UG NX 12.0三維建模及自動(dòng)編程項(xiàng)目教程 課件 任務(wù)1.5 連桿零件建模及工程圖制作

03020104通過對連桿零件建模及工程圖制作的學(xué)習(xí)，鞏固草圖、拉伸等知識(shí)點(diǎn)，學(xué)習(xí)通過曲線組、圓柱凸臺(tái)、圓柱腔、面替換、拔模等特征工具的使用方法，使讀者熟練掌握連桿零件三維建模的基本技巧及方法。圖1-5-1連桿（1）知識(shí)目標(biāo)凸起特征。通過曲線組特征。面替換特征。拔模特征。（2）技能目標(biāo)能將草圖工具和拉伸特征運(yùn)用于簡單零件建模。能運(yùn)用凸起、通過曲線組、面替換、拔模等特征工具進(jìn)行零件建模。掌握叉架類零件的結(jié)構(gòu)分析及建模設(shè)計(jì)。通過實(shí)施連桿零件建模及三維工程圖樣制作任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用組合體思想進(jìn)行零件造型的能力，能根據(jù)零件特點(diǎn)合理分析零件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)優(yōu)化建模方案，培養(yǎng)獨(dú)立思考，善于積累、樂于創(chuàng)新，能較為系統(tǒng)的規(guī)劃任務(wù)實(shí)施過程的職業(yè)能力。凸臺(tái)特征用于在實(shí)體表面上創(chuàng)建圓柱型凸起特征，并且可以根據(jù)需要給定側(cè)壁拔模角度。在新版本中可以使用凸起特征代替凸臺(tái)特征。NX12.0可以使用凸起命令完成相似的操作。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【設(shè)計(jì)特征】

【凸臺(tái)】。2）工具按鈕：“特征”工具欄

“凸臺(tái)”工具按鈕

。激活凸臺(tái)命令后，系統(tǒng)彈出“支管”對話框，如圖a）所示。溫馨提示：在UGNX12.0中凸臺(tái)工具是隱藏的，需要用戶手動(dòng)調(diào)出。（1）命令位置（2）凸臺(tái)創(chuàng)建過程在100

100

20長方體上創(chuàng)建

40

30凸臺(tái)如圖b）所示。

圖a）凸起對話框圖b）凸臺(tái)實(shí)例圖1-5-2凸臺(tái)腔（原有）特征工具可以創(chuàng)建圓柱形、矩形及異型凹腔，如圖所示。創(chuàng)建腔（原有）特征時(shí)需要確定腔的形狀、放置面、形狀尺寸和定位尺寸等要素。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【設(shè)計(jì)特征】

【腔（原有）】。2）工具按鈕：“主頁”選項(xiàng)卡“腔（原有）”工具按鈕

。激活腔命令后，系統(tǒng)彈出“腔”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置（2）凸臺(tái)創(chuàng)建過程使用腔（原有）特征創(chuàng)建圓柱和矩形腔時(shí)放置面必須是平面，異型腔則可以在實(shí)體或面片的曲面或平面上創(chuàng)建。

圖a）腔對話框圖b）腔實(shí)例圖1-5-3腔通過曲線組特征使用多組截面線串按照一定的連接方式生成片體或?qū)嶓w。創(chuàng)建特征過程中可以定義第一個(gè)截面線串和最后一個(gè)截面線串與現(xiàn)有曲面的約束關(guān)系，使生成的曲面與原有曲面圓滑過渡。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【網(wǎng)格曲面】

【通過曲線組】。2）工具按鈕：“曲面”選項(xiàng)卡“曲面”工具欄“通過曲線組”工具按鈕。激活命令后，系統(tǒng)彈出“通過曲線組”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置創(chuàng)建如圖b）所示通過曲線組特征實(shí)例。（2）通過曲線組實(shí)例圖a）通過曲線組對話框圖b）通過曲線組實(shí)例圖1-5-4通過曲線組UGNX12.0提供了強(qiáng)大的同步建模工具，對非參數(shù)模型或參數(shù)模型進(jìn)行各種編輯。替換面僅是同步建模的一個(gè)工具，使用“替換面”工具可以用一個(gè)曲面替換實(shí)體上選定的一個(gè)或多個(gè)面，而這個(gè)曲面和被替換的面可以不屬于同一個(gè)實(shí)體。1）菜單：【菜單】

