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第3章實(shí)體建?；A(chǔ) 第3章實(shí)體建模 3 1概述實(shí)體建模是UG的核心模塊 包括成形特征 特征操作 編輯特征等功能 具有操作簡單 修改方便等特點(diǎn) 3 1 1UG實(shí)體建模特點(diǎn)UG通過拉伸 回轉(zhuǎn) 掃掠等建模工具 并輔之以布爾運(yùn)算和參數(shù)化設(shè)計(jì)工具 可以精確地創(chuàng)建任何形狀的幾何形體 工程圖紙 制造模型與實(shí)體模型是關(guān)聯(lián)的 當(dāng)主模型編輯修改后 與之相關(guān)的后續(xù)應(yīng)用會(huì)自動(dòng)更新 可避免重復(fù)設(shè)計(jì) 第3章實(shí)體建模 3 1 2工具欄介紹UGNX實(shí)體造型在建模應(yīng)用模塊中完成 用戶啟動(dòng)UGNX需在起始中選擇 建模 進(jìn)入該模塊 建模窗口打開時(shí) 在工作區(qū)將顯示相應(yīng)的工具條 下面為成形特征工具條 草圖 拉伸 旋轉(zhuǎn) 掃掠 孔 腔體 凸起 抽取 加厚 基準(zhǔn)軸 長方體 圓錐 掃掠 管道 圓臺(tái) 凸墊 鍵槽 曲線成面 基準(zhǔn)平面 基準(zhǔn)面 圓柱 球 第3章實(shí)體建模 3 1 2工具欄介紹特征操作工具條 如圖所示 布爾 基準(zhǔn)平面 體拔模 面倒圓 孔 倒斜角 修建體 實(shí)例特征 拔模角 邊倒圓 軟倒圓 抽殼 凸起 分割面 第3章實(shí)體建模 3 1 3UG特征的分類 特征 Feature 是UG中普遍使用的一個(gè)術(shù)語 根據(jù)特征的不同應(yīng)用 大致可以把特征分為以下幾類 1 體素特征 如長方體 圓柱 圓錐 球等 2 掃描特征 如拉伸 回轉(zhuǎn) 掃掠向?qū)У?3 基準(zhǔn)特征 如基準(zhǔn)平面 基準(zhǔn)軸 基準(zhǔn)坐標(biāo)系等 4 成型特征 如孔 圓臺(tái) 腔體 凸墊 鍵槽 溝槽等 3 2基本體素特征所謂的基本體素主要是指圓柱體 長方體 球體以及圓錐體 基本體素建模就是采用基本體素 結(jié)合布爾運(yùn)算和坐標(biāo)變換進(jìn)行實(shí)體建模 3 2 1塊 Block 長方體 1 原點(diǎn) 邊長度2 兩個(gè)點(diǎn) 高度3 兩個(gè)對(duì)角點(diǎn) 3 2體素特征 3 2 2圓柱體 Cylinder 1 直徑 高方法2 高 弧方法 3 2體素特征 3 2 3錐體 Cone 3 2體素特征 3 2 4球體 Sphere 1 直徑 中心方法2 選擇弧方法 3 2體素特征 3 2 5管道 注意 1 先繪制引導(dǎo)線2 引導(dǎo)線與工作平面 XC YC 垂直 3 3成形特征 基本體素建模的缺陷 1 對(duì)于復(fù)雜實(shí)體 建模困難甚至無法建模 2 建立的多個(gè)實(shí)體間沒有相關(guān)性 3 3 1成形特征通用概念添加材料到目標(biāo)實(shí)體 凸臺(tái) 凸墊 從目標(biāo)實(shí)體減去材料 孔 鍵槽 腔和溝槽 用戶定義特征 注意 成形特征不能作為主特征 只能在原有模型的基礎(chǔ)上創(chuàng)建 3 3成形特征 3 3 2安放平面所有成形特征需要一安放表面 Placementface 多數(shù)成形特征的安放表面必須是平面溝槽安放表面必須是柱面或錐面成形特征與安放表面相關(guān)聯(lián) 3 3成形特征 3 3 3水平參考水平參考定義特征坐標(biāo)系的X軸有長度參數(shù)的成形特征需要定義水平參考 