UG NX 12.0三維建模及自動編程項目教程 課件 任務(wù)1.3 端蓋零件建模及工程圖制作

03020104端蓋屬于盤套類零件，盤套類零件和軸類零件都屬于旋轉(zhuǎn)類零件，只是盤套零件半徑尺寸較大，在結(jié)構(gòu)上一般在圓周上分布有規(guī)則排列的連接孔。通過對端蓋零件造型及工程圖制作任務(wù)的實施，使讀者熟練掌握孔特征、陣列特征（圓周）等基本造型特征的使用方法，以及工程圖中旋轉(zhuǎn)剖工具的用法，培養(yǎng)在復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)中找到規(guī)則分布特征，并準(zhǔn)確構(gòu)建基本樣例和分析特征分布規(guī)律。圖1-3-1端蓋（1）知識目標(biāo)孔特征工具。陣列特征工具。旋轉(zhuǎn)剖視圖創(chuàng)建工具。形位公差、注釋及中心線的創(chuàng)建工具。（2）技能目標(biāo)能合理進(jìn)行盤蓋類零件結(jié)構(gòu)分析。正確使用孔、陣列特征等工具進(jìn)行零件造型。能合理使用旋轉(zhuǎn)剖視圖工具。能進(jìn)行工程圖尺寸標(biāo)注。通過實施端蓋零件造型及工程圖制作任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試設(shè)計多種造型方案，培養(yǎng)學(xué)生模型分析，造型方案設(shè)計能力和創(chuàng)新思維意識；引導(dǎo)學(xué)生制作符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的零件工程圖，使學(xué)生熟悉相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、用標(biāo)準(zhǔn)，守規(guī)矩的職業(yè)習(xí)慣?？滋卣鞴ぞ呖梢愿鶕?jù)需要在草圖點、特征點上創(chuàng)建如圖a）所示各種形狀的孔。在創(chuàng)建孔的過程中需要確定孔的位置、形狀、尺寸、軸線方向四個要素。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【設(shè)計特征】

【孔】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“孔”

工具按鈕

。激活圓柱體命令后，系統(tǒng)彈出“圓柱”對話框，如圖b）所示。（1）命令位置圖a）孔的形式圖b）孔對話框圖1-3-2孔孔特征01（2）孔的位置在UGNX12.0中確定孔位置的方法有兩種：1）使用草圖確定孔中心的位置。這是一種非常常用的孔定位方式，適合于在一個平面上要創(chuàng)建多個孔或要創(chuàng)建孔的位置上不存在特征點的情況下使用。單擊“孔”對話框中繪制“截面”工具按鈕

開始繪制草圖，也可以在激活“孔”對話框的情況下，單擊基準(zhǔn)平面或零件上的平面系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入草繪界面。在草圖中，每創(chuàng)建一個點，系統(tǒng)就會在這個點上創(chuàng)建一個孔，因此，創(chuàng)建點時一定不能重疊。2）選擇實體上的特征點或給定坐標(biāo)定位孔。適合于打孔對象的孔位置上存在特征點或知道該點坐標(biāo)的情況下，這種方式有一個優(yōu)勢是可以在一個特征中在不同面上創(chuàng)建參數(shù)相同的孔。（續(xù)上）孔方向是指孔的軸線方向。在UGNX12.0中孔的方向可以使用兩種方式進(jìn)行確定：1)垂直于面。系統(tǒng)默認(rèn)方式，當(dāng)確定孔的位置點如果落在實體表面上，系統(tǒng)會使孔的軸線垂直于點所在的平面，但如果點沒有落在實體表面，系統(tǒng)會提示出錯。2）沿矢量。使用這個選項允許用戶沿給定的矢量方向創(chuàng)建孔。通常在孔的定位點沒有落在實體表面上或孔的軸線不垂直于定位點所在的平面情況下使用。矢量方向可以通過“孔”對話框“孔方向”下拉列表選擇合適的選項進(jìn)行確定。如圖1-3-2所示，孔1和孔2的定位點A和B同在立方體的頂面，但孔1的方向使用了“垂直于面”，孔2的方向使用了“沿矢量”方式。（3）孔方向孔特征01圖1-3-2孔方向1）常規(guī)孔。常規(guī)孔有簡單孔、沉頭孔、埋頭孔和錐孔四種形式，如圖a）所示，選擇不同形式的孔，顯示的尺寸項目各不相同，如圖b）所示。（4）孔的形狀和尺寸圖a）常規(guī)孔形式圖b）常規(guī)孔的形狀和尺寸孔特征01圖1-3-3孔形式和尺寸2）鉆形孔

