下拉菜单下选“偏距网格”→选取上一步创建边界曲面→点击“计算”,曲面上将出现u、v方向的网格线,在收敛角处(即第三条边的对边)u、v方向的网格线相交于一点。曲面分析如图(3)所示。 分析表明:曲面在尖角处收敛于一点,使曲面质量降低。在尖角处收敛于一点对后期的曲面偏距和生成的薄壳实体,在尖角处会出现褶皱现象,影响造型,甚至不能生成实体。 3.在收敛角处裁剪曲面
3.1在曲面收敛角处创建投影曲线
点击创建曲线图标,点击“投影/完成”→“草绘/完成”→选取基准平面TOP为绘图平面→“正向”→“正向”→“缺省”→在绘图区域创建圆弧曲线→点击“√”→选取上一步创建的曲面→“完成”→“垂直于草绘平面/完成”→“确定”。生成如图(4)所示投影曲线1。
同理,在绘图区域创建直线,生成如图(4)所示投影曲线2。
3.2以上一步创建的曲线裁剪曲面
点击“特征”→“创建”→“曲面/裁剪”→“使用曲线/
实体/完成”→选取上一步创建的曲面和投影曲线→“完成”→选择“第2侧”(即要保留的曲面)→“确定”。裁剪后的曲面如图(5)所示。
3.3在收敛角处创建尖角曲面,并定义尖角曲面与相邻曲面相切
单击“特征”→“创建”→“曲面”→“新建”→“高级/完成”→
“边界/完成”→“混合曲面/完成”→选择曲线1和投影曲线2→“完成选取”→“第二方向”→选取投影曲线1和曲线2→“完成选取”→“确认曲线”→在对话框中选择“边界条件”→“定义”→“边界#2”→选择“边界条件/自由”→“定义”→“相切/完成”→“确定”→“边界#3”→选择“边界条/自由”→“定义”→“相切/完成”→“确定”→“完成”→“确定”。生成如图(6)所示曲面。 图6
3.4合并曲面
单击“特征”→”创建”→“曲面/合并”→选择裁剪后的曲面与上一步创建的尖角曲面→“√”。 4.曲面质量分析
单击“分析”→“曲面分析”→在类型下拉菜单中,选择“网格偏距”,→在图形窗口处单击曲面,选择“计算”。发现u、v方向的网格线在曲面的前端不再相交于一点。
曲面质量分析如图(7)所示。 图7 5.结束语
造成三角曲面质量不好的原因:三角曲面有一条边退化,u、V方向的网格线相交于一点,使得曲面在u、V方向边界线的交点处收敛。通常将三边曲面转换成四边曲面,使曲面不再有退化边,并且通过控制边界条件,使相邻曲面相切,从而使三角曲面质量得到提高。在工业产品和建筑装潢饰品的外观设计上,加上三角曲面特征,它不仅可以创建出很多赏心悦目的工业产品和建筑装潢饰品,还可以提升产品的质感,吸引消费者的目光,使得三角曲面在工业、民用建筑装潢饰品外观设计上运用的比例呈上升的趋势。