UGNX8.0不僅供應了基本的建模功能，同時供應了強大的自由曲面建模及相應的編輯和操作功能，并供應20多種創(chuàng)建曲面的方法。與一般實體零件的創(chuàng)建相比，曲面零件的創(chuàng)建過程和方法比較特殊，技巧性也很強，駕馭起來不太簡潔。UG軟件中常常將曲面稱之為“片體”。本章將介紹UGNX8.0供應的曲面造型的方法。6.1曲面設計概述6.2一般曲面創(chuàng)建6.2.1創(chuàng)建拉伸和回轉曲面6.2.2有界平面6.2.3創(chuàng)建掃掠曲面6.2.4創(chuàng)建網(wǎng)格曲面6.2.5曲面的特性分析6.2.1創(chuàng)建拉伸和回轉曲面拉伸曲面和回轉曲面的創(chuàng)建方法與相應的實體特征基本相同。1．創(chuàng)建拉伸曲面拉伸曲面是將截面草圖沿著草圖平面的垂直方向拉伸而成的曲面，如圖6.2.1所示。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“設計特征”|“拉伸”吩咐來創(chuàng)建拉伸曲面。圖6.2.1

拉伸曲面a）特征截面

選取此曲線b）拉伸曲面2．創(chuàng)建回轉曲面回轉曲面是將截面草圖圍著一條中心軸線旋轉而形成的曲面。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“設計特征”|“回轉”吩咐來創(chuàng)建回轉曲面。圖6.2.2

回轉曲面a）特征截面選取此曲線b）回轉曲面6.2.2有界平面“有界平面”吩咐可以用于創(chuàng)建平整的曲面。利用拉伸也可以創(chuàng)建曲面，但拉伸創(chuàng)建的是有深度參數(shù)的二維或三維曲面，而有界平面創(chuàng)建的是沒有深度參數(shù)的二維曲面。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“曲面”|“有界平面”吩咐來創(chuàng)建回轉曲面。圖6.2.3

有界平面與拉伸曲面的比較b）相同的特征截面a）有界平面c）拉伸曲面6.2.3創(chuàng)建掃掠曲面掃略曲面就是用規(guī)定的方式沿一條空間路徑（引導線串）移動一條曲線輪廓線（截面線串）而生成的軌跡（圖6.2.4）。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“掃掠”|“掃掠”吩咐來創(chuàng)建掃掠曲面。圖6.2.4

掃略曲面

a）特征線串引導線串截面線串b）掃略曲面6.2.4創(chuàng)建網(wǎng)格曲面1．直紋面直紋面可以理解為通過一系列直線連接兩組線串而形成的一張曲面。在創(chuàng)建直紋面時只能運用兩組線串，這兩組線串可以封閉，也可以不封閉。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“網(wǎng)格曲面”|“直紋…”吩咐來創(chuàng)建。圖6.2.5

直紋面的創(chuàng)建a）曲線串選取曲線串1選取曲線串2b）創(chuàng)建的直紋面2．通過曲線組該選項用于通過同一方向上的一組曲線輪廓線創(chuàng)建曲面。曲線輪廓線稱為截面線串，截面線串可由單個對象或多個對象組成，每個對象都可以是曲線、實體邊等。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“網(wǎng)格曲面”|“通過曲線組”吩咐來創(chuàng)建。圖6.2.6

通過曲線組創(chuàng)建曲面a）截面特征b）創(chuàng)建的曲面3．通過曲線網(wǎng)格用“通過曲線網(wǎng)格”吩咐創(chuàng)建曲面就是沿著不同方向的兩組線串輪廓生成片體。一組同方向的線串定義為主曲線，另外一組和主線串不在同一平面的線串定義為交叉線串，定義的主曲線與交叉線串必需在設定的公差范圍內(nèi)相交。這種創(chuàng)建曲面的方法定義了兩個方向的限制曲線，可以很好地限制曲面的形態(tài)，因此它也是最常用的創(chuàng)建曲面的方法之一。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“網(wǎng)格曲面”|“通過曲線網(wǎng)格”吩咐來創(chuàng)建。圖6.2.7

通過曲線網(wǎng)格創(chuàng)建曲面a）創(chuàng)建前曲線串1曲線串3曲線串2曲線串4b）創(chuàng)建后6.2.5曲面的特性分析曲面創(chuàng)建完成后要對曲面的性能進行必要的分析（如半徑、反射、斜率），以確定曲面是否達到設計要求。圖6.2.9

