UG曲面教程详解

1、第1章 UG NX6.0入门 SIEMENS公司的NX产品组合内全面集成工业设计和造型的解决方案，用户能够利用一个更大的工具包，涵盖建模、装配、模拟、制造和产品生命周期管理功能。设计专用工具和传统的CAD、CAE和CAM工具相结合，广泛应用在航天航空、汽车制造、船舶制造等行业。1.1 UG NX6.0界面 UG NX6.0是目前NX系列最新的版本，它在NX5.0基础上有大量合理是改进。无论是画面还是功能，更加的符合设计工作者实际的需要。其UG NX6.0软件启动画面如图所示。1.1.1 初始界面 NX6.0的启动方式和其它软件一样，直接双击启动图标，或者单击Windos任务栏【开始】【程序】【

2、UGS NX6.0】【NX6.0】命令，进入Gateway模块界面，如图1.2所示。Gateway模块是最基本的数据交换平台。用于新建部件、打开已有部件、调用在线帮助等功能。1.1.2 键盘和鼠标的使用 键盘和鼠标是UG软件必须使用到的硬件，其中鼠标需配置为三键鼠标。即左键、中键、右键。软件以MB1表示鼠标左键、MB2表示鼠标中键、MB3表示鼠标右键。键盘和鼠标可以单独使用，也可以配合使用。1.2 NX6.0的安装 UG NX6.0的安装和其他低版本的NX安装步骤相同，基本功能的NX6.0安装过程包含两部分：授权服务器和主程序。如果需要安装额外功能的模块，需要购买相应的软件包。1.2.1 电脑

3、基本要求 NX6.0和其他低版本相比，对电脑的配置要求比较高，特别是在曲面造型、加工、分析方面要求更高。如果对软件运行的速度和效率要求有高的要求，用户可以适当提供电脑配置档次。对于一般用户，只要能流畅运行即可。1.2.2 启动安装程序 用户向SIEMENS软件代理公司购买的软件一般为光盘介质。弹出电脑光驱托盘，把发放的安装光盘放入光驱内，光盘会自动启动安装主界面，如图1.5所示。如果没有启动，也可以进入光盘根目录运行“Launch.exe”文件进入安装主界面。1.2.3 安装授权服务器 企业用户在安装NX6.0前应确认已经过SIEMENS的授权许可证，并获得相应的授权文件。对企业用户来说，Li

4、cense服务器仅需要安装在服务器中，其他客户端可直接指定服务器及其端口号即可。单机版安装方式与企业板相同，不同的是授权服务器即为本地计算机。NX6.0的授权服务器的默认端口为28000。具体安装授权服务器包含两个步骤：替换计算机名称和安装服务器。 1替换计算机名 2安装1.2.4 安装主程序 安装主程序比较简单，用户有三种安装的方法可供选择。1.2.5 安装不成功解决方法 如果安装不成功，软件会有错误提示，用户按照提示修改错误之处即可。一般的常见解决方法如下：1.3 常用工具 在使用UG进行建模、装配的过程中，经常需要使用到点构造器、矢量构造器、坐标系等工具，如图1.30所示。它们不直接构成

5、所需模型，但起重要的辅助作用。1.3.1 点构造器 无论是创建点，还是创建曲线甚至是创建曲面，都需要使用到点构造器，如图所示。点构造器存在于点对话框、其中捕捉点工具条是点构造器演变的选择过滤器，如图所示。它们都能完成点的捕捉。 1.3.2 矢量构造器 矢量构造器经常用于拉伸、创建基准轴、拔模等命令，由它确定相应的矢量。矢量构造器不能单独的调出。单击拉伸图标，弹出【拉伸】对话框。单击指定矢量图标，弹出【矢量】对话框。1.3.3 坐标系构造器 坐标系构造器主要用于绘图时工作坐标系方位的调整，单击菜单栏【格式】【WCS】【定向】按钮，弹出CSYS对话框，如图1.42所示。1.3.4 平面构造器 平面

6、构造器主要用于绘图时定义基准平面、参考平面或者切割平面等。平面构造器不能直接的调出，关联在其它命令内，单击菜单栏【插入】【修剪】【修剪体】按钮，弹出【修剪体】对话框，单击指定平面图标，弹出【平面】对话框，如图所示。1.3.5 实例：创建基准平面 本实例利用学习过的平面构造器命令，创建各种类型的基准平面。基准平面命令的类型比较多，可以根据3点确定一个平面的理论，通过条件来选择要创建的类型。 1.与平面成一定角度 2.过3点创建基准平面 3.创建平分基准平面 4.创建相切基准平面1.4 常用操作 在UG造型中，设计人员并不是每次的操作都创建几何体。为了方便观察模型，可能会对模型改变颜色、图层、线型

7、等，如图所示。尤其是大的装配模型进行对象编辑、选择过滤等操作。1.4.1 对象显示 对象显示命令是修改几何体外观的命令，比如：颜色、线型、透明度等。它不能改变几何体的质量、体积、密度等特性。对象显示分为两大部分：常规和分析。开启对象显示命令的方法比较多，可以从菜单栏、工具条、右击开启。1.4.2 选择过滤器 选择过滤器是选择几何体经常用到的命令，如图所示。通过它可以选取自己想要选择的对象，过滤不需要的类型。常用的选择过滤类型有：常规选择过滤器、细节过滤器、图层过滤器、颜色过滤器、捕捉点、多选等。选择过滤器类型比较多，它们之间是可以配合使用的，不会发生冲突。在一定情况下某些过滤类型才能出现使用，

8、比如启用拉伸命令才能启用曲线规律和相交处停止过滤类型。1.4.3 图层操作 在规范是设计当中，图层的操作是很有必要的。图层把各种类型的数据分类的管理，大大的加快了查找、隐藏、显示的速度。 1.图层设置 2.图层类别1.4.4 显示与隐藏操作 显示与隐藏操作和图层操作都是为达到可见性目的的操作，不同是是图层命令是以图层为单位操作，显示与隐藏命令是几何体数据为单位操作。几何体数据对象可以是一个点、也可以是多个实体等。显示与隐藏操作包含：显示与隐藏、隐藏、显示、颠倒显示与隐藏等命令，如图所示。第2章 曲面数学基础 产品的三维数字模型由许多面来构成，曲面通常使用点、曲线构成，如图2.1所示。一般情况原

