论文部分内容阅读
【摘 要】本文阐述了通过运用CADDS5强大的曲面造型功能对某型游艇进行外型设计，探讨和分析了CADDS5软件在产品造型设计的优点。
【关键词】曲面；游艇；设计
1.引言
游艇作为一种水上娱乐用交通工具，它集航海、运功、娱乐、休闲等功能于一体。船舶外型设计应体现船舶的特点，游艇由于其特殊的作用，导致其布置多样，线条极其复杂。CADDS5软件是一款广泛应用于航空、汽车、船舶等行业的三维设计软件，具有强大的曲面造型功能。通过利用CADDS5中NURB模块，可以很好地完成游艇的外型设计，为游艇的设计提供了良好的软件平台。下面以某游艇为例详细阐述如何利用CADDS5软件曲面造型功能，完成游艇外型设计。
2.技术方案
CADDS5实现曲面造型功能，首先需要创建曲线，然后创建曲面。我们知道船舶不同于其他机械产品，它具有硕大的外壳和复杂的线型。如果直接在CADDS5中根据型线图和型值表创建游艇的每根型线并且对每根型线进行优化处理，其工作量过于繁重。在此，CADDS5提供了可以将其他软件输出的型线文件导入到CADDS5中，然后只要对导入的每根型线进行拟合及优化处理，最后进行游艇外表面创建。因此，我们以某型游艇为例，简单阐述利用HD软件输出的型线文件，如何利用CADDS5的NURB模块实现游艇的外型设计。
3.设计方法
在CADDS5中曲面的制作，最重要的是曲线的质量和精度。利用CADDS5进行游艇外型设计之前，首先要保证HD软件输出的型线必须光顺，其次要确保曲线优化处理的精度，这样才能使游艇外型美观。
3.1 游艇型线导入
利用HD软件光顺好游艇型线之后，输出dxf格式文件，CADDS5系统提供了读取dxf格式文件的数据接口。如何将型线导入到CADDS5中，这需要遵循严格的操作步骤。首先我们要将DXF格式文件保存到系统盘PARTS文件夹下，然后打开CADDS5，进入非参模块，点击“实用工具”，单击“Get DXF…”，找到要读取的DXF文件并应用开始读取DXF文件。读取完毕之后，我们在视图中可以看到导入的型线，如图1所示。
3.2 型线优化处理
型线导入完毕之后，导入的每根曲线变成多根曲线，并不能对导入的曲线进行直接应用，这时候要利用CADDS5曲线连接命令，将多根曲线连接成一根型线。一艘游艇有很多型线，如果设计人员不细心，很容易操作失误。为了便于管理，这时设计人员就要灵活应用CADDS5提供的图层命令。在用CADDS5进行曲面制作的过程中，生成的曲面网格偶尔会出现扭曲的情况，出现这种的问题的原因，一般是因为导入的线型的三向光顺度不够。因此，在对型线进行连接处理完毕之后，还要对每根型线进行优化处理。在用曲线优化处理命令时特别要注意拟合精度应设置在1～5mm之间，阶数在3效果较好。要注意检查拟合优化后Nspline的偏差，执行过程中在cadds5的提示窗口有显示，注意MAX DEV的值要在设计允许的公差范围之内。
3.3 游艇外表面创建
CADDS5中曲面创建有两种方法，一种方法是利用选定曲线插入Nsurface，另外一种方法就是通过曲线网格创建Nsurface。如果是创建平直曲面用第一种方法比较简单，但是游艇的外表面通常带有双向曲度，这时候就要用到曲线网格创建Nsurface。通过某游艇的外表面创建，我们发现曲线网格做得越精细，那么创建的曲面质量越高。因此在进行外表面创建之前，我们还要作一些辅助线，将整个游艇型线细分成很多细小的网格。为了避免外表面出现扭曲，通常要进行如optimize tolerance（优化公差）和u、v-degree设置，优化生成曲面，如图2所示。
4.总结
通过将CADDS5强大的曲面造型功能运用到对某游艇的外型设计中，我们发现CADDS5为工业造型提供了良好的平台，使得外型复杂的产品能够在CADDS5中实现造型设计。
参考文献：
[1]向成军，李彩霞. CADDS5 在船体外壳3D 曲面设计中的应用[J].机械，2008，35（11）：27，28，32.
[2]朱心雄.自由曲线曲面造型技术[M].北京：科学出版社，2002.