選擇類型“鉆形孔”，在“設(shè)置”選項組出現(xiàn)“Standard”選項列表，如果選擇列表中的“ISO”，則在“形狀和大小”選項組中“大小”列表為ISO系列的孔直徑，單位是毫米；如果在列表中選擇“DIN”，則“大小”列表為DIN系列的孔直徑，單位為英寸。在“形狀和尺寸”選項組下多出了“Fit”選項列表，如果在列表中選擇“Exact”，創(chuàng)建孔就只能使用系統(tǒng)提供的孔直徑，如果選擇“Custom”，用戶可以根據(jù)需要創(chuàng)建不同直徑的孔。選擇鉆形孔只能創(chuàng)建直孔。3）螺釘間隙孔。

用于創(chuàng)建和螺釘相配合的沉頭孔、埋頭孔、直孔。系統(tǒng)會根據(jù)用戶選擇不同的螺紋標(biāo)準(zhǔn)、配合形式和螺釘?shù)拇笮?，自動判斷孔的大小。如圖1-3-4所示，螺釘選擇M20，選擇三種不同的配合形式創(chuàng)建的孔。

在“設(shè)置”選項組“Standard”列表中選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)，螺釘類型列表會不一樣，因此，使用時要注意合理選擇“Standard”選項。孔特征01圖1-3-4螺釘間隙孔4）螺紋孔

用于創(chuàng)建螺紋通孔或螺紋盲孔，這里創(chuàng)建的螺紋為螺紋符號，如果要創(chuàng)建真實螺紋，需要使用“螺紋”特征進(jìn)行創(chuàng)建。螺紋孔可以創(chuàng)建如圖所示類型孔。

螺紋孔也可以根據(jù)需要選擇“設(shè)置”選項組“Standard”列表中不同的選項獲得不同標(biāo)準(zhǔn)的螺紋尺寸。圖a）螺紋孔類型5）系列孔

系列孔可以在多個體或組件上創(chuàng)建孔系列，如圖b）所示。

圖b）系列孔6）孔特征創(chuàng)建過程

在圓柱體上創(chuàng)建

20通孔，如圖c）所示。

圖c）創(chuàng)建孔孔特征01圖1-3-5螺紋孔及孔示例陣列特征是指將選定特征按照給定的規(guī)律進(jìn)行排列，可以創(chuàng)建線性、圓形、多邊形、螺旋形、沿曲線、常規(guī)、參考等形式的陣列，如表1-3-1所示。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【關(guān)聯(lián)復(fù)制】

【陣列特征】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“陣列特征”工具按鈕

。激活陣列特征命令后，系統(tǒng)彈出“陣列特征”對話框，如圖1-3-5所示。（1）命令位置線性陣列圓形陣列多邊形陣列螺旋線陣列沿曲線陣列空間螺旋線陣列圖1-3-5陣列特征對話框表1-3-1陣列形式（2）陣列特征創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖a）所示線性陣列，圖b）圓形陣列特征。圖a）線性陣列特征

圖b）圓形陣列特征圖1-3-6陣列示例旋轉(zhuǎn)剖視圖是表達(dá)盤套類零件內(nèi)部形狀的常用方法，需要在已經(jīng)存在的視圖基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)建。1）菜單：【菜單】

【插入】

【視圖】

【剖視圖】。2）工具按鈕：“圖紙”工具欄中“剖視圖”工具按鈕

。部件導(dǎo)航器：在“部件導(dǎo)航器”中對應(yīng)視圖上選擇右鍵菜單【添加剖視圖】、在繪圖區(qū)選中對應(yīng)的視圖后選擇右鍵菜單【添加剖視圖】。激活命令后，系統(tǒng)彈出“剖視圖”對話框，將方法選項列表中選擇“旋轉(zhuǎn)”如圖a）所示。（1）命令位置（2）旋轉(zhuǎn)剖視圖創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示旋轉(zhuǎn)剖視圖。圖a）剖視圖對話框

