CATIA-自由曲面教程

1、自由造型單元可以創(chuàng)建不規(guī)則的曲面，構圖方式自由，故稱自由造型。自由造型構圖方式是透過移動控制點的方式來決定曲面或曲線的外形，與其他實體為主的單元的不同處，在于自由造型可以脫離實體的限制，由用戶的主觀意識來決定所要的外形。自由曲面優(yōu)化模塊擴展了CATIA自由曲面造型設計的外形和曲面造型功能，主要針對復雜的多曲面外形的變形設計。設計者可以象處理一個曲面片一樣對曲面進行整體更改，而同時保持每個曲面先前規(guī)定的設計品質。系統(tǒng)能夠使一個設計和其他的幾何元素匹配。為檢驗曲面的設計質量，用戶可以實施一個虛擬展室，通過計算出反射光線對曲面進行檢查。2.1進入自由曲面造型單元打開CATIA軟件后，在菜單欄中的開始

2、菜單中選擇形狀模塊，并單擊FreeStyle單元，如圖2.1所示，進入自由曲面造型單元。圖2.1自由曲面造型功能總覽：自由曲面造型單元共有八項主要的工具欄，可以在插入和工具菜單中找到,全部的工具欄請參考圖2.2。插入工具欄所提供的功能主要用于曲面與曲線的創(chuàng)建和修改，工具菜單中所提供的功能主要為輔助用戶的設計工作。FreaStyleDashboardShapelodificationSk&peAnalysiGenericToaIe岡圖2.2ShapelodificationI羈級脣敢眇I八項主要工具簡介如下:CurveCreation（曲線創(chuàng)建）：可以用各種條件創(chuàng)建并修改曲線。SurfaceCr

3、eation（曲面創(chuàng)建）：可以用各種條件創(chuàng)建并修改曲面。ShapeModification（外形修正）:可以對曲面、曲線的外形進行修正。Operations（修改操作）:可以對曲線、曲面等對象進行修改。.ShapeAnalysis（外形分析)可以對曲面、曲線進行間隙、曲率、曲面品質、距離誤差等的分析。.GenericTools(般工具):可以顯示曲面的幾何狀態(tài)，改變指南I毎赫礎國金針方向。ViewManipulation(自定義觀察方式)：可以修改屏幕的顯示比例，使用指南針來移動視角，變換前后視角。FreeStyleDashboard（自由造型輔助面板)：建立與修改曲面、曲線時的輔助工具。2.

4、2曲線創(chuàng)建曲線創(chuàng)建(CurveCreation)工具欄可以用來繪制曲線，提供數(shù)種方式，如：空間曲線(3DCurve)、曲面上的曲線(CurveonSurface)、投影曲線(ProjectCurve)、并可以利用已知曲線繪制新的曲線，如：橋接曲線(FreeStyleBlendCurve)、圓角造型(StylingCorner)與匹配曲線(MatchCurve)。曲線創(chuàng)建工具欄如下所示?？臻g曲線曲面上曲線投影曲線橋接曲線圓角造型匹配曲線2.2.1空間曲線空間曲線功能是在空間的一系列點上建立樣條線，或者在指南針的XY平面上建立樣條線。(1)按下F5鍵決定曲線所在的平面，此處以XY平面為基準面，用戶

5、也可以在繪制曲線時，更改曲線的平面，即可繪出空間的曲線。連續(xù)按F5可以選擇不同的基準。在CurveCreation工具欄中單擊“空間曲線功能按鈕八，彈出如圖2.3所示的3DCurve對話框。3Dcurve反圖2.3(2)在對話框中的Creationtype下拉列表中選擇建立曲線的方式。*Throughpoints通過點是選擇一系列點，作為樣條上的點，來決定曲線的外形。如圖2.4所示,建立的樣條曲線將通過所選擇的點。生成最光滑的曲線，每段曲線的階數(shù)為6。05IHITI!血口口曲poFointsh：iiLaiing-A.X.|圖2.4*Controlpoints控制點是選擇一系列點作為樣條線的控制

6、點，如圖2.5所示，所選擇的點構成了一個多邊形，決定了樣條線的形狀。當控制點的個數(shù)不超過6時，生成單段的曲線。當控制點的個數(shù)超過7或選擇生成封閉曲線時，生成多段曲線。3DcurveIIDisatlegeufri已try已tectioil圖2.5視頻參考*Nearpoints最近點是選擇一系列點，在用戶設定的誤差范圍內建立樣條線，如圖2.6所示。對于用Nearpoints方式建立樣條線，可以在對話框中設定所選擇點與生成的樣條線之間的最大偏差值(Deviation)，以及所建立的樣條線的最大段數(shù)(Segmentation)?？梢栽趲缀物@示區(qū)中右鍵單擊N值，在彈出的菜單中選擇設定樣條線的階數(shù)(Ord

7、er)，如圖2.7所示。只有在此方式下可以顯示所選點與曲線的距離。圖2.6圖2.7Pointshandling功能可以在任意兩點中，加入或刪除一個點，或在點接近曲面時，將控制點限制于曲面上或自由曲面上刪除，共有三種方式：.插入點(Insertapoint).刪除點(Removeapoint)按鈕，可以插入一個點。首先單擊按鈕，在單擊.自由或限制點(Freeorconstrainapoint)在對話框中單擊需要插入的位置，如圖2.8所示，最后選擇一個點，如圖2.9所示。圖2.8圖2.9I_于控制點方式和最近點方式使用插入點功能時，所選取的插入點必須在多邊形的線段上選取，而不能在空間曲線上選取。如

8、圖2.10和2.11所示。前者選定多邊形線段，出現(xiàn)提示語，后者選擇空間曲線，不能進行插入操作。圖2.10在對話框中單擊小丨按鈕，可以將樣條線中的某點刪除。首先單擊該按鈕,在選擇需要刪除的點，如圖2.12所示，結果如圖2.13所示。圖2.13圖2.12所選擇的刪除點為創(chuàng)建曲線時的數(shù)據(jù)點，不能刪除曲線上任意處的點。在對話框中選擇按鈕，可以對樣條線上的點或者控制點進行約束或者取消約束。單擊該按鈕，選擇一個需要改變約束方式的點，如果該點是某幾何元素上的點，那么單擊選擇該點，在幾何顯示區(qū)出現(xiàn)“Freethispoint”字樣，如圖2.14所示；拖動該點的方向控制器，可以將該點移動到其他位置，如圖2.15

