曲面建模

陶静 · 发表于 2013-11-18 14:04

什么是曲面?
曲面可认为是跨过2D或3D区域的一张极薄的壳。
PowerSHAPE 支持3种主要类型的曲面，它们分别是:参数曲面、NURBS 曲面和 Power
Surfaces。这3种曲面其建构属性和编辑能力大不相同。
从主菜单选取曲面

后，图形视窗即出现下图所示的一些图标。

下面是每个图标所对应的功能。

标准体素曲面
和标准体素实体一样，PowerSHAPE 可快速产生一系列由几个基本参数定义的简单曲面，它们
称之为标准体素曲面或基本曲面，它中间包括7种标准形状，挤出曲面和旋转曲面。由于原始定
义形状已固定，因此，仅可对标准体素的基本尺寸参数进行编辑。PowerSHAPE使用的其它类
型的曲面有 NURB 曲面 (通常通过输入数据得到) 和 Power Surfaces。NURB 也仅具有有
限的编辑能力，和标准体素曲面一样，需要将它转换成Power Surfaces 后才具备全面的编辑
能力。
PowerSHAPE – 标准体素曲面选项包括:
  标准体素 - 平面、矩形块、圆柱、圆锥、球、圆环、弹簧。
  挤出曲面 (通过预定义线框)。
  旋转曲面 (通过预定义线框)。

左图为已选标准体素圆锥，右图为打开的本地圆锥编辑表格。
曲面圆锥是顶部和底部开放的表皮。
NURBS 曲面 (非均匀有理B样条曲面)
许多时候我们需要将由不同CAD系统产生的曲面模型输入 PowerSHAPE，为此，
PowerSHAPE 也支持其它类型的曲面，例如 NURBS 曲面。PowerSHAPE 也可产生
NURBS 曲面。

可动态移动 NURBS 曲面上的控制点，但不能精确移动它。修改NURBS曲面需要一些经验积累
才可做好。
转换标准体素曲面和 NURBS 曲面为 Power Surfaces
如果需要对标准体素曲面或NURBS 曲面做更复杂的形状修改，那么必须首先将它们转换为
Power Surface。可通过曲面/曲线工具栏中提供的功能齐备的编辑选项对 Power Surface
进行全面编辑修改或是进行动态操作修改。

不能将 Power surface 转换回标准体素曲面或 NURBS 曲面。
如果需要直接从标准体素曲面转换为Power Surfaces，那么必须确保主下拉菜单选项工具 –
选项 – 形体 – 曲面的标准体素段未勾取产生为 NURBS 曲面选项，否则转换标准体素曲面为
Power Surfaces时它将产生为 NURBS 曲面，这样还得再进行一次转换。
有几个曲面产生选项可直接产生为 Power Surface。

Power surfaces
Power surface 是一基于4边线框元素组成的几何形体网络，网络曲线沿着（经线）和跨过
（纬线）曲面区域。
使用 Power Surface 可产生复杂形体，同时也可通过曲面曲线相交对其方向、模量等进行全
面编辑。
可使用专门的剪裁曲线－边界来定义曲面区域内或不完全在4侧线框架构内的孔。
我们把相邻经纬线对之间的曲面区域称之为面片。
PowerSurface 上的曲线叫经线(沿着曲面) 和纬线 (与经线交叉横跨曲面)。某些情况下会有中
脊线，中脊线一般沿着经线方向, 可以在自由空间控制纬线的方向。

纬线

此曲面最少包含2条纬线。
经线

此曲面总共包含从第一条纬线上的相应点到第二条纬线上相应点连接而成的7条经
线。
中脊线（驱动曲线）

中脊线（虚点显示的）用来控制纬线的方向。曲面上不一定非要有中
脊线，它可以在需要的时候创建或者删除而不会改变曲面的形状。中脊线在产生圆倒角曲面
或是作为驱动曲线曲面的控制几何形体中自动出现。
卡托标志

PowerSurface经纬线的起点。起点定位在沿纬线1的第1点有一段小距离
的地方，圆圈上的小短线表示经线的方向。
标准标准体素曲面
PowerSHAPE包括7项标准的标准体素曲面：平面、矩形块、圆柱、圆锥、球、圆环、弹簧标
准体素。标准体素曲面可使用最少的数据输入产生，可以作为许多设计的出发点。标准体素在工
具栏中被着色为蓝色或是是金色，以区别其它的曲面产生选项。

每一曲面标准体素在创建时均提供了按屏幕缩放的比例尺寸，随后可进行修改。标准体素曲面可
以被移动、复制、旋转、相交和圆倒角拐角。然而，如果需要通过移动曲面上的点、添加额外曲
面等改变已定义的形状，则首先必须将标准体素曲面转换为Power Surface。
所有标准体素曲面均依照激活主轴（默认为沿Z轴方向）方向产生。
挤出曲面
这种类型的曲面通过垂直于线框底部挤出线框元素形成（默认）。如果需要，可通过工具 >选
项>形体>曲面将挤出方向改变为沿激活X、Y、Z轴挤出。如果选取了几个几何元素进行挤出，
即可产生一系列独立的曲面。
和标准的标准体素曲面一样，仅可改变挤出曲面的一些基本参数，除非将它转换为 Power
surface。
按缺省，挤出曲面产生后会删除用于曲面产生的线框。从工具 >选项>形体>曲面选取保留线框
（挤出和旋转），可保留线框。
挤出曲面范例 1
此范例演示了如何产生一线框多边形，然后使用它来产生一八角形挤出曲面。
1 打开新的模型

