自由曲面建模的案例
自由曲面網架建模 ￥30
自由曲面網架建模
自由曲面網殼、網架參數化建模及一鍵導入midas gen插件 ￥100
GIF演示動畫(等待十秒鐘緩存
隱形眼鏡的建模技術，或將助推自由曲面鏡片3D打印商業化？
3D科學谷Review
不管是定制化自由曲面隱形眼鏡，還是自由曲面鏡片，這里面都涉及到了極高的掃描、建模、材料和打印技術水平。
根據3D科學谷的市場觀察，國內摩方材料與同仁醫院眼科建立了合作關系，雙方利用微納3D打印技術生產低成本、定制化的自由曲面鏡片，以滿足每位患者的處方需要。
此類自由曲面鏡片用傳統工藝很難實現、造價不菲，根據3D科學谷的了解，摩方科技的微納3D打印技術制造這類鏡片的成本則與普通鏡片差不多。
摩方材料與Luxexcel 在3D打印技術的基礎上各自形成了自身的光學鏡片制造技術，如摩方材料提出“五度間隔、兩度公差”的精準驗光理念，將先進視光功能鏡片設計與微納米高精密3D打印技術相結合，為自由曲面鏡片的加工方式增加更多可能性；根據3D科學谷的市場觀察，Luxexcel 擁有專利的Printoptical技術，原理是“連續不斷地擠出極微小的材料液滴，然后通過紫外光固化”，據稱造出的光學產品無需拋光或研磨就能直接使用，Luxexcel +1.00 and -3.25-鏡片完全達到了ISO 8980-1:2004焦點功率標準的要求。
雖然目前基于3D打印技術的眼鏡定制服務或受到價格、眼鏡商轉型意識等原因的限制而尚未在市場上得到廣泛推廣，但不可否認是，基于3D打印技術的眼鏡定制模式極具成長空間。3D打印技術以及相關數字化設計技術為用戶帶來的前所未有的交互式配鏡體驗，以及這些技術在實現眼鏡鏡架、鏡片精準定制方面的能力，有望全面解決消費者尚未被滿足的眼鏡定制化需求。
展開 基于基于注塑模CAD/CAE的自由曲面的裁剪的自由曲面的裁剪
摘 要 介紹一種基于離散曲面的裁剪算法，該算法適用于注塑模CAD/CAE或其它產品設計和有限元分析的領域，實踐證明該算法自動化程度高、速度快、穩定可靠.
關鍵詞 曲面裁剪，離散曲面，曲面求交，自動搜索
1、引 言
在注塑模CAD/CAE中，自由曲面的設計與描述始終占有十分重要的地位.塑料制品種類繁多、形狀各異，而且注塑成形是一次成形，所以要求注塑模CAD/CAE軟件的幾何造型系統具有較強的曲面處理能力，能夠快速、方便地生成塑料制品圖和模具型腔圖.在實際工程中有許多產品的某些外表面不能或不便于用一張曲面表示，而用多張曲面構造一個產品的曲面模型時，某些曲面又有多余部分.因此，利用曲面裁剪技術把單張曲面不需要的部分裁剪掉或將多張曲面拼接后的多余部分裁剪掉，便可以得到所需的曲面模型.曲面裁剪不僅是構造產品曲面模型的重要手段，也是采用縫合技術構造曲面實體模型必備的操作.
由于注塑模CAE分析要求盡可能方便、高效地構造出產品的幾何模型，并且對裁剪曲面或曲面裁剪后拼接成的曲面進行網格劃分時，要求能夠處理公共邊界的信息，即2個曲面在拼接處具有相同的離散邊界，便于注塑模CAE后續的流動、保壓和翹曲等有限元模擬分析，而對于曲面的精度允許有一定的誤差，因此本文介紹一種基于離散曲面的裁剪方法.所謂離散曲面，是一類采用組成曲面多邊形網的點、線、面及其拓撲信息完整的描述曲面.
