圆弧在空间曲线建模中的应用

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1、圆弧在空间曲线建模中的应用随着CATIA在汽车、靛空虢天、通用机械、电子电器等领域的逐步普及，其概念设计、造型设计、详细设计、工程分析、数控加工等方面的应用已经被相当多的设计人员和工程技术人员所掌握和应用。而基于Windows的体系结构，个性化的用户界面、智能化的设计思想，也正在吸引更多的人学习鞠研究如侮利用CATIA，打造企业自身的市场意争力、为了帮助已经掌握CATIA初步使用方法的工程技术人员提高使用效率，同时也魏了给刚刚接触CATIA的初学者启蒙。圆和圆弧是一种重要的几何元素，在设计过程中被广泛使用。CATIAV5的线框曲面设计(WireframeandSu

2、rfaceDesign)模块和创成式曲面设计(GenerativeSurfaceDesign)模块提供了多种绘制圆和圆弧的建模方法，这两个模块所提供的圆和圆弧功能相同。本期介绍CATIAV5中圆弧的应用方法。设计者首先需要调用菜单：【Insert(插入)】→【Wireframe(线框)】→【○Circle(圆弧)】，系统将弹出如图1所示的【CircleDefinition(圆弧定义)】对话框。通过这个对话框，可以根据不同的条件建立圆或者圆弧。点击图片查看大图图1【CircleDefinition(圆弧定义)】对话框对话框中的“Circletype(圆弧类型)”下拉

3、框中提供了9种圆弧创建的类型：(1)Centerandradius：圆心和半径，也就是通过提供一点作为圆心以及圆弧半径数值两个参数确定圆弧的尺寸；(2)Centerandpoint：圆心和圆弧上一点，也就是通过提供一个点作为圆心以及另一个点作为圆弧上点，从而确定圆弧的尺寸；(3)Twopointsandradius：两点和半径，也就是通过选择两个点作为圆弧上的两点，并提供圆弧的半径值，从而确定了圆弧的尺寸；(4)Threepoints：三个点，也就是通过依次确定圆弧上的三个点，从而确定圆弧的尺寸；(5)Centerandaxis：圆心和轴线，也就是通过提供一条直线

4、作为圆弧的轴线(垂直与圆弧所在平面并通过圆心)，并选择一个点来确定圆心的位置，这种情况还需要确定一个数值作为圆弧的半径；(6)Bitangentandradius：两个相切元素及半径，也就是通过选择两个相切元素，并设置个半径数值从而确定圆弧的尺寸；(7)Bitangentandpoint：两个相切元素及一点，也就是通过选择两个相切元素，并选择个点来确定边界，从而确定圆弧的尺寸；(8)Tritangent：三个相切元素，也就是通过确定三个相切元素，从而得到一条与三个元素都相切的圆弧；(9)Centerandtangent：圆心和相切元素，也就是选择一个点作为圆心，并

5、且选择一个相切元素，从而确定圆弧的尺寸。下面笔者将比较详细地介绍以上所述9种圆弧类型中常用的些的应用方法和技巧。1.圆心和半径(Centerandradius)这是一种最为简单及传统的圆弧建立方法，也就是通过选择一个点填入对话框中的“Center(圆心)”输入栏中，接着选择一个平面或者一张曲面填入“Support(支持面)”输入栏中作为圆弧的支持面，最后还需要在“Radius(半径)”输入栏中设定圆弧的半径。设定了以上这些参数后，就绘图区就出现了预览的圆弧了。圆弧是一个平面元素，需要指定一个平面作为圆弧的支持面。实际上可以这么考虑，一点和一个半径实际上是确立了空间

6、中的一个球，而通过一个平面与球相交，就确定了一个圆弧。如果选择了一张曲面作为圆弧的支持面，那么首先将圆心投影到曲面上，接着通过投影点做一个相切的平面，该平面就是圆弧的支持面了。如果选中对话框中的“Geometryonsupport(投影到支持面)”，而这个投影是沿着曲面的法线的。需要注意的是，投影后的圆弧并不是由一个球和曲面的交线。如图2所示，其中的3条曲线分别是未附着在曲面上的圆弧、附着在曲面上的圆弧和通过直径一样的球与曲面相交得到的交线。点击图片查看大图图2圆弧的支持面对于需要选择确定的点元素，例如这里需要选择一个点填入到“Center(圆心)”输入栏，可以通

7、过在输入栏中单击右键，在弹出的如图3所示的菜单中选择一种功能建立一个新的点填入到对话框中。“CreatePoint(建立一个点)”可以调用点功能，建立一个新的点；“CreateMidpoint(创建中点)”可以选择一条曲线，建立其中点填入输入栏中；“CreateEndpoint(创建端点)”可以以一条曲线的端点填入输入栏中；“CreateIntersection(创建交点)”可以建立两个元素的交点填入输入栏中；“CreateProjection(建立投影)”可以将一个点投影到指定元素上得到投影点。点击图片查看大图图3建立一个新的点点击图片查看大图图4建立平面和曲面

8、界面同样，