2 点击直线

工具栏中的多边形

于是多边形对话视窗显示在屏幕，在此可指定多边形的边数。选取产生复合曲线选项后可生
成一单个多边形线框元素。不选取此选项，那么多边形边将由多条单条直线构成。

3  在边数方框中键入 8，选取边缘点，勾取产生复合曲线。
关闭表格前需定义第一跨的开始点和结束点。
4  在命令视窗中键入 0 ，回车。
5  在命令视窗中键入 50 ，回车。
6  点击接受，关闭多边形对话视窗。

完成的线框为一单个闭合的复合曲线，将使用这条曲线作为基础曲面的基础形状。
7 选取此复合曲线并切换到Iso1查看

8 点击曲面

工具栏中的挤出

于是即通过已选复合曲线按缺省沿Z轴向上产生一挤出曲面。
挤出上有一组双箭头，通过它可沿Z轴上下改变挤出长度。如果需要，也可使用它产生负的
挤出。可使用用户坐标系手柄动态定位和定向曲面。
9 拖动箭头到长度 50。

10 也可双击曲面边缘，打开挤出对话视窗。在此可键入或修改尺寸值。可对挤出曲面指定正的或
负的拔模角。

通过工作空间标签可按新输入的原点坐标重新定位挤出，或是对齐于某轴，或是绕某轴旋转。
11  键入长度 100 ，点击接受。
12  点击曲面之外任意位置，取消曲面选取，完成挤出曲面产生。
PowerSHAPE 也可同时挤出多个独立的几何形体，产生多个独立曲面。
13  选取挤出曲面。
14  右击鼠标，从弹出菜单选取删除，也可直接按下键盘上的删除键。
于是即删除曲面，原始的复合曲线也不再存在，这条曲线是在产生挤出曲面时按缺省设置删除
的。如果希望自动保留这条曲线，可从工具 >选项>形体>曲面选取保留线框（挤出和旋
转），可保留线框。

y3uu9nzp · 发表于 2013-11-27 19:57

谢谢分享，学习了！！

陶静 · 发表于 2013-11-18 14:29

挤出曲面范例 2
可使用3D线框来产生挤出曲面。
1 输入模型:
.....\PowerSHAPE_Data\3D_Wireframe.dgk
2 激活用户坐标系1

下面通过一输入的3D复合曲线来产生挤出曲面。
3 选取复合曲线并产生一长度为50的挤出曲面。

挤出方向平行于平面底部，可改变这个方向。
4 选取撤销

，回到上一步
5 选取工具  选项 – 形体 –曲面。
标准体素选项下拥有多个选项来设置自动生成曲面时的缺省动作。这部分的缺省设置是勾取了
产生的挤出体垂直于基础平面。

6 不勾取产生的挤出体垂直于基础平面。按下接受按钮。
7 选取 Z 轴

并选取复合曲线。
8 和前面一样，这样即产生一挤出曲面。

9 选取文件  关闭，不保存模型。
旋转曲面范例
旋转曲面是绕某一特定的主平面，旋转单个几何形体或者复合曲线生成。
1 打开新模型

在XY形面的0处建立一用户坐标系。

将使用复合曲线将形体连接起来。此曲线将沿用户坐标系旋转360度来生成曲面；旋转主轴
必须预先设定。在此可以清楚看到，Y轴是正确的旋转轴。
2 选择Y轴

。
3 创建一条截面几何形体的复合曲线并选取此线框。
4 点击曲面

工具栏中的旋转曲面

。

于是即通过已选复合曲线沿激活的Y轴自动生成旋转曲面，形成瓶子外形。
红色曲面代表负面。如果旋转后圆柱体呈红色，则可点击曲面工具栏中的选项

反转曲面
方向。
下面通过绕末端轮廓产生一条全新并运用填充曲面命令，在末端产生一盖。
5 选取 Iso3 查看

6 可沿瓶口部分曲面双向跟踪曲线而生成一条复合曲线

。

7 选取新的复合曲线。
填充曲面是由一条复合曲线或一组线框生成；尤其适合于填充模型中的间隙。
8 选取曲面

工具栏中的智能曲面

。
9 在下拉列表中，选择填充

之后我们还将应用此向导对话框。
10  点击接受。
于是即产生曲面，但其负面在上。
11  鼠标左键选择曲面。
12  在鼠标右键弹出菜单中选择“反向”。
这样曲面就完成了反向，我们所看到的如图蓝色曲面，为曲面的外侧。

13  选取文件  保存为，将文件保存为:
.....\PowerSHAPE-Models\Primitive cylinder
保存模型后，撤销/重做历史被重置，仅可撤销/重做自上次保存后的操作。
14  请勿关闭模型。
轮范例
创建下图所示轮形零件模型，随后将对它应用多种命令进行改变。
1  选取从顶部查看

