SOLIDWORKS钣金设计教程（3）：钣金建模练习

导读：随着时代的进步，人们的生活水平和质量都在不断提高，人们在要求产品功能日益完备的同时，也越来越追求外形的美观，产品设计人员很多时候都需要用复杂的曲面来表现产品外观。因此，高质量的曲面控制技巧成为每一位设计人员必备的技能！一个美观的产品外形往往是光滑并且圆顺的。光滑的曲面从外表看流线顺畅，不会引起视觉上的凹凸感，从理论上是指具有微分连续、不存在奇点与多余拐点、曲率变化较小以及应变较小等特点的曲面。要保证构造的曲面即光滑又能满足一定的精度要求，就必须掌握一定的曲面造型技巧，G0、G1、G2、G3是描述曲面、曲线的连续方式与平滑程度的，一般常用于判断修补曲面时的曲面质量。这时候就会用到Solidworks高质量曲面控制技巧，下面我们就把常用的高质量曲面的造型技巧方法进行介绍，并通过案例为大家一步步演示：1.创建光滑控制曲线是关键控制曲线的光滑程度往往直接决定了曲面的品质。要想创建一条高质量的曲线可以从以下几个方面控制：①曲率主方向尽可能一致。②曲线曲率需要大于将做圆角过度的半径值。③达到基本的精度要求。在创建步骤上，首先利用投影、光顺等手段创建样条曲线，然后后期根据曲率图的显示来调整曲率变化明显的曲线段，从而达到光顺效果。也可以通过调整空间曲线的参数一致性或者生成足够多的曲线上的点，在通过这些点重新拟合曲线达到光顺的目的。举例说明：假如用户需要在两个曲面间连接一段曲面，并且用户需要控制连接的侧面形状，此时就需要创建必要的草图进行后期曲面创建，为了保证所创建曲面与基础曲面的光顺性，需要在创建草图时保证与现有对象的光顺性，当曲线草图相切连续时，所创建的曲面也是相切过渡，斑马纹相接说明曲面达到G1连续（见下图）。 当曲线草图只是相接连续时，所创建的曲面也是相接过渡，斑马纹不相接说明曲面仅达到G0连续。 2.光滑连接曲面片曲面片的光滑连接应具备以下两个条件：（1）保证各连接面片具有公共边；保证各曲面片的控制线连接光滑。（2）保证曲面片连接光滑的必要条件，用户可以通过调整控制线的起点、终点约束条件，使其曲率或切线的接点处保证一致。 曲率连续曲面相切连续曲面相接连续曲面3.还原曲面，再塑轮廓一个曲面的曲面轮廓往往是已经修剪过的，如果我们直接利用这些轮廓来构造曲面，一般很难保证曲面的光滑性，所以具体造型时需要充分考察零件的几何特点，利用延伸、投影等方法将三维空间轮廓线还原为二维轮廓线，并去除掉细节部分，然后还原出原始曲面，最后利用曲面的修剪工具获得理想的曲面外轮廓。 三张效果图 4.随时检查，及时修改在进行曲面造型时，要随时检查所建曲面的状况，注意检查曲面是否光顺，有无扭曲、曲率变化等情况，以便及时修改。检查曲面光滑程度的方法主要有以下两种：（1）对曲面进行高斯曲率分析，进而显示高斯曲率的彩色光栅图像，这样可以直观了解曲面的光滑性情况。（2）对构造曲面进行渲染处理，可以通过透视、透明度和多重光源等处理手段产生高清晰的逼真彩色图像，再根据处理后图像的光亮度的分布规律来判断曲面的光滑度，图像明暗变化比较均匀，则曲面光滑性好。5.区域划分，先局部再整体对于一个产品的外形，用一张曲面去描述往往是不切实际和不可行的，这时就需要根据应用软件曲面造型方法，结合产品的外形特点，将其划分为多个区域来构造多张曲面，然后再将它们缝合在一起，或者用过度面将其连接。如今三维CAD系统中的曲面几乎都是定义在四边行区域上，也就是四边面居多，因此在划分区域时，应尽量将各个区域定义在四边区域内，即每个子面片都有四条边。假如对于下图所示的五边与六边产品外形 在solidworks中一步实现只可以利用填充曲面得到，利用填充曲面有可能会出现以下三种结果：第一种：是无法填充得到结果，此时就需要对曲面进行拆分为两个四边曲面 首先创建第一个四边曲面，并且裁剪掉多余的曲面部分。 三张效果图创建第二个四边曲面并且缝合得到最终产品外形第二种：是可以填充得到结果，但是曲面结果无法满足需求，此时也需要将曲面拆分为多个四边曲面来完成造型。 首先：创建第一个四边曲面，并且裁剪掉多余的曲面部分创建第二个四边曲面创建第三个四边曲面并缝合第三种：是可以填充得到一个理想结果，此时利用填充得到所需结果即可，这种情况在创建三通与四通时比较适用。多边曲面的创建是曲面造型设计中比较常见也是比较难处理的一类曲面，在solidworks中处理这类曲面一般有两种方法：第一种可以利用填充曲面填充，第二种可以使用拆分修补方式实现，两种不同方法针对的实际情况大有不同，如果不谨慎处理，很容易出现错误。从机械设计理论到软件实操练习再到实际工程项目演练，4位实战导师手把手教，线上保姆式教学服务，有专属的班级学习群，不懂就问，专家实时答疑，带你快速学会机械设计。来源：SolidWorks技巧