UG NX的整体叶轮几何造型及五坐标数控加工(5)
早期三文CAD技术是由点、线集合方法构成的线框式系统。线框造型可以生成、修改、处理二文和三文线框几何体。可以生成点、直线、圆、二次曲线、样条曲线等，又可以对这些基本线框元素进行修剪、延伸、分段、连接等处理，生成更复杂的曲线。线框造型的另一种方法是通过三文曲面的处理来进行，即利用曲面与曲面的求交、曲面的等参数线、曲面边界线、曲线在曲面上的投影、曲面在某一方向的分模线等方法来生成复杂曲线。实际上，线框功能是进一步构造曲面和实体模型的基础工具。在复杂的产品设计中，往往是先用线条勾划出基本轮廓，即所谓“控制线”，然后逐步细化，在此基础上构造出曲面和实体模型。线框的数据存储量小，操作灵活，响应速度快。由于线框的形状用棱线表示，只能表达基本的几何信息，因而在使用时有很大局限性。
（1）曲面造型技术
曲面造型技术是在线框造型技术的基础上增加了环边信息及表面特征，由有向棱边围成的部分来定义形体的表面，表面也可以是曲面，由面的集合表示形体可满足面面求交、线面消隐、明暗色彩图等需要[30]。由于面之间没有必然的关系，形体在面的哪一侧无法给出明确的定义，因此无法完整地进行物理特性计算、有限元分析等。
曲面造型分两种方法，一是由曲线构造曲面；二是由曲面派生曲面。
1）由曲线构造曲面
a. 旋转曲面：一轮廓曲线绕某一轴线旋转某一角度而生成的曲面。
b. 线性拉伸面：一曲线沿某一矢量方向拉伸一段距离而得到的曲面。
c. 直纹面：在两曲线间，把其参数值相同的点用直线段连接而成的曲面。
e. 扫描面：截面发生曲线沿一条、二条或三条方向控制曲线运动，变化而生成的曲面。可根据各发生曲线与脊骨曲线的运动关系，把扫描面分为平行扫描曲面、法向扫描曲面和放射状扫描曲面。
f. 网格曲面：由一系列曲线构成的曲面。根据构造曲面的曲线的分布规律，网格曲面可分为单方向网格曲面和双方向网格曲面。单方向网格曲面由一组平行或近似平行的曲线构成；而双方向网格曲面由一组横向曲线和另一组与之相交的纵向曲线构成。
g. 拟合曲面：由一系列有序点拟合而成的曲面。
h. 平面轮廓面：由一条封闭的平面曲线所构成的曲面。
i. 二次曲面：椭圆面q抛物面，双曲面等。
2）由曲面派生曲面
a. 等半径倒圆曲面：一定半径的圆弧段与两原始曲面相切，并沿着它们的交线方向运动而生成的圆弧型过渡面。
b. 变半径倒圆曲面：半径值按一定的规律变化的圆弧段与两原始曲面相切，并沿它们的交线方向运动而生成的圆弧型过渡面。
c. 等厚度偏移曲面：与原始曲面偏移一均匀厚度值的曲面。
d. 变厚度偏移曲面：在原始曲面的角点处，沿该点曲面法矢量方向偏移给定值而得到的曲面。
e. 混合曲面（桥接曲面）：在两个（或多个）分离曲面的指定边界线处，生成一个以指定边界为生成曲面的边界线，与所选周围原始曲面圆滑连接的中间曲面。
f. 延伸曲面：在曲面的指定边界线处，按曲面的原有趋势（或某一给定的矢量方向）进行给定条件的曲面扩展而生成的曲面。
g. 修剪曲面：把原始曲面的某一部分去掉而生成的曲面。
h. 拓扑连接曲面：把具有公共边界线的两个曲面进行拓扑相加后的曲面。
（2）实体造型技术
实体模型由若干表面组成的闭包，这些表面之间具有一定拓扑关系。表面之间通过环、边、点建立联系，表面的方向由围绕表面的环的绕向决定，表面法矢总是指向形体之外[30]。曲面造型技术只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等。实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达。