9、所示。如果該點沒有被限制在某個幾何元素上，將鼠標移動到該點上時，顯示出“Constrainthispoint”字樣，如圖2.16所示；再選擇一個幾何點作為所選擇點的新位置，如圖2.17所示。圖2.14圖2.15圖2.16圖2.17J_選擇一點插入樣條線中時，如果選擇一個幾何元素，并且同時按住Ctrl鍵,可以選擇該幾何元素上距離樣條線最近點，如圖2.18所示。是沒有按住Ctrl鍵的情況，如圖2.19是按住Ctrl鍵的情況。圖2.18圖2.19可以選擇一個開放部件中的所有幾何點建立樣條線。首先單擊“建立空間曲線”按鈕，接著在開放部件上單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇“Selegtallpointsi

10、nthegeometricalset”選項，如圖2.20所示。系統(tǒng)將自動按照開放部件中點的順序建立樣條線，圖2.21所示是用通過點的方式建立樣條線的情況，點的順序為1、5、6、7、8、9。改變點的順序，建立樣條線也相應發(fā)生變化。15578-冋凸Irl凸Irl凸|*|岀|古M占“JJJJJJ霧4上人上上上雖于團的中心fKhiJ.-.31匚u.rue.1園匾躋顯示曹1圜生凰扛開子樹人/3已LectallpQintth已圖2.20圖2.21在樣條線的控制點上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.22所示的菜單。.選擇Edit選項，彈出Turner對話框，在對話框中可以微調該控制點的位置，如圖2.23所示。.選擇

11、Keepthispoint選項，可以將所選擇的控制點生成一個幾何點。.選擇ImposeTangency選項，可以選擇一個方向作為該點的切向，幾何顯示區(qū)出現(xiàn)該點當前的切向，如圖2.24所示。用鼠標拖動箭頭，可以改變樣條線在該點的張力大小，雙擊箭頭，可以改變切線的方向。拖動兩個圓，可以改變切向的方向。拖動切向到直線上，可以將直線作為樣條線的切向。.選擇ImposeCurvature選項，可以設置樣條線在所選擇點的曲率，如圖2.25所示。拖動箭頭，可以改變曲率的大小，拖動圓弧，可以改變曲率的方向。EditKeepthiepointInipoEHjT：iTLgt=rLi：yIrTi.&sStAsArc

12、LimitKernovethiepomtCcns七rainthispo1TunerIIRnlative圖2.22圖2.23圖2.24圖2.25在控制點的方式下，如果樣條線的控制點在其他幾何元素上，可以設置樣條線與該幾何元素的連續(xù)關系，如圖2.26所示，圖中的樣條線與其他兩條直線是點連續(xù)的關系。在“Point”字樣上單擊鼠標右鍵，在彈出的如圖2.27所示的菜單中選擇一種連續(xù)方式，設置樣條線與該直線的連續(xù)方式。如圖2.28所示，是將樣條線與兩條直線的連續(xù)方式改變?yōu)橄嗲?。圖2.26圖2.27圖2.28依據(jù)以上步驟所繪制的曲線，都與其創(chuàng)建點有關聯(lián)，因此若要建立一個獨立的曲線，需要在FreestyleD

13、ashboard工具欄中單擊按鈕，才能建立獨立的曲線。練習文件：3DCurve.CATPart2.2.2曲面上的曲線曲面上曲線功能，是在曲面上建立等參數(shù)曲面或者任意的樣條線。在CurveCreation工具欄中單擊“曲面上的曲線”功能按鈕口，彈出如圖2.29所示的Options對話框。圖2.29(2)選擇如圖2.30所示的一個曲面。圖2.30(3)在對話框中的CreationType下拉列表中選擇一種創(chuàng)建曲線的方式。A：Pointbypoint方式是在曲面上選擇若干點作為樣條線的通過點或者控制點。選擇該方式后，可以在Mode下拉列表中選擇一種建立樣條線的控制方法。Withcontrolpoin

14、ts是所選擇的點作為樣條線的控制點，如圖2.31所示。圖2.31Nearpoints是在曲面上選擇一系列的點作為樣條線在某個設定的階數(shù)的近似點，如圖2.32所示，在圖中的數(shù)字上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇一個數(shù)值作為樣條線的階數(shù)。圖2.32Throughpoints是在曲面上選擇一系列的點作為樣條線的通過點，如圖2.33所示。圖2.33B:Isoparameter方式可以利用曲面的U，V方向生成等參數(shù)曲線，在Mode下拉列表框中有兩種建立等參數(shù)曲線的方式。Manualselection是用鼠標在曲面上選擇一點，以確定等參數(shù)的曲線的位置,如圖2.34所示。單擊選擇等參數(shù)曲線后，可以拖動曲線的

15、方向控制點，從而改變曲線的位置。在控制點上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.35所示的菜單，選擇Edit選項，可以用對話框微調曲線的位置；選擇Keepthispoint選項，可以在當前曲線的控制點的位置建立幾何點；選擇InvertParameter選項，可以切換曲線的U,V方向，如圖2.36所示。圖2.34圖2.35圖2.36.Automaticselection是自動生成參數(shù)等間距的等參數(shù)曲線。在U,V方向，參數(shù)的數(shù)值屬于區(qū)間0,1,即U為0是U向的一條邊界線，U為1是另一條邊界線。等參數(shù)間距表示曲線在某個方向的參數(shù)的間距相等。用戶可以在對話框中的U,V欄目中設置U,V兩個方向的曲線數(shù)目，如圖2.3