展開 
一期一會 | 運用先進仿真軟件設計自由曲面光學
OpticStudio軟件內置了用于自由曲面設計的約束條件，這些約束可以幫助設計方案適應制造商的能力和具體制造工藝的公差要求。此外，OpticStudio軟件還包含真正的自由曲面選項，該選項不依賴于特定的數學函數進行優化和容差計算，使工程師能夠通過在設計中操縱網格控制點來創建真正的自由曲面。
Ansys仿真還考慮了自由曲面光學元件所處的更廣泛的環境參數，例如局部壓力和溫度，以便用戶全面了解元件的性能表現。
真正的自由曲面
先進仿真工具使工程師能夠更改自由曲面設計的參數，以了解其如何影響光學組件的實際性能，包括考慮由制造工藝引發的可能的不規則性。仿真使工程師能夠了解其系統是否將通過質量控制、達到預期的性能目標，并確定其產品是否可以大規模制造。
Ansys擁有廣泛的仿真工具，可用于對各種可能出現的自由曲面光學情況進行建模。Ansys解決方案提供了一種強大的光學組件設計方法，可考慮物理產品的制造以及制造過程中可能存在的任何容差和靈敏度方面的問題。
展開 由Creo 自由式Freestyle曲面到Inspire Studio的PolyNURBS曲面
Altair Inspire Studio研習-第16期
Altair Inspire Studio 2019.3目前還沒有漢化的幫助文檔，而PolyNURBS又是Altair Inspire Studio宣傳的重點功能，對于一般的機械設計/工業設計的小伙伴來說有點羞射難懂，那么可以借著Creo類似的自由式Freestyle曲面中文詳細資料和幫助文檔進行理解PolyNURBS曲面。
關于自由式
自由式建模環境提供了使用多邊形控制網格快速簡單地創建光滑且正確定義的 B 樣條曲面的命令。可以操控和以遞歸方式分解控制網格的面、邊或頂點來創建新的頂點和面。新頂點在控制網格中的位置基于附近的舊頂點位置來計算。此過程會生成一個比原始網格更密的控制網格。合成幾何稱為自由式曲面。控制網格上的面、邊或頂點稱為網格元素。自由式曲面及其所有參考構成了自由式特征。自由式曲面具有 NURBS 和多邊形曲面的特征。與 NURBS 曲面一樣，自由式曲面可生成平滑幾何，但使用很少的控制頂點就能確定其形狀。與多邊形曲面一樣，可以拉伸自由式曲面的特定區域來創建細節。打開新零件或現有零件并單擊“模型”(Model) > “自由式”(Freestyle) 以進入自由式建模環境。
Creo 6.0 自由式講解 - 圖文 - 百度文庫
https://wenku.baidu.com/view/f19a731f4631b90d6c85ec3a87c24028915f85de
PolyNURBS
結合多邊形建模的簡便性與 NURBS 建模的精度和靈活性，可快速創建平滑且連續的自由曲面和幾何實體。
展開 通過Proe曲面建模創建燈罩，體會曲面建模的奧義！
方法：
1.點擊旋轉，類型選擇曲面，選擇FRONT平面作為草繪平面，繪制如下圖所示的草繪。
完成。
2.點擊草繪，在FRONT平面繪制如下圖所示的草繪。
3.創建基準平面DTM1。
4.選擇基準平面DTM1和旋轉曲面的邊緣作為參照創建基準點PNT。
5.在RIGHT平面繪制如下圖所示的草繪。該草繪由兩段圓弧組成，大圓弧的上端落在PNT0上。
6.選擇上一步的草繪，點擊【編輯】-【投影】，如下圖所示，選擇旋轉曲面作為投影面，RIGHT平面作為投影方向參照。
投影完成后，再以FRONT平面為鏡像平面，對投影曲線進行鏡像操作。
7.點擊【邊界混合】，按住Ctrl鍵依次選擇下圖所示的三個曲線，注意將邊界條件均設置為相切。
8.對邊界混合特征進行軸陣列，數量為6。
9.選擇旋轉曲面和邊界混合曲面進行合并，每次合并一個。
完成。
接下來對合并的曲面進行加厚處理。
文章來源：proe知識
展開 自由曲面光學元件的OAM測量
遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個自定義的自由曲面光學元件來測量OAM。
用自由曲面光學元件測量軌道角動量
我們建立了一個由兩個自由曲面光學元件組成的光學裝置，將軌道角動量轉換為線性角動量，已進行測量。
編程一個變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對變形表面進行了編程，給出了表面梯度的解析表達式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.comInternet: http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 自由風格曲面造型
自由造型曲面 [1].part1.rar
自由造型曲面 [1].part2.rar
自由造型曲面 [1].part3.rar
[NEWSLETTER] 自由曲面光學元件的OAM測量
遵循M.P.J.Lavery等人的概念，我們演示了如何在VirtualLab Fusion中使用兩個自定義的自由曲面光學元件來測量OAM。
用自由曲面光學元件測量軌道角動量
我們建立了一個由兩個自由曲面光學元件組成的光學裝置，將軌道角動量轉換為線性角動量，已進行測量。
編程一個變形表面
利用VirtualLab Fusion中的可編程界面，對變形表面進行了編程，給出了表面梯度的解析表達式。
