第四章

實(shí)體建模實(shí)例目錄第一節(jié)實(shí)體建模概述第二節(jié)實(shí)體建模常用命令介紹第三節(jié)連接件實(shí)體建模第四節(jié)接管零件實(shí)體建模第五節(jié)支架零件實(shí)體建模第一節(jié)實(shí)體建模概述第一節(jié)UGNX軟件簡(jiǎn)介5.1.1基本術(shù)語特征：特征是由具有一定幾何、拓?fù)湫畔⒁约肮δ芎凸こ陶Z義信息組成的集合，是定義產(chǎn)品模型的基本單元，例如孔、凸臺(tái)等。特征的基本屬性包括尺寸屬性、精度屬性、裝配屬性、功能屬性、工藝屬性、管理屬性等。使用特征建模技術(shù)提高了表達(dá)設(shè)計(jì)的層次，使實(shí)際信息可以用工程特征來定義，從而提高了建模速度。片體：指一個(gè)或多個(gè)沒有厚度概念的面的集合。實(shí)體：具有三維形狀和質(zhì)量的，能夠真實(shí)、完整和清楚地描述物體的幾何模型。在基于特征的造型系統(tǒng)中，實(shí)體是各類特征的集合。體：包括實(shí)體和片體兩大類。面：由邊緣封閉而成的區(qū)域。面可以是實(shí)體的表面，也可以是一個(gè)殼體。截面線：即掃描特征截面的曲線，可以是曲線、實(shí)體邊緣、草圖。對(duì)象：包括點(diǎn)、曲線、實(shí)體邊緣、表面、特征、曲面等。5.1.2UGNX特征的分類在UGNX中，特征可分為三大類：參考幾何特征：在UGNX中，三維建模過程中使用輔助面﹑輔助軸線等是一種特征，這些特征就是參考幾何特征。由于這類特征在最終產(chǎn)品中并沒有體現(xiàn)，所以又稱為虛體特征。實(shí)體特征：零件的構(gòu)成單元，可通過各種建模方法得到，比如拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣、孔、倒角、圓角、拔模以及抽殼等。高級(jí)特征：高級(jí)特征包括通過曲線建模、曲面建模等生成的特征。5.1.3UGNX實(shí)體特征工具1.造型特征:其包括掃描特征、成形特征、參考特征、體素特征，常用的造型特征工具可從【特征】工具條中調(diào)用。2.特征編輯:特征編輯包括編輯特征參數(shù)、編輯定位尺寸、移動(dòng)特征、特征重排序、刪除特征等。特征編輯工具集中在菜單【編輯】｜【特征】中。特征編輯工具也可從【編輯特征】功能區(qū)中調(diào)用。5.1.4建模流程UG的特征建模實(shí)際上是一個(gè)仿真零件加工的過程，圖中表達(dá)了零件加工與特征建模的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。第二節(jié)實(shí)體建模常用命令介紹5.2.1布爾運(yùn)算——合并使用【合并】命令可以將兩個(gè)或多個(gè)工具實(shí)體的體積組合為一個(gè)目標(biāo)體。5.2.1布爾運(yùn)算——減去從目標(biāo)體中減去工具體的體積，即將目標(biāo)體中與工具體相交的部分去掉，從而生成一個(gè)新的實(shí)體。5.2.1布爾運(yùn)算——相交使用相交可以創(chuàng)建包含目標(biāo)體與一個(gè)或多個(gè)工具體的共享體積或區(qū)域的體。使用【拉伸】命令可以沿指定方向掃掠曲線、邊、面、草圖或曲線特征的2D或3D部分一段直線距離。5.2.2掃掠特征——拉伸使用【旋轉(zhuǎn)】可以使截面曲線繞指定軸回轉(zhuǎn)一個(gè)非零角度，以此創(chuàng)建一個(gè)特征。5.2.2掃掠特征——旋轉(zhuǎn)使用【管道】命令可以通過沿著一個(gè)或多個(gè)相切連續(xù)的曲線或邊掃掠一個(gè)圓形橫截面來創(chuàng)建單個(gè)實(shí)體。5.2.2掃掠特征——管道通過【孔】命令可以在部件或裝配中添加：常規(guī)孔、鉆形孔、螺釘間隙孔（簡(jiǎn)單、沉頭或埋頭狀）、螺紋孔、孔系列。