【插入】

【同步建?！?/p>

【替換面】。2）工具按鈕：“主頁”選項(xiàng)卡“同步建?！惫ぞ邫凇疤鎿Q面”工具按鈕

。激活替換面命令后，系統(tǒng)彈出“替換面”對話框，如圖a）所示。（1）命令位置（2）面替換操作實(shí)例以圖b）所示圓柱面替換長方體凸起右側(cè)面。圖a）替換面對話框圖b）替換面實(shí)例圖1-5-5替換面拔模特征將實(shí)體或曲面表面沿拔模樞軸旋轉(zhuǎn)一定的角度。（1）命令位置菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【細(xì)節(jié)特征】

【拔?！俊９ぞ甙粹o：“特征”工具欄“拔?！惫ぞ甙粹o

。激活拔模命令后，系統(tǒng)彈出“拔?！睂υ捒?，如圖所示，拔模類型選項(xiàng)含義如表1-5-1。圖1-5-5拔模對話框（2）拔模實(shí)例拔模類型含

義圖

例面以選擇的固定面和拔模面的交線為旋轉(zhuǎn)樞軸，旋轉(zhuǎn)拔模面形成拔模角度。邊以選定的邊作為旋轉(zhuǎn)樞軸，旋轉(zhuǎn)拔模面形成拔模角度。與面相切這種拔模后，拔模面始終與以前的相切面保持相切關(guān)系。分型邊以選擇的固定面和拔模面的交線為旋轉(zhuǎn)樞軸，對拔模面從分型線向著拔模方向的一側(cè)產(chǎn)生拔模角度。表1-5-1拔模圖1-5-6拔模示例連桿零件圖樣如圖1-5-7所示，屬于典型的叉架類零件。叉架類零件主要起著連接、撥動(dòng)、支承等作用，常見的有撥叉、連桿、支架、搖臂等。該類零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，外形不規(guī)則，且大多具有肋、板、桿、筒、座和凸起等結(jié)構(gòu)。連桿零件主要由底板、左凸起

71mm

27.5mm、右凸起

37mm

14mm、左凸耳57mm

55mm、中間連接部分五部分組成，造型過程使用到長方體、拉伸、通過曲線組、凸起、拔模、圓角、面替換等特征工具。（1）連桿零件圖樣分析圖1-5-7連桿連桿零件的建模思路是：使用體素工具進(jìn)行底座和凸臺(tái)、腔的建模；然后使用通過曲線組、面替換、布爾運(yùn)算——和并工具完成中間連接部分建模；使用拉伸特征進(jìn)行左側(cè)凸耳的建模；最后進(jìn)行拔模、邊倒圓操作。具體建模方案如表1-5-2所示。（2）連桿零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——參考1）創(chuàng)建底板275

100

102）左凸起

71

27.53）右凸起

37

144）中間連接部分5）左邊凸耳57

556）左圓柱腔

45

24-10°-R27）右圓柱腔

17

7-10°-R28）拔模4°9）倒圓角R4和R2

表1-5-2連桿造型方案要求：要求使用布爾交的思路進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，參考1）方案設(shè)計(jì)形式，設(shè)計(jì)自己的可實(shí)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.參考分析是以體素工具進(jìn)行底座、凸起的造型，同學(xué)們也可以采用草圖拉伸或旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行造型。b.參考分析兩圓柱腔是采用“腔”特征進(jìn)行造型，讀者也可采用孔、拉伸等方式造型。（3）連桿零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)生依據(jù)連桿工程圖樣，連桿工程圖樣由基本視圖和A-A、B-B、C-C三個(gè)剖視圖組成，尺寸標(biāo)注較為簡單，只有最常用的線性尺寸，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1-5-3所示。（4）連桿工程圖實(shí)施方案設(shè)計(jì)——參考創(chuàng)建圖紙和標(biāo)題欄創(chuàng)建基本視圖創(chuàng)建剖視圖A-A圖紙大?。篈3邊框和標(biāo)題欄：GB創(chuàng)建剖面圖B-B、C-C標(biāo)注尺寸要求：依據(jù)連桿工程圖樣，參考“工程圖樣制作方案設(shè)計(jì)—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）連桿工程圖實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)員表1-5-3連桿工程圖方案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：連桿.prt，文件夾G：\。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考2）使用長方體工具創(chuàng)建底板。使用“長方體”工具按鈕

