曲线、曲面建模技术 在 CAD/CAM 系统中，经常需要向计算机输入产品的外形数据和结构参数，这些数据往往通过计算求得，线框造型比较适合于描述和处理二维零件的建模和数控自动编程，线框模型无法描述零件的表面信息。当产品结构形状比较复杂，或当表面既不是平面，也无法用数学方法或解析方程描述 X、Y、Z时，通常采用曲面建模的方法。曲面建模是通过对实体的各个表面或者曲面进行描述而构成实体模型的一种建模方法，用面来定义一个物体，并能精确确定物体表面上任意一个点的 X、Y、Z坐标值。 曲面模型的描述有两种:一是基于线框模型扩充的曲面模型，可以将封闭的边界定义成 一个环或有向边界，则由此封闭边界所定义的为一个面，如图3-1 所示。在第2 章几何建模 技术基础中，已经给出了这种三维曲面造型（线架造型）的方法及实例，本章就不再赘述。 图3-1 由线框的封闭边界定义面 另一曲面模型是基于曲线、曲面的描述方法，将物体分解成组成物体的表面、边线和顶 点，用顶点、边线和表面的有限集合来表示和建立物体的计算机内部模型。建模时，先将复 杂的外表面分成若干个组成面，然后确定出一块块的基本面素，基本面素可以是平面或二次 曲面，例如圆柱面、圆锥面、圆环面、回转面等，通过各面素的连接构成了组成面，各组成面的拼接就是构造的模型。如图3-2 所示。 图3-2 表面建模 74/CAD/CAM 应用技术□ 在现代产品设计中，对于具有复杂曲面外形的产品，如飞机、汽车、船舶等，需要使用自由曲线和自由曲面来描述其几何形状，以满足产品在流体动力性能和造型方面的要求。而 对于一般工业和普通民用产品而言，由于市场竞争的加剧，在满足功能需要的前提下，以产 品造型为代表的非功能性因素，对消费者购买意向的影响越来越大。因此，现代产品设计比 以往更注重造型设计，这也使自由曲线和自由曲面的应用领域更加广泛。曲线和曲面功能是目前大多数 CAD/CAM 系统的重要组成部分，是应用 CAD/CAM 技术进行产品造型设计的重要手段之一。本章在概述曲线、曲面基本知识之后，重点介绍在 CAXA 制造工程师 2006软件中各种常见曲面的构造方法和曲面的编辑。 3 .1 曲线、曲面基本知识 本章研究的重点为自由曲线和自由曲面的构造。关于那些可以严格用数学方程式表达 的曲线和曲面不一一详述。 3 .1 .1 自由曲线 自由曲线通常指不能用直线、圆弧和二次圆锥曲线描述，而只能用一定数量的离散点来 描述的任意形状的曲线...