2 选择并删除前面产生的2个描述瓶的曲面。
3 产生下图所示的基本线框形状。

4 选取全部线框，产生旋转曲面

5 双击曲面，于是屏幕上出现标准体素旋转表格，表格给出了用户坐标系选项和角度选项。
6 改变角度为180度，点击“接受”。以角度为180度变换了旋转曲面。

改变旋转曲面形状
若要改变旋转曲面的物理形状，则需要改变原始线框。可在曲面产生之前以普通方法编辑线框，
也可在曲面产生后进行编辑。下面就来介绍这方面的内容。
1 点击“撤销”

2次，返回最初创建的线框。
2 从普通编辑工具栏

选取伸长形体

3 选择形体的上半部分，通过鼠标选择拖放如图所示。
确认几何形体在拖放方框内。
4 输入0 50，在Y轴正向移动所选形体50mm，伸长形体的后壁和内壁。
这样就向上拖动了上半部分，连接部分的几何形体也被伸长。

5 选取全部线框，产生一旋转曲面

6 双击曲面，打开旋转对话视窗。
下面就通过直接编辑线框来修改曲面。
7 选取勾画标签。

如果需要可复制原始线框。
8 点击编辑勾画...
9 从曲面/曲线编辑工具栏选取使用活动尺寸编辑曲线

PowerSHAPE 于是隐藏曲面，显示出线框尺寸。

可双击并改变尺寸，曲面编辑工具栏现在给出了几个额外的功能图标。

10 选取上部尺寸15，然后点击编辑活动尺寸

11  在值方框中键入 35 ，点击接受。
12  将尺寸 200mm 改变为 150mm。
13  点击旋转对话视窗中的完成按钮

14 点击接受，接受并关闭表格。

这样曲面即按改变的线框修改。
15 保存文件为:
.....\PowerSHAPE-Models\Primitive wheel.psmodel
16 关闭模型。

陶静 · 发表于 2013-11-18 15:46

练习 6 : 曲面瓶
1 使用提供的信息产生下图所示的瓶。

 下面的线框用来定义瓶外形。

 主瓶体高度为 200mm 。

 下面的线框用来定义瓶顶轮廓。

从圆

菜单选取通过中心、半径和跨产生圆弧

  确认在瓶体的顶部和底部应用了填充曲面。
2  保存模型为
.....\PowerSHAPE-Models\Ex6 Surface bottle.psmodel
3  关闭模型
自线框产生Power Surfaces
智能曲面造型器Smart Surfacer

智能曲面造型器Smart Surfacer向导中包含有几个 PowerSHAPE 曲面产生选项。如果用户在
打开向导之前已选取线框，那么向导会自动选取最可能的曲面造型方法供用户预览或应用。用户
也可在向导程序中自行选取系统提供的其它相应的曲面造型方法。

自动曲面向导中的提供了以下一些曲面造型选项:
  填充
  通过线框网格
  驱动曲线
  通过分离线框
  双轨曲线
填充曲面
填充曲面通常通过一个或多个闭合线框产生，也可通过开放末端、线框以及点数据产生。
1  产生一新的模型。
2  从点0产生以侧边为X50 Y75 的长方形线框。
3  在顶部产生两个 R 15 的圆倒角。

4 选取全部线框元素。
5 从曲面

工具栏选取智能曲面

系统自动选取最可能的选项 – 填充。
6  点击接受，接受此曲面并关闭表格。
7  选取并删除全部填充曲面。
8  从用户坐标系

工具栏选取产生点选项

9 在命令视窗输入以下5个坐标位置，每次输入后均按下回车键。

10 重新选取全部线框，同时选取5个3D点。
11 从曲面

工具栏选取智能曲面

于是即产生一包括5个点的光滑填充曲面。在此，PowerSHAPE 产生了一 NURB 曲面，如
果需要可随后将该曲面转换为PowerSurface。
12 点击取消，然后关闭模型。
填充曲面 – 模具块范例
填充曲面也可由多个线框产生。产生填充面后，可使用复合曲线来在曲面内产生可见剪裁区域。
1 打开新的模型并输入以下数据：
.....\PowerSHAPE_Data\Fill-in_Die.dgk

将在输入模型中的长方形线框和曲面形状顶部边缘跟踪出的复合曲线间产生一新的填充曲
面。
2 按住 Alt 键，左击每个曲面的上边缘，为每个曲面边缘产生一复合曲线。
3 从选取工具栏点击快速选取全部曲面，然后点击隐藏(Ctrl+J)，隐藏已选曲面。

4 选取全部复合曲线并右击鼠标，打开以下菜单，从弹出菜单选取删除从属。

在形体上产生取消或复合曲线时，例如在曲面上，该曲线也许从属于这个形体。在此，这个选
项移去了已有曲线和曲面间的任何这种关系。
5 选取全部复合曲线，然后点击智能曲面

