ISDX 造型曲面设计一

ISDX造型曲面设计Pro/ENGINEER教程Wildfire2.0ISDX全名是InteractiveSurfaceDesignExtension交互式曲面设计，植入了CDRS强大的曲线、曲面建构功能，免除了之前与CDRS双向沟通的麻烦。结合传统的参数式设计概念，提供机构工程师更轻松建构3D曲线的工具，更加速了产品的开发时程及增进变化性。實現了”ID”(工業設計)與”機構”設計的全面整合。設計師能在同一環境中完成產品的設計(自由造型與結構設計)﹐而不需要進行任何數據的轉換。前言ISDX是整合ID与结构设计的最佳利器!2內容介紹﹕功能介紹及用戶界面創建曲線曲線編修創建曲面曲面應用實例使用參考數據3特色参数式vs.自由造型ISDX是非参数特性，但可藉助强大的锁点、软点功能，完全整合参数式与非参数式架构。Style特征直接在Pro/E中产生Style特征(InsertStyle).一个Style特征可包含数条曲线与曲面，且数量没有上限，大大减少了特征数目。逆向设计在Pro/E系统中，加载经由逆向工程所建立的参考模型，直接于其上打点-拉线建构出吻合的曲面造型。5条曲线3个曲面ISDX功能介紹4ISDX用户界面ISDX提供了相当精简的指令功能選取設置活動平面曲線曲線編輯下落曲線曲面曲面連接曲面裁剪切換1或4個視圖顯示曲率內部平面5切換1或4個視圖1個全畫面﹑4個分割畫面6造型曲面的建構–Style特征7PDA上盖造型的设计8Step1.准备美工图片9Step2.描图，建构边界曲线10Step3.建立造型曲面11Step4.修改曲线外形12Step5.裁剪出CCD范围13Step6.建立曲线并铺面14Step7.镜像，制作按钮外形15Step8.生成薄件16PDA仿真彩现17一﹑創建曲線由若干點可定義一條曲線﹐在Style模式﹐所有的曲面都是通過曲線定義﹐因此要創建高質量的曲面﹐首先要創建高質量的曲線。曲線中的點有三要素﹕點的位置﹐切線和曲率。高質量曲面高質量曲線端點端點內部點控制點內插(Interpolation)控制點(ControlPoints)181.造型曲線的繪制原則每一個控制點都是”曲率”變化的地方﹐即移動控制點就能改變造型﹑調整曲率。控制點的分布密度高低也是控制曲線外形的關鍵﹐遇到曲率變化大的地方就要多用几個點(分布密度高)﹔反之﹐曲率變化平緩處﹐點數可少一些。除非有必要﹐不然盡量使用越少的點表現造形﹐因為控制點數目越多﹐曲線質量會變差。192.ISDX曲線的類型自由(Free)可建立3D曲線。平面(Planar)選定一平面(基准面﹑實體/曲面平面)﹐建立落于其上的2D曲線。COS(CurveOnSurface﹐曲線在曲面上)在實體面或曲面(不包括基准面)上直接建立”伏貼”于其上的曲線。下落曲線(DropCurve)下落曲線如同投影曲線﹐是將曲線投影至實體面﹑曲面上產生新的曲線。203.建立曲線的操作步驟1)單擊曲線工具按鈕﹐或菜單StylingCurve命令﹐打開Curve特征面板。2)選擇要創建的曲線類型(Free,Planar,COS)。3)定義曲線中的點或使用控制點及插入點創建曲線。4)使用曲線編輯工具對各控制點進行編輯。5)單擊鼠標中鍵﹐完成曲線創建﹐接著可創建另一條曲線﹐否則單擊按鈕﹐完成曲線的創建。Free自由曲線•在1個畫面中﹐自由曲線會落在活動平面上﹐但不能視為平面曲線﹐因仍可移動點離開活動平面。•應切換成4個分割畫面﹐排除右上的缺省視圖﹐從其他三個視圖中擇其一﹐先決定某一點位﹐再到剩下任一視圖中決定該點的另一方位。21平面曲線•平面曲線是在所選定的活動平面(基准面﹑實體/曲面平面)上建立2D曲線。活動平面以網格表現﹐可利用改選其他平面為活動平面。COS曲線•COS是在實體面或曲面(不包括基准面)上直接建立”伏貼于其上的曲線﹐故該實體面或曲面為父特征﹐此曲線為子特征。選擇COS指令后﹐直接在面上點選若干點產生曲線。