UG NX 12.0三維建模及自動(dòng)編程項(xiàng)目教程 課件 任務(wù)1.6 搖臂零件建模及工程圖制作

03020104通過搖臂零件的建模，使讀者掌握旋轉(zhuǎn)、掃掠、螺紋等特征的同時(shí)幫助讀者鞏固草圖、體素特征等知識(shí)，使其具有獨(dú)立完成搖臂類零件建模的能力。通過搖臂零件工程圖學(xué)習(xí)活動(dòng)草圖視圖的用法，會(huì)在工程圖環(huán)境下使用草圖建立和視圖相關(guān)聯(lián)的幾何線條。圖1-6-1搖臂（1）知識(shí)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)特征。掃掠特征。螺紋特征?；顒?dòng)草圖視圖。（2）技能目標(biāo)能運(yùn)用旋轉(zhuǎn)、掃掠、螺紋等特征進(jìn)行零件建模。能獨(dú)立完成中等復(fù)雜零件建模。能使用活動(dòng)草圖視圖創(chuàng)建和視圖相關(guān)的曲線。通過實(shí)施搖臂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，了解草圖工具在工程圖環(huán)境中的使用方法。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。旋轉(zhuǎn)特征是一個(gè)截面輪廓繞指定軸線旋轉(zhuǎn)一定角度所形成的特征。創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)特征需要確定旋轉(zhuǎn)輪廓線、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)角度三個(gè)要素，通過旋轉(zhuǎn)特征可以創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)片體、旋轉(zhuǎn)實(shí)體和旋轉(zhuǎn)薄殼幾何對(duì)象。如圖a）所示。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【設(shè)計(jì)特征】

【旋轉(zhuǎn)】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“設(shè)計(jì)特征下拉菜單”“旋轉(zhuǎn)”工具按鈕

。激活旋轉(zhuǎn)命令后，系統(tǒng)彈出“旋轉(zhuǎn)”對(duì)話框，如圖b）所示。（1）命令位置（2）旋轉(zhuǎn)特征創(chuàng)建創(chuàng)建如圖c）所示旋轉(zhuǎn)特征。

圖a）旋轉(zhuǎn)生成的幾何對(duì)象圖b）旋轉(zhuǎn)對(duì)話框

圖c）旋轉(zhuǎn)實(shí)例圖1-6-2旋轉(zhuǎn)特征掃掠特征可以通過一個(gè)或多個(gè)截面沿引導(dǎo)線串掃掠，創(chuàng)建實(shí)體或片體。截面線串要求不多于150，引導(dǎo)線串1~3條，另外可以根據(jù)需要選擇1條脊線串。一個(gè)截面的掃掠形式如表1-6-1所示。1）菜單項(xiàng)：【菜單】

【插入】

【掃掠】

【掃掠】。2）工具按鈕：“曲面”選項(xiàng)卡“曲面”工具欄“掃掠”工具按鈕。激活命令后，系統(tǒng)彈出“掃掠”對(duì)話框，如圖1-6-3所示。（1）命令位置一個(gè)截面一條引導(dǎo)線以截面兩條引導(dǎo)線一個(gè)截面三條引導(dǎo)線表1-6-1掃掠形式圖1-6-3掃掠對(duì)話框1）截面位置：只有選擇一個(gè)截面時(shí)選項(xiàng)可用，如果截面在引導(dǎo)線的中間時(shí)，這些選項(xiàng)可以更改產(chǎn)生的掃掠如圖a）所示。（2）掃掠常用參數(shù)圖a）截面位置2）對(duì)齊方式：確定截面線串間的對(duì)齊方式。參數(shù)：按等參數(shù)間隔沿截面對(duì)齊等參數(shù)曲線?；￠L(zhǎng)：按等弧長(zhǎng)間隔沿截面對(duì)齊等參數(shù)曲線。根據(jù)點(diǎn)：按截面間指定的點(diǎn)對(duì)齊等參數(shù)曲線。用戶可以根據(jù)需要添加、刪除、移動(dòng)點(diǎn)來優(yōu)化曲面形狀。3）定位方式。這個(gè)選項(xiàng)在只有一條引導(dǎo)線的情況下可用。用于控制截面沿引導(dǎo)線掃掠時(shí)的方位控制，如圖b）所示。固定：截面線串沿引導(dǎo)線移動(dòng)時(shí)保持固定的方位，生成截面始終保持平行的簡(jiǎn)單掃掠。面的法向：在掃掠過程中截面的Y軸和選擇面的法線方向?qū)R。圖b）定位方式圖1-6-4掃掠截面位置及定位方式（續(xù)上）

