1. 前言
利用CAD/CAM軟件進行三維造型是現代產品設計的重要實現手段，而曲面造型則是三維造型中的難點。盡管CAD/CAM軟件提供了強大的曲面造型功能，然而初學者面對眾多的造型功能依然感到無所適從，往往是軟件功能已學會，但面對實際產品時仍感到無從下手。即使是有經驗的造型工程師，也常常在造型思路或功能使用上存在誤區，從而致使產品造型的正確性和可靠性不盡如人意。
針對上述問題，筆者與大家一起探討曲面造型的一般學習方法和基本思路。
2. 曲面造型的學習方法
面對CAD/CAM軟件所提供的眾多曲面造型功能，要想在較短的時間內達到學會實用造型的目標，掌握正確的學習方法是十分必要的。
學習過程中應注意下面幾點：% i% A6 @: m' {% z3 H" S
（1）學習必要的基礎知識，包括自由曲線（曲面）的構造原理，這對正確理解軟件功能和造型思路是十分重要的。所謂“磨刀不誤砍柴功”，不能正確理解也就不能正確使用曲面造型功能，必然給日后的造型工作留下隱患。曲面造型所需要的基礎知識并不難以掌握，只要掌握了正確的學習方法，普通文化水平的初學者都能理解并掌握。
（2）有針對性地學習軟件功能。這包括兩方面意思：一是學習功能切忌貪多，CAD/CAM軟件功能復雜多樣，初學者往往陷入其中不能自拔，其實實際工作中能用得上的只占其中很小一部分，無需求全；對于一些難得一用的功能，即使學了也容易忘記，徒然浪費時間。另一方面，對于必要的常用的功能應重點學習，真正領會其基本原理和應用方法，做到融會貫通。
（3）重點學習造型基本思路。造型技術的核心是造型思路，而不在于軟件功能本身。CAD/CAM軟件的基本功能大多大同小異，要在短時間內學會這些功能的操作并不難，然而面對實際產品時卻又感到無從下手，這是許多初學者遇到的問題。就好比學射擊，其核心技術其實并不在于對某一型號槍械的操作一樣，只要真正掌握造型的思路和技巧，無論使用何種CAD/CAM軟件都能游刃有余。
（4）培養嚴謹的工作作風，切忌在造型學習和工作中“跟著感覺走”。造型的每一步驟都應有充分依據，不能憑感覺和猜測進行，否則后患無窮。
3. 曲面造型的基本思路
曲面造型有三種應用類型：一是原創產品設計，由草圖建立曲面模型；二是根據二維圖紙進行曲面造型，即所謂圖紙造型；三是逆向工程，即點測繪造型。這里介紹第二種類型實現步驟的兩個階段：
第一階段是造型分析，確定正確的造型思路和方法。
（1）在正確識圖的基礎上將產品分解成單個曲面或面組:
（2）確定每個曲面的類型和生成方法，如直紋面、拔模面或掃略面等；
（3）確定各曲面之間的聯接關系（如倒角、裁剪等）和聯接次序。以圖1的產品圖為例（為清晰起見，圖紙僅給出了部分標注），可將其分解為圖中所示的9個面或面組。其中面1為平面（由圖紙標注確定）；面2、面3分別是兩個半徑為100和150的倒圓角面；面4、5是兩個面組，即由俯視圖部分輪廓線（A→B→C和D→E→F）生成的兩度拔模面；面6是直線段GH生成的零度拔模面；面7是一個變截面的掃略面；產品頂部的凸臺由一個掃略面（頂面8）和一個拔模面組（面9）組成。各面和面組之間由倒圓角聯接，其中面7與面1、2、3之間的倒圓半徑為15，而面4、5與頂面1、2、3之間的倒圓半徑為10，因此在其間拐角處（I到A，J到F）有變半徑（從15到10）倒角過渡。
圖1.（AUTOCAD插圖）
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第二階段是造型的實現。
（1）根據圖紙在CAD/CAM軟件中畫出必要的二維視圖輪廓線，并將各視圖變換到空間的實際位置；(如圖2)
（2）針對各曲面的類型，利用各視圖中的輪廓線完成各曲面的造型；（如圖3）
（3）根據曲面之間的聯接關系完成倒角、裁剪等工作；（如圖4）
( }; \. b) {) d, F
（4）完成產品中結構部分（實體）的造型。
顯然，第一階段是整個造型工作的核心，它決定第二階段的操作方法。可以說，在CAD/CAM軟件上畫第一條線之前，就應該在頭腦中完成整個產品的造型，做到“胸有成竹”，而第二階段的工作只不過是第一階段工作在某一類CAD/CAM軟件上的反映而已。
在一般情況下，曲面造型只要遵守以上步驟，再結合具體的應用技術，不需要特別的技巧即可解決大多數產品的造型問題。
4. 結語
本文介紹了曲面造型的一般學習方法和根據二維圖紙進行曲面造型的基本思路。當然，在具體實現過程中還需要掌握一些基本技巧和方法，如單個曲面的制作、倒圓角等。另外還應了解一些常見問題（如曲面造型中的多義性問題）的處理，及懂得如何避免一些常見的錯誤（如拔模基準面的確定），雖然看起來簡單，但要真正掌握好，還需在工作中不斷實踐和總結。
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