6 点击接受，接受此填充曲面。
7 不隐藏 (CTRL+L) 模型。

8  保存模型为
.....\PowerSHAPE-Models\Surface Die example.psmodel
9  关闭模型
3D 填充曲面范例
产生填充曲面时，没有必要事先产生好复合曲线，在填充曲面表格中也可产生复合曲线。
1  在位置0产生一新的用户坐标系和新的模型。
2  在50 0 0 处产生一单个直线，使用坐标 -20 0 20 输入端点。
3 绕Z轴产生一旋转曲面

4 选取智能曲面

5 选取复合曲线编辑选项，绕曲面顶部跟踪一条复合曲线。

6 点击保存和退出，保存此曲线。
产生完毕复合曲线后，向导识别出该曲线适合于产生填充曲面。于是自动更新曲面产生表
格，并将曲面预览显示在屏幕。在此产生的是一平坦曲面，但很多情况下需要新产生的曲面和
周边曲面相切。
产生相切曲面
1 勾取智能曲面对话视窗中的相切于曲面。

于是预览曲面即相切于周边曲面。
2 点击接受，接受此曲面。
3 关闭并保存模型。
驱动曲线曲面
驱动曲线曲面由沿一条垂直于截面曲线的中脊线扫动而形成。下图显示的是使用两个截面曲线沿
整个驱动曲线

长度扫动而形成的驱动曲线曲面。驱动曲线曲面至少需要一个位于单个驱动曲
线任何位置的线框截面才可形成。

球拍范例
第一步是产生网球拍的驱动曲线线框。
1 打开一新的模型。
2 在0产生一个用户坐标系，按照下图构建线框。

这个形状就是形成曲面的驱动曲线的轮廓。
在此，定义线框截面垂直于驱动曲线，并在沿驱动曲线的某个位置上。
上部截面
3 在球拍曲线上部中点产生一用户坐标系。

4 从右查看 (+X) 并放大查看新的用户坐标系区域。

5 在新的用户坐标系产生以下线框截面。

6 选取Y主平面。
7 产生两个半径为10的圆圈，圆心捕捉在把手直线的端部。

产生驱动曲线曲面之前，需将驱动曲线和所有的截面曲线转换成复合曲线。截面已是单个整
圆元素，但驱动曲线是由若干圆弧/直线构成，必须首先将其转换为一单个的复合曲线。
8  将驱动曲线和中间截面转换为复合曲线。
9  选择3个截面曲线和驱动曲线。
10  点击智能曲面

智能曲面向导自动识别到已选线框适合于构建驱动曲线曲面，于是相应地改变下拉列表中的
选项。向导同时显示出构建的曲面的预览效果。
11 选择接受。

这样就产生一个变截面的曲面。曲面截面从第一个圆圈截面开始逐渐改变到中间自定义的截面
轮廓，最后再逐渐回到最后一个圆圈截面。
若要在曲面上添加特定的轮廓截面，需要再添加自定义的截面曲线。
12  只选择并删除曲面。
13  选择球拍顶部的复合曲线，设置Z为主平面。
14  从普通编辑

工具栏选取旋转几何元素

蓝色箭头指示出了方向轴和旋转位置。尽管这个方向无误，我们需要将其位置移动到球拍的中
心。
15 从旋转工具栏选取选择重新定位旋转轴

，然后如下图所示，捕捉到球拍中心的关键点。

于是旋转轴即移动到球拍的中心。
16 选取复制已选几何元素按钮，键入角度 90 ，回车。

于是原始截面复制即出现在屏幕。
17 点击绿色勾确认。
18 在旋转表格中键入 180 ，然后点击绿色勾，接受。

19 关闭旋转表格，重新选取驱动曲线和5个截面元素。
20 使用全部5个截面轮廓通过驱动曲线生成曲面。

于是上图箭头所指3个位置具有相同的椭圆形状截面。
21 保存文件为:
.....\PowerSHAPE-Models\surface racket
22 选取文件 > 关闭。
通过分离曲线产生曲面
如果选取了多个分离曲线，那么智能曲面向导将自动使用通过分离曲线产生曲面选项。

分离曲线作为纬线由相应的经线连接而构成曲面。
纬线范例
1 在用户坐标系0产生一新的模型。
2 从用户坐标系原点产生一连续直线，Y10，X10，-Y10，形成一个N字形。

这个轮廓是其余轮廓的基本形状，因此，下一步即沿Z轴复制轮廓。
3 选取3条直线，然后从普通编辑工具栏

选取移动/复制

4 输入复制数量2，在位置对话视窗中输入 0 0 5 。

5  点击绿色勾，确认预览。
每一条复合曲线将使用不同的圆倒角。
6  将每组曲线构建为复合曲线。(Alt 键+鼠标左键)。
7  在底部的复合曲线产生1的圆角。
8  在中部的复合曲线产生2的圆角。
9  在顶部的复合曲线产生3的圆角。

下面将另外添加两条曲线，使其变为5条复合曲线。
10 选择底部的复合曲线，沿Z轴正向20复制

。
11 选择底部的第二条曲线，沿Z轴正向10复制

。

所有的轮廓现在都已经转换为复合曲线，可以生成曲面。每一条复合曲线都会成为曲面的纬
线。
12 选择所有复合曲线，然后点击智能曲面

13 从曲面工具栏选取智能曲面。

向导分析所选的线框曲线后自动选取产生类型为通过分离方式构建曲面。
14 点击接受，通过分离曲线产生曲面。
15 不保存，关闭文件。
通过曲线网格产生曲面
通过曲线线框网络产生的曲面仅在由线框形成的边界内产生，将不会在超出网络之外的开放边产
生任何曲面。