矢量方向：在掃掠過程中截面的Y軸始終和選擇的矢量方向一致。另一曲線：通過連接引導(dǎo)線和另一曲線上相應(yīng)的點(diǎn)獲取掃掠的Y軸方向。一個(gè)點(diǎn)：與另一曲線相似。角度規(guī)律：通過定義角度規(guī)律來確定截面掃掠過程中的方向。強(qiáng)制方向：用于在截面線串沿引導(dǎo)線串掃掠時(shí)通過矢量來固定剖切平面的方位。（3）掃掠創(chuàng)建過程使用掃掠特征創(chuàng)建如圖所示模型。圖1-6-5掃掠示例螺紋特征是在內(nèi)圓柱或外圓柱表面上生成螺紋符號(hào)或細(xì)節(jié)螺紋。如圖a）所示。1）菜單：【菜單】

【插入】

【設(shè)計(jì)特征】

【螺紋】。2）工具按鈕：“主頁”選項(xiàng)卡“設(shè)計(jì)特征下拉菜單”中“螺紋刀”工具按鈕

。激活螺紋命令后，系統(tǒng)彈出“螺紋切削”對(duì)話框，如圖b）所示。（1）命令位置（2）螺紋類型符號(hào)螺紋：以曲面形式形成假想螺紋，創(chuàng)建符號(hào)螺紋可以選定螺紋的標(biāo)準(zhǔn)，這種方式顯示速度快，可以在創(chuàng)建工程圖時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)一致，一般情況下盡可能的使用這種模式。詳細(xì)螺紋：顯示螺紋的實(shí)體形狀，生成時(shí)間比較慢，模型所占存儲(chǔ)空間大，但看起來真實(shí)，只能生成三角形單頭螺紋，其它形狀的螺紋必須手工創(chuàng)建，一般不建議使用詳細(xì)螺紋。圖a）螺紋形式圖b）螺紋對(duì)話框圖1-6-6螺紋特征UGNX為了滿足用戶需求，在工程圖環(huán)境中提供的草圖繪制功能，表達(dá)更多的模型信息。使得在活動(dòng)草圖視圖中用草圖工具繪制的曲線與活動(dòng)視圖關(guān)聯(lián)。（1）命令位置右鍵菜單項(xiàng)：右鍵菜單項(xiàng)：在制圖繪圖環(huán)境中，視圖邊框上右鍵菜單項(xiàng)

，或者在部件導(dǎo)航器中視圖名稱上右鍵菜單項(xiàng)

。工具按鈕：在繪圖環(huán)境中，光標(biāo)移動(dòng)到視圖邊框上后，單擊左鍵，在光標(biāo)右上角出現(xiàn)快捷工具條，選擇快捷工具按鈕

。激活草圖視圖命令后，選擇草圖繪圖工具按鈕后，此視圖外框出現(xiàn)虛線邊框，如圖a）所示。圖a）活動(dòng)草圖視圖（2）活動(dòng)草圖視圖實(shí)例在視圖上創(chuàng)建假想輪廓的操作視頻，創(chuàng)建結(jié)果如圖b）所示。圖b）活動(dòng)草圖視圖實(shí)例圖1-6-7活動(dòng)草圖視圖搖臂零件圖樣如圖1-6-8所示。該零件由連接螺紋、搖把和球體三部分組成，結(jié)構(gòu)組成清晰，便于制定建模方案。因?yàn)閾u臂實(shí)際制造時(shí)是由直柄通過彎曲而成，所以搖臂零件工程圖樣中有反映假想形狀的曲線。在其它機(jī)械零件或產(chǎn)品中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)為表現(xiàn)假想位置或形狀的曲線。這些曲線創(chuàng)建要求盡可能簡(jiǎn)單方便，易于編輯，且和視圖相關(guān)。（1）搖臂零件圖樣分析圖1-6-8搖臂使用旋轉(zhuǎn)特征、螺紋特征進(jìn)行連接部分建模，搖柄使用掃掠特征建模，使用圓球體素進(jìn)行右端圓球建模。具體建模方案如表1-6-2所示。（2）搖臂零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——參考1）安裝部分主體建模2）螺紋創(chuàng)建3）搖柄建模4）裝飾球建模表1-6-2搖臂建模方案要求：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：可以采用不同的命令來完成各部分建模，例如參考分析是以旋轉(zhuǎn)命令來完成安裝部分主體建模，同學(xué)們可采用拉伸或圓柱體等命令來進(jìn)行建模。（3）連桿零件建模實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)生依據(jù)搖臂工程圖樣，搖臂工程圖樣只有一個(gè)基本視圖，難點(diǎn)在于添加輔助線來完整的表達(dá)圖紙尺寸。尺寸標(biāo)注含常見線性尺寸、注釋、中心線等，圖紙使用標(biāo)準(zhǔn)A3圖紙和圖框，根據(jù)工程圖繪制規(guī)范制作，工程圖樣創(chuàng)建方案如表1-6-3所示。（4）搖臂工程圖實(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)搖臂工程圖樣，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（可嘗試使用建模環(huán)境中的草圖工具創(chuàng)建假想輪廓），按老師要求提交到指定位置。（5）搖臂工程圖實(shí)施方案設(shè)計(jì)——學(xué)員表1-6-3搖臂工程圖方案1）新建文件。使用快捷鍵Ctrl+N激活“新建文件”對(duì)話框。選擇“模型”標(biāo)簽頁，單位：mm，模板：模型，文件名：搖臂.prt，文件夾G：\。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考圖b）旋轉(zhuǎn)特征圖a）草圖2）在X-Z基準(zhǔn)平面上創(chuàng)建草圖“SKETCH_000”。激活草圖對(duì)話框后，草圖平面選擇X-Z平面，草圖水平方向?yàn)?XC。使用輪廓線草圖輪廓，添加幾何約束與尺寸后結(jié)果如圖a）所示。3）使用草圖“SKETCH_000”創(chuàng)建“旋轉(zhuǎn)（2）”特征。使用“旋轉(zhuǎn)”工具按鈕