鍵槽 矩形腔與矩形凸墊等 目標(biāo)對(duì)象 水平定位 目標(biāo)對(duì)象 豎直定位 3 3成形特征 3 3 4定位成形特征定位尺寸是沿安放平面測(cè)量的距離值 用來確定成形特征在安放表面的正確位置對(duì)于圓形 錐形工具體 有6有種不同的定義方法對(duì)于矩形工具體 有9種不同的定位方法 水平 豎直 平行 垂直 點(diǎn)到點(diǎn) 點(diǎn)到線上 平行距離 角度 直線到直線 3 3成形特征 3 3 5建立成形特征的通用步驟選擇成形特征類型 孔 圓臺(tái) 凸墊 選擇子類型 如孔有簡單孔 沉頭孔 埋頭孔 選擇安放表面選擇水平參考選擇過表面加入特征參數(shù)值定位成形特征 3 3成形特征 簡單孔 沉頭孔 埋頭孔 1 孔 3 3成形特征 1 孔 步驟 1 選擇孔的類型2 輸入孔的主要參數(shù)3 選擇平的放置面4 選擇定位方式確定孔的位置 3 3成形特征 2 凸墊 Pad 3 3成形特征 2 凸墊 Pad 3 3成形特征 3 圓臺(tái) Boss 3 3成形特征 3 圓臺(tái) Boss 3 3成形特征 4 腔 Pocket 1 柱形腔2 矩形腔3 通用腔 3 3成形特征 4 腔 Pocket 1 柱形腔 3 3成形特征 4 腔 Pocket 2 矩形腔 3 3成形特征 4 腔 Pocket 3 3成形特征 5 鍵槽 矩形鍵槽球形鍵槽U形鍵槽T形鍵槽燕尾形鍵槽 3 3成形特征 5 鍵槽 燕尾形鍵槽 長度 3 3成形特征 5 鍵槽 3 3成形特征 6 溝槽 矩形溝槽球形溝槽U形溝槽 矩形溝槽 U形溝槽 3 3成形特征 進(jìn)入U(xiǎn)G工作界面練習(xí)成形特征的基本操作 成形特征習(xí)題練習(xí)1 成形特征習(xí)題練習(xí)2 成形特征習(xí)題練習(xí)3 成形特征習(xí)題練習(xí)4 3 4參考特征 基準(zhǔn)特征 參考特征 ReferenceFeatures 是設(shè)計(jì)過程中常用的一種輔助工具 包括基準(zhǔn)面 基準(zhǔn)軸 參考特征在設(shè)計(jì)中的輔助作用包括 1 作為安放成型特征和草圖的表面 2 作為修剪平面 3 作為通孔 通槽的通過表面 4 作為成型特征和草圖的定位參考 5 作為掃描特征的拉伸方向或回轉(zhuǎn)特征的旋轉(zhuǎn)軸 6 作為裝配建模的配對(duì)基準(zhǔn) 3 4參考特征 3 4 1基準(zhǔn)平面當(dāng)現(xiàn)有平面不能輔助完成特征的定位時(shí) 可以通過基準(zhǔn)平面來生成參考平面 基準(zhǔn)平面特別有助于在圓柱 圓錐 球和旋轉(zhuǎn)的實(shí)體上生成特征 工作坐標(biāo)系的YC ZC平面 相對(duì)基準(zhǔn)面 3 4參考特征 3 4 1基準(zhǔn)平面 自動(dòng)判斷的平面 成一角度 平分平面 點(diǎn)和方向 按某一距離 曲線和點(diǎn) 兩直線 3 4參考特征 3 4 2基準(zhǔn)軸建立基準(zhǔn)軸的方式有 點(diǎn)和方向 兩個(gè)點(diǎn) 點(diǎn)在曲線上 固定基準(zhǔn) 點(diǎn)和方向是通過指定一個(gè)點(diǎn)和方向來定義基準(zhǔn)軸 兩個(gè)點(diǎn)是通過指定兩個(gè)點(diǎn)來建立一條基準(zhǔn)軸 固定基準(zhǔn)是不依賴于其他基準(zhǔn)的 也不會(huì)受約束的基準(zhǔn)軸 它包括XC YC 和ZC三根軸 點(diǎn)和方向 兩個(gè)點(diǎn) 固定基準(zhǔn) 點(diǎn)在曲線上 參考特征練習(xí)習(xí)題1 要求 1 創(chuàng)建過兩條直線的基準(zhǔn)面 