倒圓角高級運用

1、圓角（Round）是在三維建模中應用比較頻繁的一個工程特征，在Pro/Engineer中形式豐富的各種圓角除了扮演一般工程圓角的角色外在造型中也是一個不容忽視的利器，善用圓角往往能讓你的造型事半功倍。圓角幾何模型在進行特征學習前，我們需要了解一下圓角幾何的產生方法，這樣能夠幫助我們理解圓角特征失敗的原因。在Pro/Engineer中，使用兩中方式（也可以說是兩個模型）來產生圓角幾何，它們分別是“滾球模型”和“垂直于骨架模型”。下載 (28.67 KB)2008-1-24 17:19a)滾球模型對于缺省的圓角特征，都是使用滾球模型來產生最終的圓角幾何的，所謂的滾球模型就是想像一個半徑為指定圓角值

2、的球，緊貼著要進行倒角的邊的相鄰兩個面進行滾動，球面滾動過程在兩條接觸線之間的形成曲面幾何就是最終的圓角幾何。b)垂直于骨架模型在一些特殊的應用場合或者在一些滾球模型無法生成的場合，我們可能需要垂直于骨架模型來生成我們的圓角；在這個模型中，骨架實際指的是導引軌跡，但在這里我們進行移動的不再是一個球，而是一個給定半徑值的圓板，它是圓周緊貼要進行倒圓角的兩個面移動，并且在移動的過程中維持圓板和我們給定的骨架（軌跡）垂直（法向）關系，你也可以認為這樣的方法生成的幾何實際就是圓弧截面沿骨架掃描并且和兩個面相切所生成的掃描面。圓角控制面板指令位置：圖標 “倒圓角“?；蛘卟藛巍安迦搿耙x一個完整的圓角特

3、征，我們需要確定要進行圓角處理的幾何（參考）、圓角的大?。ㄖ担A角的類型（圓或橢圓或其它？）、圓角幾何的類型（實體還是曲面？）和使用的模型（滾球模型還是垂直于骨架？）；同時，一個圓角可能還是一個變化的圓角，那么就會涉及到不同位置的參考和值，所有的這些變化或者說選項我們都可以在圓角的控制面板中找到相應的修改選項。 下載 (32.85 KB)2008-1-24 17:21下面我們來看看圓角特征中最常用和最重要的設置選項頁有哪些需要和可以進行設置的選項。下載 (14.26 2008-1-24 17:21下載 (38.29 KB)2008-1-24 17:21在設置選項頁中，我們可以通過點擊圓角組列

4、表下的“*新組“來添加新的圓角組，不同的圓角組可以有不同的值和圓角類型等。你還可以在選項頁里切換不同的圓角類型和幾何模型。當滿足一些特殊條件的時候，還會激活“完全倒圓角”和“通過曲線”兩個選項，分別用于創(chuàng)建全圓角（Full Round）和過曲線的圓角。圓角基本步驟我們先來看一下一個簡單的圓角的表現形式下載 (18.27 KB)2008-1-24 17:23 首先點擊 或者從“插入”菜單中選擇“倒圓角”，進入倒圓角的環(huán)境后，選擇你需要進行圓角處理的邊，對于WildFire4.0，會自動選擇和你選擇的邊相切的鏈進行道圓角，所以在這里我們只需要選擇其中的一條便可以。選擇邊后，系統(tǒng)就會自動在邊上構建一

5、個臨時的圓角幾何，當然這個圓角的半徑是不合適的，我們可以通過按住并拖動邊上的控制框來動態(tài)修改，也可以通過雙擊尺寸來直接輸入修改（3.0）。 下載 (18.41 KB)2008-1-24 17:23圓角大小輸入后點擊控制面板右方的 圖標便可以成功完成圓角并退出。上面就是創(chuàng)建一個簡單的恒定圓角的基本過程，注意到我們上面選擇其中一條邊后系統(tǒng)自動對相切鏈整鏈進行了圓角處理，但在有的時候我們確實只需要其中的一條邊進行倒圓角的時候又該怎么辦呢，這個時候我們可以按住shift鍵再在已經選中并加亮的邊上點擊一下就可以進入單選模式，這個時候的圓角幾何就不會自動選擇整條相切鏈了。下載 (14.61 KB)2008

