4-2水阀壳体建模与工程图

ByYushen基于中望3D与中望CAD的CADCAM技术项目四工程图成图任务一杠杆建模与工程图任务二水阀壳体建模与工程图项目四工程图成图知识目标：1.掌握较复杂零件实体建模的一般思路；2.理解剖面视图的基本原理；3.理解加工工艺与工程图技术要求的关系；能力目标：4.能够灵活运用草图、拉伸、旋转、孔、阵列特征等方法进行建模；5.能够运用剖面视图绘制零件内部结构和草图；6.能够根据加工工艺提出较为合理的技术要求；素质目标：7.通过工程图布局，培养学生的条理性和协调能力；8.通过工程图要求提出，培养学生工程思维模式。任务目标ByYushen01任务导入金科公司生产一批水阀，小批量生产，其中水阀壳体工程图如图4-2-1所示，请建立水阀壳体三维模型，并设计工程图。ByYushen02任务分析本水阀同时控制两个方向上的水流流向和通止，总体上是一个竖直结构和水平结构构成，三维建模时为看清内部结构，可使用剖面视图辅助；水阀毛坯为铸造件，上下前后4个端面和内腔需要加工，可通过钻孔、扩孔、铣、螺纹加工等工序加工而成，根据经验：半精加工精度设定为IT11、Ra6.3；精加工设定为IT7、Ra6.3；内腔端面加工难度较大，且不需要太高表面质量，设定为Ra12.5；其余表面为毛坯面，不需要加工。加工面分析ByYushen03任务步骤绘制垂直结构绘制水平结构绘制内腔结构CAD成图绘制竖直组件03任务步骤a.绘制主体：双击桌面图标，打开软件中望3D。建立多对象文件，进入设计界面；单击>基础造型>草图】，选择XZ面，进入草图绘制界面；使用【绘图】命令绘制如图所示线框，再添加尺寸和约束。单击【造型>基础造型>旋转】，绕Z轴旋转草图。

草图基础造型03任务步骤绘制竖直组件b.上部结构：在XY面建立如图所示草图，拉伸到面。

草图造型拉伸绘制竖直组件03任务步骤C.下部结构：在下锥面建立如图所示草图，向下拉伸12。草图造型拉伸结果03任务步骤a.建基准面：单击【造型>基准面>基准面】，将底面向上偏移75，建立平面1。注意：观察方位，看是否勾选【反转方向】。绘制水平组件03任务步骤绘制水平组件b.绘制主体：在平面1建立如图所示草图：首先绘制【草图>绘图>轴】；锥度1：2斜线画法：绘制直角边为1和4的直角三角形，再约束与斜边平行。【旋转】（注意显示轴），加运算。03任务步骤绘制水平组件

c.打孔：单击【造型>工程特征>孔】，【位置】选择【草图点】，后端面建草图如图所示，退出草图；点取草图上直线端点，如果孔方位错误，选【对齐面】为端面，简单孔、直径12，深度打穿即可；单击【造型>基础编辑>阵列特征】，将孔圆形阵列为等间距4个。草图圆形阵列结果03任务步骤绘制内腔a.顶面螺纹孔：单击【造型>工程特征>孔】：螺纹孔；【位置】点取上端面半圆心；其余设置如图。设置孔参数螺纹孔03任务步骤绘制内腔b.前面螺纹孔：单击【造型>工程特征>孔】：螺纹孔；【位置】点取上前面圆心；其余设置如图。设置孔参数03任务步骤绘制内腔c.底面后面打孔：分别在底面和后面中心打简单孔。03任务步骤绘制内腔d.芯部结构：XZ面建立草图，单击DV工具【剖面开关】；绘制如图所示草图（剖面显示设置见本步骤5），退出；【拉伸】草图：对称，结束点“52/2”，减运算。03任务步骤e.剖面视图：单击【查询>检查建模>】：【对齐平面】选平面1，中键确认即进入剖面视图。注意：该处【显示控制】可设置剖面显示状态，这个设置对于草图的剖面视图同样有效。单击【查询>检查建模>剖面开关】，可控制剖面视图开关。注意：剖面视图与其他视图一样，可在任何时间打开，不会影响实际模型。绘制内腔03任务步骤绘制内腔f.芯部螺纹：平面1剖面视图状态下，【孔】设置如下：03任务步骤绘制内腔g.芯部退刀槽：【拉伸】选如图圆轮廓，1边，结束点8，减运算，【偏移】选【加厚】，【外部偏移】8.5/2，【内部偏移】0。确认后结果如图所示。选择圆轮廓拉伸偏移结果03任务步骤绘制内腔h.圆角和倒角：所有圆角R2，所有倒角C2。内部圆角和倒角后，反转剖面视图方向，重新编辑圆角或倒角。剖面视图—下部结构外部结构剖面视图—上部结构03任务步骤2D工程图a.配置三视图：单击DV工具栏【2D工程图