2 創(chuàng)建與兩面平行的基準(zhǔn)面 3 創(chuàng)建與平面偏置的基準(zhǔn)面 4 創(chuàng)建與平面成角度的基準(zhǔn)面 參考特征練習(xí)習(xí)題2 要求 創(chuàng)建相切方式的基準(zhǔn)平面 參考特征練習(xí)習(xí)題3 要求 1 創(chuàng)建過一邊的基準(zhǔn)軸 2 創(chuàng)建過圓柱體中心的基準(zhǔn)軸 3 創(chuàng)建過兩點(diǎn)的基準(zhǔn)軸 4 創(chuàng)建過曲線端點(diǎn)垂直于實(shí)體表面的基準(zhǔn)軸 3 5布爾操作 布爾運(yùn)算是處理實(shí)體建模中多個(gè)實(shí)體或片體的合并關(guān)系的功能 根據(jù)對(duì)結(jié)果的影響程度不同 把布爾運(yùn)算所涉及到的實(shí)體分為兩類 目標(biāo)體和工具體 它們的意義分別如下 目標(biāo)體 進(jìn)行布爾運(yùn)算時(shí)第一個(gè)選擇的實(shí)體 運(yùn)算的結(jié)果加到目標(biāo)體上 并修改目標(biāo)體 其結(jié)果的屬性遵從與目標(biāo)體 在同一次布爾運(yùn)算過程中 目標(biāo)體只有一個(gè) 工具體 進(jìn)行布爾運(yùn)算時(shí)第二個(gè)及以后選擇的實(shí)體 工具體將加到目標(biāo)體上 并構(gòu)成目標(biāo)體的一部分 3 5布爾操作 1 加相加運(yùn)算用于將兩個(gè)或兩個(gè)以上實(shí)體合并成一體 2 減相減運(yùn)算用于從目標(biāo)體中減去與一個(gè)或多個(gè)工具體相重合的部分 3 交相交運(yùn)算的結(jié)果為目標(biāo)體與工具體之間的重合部分 3 5布爾操作練習(xí) 將實(shí)體做 加 布爾運(yùn)算 將實(shí)體做 減 布爾運(yùn)算 將實(shí)體做 交 布爾運(yùn)算 3 6對(duì)象變換 3 6對(duì)象變換 進(jìn)入U(xiǎn)G工作界面對(duì)實(shí)體做對(duì)象變換 復(fù)制 比例縮放 旋轉(zhuǎn)復(fù)制 鏡像復(fù)制 矩形陣列和圓周陣列 的練習(xí) 3 7加工特征 1 螺紋特征選擇特征操作工具條螺紋類型 符號(hào)的 詳細(xì)的 3 7加工特征 2 邊倒圓 選擇特征操作工具條中 3 7加工特征 3 邊倒角選擇特征操作工具欄中倒角類型 單偏置 雙偏置 偏置和角度 雙偏置 3 7加工特征 4 拔錐拔錐類型 面拔錐從邊拔錐相切拔錐分割線拔錐 從邊拔錐 面拔錐 分割線拔錐 相切拔錐 3 7加工特征 4 拔錐 面拔錐的步驟 1 選擇拔模方向2 選擇平面 基準(zhǔn)平面 與開模方向垂直的平面 3 輸入拔模角度4 選擇需要拔模的面 注意 沿拔模方向 表面向內(nèi)收縮為正角度 沿拔模方向 表面向外擴(kuò)張為負(fù)角度 3 7加工特征 5 抽殼特征抽殼選項(xiàng)用于挖空實(shí)體或創(chuàng)建薄殼零件 該選項(xiàng)提供了面和體2種抽殼方式 抽殼特征可進(jìn)行等壁厚抽殼和不同壁厚抽殼 3 7加工特征 5 抽殼特征不同壁厚抽殼 3 7加工特征 5 抽殼特征 3 7加工特征 6 實(shí)例特征引用特征特征 實(shí)例操作位于特征用于一次性創(chuàng)建原對(duì)象的多個(gè)成組的鏡像 陣列或復(fù)制操作工具條中 打開如圖所示的對(duì)話框 3 7加工特征 5 實(shí)例特征 3 7加工特征 進(jìn)入U(xiǎn)G工作界面對(duì)實(shí)體做拔錐角 抽殼特征和實(shí)例特征練習(xí) 