浅谈高质量曲面的建立

随着计算机技术和现代工业的飞速发展，二维设计正逐渐被三维设计所取代。曲面设计是令设计师较为头疼的问题。ISDX是PRO／E的新增功能，它将艺术性和技术性、完美性结合在一起，能让设计师在同一环境中完成产品的自由造型和结构设计，而不需要任何数据转换。下面就谈谈本人使用PRO／E WILDFIRE中ISDX的体会。     

Pro/E在复杂曲面造型设计中的应用

利用Pro／E强大的曲面造型功能,可以实现复杂曲面的造型设计。另外,通过采用适当的分析手段,并对曲面做适当的调整,可以使构造出的曲面更加美观、光顺。     

基于ISDX的计算机辅助造型设计方法

为了对产品外观进行重建以便优化设计,利用Pro/E软件中的ISDX模块,对产品模型的不同视图进行截取,将所截取的图片插入对应的基准平面中,其图片中产品模型轮廓及细节造型将成为产品模型重建的依据。以一款闹钟模型的重建为例,说明了基于ISDX的计算机辅助造型重建的流程,为相关产品设计提供参考。     

基于Pro/E 4.0的复杂外壳曲面的边界混合法重构研究

以无缆射钉枪外壳曲面反求为例,对复杂外壳曲面的精确重构方法进行了研究。由三坐标测量机对复杂外壳曲面进行初步测量,并用Matlab软件对测量数据进行平面和曲面处理,利用Pro/E4.0软件的曲面构造功能,运用边界混合和N侧曲面法构造外壳曲面,通过ISDX曲面模块对曲面进行分析和完善处理,从而得到高精度外壳模型的精确测量方案,实现对复杂外壳曲面地精确重构。探讨了运用较少采集点数构造复杂外壳曲面的处理方法。     

基于ISDX的产品曲面形态的塑造

Pro/E在机械设计和产品设计中有广泛的应用,而ISDX作为其中的一个模块在曲面设计中起着重要的作用.总结了曲面形态的情感语义,说明了曲面产品广泛存在的必要性和必然性,并以鼠标为例研究用ISDX建立复杂完美自由曲面的方法和步骤,提高了曲面的质量,使设计师的设计灵感得到了充分实现.     

Pro/E曲面造型在弱视仪设计中的应用

研究了Pro/E的曲面造型技术,实现了模型复杂曲面的分步造型方法,通过对弱视仪外观的精确建模,证明了多曲面复杂实体的分步造型法的可行性.     

基于Pro/E的消失面产品造型方法研究

流畅的曲面外形成为现代产品设计的发展趋势。消失面作为一种独特的曲面形态,在产品造型设计中得到广泛应用;通过对典型消失面的结构和类型分析,阐述了基于Pro/E的消失面造型方法与规律;结合实例对4种典型消失面造型方法进行了应用,归纳了Pro/E下参数化的消失面处理技术;为消失面的人机工学应用提供一定的参考,丰富了CAD环境下的曲面造型手段,以提升设计师的造型能力和效率。     

Pro/ENGINEER在曲面体设计中的应用

以茶壶的设计为实例,介绍了Pro/E软件的曲面实体设计应用,通过实践,阐述了零件曲面实体建模,曲面编辑等功能的应用方法,从而说明了该软件不仅能够有效的提高实体建模的速度,而且能够缩短设计的周期.     

基于Pro/E的弧齿锥齿轮参数化造型

介绍了Pro/E环境下实现弧齿锥齿轮三维参数化造型的方法及步骤.其中球面坐标的应用,曲面片建立以及曲面实体化的操作.利用if-end if判断语句对基圆锥小于和大于齿根圆锥的两种情况分析处理的方法很重要,此种方法和技巧将对其它的复杂曲面零件的三维参数化设计提供了有益的经验,能更好为后续的动态仿真、干涉检验、有限元分析及NC加工服务.     

基于Pro/E由ISDX曲线构建渐消失曲面

渐消失曲面,是沿主体曲面走势延伸至某处自然消失的曲面,它能体现速度感和流畅感,是曲面增强设计效果的一种常用手段。渐消失曲面的构建:首先是创建出主体曲面;然后创建投影曲线、边界曲线和ISDX曲线作为骨架线;最后由边界曲线产生渐消失曲面。在渐消失曲面的创建过程中,如何创建高质量的ISDX曲线是创建高质量曲面特征的关键。除此之外,还有一个重要的因素影响ISDX曲面质量,这就是相邻曲面间的连接形式。通过设置相切或曲率连接方式,使两个相邻曲面间光滑过渡。     

基于CATIA软件新构形插齿刀实体建模

根据新构形插齿刀凸曲前刀面数学模型及其建模特点,将复杂凸曲前刀面上一系列点的坐标值在MATLAB中的计算结果导入excel文件中,利用CATIA软件宏命令方式自动读取excel数据点,再对这些数据进行重构,实现复杂凸曲面在软件中的精确造型,最后应用CATIA软件对新构形插齿刀整体进行实体建模。     