For more information send a message to: support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
展開 VirtualLab Fusion中導入自由曲面數據
1.點擊軟件左上角File→Import→Import Text File
2.選擇要導入的文件，點擊打開
3.確認數據沒有問題（顯示綠色為正常數據，顯示紅色為未識別的數據格式）
4.選擇Data Array和2D Data，點擊Next
5.設置x和y坐標的物理屬性，自由曲面一般為空間坐標，選擇Length
6.選擇導入數據的物理屬性，為Length，點擊Finish
7.預覽導入的數據，確認數據單位量級是否正確
8.如果單位量級不正確，可以通過Manipulations中對整體高度數據乘以或除以對應的數量級關系調整高度數據，如從1mm調整為1um，可點擊divide by constant之后在跳出的窗口中輸入1000，高度數據會整體除以1000
9.選擇Lens System元件，添加sampled surface，點擊set將導入的面型加載至表面中，即可完成自由曲面的導入
展開 
在PanDao中如何對自由曲面進行處理？
自由曲面定義：
MLC of SCRC：指具有最小凹曲率半徑（SCRC）區域的最大局部橫截面（MLC）。請參考自由曲面標準圖紙，a) 若已知MLC，請輸入SCRC處的MLC（單位：mm）；b) 若局部曲率半徑沿通光孔徑連續變化（即dR/(dx, dy) ≠ 0），請輸入0.01毫米（此為CNC編程中數據點間距的典型增量值）。
localSag at SCRC；指在最小凹曲率半徑（SCRC）所在點z(x,y)處的局部矢高。請參考自由曲面標準圖紙。
對于自由曲面的中心厚度，請輸入自由曲面最大矢高（Sag）下方對應的局部最小透鏡厚度—“gauge”（厚度基準）。
對于自由曲面光學系統的4/定心精度，軟件當前沒有指定4/定心精度，需要在鏡片的另一側輸入4/定心精度。目前，也沒有為自由曲面生成中心研磨成本。
請注意，目前軟件也沒有考慮匹配（a）機器和（b）測試設備和（c）安裝設置的坐標系所需的基準設置成本。
輸入參數：
展開 Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 在PanDao中如何對自由曲面進行處理？
自由曲面定義：
MLC of SCRC：指具有最小凹曲率半徑（SCRC）區域的最大局部橫截面（MLC）。請參考自由曲面標準圖紙，a) 若已知MLC，請輸入SCRC處的MLC（單位：mm）；b) 若局部曲率半徑沿通光孔徑連續變化（即dR/(dx, dy) ≠ 0），請輸入0.01毫米（此為CNC編程中數據點間距的典型增量值）。
localSag at SCRC；指在最小凹曲率半徑（SCRC）所在點z(x,y)處的局部矢高。請參考自由曲面標準圖紙。
對于自由曲面的中心厚度，請輸入自由曲面最大矢高（Sag）下方對應的局部最小透鏡厚度—“gauge”（厚度基準）。
對于自由曲面光學系統的4/定心精度，軟件當前沒有指定4/定心精度，需要在鏡片的另一側輸入4/定心精度。目前，也沒有為自由曲面生成中心研磨成本。
請注意，目前軟件也沒有考慮匹配（a）機器和（b）測試設備和（c）安裝設置的坐標系所需的基準設置成本。
輸入參數：
展開 Ansys Zemax | 確保自由曲面設計的可制造性
概要
本文專門介紹使用單點金剛石車床加工自由曲面的主要可制造性參數，解釋了可制造性參數如何與儀器參數相關聯，并展示了如何在 OpticStudio 中檢查和控制這些可制造性參數。此外，還解釋了如何處理其考察區域外的自由曲面的行為。例如，使用塑料自由曲面透鏡（Alvarez透鏡元件）等。
表面參數控制
鏡頭加工中需要進行控制的表面參數將取決于加工方法和設備。加工塑料光學元件最流行和最廣泛使用的方法之一是使用 三軸金剛石車床（圖 1）進行直接切割，或者更常見的是利用切割模具來加工透鏡。
圖1. 三軸金剛石切割機（左） 金剛石切割刀具（右）
傾斜角度
讓我們看一下儀器的局限性（圖 2）。刀具的側面傾角限制了沿任何徑向橫截面的最大可能斜切角。由于這樣的徑向橫截面與子午面重合，因此相應的斜率在 OpticStudio 中稱為“子午斜率”。相對而言，旋轉對稱表面子午斜率對于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。
另一個參數是 “弧矢斜率” 角度。當我們在三軸金剛石車床上加工自由曲面時，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動，以加工非旋轉對稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。更準確地說，刀具在表面上產生螺旋軌跡，但螺旋的步長非常小，在大多數情況下，可以將刀具軌跡視為一系列圓圈。對于旋轉對稱鏡片，弧矢斜率剛好為零。
圖 2. 子午和弧矢斜率，黃線表示沿哪個方向測量斜率
有時，從加工的角度來看，將工件放置在平臺的旋轉軸之外而不是沿軸放置是合理的，這樣刀具在工件上的軌跡看起來幾乎是直線。在這種情況下，我們應該控制所謂的 “X斜率” 和 “Y斜率”（圖3）。
圖3.
展開 