顏色圖例圖6.2.8

分析結果圖6.2.10

分析結果圖6.2.36顏色圖例圖6.2.35

分析結果6.3曲面的偏置6.3.1創(chuàng)建偏置曲面6.3.2偏置面6.3.1創(chuàng)建偏置曲面用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“偏置/縮放”|“偏置曲面”吩咐來創(chuàng)建偏置曲面。圖6.3.1

偏置曲面的創(chuàng)建a）偏置前b）偏置后6.3.2偏置面用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“偏置/縮放”|“偏置面”吩咐來偏置現(xiàn)有曲面。圖6.3.2

偏移曲面a）偏移前選取曲面b）偏移后6.4曲面的復制6.4.1曲面的干脆復制6.4.2曲面的抽取復制6.4.1曲面的干脆復制用戶可以通過選擇下拉菜單“編輯”|“復制”吩咐可以將所選的曲面進行復制，供下一步操作運用。在復制前，必需先選中要復制的曲面。6.4.2曲面的抽取復制曲面的抽取復制是指從一個實體或片體中復制曲面來創(chuàng)建片體。抽取獨立曲面時，只需單擊此面即可；抽取區(qū)域曲面時，是通過定義種子曲面和邊界曲面來創(chuàng)建片體，創(chuàng)建的片體是從種子面起先向四周延長到邊界面的全部曲面構成的片體（其中包括種子曲面，但不包括邊界曲面）。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“關聯(lián)復制”|“抽取”吩咐進行復制。a）抽取前b）抽取后圖6.4.1

抽取區(qū)域曲面6.5曲面的修剪6.5.1修整片體6.5.2分割面6.5.1修整片體修整片體就是通過一些曲線和曲面作為邊界，對指定的曲面進行修剪，形成新的曲面邊界。所選的邊界可以在將要修剪的曲面上，也可以在曲面之外通過投影方始終確定修剪的邊界。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“修剪”|“修剪的片體”吩咐進行曲面修剪。圖6.5.1

修剪片體a）修剪前b）修剪后6.5.2分割曲面分割面就是用多個分割對象，如曲線、邊緣、面、基準平面或實體，把現(xiàn)有體的一個面或多個面進行分割。在這個操作中，要分割的面和分割對象是關聯(lián)的，即假如任一對象被更改，那么結果也會隨之更新。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“修剪”|“分割面”吩咐進行曲面分割。圖6.5.2

分割表面a）分割前b）分割后6.6曲面的延長曲面的延長就是在已經(jīng)存在的曲面的基礎上，通過曲面的邊界或曲面上的曲線進行延長，擴大曲面。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“彎邊曲面”|“延長”吩咐進行曲面的延長。圖6.6.1

曲面延伸的創(chuàng)建a）延伸前b）延伸后6.7曲面的縫合曲面的縫合功能可以將兩個或兩個以上的曲面連接形成一個曲面。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“組合體”|“縫合”吩咐進行曲面的縫合。圖6.7.1

曲面的縫合a）縫合前選取曲面1選取曲面2b）縫合后6.8曲面的實體化6.8.1開放曲面的加厚6.8.2封閉曲面的實體化6.8.1開放曲面的加厚曲面加厚功能可以將開放的曲面進行偏置生成實體，并且生成的實體可以和已有的實體進行布爾運算。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“偏置/縮放”|“加厚”吩咐進行曲面的實體化。圖6.8.1

曲面的加厚放大圖b）加厚后a）加厚前放大圖6.8.2封閉曲面的實體化封閉曲面的實體化就是將一組封閉的曲面轉化為實體特征。用戶可以通過選擇下拉菜單“插入”|“組合體”|“縫合”吩咐進行曲面的實體化。圖6.8.2

封閉曲面的實體化實體b）實體化后面組a）實體化前圖6.8.3

實體化前截面視圖圖6.8.4

實體化后截面視圖6.9曲面設計綜合范例1——門把手本例是一個綜合性曲面建模的范例，通過練習本例，讀者可以駕馭修剪片體、縫合、通過網(wǎng)格曲面、縫合等特征吩咐的應用，同時可以把握曲面建模的大體思路。所建零件的實體模型如圖6.9.1所示。圖6.9.1

把手模型6.10曲面設計綜合范例2——水瓶外形本例是一個較困難的的曲面建模的范例，其建模過程是先運用旋轉特征創(chuàng)建瓶身主體，然后再創(chuàng)建通過曲線組曲面、鏡像、縫合、加厚等吩咐創(chuàng)建最終的模型外觀。零件模型如圖6.10.1所示。圖6.10.1水瓶外形零件6.11曲面設計綜合范例3——水嘴手柄本范例再現(xiàn)了生活中常用的產(chǎn)品──水嘴手柄。此例的設計思路是先通過繪制產(chǎn)品的外形限制曲線，再通過曲線得到模型的整體曲面特征。在創(chuàng)建曲面時要對可能產(chǎn)生收斂點的曲面有足夠的重視，因為很多時候由于收斂點的存在使后續(xù)設計無法進行或變的特別困難，對于收斂點的去除方法本例將有介紹。零件模型如圖6.11.1所示。圖6.11.1