空间曲面电火花线切割CAD/CAM系统

为解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,实现大锥度空间复杂曲面零件的加工,以空间曲面数学模型和数控模型为基础,开发了一种计算机辅助设计/计算机辅助制造(Computer aided design/computer aided manufacturing,CAD/CAM)系统.其硬件系统以研制的数控转摆摆工作台为核心装置,并与现有高速走丝电火花线切割机床结合,组成空间曲面线切割加工系统.其软件系统可以根据上下导线的参数方程进行分析计算,建立空间曲面的三维模型,自动生成NC加工代码,进行加工仿真和空间曲面零件的加工.利用本系统进行典型空间复杂曲面零件的加工试验,结果表明加工结果与仿真结果基本相似.此外,还分析数控模型以及回摆间隙角对加工误差的影响.这些工作为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题打下基础.     

板式楔横轧接触区表面应力分布规律研究

楔横轧接触表面是形状复杂的空间曲面,接触表面应力分布变化规律相当复杂,对于其认识程度至今还局限于作较多假设的滑移线法分析结果,致使在模具设计和实际生产上主要依靠经验因素,阻碍楔横轧的应用和理论的发展。根据板式楔横轧的特点,在有限元ANSYS/DYNA软件基础上进行二次开发,编制模拟板式楔横轧轧制过程的命令流程序,模拟其轧制过程,获得接触区空间曲面形状,并较详细分析在楔横轧展宽段接触区的空间接触曲面上轧件接触表面应力的分布变化规律。研究结果为避免轧件表面产生缺陷、指导楔横轧模具设计和确定轧机力能参数等提供重要的理论依据。     

从UG数模到Fluent网格的转换

UG数模的曲面快速转化为流体计算所需的网格面,从而为快速优质高效的建立Fluent计算网格提出一条新的思路,并提出切实可行、使用方便的程序.     

基于均匀三次B样条曲面的斜齿轮副精确建模

基于均匀三次B样条曲面的基本理论,在ANSYS系统中得到了精确的斜齿轮轮齿曲面,建立了完整的斜齿轮副装配模型,为斜齿轮有限元接触分析和疲劳分析的可靠性和精度提供了保证。基于B样条方法的曲面造型方法研究,对于在计算机上建立一些复杂自由型曲面的零件模型具有重要的参考意义。     

三维振动强化抛光振动台变刚度弹性支承调谐固频的探讨

振动强化、抛光技术用于对复杂异型曲面工件进行表面强化、抛光处理。对三维强化、抛光振动台变刚度弹性支承调谐固频的问题进行了探讨。理论分析计算与实验研究表明：这种调谐方式是有效的。     

基于虚拟技术的弧面分度凸轮机构研究

通过对弧面分度凸轮机构中各个坐标系的建立，利用齐次坐标变换推导出弧面分度凸轮的曲面方程，并基于MATLAB对凸轮曲面进行了数值计算，再将得到的曲面数据导入三维建模软件中进行建模，并根据空间啮合理论，利用ADAMS对凸轮机构进行了动力学分析，最后应用有限元软件MARC对分度盘与凸轮啮合处进行了应力分析，得到所设计的弧面分度凸轮机构的全面分析结果，为机构优化和制造提供了重要依据。     

微细电火花铣削CAD/CAM方法研究

利用简单电极的微细电火花铣削加工具有适应性强、可操作性好等特点,在微三维结构的制作方面显示出了良好的应用前景。但是在电火花分层铣削加工中,加工表面始终存在着台阶问题,并且对方程难以给定的复杂曲面而言尤为如此。系统研究了微细电火花铣削的分层策略、电极轨迹生成方法、插补算法以及加工轨迹的平滑算法,结合等参数插补方法对分层加工后的型腔表面进行修正,较好地解决了加工台阶问题。利用所研究的CAD/CAM技术进行了加工试验,给出了亚毫米级复杂三维曲面的加工实例,验证了方法的正确性。     

基于型值点的舱容计算

针对基于CAD软件的船舱容量计算成本较高、计算复杂、并且精度固定的缺点，实现了一种独立于CAD系统，基于型值点的舱容算法，用较低的成本，就可以方便快速地计算出船舱中液体的容积。基于船舶栈线型值点数据，建立了船舱曲面的描述网格，实现了曲面与船舱中液体平面的求交运算，并进一步实现了液体容积的计算。算法的精度可以通过调整网格的密度加以满足，算例结果证明了该算法的可行性和可靠性。     

反求工程自由曲面测量规划及重建技术的研究

反求工程中曲面的测量应遵循采样点密度随曲面曲率变化而疏密不断变化原则,并应根据离散采样点的分布确定自由曲面的重建工作。基于曲面Z向细化分层的测量技术和NURBS曲面方程拟合重建,能有效获取原曲面特征的最少测量点,并进行曲线数学重建,最终获得准确反映表面特征的NURBS曲面方程。