激活長方體對話框。長方體尺寸：275mm

100mm

10mm。原點(diǎn)坐標(biāo)：-75，-50，-10，結(jié)果如圖1-5-8所示。圖1-5-8底板3）使用凸臺(tái)工具創(chuàng)建左圓柱凸臺(tái)

71mm

27.5mm。使用“凸臺(tái)（原有）”工具按鈕

激活“凸臺(tái)”對話框

。放置面：底板上表面。凸臺(tái)直徑：71mm，高度：27.5mm，錐角4°。定位：使用“點(diǎn)到點(diǎn)”工具

將凸臺(tái)原點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，結(jié)果如圖a)所示。使用“實(shí)用工具”工具欄“簡單測量”下拉菜單“簡單直徑”工具，測量凸臺(tái)的頂面直徑和底部直徑。在圖形區(qū)雙擊凸臺(tái)，激活“編輯參數(shù)”對話框，選擇“特征對話框”按鈕，系統(tǒng)彈出凸臺(tái)參數(shù)對話框，修改凸臺(tái)尺寸，直徑71mm，高度27.5mm，錐角0°，結(jié)果如圖b)所示。

a)

71mm

27.5mm-4°凸臺(tái)b)71mm

27.5mm凸臺(tái)圖1-5-9創(chuàng)建左圓柱凸臺(tái)4）使用“凸臺(tái)”工具創(chuàng)建右側(cè)圓柱凸臺(tái)37mm14mm。使用“凸臺(tái)（原有）”工具

激活“凸臺(tái)”對話框。放置面：底板上表面。凸臺(tái)直徑：37mm，高：14mm，錐角為0°。定位：使用“點(diǎn)落到線上”工具

將凸臺(tái)中心落在X軸上，使用“垂直”工具

限制凸臺(tái)中心距離Y軸164mm。結(jié)果如圖a）所示。圖a）右圓柱凸臺(tái)

37mm

14mm5）使用基準(zhǔn)平面工具創(chuàng)建“基準(zhǔn)平面（4）”。使用“基準(zhǔn)平面”工具按鈕

激活“基準(zhǔn)平面”對話框。選中“偏置”選項(xiàng)，在繪圖區(qū)選擇YZ平面，在距離后的輸入條中輸入39mm，單擊“確定”，結(jié)果如圖b）所示。圖b）基準(zhǔn)平面（4）圖1-5-10創(chuàng)建右圓柱凸臺(tái)及基準(zhǔn)面圖a）草圖“SKETCH_000”6）在基準(zhǔn)平面（4）上創(chuàng)建草圖“SKETCH_000”。使用“草圖”工具按鈕

激活“草圖”對話框后，草圖平面選擇“基準(zhǔn)平面（4）”，草圖水平軸為+XC。使用矩形工具繪制如圖a）所示曲線（注意添加中點(diǎn)和重合約束）。使用“特征”工具欄“陣列幾何特征”工具按鈕

激活“陣列幾何特征”對話框。陣列對象：草圖“草圖（6）”中33.6mm

10mm矩形，陣列方向：X軸，陣列數(shù)量：2，距離：102mm。將草圖“草圖（6）”中的小矩形隱藏。結(jié)果如圖b）所示。圖b）曲線陣列7）使用陣列幾何特征工具對草圖“SKETCH_000”中小矩形進(jìn)行復(fù)制。圖1-5-11創(chuàng)建通過曲線組特征截面曲線8）使用“通過曲線組”工具

創(chuàng)建“通過曲線組曲面（8）”特征。在部件導(dǎo)航器中，選中“基準(zhǔn)平面（4）”、“草圖（5）SKETCH_000”和“陣列幾何特征【線性】（6）”，按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)到“支管（2）”前，如圖所示。在“陣列幾何特征【線性】（4）”上選擇右鍵菜單項(xiàng)【設(shè)為當(dāng)前特征】將特征“陣列幾何特征【線性】（4）”變?yōu)楫?dāng)前特征。如圖b）所示。圖a）調(diào)整特征順序圖圖b）改變當(dāng)前特征圖1-5-12調(diào)整當(dāng)前特征（續(xù)上）使用“曲面”選項(xiàng)卡“通過曲線組”工具按鈕

激活“通過曲線組”對話框。在上邊框條“曲線規(guī)則下拉菜單”選擇列表中選擇“相連曲線”，如圖a）所示。截面定義。按如圖b）所示順序選擇截面。溫馨提示：截面一與截面二初始曲線的方向必須一致。將“對齊”選項(xiàng)組“保留形狀”選項(xiàng)選中。單擊“確定”按鈕，結(jié)果如圖c）所示。布爾合并。使用“合并”工具按鈕

