机械基础产品及设计 5

微波炉旋钮模型曲面建模是一种用于使用高曲率控件创建和表示复杂形状的方法。通常，在难以使用实体模型创建特定特征的情况下，可以使用曲面作为替代。本章以微波炉旋钮为例，介绍曲面建模的一般方法：旋转曲面、放样曲面、曲面镜像、剪裁曲面、加厚、圆角、抽壳、投影曲线。11.1创建曲面11.1.1旋转曲面旋转曲面是将曲线绕中心线旋转所形成的曲面。1）在功能区单击右键，在快捷菜单中单击“选项卡”→“曲面”，如图11-1所示，功能区就生成“曲面”快捷按钮。11.1创建曲面图11-1配置“曲面”快捷按钮2）建立草图。在前视图建立中心线和旋转曲线，如图11-2所示。3）生成旋转曲面。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击旋转曲面按钮，弹出“曲面-旋转”窗口，系统根据草图特征，自动生成旋转特征，如图11-3所示。系统默认中心线为旋转轴，用户也可以单击特征树中的后的文本框，选择中心线。11.1创建曲面图11-3生成旋转特征图11-2旋转曲面草图4）查看旋转特征截面。单击视图区上端剖视图按钮，弹出“剖面视图”窗口，在“剖面”中选择“前视基准面”，其他参数默认，如图11-4所示，单击“确定”。可以看到旋转特征的截面为曲面，而非实体特征，如图11-5所示。再次单击视图区上端剖视图按钮，退出剖视图状态。11.1创建曲面图11-4剖视图参数设置4）查看旋转特征截面。单击视图区上端剖视图按钮，弹出“剖面视图”窗口，在“剖面”中选择“前视基准面”，其他参数默认，如图11-4所示，单击“确定”。可以看到旋转特征的截面为曲面，而非实体特征，如图11-5所示。再次单击视图区上端剖视图按钮，退出剖视图状态。11.1创建曲面图11-5剖视图11.1.2放样曲面放样曲面是将两个或多个不同的轮廓通过引导线连接生成的曲面。1）建立基准面。单击“曲面”工具栏中的“参考”按钮，在弹出的列表中单击“基准面”，弹出“基准面”窗口，“第一参考”选择前视基准面和“平行”按钮，“第二参考”选择下端外圆面，如图11-6所示，建立“基准面1”。用同样的方法在另一侧建立“基准面2”，如图11-7所示。11.1创建曲面图11-6建立基准面1图11-7建立基准面22）建立轮廓。在基准面1上新建草图2，如图11-8所示。11.1创建曲面图11-8建立草图2在基准面2上创建草图3。单击“草图”工具栏中的“转换实体引用”按钮，选择草图2，如图11-9所示。单击“确定”，生成草图3，如图11-10所示。11.1创建曲面图11-9转换实体引用图11-10创建草图3在前视基准面上创建草图4，竖线与草图2中的竖线重合，右端点与草图2右端点重合，如图11-11所示。3）建立放样曲面。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“放样曲面”按钮，弹出“曲面-放样”窗口，单击“轮廓（P）”后的文本框，在视图区依次单击三个截面线，生成放样曲面，如图11-12所示。11.1创建曲面图11-11创建草图4图11-12生成放样曲面11.1.3曲面镜像单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“线性阵列”下的三角符号，在弹出的子菜单中单击“镜向”，弹出“镜向”窗口，“镜向面/基准面”选择右视基准面，“要镜向的实体”选择“曲面-放样1”，如图11-13所示。单击“确定”，结果如图11-14所示。11.1创建曲面图11-13镜向曲面参数设置图11-14曲面镜向特征曲面编辑是对多余的曲面进行裁剪，通过曲面、基准面或曲线等裁剪工具将相交的曲面进行剪切，它具有类似实体的切除功能。1）单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“剪裁曲面”，弹出“剪裁曲面”窗口，在“剪裁类型”中选择“相互”，在“曲面（U）”中选择“曲面-旋转1”“曲面-放样1”“镜向1”，选择“移除选择”，单击主视图中多余的面，结果如图11-15所示。单击“确定”，结果如图11-16所示。11.2编辑曲面图11-15剪裁曲面参数设置图11-16剪裁曲面特征2）图11-15中主要参数说明：“标准”选项：使用曲面、草图、曲线、基准面剪裁工具来剪裁曲面。“相互”选项：使用相交曲面的交线来剪裁两个曲面。“曲面”选项：在视图区可以选择曲面作为剪裁其他曲面的工具。“保留选择”选项：选择要保留的部分。“移除选择”选项：选择要移除的部分。11.2编辑曲面使用“加厚”命令，可以将曲面转化成薄板实体特征或者实体特征。1）查看曲面特征截面。单击视图区上端“剖视图”按钮，弹出“剖视图”窗口，在“剖面”中选择“前视基准面”，其他参数默认，如图11-17所示，单击“确定”。可以看到特征体的截面为曲面，而非实体特征，如图11-18所示。再次单击视图区上端“剖视图”按钮，退出剖视图状态。