6、-1-24 17:23可變圓角下面我們接著來看一下一個可變圓角的創(chuàng)建過程,顧名思義，可變圓角就是圓角大小在整個參照鏈中是變化的；這就涉及到兩個新的變化元素，那就是變化的地方和變化的大小，在Pro/Enginner中，定義可變圓角你需要指定不同位置的圓角值。首先我們選擇整個相切鏈進行選擇（借助shift鍵選擇），然后我們需要添加圓角值，這個我們有兩種方法實現，你可以在圖形區(qū)選中圓角值后在右鍵菜單中選擇“添加半徑”，也可以在設置選項頁的圓角值列表中使用右鍵菜單選擇“添加半徑”。 下載 (17.19 KB)2008-1-24 17:24 選擇完后，系統(tǒng)會自動在參照鏈上添加一個圓角，對于只有兩個值的當

7、然就是起點一個終點一個了，你可以象正常的圓角一樣修改大小，修改完后點擊完成按鈕就可以創(chuàng)建完一個可變圓角了。在Pro/Engineer中，理論上你可以添加很多個圓角值，下面我們在參考鏈的內部添加兩個新的圓角值，同樣的方法添加新的圓角值，注意對于這個圓角值多了一個它在鏈中的比例值以表示它當前的位置，你可以通過直接修改這個值來調整位置，但在這里，我們采用另外的調整方式，我們使用參照點的方式來確定這個圓角值的位置，單擊圓角值對應的位置欄，然后我們在下面的下拉框中選擇“參照”并在圖形區(qū)指定一個端點便可完成我們的位置確定 下載 (21.38 KB)2008-1-24 17:25同樣的方法我們添加另外一個半

8、徑，下載 (10.82 KB)2008-1-24 17:25可變圓角可以添加多個半徑值，每個半徑值都可以不一樣，但是不代表在任意兩個點之間的圓角值一定會在這兩個點的半徑值的范圍之內，有的時候甚至會超出這個范圍很多出現意料之外的形狀甚至造成圓角的失敗，對于這點，新學用戶會比較容易困惑，下面我們以一個例子來說明這種情況出現的原因。首先我來看一個有三個半徑值的可變圓角，兩端的值都是R4，中間0.3的位置為R3，很顯然對這個可變圓角的變化沒有什么問題，然后，我們再添加一個圓角在比例0.5的地方，大小同樣也是R3，對于這樣的可變圓角的變化大家的理解應該也沒什么問題，基本的變化就是R4漸變小到R3（00.

9、3），然后維持R3不變（0.30.5），最后就是從R3漸變大到R4（0.51），一切都按照我們設想的進行。下載 (13.31 KB)2008-1-24 21:06但是如果我們把0.5位置的R3改為R1，那么圓角幾何的變化又將會是如何呢？是不是還類似上面的變化過程呢？答案是否定的，可能還相當出乎你的意料，而我們把比例值改成0.4，你會發(fā)現從0到0.3之間的圓角半徑變化的范圍甚至超出了實體的厚度，這在有些情況下就會造成失敗。下載 (18.36 KB)2008-1-24 21:06為什么會有這樣的變化情況呢？為了幫助大家的理解，我們來看另外一個使用插值點的例子，就是在Pro/Engineer中通過點

10、確定多義線（spline）的例子。我們先看三個插值點的多義線，我們用x坐標代表半徑點的比例值，用y坐標代表圓角的半徑值，通過這三個點連的多義線（spline）我們可以認為是可變圓角的半徑變化趨勢，雖然這可能和Pro/Engineer的算法不盡一致，但總體趨勢是一致的。然后我們把x坐標為3的點y坐標改為3.8，并且添加一個新的點，x坐標為5，y坐標為1，然后使用這四個點連一條自然的多義線，這樣我們可以認為這是四個半徑值點的可變圓角半徑值的變化曲線，我們可以看到在0到3之間的部分多義線明顯凸起，換言之，就代表了我們的可變圓角在0到0.3長度之間的半徑值也有相應的變化情況了，這也就解釋了我們的可變圓

