Pro/E高级曲面建模实例

一、前言

因本人水平有限，理论上没有什么大的建树，现就一些实际的曲面构建题目写出我自己的解法，与大家一起探讨，希望对大家有所帮助，共同进步！ 

二、知识准备

1. 主要涉及模块：

Style（ISDX模块）、高级曲面设计模块

主要涉及概念：

活动平面、曲面相切（G1连续）、曲面曲率连续（G2连续）、Style中的自由曲线/平面曲线/cos曲线、自由曲线端点状态（相切、法向、曲率连续等）

2. 主要涉及命令：

高级曲面命令（边界曲面）、曲线命令及Style中的操作命令 

三、实例操作

下面我们结合实际题目来讲述。

1.         1.         题目一：带翅膀的飞梭，完成效果见图1：

图1 飞梭最终效果图

原始架构线如图2所示：

图2 飞梭原始架构线图

首先我们门分析一下，先看效果图应该是一个关于通过其中心三个基准面的对称图形，那么从原始架构线出发，我们只要做出八分之一就可以了。很容易想到应该在中心添加于原有曲线垂直面上边界曲线，根据实际情况，我先进入Style中做辅助线，如图3所示：

图3 Style辅助线操作图

图3中标示1处选择绘制曲线为平面曲线（此时绘制的曲线在活动平面上，活动平面为图中网格状显示平面），标示2设置曲线端点处垂直于平面，标示3处设置曲线端点曲率连续。设置方法为，左键点击要设置的端点，出现黄色操纵杆，鼠标放于黄色操纵杆上，按住右键1秒钟以上便会出现菜单，如图4左图所示。

图4 绘制曲线操作图

设置时先选设置属性（相切、曲率连续等），再选相关联的曲面或平面（含基准平面），黄色操纵杆长短可调整，同时可打开曲率图适时注意曲率变化，如图4右图所示。有了图4辅助线后就可以做面了，此处我用高级曲面命令（boundaries），注意线的选取顺序，第一方向选取曲线1，2，第二方向选曲线3（如不能直接利用曲线选项选取，可用链选项，另一个选项也可自己尝试一下），见图5。

图5 构面时线的选取顺序图

如选择完边界直接完成，则生成的曲面并不满足要求，因此我们必须定义边界条件，如图6左图所示。

图6 曲面边界条件定义图

边界1、2定义垂直基准平面，边界3定义与提供原曲面相切（此处定义曲率连续不能再生，原因是边界曲线1与提供原曲面结合出的端点未达到曲率连续），设定后生成的曲面才是我们想要的结构，效果如图6右图。

直接复制—镜像得到另一半，如图7左图。

图7 曲面复制—镜像图

大家以为继续复制—镜像就完成了，不忙，我们用曲面分析看看我们的曲面状况，如图7右图（图7中图红圈处高斯分析放大图），发现有明显收敛，曲面质量不好，常用的办法就是把收敛处切掉（如图8左图）再补一块（如图8中图，注意边界条件的设置），高斯分析（如图9右图）可知，已无收敛，满足要求。

图8 曲面修补图

对如图8图边界设置不清楚的朋友，请看图9。

图9 曲面修补边界设置图

图标1，选择状态，图标2选取活动平面，图标3绘制/修改曲线，图标4绘制投影曲线，图标5生成4边面（只能用4条封闭边界曲线，且各边界曲线不能相切），图标6修改曲面边界属性（即定义边界相切、曲率连续等），具体操作请大家动手实践。

做到这步，实质性工作已经完成，下面的工作就是合并曲面，复制生成新的整体曲面后，再复制镜像直至最后合并，相信大家都能轻松完成，不再赘述!完成图如图10，并附上目录树。

图10 最终完成（目录树）图

再看一下分析图11。

图11 曲面质量分析图

图11中红圈处，有一些扭曲，如要精益求精，可在进行调整，有兴趣可以自己捉摸。

题目一相对来说比较简单，主要是想让初步接触ISDX的朋友有个概念性的东西，知道怎样操作，也符合由浅入深，循序渐进的学习原则，先培养大家的兴趣，树立大家的信心，下面我们再来看一个稍微复杂一点的题目。 

2.         2.         题目二：变形车座，同样我们先来看一下最终的效果图，

图12 车座最终效果图

原始架构线如图13。

图13 车座原始架构线图

我们先分析一下架构线，很显然两端比较难处理，怎样拆面会得到比较好的效果呢！个人因刚接触曲面时，对边界曲面（boundaries）命令比较偏好，所以向上题的方法靠拢，尽管让两端成为三边曲面（因为用boundaries）可以解决。如图14左图所示，进入Style中做出如下两条辅助曲线，个人感觉应取曲线3曲率变化最大处（相对而言）的点比较合适（别处因时间问题不做尝试，有兴趣的可自己练习一下），根据最后的效果可能要进行反复修改，见图14左图。

图14 Style辅助线图

下面当然是用boundaries命令生成两端的曲面，选择顺序如图14右图，另一端用同样的顺序（很多朋友可能会问选不到图示的曲线，你可以用链选项试试）。为什么这样选择？从题目一我们可以看出，此法作出的曲面是有收敛区域的，图示顺序是将收敛处至于两端，图中端部紫色圈。完成如图15左图。

图15 车座曲面造型图

下面的工作比较容易了，可以再用boundaries命令作出中间的面，同样别忘了设置边界条件或者进入Style补上中间的面也可以，如果两端的收敛不接受，就如题目一的办法切掉后再补上了。过程不再罗索，完成后，高亮曲线分析如图15右图所示。

上面的操作提道boundaries命令选择曲面的顺序，我们改变一下选择顺序看看效果，如图16左图顺序选择曲线，做两端曲面如图16右图，收敛在黄圈处。

图16 boundaries曲面构建图

然后可以将两收敛处切掉，再用boundaries命令或在Style中不全中间部分。要对曲线作些处理，这在刚开始就要计划好，这里不过多说调整线条的过程，给出最后效果参考。

图17 车座最终完成图

四、小结

今日写教程自觉收获颇多，感觉题目二还可以先用变截面扫描（好像扫描就可以了）做两端，有兴趣可以练练，这里不再讨论。

上面两个题目都比较简单，主要起个抛砖引玉的作用，把基本操作和一点基本思路与大家共享。不当之处，敬请大家指出，欢迎交流