曲面间隙范例
在下面的范例中将应用自动产生曲面中的线框曲线网络选项来填充模型中的间隙。
1  打开新的模型。
2  输入模型
.....\PowerSHAPE_data\network_example.dgk
3  选取 ISO1

查看，查看将填充的间隙。

用光顺的曲面填充间隙需要添加额外的线框曲线。可沿底部边缘创建一条相切的复合曲线来
获取原始曲线的全部特征。
4 切换到线框查看

，以便看到内部几何形体。

5 选取产生复合曲线

于是复合曲线工具栏出现在屏幕。
6 选择定义开始点按钮，然后如右图所示，选择曲面1拐角上的端点作为关键点。

7 用左鼠标键选取底边，产生复合曲线的第一部分。

曲线将继续到第一个分叉点，等待用户决定曲线走向。
8 在复合曲线工具栏中点击后退按钮

一次，回到前一跨。

9 左击下图箭头所示拐角。

于是屏幕上出现一对话视窗，询问复合曲线是否跳到此位置。
10 点击是。

复合曲线跳到已选择的点，同时保持与两个曲面的边缘相切。
11 点击复合曲线工具栏中的保存

。
12 按图所示，沿三个剩余边缘产生一条新的复合曲线。

沿曲面边缘产生的复合曲线也继承了曲面的切向属性。随后使用自动曲面向导中的相应选项
产生曲面时，新产生的曲面也将继承这些属性。
尽管现在我们已经具备足够的线框来通过线框产生曲面，为得到更精确的结果，我们可在线框
范围内再产生几条额外曲线。
13 选取并隐藏上一复合曲线。
14 如下图所示，沿右边曲面其中一条中间曲线产生一新的复合曲线。和前面一样，跨过中间间隙
到将复合曲线延伸到左手边曲面上。

复合曲线末端现在和曲面边缘对齐，我们不需要这样。
15 点击复合曲线工具栏中的后退按钮一次

，后退一跨。
16 选取复合曲线工具栏中的保存

。
17 沿右手边曲面上的下一曲面曲线产生另外一条复合曲线。

18 如下图所示，沿左手边曲面上的相应曲面曲线产生另外2条复合曲线。

19 选取并隐藏模型中的全部曲面。
20 如下图所示，使用已有曲线的开始点作为开始点产生一条新的复合曲线。

21 点击曲线，使该曲线为新产生复合曲线的一部分，然后跨过间隙，点击另一面上的一条曲线
的末端。
22 点击是，使用切矢。

23 保存

曲线。
24 对另外两条中间曲线重复上述过程。
25 删除下图箭头所示的和曲面网格无关的两条曲线。

26 不隐藏 (CTRL+L) ，重新显示前面已经产生的曲面和复合曲线。
27 快速选取全部线框

，然后点击智能曲面

向导分析所选的线框曲线后自动选取产生类型为通过线框网格产生曲面。
28  选取接受。
29  选取并右击曲面上的这条新产生的中心曲线，从弹出菜单选取自由切矢和模量，得到更光顺
的曲面。
30  取消曲线选取。

曲面间的间隙由一张新的曲面所填充，并且是随着相邻曲面的轮廓所变化的。
31 选取文件 > 保存为：
.....\PowerSHAPE-Models\network curve example
32 选取文件 > 关闭。
由双轨曲线构建曲面
曲面可以由截面线来创建

，这种曲面是沿两条驱动曲线

定义曲面边缘。

截面线经沿驱动轨迹线上的每一对应点缩放产生出曲面。驱动轨迹线对上必须包含相同数量的
点，驱动轨迹线对可开放，也可闭合。开放截面线的端点必须位于每条驱动轨迹线的开始点

，截面线和两条驱动轨迹线必须均为复合曲线。

陶静 · 发表于 2013-11-18 18:01

由双轨曲线构建曲面范例
1 输入模型:
.....\PowerSHAPE_data\two_rail_data.dgk.

2 双击其中一条驱动轨迹线，打开曲线工具栏。

3 Shift选取另一复合曲线。
4 选择打开显示点标签

。

两条驱动轨迹线必须具有相同的方向和相同数量的点。
5 选取上面的曲线 (10 个点)。
6 从曲线工具栏选取产生点。

于是插入点到曲线表格出现在屏幕，在此我们将使用参数值标签，以便在两个已有点间插入一
个新的点。例如值 5.5 即在点5和点6 的中间插入一点。

7 选取参数标签，输入 5.5 并按下应用，然后关闭表格。
增加每个点后，曲线上的点会重新编号，因此从后到前增加点起来会更加方便。

于是即将一个点增加到曲线
8 选择底部曲线（6个点）然后反转曲面/曲线。

9 选取底部曲线，然后选取产生点

。
10  选择参数值标签并输入4.5，选择应用。
11  输入3.5并按下应用。
12  输入4.5并按下应用。
13  输入3.5并按下应用。
14  输入2.5并按下应用，点击OK。
15  选取两条曲线。
每条曲线都有相同数量的点，这样构建的曲面会比较光顺。

