UG NX 12.0三維建模及自動編程項(xiàng)目教程 課件 任務(wù)1.8 筆筒零件建模及工程圖制作

03020104通過完成筆筒零件造型和工程圖任務(wù)，熟悉塑料零件結(jié)構(gòu)及建模步驟的分析，掌握抽殼、交錯陣列、變半徑倒圓角、修剪體、特征編輯等特征命令，使學(xué)生基本具備完成簡單塑料件零件建模及工程圖的能力。圖1-8-1筆筒（1）知識目標(biāo)抽殼特征。修剪體特征。變半徑倒圓角特征。特征編輯工具。（2）技能目標(biāo)了解塑料零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。掌握塑料件的建模方法，看懂較為復(fù)雜零件的工程圖圖紙。能運(yùn)用交錯陣列、修剪體、抽殼、變半徑圓角等特征工具完成筆筒零件建模。通過實(shí)施筆筒零件建模及三維工程圖樣制作任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用曲面和實(shí)體混合合理配合進(jìn)行零件造型的能力，能根據(jù)零件特點(diǎn)分析零件結(jié)構(gòu)，選擇實(shí)體和曲面造型工具，掌握陣列特征、拔模、邊圓角更深入的使用方法。培養(yǎng)獨(dú)立思考，善于積累、樂于創(chuàng)新，能較為系統(tǒng)的規(guī)劃任務(wù)實(shí)施過程的職業(yè)能力。抽殼特征可以將實(shí)體的內(nèi)部挖空，形成帶壁厚的實(shí)體。UGNX中“有移除面，然后抽殼”和“對所有面抽殼”兩種形式，如圖a）所示。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【偏置/縮放】

【抽殼】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“抽殼”工具按鈕

。激活抽殼命令后，系統(tǒng)彈出“抽殼”對話框，如圖b）所示。（1）命令位置（2）抽殼特征創(chuàng)建創(chuàng)建如圖a）所示抽殼特征。溫馨提示：抽殼時如果遇到抽殼的厚度大于在抽殼厚度方向的圓角半徑或曲面局部曲率半徑時會導(dǎo)致抽殼失敗，這個時候需要重新調(diào)整圓角半徑、曲面或抽殼厚度才能抽殼成功。

圖a）抽殼圖b）抽殼對話框圖1-8-2抽殼特征修剪體可以使用曲面或者基準(zhǔn)平面將實(shí)體的一部分修剪掉。但選擇曲面修剪實(shí)體時要求曲面能完全將實(shí)體分割成兩部分，否則會導(dǎo)致修剪失敗。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【修剪】

【修剪體】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“修剪體”工具按鈕

。激活修剪體命令后，系統(tǒng)彈出“修剪體”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置創(chuàng)建如圖b）所示修剪體特征。溫馨提示：修剪體命令至少選擇一個目標(biāo)體。既可以選擇同屬一個體的單個面或多個面、已經(jīng)存在的基準(zhǔn)平面來修剪目標(biāo)體，也可以定義新平面來修剪目標(biāo)體。修剪體與求差布爾運(yùn)算的差別在于它使用的工具既可以是面或基準(zhǔn)面、也可以是實(shí)體表面或者是新指定的平面。（2）修剪體實(shí)例圖a）修剪對話框圖b）修剪實(shí)例圖1-8-3修剪體特征使用邊倒圓特征“變半徑”選項(xiàng)組，合理設(shè)置半徑點(diǎn)及半徑點(diǎn)的半徑值創(chuàng)建變半徑圓角。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【細(xì)節(jié)特征】

