分析工具

在 Part Studio 中使用不同的方法視覺檢視與分析草圖或零件上的曲率。透過快速鍵 (shift+c)、草圖、零件或曲面上的環境選單，或透過介面右下角的「顯示分析工具」功能表來存取「曲線/曲面分析」對話方塊。

當在草圖模式中或是在編輯草圖時，您可以使用快速鍵 Shift+c 來自動選取所有草圖曲線並開啟「曲線/曲面分析」對話方塊。Shift+c 如同切換鍵：當選取項目持續存在時可開啟與關閉對話方塊。

即使在退出草圖之後，曲線/曲面分析工具仍會保持為開啟，不過選取項目欄位並不是使用中。只要工具是開啟的，您可以加入更多選取項目或是移除項目。您下一次叫用工具時對選取項目的變更仍會存在。如果您在開啟工具之前已經做出預選，則開啟工具時會僅有該選取項目，系統會清除之前做出的其他選擇。

檢查曲線與曲面：

1. 按一下介面右下角的「顯示分析工具」()，然後選擇 [曲線/曲面分析] 來開啟對話方塊 (您也可以在草圖或零件上按滑鼠右鍵，然後選擇 [曲線/曲面分析] )：

   

2. 選擇您想要檢驗的曲線或曲面。

3. 使用對話方塊底部的滑桿來調整梳形的大小，使用核取方塊來選擇是否要顯示曲率梳、拐點、最小半徑、U 曲線、V 曲線以及是否讓梳形延伸橫跨面。

   

   在對話方塊中選取「顯示曲率梳」與「顯示最小半徑」時草圖曲線的範例。當有草圖拐點時，會以黑色的「領結」顯示。

   

   在對話方塊中僅選取「顯示曲率梳」時草圖曲線的圖片範例

   率梳是在平均間隔的 isolines 上評估的，並不一定是在控制點上，是用來評估求出多至 Flow (G3) 連續性的曲面/曲線生成的形狀。

4. 如果需要，點按與拖曳曲線來調整曲率。會在拖曳的過程中動態更新曲率梳。

5. 若要視覺顯示 U-曲線和/或 V-曲線，請同時選擇這兩個核取方塊或之一，例如：

   

6. 選擇性地將 U 或 V 曲線數量在 2 到 64 之間增減。分別預設的數量是 8。

7. 選擇控制點網格來顯示定義曲面 (或曲線) 的下方 bSpline 曲線上的控制點位置。控制點的數量與分布提供關於定義形狀的數學重要資訊。

   密集群聚的控制點表明了潛在的問題區域，對曲面品質可能會是有害的。簡而言之，控制點網格是用來了解曲面/曲線之下的數學定義的。

8. 當完成時，關閉「曲率」對話方塊；按一下 。

滑桿朝向中間處的左邊情形是：

滑桿較靠近中間的情形是：

在建立特徵的過程中顯示曲率

您也可以顯示處理中特徵的曲率梳。例如，在擠出的過程中：

1. 在特徵對話方塊開啟的情況下，於圖形區域中按右鍵，然後選擇 [顯示曲率] 來開啟「顯示曲率」對話方塊：

   

2. 選擇特徵上的曲線：

   

3. 您可以顯示用來建立新特徵的所選邊線曲率 (取消核取 [顯示預覽邊線])，或選擇顯示預覽邊線來查看新特徵建立邊線的曲率梳：

   

您也可以選取「顯示曲率」對話方塊中選項左側的核取方塊來顯示曲率梳、拐點與最小半徑，如下圖所示：

在「顯示曲率」對話方塊中選取「顯示預覽邊線」、「顯示曲率梳」、「顯示拐點」與「顯示最小半徑」時特徵的範例。

在 Part Studio 中顯示所選邊線的二面角度。

快速鍵：Shift+d

當在草圖模式中或是在編輯草圖時，您可以使用快速鍵 Shift+d 來自動開啟「二面角分析分析」對話方塊。Shift+d 如同切換鍵：當選取項目持續存在時可開啟與關閉對話方塊。

