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UG NX 4.0建模实例内部培训教材专题一 实体建模知识点： 拉伸特征 实体倒圆 镜像 阵列 抽壳 裁剪 拔模实例一 连杆造型设计工作图图12学习目的和任务1）二维图形生成三维实体的有效方法：扫描特征2）深入学习扫描特征中的拉伸体命令3）实体倒圆的功能4）掌握镜像实体和镜像特征功能3产品分析1）结构分析本例中的连杆，由于其形状不规则，又含有较多的倒圆角，且各部分的厚度不相同。造型时可按下列步骤进行：先画二维曲线再采用拉伸的方法构造基础的实体；考虑到连杆是关于左右和上下对称的，只做1/4的实体即可；拉伸中灵活运用偏置值和起始距离等参数，可以简便地完成造型。2）构造框图 连杆建模步骤步骤模型说明步骤模型说明1绘制草图曲线2拉伸连杆主体3拉伸连杆头部4拉伸凹槽5拉伸凸棱6实体倒圆7建立拔模斜度8镜像实体9构造孔特征4操作步骤1）绘制二维轮廓采用草图图标，绘制下图所示二维轮廓图。图22）拉伸连杆主体图3 图4单击拉伸命令，在选择意图对话框中选择“已连接曲线”，鼠标单击连杆主体曲线，在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始0，结束6.5，方式为创建。生成的拉伸实体如图3所示。3）拉伸连杆头部拉伸的方法和步骤与上面大致相同。在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始0，结束10，方式为求和。生成的拉伸实体如图4所示。4）构造连杆的凹槽拉伸的方法和步骤与上面大致相同。在拉伸对话框中设置拉伸参数为：起始3，结束6.5，方式为求差。生成的拉伸实体如图5所示。图5 图65）拉伸凸棱单击拉伸命令，在选择意图对话框中选择“单个曲线”，鼠标单击草图曲线中R25的边，在拉伸对话框中设置拉伸参数如下图所示，注意偏置中结束值的正负。生成的拉伸实体如图6所示。图7采用同样的办法拉伸连杆头部的另外一个凸棱，在拉伸对话框中设置偏置参数为：起始0，结束4。生成的拉伸实体如图8所示。图8 图96）实体倒圆实体倒圆要按照从大到小的顺序。选择图标，在对话框中将“默认半径”的值改为40，并且在实体上选取要倒圆的边，单击“应用”按钮即可。同样的办法，在对话框中将“默认半径”的值改为25，在实体上选择相应的边。将将“默认半径”的值改为3.5，选择连杆头部凸棱的边（注意选择顺序），单击“应用”按钮。同理，输入相应的半径值，将凹槽的各边倒圆角，如图9所示。7）建立拔模斜度单击图标，选择“从固定边缘拔模”图标，修改自动判断矢量为，选择拔模的边，在角度栏输入“10”，单击确定结束，结果图10所示。图108）镜像实体由于只建立了整个连杆的1/4可以通过左右和上下镜像完成其余部分。a 建立辅助平面（基准平面）：这里我们可以直接使用XY平面和XZ平面为基准平面。b 选择实例特征图标，在对话框中选择“镜像体”选项。c 选中需要镜像的实体，单击确定。d 选择镜像的基准平面，分别以XY平面和XZ平面为基准平面，镜像实体，再对实体进行布尔运算，得到如图8所示实体。9）构造孔特征a10）构造孔特征b 使用孔特征命令设置好孔的参数，定位后得到孔。11）镜像孔特征b 使用镜像特征镜像孔特征b，得到图1所示实体。练习和提示1.连杆接头1）工作图2）步骤提示A、抓住关键，构造二维草图B、通过拉伸完成连杆接头的主体C、倒角、拔模等操作完成半个实体的构造D、通过镜像完成整个实体的构造步骤模型说明步骤模型说明1绘制草图曲线2拉伸3拉伸4倒角5拔模6镜像实例二 手机面壳1工作图图12学习目的和任务1）平面绘图功能（坐标栏画线、修剪线段等）2）复习图层的使用和拉伸体命令3）学习裁剪体命令的使用4）抽壳命令的使用5）掌握阵列实体特征的功能3相关知识点链接1）裁剪体裁剪体是用一个面修剪一个或多个目标体。菜单：打开“插入”菜单中的“裁剪”子菜单，在该子菜单中选择“修整”命令图标：单击“特征操作”工具栏中的“修剪体”按钮操作方法：单击“修剪体”按钮，弹出“修剪体”对话框，选择目标体，单击鼠标中键，选择刀具或平面，设定修剪方向，完成修剪实体。2）抽壳抽壳是按照指定的厚度值在单个实体周围抽出或生成壳体。菜单：单击菜单“插入”“偏置/比例”“抽壳”图标：单击“特征操作”工具栏中的“外壳”按钮操作方法：单击抽壳命令按钮，在弹出的“选择意图”和“抽壳”对话框，选择实体，选择移出面，设置厚度值即可生成壳体。