3 8擴(kuò)展特征 擴(kuò)展特征是由二維的線框生成三維實(shí)體 包括以下四種類型 拉伸體 截面線串沿一矢量方向平移 回轉(zhuǎn)體 截面線串沿一基準(zhǔn)軸或矢量方向旋轉(zhuǎn) 沿引導(dǎo)線掃描 截面線串沿一引導(dǎo)線串平移 管道 圓或圓環(huán)沿一引導(dǎo)線串平移 說明 作為截面線串和引導(dǎo)線串的曲線可以是實(shí)體邊緣 二維曲線或草圖等 3 8擴(kuò)展特征 1 拉伸特征 拉伸 命令 可以將截面曲線沿指定方向拉伸一定距離 以生成實(shí)體 拉伸類型包括 3 8擴(kuò)展特征 1 拉伸特征 拉伸體規(guī)則 拉伸體為實(shí)體或片體取決于曲線的封閉情況和在 首選項(xiàng) 建模 中的設(shè)置 設(shè)定為實(shí)體時(shí) 遵循以下原則 1 當(dāng)拉伸一系列連續(xù) 封閉的平面曲線時(shí)將創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體 2 當(dāng)該曲線內(nèi)部有另一連續(xù) 封閉的平面曲線時(shí) 將創(chuàng)建一個(gè)具有內(nèi)部孔的實(shí)體 3 當(dāng)這些連續(xù) 封閉的曲線不在一個(gè)平面時(shí) 將創(chuàng)建一個(gè)片體 3 8擴(kuò)展特征 1 拉伸特征 a 方向和距離 3 8擴(kuò)展特征 1 拉伸特征 b 貫通全部對(duì)象 這種方式通過拉伸截面曲線穿過多個(gè)實(shí)體生成拉伸體 空腔 圖指定截面曲線和通過的實(shí)體圖生成拉伸體空腔 3 8擴(kuò)展特征 2 回轉(zhuǎn)特征 執(zhí)行回轉(zhuǎn)體命令 可以將截面曲線沿指定軸向旋轉(zhuǎn)一定角度 以生成實(shí)體 例如 通過指定旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)角度來生成實(shí)體 3 8擴(kuò)展特征 2 回轉(zhuǎn)特征 例如 通過指定回轉(zhuǎn)軸和回轉(zhuǎn)角度來生成實(shí)體 圖指定回轉(zhuǎn)曲線圖指定回轉(zhuǎn)軸 回轉(zhuǎn)曲線 回轉(zhuǎn)軸 3 8擴(kuò)展特征 2 回轉(zhuǎn)特征 3 8擴(kuò)展特征 3 掃掠特征掃描特征是截面線串沿著引導(dǎo)線串 路徑 生成實(shí)體 掃掠規(guī)則 1 一個(gè)完全連續(xù) 封閉的截面線串沿引導(dǎo)線掃描時(shí)將創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體 2 一個(gè)開放的截面線串沿一條開放的引導(dǎo)線串掃描時(shí)將創(chuàng)建一個(gè)片體 3 一個(gè)開放的截面線串沿一條封閉的引導(dǎo)線串掃描時(shí)將創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體 4 當(dāng)使用偏置掃描時(shí) 創(chuàng)建有厚度的實(shí)體 5 每次只能選擇一條截面線串和一條引導(dǎo)線串 3 8擴(kuò)展特征 3 掃掠特征掃描特征是截面線串沿著引導(dǎo)線串 路徑 生成實(shí)體 3 9特征編輯 特征編輯是指對(duì)已有的實(shí)體特征進(jìn)行各種操作 包括編輯特征參數(shù) 編輯定位尺寸 移動(dòng)特征等 在菜單欄中選擇 編輯 特征 選項(xiàng) 可展開特征編輯下拉式菜單 如圖所示 UG建模練習(xí) UG建模練習(xí) UG建模練習(xí) 