您下一次叫用工具時對選取項目的變更仍會存在。如果您在開啟工具之前已經做出預選，則開啟工具時會僅有該選取項目，系統會清除之前做出的其他選擇。

1. 在 Part Studio 中按一下介面右下角的「顯示分析工具」() 。

2. 從功能表中選擇 [二面角分析] 來開啟對話方塊：

   

3. 選擇一或多條邊線來顯示二面角度。

4. 選擇您偏好的測量單位。

   • 最大 - 當選取一或多條邊線時，系統會顯示最大的二面角度。

   • 最小 - 當選取一或多條邊線時，系統會顯示最小的二面角度。

5. 選擇性地選取「啟用閾值顯示」來啟用可自訂的高以及低的閾值欄位。

6. 選擇性地使用「比例」滑桿來調整二面角梳形的長度。

   

上方的圖片顯示在圖形區域中套用「二面角分析」工具於圖元邊線上的範例。

在 Part Studio 或組合件中偵測與檢視零件間的干涉。

1. 在 Part Studio 或組合件中有多個零件的情況下，按一下介面右下角的「顯示分析工具」功能表。
2. 從功能表中選擇 [干涉偵測] 來開啟對話方塊。
3. 選擇兩或多個零件以查看其間的干涉質量。

   

   上圖中以紅色顯示干涉，並在對話方塊中「干涉偵測」的部分列出牽涉的零件。

   將滑鼠移動至對話方塊中的零件名稱上暫留以在圖形區域中查看交叉的強調顯示。當選取了對話方塊中「干涉」欄位的情況下，圖形區域會調整配合至選取的干涉。將滑鼠移動至對話方塊中「干涉」的欄位上暫留，會在圖形區域中出現一個界限方塊，圍繞在模型中的干涉周圍。滑鼠移動暫留時，對話方塊中同時會出現界限方塊的長度/寬度/高度：

   

   您可以使用方塊選擇來選取要干涉偵測的圖元：從左上拖曳至右下來包括僅完全被方塊所圍繞的零件或本體。從右下拖曳至左上來包括邊界方塊所接觸到的任何零件或本體。

斑馬條紋代表在 Part Studio 或組合件中目前模型、面或曲面的條紋空間反射。這可以讓您查看橫跨邊線的曲率是否是對正及連續的。

1. 按一下介面右下角的「顯示分析工具」 ()。

2. 從功能表中選擇 [斑馬條紋] 來開啟對話方塊：

• 條紋數量 - 在每個曲面上顯示的曲率條紋數量

• 反轉條紋 - 反轉條紋。

• 顯示邊線 - 顯示零件面之間的邊線 (預設)。當取消核取時，會隱藏零件邊線。在某些情況中隱藏邊線可改善零件面間的曲線視覺顯示。

當曲率是橫跨邊線對齊時，邊線是平滑且條紋朝上，然後跨邊線改變方向：

當曲率是橫跨邊線連續時，邊線是平滑且無跨邊線曲率的改變。條紋朝上且不會跨邊線改變方向：

範例：

無曲率視覺化	預設曲率：35 個條紋
10 個條紋	35 個條紋；已反轉

當您接受「斑馬條紋」對話方塊 (點按核取記號) 時，對話方塊會關閉但條紋仍會顯示。若要關閉斑馬條紋的顯示，請再次從「顯示分析工具」功能表中選擇 [斑馬條紋]，然後在對話方塊中按一下 X (從「曲率視覺化」功能表中選擇 [色彩對應] 也會關閉斑馬條紋)。

曲率色彩對應套用您選擇的漸層色彩到 Part Studio 中的面或曲面上以對曲率進行更深入的探查。您可以調整漸層色彩的色階，從不同類型的色彩對應中選擇，以獲得最佳的視覺呈現來辨識曲面連續性與邊線間的轉換。