•一條COS曲線僅能伏貼于單塊曲面上。解決方法﹕在兩相鄰接曲面上﹐分別建立COS曲線﹐然后彼此連接端點其中一方產生軟點﹐也可設定相切﹑曲率連續。位移平面按住Alt可直按拖移活動平面22下落曲線•下落曲線是朝選定的平面的法向將曲線(可同時數條)投影至實體面﹑曲面而產生新的曲線。所以用來進行投影的曲線是父特征﹐投影至曲面上產生的下落曲線是子特征。•執行依序選取投影面﹑投影曲線﹑平面(法向為投影方向)﹐即產生下落曲線。變更投影曲線外形﹐則下落曲線會跟著改變。23內部平面•內部平面(﹐InternalPlane)是在造型特征狀態下新建”基准面”。內部平面并不會顯現于模型樹(ModelTree)中﹐而是合并在造型特征內。不僅增強方便性且不會徒增模型樹中的特征樹目。所以﹐造型特征不僅包括曲線與曲面﹐還包括基准面。•內部平面的建構方法同一般情況﹐如下圖所示﹐添加一個內部平面通過基准軸A_1并與基准面DTM3夾若干角度。244.點類型自由點(Free)自由點就是空間中不與任何像素相接觸的點﹐有三個自由度﹐點樣式為﹕實心圓()。軟點(Soft﹑)軟點是與曲線﹑邊﹑面相接觸的點﹐有不同樣式﹕若與曲線﹑邊接觸﹐則僅能在曲線﹑邊上移動﹐點樣式為。若與面接觸﹐則可在面上移動﹐其點樣式為。固定點(Fixed,X)固定點是捕捉至基准點﹑頂點所產生的點﹐點樣式為﹕X。故不能拖移即自由度為0。交點(Intersection,X)交點可視為另一種固定點﹐點樣式也為X﹑自由度亦為0。例如產生平面曲線時捕捉平面與另一曲線的交點。點捕捉方式﹕使用快捷鍵Shift實時捕捉到點﹑線﹑面。2526二﹑曲線編修(1)本節主要針對單條曲線的編修。編修曲線第一步是顯示曲率圖﹐借此查看曲線的順滑度﹐接著是控制點的添加或刪除﹐同時拖移這些點﹐調整軟點的位置與切向量﹐以達到滿意的外形。曲線的曲率圖控制點的編輯切向量的編輯曲線的刪除參數的產生271.曲線的曲率圖曲率圖(CurvaturePlot)可用來觀察曲線的外觀﹑曲線的變化趨勢﹐同時查看曲線的質量。可利用顯示該曲線的曲率分布圖。類型28質量(Quality)是曲率圖的計算精度﹐其高低會以疏密表現﹐低(Low)是疏﹑高(High)是密。大小(Size)是曲率圖的表現長度。三點設計原則﹕一定要利用曲率圖查看曲線的質量﹐單憑視覺是不夠的。越少的點數其質量越佳﹐也就是不要有無用的點。除非必要﹐盡可能不要產生反曲點。反曲點質量較差質量較佳292.控制點的編輯曲線初步生成后﹐接著是進行單條或同時數條曲線的編輯()﹐執行編輯的方式如下﹕直接快速雙擊所要編輯的曲線。選取曲線后(呈紅色高亮)﹐單擊﹔或先單擊再選曲線。選取曲線后按住鼠標右鍵﹐從彈出菜單中執行曲線編輯(CurveEdit)或編輯定義(EditDefination)。(1)拖移---直接用鼠標左鍵選取對象后移動。a.選取單條或數條曲線﹐整體移動。b.移動曲線上的兩端點與控制點。c.調整曲線兩端點的切向量(TangentVector)之長度﹑角度﹑仰角。d.配合Alt鍵﹐拖移平面曲線的活動平面。(2)添加點(Add)a.添加內部點在欲添加點處單擊右鍵﹐在菜單中選Add或Midpoint。b.往外部延伸三種情況﹕自由Free﹑相切Tangent﹑曲率Curvature。(位于點Point面板中的延伸Extend內)Shift+Alt在兩端外附近點選適當處添加點。30(3)刪除點(Delete)----包括兩端點﹑內部點在選取點后(呈黃色高亮)﹐在鼠標右鍵菜單中執行Delete即可刪除點。不能同時刪除數點。無法使用鍵盤上的Delete鍵刪除點。31(4)分割/組合曲線(Split/Combine)分割(Split)曲線成兩條與合并(Combine)兩曲線使成為一條﹐兩者是可逆的。作法是在右鍵彈出菜單中執行Split或Combine。a.曲線一經分割會產生兩條獨立的曲線﹐可單獨編輯。b.