要求 利用特征的參數(shù)編輯操作來完成對(duì)實(shí)體模型的修改 要求 利用特征的參數(shù)編輯操作來完成對(duì)實(shí)體模型的修改 UG建模練習(xí) UG建模練習(xí) UG建模練習(xí) 8縫合 Sew 下拉菜單 Insert FeatureOperation Sew 作用 當(dāng)實(shí)體或片體間出現(xiàn)了縫隙時(shí) 可采用縫合操作進(jìn)行修補(bǔ) 注意 1選擇的工具片體與目標(biāo)實(shí)體必須相接觸或間隙超過距離公差值 2實(shí)體縫合時(shí) 要縫合的實(shí)體必須形狀相同 面積相近的表面 縫合前 縫合后 9修補(bǔ)實(shí)體 PatchBody 下拉菜單 Insert FeatureOperation PatchBody 1單擊圖標(biāo) 選取欲修補(bǔ)的目標(biāo)實(shí)體 2單擊圖標(biāo) 選取工具片體來修補(bǔ)目標(biāo)實(shí)體 3在工具片體上顯示箭頭 箭頭方向一側(cè)的目標(biāo)體被修補(bǔ) 工具片體 目標(biāo)實(shí)體 修補(bǔ)前 修補(bǔ)后 作用 利用片體對(duì)實(shí)體的表面進(jìn)行修補(bǔ) 創(chuàng)建所需要的實(shí)體表面 10偏置表面 OffsetFace 下拉菜單 Insert FeatureOperation OffsetFace 作用 沿表面以一定的距離進(jìn)行偏置 選擇需要偏置的表面 特征和實(shí)體后 單擊OK按鈕 11縮放實(shí)體 ScaleBody 下拉菜單 Insert FeatureOperation ScaleBody 1單擊圖標(biāo) 選取比例縮放的類型 2設(shè)置比例縮放的參數(shù) 3單擊OK按鈕 或 12修剪實(shí)體 TrimBody 下拉菜單 Insert FeatureOperation TrimBody 修剪實(shí)體是通過定義實(shí)體表面或平面對(duì)目標(biāo)實(shí)體進(jìn)行必要的修剪 修剪后的實(shí)體依然保持參數(shù)化 單擊下拉菜單后 彈出對(duì)話框 選擇目標(biāo)實(shí)體后單擊OK按鈕 根據(jù)需要定義修剪面后單擊OK按鈕 13分割實(shí)體 SplitBody 下拉菜單 Insert FeatureOperation SplitBody 分割實(shí)體是通過定義實(shí)體表面 基準(zhǔn)平面 片體或定義的平面對(duì)目標(biāo)實(shí)體進(jìn)行必要的分割 分割后的實(shí)體為非參數(shù)實(shí)體 單擊下拉菜單后 彈出對(duì)話框 選擇目標(biāo)實(shí)體后單擊OK按鈕 根據(jù)需要定義分割面后單擊OK按鈕 實(shí)例1傳動(dòng)齒條 實(shí)例1傳動(dòng)齒條 第一步 新建一個(gè)模型文件 第二步 建立一個(gè)100 10 3 75 長 寬 高 的長方體 第三步 建立一個(gè)沿長度方向居中的基準(zhǔn)面 并建立與長方體的交線 第四步 在長方體兩端建立半徑為5的邊圓角 第五步 在長方體兩端建立直徑為5的通孔 與兩端半圓同心 第六步 建立一個(gè)10 2 5 2 5 拔模角度為12的矩形凸墊 居中定位 第七步 建立矩形凸墊的矩形陣列 沿XC方向 數(shù)量9個(gè) 間距為4 5 第八步 建立矩形凸墊的矩形陣列 沿 XC方向 數(shù)量9個(gè) 間距為4 5 第九步 對(duì)所有直齒的四條邊建立半徑為0 75的圓角 實(shí)例2接頭 實(shí)例2接頭 第一步 新建一個(gè)模型文件 