[3]李亚栋，焦建新，杜君文.复杂曲线与曲面的CAM 技术研究[J].计算机工程，1995.
【关键词】曲面；游艇；设计
1.引言
游艇作为一种水上娱乐用交通工具，它集航海、运功、娱乐、休闲等功能于一体。船舶外型设计应体现船舶的特点，游艇由于其特殊的作用，导致其布置多样，线条极其复杂。CADDS5软件是一款广泛应用于航空、汽车、船舶等行业的三维设计软件，具有强大的曲面造型功能。通过利用CADDS5中NURB模块，可以很好地完成游艇的外型设计，为游艇的设计提供了良好的软件平台。下面以某游艇为例详细阐述如何利用CADDS5软件曲面造型功能，完成游艇外型设计。
2.技术方案
CADDS5实现曲面造型功能，首先需要创建曲线，然后创建曲面。我们知道船舶不同于其他机械产品，它具有硕大的外壳和复杂的线型。如果直接在CADDS5中根据型线图和型值表创建游艇的每根型线并且对每根型线进行优化处理，其工作量过于繁重。在此，CADDS5提供了可以将其他软件输出的型线文件导入到CADDS5中，然后只要对导入的每根型线进行拟合及优化处理，最后进行游艇外表面创建。因此，我们以某型游艇为例，简单阐述利用HD软件输出的型线文件，如何利用CADDS5的NURB模块实现游艇的外型设计。
3.设计方法
在CADDS5中曲面的制作，最重要的是曲线的质量和精度。利用CADDS5进行游艇外型设计之前，首先要保证HD软件输出的型线必须光顺，其次要确保曲线优化处理的精度，这样才能使游艇外型美观。
3.1 游艇型线导入
利用HD软件光顺好游艇型线之后，输出dxf格式文件，CADDS5系统提供了读取dxf格式文件的数据接口。如何将型线导入到CADDS5中，这需要遵循严格的操作步骤。首先我们要将DXF格式文件保存到系统盘PARTS文件夹下，然后打开CADDS5，进入非参模块，点击“实用工具”，单击“Get DXF…”，找到要读取的DXF文件并应用开始读取DXF文件。读取完毕之后，我们在视图中可以看到导入的型线，如图1所示。
3.2 型线优化处理
型线导入完毕之后，导入的每根曲线变成多根曲线，并不能对导入的曲线进行直接应用，这时候要利用CADDS5曲线连接命令，将多根曲线连接成一根型线。一艘游艇有很多型线，如果设计人员不细心，很容易操作失误。为了便于管理，这时设计人员就要灵活应用CADDS5提供的图层命令。在用CADDS5进行曲面制作的过程中，生成的曲面网格偶尔会出现扭曲的情况，出现这种的问题的原因，一般是因为导入的线型的三向光顺度不够。因此，在对型线进行连接处理完毕之后，还要对每根型线进行优化处理。在用曲线优化处理命令时特别要注意拟合精度应设置在1～5mm之间，阶数在3效果较好。要注意检查拟合优化后Nspline的偏差，执行过程中在cadds5的提示窗口有显示，注意MAX DEV的值要在设计允许的公差范围之内。
3.3 游艇外表面创建
CADDS5中曲面创建有两种方法，一种方法是利用选定曲线插入Nsurface，另外一种方法就是通过曲线网格创建Nsurface。如果是创建平直曲面用第一种方法比较简单，但是游艇的外表面通常带有双向曲度，这时候就要用到曲线网格创建Nsurface。通过某游艇的外表面创建，我们发现曲线网格做得越精细，那么创建的曲面质量越高。因此在进行外表面创建之前，我们还要作一些辅助线，将整个游艇型线细分成很多细小的网格。为了避免外表面出现扭曲，通常要进行如optimize tolerance（优化公差）和u、v-degree设置，优化生成曲面，如图2所示。
4.总结
通过将CADDS5强大的曲面造型功能运用到对某游艇的外型设计中，我们发现CADDS5为工业造型提供了良好的平台，使得外型复杂的产品能够在CADDS5中实现造型设计。
参考文献：
[1]向成军，李彩霞. CADDS5 在船体外壳3D 曲面设计中的应用[J].机械，2008，35（11）：27，28，32.
[2]朱心雄.自由曲线曲面造型技术[M].北京：科学出版社，2002.
[3]李亚栋，焦建新，杜君文.复杂曲线与曲面的CAM 技术研究[J].计算机工程，1995.