9、始是曲面都经过了多次的裁剪、合并、缝合等，才能得到满意的形状。任何复杂的模型的构成都是主体框架、构建外观曲面、细节修饰3部分完成。2.1 数学基础 曲面是物体的的一个体素，三维空间上的点能够连成线，线的集合能构成面，面再构成实体零件。软件中大都有点做的曲线，控制点曲线和Bezier 样条曲线等，曲面就是这些曲线构成的。2.1.1 基本几何元素 几何元素包含点、线和曲面3大类型。曲线是由点构成，一般的曲线有2个点组成，样条和规则曲线则更多。常用的曲面一般是曲线构成，可以是拉伸、回转、扫描等。 1.点 2.曲线 3.曲面2.1.2 曲线数学基础 任何一根连续的线条都称为曲线，包括直线、折线、线段、

10、圆弧等。UG NX6.0中能够创建的曲线，囊括了几乎所有的类型。 1.直线 2.样条曲线：2.1.3 曲面数学基础 曲面是空间具有两个自由度的点的轨迹，常见的有平面、旋转面和二次曲面。二次曲面指任何n维的超曲面，其定义为多元二次方程的解的轨迹。B样条曲面是从B样条曲线拓展而来的。给定了(m+1)(n+1)个空间点列 bi,j (i=0,1,2,n; j=0,1,2,m)后，就可以定义mn次 B样条曲面片。B曲面又很多优越的性质，最重要的就是实现了曲面片之间的光滑连接问题。2.2 曲面的连续性 在使用软件进行曲面造型的过程中，经常需要关注曲面的过渡（在面与面的衔接），通常要求过渡美观和光顺，因此

11、需要一个标准来衡量它。曲线的连续性就是曲面过渡衡量标准，如图2.11所示。连续性的等级是决定了曲面过渡的方式。2.2.1 曲面的连续性 曲面的连续性根据产品的外观的要求，常用的连续性有：位置连续（G0）、斜率连续（G1）、曲率连续（G2）、曲率的变化连续（G3）4中类型，如图2.12所示。它们之间有着细微的差别，等级越高反应越不明显。人眼有时很难察觉，一般需要借助工具来分析(主要是梳率、反射分析）。 1. 位置连续 2.斜率连续 3.曲率连续 4.曲率的变化连续 5.曲率变化率的变化率连续 6.连续性的用法2.2.2 光顺的定义 一般的认为简单的几何体都是光顺的。比如：圆柱、球、椭圆体等。如果

12、在一个面上有一些皱折、或者过渡太突然，则它不是光顺的。通过以上判断，光顺是一个很模糊的定义。因为外观要受到主观因素的影响，难以定义几何外形的美观性。2.2.3 光顺处理办法 由于目前的CAD系统进行造型大量使用的是B样条曲线、曲面。它们具有良好的光顺性，修改也很方便。一改过去的函数建模使用的基样条法、最小二次乘法等。 1.曲线光顺处理办法 2.曲面的光顺处理：2.3 曲面造型思路 利用计算机辅助设计（Compter Aided Design）是现代化科技的进步，曲面造型是三位设计的重点。它不比实体造型那样使用的命令相对的简单，比如：拉伸、回转、孔等。虽然软件提供了强大的曲面造型功能，但是往往得

13、不到应用，初学者无法下手。本节专门来讨论曲面造型思路，如图2.19所示。2.3.1 学习方法 无论一个物体的造型多么复杂，三维软件一定能提供较多的造型命令来使用，如何处理各命令适用的对象，以及它们之间的相同与不同尤为重要。要学好曲面造型，掌握学习方法很重要。2.3.2 曲面造型的基本步骤 曲面造型的方法一般有两种。一：原创设计，它主要的过程是首先想象要设计的物体形状；然后在纸上描绘大致的尺寸、外形；最后使用软件造型。二：逆向造型，也称为点测绘造型。测绘原有的实物（可以是油泥模型、也可以是已经做好的成品）上的点数据，然后通过点进行曲面造型。第3章 曲线的创建 本章主要介绍UG NX6.0的点与曲

14、线部分。曲线是创建曲面的框架，是构成曲面的主要途径之一。曲线主要包含直线、圆弧、圆、样条、矩形等，如图3.1所示。后面学习的曲面造型都是以曲线的创建和编辑为基础。因此曲线的创建命令和编辑命令特别重要。3.1 创建点与点集 点是空间上某个位置的标记。创建点命令用于逆向工程、辅助线、面等的创建和特殊场合位置的确定。创建点集命令用于创建一组与现有几何体对应的点，如沿曲线、面、样条处生成点。3.1.1 创建点 创建点命令一次只能创建一个点，如需要创建多个点需重复命令，单击菜单栏【插入】【基准/点】【点】按钮，弹出【点】对话框，如图3.2所示。创建点可以通过鼠标捕捉或键盘输入点的位置。 1鼠标捕捉 2键

15、盘输入3.1.2 实例：曲线上均布10点 本实例要求在曲线上均布10点，如图所示曲线.3.1.3 创建点集 创建点集命令用于创建一组与现有几何体对应的点，如沿曲线、面、样条处生成点。单击菜单栏【插入】【基准/点】【点集】按钮，弹出【点集】对话框，如图所示。创建点集的类型一共有3种，分别是：曲线上的点、样条点、面的点。 1曲线上的点 2样条点 3面的点3.1.4 实例：在面上均布100点 本实例要求在曲面上均布100点（以整个面的百分比创建）。如图所示曲面：3.2 基本曲线 基本曲线是集直线、圆弧、圆、曲线倒圆、修剪、编辑功能于一体的曲线工具。由于基本曲线没有关联性和方便的参数驱动，主要用于不需

