本教材是《Unigraphics应用指导》系列丛书之一。根据美国UGS公司的优秀教材翻译而成。内容安排涉及自由形状特征的大部分内容，并用安排一定数量的基础练习，以基础和常用为准则，内容叙述力求简明，通俗易懂。本系列丛书可作为UG培训的基础教材，也可以作为大专院校机械类专业的CAD、CAM专业教材，同时为广大UG用户和CAD爱好者提供UG的中文参考资料。

前    言

　　UG是Unigraphics的简称，是美国UGS公司的核心软件产品。UG软件以强大的功能、先进的技术、优质的服务闻名于CAD/CAM/CAE领域，经过将近半个世纪的不断完善、开拓与发展，积累了航天、航空、汽车和机械等众多专业领域的丰富经验和技术，形成独具特色的优秀CAD/CAM/CAE软件。

　　UG所采用的复合建模方法，使用方便、功能强大、应用灵活 ，用户可以根据企业产品的特点，选择一种最合适的建模方法。同时，各种方法可以在建模过程中交替使用，以满足不同领域用户快速、方便、合理的各种复杂零件的建模要求。

　　自由形状特征建模是CAD模块的重要组成部分，也往往是评价一种CAD软件建模能力的重要依据，因为绝大多数的实际产品都必须使用自由形状特征来完成建模。因此，快速、正确地理解和掌握自由形状特征对于用户显得非常重要。由于自由形状特征的建模在CAD模块有一定的难度，专业术语和概念较多，市场上中文教材和参考资料缺乏，中文翻译不够统一，这都给广大用户和读者用好UG带来一定的困难。

　　本教材是《Unigraphics应用指导》系列丛书之一，以美国UGS公司的优秀教材Student Guide为主要参考依据。内容安排涉及自由形状特征的大部分内容，并且安排一定数量的基础练习，以基础和常用为准则，内容叙述力求简明，通俗易懂。本系列丛书可作为UG培训的基础教材，也可以作为大专院校机械类专业的CAD/CAM专业教材，同时为广大UG用户和CAD爱好者提供UG的中文参考资料。

　　在本书的编写和修改过程中，得到UGS公司高级顾问洪如瑾女士的大力帮助和指导，并且为本书的最后定稿做了大量细致认真的审阅和修改工作，在此表示特别的感谢！

　　本书由上海UGS公司章军工程师主审，对本书做了非常仔细和认真地审阅和修改，并且提供了大量的修改建议，在此表示忠心的感谢！

　　限于作者水平，书中的缺点和错误，恳请读者批评指正。

　　