1. 按一下介面右下角的「顯示分析工具」()。從功能表中選擇 [曲率色彩對應]：

   這樣會將一個色彩對應套用到圖形區域中的面與曲面上，使用漸層色彩來以色階顯示曲率：

使用色彩對應視覺呈現曲率時可用的選項包括：

• 設定對應的色彩。按一下下拉功能表來選擇最適合您需求與視覺呈現喜好的色彩配置：

  • Viridis - 深紫到淺綠的色階

  • 藍色 -> 紅色 - 藍色到紅色的色階

  • Plasma - 深藍到淺黃的色階

  • 彩虹 - 彩虹的色階

• 選擇對應的圖形。按一下下拉功能表來選擇一個特定的圖形：

  • 高斯 - 根據在給定點上最大與最小半徑的乘積來分配色彩。系統會將曲率顯示為半徑的倒數。

  • 平均值 - 根據在給定點上最大與最小半徑的平均值來分配色彩。

  • 最大半徑 - 根據在給定點上的最大半徑值來分配色彩。

  • 最小半徑 - 根據在給定點上的最小半徑值來分配色彩。

您可以將色彩對應重新放置在圖形區域中的任何位置以改善模型的檢視與對應。將游標移動至圖形上暫留直至交叉游標出現。點按並拖曳圖形至新的位置。對於某些位置，圖形會重新定向至垂直的位置。不論圖形位於何處，「色彩」與「曲率」下拉清單會維持在圖形區域的上方。

提示

在曲面或面沒有曲率的情況下，由於並無半徑的計算，因此 Onshape 不會將任何值指定給色彩對應色階。系統仍會顯示色彩對應，且您還是可以從對應與色彩中選擇。如果沒有計算任何值，則不會套用曲率色彩。模型會維持為在開啟任何曲率分析工具之前相同的色彩。

您可以點按並將色階的端點彼此拉近來變更色階。系統會重新計算色階上的點，並根據新的色階重新整理面與曲面上的色彩。您也可以點按值並在欄位中輸入以調整色階。請確定按一下的重新整理小圖示。

使用拔模分析來在 Part Studio 中找出模型內不滿足指定最小拔模量的面，找出底切的區域，並查看所選幾何的潛在分模線位置。

1. 按一下圖形區域右下角的「顯示分析工具」()。從功能表中選擇 [拔模分析] 來開啟對話方塊與色彩圖例。在對話方塊中，選擇一個平面、面或邊線來指┬定「模具分割方向」。

   

2. 指定最小的拔模角度。
3. 選擇要檢查的圖元。
4. 使用「顯示底切區域」核取方塊來選擇性地關閉紅色底切的指示。

請注意到介面上方的拔模分析色彩圖例。

• 藍色的面表示面滿足拔模所指定的最小角度。
• 黃色的面表示這些面過陡 (小於指定的最小拔模)。
• 紅色的面是底切面。

您可以在模型上移動游標來查看個別拔模的精確角度：

如同其他視覺化工具模式一樣，拔模分析會保持為啟用，直到您選擇了其他項目。在啟用時，您可以編輯零件來修正拔模，並查看立即的結果。您也可以使用剖面視圖來檢視模型內無法看到的地方。

拔模分析會自動在兩個方向上作用。Onshape 會以不同的顏色顯示可接受的拔模來指明方向：淡藍色是第一邊 (正向)，深藍色則是第二邊 (負向)。操控器箭頭會指向第一邊，您可以使用對話方塊中的方向箭頭來反轉箭頭，像是上圖中「模具分割方向」欄位旁的箭頭。