】，【默认】模板，【确认】，进入2D工程图界面；对话框【标准】：视图选【前视图】，其余缺省设置，合适位置单击，得到主视图①；再直接拉出仰视图②、俯视图③和左视图④，其中仰视图②和俯视图③在CAD中处理成局部视图；【布局>视图>全剖视图】，用主视图沿水平轴线向下作全剖视图作为俯视图⑤；【布局>视图>局部剖】，在主视图用局部剖作全剖视图，得到新主视图①；设置主视图属性，格式刷到其他视图，结果显示如图所示；输出DWG格式文件。属性设置和图形输出参见项目三任务一。03任务步骤2D工程图b.CAD工程图：双击桌面图标，打开中望CAD机械版，打开刚刚生成的模型文件，与项目一任务二操作相同，流程如下：调入图幅TF：A4、横置、比例1：2.5；快速选择QSE：线宽0.18为图层3，0.25为图层1；所有元素颜色、线型、线宽均随层；整理图形；尺寸标注；输出图纸。03任务步骤知识链接CAD成图技术

CAD成图并不仅仅是使用CAD技术抄绘图形，而是综合考虑产品使用性能、工艺性能、生产成本等因素，确定产品结构、材料、技术要求等，最终生成符合国家相关标准的工程图。一般来说，工程上设计一套图纸应满足以下几个要求：（1）满足产品使用要求一般根据产品在装配体中的位置、作用和载荷情况设计产品结构、选择合适的材料和热处理方式等，对于配合部分一般根据产品功能确定配合类型是间隙配合、过渡配合，还是过盈配合，凭经验给出大致配合精度，确定配合基准制、表面质量、形位公差要求等，这样就满足了产品的使用要求。如本例水阀内腔要与其他零件形成配合，达到密封水的目的，因此对内腔结构而言，精度越高，越能满足使用要求。03任务步骤知识链接满足车间的制造要求根据产品结构特点、批量情况等确定产品的加工方式，调研生产车间的设备和工人能否满足生产条件，确定初步加工工艺，结合生产实际优化加工工艺。对于切削加工，要在充分考虑便于加工和测量的基础上，确定工艺基准，结合使用要求，按照基准统一原则调整确定设计基准，充分保证优化后加工工艺能够满足设计要求；最后还要进一步确认表面质量和形位精度在加工工艺中得到落实。本例在进行水阀设计时要考虑“铸造—孔加工—铣削”制造工艺，我们设计的产品要在现有条件下能够生产出来。03任务步骤知识链接满足客户的成本要求在产品设计上，工艺过程的成本控制原则是在满足使用要求的前提下，选择尽可能低的精度要求。尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等精度要求常常出现在基准位置、配合位置处，一般尺寸精度要求较高的结构应考虑给出必要的形位公差和表面粗糙度。精度要求的提高一般会增加加工成本，所以必须根据实际提出合理的要求。素养园地：工程思维，质量效益在实际工作岗位中C