16、要变动零件的设计、辅助线条创建等。3.2.1 直线 单击直线图标，基本曲线对话框可以设置直线的各参数。其中最基本参数输入在跟踪条，跟踪条含义如图3.21所示。直线由两点连接而成，因此可以通过各种方法确定两点。3.2.2 圆弧 单击圆弧图标，基本曲线对话框可以设置圆弧的各参数。最基本参数输入在跟踪条，直线的跟踪条含义。圆弧由3点或者2点加半径构成，其中绘制圆弧的一点可以是圆心点。3.2.3 圆 单击圆图标，基本曲线对话框可以设置圆的各参数，如图所示。圆由圆心点和直径构成，其中绘制除圆心点外一点可以是半径、直径或者圆弧上点的坐标。3.2.4 曲线倒圆 基本曲线是唯一能调用曲线倒圆的工具。单击圆图标

17、，基本曲线对话框可以设置曲线倒圆的各参数，如图3.26所示。曲线倒圆根据对象的不通，一共有3种方法：简单圆角、2曲线圆角和3曲线圆角。创建的具体方法如下： 1.简单圆角 2. 两曲线圆角 3. 三曲线圆角3.2.5 修剪曲线 修剪曲线命令可以用来修剪或延伸直线、圆弧、二次曲线、样条等，可以将曲线修剪或延伸到指定的曲线、基准平面、曲面、点等，甚至可以设置修剪过的曲线与圆曲线之间的关联性。 1.一边界对象修剪 2. 两边界对象修剪3.3 直线与圆弧/圆 直线与圆弧命令是曲面造型常用曲线创建方法，如图3.40所示。和基本曲线相比增加了关联性、参数驱动、多平面支持等。直线和圆弧非常能体现特征建模，而不

18、是非参数的线条。其中圆弧命令通过调节参数可以绘制圆。3.3.1 直线 直线功能是用于绘制两点间或其它限定方式创建空间线段。虽然绘制直线的功能相对简单，但是在实际创建种相当的灵活。熟练后会大大的简化操作过程。 1.两点之间创建直线 2.创建平行或一定角度直线 3.创建长度为100平行于ZC的直线 4.创建相切直线3.3.2 圆弧/圆 圆弧/圆功能是用于绘制两点间圆弧或三点圆弧，如图3.51所示。虽然绘制直线的功能相对简单，但是在实际创建种相当的灵活。圆弧/圆的绘制有两种类型：三点画圆弧、从中心开始的圆弧/圆。通过限制选项卡可以绘制整圆功能。 1.三点创建圆弧 2.相切加半径创建圆弧3.3.3 实

19、例：凸轮的绘制 本实例需要绘制凸轮，如图3.61所示。3.4 样条曲线 直线、圆弧、样条是曲线的3大成员。样条作为发挥设计工作者充分想象力的工具，构造了美观、流线的产品外形。在NX6.0中所有的样条都是非均匀有理的B样条，如图所示。它包含3种类型：艺术样条、样条、拟合样条。3.4.1 艺术样条 艺术样条作为设计中最常用的样条，它与其他样条相比控制方便、轻松编辑、简单易懂。艺术样条有两种创建方法：通过点和通过极点，如图所示。 1.通过点 2.根据极点3.4.2 实例：样条的创建 本实例需要通过五点创建艺术样条，其中点要落在样条曲线上面。因此使用通过点方式创建样条。 3.4.3 样条的约束 为了达

20、到工艺要求、美观的目的，样条曲线和其他对象连接时步仅仅是连接的关系，需要达到相切（G1）或曲率（G2）甚至更高。样条的约束可以在G1、G2、G3之间调节。它们之间是阶梯关系，只有达到G1之后才能达到G2。3.4.4 实例：样条的约束 本例对样条进行约束，需要使用样条补充“心形”的右边部分。3.5 二次曲线 平面直角坐标系中x，y的二次方程所表示的图形的统称。常见的二次曲线有圆、椭圆、双曲线和抛物线。因为它们可以用不同位置的平面截割直圆锥面而得到，如图3.84所示。因此又称为圆锥截线。在NX6.0中常见的二次曲线都可以直接调入，而不需要复杂的方程来计算。3.5.1 椭圆 椭圆的定义是：椭圆上任意

21、一点到椭圆内两定点的距离之和相等。设为2a椭圆与X轴焦点A，也是椭圆上的点，到椭圆内两定点的距离之和是两个长半轴长=2a其实两个“a”所代表的量一样，都是椭圆上任意一点到椭圆内两定点的距离之和的一半。3.5.2 实例：椭圆系列的绘制 本实例需要绘制4个不同形状的椭圆，如图3.87所示。绘制时最左边椭圆圆心作为绘制的零点，从左到右依次绘制。3.5.3 双曲线 双曲线指一动点移动于一个平面上，与平面上两个定点的距离的差的绝对值始终为一定值时所成的轨迹叫做双曲线(Hyperbola) ，如图3.92所示。两个定点叫做双曲线的焦点(focus)，定值称为2a。到定点的距离与到定直线的距离之比=e ,

22、e(1,+)。3.5.4 抛物线 平面内到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹(或集合)称之为抛物线，如图3.95所示。另外，F称为“抛物线的焦点”，L称为“抛物线的准线”。3.5.5 一般二次曲线 通过对二次方程进行的讨论，可以将二次曲线分为三大类型：椭圆型，双曲型和抛物型。一般二次曲线命令能够通过放样二次曲线的方法或一般二次曲线方程来创建二次曲线。根据输入的数据计算结果，生成的可能是椭圆型、双曲型或抛物线。3.6 规则曲线 有些曲线比较特殊，比如多边形。它们由完全直线、圆弧等构成，但是有一定的规则，如图3.103所示。它们可以通过基本曲线或草图绘制，但是不能保证准确性和时间花费多等问

23、题。通过UG的曲线功能，能快速的完成它们的绘制。3.6.1 多边形 在UG里面对于多边形可以指定边数来创建，比如三角形、矩形、六边形等。其中矩形用的比较多，有直接的矩形命令。其它边数的多边形则在多边形命令创建。 1.矩形 2.多边形 3.多边形的创建方式3.6.2 实例：多边形的绘制 本实例需要绘制5个不同形状的多边形，如图3.108所示。绘制时图形中心作为绘图的零点，从左到右向下依次绘制。3.6.3 曲面上的曲线 曲面上的曲线命令可以直接在曲面上创建样条。而不需要投影。曲面上的曲线创建的方法和创建样条几乎一样，甚至有约束功能。3.6.4 规律曲线 使用规律曲线命令可以通过定义特殊的变量来绘制

