01 项目五 玫瑰花花瓣与花萼的建模

5.1玫瑰花花瓣与花萼的建模项目五ModelingofRosePetalsandCalyx玫瑰花花瓣与花萼的建模任务引入课后评价表123CONTENTS目录在日常生活中，3D打印技术不仅在工业领域得到了广泛应用，也逐渐融入到艺术创作和个性化产品的设计中。玫瑰花作为一种经典且富有象征意义的元素，3D建模与打印为其花瓣与花萼的精细结构提出了创新的可能性。如何通过合理设计与高效打印，将玫瑰花的自然美感与3D打印的技术优势结合，是本节的核心目标。本节内容需要思考并解决以下问题：

（1）如何通过合理的设计，使玫瑰花的花瓣层次分明，并满足打印过程中对厚度与弯曲形状的要求？

（2）在使用3D建模软件进行建模时，应如何规划花瓣与花萼的设计流程，以确保打印精度与结构还原度？

以上问题的思考与解决，将为玫瑰花建模与打印的顺利完成提供方向性指导，并为后续的打印优化与后处理工作奠定基础。1.任务引入双击桌面上的“NX12.0”快捷图标，启动NX12.0中文版，打开NX12.0的初始界面。单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。选择“模型”选项卡，在“单位”下拉列表中选择“毫米”选项，在“模版”选区中选择“模型”选项；在“名称”文本框中输入相应的文件名（以英文字母命名），在“文件夹”文本框中选择相应的存放目录，如图5-1所示。完成设置后，单击“确定”按钮，进入NX12.0的建模界面。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-1UG新建文档界面第一步:玫瑰花中心实体建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，如图5-2（a）所示，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面，绘制一个高20毫米的竖直线段，再绘制一根半径为13.5毫米的圆弧，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-2（b）所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-2玫瑰花中心草图绘制（a）