16、7所示?？梢酝蟿訁?shù)曲線上的控制點，改變該曲線的位置，如圖2.38所示。圖2.37圖2.38用Isoparameter方式建立等參數(shù)曲線時，可以選擇曲面外的點來確定等參數(shù)曲線的位置，系統(tǒng)自動將該點投影到曲面上，以投影點來確定等參數(shù)曲線的位置,如圖2.39所示。如果是用Pointbypoint方式，選擇曲面外的點時，該點在曲面上的投影點將作為曲線上的點，如圖2.40所示。圖2.39圖2.40練習文件:CurveOnSurface.CATPart2.2.3投影曲線投影曲線(ProjectCurve)功能，是將曲線按照曲面的方向或者指南針的方向投影到曲面上，生成投影曲線。在CurveCreation

17、工具欄中單擊“投影曲線”功能按鈕一，彈出如圖2.41中所示的Projection對話框。選擇圖2.41所示的需要投影的曲線。圖2.41按住Ctrl鍵，選擇投影曲面。在對話框中選擇投影方式：上表示以曲面的法向為投影方向，如圖2.42所示。陰1表示以指南針的方向進行投影，可以設置指南針的方向來設定不同的投影方向，如圖2.43所示。圖中所示是將指南針定位在直線上的情況。圖2.42圖2.43如果被投影的曲線超出了曲面的范圍，在曲面外的部分將不會被投影，如圖2.44所示，投影曲線被分割成為相互獨立的兩段。可以同時選擇多條曲線進行投影，如圖2.45所示。直線也可以進行投影。多條曲線投影生成的曲線是相互獨立

18、的。圖2.44圖2.452.3曲面創(chuàng)建曲面創(chuàng)建工具欄是用來建立曲面的工具集，包含各種繪制曲面的方法，包括建立面片、拉伸曲面、旋轉曲面、偏置曲面、外插延伸、橋接曲面、圓角曲面、填補曲面、網(wǎng)格曲面、掃掠曲面等。曲面創(chuàng)建工具欄如下所示。2.3.1建立面片建立面片拉伸曲面旋轉曲面偏置曲面外插延伸橋接曲面圓角曲面填補曲面網(wǎng)格曲面掃掠曲面面片(Patch)功能，可以通過兩點、三點、四點建立面片。1.兩點面片在SurfaceCreation工具欄中單擊“兩點面片功能按鈕在幾何顯示區(qū)選擇一個點或者單擊建立一個點作為面片的起點。選擇另一個點作為面片的另一個對角點，如圖2.75所示。Ll=80.72SmjnL2=

19、116.14Thuil圖2.75建立的面片默認是在指南針的UV平面，所建立的面片是平面面片。用戶可以配合指南針工具欄建立位于不同平面的平面面片。如果用戶選擇的第二個點不位于當前所設定的繪制平面上，那么系統(tǒng)將所選擇的第二個點投影到繪制平面上。UV平面絵是以指南針的UV平面為繪制平面，如圖2.76所示。VW平面瓷是以指南針的VW平面為繪制平面，如圖2.77所示。UW平面瓷是以指南針的UW平面為繪制平面，如圖2.78所示。圖2.76圖2.77圖2.78屏幕平面評是以當前屏幕的視角平面作為繪制平面，如圖2.79所示，其中左圖是沒有按下耀的情況，右圖是按下了軟的情況。圖2.80圖2.81圖2.80圖2.

20、81圖2.79Ll=77.STSmn在預覽的面片上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.80所示的菜單。選擇EditOrders選項，彈出Orders編輯對話框，如圖2.81所示，可以設定U，V兩個方向的階數(shù)，預覽面片中的虛線條數(shù)表示該方向的階數(shù)。選擇EditDimensions選項，可以編輯面片兩個方向的尺寸，如圖2.82所示。L1=S4.SlSurniL2=75.5O5iiunL2=65.739jiuiiOrdeisXLl=69.304mniLl=69.304mni圖2.83圖2.83L2=72.204imnL1曙逓囹L2阻.204mm囹確定|占軀消|DiMeiLSlOTLS圖2.82建立的面片不具有

21、關聯(lián)性，無法雙擊面片對其進行參數(shù)編輯，如圖2.83所示，圖標表示該曲面是無法進行參數(shù)編輯的。修改面片的參數(shù)可以用控制頂點編輯功能蔦進行修改，具體用法見形狀編輯。富洲件幾何俸J1.何陽刑生-1吧；平面.LI3HCutvh.1I3ICujve.21為甜面-12.三點面片三點面片功能是通過三點來確定一個矩形面片。在SurfaceCreation工具欄中單擊“三點面片”功能按鈕勺。確定第一個點作為面片的一個對角點。確定第二點，與第一個點一起共同確定矩形面片的一條邊的方向。確定第三點，作為面片的另一個對角點，如圖2.84所示。圖2.84如果選擇的三個點都是已存在的點，那么繪制的平面面片是在這三點構成的平

22、面內。如果選擇的點含有在幾何顯示區(qū)中點選生成的，那么所繪制的平面，與兩點面片一樣，也是在指定的指南針平面內繪制。圖2.85所示是在指南針的XY平面中繪制的平面面片，圖2.86所示是其側面圖，由圖中可見，建立的面片與XY平面平行。圖2.85圖2.86三點面片與兩點面片一樣，可以通過單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇EditOrders選項中修改面片的U、V兩個方向的階數(shù)，也可以選擇EditDimensions選項修改面片的尺寸，如圖2.87所示。3.圖2.87四點面片四點面片功能；，是以空間以存在的點、線、面等元素為參考，用四點來確定一個面片。面片可以是平面，也可以是曲面。在SurfaceCreati