24、一定规律的曲线或变量值。比如：渐开线、正弦线等。创建规律曲线需要定义X、Y和Z分量，并指定每个分量的规律。规律曲线定义的规律一共有7种。3.6.5 实例：绘制正弦线 1.绘制正弦线3.6.6 实例：绘制渐开线 渐开线是机械传动上经常需要用到的线条，它是圆参数方程的扩展。在渐开线的参数方程里面，X为正弦的增量、Y为余弦的增长、Z则保持不变。X、Y的变量需要在表达式内完成，具体的步骤如下：3.6.7 螺旋线 螺旋线是机械上常绘制的一种线条，它以旋转的方式前进获得，主要用在设计弹簧，如图3.138所示。螺旋线的半径一般为固定，也有以一定规律增长的类型。3.6.8 实例：支撑板的绘制 本实例将绘制支撑

25、板零件，如图3.144所示。零件成L型需要在2个视图上协作完成。主要用到的特征操作是拉伸、回转。其中涉及到曲线有基本曲线、多边形、椭圆等。本零件绘制时，坐标系零点放在左下角处。 1.主体绘制 2.减材料 3.细节修饰3.7.1 文本相关参数 由于实际工作的需要，创建文字的一些参数经常变化，比如：字体、文字的大小、脚本等。单击【插入】【曲线】【文本】按钮，弹出【文本】对话框，【文本】对话框相关参数。 1.文本类型 2.文本属性 3.文本框3.7.2 实例：创建平面的文字 本实例创建 “云彩”二字。要求为字体为宋体，字高为4。文本放置于XZ平面、文本左下点坐标是X10、Y0、Z0。3.7.3 实例

26、：在曲线上创建文字 本实例在曲线上创建 “siemens nx6.0”文本。要求为字体为Modern、字高为3.5、长宽比为120。文本的位置在曲线的中心，并偏置2。如图3.182所示。3.7.4 实例：在面上创建文字 本实例在面上创建材料标签“ABS+PCABS+PCABS+PCABS+PC”文本。要求为字体为宋体、字高为8、长宽比为100。文本的位置在曲面的中心。如图3.188所示。第4章 曲线的编辑和操作 当产品设计的过程中，经常需要对产品进行修改。因此三维软件不仅要有很强的建模能力，也要有方便的编辑能力。UG NX6.0具有强大的建模和编辑，在曲线编辑功能，它可以编辑有参数的或非参数的

27、曲线。编辑的类型从最基本的直线圆弧到样条、二次曲线等。4.1 曲线编辑 曲线编辑主要是对现有的曲线、边缘进行裁剪、分割、拉长等。凡是编辑相关的命令都可以在菜单栏“编辑”中查找，或者在编辑曲线工具条查找。4.1.1 编辑曲线参数 编辑曲线参数可以更改曲线等的长度、半径、位置等。单击编辑曲线工具条编辑曲线参数图标，或者单击菜单栏【编辑】【曲线】【参数】按钮，弹出【编辑曲线参数】对话框，如图4.3所示和跟踪条，如图4.4所示。选择曲线的对象不同，则编辑的模式也不同。4.1.2 实例：编辑曲线参数 本实例对如图4.5所示的图形进行编辑：首先把长度32.5的长度改为50；然后圆的直径改为20并把圆心移动

28、更改后32.5直线的右端点；最后把上下两直线捕捉到与圆相切。4.1.3 修剪拐角 修剪拐角命令可以针对二条曲线交叉裁剪多余的拐角，如图4.12所示。单击编辑曲线工具条修剪拐角图标，或者单击菜单栏【编辑】【曲线】【修剪角】按钮，弹出【修剪拐角】对话框。4.1.4 分割曲线 分割曲线命令可以将一条曲线分割成多段。能分割曲线的类型几乎不受限制，除草图以为的线条都可以完成。单击编辑曲线工具条分割曲线图标，或者单击菜单栏【编辑】【曲线】【分割】按钮，弹出【分割曲线】对话框。4.1.5 编辑圆角 由于曲线倒圆角是非参数的命令，完成倒圆角后无法再使用原命令编辑圆角参数。编辑圆角命令可以将圆角的大小改变，完成

29、其编辑。单击编辑曲线工具条编辑圆角图标，或者单击菜单栏【编辑】【曲线】【圆角】按钮，弹出【编辑圆角】对话框，如图所示。4.1.6 曲线长度 曲线长度命令可以编辑原曲线的长度，包含延伸与缩短。类似于这样的命令还有编辑曲线参数、修剪曲线，但是以曲线长度命令最快捷。单击编辑曲线工具条曲线长度图标，或者单击菜单栏【编辑】【曲线】【长度】按钮，弹出【曲线长度】对话框，如图所示。4.2 曲线操作 在产品设计的过程中，为了达到各种艺术效果往往需要的线条相当复杂，如图4.31所示。比如：曲线在曲面上缠绕、相切于两曲线之间的样条等，直接创建它们比较困难。曲线集的操作使用偏置、投影等方法解决了复杂曲线创建的问题。

30、4.2.1 偏置曲线 偏置曲线命令能偏置出与原曲线类似的曲线。曲线的类型包含：直线、圆弧、边缘、二次曲线、样条等。它是以垂直于选定的参照曲线计算偏置的大小。偏置曲线带有关联性，在需要更改的时候很方便的编辑原参数。4.2.2 实例：偏置曲线 本实例以现有模型为基础，完成上面的管道围栏，如图4.39所示。其中上下管道之间的距离是5毫米，倾斜的角度和模型的拔模角度相同10，直径为1毫米。4.2.3 实例：在面上偏置曲线 在面上偏置曲线命令和偏置曲线命令一样都是偏置曲线，而且有很多相似之处，但是在面上偏置曲线创建的曲线在实体表面或片体上。4.2.4 桥接 桥接命令可以快速、光顺的连接两断开的曲线或边缘

