隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們生活水平的不斷提高,追求完善已成為時(shí)尚.人們對(duì)消費(fèi)產(chǎn)品的要求已不僅僅滿足于基本功能的完備,同時(shí)更注重外觀的美感.家電產(chǎn)品在不斷提高和完善其功能的同時(shí),在外觀造型上要求越來(lái)越高,多以復(fù)雜方式自由地變化的曲線曲面即所謂自由型曲線曲面組成.而這一類形狀單純用畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖是不能表達(dá)的.這就給家電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造帶來(lái)了挑戰(zhàn). 計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不斷發(fā)展,為人們提供了強(qiáng)有力的工具,三維CAD/CAM/CAE集成化軟件被廣泛應(yīng)用于制造業(yè).然而,要快速高質(zhì)量地完成一個(gè)家電產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì),必須根據(jù)家電產(chǎn)品的特點(diǎn),總結(jié)出一套建模方法和技巧.這樣才能大大縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)效率,滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的各種特殊需求.
1 掌握三維CAD造型的原理,充分了解應(yīng)用軟件中的造型方法
CAD的三維模型有三種,即線框、曲面和實(shí)體。早期的CAD系統(tǒng)往往分別對(duì)待以上三種造型。而當(dāng)前的高級(jí)三維軟件,例如UGII,PRO/E,EUCLID等則是將三者有機(jī)結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)整體,在建立產(chǎn)品幾何模型時(shí)兼用線、面、體三種設(shè)計(jì)手段[1]。其所有的幾何造型享有公共的數(shù)據(jù)庫(kù),造型方法間可互相替換,而不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。此在進(jìn)行產(chǎn)品造型時(shí),必須首先充分了解應(yīng)用軟件中的各種造型方法,總結(jié)出造型方法的特點(diǎn)、相關(guān)參數(shù)及應(yīng)用技巧,減少造型時(shí)的盲目性,便能快捷有效地獲得滿意結(jié)果。
1.1線框造型
線框造型可以生成、修改、處理二維和三維線框幾何體。可以生成點(diǎn)、直線、圓、二次曲線、樣條曲線等,又可以對(duì)這些基本線框元素進(jìn)行修剪、延伸、分段、連接等處理,生成更復(fù)雜的曲線,線框造型的另一種方法是通過(guò)三維曲面的處理來(lái)進(jìn)行,即利用曲面與曲面的求交,曲面的等參數(shù)線,曲面邊界線,曲線在曲面上的投影,曲面在某一方向的分模線等方法來(lái)生成復(fù)雜曲線。實(shí)際上,線框功能是進(jìn)一步構(gòu)造曲面和實(shí)體模型的基礎(chǔ)工具。在復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,往往是先用線條勾劃出基本輪廓,即所謂“控制線”,然后逐步細(xì)化,在此基礎(chǔ)上構(gòu)造出曲面和實(shí)體模型。
1.2曲面造型
曲面造型分兩種方法,一是由曲線構(gòu)造曲面;二是由曲面派生曲面。 ?。?)由曲線構(gòu)造曲面
1)旋轉(zhuǎn)曲面:一輪廓曲線繞某一軸線旋轉(zhuǎn)某一角度而生成的曲面?!?nbsp;
2)線性拉伸面:一曲線沿某一矢量方向拉伸一段距離而得到的曲面。
3)直紋面:在兩曲線間,把其參數(shù)值相同的點(diǎn)用直線段連接而成的曲面?! ?)掃描面:截面發(fā)生曲線沿一條、二條或三條方向控制曲線運(yùn)動(dòng),變化而生成的曲面。可根據(jù)各發(fā)生曲線與脊骨曲線的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,把掃描面分為平行掃描曲面、法向掃描曲面和放射狀掃描曲面。
5)網(wǎng)格曲面:由一系列曲線構(gòu)成的曲面。根據(jù)構(gòu)造曲面的曲線的分布規(guī)律,網(wǎng)格曲面可分為單方向網(wǎng)格曲面和雙方向網(wǎng)格曲面。單方向網(wǎng)格曲面由一組平行或近似平行的曲線構(gòu)成;而雙方向網(wǎng)格曲面由一組橫向曲線和另一組與之相交的縱向曲線構(gòu)成?! ?nbsp;
6)擬合曲面:由一系列有序點(diǎn)擬合而成的曲面。
7)平面輪廓面:由一條封閉的平面曲線所構(gòu)成的曲面?!?nbsp;
8)二次曲面:橢圓面q 拋物面,雙曲面等?! ?