11、角為什么會有超出兩個點最大值的情況出現了。 下載 (18.55 KB)2008-1-24 21:06理解了上面的變化后，我們應該就對可變圓角的應用局限有了一定的認識基礎，當對于有多個內部半徑值并且變化比較多的情況下，我們需要謹慎使用可變圓角，往往一個內部半徑值的小變化就會對整個可變圓角的最終幾何產生很大的變化，尤其是在兩個點相鄰比較近的情況。對于這種情況，我更傾向于建議大家使用“通過線”的圓角方式來實現，這個我們后面也將會詳細講到。使用參照確定半徑值在上面的例子中，我們看到了可變圓角的位置可以通過參照點來確定，實際上，在Pro/Engineer中，圓角的半徑值也可以通過參照來確定，靈活應用這個

12、選項我們也可以解決不少實際的造型問題。對下面的例子中的高亮邊，假設我們需要在倒了圓角后兩個圓角的底邊保證在一個水平面，因為兩個側面的形狀不一值，大家就會發(fā)現盡管采用同一個圓角大小，出來的圓角底線也會有錯位的現象，而如果采用獨立輸入值的方法，就會不知道如何確定大小的問題，即便碰巧兩個圓角底線對上了當模型修改的時候又需要重新來這個過程，這顯然不是我們的最佳處理方法。 下載 (15.46 KB)2008-1-24 21:41在這樣的情況下，使用參照點來確定圓角大小的方式就是我們的首選，首先我們創(chuàng)建第一個圓角，然后在創(chuàng)建第二個圓角的時候我們的圓角半徑大小就采用前面的圓角產生的端點來作為參照點來確定新的

13、圓角半徑大小，這樣就可以保證了兩個圓角的底線始終不會發(fā)生錯位的現象。 下載 (17.38 KB)2008-1-24 21:41過線圓角在Pro/Engineer中，還有種非常實用的特殊的圓角類型那就是過線圓角，過線圓角在實際建模中是一個非常有用的造型方法，下面我們就來看一下過線圓角在WildFire中是如何創(chuàng)建的。前面我們知道了可變圓角是創(chuàng)建變化圓角的一個方法，但可變圓的值是離散的，也就是我們能夠確定給定的點的圓角值但卻不能知道或者控制這些點之外的圓角變化，而過線圓角就是這種完全控制圓角變化的圓角類型。下載 (12.36 KB)2008-1-24 23:24 要創(chuàng)建過線圓角，我們首先要創(chuàng)建或存

14、在一條在將要進行圓角處理的兩個面中的一個上的曲線或邊界，然后在進行倒圓角時候到設置選項頁里激活“通過曲線”選項并且選擇我們用作驅動曲線的曲線或邊界就可以了。下載 (19.84 KB)2008-1-24 23:24通過曲線圓角的設置下面我們來看一個實際應用的例子，下面的杯子，我們要作手柄和杯身的過渡地方，采用圓角的方式是個比較簡潔的做法。 下載 (37.33 KB)2008-1-24 23:24但我們實用恒定圓角的時候就會發(fā)現，出來的圓角幾何變化顯得不自然，這是因為手柄和杯身的結合部分變化比較大的原因導致，而使用可變圓角的方式顯然也比較難以控制，這種情況下，使用“通過曲線”的圓角方式是一個不錯的

15、選擇。因為手柄的變化比較快，所以選擇在它的上面創(chuàng)建參照的驅動曲線，然后創(chuàng)建“通過曲線”的圓角，得到滿意的效果。 下載 (37.88 KB)2008-1-24 23:24下面這部分我們將繼續(xù)學習倒圓角的其它形式和圓角的最重要部分：轉接過渡的定義和它們的相應幾何意義，著重于幾何原理上的分析有利于用戶對各種轉接的幾何意義和形狀有個相對清晰的認識，以在實際應用中迅速選擇合適的轉接過渡。全圓角（Full Round）所謂的全圓角，就是在選定的兩個參考間使用一個相切圓弧面幾何來代替已有的幾何，在Pro/Engineer中有兩種方式來倒全圓角，一個是使用邊對邊的全圓角，這種圓角方式使用同一面上的對邊來作為參