31、，它是曲面造型经常使用的命令。其中连接的类型有：位置连续G0、切矢连续G1、曲率连续G2、曲率变化连续G3四种类型。4.2.5 实例：投影绘制排球 投影命令可以把存在的曲线、边缘、甚至点投影到指定的基准平面、实体表面等得到特殊的样条。投影命令是曲面造型需要经常使用的命令，本实例以生活上常见的排球讲解投影命令，如图4.71所示。排球的直径为250，它的表面一共有18个面，面与面之间有一定的规律。4.2.6 组合投影 组合投影命令和投影命令比较相识，投影是把曲线投影到面上，而组合投影是把曲线投影在曲线上，如图4.93所示。因此组合投影对曲线的要求是：每组曲线必须成链，之间不能有断开。在组合投影两曲

32、线的投影矢量上一般情况下，两矢量为垂直关系。4.2.7 镜像曲线 镜像曲线命令和变换一样，都可以完成曲线的镜像，但是镜像曲线命令有关联修改可以更新，变换则不可以更新。4.3 实例：风扇的设计 本实例结合了曲线的创建、操作、编辑等命令，设计一个散热器上常用的风扇。在风扇模型的设计概念里需要用到曲面造型和实体建模。风扇的叶片为曲面造型，由曲面加厚为实体。风扇中间的圆筒厚度一致，由实体抽壳而成，如图所示。4.3.1 基本步骤 观察风扇模型的结构，叶片处于开放状态、圆筒为半封闭状态。因此叶片使用片体加厚创建，圆筒为抽壳创建。因此风扇模型主体的设计分为两部分：圆筒和叶片。 1.圆筒的设计 2.叶片的设计

33、4.3.2 圆筒的设计 圆筒的设计忽略其中的一些细节，具体的设计步骤为：首先直接调用圆柱体模型，然后进行圆柱的抽壳，最后添加圆筒的内部结构。4.3.3 叶片的设计 叶片部分为环形的阵列布局，因此只需要设计出一片，阵列剩下的6片即可完成。叶片的设计由于是曲面造型，首先需要绘制叶片轮廓，然后进行相关的投影，最后使用通过网格曲线造型。4.3.4 细节修饰及阵列 叶片部分为环形的阵列布局，因此首先对上一个小节的叶片进行延伸、裁剪，再进行加厚片体，最后阵列成完整的风扇。第5章 体曲线操作 创建曲线的办法可以通过曲线命令和曲线集命令创建。但是是面与面相交就会有一条或多条相交线，如何把相交线提取出来？体曲线

34、命令就能够实现，体曲线命令除了能提取相交线外，还能提取边缘线、等参数曲线、等斜度曲线等，如图所示。5.1 体曲线操作 体曲线命令包含了相交曲线、抽取边缘、等参数曲线、等斜度曲线等。其中复合曲线命令并不算是体曲线命令集的一种，但是由于它相似于体曲线的操作，因此把它归纳到同一节。5.3.1 求交 求交命令可以提取两组面相交之间的相交线，面的类型包含：实体表面、片体、基准平面以及临时指定的平面等。5.3.2 截面 截面命令不但可以提取两组面相交之间的相交线，还可以提取实体、片体截面的曲线，甚至多组截面的曲线。单击菜单栏【插入】【来自体曲线】【截面曲线】按钮，弹出【截面曲线】对话框，如图所示。5.3.

35、3 复合曲线 复合曲线命令主要用于复制曲线，当一条曲线需要被编辑，但是它不能改变原来的状态就可以先复制一份，再进行编辑。单击菜单栏【插入】【关联复制】【复合曲线】按钮，弹出【复合曲线】对话框，如图所示。5.2 抽取曲线 抽取曲线命令是体曲线的一种，它可以抽取实体表面、片体上各种参数的曲线，如图5.10所示。比如：边缘曲线、等参数曲线、轮廓线等。抽取曲线可以一改以往在面上创建规律曲线的困难和精确度。5.2.1 边缘曲线 边缘曲线命令可以复制实体、片体边缘和曲线。类似于复制曲线功能的命令还有：复合曲线、复制。边缘曲线命令通常被复合曲线替代使用。5.2.2 等参数曲线 等参数曲线命令可以提取面的等参

36、数曲线，等参数曲线是面U、V方向上在一定百分比值的曲线。使用等参数曲线抽取线十分方便，比如抽取面的中心线，比以往手绘中心线要准确、快。如果要平均分割一个面，也可以先抽取它的等参数曲线，再进行分割。5.2.3 实例：提取面的中心线 本实例需要提取面的中心线，使用等参数曲线命令。面的中心线由两条曲线构成，需要在面的U、V方向上分别抽取。5.2.4 所有在工作视图中的 所有在工作视图中的命令可以提取工作视图中片体、实体的线框。使用所有在工作视图中不用选择任何对象，注意提取时的隐藏和显示对象。5.2.5 等斜度曲线 等斜度曲线命令可以提取片体、实体的等斜度曲线。等斜度曲线也就是面与矢量的切线，面的形状

37、有时候复杂，因此抽取的曲线可能是多条。5.3 实例：绘制花瓶 本实例结合了体曲线的操作和一定的艺术美感，设计一个花瓶，如图所示。在花瓶的设计使用的是实体建模。即实体抽壳而成，瓶身的凸起由抽取的曲线扫掠而成。 5.3.1 基本步骤 观察花瓶的结构，瓶身为半封闭状态，为通过实体抽壳而成。瓶身的凸起由于截面一致，又成圆形，因此凸起使用管道命令完成。绘制花瓶思路为：首先创建花瓶轮廓线旋转出实体，然后抽壳1毫米，最后扫掠凸起，如图所示。5.3.2 创建瓶身 创建瓶身时，首先绘制花瓶轮廓线。由于软件默认XY平面为绘图平面，此时需要调整工作坐标系。然后以轮廓线旋转出实体，最后在瓶底处倒圆角、抽壳。5.3.3

38、 修饰细节 完成创建瓶身，恢复到原来的工作坐标系，首先使用等斜度曲线提取Z轴与瓶身零度的交线，然后使用相交曲线提取倾斜的曲线，最后使用扫掠创建凸起。第6章 曲面的创建 本章主要介绍UG NX6.0的创建曲面命令。曲面创建是曲面造型的核心，也是构成模型的主要几何要素。常用的创建曲面方法主要有四种：简单曲面、点曲面、网格曲面、扫掠曲面，它们的包含的创建方法、命令和图片。6.1 点曲面 点曲面类型主要以点创建曲面，如图6.1所示。理论上是3点创建一个平面，但是在点曲面类型里面的点数最少可以是2个，多则上万个。典型的点曲面有通过点、从极点、从点云等，还有一些比较实用的点曲面如：整体突变、四点曲面等。6

