昆氏曲面

更新时间:2021-07-22 01:06

昆氏曲面英文coons曲面,是基于四边形面片的一种曲面构造方法。首先要理解引导方向缀面数和截断方向缀面数的意思(相互垂直的方向)。从引导方向上顺延过去,有几个面,那么缀面数就是多少;截断方向缀面数也一样。譬如一个四面片,那么从任何一个方向的缀面数都是1。如果两个四面片相接,那么一个方向的缀面数是2,另外一个是1。如果是一个“田”字型的4个四边形面片组成的,那么引导和截断方向缀面数都是2。在连接的时候先连引导方向的线,每次都是一个四边形面片的一边,注意看提示。如果特殊的,譬如三角面片,那就把点重复。

理论

昆氏曲面是由熔接4个边界曲线生成的许多个曲面片组成的。有两种选取串连的方式用 来定义曲面的曲面片:自动串连方式和手动串连方式。

自动串连方式用3条边界曲线来定义曲面片;这3条边界曲线分别是两个左上角的曲线 和一个右下角的曲线。最小的分枝角度供系统用来分析要串连的边界曲线。当边界曲线的相 交角度大于最小分枝角度,系统不能串连该边界曲线。

串连方式

(l)在主菜单中顺序选择Create→Surface→Coons。

(2)系统弹出的 Automatic Coons Chaining对话框,单击Yes按钮。

(3)若要改变最小分枝角,则选择Angle选项输入最小分枝角。

(4)选取左上角两条相交的边界曲线。

(5)选取右下角的一条边界曲线。

(6)设置 Coons子菜单中的相应参数后选择 Do it选项。

(7)系统绘制出昆氏曲面,按Esc键可返回Surface子菜单。

注意:

选取的边界曲线及选取边界曲线时选取点的位置都将影响自动串连 操作是否能够成功。选取的前两个边界曲线必须交于一个角点,选取点应尽量靠近该角点;选 取的第3条边界曲线应为交于对角点的两条边界曲线中的一条,

Coons surface子菜单中的 Blending选项用来设置产生昆氏曲面时的熔接方式,可以设置为 L、P、C或S。设置为L时为线性(Linear)熔接,当曲面是非常平直的时候选用该选项;设置为P 时为抛物线(Parabolic)熔接,当曲面有较大的曲率的时候选用该选项;设置为C时为三次式曲 线(Cubic)熔接,当曲面有较大的曲率的时候选用该选项;设置为S时为三次式曲线配合斜率 ( Cubic with Slope Matching),用于当抛物线或三次式曲线在曲面上产生平点的时候。

手动串连

手动串连方式是一个繁杂的过程。定义昆氏曲面的外形也是一件相当繁杂的工作,下面 通过选取曲面边界来介绍手动串连方式中应注意的事项。首先是选择起始点,通常选择一个角点作为起始点。同 时,起始点应为两条边界曲线的交点,这两条边界曲线中一条设置为引导方向,另一条设置为切割方向。 接着要确定顺(引导)方向和交(切割)方向的曲面片数。引导方向的曲面片数为交(切割)方向的边界曲线数减 l,截面方向的曲面片数为引导方向的边界曲线数减1。

缀面数的计算:

铣削方向缀面数 = (铣削)引导方向外形线数-1

截面方向缀面数 = 截面方向外形线数-1

缀面总数 = 铣削方向缀面数×截面方向缀面数

注意:

封闭式外形第一个外形和最后一个外形相连接,开放式外形第一个外形和最后一个外形不连接。

对于封闭的多单位昆氏曲面:切削方向的缀面数目=切削方向外形数目;

截面方向的数目=截面方向外形数目-1;

最后要确定边界曲线的选取顺序。首先沿引导(横向)方向依次选取第一条引导方向边界的各边界曲线,接着依次选取第二条引导方向边界到最后一条边界的各边界曲线。选择完引导方向的边界曲线后,选取截面(纵向)方向的边界曲线.选择方法与截面方向相同。注意在选取边界曲线时,其串连方向应与引导方向或截面方向一致。

有时候会遇到外形封闭的边界。实际上如何将该外形在起始点处分开,即将曲面边界中的一条线看作为两条曲面边界线段,则该外形与前面介绍的外形可以看成是相同的。实际上在 Mastercam系统中,在计算曲面片也是按此方式处理的。所以在选取引导方向边界曲线时,第一 条引导方向边界的各边界曲线需在开始和结束时选择两次。

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