5.2.3成型特征——孔使用【凸臺(tái)】命令可以在模型上添加具有一定高度的圓柱形狀，其側(cè)面可以是直的或拔模的。5.2.3成型特征—凸臺(tái)使用【墊塊】命令，可在現(xiàn)存實(shí)體上建立矩形墊塊或常規(guī)墊塊。5.2.3成型特征——墊塊使用【鍵槽】命令可以滿足建模過程中各種鍵槽的創(chuàng)建。5.2.3成型特征——鍵槽使用【拔模】命令可以將實(shí)體模型上的一張或多張面修改成帶有一定傾角的面。5.2.4特征操作——拔模使用【倒斜角】命令可以將一個(gè)或多個(gè)實(shí)體的邊緣截成斜角面。倒斜角有三種類型：對(duì)稱、非對(duì)稱、偏置和角度。5.2.4特征操作——倒斜角通過【邊倒圓】命令可以使至少由兩個(gè)面共享的邊緣變光順。5.2.4特征操作——邊倒圓使用【鏡像特征】命令可以用通過基準(zhǔn)平面或平面鏡像選定特征的方法來創(chuàng)建對(duì)稱的模型。5.2.4特征操作——鏡像特征使用修剪體可以使用一個(gè)面或基準(zhǔn)平面修剪一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)體。選擇要保留的體的一部分，并且被修剪的體具有修剪幾何體的形狀。法矢的方向確定保留目標(biāo)體的哪一部分。5.2.4特征操作——修剪體使用【縫合】命令可以將兩個(gè)或更多片體連結(jié)成一個(gè)片體。如果這組片體包圍一定的體積，則創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體。5.2.4特征操作——縫合使用【抽殼】命令可以根據(jù)為壁厚指定的值抽空實(shí)體或在其四周創(chuàng)建殼體，也可為面單獨(dú)指定厚度并移除單個(gè)面。5.2.4特征操作——抽殼使用【偏置面】命令可以沿面的法向偏置一個(gè)或多個(gè)面。5.2.4特征操作——偏置面UGNX創(chuàng)建的實(shí)體是參數(shù)化的，可以很方便地通過編輯修改實(shí)體的參數(shù)達(dá)到修改實(shí)體的目的。使用【編輯特征參數(shù)】命令可以編輯當(dāng)前模型的特征參數(shù)。5.2.5編輯特征——編輯特征參數(shù)參數(shù)可以方便我們更改設(shè)計(jì)結(jié)果，但有時(shí)也會(huì)妨礙我們改變某個(gè)實(shí)體，所以在逆向工程中經(jīng)常要用到【移除參數(shù)】這個(gè)命令。移除參數(shù)經(jīng)保存后不可返回。5.2.5編輯特征——移除參數(shù)通過【抑制特征】命令可以抑制選取的特征，即暫時(shí)在圖形窗口中不顯示特征。5.2.5編輯特征——抑制特征使用【特征回放】命令可使用戶清晰地觀看實(shí)體創(chuàng)建的整個(gè)過程。5.2.5編輯特征——特征回放通過【偏置區(qū)域】命令可以在單個(gè)步驟中偏置一組面或整個(gè)體，并重新生成相鄰圓角?！酒脜^(qū)域】在很多情況下和菜單【插入】|【偏置/縮放】中的【偏置面】效果相同，但碰到圓角時(shí)會(huì)有所不同，如圖所示。5.2.6同步建?！脜^(qū)域使用【替換面】命令可以用一個(gè)或多個(gè)面代替一組面，并能重新生成光滑鄰接的表面。5.2.6同步建?！鎿Q面使用【刪除面】命令可刪除面，并可以通過延伸相鄰面自動(dòng)修復(fù)模型中刪除面留下的開放區(qū)域，還能保留相鄰圓角。5.2.6同步建?！?jiǎng)h除面使用【調(diào)整圓角大小】命令可以改變圓角面的半徑，而不考慮它們的特征歷史記錄。改變圓角大小不能改變實(shí)體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也就是不能多面或者少面，且半徑必須大于0。需要注意的是，選擇的圓角面必須是通過圓角命令創(chuàng)建的，如果系統(tǒng)無法辨別曲面是圓角時(shí)，將創(chuàng)建失敗。5.2.6同步建?！