【邊倒圓】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“邊倒圓”工具按鈕

。激活邊倒圓命令后，系統(tǒng)彈出“邊倒圓”對話框，如圖a）所示。使用變半徑選項(xiàng)組，進(jìn)行變半徑圓角的創(chuàng)建。（1）命令位置創(chuàng)建如圖b）所示變半徑圓角特征。（2）邊倒圓—變半徑圓角創(chuàng)建過程圖a）邊倒圓對話框圖b）變半徑實(shí)例圖1-8-4變半徑倒圓角特征編輯可以對已經(jīng)存在的特征參數(shù)進(jìn)行修改，對于UGNX12.0中不同的特征，特征編輯的內(nèi)容也各不相同。特征編輯的工具欄如圖1-4-5所示。其中編輯選定特征參數(shù)、回滾特征編輯、編輯位置、特征重排序、特征抑制、調(diào)整基準(zhǔn)面大小和特征替換可以直接使用部件導(dǎo)航器右鍵菜單對應(yīng)菜單項(xiàng)激活命令。這里只介紹其中部分命令的使用。圖1-8-5特征編輯工具欄編輯特征位置用于修改鍵槽、槽、腔、墊塊等體素特征的定位尺寸或添加、刪除定位尺寸。編輯特征參數(shù)可以在當(dāng)前模型狀態(tài)下更改特征創(chuàng)建過程中所使用的參數(shù)和參考幾何。菜單項(xiàng)：【菜單】

【編輯】

【特征】

【編輯特征參數(shù)】。工具按鈕：“編輯特征”工具欄“編輯特征參數(shù)”工具按鈕

。右鍵菜單：在部件導(dǎo)航器或繪圖區(qū)選中需要編輯位置的特征，然后在右鍵菜單上選擇

。編輯特征參數(shù)和可回滾編緝命令的功能基本一致，但可回滾編緝使用時會返回到被編緝特征創(chuàng)建時的狀態(tài)進(jìn)行編輯（被編輯特征產(chǎn)生之后創(chuàng)建的特征被抑制），更適合初學(xué)者使用。當(dāng)用戶僅需要編輯某一個特征的形狀參數(shù)時，使用特征尺寸命令則更為快捷。但特征尺寸命令僅適用部分造型命令，如管、鍵槽、凸臺、墊塊等特征的參數(shù)就不能使用特征尺寸命令進(jìn)行編輯。編輯特征參數(shù)與可回滾編緝命令使用過程和創(chuàng)建特征時特征參數(shù)的確定過程是完全相同的，大家可以參考被編緝特征的創(chuàng)建過程進(jìn)行學(xué)習(xí)。（1）編輯特征參數(shù)編輯特征位置用于修改鍵槽、槽、腔、墊塊等體素特征的定位尺寸或添加、刪除定位尺寸。1）命令位置菜單項(xiàng)：【菜單】

【編輯】

【特征】

【編緝位置】。工具按鈕：“編輯特征”工具欄“編輯位置”工具按鈕

。右鍵快捷菜單：在部件導(dǎo)航器或繪圖區(qū)選中需要編輯位置的特征，然后在右鍵菜單上選擇激活編輯位置命令后，系統(tǒng)彈出“編輯位置”對話框，如圖a）所示。2）編輯位置使用實(shí)例編輯如圖b）泵缸底座槽的位置。（2）編輯特征位置圖a）編輯位置對話框圖b）編輯位置實(shí)例圖1-8-6編輯特征位置抑制特征是指取消實(shí)體模型上的一個或多個特征的顯示狀態(tài)。此時在部件導(dǎo)航器中，被抑制的特征及其子特征前面的綠色對號消失。利用該工具編輯模型中特征的顯示狀態(tài)，使特征的創(chuàng)建方便快捷，避免產(chǎn)生一些不必要的關(guān)聯(lián)和沖突，在復(fù)雜造型過程中經(jīng)常用到。1）命令位置菜單項(xiàng)：【菜單】