39、.1.1 四点曲面 四点曲面命令即指定4点创建曲面，其中四点的位置只要不在同一直线上。四点曲面是一种典型的直纹面，指定点时的规则为逆时针方向，通过点构造器完成点的指定。点的指定遵循以下条件： 在同一条直线上不能存在三个选定点。 不能存在两个相同的或在空间中处于完全相同位置的选定点。 必须指定四点才能创建曲面。如果指定三个点或不到三个点，则会显示出错消息。6.1.2 整体突变 整体突变命令通过指定两点确定矩形片体，然后对片体进行突变（拉长、折弯、歪斜等）创建的曲面。其中两点的位置创建规则和绘制矩形一样，不能在同一直线上。 1.阶次： 2.控制类型 3.控制滑块6.1.3 实例：凸面的创建 本实例

40、创建指定模型的上表面，如图所示。要求：使用整体突变命令完成、创建的曲面和原曲面形状接近。通过原模型图纸可以得知曲面的两个方向都有折弯，长度方向的折弯还歪斜于左边部位。 6.1.4 实例：通过点创建曲面 通过点命令可以选取一系列有规律的点创建曲面，且点的位置在曲面上。其中点的规律为矩形阵列形式，否则选择点困难或曲面有缺陷等。每行或列的点数要大于对应的阶次数。本实例以4行、5列共20个点创建曲面，如图6.18所示的点。6.1.5 实例：从极点创建曲面 从极点命令和通过点命令一样可以选取一系列有规律的点创建曲面。其中点的位置在曲面极点上，点的规律为矩形阵列形式，但是选择点上没有通过点命令有快捷的方式

41、，需要一个个的选取。同样每行或列的点数要大于对应的阶次数。本实例以如图所示的点，创建从极点曲面。6.1.6 实例：从点云创建曲面 通过点云命令可以选取大量的点创建曲面。通过点云命令不像通过点、从极点选取的点要有规律，选取十分的方便，但是所创建的曲面边界不能和点云边缘贴合，需要进行后期的修剪。本实例通过指定的点云创建曲面，如图：6.1.7 有界平面 有界平面命令可以通过封闭的曲线创建曲面，其中曲线的要求是封闭、在同一平面、不能自相交，如图6.40所示。有界平面命令的还可以创建多个封闭的曲线的曲面，如图所示。其特点和拉伸特征一样，中间如果包含封闭的曲线则为掏空。6.2 网格曲面 网格曲面是曲面造型

42、的重要创建曲面的工具，各种复杂的曲面几乎都是由网格曲面创建。它是以曲线为基础的特征，线条的质量关系到曲面的好坏。网格曲面主要的命令有：直纹面、通过曲线组和通过曲线网格等。6.2.1 直纹面 直纹面命令可以通过两条曲线链创建曲面或实体，所创建的曲面呈现绷紧状态。选择的对象可以是曲线、边缘、点等，其中两组曲线之间不可以交叉，方向也要一致。由于创建曲面的曲线的类型比较多，直纹面上有多种对齐方式，如：参数、圆弧长、根据点等。6.2.2 实例：对齐练习 创建直纹面的曲线只有两条链，但是对齐的方式比较多，在其它网格曲面的命令里对齐方式也几乎相同，本实例将直纹面的对齐方式。 1.填充线框 2.点对齐直纹体6

43、.2.3 通过曲线组曲面 通过曲线组命令和直纹面命令一样可以通过两条曲线创建曲面或实体，不同的通过曲线组命令可由选择更多的曲线。但是通过曲线组命令不能完全代替直纹面命令，因为通过曲线组命令还不支持点对象创建曲面。具体两命令的对比，如表6.3所示： 1.截面 2.连续性 3.对齐 4.输出曲面选项 5.构造 6.设置： 7.重新构造：6.2.4 实例：元宝的绘制 本例以元宝的绘制练习通过曲线组命令，如图6.72所示。熟悉它的各种参数如：阶次、连续性、选择曲线技巧等。达到对通过曲线组融会贯通的目的。 1.基本步骤 2.绘制倒锥实体 3.裁剪倒锥实体 4.细节修饰6.2.5 通过曲线网格 通过曲线网

44、格和通过曲线组相比，它的功能更加强大。通过曲线网格命令可以控制两组曲线及相应的4个连续性。其中每组曲线需要大致的平行，主曲线和交叉曲线之间需要大致的垂直。6.2.6 实例：瓢状曲面的绘制 本例以瓢状曲面的绘制练习通过曲线网格命令，如图6.105所示。熟悉它的选择曲线技巧等。由于瓢状曲面在左端汇聚到一点、选择规律上每一组曲线至少要有两个对象。因此左端使用点代替曲线。6.2.7 实例：薄壳体的绘制 本例以薄壳体的绘制练习通过曲线网格命令，如图6.110所示。熟悉它的连续性、选择曲线技巧等。绘图的重点为线框绘制和曲面创建，具体的步骤如下： 1.基本步骤 2.绘制线框 3.创建曲面 4.修饰细节6.2

45、.8 艺术曲面 艺术曲面命令结合了通过曲线组、通过曲线网格、扫掠等命令的特点，可以创建各种类型的曲面。艺术曲面选择的曲线很灵活，可以是两条、三条甚至更多。设置面连续性也可以从G0-G2，一共是4个约束。6.2.9 截面 截面（剖切曲面）命令是创建桥接断开的两曲面之间曲面。截面把二次曲线（可以是三次、五次）构造的方法放在预先描述的平面截面曲线，开始或终止于定义的曲线，也可以获取二次端点的斜率控制截面的外形。因此截面的子类型多达20个。6.2.10 N边曲面 N边曲面命令使用一组封闭（或开放）的曲线链创建曲面，并可以指定与外部面的连续性。曲线的数目可以是一条、也可以是多条，N边曲面主要用于填充曲面