16 选取全部3条复合曲线，然后点击智能曲面

。

这次曲面向导识别双轨曲线为最佳的曲面创建方式。
然而，截面高度会沿着双轨曲线的位置进行自动缩放调整。
17 在智能曲面对话框的右下部分选择高级选项按钮

于是通过截面和双轨产生曲面选项对话视窗出现在屏幕，它提供了更多的通过已选线框定义
曲面的控制。
18 在截面选项中勾选保持深度，预览模型。

这次高度被调整为原始的截面线高度。
19  点击两次接受。
20  选取文件 > 保存为:
.....\PowerSHAPE-Models\two rail surface example
21  选取文件 > 关闭。
剪裁选项
使用曲面为剪裁形体剪裁曲面
在曲面间应用剪裁选项

后，曲面将裁剪到它们共同的相交处。下一方案选项使用户可一个个
地浏览全部可能的裁剪组合。如果曲面包含在剪裁选项，则会产生一边界，屏幕上将仅显示出边
界内、外的曲面。使用单个剪切形体可剪裁多个曲面。
1 在位置0产生一新的模型。
2 在位置0产生一尺寸为 X 50, Y 50的标准体素平面

。
3 在Z-20处产生一长度为40 ，半径为5的标准体素圆柱

。

将使用这个平面来剪裁圆柱。
4 选取普通编辑工具栏

中的剪裁选项

。
5 选取平面曲面。

于是该平面即被指定为剪裁形体

。
6 点击圆柱体曲面上半部的任何位置。

于是平面和圆柱体即自动裁剪到它们之间的相交处。
这是多个剪裁方案中的其中一个，点击工具栏中的下一方案图标

，可得到其它剪
裁方案。
7 重复选取下一方案

，直到得到下图所示的裁剪结果。

8 关闭剪裁选项表格。

如果最初点击的是下半部圆柱体，那么左图所示的结果将是第一个剪裁方案。
9 点击撤销

10 选取平面形体作为剪裁形体，然后点击剪裁图标

首先选取的曲面在打开表格后自动指定为剪切形体。
11 点击

，改变为保留两边选项

12 选取圆柱体曲面。

当保留两边图标激活时，屏幕上将同时显示出剪裁后剪切面两边的形体，且将同时保存所剪裁
的上部和下部曲面。此命令在需同时保留型芯和型腔上下两部分时十分有用。
13 和前面一样，关闭表格

，然后撤销

14 首先选取平面曲面，然后选取剪裁选项

15 点击

，取消裁剪两着

16 选取圆柱体曲面。

关闭裁剪两边后，剪裁形体（主选项）不裁剪第二选项。
使用曲线作为剪裁形体剪裁曲面
也可使用线框几何形体作为剪裁形体。下面范例就来介绍这方面的内容。
1 关闭已有模型 (不需要保存)。
2 打开一新的模型并输入以下数据：
.....\PowerSHAPE_Data\Limit2.dgk

输入的模型中包含6张单独的曲面以及用来定义2D裁剪的线框。
3 激活零件底部的用户坐标系 (1)。

4  选取X方向为操作方向。
5  如上图所示，预选取全部曲面和复合曲线。
6  从曲线工具栏

选取曲线投影

。

7 选取穿过几何元素选项，然后点击接受。

于是在X轴穿过部件产生了一条复合曲线。
8 选取Z轴为主方向。
9 选取新的复合曲线，然后点击剪裁选项

现在曲线是剪裁形体。
10 拖放方框，选取全部曲面，如果需要，点击下一方案，直到得到下图所示结果（留下分割线
之上的形体）。

11 关闭表格。
使用用户坐标系作为切割形体剪裁曲面
用户坐标系也可用作剪裁形体。下面就来介绍这方面的内容。
1 激活下图所示用户坐标系 Workplane 2 。

2 选取该用户坐标系，然后点击剪裁选项

。
3 方框选取选取全部曲面，如果需要，点击下一方案，在用户坐标系之下 (-Z)裁剪曲面。

4  点击剪裁选项工具栏右上角的叉，关闭该工具栏。
5  关闭模型，不保存。
曲面圆倒角
曲面圆倒角主要用来在两张或多张曲面间产生光滑连接。
圆倒角曲面可以看为一个假想的球沿着曲面的交线滚动一次所形成的轮廓。PowerSHAPE可在
曲面间产生半径固定或半径变化的圆倒角。球产生一个相连接的曲面并且将原始曲面的多余部分
裁减掉。也可在复合曲线间或一组曲面间产生圆倒角。
PowerSHAPE可以产生向内凹或者向外凸的圆倒角。内凹的圆倒角是由一些向外的曲面构成
（如下左图所示阴影显示为金色）；外凸的圆倒角由一些向内的曲面构成（如下右图所示）。圆
倒角过程中会以箭头的方式显示当前曲面的方向。箭头总是突出显示曲面的正向，点击箭头可以
改变圆倒角曲面的方向。
基本圆倒角范例
此例介绍了在2张曲面间产生圆倒角的基本方法。
1  产生一新的模型。
2  在0 0 0产生一个长、宽均为100的标准体素平面