3）实体阵列4产品分析1）结构分析（略）2）构造框图手机面壳建模步骤步骤模型说明步骤模型说明1创建手机外形实体2构建顶面曲面3实体轮廓倒圆4抽壳5创建下部止口6创建视窗和按键轮廓5操作步骤1）在图层1中使用草图功能画出俯视图中的外轮廓线。结果如图2所示。图22）在图层10中由上步的外轮廓线拉伸生成实体，高度约为15。结果如图3所示。图33）在图层2中使用草图功能画出主视图中的上顶面轮廓线，拉伸生成顶面曲面，长度约为45。如图4所示。图44）使用裁剪体命令，用顶面曲面裁剪第2步的实体。单击裁剪体命令，在弹出的对话框中设置如下：裁剪目标为第二步得到的实体，裁剪刀具为第三步创建的曲面，保留实体下面部分，隐藏曲面。得到如图5所示实体。图55）对裁剪后的实体的侧面的4个棱边作R3的倒角。结果图6所示。图6 图76）对实体的地面进行抽壳。单击抽壳命令按钮，在弹出的“选择意图”和“抽壳”对话框，选择第五步的实体作为实体，选择实体的底面作为移出面，设置壁厚为1.5，单击确定得到图7所示。7）在图层5中提取底面的外轮廓线，再利用它拉伸减除原有实体。拉伸体参数如图9所示：起始距离为0，终止距离为1，第一偏置为0，第二偏置为0.7，得到图8实体。图8图98）在图层3中使用草图功能画出俯视图中的内部曲线，有视窗和按键轮廓线。图109）利用视窗和按键轮廓线拉伸减除原有实体，通过阵列创建按键轮廓，最后生成手机面壳如图11所示。图113注意事项1）对于较多圆弧连接的平面图形，在设计时一般使用草图，便于参数化设计。2）在利用提取的底面外轮廓线减除实体时，应注意偏置参数的设定。练习和提示1.面罩1）工作图2）步骤提示A、画左视图中的外轮廓线，拉伸成高度为100的实体。B、画主视图中R41的圆弧与水平方向成300的直线相切，拉伸成曲面减去原有实体。C、画主视图中R148和R10的封闭轮廓线，拉伸成高度150的实体，与原有实体合并。D、画左视图中R50的圆弧，画主视图中长度60、宽度20、R5倒角的封闭曲线，由R50的圆弧沿着封闭曲线生成扫描曲面，修剪原有实体。E、在实体上做R3和R5的倒角，其中顶面中间接线处做R8至R18的变半径倒角。F、抽壳，壁厚2G、在表面做长度15、宽度3的槽，完成后阵列。专题二 曲面建模知识点： 图层的应用 坐标系的建立 曲线的绘制、编辑 实体的构建 曲面的构建实例一 羊角铁锤设计锤头锤腰直柄把手锤体羊角缺口1产品分析及思路分解为锤头、锤腰、锤体、羊角缺口、圆柱直柄和扁形把手六个实体部分，其中羊角缺口是个被去除的实体。在“先主后次”的总体设计顺序基础上，采用较为灵活的建模方法，首先将整体分解为可以独立造型设计的组成部分，针对各自的型面特点，采用相应的造型设计方法。详细尺寸见图纸。 图层分配及其说明操作顺序操作内容所在图层 有 关 说 明 1锤体10完成实体造型后，将其草绘主截面消隐2锤头20完成实体造型后，将其圆曲线消隐3锤腰30完成实体造型后，将辅助曲线全部消隐4羊角缺口40完成实体造型后，将其空间封闭曲线消隐5圆柱直柄506扁形把手60完成实体造型后，将四个椭圆曲线消隐7铁锤整体1将10-60层全部作为可选层2建模提示2.1 锤体部分设计 草图绘制截面线 拉伸成实体（厚度22） 2.2 锤头部分设计 曲线功能绘制截面线构建点（-25，-50，0）为新原点并旋转，绘制曲线圆（直径25）。 拉伸成实体（高度15） 2.3 锤腰部分设计抽取曲线设置坐标系，输入zc=25；抽取曲线。 绘制八边形，内接半径10，方位角0。 “通过曲线组”构造曲面将曲线圆分割成8份，绘制样条曲线，“通过曲线组”构建曲面。2.4 羊角缺口部分设计 构建羊角缺口截面线调整坐标系如图所示，分别绘制以下直线段，（0，0，3），（0，0，-3）；（-20，0，2），（-20，0，-2）和（-40，0，1），（-40，0，-1）；向轮廓面投影，绘制空间样条线，“桥接曲线”。 拉伸布尔差运算2.5 把手造型 直柄造型 构建截面线调整坐标系如图所示，绘制曲线1、2、3、4，说明如下。