某一曲線的端點須為軟點()﹐即落于另一曲線上﹐并且是兩端點相接﹐如此才可合并此兩條曲線。32(5)軟點的操控移動軟點時﹐除了可以自由地在線移動外(端點的相切等設定依舊存在)﹐更可明確地加上特別的約束。包括長度比例﹑長度﹑參數﹑距平面的偏距﹑鎖定到點等五項﹐位于面板點(Point)的軟點(SoftPoint)欄中或選點后在右鍵菜單中選擇相應的約束。a.長度比例(LengthRatio)b.長度(Length)c.參數(Parameter)d.距平面的偏距(OffsetfromPlane)e.鎖定到點(LocktoPoint)自動捕捉軟點到曲線上最近的控制點。f.鏈接(Link)捕捉狀態的表現﹐如軟點捕捉到實體面﹑曲面﹑曲線﹑點。g.斷開鏈接(Unlink)將軟點脫離已捕捉到的曲面﹑曲線﹑點等。33(6)按比例更新(ProportionalUpdate)當曲線具有兩個(含)以上軟點時﹐可用按比例更新(ProportionalUpdate)功能進行外形調整﹐常用于整體造型需比例縮放的情況。進入編輯狀態﹐勾選ProportionalUpdate﹐接著拖移其中一個軟點﹐結果在兩軟點間外形會隨軟點移動而進行比例調整。343.切向量的編輯切向量位于曲線的兩端點﹐是控制曲線外形重要的要素。(1)切向量(TangentVector)進入編輯曲線狀態﹐點兩端點時﹐會出現一條黃色直線﹐這就是切向量(TangentVector)﹐切向量有三個控制參數(屬性)﹕長度(Length)﹑仰角(Elevation)﹑角度(Angle)。(2)切向量的操作(一)拖動點與切向量可以改變曲線的外形。在面板相切Tangent的約束Constrains欄中或選擇點后在切向量的右鍵彈出菜單中﹐可對切向量額外加上一個或兩個約束。共計有﹕自然(Natural)﹑自由(Free)﹑固定角度(FixAngle)﹑水平(Horizontal)﹑垂直(Vertical)﹑法向(Normal)﹑對齊(Align)等。35如何設定兩個約束可設定一個約束(First)或兩個約束(First+Second)﹐用法如下﹕若有些軟點落在曲面上(包括平面)或面的邊界上﹐此時已有一個約束(Natural﹑…﹑Symmetric任一個)﹐進一步在切向量的右鍵菜單中選擇曲面相切(SurfaceTangent)或曲面曲率(SurfaceCurvature)連續的設定后﹐這會成為第一個約束﹐而之前的約束會變為第二個約束。自然(Natural)最初曲線產生時的初始狀態。自由(Free)用戶自定義長度﹑角度﹑仰角﹐可用快捷鍵拖移﹕(1)按住Alt約束角度與仰角﹐僅能改變長度。(2)按住Ctrl+Alt約束長度﹐能改變角度與仰角。固定角度(FixAngle)維持住目前的角度及仰角﹐僅能改變長度。水平(Horizontal)切向量保持水平狀態﹐僅能改變長度。垂直(Vertical)切向量保持垂直狀態﹐僅能改變長度。36法向(Normal)選定一平面或基准面﹐則切向量會朝向平面或基准面的法向。對齊(Align)點選某一條曲線或邊(實體或曲面)上某一處﹐以該處的切向作為曲線端點的切向量方向﹐僅能改變切向量的長度。4.曲線的刪除曲線的刪除有兩種方法﹕(1)選取曲線后﹐使用鍵盤上的Delete鍵。(2)在曲線編輯狀態﹐在右鍵菜單中執行刪除曲線(DeleteCurve)375.參數的產生在造型特征中﹐例如偏距平面﹑曲線的軟點及切向量等﹐皆有輸入數值的情況﹐而這些數值可輸出為參數﹐在完成造型特征后可隨時修改/編輯毋須再進入造型特征。要產生參數只要勾選上述數值﹐在完成造型特征后﹐可利用Edit進行直接修改﹐毋須再進入造型特征。38三﹑曲線編修(2)切向量的操控(二)曲線的取消鏈接曲線的移動曲線的復制取消鏈接曲線的轉換曲線的多重編修曲線的再生391.切向量的操控(二)(1)兩條曲線的連接兩條曲線彼此連接也是一種父子關系﹐其中一條稱為主控﹑另一條則是受控﹐切