{(diào)整圓角大小第三節(jié)連接件實(shí)體建模連接件實(shí)體建模連接件圖紙連接件實(shí)體建模(1)創(chuàng)建矩形體：點(diǎn)擊菜單【插入】｜【設(shè)計(jì)特征】｜【長(zhǎng)方體】命令，選擇“原點(diǎn)，邊長(zhǎng)”方式，并將矩形的長(zhǎng)、寬、高分別設(shè)置為124mm、50mm、48mm，矩形的原點(diǎn)設(shè)置為(0，0，0)，按MB2，即可生成矩形體。連接件實(shí)體建模(2)創(chuàng)建半徑為25的邊倒圓角：?jiǎn)螕簟咎卣鳌抗ぞ邨l中的【邊倒圓】命令，彈出【邊倒圓角】對(duì)話框。半徑值設(shè)置為25，然后選擇如圖所示的兩條邊，單擊【應(yīng)用】按鈕，即可完成倒圓角。連接件實(shí)體建模(3)創(chuàng)建半徑為24的邊倒圓角：在【邊倒圓】對(duì)話框中，將半徑值設(shè)置為24，然后選擇如圖所示的兩條邊，然后按MB2，完成倒圓角操作，并退出【邊倒圓】對(duì)話框。連接件實(shí)體建模(4)創(chuàng)建?16的圓孔：?jiǎn)螕簟咎卣鳌抗ぞ邨l中的【孔】命令，彈出【孔】對(duì)話框；在【形狀和尺寸】一欄中選擇成形為【簡(jiǎn)單】，并將直徑設(shè)置為16，深度設(shè)置為【貫通體】；然后選擇半徑25的倒圓角圓弧中心點(diǎn)擊【確定】，即可完成直徑16的圓孔。連接件實(shí)體建模(5)創(chuàng)建?20的圓孔：參照步驟(4)。連接件實(shí)體建模(6)將【視圖】菜單下【可見性】功能區(qū)中的【工作圖層】組合框中輸入21，并按Enter鍵，將工作層設(shè)置到21層。(7)創(chuàng)建T2拉伸體截面：?jiǎn)螕舨藛巍静迦搿縷【在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖】命令，彈出【創(chuàng)建草圖】對(duì)話框，選擇如圖所示面作為草圖的放置面。連接件實(shí)體建模(8)進(jìn)入草圖環(huán)境后，先關(guān)閉位于【約束】功能區(qū)中的【連續(xù)自動(dòng)標(biāo)注尺寸】按鈕，再選擇【曲線】功能區(qū)中的【矩形】命令，繪制如圖草圖后，再單擊【完成】按鈕，退出草圖。連接件實(shí)體建模(9)拉伸T2節(jié)點(diǎn)：調(diào)用【拉伸】工具；截面為剛繪制的草圖，限制條件可自定，只要拉伸體穿過基體即可，布爾類型選擇【無】，按鼠標(biāo)中鍵即可創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)T2。連接件實(shí)體建模(10)利用“布爾減”操作完成M1節(jié)點(diǎn)：調(diào)用【減去】命令，【目標(biāo)】體選擇T1基體，【工具】體選擇T2拉伸體，按鼠標(biāo)中鍵后即可完成M1節(jié)點(diǎn)。連接件實(shí)體建模(11)創(chuàng)建T3拉伸體的草圖：可參照T2拉伸體的制作。連接件實(shí)體建模(12)利用【拉伸】工具完成T3節(jié)點(diǎn)和M2節(jié)點(diǎn)。連接件實(shí)體建模(13)按快捷鍵Ctrl+L，調(diào)用【圖層設(shè)置】對(duì)話框；選擇1層，然后單擊【設(shè)為工作層】，再選擇21層，然后單擊【不可見】按鈕，使21層中的數(shù)據(jù)不可見，按鼠標(biāo)中鍵退出對(duì)話框，從而隱藏以上所創(chuàng)建的草圖。(14)調(diào)用【邊倒圓】工具，半徑設(shè)置為6，按照倒圓角“先斷后連”的原則，選擇如圖所示的四條邊；按鼠標(biāo)中鍵，即可完成連續(xù)的四條邊的倒圓角操作。連接件實(shí)體建模(15)再次調(diào)用【邊倒圓】工具，在【上邊框條】的【曲線規(guī)則】下拉列表中選擇【相切曲線】，然后選擇如圖所示的3條邊緣線，按鼠標(biāo)中鍵后，即可完成連倒圓角操作。