第二步 建立一個(gè)100 100 100 長 寬 高 的長方體 第三步 創(chuàng)建圓柱 矢量方向?yàn)閆C正向 直徑100 高度100 指定圓柱底面圓心的位置在正方體左側(cè)底邊的中心 布爾操作為并 第四步 建立直徑為50 高度為100的孔 與圓柱的同心 第五步 通過減去一長方體形成矩形槽 1 重新定位WCS 工作坐標(biāo)系的原點(diǎn)為底面圓心 ZC為50 2 建立100 100 50的長方體 交點(diǎn)坐標(biāo)為 50 50 25 布爾操作為減 第六步 創(chuàng)建軸線為水平方向的圓柱 矢量方向?yàn)閅C負(fù)向 直徑60 高度150 指定圓柱底面圓心的位置在 0 100 0 布爾操作為并 第七步 建立直徑為25 高度為200的孔 與圓柱的同心 實(shí)例3卡筘 實(shí)例3卡筘 1創(chuàng)建一長方體 50 50 10 2插入一矩形凸墊 50 25 50 3對(duì)凸墊兩邊緣倒圓角 半徑25 4插入孔 40 50 0 6創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 7鏡像實(shí)體 8創(chuàng)建基準(zhǔn)平面并鏡像實(shí)體 9合并實(shí)體并創(chuàng)建孔 20 5 0 實(shí)例4墊片 實(shí)例4墊片 1繪制草圖如下 2拉伸成實(shí)體 終止距離15 實(shí)例5螺母 實(shí)例5螺母 1繪制草圖如下 2拉伸成體 終止距離為6 3創(chuàng)建孔 14 6 0 4在草圖繪制中繪制如下圓弧 5拉伸所繪制的圓弧 終止距離6 拔模角 60 布爾操作為相交 實(shí)例6定位環(huán) 實(shí)例6定位環(huán) 1繪制草圖如下 2創(chuàng)建拉伸體 5 25 0 0 0 3插入圓臺(tái) 300 30 0 4插入孔 250 50 0 5建立基準(zhǔn)平面 偏置 145 6修改圓臺(tái)高度為100 孔深度為120 8創(chuàng)建凸墊 90 190 25 0 0 基準(zhǔn)面為水平參考 定位值分別為 45 95 7創(chuàng)建凸墊 90 30 300 0 0 圓柱面為水平參考 定位值分別為 55 0 9創(chuàng)建腔體 50 60 15 5 0 0 剛創(chuàng)建凸墊的左邊緣為水平參考 定位值分別為 45 95 10插入孔 25 60 0 剛創(chuàng)建凸墊的下邊緣為水平參考 定位尺寸為22 5和67 5 11對(duì)孔進(jìn)行矩形陣列 2 145 2 45 實(shí)例7連桿 1繪制草圖如下 2創(chuàng)建拉伸體 0 15 0 0 0 3插入圓臺(tái) 96 30 0 4插入孔 54 45 0 4插入圓臺(tái) 202 30 0 和孔 120 45 0 5插入腔體 100 50 15 20 0 0 定位值為169和340 以右側(cè)圓弧和下側(cè)圓弧的圓心定位 6鏡像實(shí)體 實(shí)例8承力底座 實(shí)例8承力底座 1繪制草圖如下 2拉伸成實(shí)體 終止距離30 3插入矩形凸墊 250 100 300 0 0 定位尺寸350 200 4繪制草圖如下 半徑分別為60 125 距離為240 5單擊繪制草圖中的圖標(biāo) 對(duì)草圖進(jìn)行定位 125 0 6拉伸成實(shí)體 終止距離100 8插入孔 190 200 0 和 80 100 0 7插入圓臺(tái) 250 50 0 9創(chuàng)建基準(zhǔn)平面 距底面偏置425 10創(chuàng)建腔體 120 50 400 定位值為140 200 以左下邊和右下邊定位