23、on工具欄中單擊“四點面片”功能按鈕冷。在已經(jīng)存在的幾何元素上選取3個點，作為面片的三點，如圖2.88所示。在已存在的幾何元素上選擇第4個點，或者在顯示區(qū)選取一點，作為面片的第4點，形成面片，如圖2.89所示。四點面片可以不是矩形，所選擇的四點可以不共面。圖2.88圖2.89如果第四點不是已存在的幾何元素上的點，那么所建立的面片將是在前三點所確定的平面上，如圖2.90左圖所示。如果第四點也選擇在已存在的幾何元素上，那么形成的面片由四點的空間位置確定，如圖2.90右圖所示。圖2.90可以在預覽的面片中單擊鼠標右鍵，在彈出的Orders對話框中設定面片的階數(shù)，如圖2.91所示。圖2.91圖2.92

24、所示是建立在曲線上的四點面片。圖2.93所示是建立在曲面上的四點面片。,=56.16dnun,=56.16dnun7b.3IjtlitlVf=52.729:圖2.93圖2.924.提取面片提取面片功能園是在已有的曲面上，提取曲面中的某一部分曲面面片。在SurfaceCreation工具欄中單擊“提取面片”功能按鈕固。選擇一個曲面，作為提取面片的母面。此時所選擇的曲面顯示出控制網(wǎng)格,如圖2.94所示。用鼠標選擇控制網(wǎng)格的一個網(wǎng)格點，作為提取的面片的一個對角點。再選擇另一個網(wǎng)格點，作為所提取面片的另一個對角點，如圖2.95所示。提取出來的曲面如圖2.96所示，其中左圖是提取的面片在母面中的情況，右

25、圖是提取出來的面片。圖2.94圖2.95圖2.96如果在選擇第二個網(wǎng)格點時同時按住Ctrl鍵，可以使提取的面片關于母面的中心對稱，如圖2.97所示，其中左圖是沒有按下Ctrl鍵的情況，右圖是按下Ctrl鍵的情況。圖2.97可以選擇曲面外的點來確定提取面片的邊界，所選擇的點投影到曲面上作為網(wǎng)格點，如圖2.98所示。圖2.98練習文件：Patch.CATPart2.3.2拉伸曲面拉伸曲面功能(ExtrudeSurface)弋，可以將曲線、直線、曲面邊線沿著法線方向或者指南針方向進行拉伸，形成曲面。拉伸曲面與原來的拉伸元素不存在關聯(lián)性。(1)在SurfaceCreation工具欄中單擊“拉伸曲面”功

26、能按鈕弋，彈出如圖2.99所示的ExtrudeSurface對話框。圖2.99(2)選擇一條曲線作為拉伸截面線。在對話框中選擇一種拉伸的方向，選擇幣是以拉伸曲線的切面的法向作為拉伸方向，如圖2.100所示；選擇L是以指南針的方向作為拉伸方向，如圖2.101所示。JDispl：iyC&rTLers圖2.100圖2.101在對話框中的Length微調按鈕中設定拉伸的長度，或者拖動曲面的控制點,改變拉伸曲面的長度，如圖2.102所示。拉伸長度可以是負值，正值與負值的拉伸曲面方向相反。選中對話框中的DisplayCorners復選框，可以在曲線的兩個端點顯示拉伸曲面的控制點?？梢杂弥本€進行拉伸，如圖2

27、.103所示。圖2.102圖2.103練習文件：Extrude.CATPart2.3.3旋轉曲面旋轉曲面(Revovle)功能臥，是將草圖或者曲面繞一根軸線進行旋轉，形成一個旋轉曲面。(1)在SurfaceCreation工具欄中單擊”旋轉曲面“按鈕龍，系統(tǒng)彈出如圖2.104所示的RevolutionSurfaceDefinition對話框。RevolutionSurfa,Profile：|MoseiectiRevol口七icn：=l:_圖2.133圖2.134.Curvaturecontinuity表示曲率連續(xù)，符號為Ct，橋接面與母面的連接部位具有曲率連續(xù)，如圖2.135所示。(5)單擊輔

28、助工具欄中的“連接點(Contactpoints)按鈕*，可以在連接的部位顯示連接的邊界控制點，拖動控制點，可以改變橋接的方位，如圖2.136所示。圖2.135圖2.136(6)單擊輔助工具欄中的“張力”(Tension)按鈕，可以顯示連接部位的張力情況，拖動張力值所指的箭頭可以改變橋接面的張力情況。在斜率連續(xù)(Tg)和比例連續(xù)(Pro)的情況下，右擊張力數(shù)值，在彈出的菜單中選擇Invertdirection選項，可以改變張力的方向，如圖2.137所示。在曲率連續(xù)(Ct)的情況下，可以改變兩個方向的張力情況，如圖2.138所示。0.5CPIEd.1一III-500.500圖2.138圖2.13

29、7單擊輔助工具欄中的“顯示控制網(wǎng)格”按鈕食益，系統(tǒng)在橋接曲面上顯示控制網(wǎng)格，如圖2.139所示。視頻參考(8)可以選擇曲面上的曲線作為該曲面橋接的邊線，如圖2.140所示，系統(tǒng)自動將曲線所在的曲面作為橋接的母面。圖2.139圖2.140(9)可以選擇獨立的曲線與曲面建立橋接曲面，如圖2.141所示。圖2.141視頻參考練習文件：BlendSurface.CATPart2.4形狀編輯形狀編輯是用來改變曲面與曲線外形的工具，其功能包括：幾何對稱、控制點調整、匹配曲面、外形擬合、整體變形、外形延伸。形狀編輯工具欄如下：幾何對稱控制點調整匹配曲面外形擬合整體變形2.4.1幾何對稱幾何對稱功能(Symm

30、etry)，是將幾何元素關于某參考元素對稱變換到新的位置。(1)在Shapemodification工具欄中單擊對稱變換按鈕，彈出如圖2.215所示的SymmetryDefinition對話框。Element：NcselectionRt：fnrench:|N-：iEHlectirLHid.e/Shu,i|i,initial旦t圖2.215選擇需要進行對稱變換的元素輸入Element文本框中。選擇一個參考元素輸入Reference文本框中。這里選擇特征樹中的曲面1作為對稱變換的元素，選擇XYplane作為對稱的參考元素，結果如圖2.216所示?？梢赃x擇一條直線作為對稱的參考元素，例如選擇曲面.1

