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摘要：文章根據(jù)復(fù)雜凹模型腔的結(jié)構(gòu)特點，提出了凹模型腔的建模思路，并用可樂瓶凹模型腔的建模過程進行了驗證。為凹模型腔的造型提供了一種切實可行的建模思路。

關(guān)鍵詞：凹模型腔；造型；建模思路

1造型方法分析

凹模型腔的表面主要由曲面構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造型比較困難。由于直接用實體造型根本不能完成，所以先利用ug的曲面造型功能做出曲面，再利用UG的曲面縫合功能生成由曲面組成的實體，利用該實體與實心立方體進行布爾運算，做差生成凹模型腔。以常見的可樂瓶底凹模型腔為例，來分析它的造型方法?？蓸菲康膫?cè)表面可以用UG的網(wǎng)格面來生成，因為是由五個完全相同的部分組成的，我們只要作出一個部分的截面線，然后利用UG的移動對象命令就可以得到其他4部分的截面線，最后使用網(wǎng)格面功能生成曲面?？蓸菲康椎淖钕旅娴钠矫嫖覀兪褂肬G的直紋面命令中的“點＋曲線”方式來做，最后以瓶底的上表面為基準平面，繪制一個120×120的正方形，反向拉伸出一個高60的立方體，然后利用布爾運算，做差得到我們要求的凹模型腔，如圖1。

2截面線生成

根據(jù)可樂瓶曲面造型的二維圖，可樂瓶曲面由五個相同的部分組成，我們只需繪制出一部分，剩下的利用移動對象命令完成即可。

2.1U向的第一條截面線生成。（1）做矩形并修剪在XOZ平面利用空間直線繪制矩形，矩形中心坐標為（21.25-10.5），長42.5，寬為37，然后偏置四條邊如圖2所示。（2）圓弧C4生成選擇圓弧按鈕，選擇“三點”方式，起點拾取P1點和終點P2點，中點選項選擇“切點”命令，拾取直線L1，生成C4圓弧，如圖3所示。（3）做輔助圓弧作直線L2相切且過P4點，半徑為R6的圓。選擇圓弧按鈕，選擇“三點”方式，設(shè)置起點、終點及中點選項設(shè)置圓弧為整圓，做出圓弧C1、C2、如圖3所示。（4）作與圓C1和C2相切，半徑為50的圓弧C3選擇圓弧按鈕，選擇“三點”方式，起點選項為“切點”方式，拾取C1點和終點選項為“切點”方式，拾取圓弧C2圓弧，中點選項為半徑方式，半徑輸入50，如圖3所示。（5）修剪并組合第一條截面線單擊基本曲線“裁剪”按鈕，選擇要修剪的線段和修剪邊界，然后單擊確定即可。在編輯菜單中，選擇移動對象命令，移動對象為所有線段，移動方式為角度，角度設(shè)為41.10°，確認。選擇派生曲線，點擊“連接”按鈕，拾取截面線，選擇方向，將其組合為一條樣條曲線。結(jié)果如圖4所示。

2.2U向的第二條截面線生成。（1）在編輯菜單里，選擇顯示與隱藏按鈕，顯示前面隱藏掉的圓弧C4，并拾取確認。（2）單擊“曲線過渡”按鈕，選擇“圓弧過渡”方式，半徑為10，對P2、P3兩處進行過渡。（3）單擊插入，選擇派生曲線，點擊“連接”按鈕，拾取第二條截面線，選擇方向，將其組合為一樣條曲線。結(jié)果如圖5所示。

2.3繪制V向截面線。單擊插入，選擇三點圓弧按鈕，選擇“從中心開始畫圓弧”方式，中點選項為“自動判斷”，圓心為Z軸方向的直線兩端點，拾取截面線的兩端點為半徑，繪制如圖6所示的兩個圓。

2.4復(fù)制第二條截面線。在編輯菜單中，選擇移動對象命令，移動對象為第二條截面線，移動方式為角度，角度設(shè)為11.2°，指定矢量為Z軸，拾取坐標原點為旋轉(zhuǎn)中心點，非關(guān)聯(lián)副本數(shù)1個，單擊右鍵，拾取第二條截面線，單擊右鍵確認。結(jié)果如圖6。2.5U向的15條截面線的生成在編輯菜單中，選擇移動對象按鈕，移動對象為生成的三條截面線，移動方式為角度，角度設(shè)為72°，指定矢量為Z軸，非關(guān)聯(lián)副本數(shù)5個，單擊右鍵確認，如圖7結(jié)果。

3曲面生成

3.1網(wǎng)格面生成。點擊“插入”，選擇“網(wǎng)格曲面”，選擇子命令“通過曲線網(wǎng)格”，主曲線依次拾取兩個圓，按鼠標右鍵確認；再依次拾取交叉曲線共15條。按右鍵確認，稍等片刻曲面生成。結(jié)果如圖8所示。

3.2直紋面生成。底部中心部分曲面用直紋面“點+曲線”方式來做，單擊“插入”，選擇“網(wǎng)格曲面”，選擇子命令“直紋面”，選擇“點+曲線”方式。截面線串1選擇圓心，截面線串2選擇圓，直紋面立即生成。

4曲面實體混合造型

在UG建模軟件中利用“縫合”是使實體獲得曲面表面的重要方法。先利用“縫合”命令，生成以曲面為表面的實體1，再以瓶底的上表面為基準面，構(gòu)造一個立方體實體2，然后用兩個實體通過布爾運算，做差，得到我們要求的凹模型腔。（1）“插入”，選擇“組合”，選擇子命令“縫合”，類型設(shè)置為片體，目標設(shè)為網(wǎng)格曲面，工具設(shè)為生成的直紋面，確認生成，如圖9。（2）在選定的基準面XOY面上繪制草圖。單擊曲線工具欄中的“矩形”按鈕，選擇“中心_長_寬”方式，輸入長度120，寬度120，拾取坐標原點（0，0，0）為中心，得到一個120×120的正方形，如圖10所示。（3）單擊特征生成工具欄中的“拉伸”按鈕，在彈出的“拉伸”對話框中，輸入深度為50，選中“反向拉伸”復(fù)選框，單擊“確定”得到立方實體。（4）單擊特征生成工具欄中的“組合”，選擇做差，目標體是立方體2，工具體為通過縫合生成的曲面體1，確認生成凹模型腔，如圖1。5結(jié)束語凹模型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直接用實體建?；就瓴怀桑柚赨G的強大的曲面造型功能，完成凹模型腔的曲面造型，通過縫合功能，曲面實體化，進而可以與立方體或圓柱體進行布爾運算，得到所需的凹模型腔。

參考文獻：

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作者:李倩 單位:河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學院