基于mastercamx环境下的复杂网格曲面构建方法探讨

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1、基于MastercamX环境下的复杂网格曲面构建方法探讨：在MastercamX中复杂X格曲面的创建是三维曲面造型中的一大难点，本文从X格曲面的概念、构建步骤及实际操作过程中的相关注意点等方面，探讨了几种典型X格曲面的构建方法。　　关键词：MastercamXX格曲面构建方法　　　　0引言　　在产品的三维造型中，复杂曲面的创建一直是计算机辅助设计的难点，而在MastercamX软件中，恰好提供了一种最有效、最常用的构建复杂曲面的好方法，即X格曲面功能，但由于X格曲面的概念较难理解，操作步骤较为复杂，因此，如若不理解其内涵以及不掌握其操作要领的话，最后往往形成不了

2、曲面或得不到想要的曲面。本文根据自己的实际经验，总结了在MastercamX环境下X格曲面的创建方法。　　1X格曲面的概念　　X格曲面（又称为昆氏曲面）是在1964年由S.A.Coons提出了一种曲面分片和拼合造型的思想，用四条边界构造曲面片，并通过叠加修正曲面片，产生满足需要的曲面，即由X格状排列的曲线外形（由直线、圆弧和曲线组成）之间的熔接产生的曲面，它的最大优点就是熔接性好，拟合精度高最终加工出来的曲面光滑。　　X格曲面的基本形状是由4个边界形成的缀面，空间4个图素构成了一个单位的X格曲面，由许多缀面组合就形成了一张曲面。而且随着X格曲面的发展，出现了很多

3、X格曲面基本形状的变形。　　2X格曲面的构建　　要产生X格曲面，必须使用昆氏串连，一种只有用于产生X格曲面的串连选择方法，在MastercamX版本软件中，有两种方式：自动串连和手动串连，其中自动串连对图形的条件要求较多，主要针对规则X格曲面，所以较少采用，而手动串连不但适用于规则的四边形X格曲面，且更多地适用于规则的或是标准的多个引导方向和多个截断方向的复杂曲面，甚至有些情况下对多个缀面并不是规则的或标准的X状行列形式的复杂曲面也能进行创建，因此，本文主要探讨手动串连方式下各种X格曲面的创建方法。　　2.1开放式X格曲面的构建方法　　在开放式X格曲面类型中，又

4、有几种典型的形状：开放式四边形、开放式三角形、异形三种。　　2.1.1开放式四边形X格曲面的创建　　①构建正确线架后，选择“CreateNetsurface”　　②在串连模式对话框中，选择串连“chain”模式，如图1-1。注意，这种方式下可以不用对刚才的线架图素在交点处进行打断操作。　　③进行串连选取图素，在这个操作步骤中必须注意选取的起点、顺序、方向。对于起点的选择可以是四边形四个角中的任意一个角点，注意，边界上构成这个起点的图素只能是两条边，所以上图中能作为起点的只能是四个角点，边界中间点不能算。一旦起点定了，那么构成这个点的两条相邻边各自所在的方向（即通

5、常被定义为切削方向和截断方向，用户可以任意定义其中一条边的方向为切削方向，那么另一条边所在的方向就为截断方向）决定了接下来的串联选取顺序，即在图素选取时，必须将所有的切削方向缀面边界都选取结束后再转到截断方向选取所有的缀面边界，而且在任意一个方向上缀面边界选择时不能跳跃，必须是按照同一方向一条一条地有序选取。如图1-2。　　④两个方向上边界全部选取结束后，按串连对话框中的确定按钮即可生成如图1-2所示的X格曲面。　　2.1.2开放式三角形X格曲面的创建　　三角形X格曲面可以看做是四边形中某一条边长度为零后所构成的，或者也可以理解为某一条边缩短成一个点，如图1-3

6、。　　针对这种情况，同样先要确定串连起点，然后决定切削方向与截断方向，最后在两个方向上依次选取图素。起点的条件与四边形X格曲面构建时要求的一致，所以在上图中，能作为起点的只有点1和点2两点，这样构成这个起点的两条边就显然确定下来，它们所在的方向也就决定了一个是切削方向另一个就是截断方向。在上图中，假设切削方向定义为1-5-2三点构成的圆弧边界图素，那么它的对边可以看做是长度为零的3、4两点，截断方向则为1-3，5-3，2-3三段圆弧，具体操作步骤如下：①构建正确线架后，选择“CreateNetsurface”。②在串连模式对话框中，先选择部分串连“Partial

7、”模式进行第一个切削方向边界的图素选取，因为切削方向边界1-5-2三点构成的两段圆弧。③由于刚才的切削方向边界的对边是点，所以改用单点“Point”模式选取3点，到此为止，切削方向的边界全部选择完毕。④接下来选取截断方向的边界，在截断方向上共有三段圆弧，所以改用串连“chain”模式依次选取1-3，5-3，2-3三段圆弧。⑤边界完毕选择完毕后，按串连对话框中的确定按钮即可生成如图2-4所示的三角形X格曲面。⑥值得一提的是，在MastercamX版本中提供了另一种较为简便的方法，同样以上述图形为例，在第二步骤中选用“ApexPoint”功能模块，而非“Chain”

8、模块，具体操作时只要在所