【編輯】

【特征】

【抑制】。工具按鈕：“編輯特征”工具欄“抑制”工具按鈕

。右鍵快捷菜單：在部件導(dǎo)航器或繪圖區(qū)選中需要編輯位置的特征，然后在右鍵菜單上選擇激活抑制命令后，系統(tǒng)彈出“抑制特征”對話框，如圖1-8-7所示。（3）抑制特征圖1-8-7抑制特征對話框2）抑制特征操作過程抑制如圖所示底座上槽特征。溫馨提示：抑制特征與隱藏特征的區(qū)別是：隱藏特征執(zhí)行后會隱藏和所選特征為一個整體的實(shí)體、片體。而不涉及到所選特征其它對象上的子特征；而抑制某一特征時，與該特征存在關(guān)聯(lián)性的其他特征被一起隱藏。其操作與刪除特征相類似，不同之處在于已抑制的特征，不在實(shí)體中顯示，也不在工程圖中顯示，但其數(shù)據(jù)仍然存在，可通過解除抑制恢復(fù)?！叭∠种铺卣鳌笔菍σ种频奶卣鬟M(jìn)行解除，對話框如圖b）所示，其操作步驟與抑制特征類似。（續(xù)上）圖a）抑制特征圖b）取消抑制特征對話框圖1-8-8抑制特征對話框筆筒零件圖樣如圖所示。筆筒是均勻壁厚的塑料件，有光滑曲面、異型腔、交錯排列孔、拔模、變半徑倒圓角和抽殼等結(jié)構(gòu)。（1）筆筒零件圖樣分析圖1-8-9筆筒筆筒零件的建模包含了交錯線性陣列、變半徑倒圓角、從邊拔模、通過曲線組曲面、分割實(shí)體、抽殼等知識點(diǎn)，涵蓋了簡單曲面零件的建模方法和思路。具體建模方案如表1-8-1所示。（2）筆筒零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——參考1）創(chuàng)建主體2）創(chuàng)建腔底曲面3）創(chuàng)建頂部草圖4）圓角R20和R155）拔模4°6）創(chuàng)建凹槽7）倒圓角R12.58）創(chuàng)建孔

109）創(chuàng)建曲面10）裁剪實(shí)體11）拔模12）倒圓角、抽殼表1-8-1筆筒造型方案要求：要求使用布爾交的思路進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，參考1）方案設(shè)計(jì)形式，設(shè)計(jì)自己的可實(shí)施零件造型方案。要求圖表清晰，按老師要求提交到指定位置。溫馨提示：a.可采用與參考分析不同的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行建模方案設(shè)計(jì)。b.可采用與參考分析不同的命令來完成各部分的建模。（3）筆筒零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)生依據(jù)筆筒工程圖樣分析，筆筒工程圖樣比較簡單，由三視圖和軸測圖組成，尺寸標(biāo)注也是基本的線性尺寸、角度、直徑等，圖紙使用標(biāo)準(zhǔn)A3圖紙和圖框，根據(jù)工程圖繪制規(guī)范制作，工程圖樣創(chuàng)建方案如表1-8-2所示。（4）筆筒工程圖實(shí)施方案設(shè)計(jì)——參考創(chuàng)建圖紙和標(biāo)題欄創(chuàng)建基本視圖圖紙大?。篈3邊框和標(biāo)題欄：GB標(biāo)注尺寸要求：依據(jù)筆筒工程圖樣，參考“工程圖樣制作方案設(shè)計(jì)—參考”的形式，制定自己的工程圖樣制作方案，按老師要求提交到指定位置。（5）筆筒工程圖實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)員表1-8-2筆筒工程圖方案1）新建文件。使用快捷鍵Ctrl+N激活“新建文件”對話框。選擇“模型”標(biāo)簽頁，單位：mm，模板：模型，文件名：筆筒.prt，文件夾G：\。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考圖c）腔底曲面草圖圖d）腔底曲面圖a）拉伸截面圖b）拉伸結(jié)果2）使用拉伸特征創(chuàng)建基本體。激活拉伸對話框后，拉伸截面放置面：X-Y平面，截面形狀如圖a）所示。拉伸方向：+ZC，拉伸高度：45mm，結(jié)果如圖b）所示。3）使用拉伸特征創(chuàng)建腔底曲面。激活拉伸對話框后，拉伸截面放置面選擇基本體右側(cè)面，截面形狀和尺寸如圖c）所示。拉伸方向：-XC，拉伸高度：100mm，結(jié)果如圖d）所示。圖1-8-10基本體和拉伸曲面創(chuàng)建4）使用草圖繪制筆筒頂部曲面的截面。截面1位于基本體左側(cè)面，尺寸如圖a）所示。截面2位于YZ平面，尺寸如圖b）所示。截面3位于基本體右側(cè)面，尺寸如圖a）所示，結(jié)果如圖c）所示。