第四節(jié)接管零件實(shí)體建模接管零件實(shí)體建模接管零件圖紙接管零件實(shí)體建模（1）首先選擇菜單【插入】｜【設(shè)計(jì)特征】中的【圓柱體】命令創(chuàng)建直徑為30、高度為1的圓柱體。接管零件實(shí)體建模（2）創(chuàng)建埋頭孔特征，具體設(shè)置如圖所示。接管零件實(shí)體建模（3）使用菜單【插入】|【關(guān)聯(lián)復(fù)制】中的【陣列特征】命令陣列上一步驟生成的埋頭孔特征。接管零件實(shí)體建模（4）選擇菜單【格式】|【W(wǎng)CS】中的【動(dòng)態(tài)】命令，將坐標(biāo)系原點(diǎn)置于圓柱體底部的圓心，再拖動(dòng)坐標(biāo)系XC-ZC間的旋轉(zhuǎn)角球體，使其轉(zhuǎn)動(dòng)45°。接管零件實(shí)體建模（5）再次選擇菜單【插入】｜【設(shè)計(jì)特征】中的【圓柱體】命令創(chuàng)建直徑為12、高度為20的圓柱體。接管零件實(shí)體建模（6）創(chuàng)建簡(jiǎn)單孔特征，指定點(diǎn)與結(jié)果如圖所示。接管零件實(shí)體建模（7）使用【同步建?！抗ぞ邨l中的【替換面】命令封閉模型接管根部的缺口，如圖所示。接管零件實(shí)體建模（8）使用【特征】工具條中的【修剪體】命令對(duì)接管內(nèi)側(cè)進(jìn)行修剪，結(jié)果如圖所示。接管零件實(shí)體建模（9）使用【合并】命令對(duì)兩實(shí)體進(jìn)行布爾求和。（10）創(chuàng)建半徑值為2的邊倒圓特征，如圖所示。接管零件實(shí)體建模（11）選擇菜單【格式】|【W(wǎng)CS】的【動(dòng)態(tài)】命令，移動(dòng)坐標(biāo)至圖所示位置，注意應(yīng)先將坐標(biāo)原點(diǎn)置于接管頭部的象限點(diǎn)位置，再沿圖示XC軸進(jìn)行軸向移動(dòng)。接管零件實(shí)體建模（12）通過【孔】命令創(chuàng)建直徑為2的孔特征，結(jié)果如圖所示。接管零件實(shí)體建模（13）使用【倒圓角】命令創(chuàng)建半徑為0.3的圓角特征，結(jié)果如圖所示。第五節(jié)支架零件實(shí)體建模支架零件實(shí)體建模支架零件圖紙支架零件實(shí)體建模（1）以當(dāng)前坐標(biāo)的XC-YC平面首先創(chuàng)建如圖所示的草圖輪廓。支架零件實(shí)體建模（2）使用【拉伸】命令創(chuàng)建第一個(gè)實(shí)體，起始距離為0，結(jié)束距離為60，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（3）再通過【拉伸】命令創(chuàng)建第二個(gè)實(shí)體，起始距離為2.1，結(jié)束距離為9.6，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（4）再通過【拉伸】命令創(chuàng)建第三個(gè)實(shí)體，起始距離為3.2，結(jié)束距離為8.5，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（5）以坐標(biāo)YC-ZC平面創(chuàng)建第二個(gè)草圖輪廓，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（6）再次使用【拉伸】命令拉伸所繪草圖，在【極限】設(shè)置選項(xiàng)中選擇【對(duì)稱值】，距離為10，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（7）使用【修剪體】命令修剪上一步創(chuàng)建的實(shí)體，其中刀具體為圓柱體的內(nèi)側(cè)面，如圖所示。支架零件實(shí)體建模（8）使用【合并】命令對(duì)上