创建草图（b）草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-2（b）中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“结束”为值，结束角度为360度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-3所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-3玫瑰花中心旋转实体第二步：玫瑰花第一层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击10个点，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-4所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-4玫瑰花第一层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-4中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为43度，设置旋转“结束”为值，结束角度为-43度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-5所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-5玫瑰花第一层花瓣旋转曲面在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-5中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm（此后的加厚厚度均默认为0.2毫米），单击“确认”按钮完成操作，如图5-6所示。需要注意的是，该曲面厚度可以根据模型打印情况进行调整，一般设置在0.2mm至0.6mm之间。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-6加厚玫瑰花第一层花瓣单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-7中所示的边线，将“半径1”设置为2.3mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-7玫瑰花第一层花瓣圆角在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-7中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-8所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-8第一层4片花瓣移动复制完成第三步：玫瑰花第二层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，单击“快速尺寸”图标进行尺寸标注，将艺术样条总高度设置为19.59mm，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-9所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-9玫瑰花第二层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-9中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为5度，设置旋转“结束”为值，结束角度为85度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-10所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-10玫瑰花第二层花瓣旋转曲面在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-10中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm（此后的加厚厚度均默认为0.2毫米），单击“确认”按钮完成操作，如图5-11所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-11加厚第二层花瓣单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-12中所示的边线，将“半径1”设置为2mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-12圆角第二层花瓣在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-12中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-13所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-13第二层4片花瓣移动复制完成第四步：玫瑰花第三层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，单击“快速尺寸”图标进行尺寸标注，将艺术样条总高度设置为19.6mm，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-14所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-14玫瑰花第三层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-14中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为39度，设置旋转“结束”为值，结束角度为-39度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-15所示。在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-15中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“确认”按钮完成操作，如图5-16所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-15玫瑰花第三层花瓣旋转曲面图5-16加厚第三层花瓣单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-17中所示的边线，将“半径1”设置为1.3mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-17圆角第三层花瓣在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-17中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-18所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-18第三层4片花瓣移动复制完成第五步：玫瑰花第四层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，单击“快速尺寸”图标进行尺寸标注，将艺术样条总高度设置为19.3mm，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-19所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-19玫瑰花第四层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-19中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为10度，设置旋转“结束”为值，结束角度为80度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-20所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-20玫瑰花第四层花瓣旋转曲面在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-20中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“反向”按钮，反向加厚方向，单击“确认”按钮完成操作，如图5-21所示。单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-22中所示的边线，将“半径1”设置为3mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-21加厚第四层花瓣图5-22圆角第四层花瓣在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-22中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-23所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-23第四层4片花瓣移动复制完成第六步:玫瑰花第五层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，单击“快速尺寸”图标进行尺寸标注，将艺术样条总高度设置为19.2mm，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-24所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-24玫瑰花第五层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-24中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为35度，设置旋转“结束”为值，结束角度为-35度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-25所示。在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-25中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“反向”按钮，反向加厚方向，单击“确认”按钮完成操作，如图5-26所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-25玫瑰花第五层花瓣旋转曲面图5-26加厚第五层花瓣单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择Y-Z平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，按照图5-27绘制三个点，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-27第五层花瓣投影草图绘制在“曲线”/“派生曲线”菜单栏中，单击“投影曲线”图标，弹出投影曲线对话框，“要投影的曲线或点”选择图5-27中绘制的“艺术样条”；“要投影的对象”选择图5-25中旋转后的曲面，将“指定矢量”设置为“X轴”，单击“确认”按钮完成操作，如图5-28所示。在“主页”/“更多”下拉菜单中，单击“修剪片体”按钮，弹出“修剪片体”对话框，“目标片体”选择图5-25中绘制的曲面片体，“边界”为图5-28中的投影曲线，单击“确认”按钮完成操作，如图5-29所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-28草图投影后在面上图5-29修剪后的曲面在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-29中修剪出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“反向”按钮，反向加厚方向，单击“确认”按钮完成操作，如图5-30所示。单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-31中所示的边线，将“半径1”设置为3mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-30加厚修剪后的曲面图5-31圆角加厚后的曲面在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-31中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-32所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-32第五层4片花瓣移动复制完成第七步:玫瑰花第六层花瓣建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，单击“快速尺寸”图标进行尺寸标注，将艺术样条总高度设置为17.9mm，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-33所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-33玫瑰花第六层花瓣草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-33中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为8度，设置旋转“结束”为值，结束角度为82度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-34所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-34玫瑰花第六层花瓣旋转曲面在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-34中艺术样条旋转出来的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“确认”按钮完成操作，如图5-35所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-35加厚第六层花瓣单击“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，选中图5-36中所示的边线，将“半径1”设置为4mm，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-35加厚第六层花瓣在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-36中倒圆角后的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为90度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入3，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-37所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-37第六层4片花瓣移动复制完成第八步:玫瑰花花萼建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，第一个“指定点”选择坐标系原点，向右沿实体边线依次单击多个点，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-33所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-38玫瑰花花萼横截面形态草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-38中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择“坐标系原点”，设置旋转“开始”为值，开始角度为15度，设置旋转“结束”为值，结束角度为90度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-39所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-39玫瑰花花萼旋转曲面单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择Y-Z平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，单击“艺术样条”图标，弹出“艺术线条”对话框，按照图5-40绘制花萼形状，可根据自身情况调整花萼形状,绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-40玫瑰花花萼草图绘制在“曲线”/“派生曲线”菜单栏中，单击“投影曲线”图标，弹出投影曲线对话框，“要投影的曲线或点”选择图5-40中绘制的“艺术样条”；“要投影的对象”选择图5-39中旋转后的曲面，将“指定矢量”设置为“Y轴”，单击“确认”按钮完成操作，如图5-41所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-41花萼草图投影后在曲面上在“主页”/“更多”下拉菜单中，单击“修剪片体”按钮，弹出“修剪片体”对话框，“目标片体”选择图5-39中绘制的曲面片体，“边界”为图5-41中的投影曲线，单击“确认”按钮完成操作，如图5-42所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-42花萼曲面修剪后在“更多”下拉菜单中，单击“加厚”图标，弹出“加厚”对话框，选中图5-42中修剪的曲面，将“偏置1”设置为0.2mm，单击“确认”按钮完成操作，如图5-43所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-43加厚花萼在“工具”菜单栏中单击“移动对象”图标，弹出“移动对象”对话框，选中图5-43中的曲面实体，将“运动类型”设置为“角度”，“指定矢量”选择“Y轴”，“指定轴点”选择“坐标系原点”，将“角度”设置为72度，勾选“复制原先的”，“距离/角度分割”输入1，“非关联副本数”输入4，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-44所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-44花萼移动复制完成第八步:玫瑰花与花茎连接杆建模。单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，“指定坐标系”选择X-Y平面，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮进入草图绘制界面。进入草图绘制界面后，选择直线进行绘制，绘制两条高10毫米的竖直线段，再绘制两条长3毫米的水平线段，并修剪掉多余线段，绘制完成后单击“完成草图”图标，完成草图绘制，如图5-45所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-45玫瑰花与花茎连接杆草图绘制单击“旋转”图标，弹出“旋转”对话框，选中图5-45中所绘制的曲线，将“指定矢量”设置为Y轴，“指定点”选择草图底边直角交点，设置旋转“结束”为值，结束角度为360度，“布尔”类型选择“无”，其余参数保持默认设置，单击“确定”按钮完成操作，如图5-46所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-46玫瑰花与花茎连接杆旋转实体单击“合并”图标，弹出“合并”对话框，设置“目标”的方式为“体”，然后单击选中图5-46中的连杆，设置“工具”的方式为“体”，然后依次选中所有花瓣和花萼，单击“确定”按钮完成操作，如图5-47所示。2.玫瑰花花瓣与花萼的建模图5-47玫瑰花花茎与花萼进行合并为一个实体第九步:玫瑰花花瓣与花茎连接处卡槽建模单击“草图”图标，弹出“创建草图”对话框，将“草图类型”选择为“在平面上”，选择底部圆端面为基准面，其余参数保持默认设置，单