上方的圖片顯示點按方向箭頭反轉分析方向後的拔模角度：淺藍色表示是正方向，角度是以正角度顯示。對照再之前的圖片，深藍色表示是負方向，角度是以負角度顯示。

使用厚度分析來測量零件各個區域上的材料分佈量。

目前僅支援原生的 Onshape 零件與網格模型類型。

步驟

在至少包含一個零件的 Part Studio 中：

1. 按一下圖形區域右下角的「顯示分析工具」()。從功能表中選擇 [厚度分析] 來開啟對話方塊：

   

2. 選擇要分析的一或多個零件。

   Onshape 立即開始計算厚度分析的要求。在圖形區域左下角的進度旋轉器會提供分析狀態的更新：

   • 準備厚度分析中 - 離散與處理幾何以進行分析

   • 處理厚度分析中 - 配置高效能雲端實例

   • 計算厚度中 - 開始厚度分析的計算

   • 精化厚度分析中 - 會有初步的結果，繼續處理以求更高的保真度結果

   • 後處理厚度分析中 - 處理最終的結果並將快速提供

3. 按一下綠色的核取記號來接受您的選擇並關閉對話方塊。厚度分析工具仍會保持為啟用的。當有初步的厚度分析結果時，色彩列會在圖形區域中開啟：

   

   系統會自動渲染選取的零件。色彩列會將欄位值與您一或多個零件曲面顯示的色彩對應。

4. 若要變更色彩配置，請從色彩下拉清單中選擇一個調色盤。

5. 若要變更色彩列的範圍，請選擇下限或上限值並輸入一個新的數字。使用重新整理的按鈕來重設測量欄位中最低/最高值的限度。

   另一種方式是，點按並拖曳下限或上限值上方的刻度線到圖例上的新位置。若要完全重新設定色彩列的位置，請將游標移動至色彩列上暫留，當色彩列變為啟用時，按一下並將圖例拖曳到您螢幕中的新位置上。

   除非手動調整，否則在精化居間厚度分析結果時，圖例的界限可能會自動調整為新的限制。在手動調整之後，居間的更新不會導致上限或下限的改變。不過，色彩列上最遠端的值可能會在有新資訊時更新。

   圖例對使用者定義界限之外的欄位值顯示獨特的色彩。核取「暗色階」選項來建立三色的視圖並快速存取您目標範圍外的區域。
   
   

6. 從「方法」下拉功能表中選擇所需的方法：

   • 滾球

   • 滾球梯度 (%)

   • 射線

   • 射線梯度 (%)

   在使用厚度分析時，您可以繼續正常地在 Part Studio 中操作。在您進行編輯時，厚度評估會自動更新。

7. 若要編輯厚度分析，按一下圖形區域右下角的「顯示分析工具」()，然後從功能表中選擇 [編輯厚度分析]。

8. 若要關閉厚度分析，按一下「顯示分析工具」()，然後選擇 [關閉厚度分析]。

滾球厚度方法

滾球厚度方法計算零件曲面上每個點可內接的最大球體尺寸。

球體是與檢查點相切的，且和零件上的至少一個其他點相切 (儘管有可能與多個零件相切)，因此可以說它是沿著零件的內部滾動，並同時改變大小。系統會以內切球體的直徑來報告測量的厚度。

提示

• 滾球厚度方法提供在欲探查區域內多個點上由局部、非普通幾何關係定義而來的厚度測量值。

• 滾球厚度分佈是保證在任何實體零件的所有區域都是連續的。

射線厚度方法

射線厚度方法計算沿直線路徑穿過零件內部行進的距離。

在零件曲面的每個點上，會有一條射線垂直投射到該曲面，終止於與零件另一點的第一個交點上。這兩點之間的線段長度就是射線的厚度。

提示

• 沿著零件曲面垂直投影到一個點的直線並不能保證與零件曲面的第二點有任何幾何關係。

• 射線厚度的分佈很少在整個零件上連續，其包含明顯的不連續性，特別是在尖銳的轉角處。

厚度梯度 (射線法或滾球法)

