工程曲面及CAD 第一讲

1、12一、一、本课程的研究对象、目的和意义本课程的研究对象、目的和意义 二、二、本课程的学习内容本课程的学习内容 三、三、本课程的学习要求本课程的学习要求 3l选修课的任务是： 1、增进知识 2、开拓思路 3、增强创新意识l研究工程中复杂曲面构件的表达、绘图和设计（CAD） l通过该课程的学习进一步拓宽学生知识面，为后继专业课的学习和设计奠定基础l适应当前科学技术发展的要求，对复杂曲面进行正确表达、计算机绘图和辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）具有较大意义 45l曲面种类及形成l圆弧子午投影法l运动曲面及其共轭lSolid Edge软件实体及曲面构型l曲面板金构件的展开6l了解各种曲面

2、的性质、形成和表达方法 l了解曲面的绘制和设计（CAD）l了解计算机曲线、曲面的理论7一、曲面的形成 曲面可以看作是一动线在空间运动所形成的轨迹。如图1-1所示1、曲面的形成及分类 8母线可以是直线，称为直线面；也可以是曲线，称为曲线面。9曲面的表达10一、柱面：柱面的形成及分类一、柱面：柱面的形成及分类正圆柱面正圆柱面斜圆柱面斜圆柱面圆柱面圆柱面2、几种常见的曲面 11正椭圆柱面正椭圆柱面斜椭圆柱面斜椭圆柱面椭圆柱圆系椭圆柱圆系椭圆柱面椭圆柱面12l注意注意:是以正截面的形状区分的.l一、正截面为圆称为圆柱面l1.底面垂直于轴线时为正圆柱面l2.底面倾斜于轴线时为斜圆柱面l二、正截面为椭圆称

3、为椭圆柱面l1.底面垂直于轴线时为正椭圆柱面l2.底面倾斜于轴线时为斜椭圆柱面l三、任意柱面l四、圆柱面的方程式（1-1），椭圆柱面的方程式（1-2），双曲柱面的方程式（1-3），抛物柱面的方程式（1-4）13一般锥面一般锥面正圆锥面正圆锥面斜圆锥面斜圆锥面圆锥面圆锥面二、锥面：锥面的形成及分类二、锥面：锥面的形成及分类14正椭圆锥面正椭圆锥面斜椭圆锥面斜椭圆锥面椭圆锥圆系椭圆锥圆系椭圆锥面椭圆锥面15l注意:是以正截面的形状区分的.l一、正截面为圆称为圆锥面l1.底面垂直于轴线时为正圆锥面l2.底面倾斜于轴线时为斜圆锥面l二、正截面为椭圆称为椭圆锥面l1.底面垂直于轴线时为正椭圆锥面l2.底

4、面倾斜于轴线时为斜椭圆锥面l三、任意锥面l四、圆锥面的方程式（1-5）16（a）（b）（c）三、盘旋面三、盘旋面1 1、由一直母线运动而形成的盘旋面、由一直母线运动而形成的盘旋面盘旋面的形成方法之一盘旋面的形成方法之一1718盘旋面为可展曲面的原理盘旋面为可展曲面的原理2、由一平面运动而形成的盘旋面由一平面运动而形成的盘旋面盘旋面的形成方法之二盘旋面的形成方法之二盘旋面车头盖盘旋面车头盖1920曲线回转面曲线回转面环面环面球面球面曲柱面曲柱面四、曲线面：以曲线为母线运动而形成的曲面四、曲线面：以曲线为母线运动而形成的曲面曲线面又分为曲线面又分为定线曲面定线曲面和和变线曲面变线曲面两种：两种：1

5、 1、定线曲面：母线的形状和大小是不变的。如下图：、定线曲面：母线的形状和大小是不变的。如下图：21三轴椭球面三轴椭球面曲锥面曲锥面22变线曲面表示法变线曲面表示法232425五、双曲面：以双曲线为母线运动而形成或以直线为母线形成的曲面五、双曲面：以双曲线为母线运动而形成或以直线为母线形成的曲面1 1、单叶双曲回转面、单叶双曲回转面262 2、单叶双曲回转面的应用、单叶双曲回转面的应用27六、抛物面六、抛物面1 1、椭圆抛物面：曲面与平行于、椭圆抛物面：曲面与平行于xoyxoy面的平面箱交的截交面的平面箱交的截交线均为椭圆，与平行于线均为椭圆，与平行于xozxoz、yozyoz面的平面相交的截

6、交面的平面相交的截交线均为抛物线。线均为抛物线。28（1）由直线形成的）由直线形成的双曲抛双曲抛物面物面双曲抛物面的应双曲抛物面的应用用灌溉渠道与灌溉渠道与闸门连接处闸门连接处（2）由双曲线形成的）由双曲线形成的双曲抛双曲抛物面物面2 2、双曲抛物面：由两种形成方法。、双曲抛物面：由两种形成方法。29l1.图1-56 导线AB、CD为交错二直线（倾斜线），动线AC或BD为倾斜线，故导平面为倾斜面。作曲面的两面投影。l2。图1-57导线AB、CD为交错二直线在其水平投影中彼此平行且相等。而动线AC或BD平行于导平面，故素线彼此平行。这是形成方法之一。反过来也是成立的，即以AC、BD为导线，AB或CD为动线，形成另一组素线，此时，素线平行于导平面。这是形成方法之二。（）图为其效果图。形状为马鞍形。30l 平面与双曲抛物面的交线可能是一直线、两相交直线、双曲线或抛物线。l1.任何平行于导平面的平面与此面的交线均为直线。l2.任何平行于轴且不平行于导平面的平面与此面的交线均为抛物线。l3.任何不平行于轴的平面与此面的交线均为双曲线.l4.一般情况下，双曲抛物面不可能获得圆、椭圆或平行二直线等的交线。特殊情况例外，如图1-58中AB、CD是直线，是双曲线的渐近线。31 学习了曲面的基本知识，即曲面的形成、性质、分类和表示法。复习题: 1.曲面是怎样形成的?明确