。
3 在0 0 0产生一个底部半径30，顶部半径15，长50的标准体素圆椎曲面

。
4 右键单击圆锥曲面，选择转换曲面（转换为Power Surface）。

Power Surface可给出更多的图形信息，同时曲面编辑工具栏中也提供了更多的编辑选
项。

小箭头指向外部，表明曲面的方向是向外部。大箭头给出了编辑曲面点的操作方向。
大箭头不影响圆倒角操作。
5 选取两张曲面并切换到透明阴影

6 从曲面工具栏

选取曲面圆倒角

。

同时屏幕上显示出了曲面方向箭头，如果需要，点击箭头可改变曲面方向，也即金色到红色。
向外的小箭头表示外部为金色曲面。
7 使用缺省的 5mm 半径和凹陷设置，点击圆倒角曲面对话视窗中的预览。

显示的圆倒角路径是滚动球沿已选曲面滚动的时的中心线路径。如果认可，点击接受，否则可
以输入另外的值或是再次选取预览，直到得到满意的结果。
8 点击对话视窗中的接受。

于是屏幕上出现选取圆倒角路径对话视窗。
圆倒角路径预览曲线即变为黄色，表示它被选取。因为只有一条可选路径，因此点击接受。
如果存在多条独立的圆倒角路径，则选取其中一条并点击应用，随后选取另一条路径并点击应
用，依次重复这个过程，直到完成。最后点击接受。
9 应用并接受此对话视窗。

这样即产生圆倒角曲面，圆锥和平面的其余部分被裁减掉。
10 在0 0 40产生一个长、宽为80的标准体素平面。
11 双击平面，在平面对话视窗中设置中绕Y轴旋转10度。

上部平面要和锥面圆倒角，但是这次平面是在锥面内部。
12 选择圆锥和有斜度的平面，然后选取曲面圆倒角

。

13 输入圆倒角半径为3mm, 选择凸面并预览。
14 选择接受（圆倒角路径），随后点击接受（圆倒角曲面）。

圆倒角面已经产生，并剪裁了平面和锥面多余的部分。
圆倒角同时也可以由多张曲面产生。
15  选择X为主平面，在–30 0 20产生一个标准体素圆柱。
16  改变半径为6，长度为60，并绕X轴旋转-15度。
17  选择并反向曲面（红色向外）。

18 选择除底部圆倒角和平面外的其它全部曲面，然后点击曲面圆倒角

19 输入圆倒角半径2mm，选择凸面并预览。

于是屏幕上显示出了可使用的圆倒角路径。我们需要反转圆柱体，以控制圆倒角产生位置。
20  点击接受。
在此，PowerSHAPE给出了两条完整的圆倒角路径和几条其它的可能路径。由于
PowerSHAPE允许指定使用哪条路径，因此，可按需要选取任何条数的路径。
21  选择第一条圆倒角路径（最靠近底平面的），于是它变为黄色。
22  点击应用。
23  选择第二条跟踪线（靠近顶部的）并按下应用。

其它路径均被忽略，曲面按圆倒角剪裁。反转圆柱体后，产生的圆倒角向内而不是向外。
使用主和次曲面组圆倒角
普通的倒圆都是寻找已选曲面间相联系的部分从而生成需要的倒圆路径，而对大型模型，这要占
用很多时间并且一条条地找出圆倒角路径，这种方法相对也比较笨拙。
利用次曲面选项可识别出两组可能形成圆倒角的曲面。在此可选择第一组曲面作为主曲面（黄
色），选取圆倒角图标然后选取第二组曲面（将自动成为次曲面-粉红色），PowerSHAPE于
是就知道哪里需要生成圆倒角。
1  选择底部平面和圆倒角面并删除它们。
2  设置X为主平面，在0 0 20产生一个宽110，长60的平面标准体素。
3  如果需要改变平面的方向，使金色面沿X正向。

4 选取这个标准体素平面曲面，然后点击曲面圆倒角

于是这张曲面即被指定为主曲面。

所选的这一组曲面将成为次曲面。将仅计算主曲面和次曲面之间相交部分的圆倒角路径，这样
即加快了圆倒角路径的计算。由于产生的路径较少，因此也容易选取。
5  左键框选上图所示左部的曲面。
6  设置圆倒角半径为2mm，并选择凸面。
7  选取平面曲面，于是已选曲面变为粉红色，次曲面已经为绿色的小对勾。
8  点击接受。
9  选择第一条轨迹并选择应用。
10  选择最后的轨迹并选择应用。
圆倒角曲面产生，其余的曲面都被裁减。
11  删除留下的曲面。

12 使用适当的方法剪裁平面的底部从而完成整个模型。

13  选取文件 > 保存为:
.....\PowerSHAPE-Models\fillet example.psmodel
14  选取文件 > 关闭。
更多使用主和次曲面组产生圆倒角范例
下面的范例演示的是对水龙头设计中的两组曲面进行圆倒角。
1  在位置0产生一新的模型和用户坐标系。
2  在 XY 平面产生下图所示线框。