圖a）截面1和3

圖b）截面2

圖c）截面3位置5）使用邊倒圓工具創(chuàng)建倒圓角R20mm和R15mm，結(jié)果如圖d）所示。

圖d）倒圓角

圖e）拔模6）使用拔模特征為筆筒側(cè)面創(chuàng)建拔模。使用“拔?！惫ぞ甙粹o

激活“拔?！睂υ捒?。脫模方向：+ZC軸，拔模方法：固定面，選擇基本體底面作為固定面，拔模面：基本體側(cè)面，拔模角度：4°，結(jié)果如圖e）所示。圖1-8-11通過曲線組特征截面創(chuàng)建圖a）拉伸截面

圖b）拉伸到曲面

圖c）拉伸結(jié)果7）使用拉伸特征創(chuàng)建筆筒前側(cè)腔。激活拉伸對話框后，拉伸截面：草圖平面選擇基本體頂面，截面形狀與尺寸如圖a）所示。拉伸方向：-ZC，拉伸起始：0，拉伸結(jié)束：直至選定，選擇曲面，如圖b）所示。布爾：減去。隱藏腔底曲面，結(jié)果如圖c）所示。

圖d）到圓角

圖e）孔位置

圖f）孔特征8）使用邊倒圓特征創(chuàng)建倒圓角R12.5mm，結(jié)果如圖d）所示。9）使用孔工具創(chuàng)建頂部孔

10mm

34mm?？字睆剑?/p>

10mm，深度：34mm，位置：如圖e）所示，結(jié)果如圖f）。圖1-8-12創(chuàng)建腔和孔10）使用陣列特征工具對孔

10mm

34mm進(jìn)行線性交錯陣列。使用“陣列特征”工具按鈕

激活“陣列特征”對話框。布局：線性。方向1：矢量：+XC軸，數(shù)量：3，節(jié)距：30mm，選中“對稱”選項(xiàng)。方向2：矢量：+YC軸，數(shù)量：2，節(jié)距：15mm?！瓣嚵性O(shè)置”選項(xiàng)組中“交錯”選項(xiàng)選擇“方向1”。在繪圖區(qū)選擇不需要的實(shí)例（正方形實(shí)心點(diǎn)），使用右鍵菜單項(xiàng)【抑制】將陣列中不需要的實(shí)例對象抑制。需要抑制的實(shí)例如圖a）所示，抑制結(jié)果如圖b）所示。圖a）抑制實(shí)例

圖b）陣列結(jié)果圖1-8-13孔陣列11）使用通過曲線組、修剪體等特征成型頂部曲面。使用“曲面”選項(xiàng)卡“通過曲線組”工具按鈕

激活“通過曲線組”對話框。截面1、截面2、截面3按如圖a）所示左圖順序選擇。單擊“確定”后結(jié)果如圖a）右圖所示。使用“主頁”選項(xiàng)卡“特征”工具欄“修剪體”工具按鈕

激活“修剪體”對話框。目標(biāo)體和工具面按圖b）所示選擇，保留下側(cè)，結(jié)果如圖c）所示。隱藏頂部曲面和截面線，如圖d）所示。圖a）通過曲線組特征圖b）修剪體參數(shù)

圖c）修剪結(jié)果圖d）隱藏頂部曲面圖1-8-14通過曲線組曲面創(chuàng)建和修剪體使用“拔?！惫ぞ甙粹o

激活“拔模”對話框。拔模形式：邊，脫模方向：+ZC軸。固定邊：按圖a）選擇，拔模角度：4°，結(jié)果如圖b）所示。圖a）拔模參數(shù)

圖b）拔模結(jié)果12）使用拔模特征的邊拔模方式創(chuàng)建腔側(cè)面拔模4°。13）使用邊倒圓特征倒圓角R2mm，結(jié)果如圖c）所示。14）使用邊倒圓特征創(chuàng)建變半徑圓角。使用“邊倒圓”工具激活“邊倒圓”對話框。上邊框條“曲線規(guī)則”選擇“相切曲線”，選擇如圖d）所示內(nèi)腔底邊。選擇“變半徑”選項(xiàng)組“指定半徑點(diǎn)”選項(xiàng)，按圖d）設(shè)定4個節(jié)點(diǎn)的半徑值。單擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖e）所示。圖c）倒圓角

圖d）變半徑設(shè)置e）倒圓角結(jié)果圖1-8-15