46、的缺口。6.2.11 实例：按钮的绘制 本例以按钮的绘制练习N边曲面命令，如图6.161所示。熟悉形状控制的技巧等。按钮的绘制比较简单，按钮为薄壳状，周围有裙边因此使用曲面加厚完成。 按钮的绘制的基本步骤是：首先拉伸梨形曲面、然后使用N边曲面命创建顶面、最后使用有界平面填充裙边完成曲面的创建。6.3 实例：瓶口的设计 本例以瓶口的设计练习通过网格曲面命令，如图6.176所示。使用已知的7条曲线设计出瓶口，瓶口的形状不限，但是要求使用到已知曲线、做出的曲面光顺。6.3.1 基本步骤 瓶口的设计可以由实体抽壳而成，也可以由曲面加厚创建，本例使用由曲面加厚完成。具体的绘图思路，如图所示。6.3.2

47、绘制线框 绘制线框主要包含四周的4条样条的绘制和光顺过渡的修剪，由于瓶口对称实际的工作量将减少许多。6.3.3 创建曲面 由于瓶口为对称图形，因此需要创建的曲面只有四个。瓶口边使用拉伸、两侧使用通过曲线网格完成，最后裁剪过渡位置，使用艺术曲面填补。 6.3.4 细节修饰 本小节对所有的曲面进行缝合，并加厚再倒圆角。第7章 扫掠曲面 7.1 扫掠曲面 7.1.1 样式扫掠 7.1.2 实例：样式扫掠 7.1.3 扫掠 7.1.4 实例：麻花圈的绘制 7.1.5 实例：灯罩的绘制 7.1.6 通过引导线扫掠 7.1.7 管道 7.1.8 变换的扫掠 7.1.9 实例：水杯的绘制 7.2 天线固定座

48、绘制 7.2.1 基本步骤 7.2.2 绘制线框 7.2.3 创建扫掠实体 7.2.4 修饰细节 7.2.5 绘制嵌件 7.1 扫掠曲面 扫掠曲面同拉伸一样，通过一截面在某个方向上的运动形成曲面。不同的是扫掠曲面是截面沿指定的轨迹运动，而不在是单一的方向。它通过网格曲面相比更适合于创建狭长的曲面，常见的扫掠曲面有样式扫掠、扫掠、通过引导线扫掠、管道、变化的扫掠。7.1.1 样式扫掠 样式扫掠通过沿一条或两条引导线串扫掠一组截面线串，生成更高质量的自由曲面。样式扫掠的特点如下：最多指定 150 条截面线串；控制截面沿引导线串扫掠时的方位；重新定位扫掠而不移动截面线串或引导线串；旋转、缩放或限制扫

49、掠甚至使用接触曲线或方位曲线定义曲面形状。 1.类型 2.截面 3.引导曲线 4.插入截面 5.扫掠属性 6.形状控制7.1.2 实例：样式扫掠 本实例主要讲解样式扫掠2条引导线类型的用法。如图7.20所示线框，一共是5条曲线，水平方向是2条、竖直方向是3条。因此以水平方向的2条曲线作为引导曲线，竖直方向是3条作为截面曲线。7.1.3 扫掠 扫掠可通过沿着一条、两条或三条引导线串扫掠一个或多个截面线串，来创建实体或片体。一般情况下使用扫掠命令就可以完成整个扫掠所有的功能，扫掠可以设置的内容有： 1.脊线 2.截面位置 3.对齐方法 4.定位方法 5.缩放方法 6.插值7.1.4 实例：麻花圈的

50、绘制 本实例主要讲解扫掠曲面1条引导线类型的用法。如图7.37所示麻花圈，截面在沿圆扫掠的同时还伴随着周期性的旋转，因此定位使用角度规律。7.1.5 实例：灯罩的绘制 本实例主要讲解扫掠曲面2条引导线类型的用法。如图7.48所示灯罩，截面向上逐渐变小最后缩成一点，其中最大的截面为星型然后过渡到圆。7.1.6 沿引导线扫掠 通过沿着由一个或一系列曲线、边或面构成的引导线拉伸开放的或封闭的边界草图、曲线、边或面来生成单个体。支持沿具有尖角的引导线进行扫掠，结果会生成一个对接角。 这个命令类似于扫掠命令，但使用沿引导线扫掠，它只能选择一个截面线串和一个引导线串。如果要控制扫掠的插值、比例或方向，可使

51、用扫掠命令。7.1.7 管道 管道命令通过沿着一个或多个相切连续的曲线或边扫掠一个圆形横截面来创建单个实体。使用在此创建线捆、线束、管道、电缆或管道应用。管道与沿导线扫掠相似。如果要将关联对象添加到管道特征（如基准轴或尺寸），则应该使用沿引导线扫掠特征。如果使用非关联曲线串创建管道特征，随后再编辑该线串，那么可能会丢失相关的数据。7.1.8 变化的扫掠 变化的扫掠命令，可以创建沿路径有变化地扫掠主横截面的实体或片体特征，如图7.64所示。可以定义路径上的草图的部分或全部几何体，以便用作扫掠的主横截面。变化的扫掠特点如下： 1.截面 2.辅助截面 3.布尔 4.设置7.1.9 实例：水杯的绘制

52、本实例主要讲解变化的扫掠和沿引导线扫掠。如图7.73所示水杯，大部分采用变化的扫掠完成，杯身和手柄采用变化的扫掠、杯嘴采用沿引导线扫掠，具体步骤如下： 1.绘制杯身 2.绘制手柄 3.绘制杯嘴 4.求和实体7.2.1 基本步骤 天线固定座的外形如锥形，它有两个明显的截面和两条容易测量的轮廓。因此主体采用扫掠一次完成。具体的绘图思路，如图所示。7.2.2 绘制线框 绘制线框需要绘制扫掠截面的椭圆、圆和引导线的样条，以及样条的辅助直线。7.2.3 创建扫掠实体 创建扫掠实体使用的命令是扫掠，当然也可以采用样式扫掠完成。 7.2.4 修饰细节 修饰细节的内容有：完成底孔、完成嵌件的挖空和细牙的阵列。