圖b）旋轉(zhuǎn)剖視圖圖1-3-7旋轉(zhuǎn)剖使用幾何公差工具可以在工程圖環(huán)境中創(chuàng)建形位公差符號。1）菜單：【菜單】

【插入】

【注釋】

【特征控制框】。2）工具按鈕：注釋”工具欄中“特征控制框”工具按鈕

。激活命令后，系統(tǒng)彈出“特征控制框”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置（2）幾何公差創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示幾何公差。圖a）特征控制框?qū)υ捒?/p>

圖b）幾何公差示例圖1-3-8幾何公差使用注釋工具可以在工程圖環(huán)境中創(chuàng)建引出標(biāo)注或創(chuàng)建注釋文字。1）菜單：【菜單】

【插入】

【注釋】

【注釋】。2）工具按鈕：注釋”工具欄中“注釋”工具按鈕

。激活命令后，系統(tǒng)彈出“注釋”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置（2）注釋創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示注釋。

圖a）注釋對話框

圖b）創(chuàng)建注釋圖1-3-9注釋使用中心線下拉菜單工具可以在工程圖環(huán)境中創(chuàng)建各種形式的中心線，如圖a）所示。1）菜單：【菜單】

【插入】

【中心線】

【…】。2）工具按鈕：“注釋”工具欄中“中心線下拉菜單”中的工具按鈕，系統(tǒng)彈出對應(yīng)對話框。（1）命令位置（2）中心線創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖a）所示中心線。圖a）中心線示例

圖b）中心線工具圖1-3-10中心線

端蓋零件圖樣如圖1-3-11所示，屬于典型的盤蓋類零件。盤蓋類零件一般有法蘭盤、端蓋等，這類零件在產(chǎn)品中主要起到軸向定位和密封的作用?；緸楸馄浇Y(jié)構(gòu)，軸向尺寸比其它兩個方向的尺寸小。一般由回轉(zhuǎn)體和一些簡單的幾何體素組成，一般包含凸臺、螺紋過孔、螺紋孔、銷孔、螺紋孔等結(jié)構(gòu)。造型經(jīng)常用到圓柱體、立方體、拉伸、孔、腔、墊塊、陣列等工具。

如圖1-3-11所示端蓋主體有圓柱體組成，在

70圓周上均勻分布6個螺釘過孔，在

42圓周上分布3個螺紋連接孔，中間為支撐孔，徑向有潤滑油孔。造型難點在于如何合理進(jìn)行孔的造型，工程圖的難點是旋轉(zhuǎn)剖視的創(chuàng)建。（1）端蓋零件圖樣分析圖1-3-11端蓋端蓋零件由基本體、中間孔、螺紋連接孔、螺釘過孔、潤滑油孔幾部分組成?；倔w由

52mm

37mm、

90mm

20mm和

55mm

5mm三段圓柱組成，中間支撐孔由沉孔

32mm深10mm、通孔

16mm和圓柱腔

35mm

5mm組成，潤滑油孔由M12

12mm、底孔10.2mm深31mm和橫孔

10mm組成，螺紋連接孔為3-M5深10mm孔深12mm圓周均布，螺釘過孔為6-

7mm沉孔

11mm深5mm圓周均布。具體造型方案如表1-3-2所示。（2）端蓋零件建模實施方案設(shè)計——參考1）基本體造型2）創(chuàng)建支承孔3）創(chuàng)建6-