31、的一條直邊作為對稱的參考元素，結果如圖2.217所示。圖2.216圖2.可以選擇一點作為對稱的參考元素，例如選擇曲面.1上的一個頂點作為參考元素，結果如圖2.218所示。圖2.218練習文件:Symmetry.CATPart2.4.2控制點編輯控制點(Controlpoints)調整功能，可以通過編輯曲線或者曲面的控制點，從而改變曲線或者曲面的形狀。曲線編輯(1)在Shapemodification工具欄中單擊控制點調整按鈕，彈出如圖2.219所示的對話框。圖2.219選擇需要進行編輯外形的曲線，曲線上顯示出控制點，以及曲線的階數(shù)和段數(shù)，如圖2.220所示。(3)拖動控制點，曲線的形狀隨之改變

32、，如圖2.221所示。在對話框中單擊OK按鈕，完成曲線外形的編輯。圖2.220圖2.221(4)如果需要保留原來的曲線，可以單擊輔助工具欄中的KeepOriginal按鈕,改變外形后的曲線與原來的曲線之間沒有建立關聯(lián)性，無法通過雙擊曲線重新對其進行編輯。如果需要使曲線恢復到原來的情況，可以按“Ctrl+Z”組合鍵，撤消外形編輯操作，如果需要再次對曲線進行編輯，可以再次使用控制點編輯功能進行修改。在輔助工具欄中單擊“連續(xù)性”按鈕，可以在所編輯的曲線上顯示曲線的邊界連續(xù)性條件，在所顯示的邊界連續(xù)性字樣上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.222所示的菜單。圖2.222Freecontinuity表示自由連續(xù)

33、性，表示進行控制點編輯后的曲線與原來曲線的邊界（端點）不存在任何連續(xù)關系，如圖2.223所示。Pointcontinuuity是點連續(xù)，表示編輯后的曲線與原來曲線的邊界存在點連續(xù)性，如圖2.224所示。圖2.223圖2.Tangentcontinuity是斜率連續(xù)性，表示編輯后的曲線與原來曲線的邊界存在斜率連續(xù)，如圖2.225所示。Curvaturecontinuity是曲率連續(xù)性，表示編輯后的曲線與原來曲線的邊界存在曲率連續(xù)性，如圖2.226所示。圖2.在輔助工具欄中單擊“階數(shù)”、VOrder)按鈕嗎，可以在曲線上顯示曲線的階數(shù)(N)和段數(shù)(Seg),在其字樣上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.22

34、7所示菜單，菜單中前面的帶有下劃線的數(shù)字表示曲線上的控制點的數(shù)目?？刂泣c數(shù)目越多，控制點越接近曲線，如圖2.228左圖所示是4個控制點的情況，右圖是30個控制點的情況。圖2.227憂ClrderperieJrderpH:i-20OrderpH：!-24Order26OrderpE廠32Orderper36Orderper圖2.228(7)在對話框中的Support選項區(qū)域中，列出了6種編輯控制點的方式。IQ表示在指南針平面內平移(Translationintheplane)，如圖2.229所示。在控制點上拖動控制方向，可以將控制點在指南針所在平面內移動，如圖2.230所示。如果是在控制點的連線

35、上拖動，可以將曲線整體平移，如圖2.231所示。在Quickcompassorientation工具欄中可以切換指南針所在平面的方向。圖2.229圖2.230圖2.視頻參考_表示沿著指南針方向移動(Translationinthedirection),如圖2.232所示。拖動控制點，可以將控制點在指南針方向上平移，如圖2.233所示。如果拖動控制點的連線，可以將曲線在指南針方向上整體平移，如圖2.234所示。圖2.232圖2.233圖2.視頻參考.表示沿著控制網(wǎng)格線方向移動(Translationalongmeshlines),如圖2.235所示。系統(tǒng)自動計算移動后的網(wǎng)格線方向，使控制點的移動

36、始終沿著網(wǎng)格線方向進行，如圖2.236所示。這種移動方式與指南針的方向無關。圖2. #圖2.圖2. 圖2.圖2.235圖2.表示沿著曲線切向移動(Translationalonglocaltangents),如圖2.237所示。拖動控制點和拖動網(wǎng)格上的點的效果相同，如圖2.238所示是拖動網(wǎng)格線上的點的情況。視頻參考,E圖2.239表示沿著曲線的法向移動(Translationalonglocalnormal),如圖2.239所示。視頻參考Law選項區(qū)域中列出了在移動多個控制點時，控制點之間的5種不同變化方式。復選控制點需要Ctrl鍵，選中的控制點由綠色變?yōu)榧t色。表示等距離平移控制點，也就是所

37、有選中的控制點平移的距離相等，如圖2.240所示?？梢赃x中任意的多個控制點進行平移，控制點所平移的方向可能不同，但長度相同，如圖2.241所示。圖2. 圖2.圖2. #圖2.圖2.240圖2.視頻參考.1山表示線性平移控制點，如圖2.242所示。圖中所示是拖動最末端的控制點,如果拖動中間的點，那么拖動的控制點的位置到其他選中的控制點也是線性平移的，如圖2.243所示。視頻參考表示內凹二次曲線移動，如圖2.244所示?？梢詮乃x控制點的中間拖動,兩側的控制點也是按照內凹二次曲線移動，如圖2.245所示。圖2.244圖2.表示外凸二次曲線移動，如圖2.246所示?？梢詮闹虚g控制點移動，移動點兩側控

38、制點分別按照外凸二次曲線移動，如圖2.247所示。圖2.圖2.246表示三次曲線移動，如圖2.248所示。圖2.248(9)單擊“對稱”按鈕dN,可以指定一個平面作為控制點編輯的對稱面，如圖2.249所示，通過指南針輔助工具，設定一個對稱平面，單擊OK按鈕，建立對稱平面，再按照上面的方法對控制點進行編輯，如圖2.250所示。如果選中對話框中的Auto對話框，可以自動設定所選曲線對稱面?？赨setheciTfrerLtpl；tlp?笆定比卒面為荷濟卒固QnickeoBpftssoiieniai.!.on.圖2.249圖2.0視頻參考(10)Smooth微調按鈕中，通過在文本框中設置一個數(shù)值，單擊