厚度梯度測量沿零件曲面移動時零件厚度的變化速度。值本身是下列術語的比率 (A/B)：

1. 從零件曲面的一個點沿任意方向移動 (名義上和瞬間) 時，厚度可以增加或收縮的最大量，以長度單位來測量。

2. 沿所述方向行進的名義瞬間測地距離，以相同的長度單位來測量。

比率是無因次、非負值並以非常規的百分比 (%) 表示。

展平曲面會從一或多個連續的非平坦面產生一個平坦的曲面。

這個工具會執行幾何的展平以建立有最小應變的曲面。

展平操作會忽略展平曲面處零件材料的屬性。所產生的曲面並沒有任何材料屬性。

展平曲面的一些用途：

• To evaluate the flat (cut) shape for a paint mask that is applied to a certain area of a part.

• To evaluate the feasibility of a decal applied to a curved region of a part without undue strain or wrinkling.

• To determine the cut shape of a composite ply given the outer mold line (OML) and the ply boundary.

• To add features (cutouts, text curves, text wraps) to the flat surface and have them form back to the curved surface shape.

影片範例

影片字幕

Manufacturers and assemblers often apply decals, wraps, or coverings to surfaces. While these typically come from flat sheets, the surfaces they adhere to aren’t always flat. Onshape’s Flatten surfaces tool generates a planar surface from one or more contiguous non-planar surfaces, allowing for a smoother application.

When you apply a planar sheet to a non-planar surface, it inevitably stretches and compresses. Onshape’s flatten surfaces tool performs geometric flattening to create a surface with minimal strain energy.

A flattened surface does not take the Material definition into account. The resultant flattened surface has no material properties.

This squeegee handle requires a textured grip covering.

Within the Part Studio, click the Show analysis tools icon in the bottom right corner of the graphics area. Select Flatten surfaces.

Select one or more contiguous faces to flatten. Then click the Flatten button to perform the flattening operation.

The Flatten surfaces tool provides multiple visualizations for feedback. Show facets reveals the mesh facets on both the original and flattened surfaces.

With Show facets disabled, Show edges enables edge display on the flattened surface.

Show checkerboard displays a checkerboard pattern on both the original and flattened surfaces. Adjust the scale of the pattern by entering the Checkerboard scale. Lower values result in larger checkerboard blocks, and higher values result in smaller ones.

Show distortion displays areas of the flattened surface that the flattening process geometrically distorts. Areas with distortion are shown in red or blue. Blue indicates tension or stretching, and red indicates compression or creasing. Areas of stronger color indicate areas with higher distortion values.

Check Show flattened to display the resultant surface.

Select an Origin about which to flatten the surface. If you do not select an origin, Onshape automatically chooses one for the flattened surface.

Further position the flattened surface by entering a Flattened offset or a Flattened angle value.

The Flatten surfaces tool does not create a part in the Parts list. Check Show export controls to reveal the Export options. Export the flattened surface to Parasolid or STL to obtain a physical representation of the surface in a file. If necessary, the file can then be imported back into the Part Studio using the Derived feature.

Alternatively, select your export format as SVG or DXF, and click the Export button to send the file to your device. You can then work on the decal in your external software, for example, Adobe Illustrator.

Close examination of this flattened surface reveals significant distortion near the bottom of the handle. Exit the Flatten surfaces tool and apply a split feature to add additional edges to the face.

Select Flatten surfaces and select an edge for the Rip edges. Click Flatten. The flattened surface has been split, or ripped, along the selected edge, alleviating the strain from stretching and creasing.

步驟

在 Part Studio 中：

1. 按一下圖形區域右下角的「顯示分析工具」()。從功能表中選擇展平曲面來開啟對話方塊：

   

2. 在選取了要展平的面欄位的情況下，於圖形區域中選擇一或多個連續的面。

   

   展開足球一部分的範例。注意到您必須先按下 展平 按鈕才能顯示結果。

3. Click to select the Rip edges field in the dialog, and then select any edges in the graphics area where the flattened surface should be ripped.