53、7.2.5 绘制嵌件 由于嵌件和主体是相互吻合，因此嵌件可以创建圆柱体后直接求差完成，求差时注意保留刀具。第8章 曲面编辑 曲面过程中，曲面的编辑的时间往往要比创建曲面的时间要多。UG NX6.0曲面编辑十分强大，它可以编辑有参数的或非参数的曲面，甚至可以再后续关联的编辑。编辑曲面的命令有修剪的片体、扩大面、光顺面等，如图所示。 8.1 修剪曲面 修剪曲面命令集为参数、关联的编辑工具，如表8.1所示。比如修剪的片体、修剪与延伸、连接面等。它们几乎都利用曲线或边缘进行修剪曲面，修剪曲面命令和非参数的编辑曲面命令有些功能重复，如果能使用修剪曲面命令集最好使用它，方便以后再编辑。8.1.1 分割面

54、分割面命令可以通过曲线、边缘和面等，将现有实体或片体的面（一个或多个）进行分割。分割面通常用于模具、冷冲模上的模型的分型面上。实物本身的几何、物体特性都没有改变。 1.投影矢量 2.设置8.1.2 连接面 连接面命令和分割面命令是对立的，分割面后可以使用连接面进行连接，如图8.5所示。连接面分为两个选项：在同一个面上和转换为B曲面。8.1.3 修剪体 修剪体命令可以使用一个面或基准平面修剪一个或多个目标体。选择要保留的体的一部分，并且被修剪的体具体修剪几何体的形状，如图所示。8.1.4 实例：修剪体 本实例讲解综合讲用户使用解修剪体时可能遇到的情况。如图8.11所示鼠标的修剪，现需要使用指定的

55、薄板实体，把鼠标分为3个部分。8.1.5 修剪的片体 修剪的片体同修剪体命令一样，对对象进行修剪，选择要保留的对象的一部分。不同的是修剪的片体的目标只能是片体，如图所示。8.1.6 实例：修剪与延伸 修剪与延伸命令可以使用由边或曲面组成的一组工具对象来延伸和修剪一个或多个曲面。修剪与延伸一共有4个子类型。本实例分布讲解：按距离、已测量的百分比、直至选定对象和制作拐角。 1. 按距离 2. 已测量的百分比 3. 直至选定对象 4. 制作拐角 5. 修剪与延伸参数含义8.1.7 实例：取消修剪 取消修剪命令允许移除面上（片体或实体）被修剪过的的边界。无需抽取多个面然后延伸它们，使用取消修剪命令即可

56、在现有模型的特定区域上执行额外的建模任务。取消修剪命令会复制选择的面并沿着面的轴加以延伸，从而创建关联的未修剪特征。8.1.8 拆分体 用拆分体命令可将实体或片体拆分为使用一组面或基准平面的多个体。此命令适用于将多个部件作为单个部件建模，然后视需要进行拆分的建模方法。 NX6.0拆分体命令创建关联的拆分体特征，其显示在模型的历史记录中。可以更新、编辑或删除特征，改变过去老版本拆分体（分割）的参数丢失。8.2 非参数编辑曲面 非参数编辑曲面命令集对曲面进行编辑后，曲面原有的参数将会移除。因此某些使用非参数编辑曲面命令要谨慎，或做好相应的备份工作。非参数编辑曲面虽然会去参数但是它造型的优越性无可拟

57、比，如图8.51所示。非参数编辑曲面命令有：“X”成型、移动定义点、移动极点、扩大等。8.2.1 X成型 X成型命令的功能比较多，可以把B曲面进行任何方式的编辑。它的子类型有：平移、旋转、刻度尺、垂直于面/曲线平移、沿控制多边形平移和极点行平面化。 1.极点控制 2.高级 3.步进与微定位8.2.2 实例：X成型 本实例讲解X成型各子类型的用法，具体的子类型实例如下： 1.平移方向 2.旋转 3.刻度尺 4. 垂直于面/曲线8.2.3 移动定义点 移动定义点命令可以移动片体上的定义点来改变片体形状。使用该命令时会显示警告消息，指出该命令将从片体中移除参数。 1.编辑选项 2.选择点8.2.4

58、实例：移动极点 移动极点和移动定义点命令相似，移动极点允许移动片体的极点，而移动定义点则是面上的通过点。移动极点在曲面造型中非常有用，本实例把指定的片体突起修改的更光顺，如图所示。8.2.5 变形 变形命令和整体突变命令一样，通过对片体的拉长、歪斜、扭曲等改变其外形。它们的区别在于编辑的对象不一样，整体突变只能是矩形片体。 变形命令能够设置的参数有：拉长、折弯、歪斜、扭转、移位。 中心点控制选项有：水平、竖直、V 低 / H 低、V 高 / H 高、V 中 / H 中。 1.中心点控制 2.切换 H 和 V8.2.6 变换 变换命令和变形命令比较类似，它可以对片体在各坐标轴上进行缩放、旋转和平

59、移，通过滑块能灵活实时的编辑片体。 8.2.7 实例：扩大 扩大命令可更改修剪或未修剪片体或面的大小。它通过创建与原始面关联的新特征，因此扩大命令是一个化的命令。扩大命令的扩大或缩小参数值，可以根据给定的百分比更改特征的每个边。本例以一个经过裁剪的面为例子，填充并扩大曲面。8.2.8 实例：等参数修剪与分割 等参数修剪与分割可以根据U或V等参数方向的百分比参数来修剪或分割B曲面。等参数修剪与分割有两个类型：等参数修剪和等参数分割。本实例准备把指定的片体修剪为如图8.113所示图形，并加厚2毫米。8.2.9 边界 边界命令允许修改或替换片体的现有边界，它可以移除修剪或移除片体上独立的孔。但是要求

60、片体是单个片体，现在还不能编辑多个片体，即使它们已经缝合。边界命令一共有3种子类型：移除孔、移除修剪、替换边。含义分别如下： 移除孔：用于从片体中移除孔。 移除修剪：移除在片体上所作的修剪并将体恢复至参数四边形的形状。 替换边：使用自爱当前片体内或外的新边来替换某个片体的单个或连接的边。8.2.10 实例：吻合曲面 边界命令除了能移除孔以外，还可以移除原来的修剪，恢复片体全部的U、V的比率，如图8.130所示，把两没有接触的片体，相互吻合并去除多余的部分。 8.3 其他曲面编辑 在NX6.0里面，有一些曲面编辑命令没有规律到专门的曲面造型命令集，比如：抽取面、缝合、取消缝合等，如图8.145所