39、Run按鈕，可以對所選的控制點進行光順，如圖2.251所示。設置的光順越大，表示曲線越平滑，如圖2.252所上示。平滑數(shù)值設置為2,可以同時對多個控制點進行光順,復選需按住Ctrl鍵，如圖2.253所示。圖2.251圖2.圖2.253視頻參考在Select選項區(qū)域中，單擊左側的Selectall按鈕，可以將所選曲線的所有控制點選中，單擊右測的De-selectAll按鈕，可以取消以選擇的控制點。選中Display選項區(qū)域中的Delta復選框，可以顯示編輯后的曲線與原來曲線之間的最大偏差值，如圖.254所示。圖2.254(13)如果選擇的曲線是具有關聯(lián)性的，例如選中特征樹中的3DCurve1對其

40、編輯時，系統(tǒng)彈出如圖2.255所示的對話框，提示用戶所選擇的曲線無法進行控制點編輯，需要轉換成非關聯(lián)性的曲線才能進行編輯。單擊確定按鈕后，系統(tǒng)根據(jù)所選擇的關聯(lián)性生成非關聯(lián)性曲線。圖2.255曲面編輯曲面控制點的編輯操作與曲線編輯控制點的方法類似，這里簡要介紹曲面編輯的操作方法。在Shapemodification工具欄中單擊“控制點編輯功能按鈕門忑，彈出如圖2.219所示的ControlPoints對話框。選擇需要編輯的曲面。曲面上顯示了網(wǎng)格，邊界的連續(xù)性，UV兩餓方向的階數(shù)，如圖2.256所示。拖動控制點，或者整條控制邊對曲面進行編輯，如圖2.257所示，在ControlPoints對話框中

41、單擊OK按鈕，完成曲面編輯。圖2.256圖2.可以對曲面的四條邊設大腦感連續(xù)性，在連續(xù)性的字樣上單擊鼠標右鍵，彈出的菜單如圖2.258所示。圖2.258Freecontinuity是自由連續(xù)，表示進行控制點編輯后的曲面與原來曲面的邊界不存在任何連續(xù)關系，如圖2.259所示。Pointcontinuity是點連續(xù)，表示改變后的曲面與原來的曲面的邊界存在點連續(xù)性，如圖2.260所示。圖2.259圖2.Tangentcontnuity是斜率連續(xù)，表示改變后的曲面與原來的曲面的邊界存在斜率連續(xù)，如圖2.261所示。.Curvaturecontnuiity是曲率連續(xù)，表示編輯后的曲面與原來的曲面邊界存在

42、曲率連續(xù)性，如圖2.262所示。圖2.261圖2.面含有兩個方向的參數(shù)U、V，曲面的控制點編輯可以改變U、V兩個方向的階數(shù)。在階數(shù)(N)上單擊鼠標右鍵，彈出如圖2.263所示的菜單。圖2.263(6)在ControlPoints對話框的Support選項區(qū)域中，列出了6種編輯控制點的方式。.|急表示在指南針平面內平移，在控制點上拖動控制方向，可以將控制點在指南針所在的平面內移動，如圖2.264所示。如果是在控制點的連線上移動，可以將曲面的整一條邊整體平移，如圖2.265所示。在Quickcompassorientation工具欄中可以切換指南針所在的平面的方向。圖2.264圖2._J表示沿著指

43、南針方向移動，拖動控制點，可以將控制點在指南針方向上平移，如圖2.266所示。如果拖動控制點的連線，可以將整條控制線在指南針方向上整體平移，如圖2.267所示。圖2.266圖2.表示沿著控制網(wǎng)格方向移動，如圖2.268所示。系統(tǒng)自動計算移動后的網(wǎng)格線方向，使控制點的移動始終沿著網(wǎng)格線方向進行。每個控制點有4個移動方向。表示在曲面切平面內移動控制點，如圖2.269所示。圖2.268圖2.表示沿著曲面的法向移動，如圖2.270所示。&表示平面限制，可以設定曲面的邊界是否限制在U、V方向平行的平面上移動，這個功能可以和Support選項區(qū)域中的其他5個功能一起使用。在“Off”字樣上單擊左鍵，可以切

44、換為“On”字樣，表示平面限制的功能開啟。如果U向的平面限制功能開啟，那么如果拖動U向的控制線，只能在與U向垂直的平面內移動，如圖2.271所示。同樣。V向也有相同功能。圖2.圖2.270對話框的Law選項區(qū)域中列出了在移動多個控制點是，控制點之間的5種不同變化方式。復選控制點需要按住Ctrl鍵，選中的控制點有綠色邊為紅色。選擇一條控制線，可以將控制線上的所有控制點選中，按住Ctrl鍵，可以復選多條控制線上的控制點。ArI表示等距離平移控制點，也就是所有選中的控制點平移的距離相等，如圖2.272所示。圖2.272.I山表示線性平移控制點，如圖2.273所示，圖中是拖動最末端的控制點，如果拖動中

45、間的點，那么從拖動的控制點的位置到其他選中的控制點也是線性平移的，如圖2.274所示。圖2.273圖2.表示內凹二次曲線移動，如圖2.275所示是拖動最末端的控制點。也可以從所選控制點的中間移動，兩側的控制點也是按照內凹二次曲線移動，如圖2.276所示。圖2.275圖2.3表示外凸二次曲線移動，如圖2.277所示是拖動最末端的控制點。也可以從中間控制點移動，移動點兩側的控制點分別按照外凸二次曲線移動，如圖2.278所示。圖2.277國表示三次曲線移動，如圖2.279所示。圖2.279單擊“對稱”按鈕可以指定一個平面作為控制點編輯的對稱面。如圖2.280所示。通過指南針工具欄的輔助工具，設定一個

