丁宇寧

(江西冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江西新余 338015)

1 三維曲線(xiàn)曲線(xiàn)創(chuàng)建方法及原理

使用Inventor軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和曲面建模中，有些時(shí)候需要提取模型空間三維曲線(xiàn)來(lái)參考設(shè)計(jì)。利用Inventor軟件得到三維骨架曲線(xiàn)有三種方法:①在模型上投影棱邊;②在相交曲面上直接取截交線(xiàn);③“三維相交曲線(xiàn)”方法，這種方法經(jīng)常在給定復(fù)雜零件工程圖后求其三維模型情況下使用［1］。

“三維相交曲線(xiàn)”方法的創(chuàng)建過(guò)程可簡(jiǎn)單舉例說(shuō)明，有一空間曲線(xiàn)已知其主、俯視圖，先把主視圖輪廓線(xiàn)按尺寸通過(guò)二維草繪在YZ平面上，俯視圖輪廓線(xiàn)繪在XY平面上，兩輪廓線(xiàn)保持對(duì)齊關(guān)系。進(jìn)入三維草圖環(huán)境下后，如圖1所示，點(diǎn)擊“三維相交曲線(xiàn)”命令，分別選擇YZ和XY兩個(gè)平面的輪廓線(xiàn)即生成了一條空間曲線(xiàn)。

圖1 三維相交曲線(xiàn)創(chuàng)建圖

創(chuàng)建三維相交曲線(xiàn)原理可以認(rèn)為是在YZ平面上的輪廓線(xiàn)沿其平面法線(xiàn)方向拉伸為一曲面，在XY平面上的輪廓線(xiàn)也拉伸成為另一直紋曲面，兩曲面相交形成的截交線(xiàn)并求交集的結(jié)果就是三維相交曲線(xiàn)。

2 彎管零件三維建模分析

空間彎管工程圖如圖2所示，主體由彎管道和連接孔法蘭盤(pán)兩部分組成，圖紙給出了法蘭盤(pán)外形尺寸和兩連接孔之間的相對(duì)位置尺寸，還有管道中心線(xiàn)投影位置尺寸。法蘭盤(pán)是規(guī)則體，較容易建模;彎管則是三維空間管路，從空間兩個(gè)投影位置看是不同的。若要得出該零件體積和質(zhì)量則首先需設(shè)計(jì)者把三維模型建好。

要快速建立彎管道三維模型，在此情況下就可采用“三維相交曲線(xiàn)”方法創(chuàng)建管道中心線(xiàn)的空間骨架曲線(xiàn)，再采用“掃掠”建模命令將三維空間管路繪制出來(lái)。

圖2 彎管二維工程圖

3 彎管零件建模過(guò)程

(1)首先創(chuàng)建管道中心線(xiàn)的空間骨架曲線(xiàn)。進(jìn)入二維草繪，選擇XY平面，把管道中心線(xiàn)俯視圖的輪廓線(xiàn)繪制出，繪制俯視圖輪廓線(xiàn)時(shí)尺寸應(yīng)完全按工程圖的標(biāo)準(zhǔn)約束，輪廓線(xiàn)草圖完全約束后呈深藍(lán)色。同理在YZ面上繪制好管道中心線(xiàn)主視圖的輪廓線(xiàn)，最后采用“三維相交曲線(xiàn)”方法創(chuàng)建管道中心線(xiàn)的空間骨架曲線(xiàn)。

(2)如圖3在三維骨架曲線(xiàn)端點(diǎn)法線(xiàn)方向創(chuàng)建一平面，在此平面按工程圖尺寸繪制出管道截面形狀，利用“掃掠”建模方法繪制出三維空間管路三維實(shí)體。

(3)按法蘭盤(pán)形狀尺寸繪制出輪廓，直接拉伸出實(shí)體。

最后得出的彎管零件渲染圖見(jiàn)圖4。

圖3 截面掃掠圖

圖4 彎管渲染圖

4 總結(jié)

采用“三維相交曲線(xiàn)”方法創(chuàng)建創(chuàng)建三維骨架曲線(xiàn)，操作簡(jiǎn)單便捷，既有助于工程技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜三維實(shí)體建模，又節(jié)省了技術(shù)人員看圖和思考時(shí)間。

［1］ 何 琳，劉勝利.工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)(Inventor 2010)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011.