7mm沉頭孔4）創(chuàng)建M3螺紋孔5）創(chuàng)建M12螺紋孔6）創(chuàng)建

10mm橫孔7）倒圓角及斜角

表1-3-2建模方案要求：依據(jù)學(xué)員自己的任務(wù)分析，參考1）方案設(shè)計形式，設(shè)計自己的可實施零件造型方案。要求圖表清晰，按老師要求提交到指定位置。溫馨提示：a.參考分析是以組合體的思想進(jìn)行，同學(xué)們也可以試著采用旋轉(zhuǎn)特征來進(jìn)行主體部分的造型。b.參考分析從左端開始造型，同學(xué)們也可以從右端開始分析結(jié)構(gòu)。c.圖中支撐孔也可以采用草圖、拉伸的方式創(chuàng)建。d.均布沉頭孔制定方案時可以采用同步建模中陣列面工具創(chuàng)建。（3）端蓋零件建模實施方案設(shè)計——學(xué)生端蓋工程圖樣由旋轉(zhuǎn)剖主視圖、左視圖兩個視圖組成，尺寸標(biāo)注含常見的線性尺寸、注釋、形位公差、中心線等，圖紙使用標(biāo)準(zhǔn)A3圖紙和圖框，按照工程圖繪制規(guī)范制作，工程圖樣創(chuàng)建方案如表1-2-3所示。（4）端蓋工程圖實施方案設(shè)計——參考創(chuàng)建圖紙和標(biāo)題欄創(chuàng)建左視圖創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)剖主視圖標(biāo)注尺寸標(biāo)注形位公差和注釋圖紙大?。篈3邊框和標(biāo)題欄：GB要求：依據(jù)端蓋工程圖樣，參考“工程圖樣制作方案設(shè)計—參考”的形式，制定自己的工程圖樣制作方案，按老師要求提交到指定位置。（5）端蓋工程圖實施方案設(shè)計——學(xué)員表1-3-3工程圖方案1）新建文件。使用快捷鍵Ctrl+N激活“新建文件”對話框。選擇“模型”標(biāo)簽頁，單位：mm，模板：模型，文件名：端蓋.prt，文件夾G：\。（1）任務(wù)實施操作步驟——參考2）創(chuàng)建基本體。使用“圓柱體”工具按鈕

激活“圓柱”對話框?；倔w軸線沿+XC放置，按

52mm

37mm、

55mm

5mm、

90mm

20mm順序創(chuàng)建基本體中各圓柱體。圓柱體

52mm

37mm基準(zhǔn)點選擇坐標(biāo)原點，圓柱體

55mm

5mm基準(zhǔn)點選

52mm

37mm右端面，圓柱體

90mm

20mm基準(zhǔn)點為

55mm

5mm左端面。創(chuàng)建圓柱體

55mm

5mm和

90mm

20mm時布爾運算選擇合并。結(jié)果如圖1-3-12所示。圖1-3-12基本體3）使用孔特征創(chuàng)建中心支承孔結(jié)構(gòu)。使用“特征”工具欄中“孔”工具按鈕

打開“孔”對話框。在對話框設(shè)置下列參數(shù)：

類型：常規(guī)，位置：坐標(biāo)原點（或基本體左端面圓心），成形：沉頭，沉頭直徑：32mm，沉頭深度：10mm，直徑：16mm，深度限制：貫通體，布爾：減去。使用“視圖”選項卡“編輯截面”工具按鈕

激活“視圖剖切”對話框，剖切平面選擇

，單擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖1-3-13所示。單擊“剪切截面”工具按鈕

關(guān)閉截切面顯示。圖1-3-13創(chuàng)建支撐孔繼續(xù)打開“孔”對話框，創(chuàng)建

35mm

5mm的孔。在對話框設(shè)置下列參數(shù)：類型：常規(guī)，位置：基本體右端面圓心，孔方向：沿矢量，指定矢量：-XC，成形：簡單孔，直徑：35mm，深度限制：值，深度：5mm，深度直至：圓柱底，頂錐角：0°，布爾：減去。使用剪切截面顯示工具按鈕

顯示截切面，結(jié)果如圖所示。關(guān)閉截切面顯示。圖1-3-14創(chuàng)建支撐孔4）創(chuàng)建

7mm—沉孔

11mm深5mm螺釘過孔。使用【菜單】

【插入】

【設(shè)計特征】

【孔】激活“孔”對話框。單擊“孔”對話框“繪制截面”按鈕

，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對話框，做如圖a）所示選擇后，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入草繪環(huán)境。創(chuàng)建如圖b）所示點，該點落在X軸上，距離Y軸35mm，按下快捷鍵Ctrl+Q完成草圖創(chuàng)建，返回“孔”對話框。圖a）選擇草圖平面