11.3实体化曲面图11-18剖视图图11-17剖视图参数设置2）加厚，创建实体特征。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“加厚”，弹出“加厚”窗口，在“要加厚的曲面”中选择整个特征曲面，单击“从闭合的体积生成实体”前面的方框，方框中生成对号，结果如图11-19所示。11.3实体化曲面图11-19加厚参数设置3）查看实体特征截面。单击视图区上端“剖视图”按钮，弹出“剖视图”窗口，在“剖面”中选择“前视基准面”，其他参数默认，如图11-20所示，可以看到特征体的截面变为实体特征。11.3实体化曲面图11-20实体化特征截面11.4.1添加圆角1）创建手工圆角特征。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“手工”倒圆角，在“要圆角化的项目”中选择旋钮两端的边线，圆角半径设置为13mm，如图11-21所示。11.4修饰曲面图11-21创建手工圆角2）创建FilletXpert圆角特征。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“FilletXpert”倒圆角，圆角半径设置为5mm，“圆角项目”选择如图11-22所示。3）创建剪裁面圆角特征。单击功能区“曲面”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“FilletXpert”倒圆角，圆角半径设置为1mm，“圆角项目”选择如图11-23所示。11.4修饰曲面图11-22创建FilletXpert圆角特征图11-23创建剪裁面圆角特征11.4.2抽壳镂空零件，保持所选面打开，然后在剩余面上创建薄壁特征。如果没有选择面，将创建封闭的空心模型。创建剪裁面圆角特征。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“抽壳”，弹出“抽壳”窗口，在“移除的面”中选择底平面，厚度设置为0.5mm，如图11-24所示。11.4修饰曲面图11-24抽壳特征11.4.3拉伸凸台1）以上视图为绘图面，创建草图5，如图11-25所示。2）拉伸凸台。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“拉伸凸台/基体”，弹出“凸台-拉伸”窗口，在“方向”中选择“成形到下一面”，如图11-26所示。11.4修饰曲面图11-25草图5图11-26创建凸台特征11.4.4拉伸切除1）以上视图为绘图面，创建草图6，如图11-27所示。2）拉伸凸台。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“拉伸切除”，弹出“切除-拉伸”窗口，在“方向”中选择“给定深度”，深度值为3.5mm，如图11-28所示。11.4修饰曲面图11-27草图6图11-28创建拉伸切除特征11.4.5添加倒角1）创建倒角特征。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“圆角”下的三角符号，在子菜单中选择“倒角”，弹出“倒角”窗口，“倒角类型”选择“角度距离”，“倒角参数”中“距离”设置为1mm，“角度”为45°，如图11-29所示。11.4修饰曲面图11-29倒角特征2）创建圆角特征。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“FilletXpert”倒圆角，圆角半径设置为0.2mm，“圆角项目”选择如图11-30所示。11.4修饰曲面图11-30圆角特征11.5.1创建曲线1）以基准面2为绘图面，创建草图7，如图11-31所示。2）创建投影曲线。依次单击“插入”→“曲线”→“投影曲线”，弹出“曲线”窗口，“要投影的草图”中选择“草图7”，“投影面”选择如图11-32所示的三个面，则在选择的投影面上生成投影曲线。11.5创建标记图11-31草图7图11-32投影曲线11.5.2创建标记1）扫描切除。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“扫描切除”，弹出“切除-扫描”窗口，在“路径”中选择是一步建立的投影曲线“曲线1”，单击选中“圆形轮廓”，直径设置为0.5mm，如图11-33所示。单击“完成”，退出“切除—扫描”。11.5创建标记图11-33创建“扫描切除”特征2）创建圆角特征。单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“FilletXpert”倒圆角，圆角半径设置为0.2mm，“要圆角化的项目”选择两端底部圆弧，如图11-34所示。11.5创建标记图11-34创建两端“圆角”特征单击功能区“特征”，在生成的工具按钮中单击“圆角”，弹出“圆角”窗口，选择“FilletXpert”倒圆角，圆角半径