16、考，用一段和兩段參考相鄰的三個曲面相切的圓弧面來代替兩條邊之間的曲面構成新的幾何。下載 (17.28 KB)2008-1-28 12:30下載 (8.93 KB)2008-1-28 12:30另外一種方式是面對參考，這種定義方式使用兩個對面和一個相切參考面來實現垂直于骨架圓角前面我已經說過了垂直于骨架的圓角模型，下面我們就來看一下在WildFire4.0中如何定義這種模型的圓角和它們有哪些應用場合。我們來看一個例子，下面的形狀，有一端是一個橢圓弧構成，這個橢圓長半軸10短半軸4，對于這么一個拉伸體，我們想在頂部的相切邊界 鏈上創(chuàng)建一個R3的圓角，你會發(fā)現這個圓角無法在橢圓弧上創(chuàng)建導致直接終止，

17、當然就不是我們想要的效果了。下載 (14.56 KB)2008-1-28 12:32 下載 (14.14 KB)2008-1-28 12:32碰到這種情況，當然你可以用創(chuàng)建曲面的方法來完成這個圓角，但畢竟變得麻煩了，而使用垂直于骨架的圓角我們就可以解決這個問題，下面我們就來看一下如何解決。首先，我們需要創(chuàng)建一個將來圓角截面垂直的曲線，也就是我們的骨架，當然我們這條骨架要在滿足能倒R3的前提下還要盡量減少我們的圓角的變形，基于這樣的考慮，我創(chuàng)建了相應的骨架曲線，經過測量我們知道這條骨架的最小半徑是3.5，顯然可以滿足我們3.0的要求。 下載 (8.81 KB)2008-1-28 12:32 下載

18、 (10.88 KB)2008-1-28 12:32然后我們進入圓角控制面板并進入設置選項頁，要使用垂直于骨架模型的圓角，我們首先在進行倒圓角的參考要選擇面對面的方式，然后就可以在模型類型的下拉框中選擇“垂直于骨架”選項，從而激活選項頁了的“骨架”輸入框并選擇我們上一步創(chuàng)建好的骨架就完成了垂直于骨架的圓角的創(chuàng)建下載 (28.52 KB)2008-1-28 12:32雖然這樣創(chuàng)建的圓角從嚴格意義來說并不是一個純粹的圓角面，但對于一個過渡面來說是足夠的了，并且對于這樣的模型本來就不存在這么一個大小的純粹圓角面，通過得到的圓角面的網格分析，我們可以看到在端部的部分，我們的圓角面的內部截面總是垂直于骨

19、架的，這也是所謂的骨架曲線的真正含義。下載 (22.4 KB)2008-1-28 12:32實際上，垂直于骨架圓角可以在不少情況下代替圓弧截面的可變掃描，而且還能起到簡化特征的作用，而在當你遇到因為輪廓曲率太大影響到你的圓角的情況下，使用垂直于骨架的圓角是你的不二選擇。非圓形圓角在Pro/Engineer默認的情況下，我們倒圓角都是采用圓形的方式，也就是截面都是圓形的，在Pro/Engineer中，我們還可以選擇其它的形式包括圓錐和D1xD2圓錐兩種方式。這兩種方式都是用一段圓錐曲線來代替圓形截面。下載 (40.18 KB)2008-1-28 12:33圓角轉接過渡當在一個端點相鄰的幾何同時進

20、行多組圓角的處理時，就可以創(chuàng)建這些圓角之間轉接過渡方式，Pro/Engineer提供各種控制方式來供我們選擇。下載 (19.64 KB)2008-1-28 12:35不同的轉接有不同的定義方法，我們要正確使用它必需對產生各種轉接的原理和方法有所了解，下面我們就來看一下在Pro/Engineer中各種轉接的幾何意義。所有的轉接都是以相交轉接作為基礎然后進行進一步的處理的,我們看下面一個具體的圓角例子，同一頂點相鄰的三邊圓角分別是R6、R4和R2，在相交轉接的情況下三個圓角自然延伸相交得到相交轉接 下載 (15.03 KB)2008-1-28 12:35僅限圓角2在本例中，確省的轉接方式是“僅限圓角2”，它的效果實際就是相當于在用相交轉接處理后，再在兩個較大的圓角（R6和R4）公共邊上倒最小的那個圓角（R2）得到的效