46、對稱平面，單擊對話框中的OK按鈕，建立對稱平面。再按照上面所述的方法對控制點進行編輯，如圖2.281所示。如果選中對話框中的Auto復選框，可以自動設定所選曲線的對稱面。圖2.280圖2.Smooth微調按鈕中，通過在文本框中設置一個數(shù)值，單擊Run按鈕，可以對所選的控制點進行光順，如圖2.282所示。設置的光順數(shù)值越大，表示曲線越平滑。平面數(shù)值設置為2,結果如圖2.283所示。圖2.圖2.282(10)選中ControlPoints對話框中的Display選項區(qū)域中的Inflections復選框，可以顯示曲面的控制點上的曲率方向，如圖2.284所示。(11)選中ControlPoints對話

47、框中的Display選項區(qū)域中的Delta復選框，可以顯示編輯后的曲面與原來的曲面的最大偏移距離，如圖2.285所示。圖2.284圖2.(12)對話框中的Projection選項區(qū)域，提供了可以將曲面上的控制點投影到指南針所在平面，從而改變曲面外形的功能。將指南針移動到需要改變外形的曲面上，如圖2.286所示。按照需要改變指南針的方向。單擊“形狀編輯”功能按鈕隣。選擇需要進行投影的控制點。這里選擇曲面的一條邊，如圖2.287所示。圖2.286圖2.5）在Projection選項區(qū)域中單擊按鈕，可以將所選擇的控制點投影到指南針所在的平面上，如圖2.288所示。6）如果單擊Projection選項

48、區(qū)域中的7按鈕，可以將所選的控制點投影到指南針Z軸方向上，如圖2.289所示。圖2.288圖2.練習文件：EditControl.CATPart2.4.3匹配曲面匹配曲面功能，可以通過將某個曲面進行邊形，從而與一個或者多個曲面連接其倆。匹配功能可以是一個曲面匹配另一個曲面,也可以是一個曲面匹配多個曲面。1.單曲面匹配單曲面匹配功能(MatchSurface)，是通過將一個曲面變形，從而可以與另一個曲面連接起來，并且兩個曲面具有某種連續(xù)性。(1)在Shaprmodification工具欄中單擊“單曲面匹配功能按鈕，彈出如圖2.290所示的MatchSurface對話框。圖2.290選擇一個曲面的

49、邊線，將該曲面進行變形，并使得所選的邊線與另一個曲面連接起來。選擇另一個曲面的邊線，該曲面不進行變形，也不延伸，所選擇的邊線是第一個曲面變形后的連接目標。如圖2.291所示，選擇圖中所示的兩個曲面的邊線，單擊MatchSurface對話框中的Apply按鈕，結果如圖2.292所示。圖2.(5)通過輔助工具欄中提供的各種功能，可以顯示以及變形曲面的相關參數(shù)。單-擊輔助工具欄中的“連續(xù)性”按鈕，可以顯示變形曲面兩端的連續(xù)性，在連續(xù)性字樣上單擊鼠標右鍵，可以顯示該部位可以選擇的連續(xù)性，如圖2.293所示。變形曲面與目標曲面相對的邊線可以選擇5種連續(xù)性，表示變形后的曲面與原來曲面在邊界處的連續(xù)性。變形

50、后的曲面與目標曲面的連接邊界有4種連續(xù)性，除了圖2.293所示菜單中的Freecontinuity之外的其他四種。圖2.293單擊輔助工具欄中的“接觸點”按鈕/?？梢燥@示變形曲面與目標曲面連接邊線之間的邊界，拖動接觸點，可以調整變形曲面與目標曲面的邊界范圍，如圖2.294所示。圖2.294(7)單擊輔助工具欄中的“張力”按鈕可以顯示變形曲面在目標曲面連接邊界處的張力數(shù)值及方向，拖動張力箭頭可以調整張力的數(shù)值，如圖2.295所/示O圖2.295單擊工具欄中的“階數(shù)”按鈕可以顯示變形曲面的u、v兩個方向的階數(shù)，也可以在階數(shù)數(shù)值上單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇該方向的階數(shù),如圖2.296所示。圖2

51、.296(9)在MatchSurface對話框中，Type下拉框列出了曲面匹配的3中方式。Analytic表示解析法，是通過解析幾何方法，通過控制點之間的連續(xù)來建立匹配曲面。如果進行匹配的兩個曲面在所選擇的兩條邊線方向上具有相同的控制點數(shù)目，那么用這種方法建立的匹配曲面不存在誤差。如圖2.297所示的兩個曲面在連接的兩個方向具有相同的階數(shù)，匹配曲面的控制點分析如圖2.298所/示O圖2.297圖2.Approximate表示近似法，不考慮兩個連接邊線的階數(shù)，而用近似方法直接進行求截，以最佳解作為變形曲面。Auto表示系統(tǒng)自動在解析法和近似法中選擇最佳匹配方式建立匹配曲面。(10)對于如圖2.2

52、99左圖所示的兩個曲面，建立匹配曲面的結果如圖右圖所示，系統(tǒng)自動將兩條側邊邊形，從而可以與目標邊線完全匹配。如果選中MatchSurface對話框中Projectendpoints復選框，則可以將移動邊線的兩個端點投影到怒表邊線上，目標邊線在兩個投影點中的部分再與移動邊線進行匹配，如圖2.230所示。圖2.299圖2.230(11)如果選中MatchSurface對話框中的Projectboundary復選框，可以直接將第一個選擇的邊線沿著指南針的方向投影到第二個曲面上，并在投影曲線上建立匹配曲面。選擇第一條邊線后，直接選擇投影的曲面，而不需要選擇邊線，如圖2.231左圖所示的兩個曲面，將上曲

53、面的邊線沿著指南針的方向投影到下曲面上，結果如圖2.231的右圖所示。圖2.231(12)用Approximate法建立匹配曲面時，可以選中Moveonmainaxis復選框,約束變形曲面的控制點移動方向為坐標軸的主方向。如圖2.232是選中該復選框的情況，圖2.233所示是沒有選中該復選框的情況。圖2.232圖2.(13)如果選種對話框中的Diffusion復選框，可以僅僅通過改變第一個曲面的控制點來建立匹配曲面，如圖2.234所示是選中該復選框的情況，請與圖2.233的控制網(wǎng)格進行比較。圖2.234(14)選中對話框中的Quickconnectchecker復選框，可以對變形后的第一個曲面