激活“合并”對話框，目標(biāo)體選擇底板，工具體選擇通過曲線組特征，單擊“確定”完成合并操作。將“支管（7）”變?yōu)楫?dāng)前特征，結(jié)果如圖d）所示。圖a）曲線規(guī)則

圖b）截面圖c）通過曲線組特征圖d）“凸起（8）”為當(dāng)前特征圖1-5-13創(chuàng)建通過曲線組特征圖a）替換面選擇

圖b）替換面結(jié)果9）使用“替換面”工具將步驟8）創(chuàng)建特征的左右端面與左右圓柱面完全貼合。使用“替換面”工具按鈕

激活“替換面”對話框。按圖a）所示原始面選擇左原始面，替換面選擇左替換面，單擊“應(yīng)用”按鈕將左側(cè)圓柱面替換中間凸起左側(cè)面。按圖a）所示原始面選擇右原始面，替換面選擇使用右替換面單擊“確定”按鈕將右側(cè)圓柱面替換中間凸起的右側(cè)面。結(jié)果如圖b）所示。10）在基準(zhǔn)平面X-Z上創(chuàng)建草圖“SKETCH_001”。激活草圖對話框后，草圖平面選擇X-Z平面，水平方向?yàn)?XC。草圖形狀和尺寸如圖c）所示（注意添加重合約束）。圖c）草圖

圖d）拉伸結(jié)果11）使用草圖“SKETCH_001”創(chuàng)建拉伸特征。激活拉伸命令后，拉伸截面：“SKETCH_001”，拉伸方向：+YC。拉伸方式：對稱值，距離為27.5mm，布爾：合并，結(jié)果如圖d）。圖1-5-14創(chuàng)建替換面和拉伸特征12）使用“腔（原有）”工具創(chuàng)建左端凹腔

45mm

24mm-10°

。使用“特征”工具欄“腔（原有）”工具按鈕

，激活“腔體”對話框。選擇“腔”對話框“圓柱形”選項(xiàng)。指定放置面：選擇左側(cè)圓柱凸臺(tái)頂面。腔直徑：45mm，深度：24mm，底面半徑：2mm，錐角：4°。定位方式：“點(diǎn)落在點(diǎn)上”

，

腔的中心和左側(cè)圓柱凸臺(tái)中心重合，結(jié)果如圖a）所示。圖a）腔

45mm

24mm-10°-R2mm圖b）腔

17mm

7mm-10°-R2mm

13）使用“腔（原有）”工具創(chuàng)建右端凹腔

17mm

7mm-10°-R2mm。使用“特征”工具欄“腔（原有）”工具按鈕

，激活“腔體”對話框。選擇“腔”對話框“圓柱形”選項(xiàng)。指定放置面：選擇右側(cè)圓柱凸臺(tái)頂面。腔直徑：17mm，深度：7mm，底面半徑：2mm，錐角：4°。定位方式：“點(diǎn)落在點(diǎn)上”

，腔的中心和右側(cè)圓柱凸臺(tái)中心重合，結(jié)果如圖b）所示。圖1-5-15創(chuàng)建腔特征14）使用拔模工具為模型側(cè)平面創(chuàng)建4°拔模。使用“特征”工具欄“拔?！惫ぞ甙粹o

激活“拔?！睂υ捒颉０文ｎ愋停好?，拔模方法：固定面，拔模方向：+ZC軸。固定面、拔模面選擇如圖a）所示，左側(cè)凸耳，中間連接部分拔模選擇底板頂面位固定面，4個(gè)側(cè)面為拔模面；左側(cè)圓柱凸臺(tái)選擇凸臺(tái)頂面為固定面，圓柱側(cè)面為拔模面；右側(cè)圓柱凸臺(tái)選擇凸臺(tái)頂面為拔模面，圓柱側(cè)面為拔模面。拔模角度：4°，結(jié)果如圖b）所示。圖a）拔模參數(shù)選擇設(shè)置圖b）“拔?！苯Y(jié)果圖1-5-16創(chuàng)建拔模特征15）使用邊倒圓工具倒圓角R2mm和R4mm。除圖中所示兩條相切邊圓角半徑為R4，其余圓角均為R2，結(jié)果如圖所示。16）保存文件。圖1-5-17創(chuàng)建圓角特征17）