圖b）繪制點圖1-3-15創(chuàng)建螺釘過孔定位草圖設(shè)置孔的參數(shù)如下：類型：常規(guī)，成形：沉頭，沉頭直徑：11mm，沉頭深度：5mm，直徑：7mm，深度限制：貫通體，布爾：減去，結(jié)果如圖a）所示。圖a）螺釘過孔

圖b）圓形陣列5）陣列孔

7—沉孔

11深5螺釘過孔。使用“特征”工具欄“陣列特征”工具按鈕

激活“陣列特征”對話框?！瓣嚵刑卣鳌睂υ捒騾?shù)設(shè)置如下：選擇特征：選擇“沉頭孔（6）”，布局：圓形，指定矢量：XC軸，指定點：坐標(biāo)原點，間距：數(shù)量和節(jié)距，數(shù)量：6，節(jié)距角：60°。單擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖b）所示。

圖1-3-16創(chuàng)建螺釘過孔特征陣列6）使用孔特征創(chuàng)建螺紋孔M5。使用“孔”工具按鈕

激活“孔”對話框?？追胖妹媸褂肶Z基準(zhǔn)面，繪制如圖a）所示草圖，且要求點落在Y軸上，距離X軸21mm?？讌?shù)設(shè)置如下：類型：螺紋孔，大小：M5

0.8，螺紋深度：10mm，深度限制：值，深度：12mm，頂錐角：118°，單擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖b）所示。7）陣列M5螺紋孔。使用“特征”工具欄“陣列特征”工具按鈕

激活“陣列特征”對話框。選擇特征：選擇螺紋孔，數(shù)量：3，節(jié)距角：120°，其余設(shè)置同步驟5），結(jié)果如圖c）所示。圖a）草圖圖b）創(chuàng)建螺紋孔圖c）創(chuàng)建圓柱30×5（mm）圖1-3-17創(chuàng)建螺紋孔8）使用孔特征創(chuàng)建M12螺紋孔。使用“孔”工具按鈕

激活“孔”對話框。孔放置面使用XZ基準(zhǔn)面，繪制如圖a)所示草圖?？讌?shù)設(shè)置如下：

類型：螺紋孔，大?。篗12

1.75，螺紋深度：12mm，深度限制：值，深度：31mm，頂錐角：118°，單擊“確定”按鈕，使用剪切截面顯示工具按鈕

顯示截切面，結(jié)果如圖b)所示。圖a）定位草圖

圖b）創(chuàng)建M12孔結(jié)果9）使用孔特征創(chuàng)建

10mm橫孔。從圓柱體和孔兩種方法中任選一種方法創(chuàng)建

10mm橫孔，孔位置為：孔中心落在Z軸上，距X軸20mm，結(jié)果如圖c）所示。圖c）創(chuàng)建

10mm橫孔圖1-3-18創(chuàng)建徑向螺紋孔10）使用倒斜角工具

和邊倒圓工具

分別創(chuàng)建倒角C1.5和圓角R2，結(jié)果如圖1-3-19所示。11）保存文件。12）按下Ctrl+Shift+D快捷鍵進(jìn)入工程圖界面。13）創(chuàng)建圖紙—A3-無視圖。使用“新建圖紙頁”工具按鈕

激活“工作表”對話框，大小選“使用模板”，圖紙列表選“A3-無視圖”。使用“制圖工具—GC工具箱”工具欄“替換模板”工具按鈕

為圖紙?zhí)砑訕?biāo)題欄。修改標(biāo)題欄的單位名稱（修改前先將圖層170層改為可編輯狀態(tài)）為學(xué)生用標(biāo)題欄。圖1-3-19創(chuàng)建斜角和圓角14）創(chuàng)建左視圖。使用“基本視圖”工具按鈕

創(chuàng)建左視圖，比例2：1，結(jié)果如圖a）所示。使用“注釋”工具欄“中心線下拉菜單”中“螺栓圓中心線”添加圓形中心線，結(jié)果如圖b