54、與第二個曲面進行連續(xù)性檢查。選中對話框中的Controlpoints復選框，可以顯示變形后的第一個曲面的控制點，并可以對控制點進行編輯，從而改變變形后的曲面形狀，如圖2.235所/示O圖2.235如果選擇剪裁后的曲面邊界作為第一個邊線，系統(tǒng)會彈出如圖2.236所示的Erorr對話框，提示用戶無法選擇邊線作為邊線。但剪裁后的邊線可以選為第二個曲線，作為目標邊線，如圖2.237所示。ErrorTheselyctcdelefTiyiLti5ncitabuimiijiryedge.e.:Ail屯vrhihienc-t：+or氓ofthwtii：iiirLd：ai-iesthe口rul屯廣lyi口老Eu

55、i-：ict：.)罟晦,、I:陰疋j圖2.236圖2.237可以選擇曲線作為變形曲面的目標曲線。選擇如圖2.238的左圖所示的曲線作為目標曲線，建立的變形曲面如圖2.238的右圖所示。圖2.238練習文件：MatchSurface.CATPart2多曲面匹配多曲面匹配功能，可以通過延伸一個曲面的多條邊，與其他曲面進行匹配。在Shapemodification工具欄中單擊“多曲面匹配”功能按鈕叮，彈出如圖2.239所示的Multi-sideMatch對話框。lulti-sidelatch?XOptions-nDiifused已fltmntivxlOptirTiiitc-rL+inuiti色蘭圖2

56、.239首先選擇匹配曲面上的邊線，在選擇目標曲面上的邊線，形成一個連接邊樹對，連接邊線對用紅色的箭頭表示，由匹配曲面指向目標曲面，如圖2.240所示。按照同樣的方法，選擇多個連接邊線對。注意在選擇連接邊線對時，首先選擇的邊線都必須位于同一個匹配曲面上。一個匹配曲面最多可以形成4對連接邊線。完成連接對的選擇后，在對話框中單擊Apply按鈕，形成匹配曲面。如圖2.241所示是選擇如圖2.240所示的三對連接邊線后的情況。圖2.240圖2.個匹配曲面最多可以形成4對連接邊線，如果所有的四對連接邊線都選擇了，系統(tǒng)自動建立匹配曲面。從而不需單擊對話框中的Apply按鈕，如圖2.242所示。如果在選擇匹配

57、邊線時，邊線對的第一個曲線不在同一個匹配曲面上，系統(tǒng)出現(xiàn)如圖2.243所示的出錯提示，提醒用戶邊線對的第一個邊線必須處在同一個曲面上。圖2.242圖2.單擊輔助工具欄中的“連續(xù)性”按鈕，可以顯示匹配曲面與其他曲面的連續(xù)性，匹配曲面與其他曲面的連續(xù)性可以是點連續(xù)、斜率連續(xù)以及曲率連續(xù)。單擊“階數(shù)”按鈕，可以顯示并可以改變匹配曲面變形后在U、V兩個方向的階數(shù)，如圖2.244所示。圖2.244選中對話框中的Diffusedeformation復選框，可以將整個匹配曲面進行變形，以適應目標邊線，如圖2.245所示。圖2.246所示是沒有選中該復選框的情況，匹配曲面僅僅調整了邊線附近的控制點。圖2.24

58、5圖2.(7)選中對話框中的Optimizecontinuities復選框，系統(tǒng)將忽略連接邊線的控制點限制，采用最佳方式建立匹配曲面，以達到設定的連續(xù)性要求。如圖2.247所示，是在曲率連續(xù)的情況下，選中該復選框的情況，而圖2.248所示則是沒有選中該復選框的情況。圖2.247圖2.練習文件：MultiMatch.CATPart圖2.252圖2.2.4.4外形擬合外形擬合功能，可以將曲線或者曲面逼近云點的外形。(1)在Shapemodification工具欄中單擊“外形擬合”功能按鈕=，彈出如圖2.249所示的FittoGeometry對話框。圖2.249在對話框中單擊Sources選項，選擇

59、進行變形的幾何元素，作為擬合元素。在對話框中單擊“Targets”選項，選擇進行擬合的云先，作為擬合目標。選擇如圖2.250所示的曲線作為擬合元素，再選擇圖中的云點作為擬合目標，在對話框中單擊Fit按鈕，結果如圖2.251所示。圖2.250圖2.選擇如圖2.252所示的曲面作為擬合元素，云點作為擬合目標，單擊對話框中的Fit按鈕，生成的擬合曲面如圖2.253所示?？梢詥螕糨o助工具欄中的“連續(xù)性”按鈕，顯示并可以修改擬合元素的邊界連續(xù)性。如圖2.254所示，設定邊界的連續(xù)性為點連續(xù)，表示擬合后的元素與原來的元素邊界保持點連續(xù)性?？梢栽O定的連續(xù)性有自由連續(xù)、點連續(xù)、斜率連續(xù)、曲率連續(xù)。圖2.254

60、調整Fitting選項區(qū)域中的滑塊，可以設定擬合元素的張力情況，圖2.255所示是滑塊的值為1.00時的擬合曲線情況，請比較圖2.251中的曲線的情況，該圖中設定滑款值0.00。圖2.255調整Fiiting選項區(qū)域中的滑塊的數(shù)值，可以調整逼和元素的光滑程度。選中對話框中的Imposedirection復選框，可以指定指南針的方向作為擬合元素曲面的投影方向。圖2.259圖2.(10)選中對話框中的Automatictrap復選框，系統(tǒng)會自動減少用于計算擬合的云點數(shù)目，加快計算速度，圖2.257所示是選中該復選框之后的擬合曲面。圖2.圖2.256練習文件：Fit.CATPart2.4.5整體變形