零件模型6.12習題習題1──開放曲面加厚下面將創(chuàng)建圖6.12.1所示的模型為例講解開放曲面加厚的操作（所缺尺寸可自行確定），先創(chuàng)建曲面構成實體的表面，然后對曲面加厚從而得到實體模型。Step1.新建一個零件的三維模型，將零件模型命名為surface_thick.prt。Step2.創(chuàng)建圖6.12.2所示的拉伸特征（即拉伸曲面）。Step3.創(chuàng)建圖6.12.3所示基準平面。Step4.創(chuàng)建圖6.12.4所示的有界平面（先繪制必要的草圖）。Step5.鏡像Step4中所創(chuàng)建的有界平面（圖6.12.5）。Step6.縫合全部曲面。Step7.對曲面進行加厚。圖6.12.1開放曲面加厚模型圖6.12.2拉伸曲面圖6.12.3基準平面圖6.12.5鏡像特征圖6.12.4有界平面a）有界平面b）有界平面草圖習題2──臺燈罩本練習綜合地運用了通過曲線網(wǎng)格曲面、通過曲線組曲面、曲面鏡像、曲面加厚等特征吩咐，較綜合地體現(xiàn)了曲面的構建過程。Step1.新建一個零件的三維模型，將零件的模型命名為reading_lamp_cover.prt。Step2.創(chuàng)建圖6.12.6所示的拉伸特征1（創(chuàng)建網(wǎng)格曲面時的約束面）。Step3.創(chuàng)建圖6.12.7所示的基準平面1。圖6.12.7

基準平面1圖6.12.6拉伸特征1a）拉伸特征1b）截面草圖Step4.創(chuàng)建圖6.12.8所示的草圖1。Step5.創(chuàng)建圖6.12.9所示的基準平面2。Step6.創(chuàng)建圖6.12.10所示的草圖2。圖6.12.9

基準平面2圖6.12.8

草圖1圖6.12.10

草圖2Step7.創(chuàng)建圖6.12.11所示的通過網(wǎng)格曲線曲面1。Step8.創(chuàng)建圖6.12.12所示的通過曲線組曲面1。圖6.12.11網(wǎng)格曲面特征1圖6.12.12通過曲線組曲面1圖6.12.13通過曲線組曲面2Step9.創(chuàng)建圖6.12.13所示的通過曲線組曲面2。圖6.12.11網(wǎng)格曲面特征1圖6.12.12通過曲線組曲面1圖6.12.13通過曲線組曲面2Step10.創(chuàng)建圖6.12.14所示的拉伸特征2（取出收斂點）。Step11.創(chuàng)建圖6.12.15所示的通過網(wǎng)格曲線曲面2。Step12.創(chuàng)建圖6.12.16所示的其余3個通過網(wǎng)格曲線曲面。Step13.縫合全部曲面。Step14.創(chuàng)建加厚特征1，如圖6.12.17所示。Step15.創(chuàng)建圖6.12.18所示的拉伸特征3。Step16.利用拉伸特征3的內(nèi)表面修剪加厚特征，如圖6.12.19所示。Step17.創(chuàng)建求和特征，將加厚特征和拉伸特征3求和。圖6.12.14拉伸特征2圖6.12.15網(wǎng)格曲面特征2圖6.12.16其余網(wǎng)格曲面特征圖6.12.17加厚特征圖6.12.18拉伸特征3圖6.12.19修剪加厚特征習題3──水瓶下面將創(chuàng)建圖6.12.20所示的水瓶模型（所缺尺寸可自行確定），通過該習題，讀者可進一步熟悉以掃掠曲面和旋轉曲面來構建模型的一般過程。Step1.新建一個零件的三維模型，將零件的模型命名為water_bottle.prt。Step2.創(chuàng)建圖6.12.21所示的草圖曲線1、2。Step3.創(chuàng)建圖6.12.22所示的草圖曲線3。圖6.12.20水瓶模型圖6.12.21草圖曲線1、2草圖曲線2草圖曲線1圖6.12.22草圖曲線3草圖曲線3Step4.創(chuàng)建圖6.12.23所示的掃略特征曲面。Step5.創(chuàng)建圖6.12.24所示的回轉特征曲面，截面草圖如圖6.12.25所示。Step6.縫合全部曲面。Step7.創(chuàng)建圖6.12.26所示的圓角特征。圖6.12.23