                                                               译  者

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2001年10月

目    录

第1章  概述 1

　　1.1  课程简介 1

　　1.1.1  概述 1

　　1.1.2  曲面构造的一般方法 1

　　1.1.3  全息片体 1

　　1.1.4  使用对象和预先要求 2

　　1.2  课程内容安排 2

　　1.3  上机练习 3

　　1.4  参考资料 3

第2章  曲线的构造和编辑 4

　　2.1  概述 4

　　2.1.1  曲线的分类 4

　　2.1.2  曲线的多项式和阶次 4

　　2.2  样条 5

　　2.2.1  概述 5

　　2.2.2  样条的构造方法 6

　　2.2.3  样条的阶次 6

　　2.2.4  单段样条和多段样条 7

　　2.2.5  定义点和节点 7

　　2.2.6  封闭样条 7

　　2.2.7  从文件输入点 7

　　2.2.8  曲线分析的显示 8

　　2.2.9  指定斜率 9

　　2.2.10   选点方式 10

　　2.2.11  拟合方式 10

　　2.2.12  改变权值 10

　　2.3  二次曲线 11

　　2.3.1  概述 11

　　2.3.2  通用二次曲线 12

　　2.4   规律曲线 17

　　2.4.1  概述 17

　　2.4.2  控制规律曲线的方向 18

　　2.4.3  规律子功能 18

　　2.5  螺旋线 21

　　2.5.1  概述 21

　　2.5.2  操作步骤 21

　　2.5.3  螺旋线半径方式 21

　　2.5.4  定义方向 22

　　2.6  样条分析 25

　　2.6.1  概述 25

　　2.6.2  样条分析 25

　　2.7  编辑样条 29

　　2.7.1  概述 29

　　2.7.2  编辑定义点 30

　　2.7.3  编辑极点 32

　　2.7.4  改变斜率 34

　　2.7.5  改变曲率 35

　　2.7.6  改变阶次 36

　　2.7.7  改变刚度 36

　　2.7.8  拟合 37

　　2.7.9  光顺 37

第3章  自由形状特征 39

　　3.1  概述 39

　　3.1.1  应用范围 39

　　3.1.2  曲面构造基本原则和技巧 39

　　3.1.3  曲面的类型 40

　　3.2  基本概念及术语 41

　　3.2.1  全息片体 41

　　3.2.2  体的类型 41

　　3.2.3  自由形状构造结果 42

　　3.2.4  行与列 42

　　3.2.5  补片的类型 43

　　3.2.6  曲面的阶次 43

　　3.2.7  公差 43

　　3.2.8  栅格线 44

　　3.3  直纹 45

　　3.3.1  概述 45

　　3.3.2  操作步骤 45

　　3.3.3  指定参数 46

　　3.3.4  对齐方式 47

　　3.4  通过曲线 51

　　3.4.1  概述 51

　　3.4.2  操作步骤 51

　　3.4.3  阶次与补片类型 53

　　3.4.4  封闭特征 53

　　3.4.5  对齐方式 54

　　3.4.6  第一条（最后一条）截面线串的约束条件 56

　　3.5  过曲线网格 62

　　3.5.1  概述 62

　　3.5.2  操作步骤 63

　　3.5.3  对话框选项 64

　　3.5.4  线串的选择 65

　　3.5.5  脊柱线 65

　　3.6  扫描 71

　　3.6.1  概述 71

　　3.6.2  引导线串（1~3条） 71

　　3.6.3  截面线（1~150条） 73

　　3.6.4  插值方法 74

　　3.6.5  公差 74

　　3.6.6  脊柱线 75

　　3.6.7  方位控制——使用一条引导向线 75

　　3.6.8  比例控制——使用一条引导线 76

　　3.7  截面体 88

　　3.7.1  概述 88

　　3.7.2  截面类型 89

　　3.7.3  拟合类型 89

　　3.7.4  Highligt Conic 89

　　3.7.5  脊柱线串 89

　　3.7.6  确定体长度 90

　　3.7.7  顶点线串 91

　　3.7.8  Rho 91

　　3.7.9  五点方式 91

　　3.7.10  圆角-rho 92

　　3.7.11  圆角-桥接 93

　　3.8  延伸 98

　　3.8.1  概述 98

　　3.8.2  自相交片体 99

　　3.8.3  一般操作步骤 100

　　3.8.4  相切延伸 100

　　3.8.5  法向延伸 101

　　3.8.6  角度延伸 101

　　3.8.7  圆弧延伸 102

　　3.8.8  规律控制延伸 102

　　3.9  偏置面 105

　　3.9.1  概述 105

　　3.9.2  距离公差 105

　　3.9.3  关联偏置 105

　　3.9.4  编辑偏置面 106

　　3.9.5  操作步骤 106

　　3.9.6  偏置距离 106

　　3.9.7  变距偏置 106

　　3.10  桥接片体 108

　　3.10.1  概述 108

　　3.10.2  操作步骤 108

　　3.10.3  主曲面和侧面的选择 108

　　3.10.4  连续类型 109

　　3.10.5  拖曳和重设置 110

　　3.11  修剪片体 111

　　3.11.1  概述 111

　　3.11.2  操作步骤 112

　　3.11.3  选择步骤 113

　　3.11.4  投射方向 113

　　3.11.5  保留或删除区域 113

　　3.12  面倒圆 115

　　3.12.1  概述 115

　　3.12.2  圆角类型 117

　　3.12.3  半径方法 117

　　3.12.4  选择步骤图标 118

　　3.12.5  其他选项 118

　　3.13  软圆角 126

　　3.13.1  概述 126

　　3.13.2  操作步骤 127

　　3.13.3  Rho和Skew 128

　　3.13.4  其他选项 128

　　3.14  缝合 130

　　3.14.1  概述 130

　　3.14.2  操作步骤 130

　　3.14.3  选项说明 131

　　3.15  增厚片体 131

　　3.15.1  概述 131

　　3.15.2  操作步骤 132

　　3.15.3  选择目标实体 133

　　3.16  表面分析 134

　　3.16.1  概述 134

　　3.16.2  截平面 134

　　3.16.3  一般操作步骤 134

　　3.16.4  显示类型 135

　　3.16.5  分辨率 135

　　3.16.6  曲面的选择 136

　　3.16.7  半径分析 136

　　3.16.8  反射分析 137

　　3.16.9  斜率，距离分析 138

　　3.16.10  曲面曲率分析的说明 138

第4章  编辑自由形状特征 141

　　4.1  概述 141

　　4.1.1  编辑自由形状特征的类型 141

　　4.1.2  编辑时延迟更新和更新控制 142

　　4.1.3  恢复原始片体 142

　　4.1.4  编辑原始片体/编辑复制体 142

　　4.2  参数化编辑方法 143

　　4.2.1  概述 143

　　4.2.2  编辑方法 143

　　4.2.3  编辑选项 145

　　4.3  移动定义点 145

　　4.3.1  概述 145

　　4.3.2  移动定义点对话框 146

　　4.3.3  移动单个点 147

　　4.3.4  移动多个点 147

　　4.4  移动极点 147

　　4.4.1  概述 147

　　4.4.2  移动极点对话框 148

　　4.4.3  移动定义的极点 148

　　4.5  等参数修剪/分割 150

　　4.5.1  概述 150

　　4.5.2  修剪类型 150

　　4.5.3  修剪参数 151

　　4.5.4  分割参数 151

　　4.5.5  操作步骤 152

　　4.6  改变阶次 152

　　4.6.1  概述 152

　　4.6.2  增加阶次 152

　　4.6.3  降低阶次 152

　　4.7  改变刚度 153

　　4.7.1  概述 153

　　4.7.2  减小刚度 153

　　4.7.3  增大刚度 154

　　4.7.4  输入阶次参数 154

　　4.8  改变边缘 155

　　4.8.1  概述 155

　　4.8.2  编辑类型 155

　　4.8.3  主、从片体 155

　　4.8.4  只改变边缘 156

　　4.8.5  边缘和法向 158

　　4.8.6  边缘和横向切线 159

　　4.8.7  改变边缘曲率 161

　　4.9  片体边界 162

　　4.9.1  概述 162

　　4.9.2  操作步骤 162

附录A  Point From File数据格式 164

附录B 167

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VI

UG自由形状特征建模培训教程

　　

IX

目    录