3 绕Y轴产生一旋转曲面

。
4 绕X轴旋转

新产生的曲面 90 度，使它对齐于 Z 方向。

5  切换操作轴为Z轴。
6  在位置 0 0 44 产生一新的用户坐标系。
7  在新用户坐标系坐标原点产生一个半径为7.5 的标准体素球体

。

将剪裁掉球的下半部，删除那些重叠的曲面。
8 选择用户坐标系，然后选择剪裁选项

。
9 选取标准体素球，若有必要选取下一方案，得到上半部球。
必须首先确认选取了正确的操作轴。 (剪裁在激活主平面方向进行)

球体现在被用户坐标系剪裁，上部球面保留，下部被裁减掉。剪裁出现在激活主平面方向。
10 选取从前查看 (-Y)

，然后绕用户坐标系产生下图所示线框几何形体。

11 产生一个绕X主平面旋转的旋转曲面。
12 绕Z轴主平面旋转复制3次，角度为90度，产生水龙头的四个臂。

13 选取臂和球曲面，然后点击曲面圆倒角

预选主曲面后，对话视窗现在等待选取辅曲面。
14  选择4个臂部位曲面。
15  输入凹面圆倒角，半径为2mm。
16  点击接受。

17 依次选择圆倒角路径并选择接受，完成模型产生。

18  选取文件 > 保存为:
.....\PowerSHAPE-Models\surface tap.psmodel
19  选取文件 > 关闭。
变半径圆倒角
变半径圆倒角产生非常容易。可使用鼠标左键在圆倒角路径上选择关键点或是直接在对话视窗中
通过参数来定位圆倒角圆弧，参数可为相对值或绝对值。
范例
20  在位置0产生一新的模型和用户坐标系。
21  在X 30和X –30产生两个半径为8.5的圆。
22  在圆两侧利用三点圆弧产生两个半径为50的圆弧，得到下图所示几何形体。

23 将线框转换为复合曲线。
24 产生一长度为60的挤出曲面。
挤出完成后，缺省选项导致用于产生挤出的线框被删除。可改变此缺省设置而保留原始线框，
为此可选取工具> 选项 > 形体 > 曲面>保留线框 (挤出和旋转)。

也可通过直接复制原始挤出线框方法来保留它。
25  从勾画标签选取产生勾画复制，然后点击接受。
这样随后可用来在挤出底部产生填充曲面。
26  选择复制的复合曲线，产生一个填充曲面。
27  反向曲面，使红色方向沿Z轴方向。

28  删除复合曲线。
29  选择两个曲面，然后选取曲面圆倒角  。
30  输入圆倒角半径为3，选择凸面并选择接受。
31  选择沿+Z轴向下查看  并切换到线框查看。

圆倒角轨迹即显示在屏幕（黄色），轨迹线上的圆圈上有关键点（蓝色）。可以用鼠标去捕捉
这些关键点。点击这些关键点后就会产生一初始半径的圆弧。可在选取圆倒角路径对话框中
的圆弧半径域修改此半径值。
32 依次捕捉6个圆上关键点。
33 从右开始顺时针绕圆倒角路径依次捕捉关键点并按下图输入圆弧半径，产生6个圆弧。
每个点上均出现一半径，且每个圆弧在对话视窗的圆弧部分都编上了号。可从对话视窗中选取
单个的圆弧并编辑其半径，也可手工拖动来编辑半径。
已选圆弧显示为蓝色，而未选圆弧显示为红色。

点击圆倒角路径上的相应位置或输入参数位置，可将新的需改变半径的点增加到路径中。输入
参数位置可首先选取最靠近的圆倒角，随后检查对话视窗中当前圆弧方框中的编号，记下编
号，随后将ABS改变为PAR，并输入值（如4.5），最后按下回车。
34 选取正确圆弧（显示为蓝色），然后按下图插入两个新的圆倒角半径改变点到两侧。

表格激活后可改变每个圆倒角圆弧的半径值，也可删除该圆倒角。半径将在两个指定了不同的
值的圆弧之间逐渐改变。
35 依次选择新的圆弧，改变半径为5 mm。
36 依次选择4个大圆弧，选择删除。

有圆弧的地方的圆倒角的大小为固定值，如果下一个圆倒角的大小和它不同，那么圆倒角半径
值将逐渐改变为下一圆倒角半径值。
37 点击应用，产生变半径圆倒角。

38 不保存，关闭模型。

wu113433 · 发表于 2013-11-19 00:26

支持下，谢谢分享！

陶静 · 发表于 2013-11-19 08:30

wu113433 发表于 2013-11-19 00:26
( P. J1 i: f9 Y" ^6 y支持下，谢谢分享！

wu113433 · 发表于 2013-11-19 22:59

多分享些这样的资料啊，这个软件方面的很少，一定撑你的

陶静 · 发表于 2013-11-20 13:34

wu113433 发表于 2013-11-19 22:59; S7 s) q6 w0 }$ @9 j
多分享些这样的资料啊，这个软件方面的很少，一定撑你的

谢谢支持

luochen922 · 发表于 2013-11-29 12:10

不错！谢谢分享

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曲面建模

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