   

   Example of ripped edges used. Note that this helps to reduce distortion in the flattened surface. Compare with the image displayed under the Show distortion option below.

4. 核取下列選擇性的顯示設定，然後輸入適當的輸入值：

   1. Show facets - Check to display the mesh facets on both the original and flattened surfaces.

      

   2. Show edges - By default, the edges on the flattened surfaces are visible. Uncheck to hide these edges.

      

      Show edges enabled (left) and disabled (right)

   3. Show checkerboard - Check to display a black and white checkerboard pattern overlaid on both the original and flattened surfaces.

      1. Checkerboard scale - Sets the checkerboard pattern scale. Lower values result in larger patterned blocks. Higher values result in smaller patterned blocks.

         

         Show checkerboard; Checkerboard scale: 25

   4. Show distortion - Displays areas of the flattened surface where there is geometrical distortion as a result of the flattening process in magenta. The stronger the color, the more that distortion occurs.

      1. Distortion scale - Sets the sensitivity level of distortion that is reported. Higher values increase distortion sensitivity (reporting more distortion). Lower values decrease the distortion sensitivity (reporting less distortion).

         

   5. Show flattened - Displays the flattened result. This allows you to toggle the flattened result on or off.

      1. Flattened position (mate connector) - Select a mate connector to position the flattened surface result in a location other than below the selected surfaces.

         

      2. Flattened offset - If a mate connector is used for the Flattened position, enter a positive or negative numerical value to offset this position along the mate connector's Z axis.

      3. Flattened angle - If a mate connector is used for the Flattened position, enter a positive or negative angle degree value to offset this position about the mate connector's Z axis.

   6. Origin - Select a vertex used as the origin point for the resultant flattened surface.

      

5. 按一下顯示匯出控制項來顯示匯出選項：

   1. Export Format - Select from a list of file format options: PARASOLID, STL, DXF, or SVG.

   2. Export button - Click the Export button to have the final flattened surface results downloaded to your device.

6. Click Flatten to display the final flattened surface resulting from the dialog inputs.

範例

Flattening to obtain a decal or paint mask surface.

One use of the Flatten surfaces tool is to extract a flat surface out of multiple non-planar surfaces, used as a decal or paint mask.

In the following image, the side view appears to be a perfect circle. In reality you will need to extract the curved surface, flatten it, apply a decal, and then apply the decal on the curved surface:

Using the Flatten surfaces tool to obtain the decal cutout:

Once you have the surface, check Show export controls, select either SVG or DXF as your export format, and click the Export button to send the file to your device. You can then work on the decal in your external software, for example, Adobe Illustrator.

Flattening a pipe

In this example, a pipe is unrolled. This is a surface that can be developed and adding a rip produces a flat surface with no distortion:

Setting the origin to the vertex at the top of the pipe allows you to visualize how the surface flattens along the pipe edge:

Car hood

This example shows a scanned surface of a car hood brought into Onshape as a mesh import. Typically, you want to create a paint protection film (PPF) from this surface. This is useful on hoods, fenders, front surfaces of headlights, and other curved surfaces. The import is flattened and shows little distortion:

提示

• Some options require pressing the Flatten button again if they are updated. For example, if a Rip edge is added, or an Origin selected.

• The Flatten surfaces tool does not create a part in the Parts list. Export the flattened surface to obtain a representation of the surface in a file. This file can then be imported back into the Part Studio, if required.

  

  Example of an imported flattened surface. The surface was exported using a PARASOLID file format, imported into the document, and imported into a Part Studio using the Derived feature.

• Flatten surfaces does not provide perfect accuracy. You should not use Flatten surface to obtain critical or fine measurements for use in calculations. It should be used to provide general dimensions to wrap things like decals around non-planar surfaces.