曲线名称曲线类型基本尺寸在ZC方向的尺寸曲线1椭圆长轴半径10、短轴半径80曲线2椭圆长轴半径12、短轴半径1120曲线3椭圆长轴半径11、短轴半径865曲线4椭圆长轴半径14、短轴半径9120 “通过曲线组”构建曲面实体2.6 圆角、倒角、渲染处理实例二 真实鼠标的造型设计76543211-左按键；2-下壳；3-后上盖；4-下盖；5-滚轮部件及其支架；6-右按键；7-镶嵌条1产品分析及思路 从顶部往底部分析，可以认为是由以下实体部分组成：滚轮部件及其支架5、镶嵌条7、左按键1、右按键6、后上盖3、下盖4和下壳2。 理清鼠标的组成部分及其相互关系之后，首先解决鼠标外形轮廓的造型，按照“主体先行”的总体设计思路，在绘制鼠标主体截面的基础上，构建出鼠标主体的模型；再构建合理的各个分型面，用它们将模型主体分割成相应的各个实体部分；分别通过抽壳，将各个实体部分变为薄壁件；最后进行其他次要和细节部分的设计。2 建模提示表1 思路及关键步骤序号操作内容主要操作命令构建模型示意图1构建鼠标主截面，拉伸为实体绘制曲线、拉伸2构建顶面轮廓形状的曲面曲线网格构面3创建鼠标主体部分修剪体4构建分割鼠标主体的2个曲面绘制曲线、拉伸51） 分割成上盖、下盖和下壳三个实体部分2）再分别抽壳分割体抽壳图示如下6中间镶嵌条的设计绘制曲线、拉伸、布尔求交7将上盖分割成左按键、右按键和后上盖分割体图示如下表2 图层分配及其说明所在图层存放图素内容有关说明12101199100110120130140150160200鼠标主体的主截面形成鼠标外形曲面所用的曲线切割面和鼠标主体形成鼠标外形的曲面鼠标上盖鼠标下盖鼠标下壳鼠标左按键鼠标右按键鼠标镶嵌条鼠标滚轮部件鼠标滚轮支架真实鼠标三维模型拉伸实体需要的曲线和曲线组通过曲线网格构面所需的曲线串拉伸操作得到的曲面通过曲线网格构建的曲面由鼠标外形实体分割后形成由鼠标外形实体分割后形成鼠标主体被分割为上壳和下壳抽取上盖后进行分割抽取上盖后进行分割抽取上盖和镶嵌拉伸实体进行布尔求交包含滚轮和两侧的支撑轴和下壳内部底面连接成一体通过抽取各个组成部分、集中在一个图层2.1 鼠标主体造型 绘制鼠标轮廓截面（层1）尺寸如右图：创建主体，高度50mm，圆角R5mm（层100）2.2 鼠标外形轮廓设计（层2） 在前视面绘制圆弧，通过点（0，8，0）、（40，30，0）和圆弧四分点 绘制直线到（0，5，0） 绘制曲线 “组合投影”生成空间曲线，构建U方向的三条曲线 构建曲线截面点，V方向形状的曲线（“剖切曲线”功能） 绘制样条曲线（通过点）2.3 鼠标轮廓曲面构建（层11） 构建网格曲面 修剪体2.4 鼠标上壳的设计包括上盖和下盖，其中上盖是由前上盖和后上盖组成，前上盖是由左按键和右按键组成。此部分的重点是创建合理的曲面，将前面创建鼠标的整个实心实体进行分割，来构建上壳、下壳和上盖、下盖的各个实体部分。 构建分割面构建曲线1，曲线坐标分别为（0，18，0），平行于X轴，并修剪。向Y轴，平移2mm；构建曲线2，曲线坐标分别为（0，6，0），平行于X轴，并修剪、倒R6圆角。 拉伸50mm2.5 分割上盖和下盖 创建下盖薄壁件“抽取体”到99层和110层，分割体及抽壳。 创建上盖薄壁件 2.6 创建后上盖将上盖分割为后上盖和前上盖，其中前上盖是为了后面创建左、右按键实体做准备，和前面创建上壳、下壳和上盖、下盖实体的思路一致，首先构建合理的分割曲线。 创建分割曲线旋转坐标系，绘制圆弧，通过点（45，30，0）、（45，-30，0）和（40，0，0）；绘制直线段，通过点（0，1.5，0）、（15，1.5，0）、（15，4.5，0）、（32，4.5，0）、（32，1.5，0）、（52，1.5，0） 创建分割实体 2.7 鼠标下壳设计分割体及抽壳操作。2.8 鼠标按键设计此部分的设计类似2.6，这里就不再阐述。 2.9 鼠标镶嵌条的设计 绘制矩形通过点（17，2.5，0）和（29，-2.5，0），圆角R1，拉伸后与上盖实体求交。 2.10 鼠标滚轮及其支架设计 构建圆柱（直径12，高4）并倒圆R2，创建孔（直径1.5）和支撑轴（直径1.5，高25）。 支架截面形状尺寸如下图。 2.11 最终造型实例三 波浪形棘轮的设计下套筒上套筒波浪形齿形花键孔1 产品分析及思路该零件的型面可以分解为两个圆柱套筒形状的实体，其中上套筒顶面是由规则的波浪形齿形（20个）形成；下套筒的内孔是带有8个均布键槽的内花键孔。总体设计思路：根据由线构面的操作顺序，首先构建波浪形曲线和相关控制线，构建好波浪形曲面后再去构建套筒实体，并且把内花键孔下套筒的操作放到最后。曲线构建思路：描述波浪形曲线的数学方程表达式，通过转化，将它表达