激活“旋轉(zhuǎn)”對(duì)話框。截面：“草圖（1）SKETCH_000”。指定矢量：+XC軸，指定點(diǎn)：坐標(biāo)原點(diǎn)。開始角度：0°，結(jié)束角度：360°。布爾：無，結(jié)果如圖b）所示。圖1-6-8搖臂左側(cè)連接部分造型4）創(chuàng)建螺紋特征。使用菜單項(xiàng)【插入】

【設(shè)計(jì)特征】

【螺紋】，系統(tǒng)彈出“螺紋切削”對(duì)話框。螺紋類型：“詳細(xì)”，起始端選擇旋轉(zhuǎn)特征左側(cè)面。螺紋放置面：旋轉(zhuǎn)特征左端

8圓柱面。螺紋參數(shù)設(shè)置如圖a）所示，單擊“確定”按鈕后結(jié)果如圖b）所示。

圖a）對(duì)話框設(shè)置

圖b）螺紋特征5）在X-Z基準(zhǔn)平面上創(chuàng)建草圖“SKETCH_001”。激活草圖對(duì)話框后，草圖平面選X-Z，草圖水平方向?yàn)?XC。繪制如圖1-6-10所示草圖曲線，并標(biāo)注尺寸如圖1-6-10所示。使用“周長(zhǎng)尺寸”工具

標(biāo)注草圖5條曲線的周長(zhǎng)尺寸96，結(jié)果如圖1-6-10所示。

圖1-6-10SKETCH_001圖1-6-9螺紋6）在Y-Z基準(zhǔn)面上創(chuàng)建草圖“SKETCH_002”。激活草圖對(duì)話框，草圖平面：Y-Z平面，水平參考：Y軸方向。繪制如圖a)所示草圖。圖a）SKETCH_0027）在草圖“SKETCH_001”曲線右端點(diǎn)上創(chuàng)建草圖“SKETCH_003”。激活草圖對(duì)話框，草圖類型：“基于路徑”。路徑：草圖“SKETCH_001”，草圖位置：草圖“SKETCH_001”右端點(diǎn)，水平參考：Y軸，如圖b)所示。圓的直徑尺寸6.16mm通過表達(dá)式“10-96/25”計(jì)算獲得，結(jié)果如圖c)。圖b）草圖方位

圖c）SKETCH_003圖1-6-11掃掠截面8）使用掃掠工具創(chuàng)建搖把。使用“曲面”選項(xiàng)卡“掃掠”工具按鈕

創(chuàng)建激活“掃掠”對(duì)話框。截面一：草圖“SKETCH_002”。通過“添加新集”工具按鈕

添加下一個(gè)截面。截面二：草圖“SKETCH_003”。引導(dǎo)線：草圖“SKETCH_001”。截面及引導(dǎo)線選擇可參考圖a），單擊確定后結(jié)果如圖b）所示。溫馨提示：必須保證截面一與截面二的方向一致，否則會(huì)導(dǎo)致掃掠曲線變形。圖a）掃掠截面、引導(dǎo)線

圖b）掃掠結(jié)果圖1-6-12掃掠特征使用“特征”工具欄“球”工具按鈕

激活“球”對(duì)話框。類型：中心點(diǎn)和直徑，中心點(diǎn)：草圖“SKETCH_003”圓中心，直徑為13mm，布爾：合并（與搖把求和），結(jié)果如圖a）所示。圖1-6-13創(chuàng)建圓球9）使用球工具創(chuàng)建圓球。10）使用“合并”工具按鈕

創(chuàng)建“求和（9）”特征。目標(biāo)體：“旋轉(zhuǎn)（2）”特征，工具體：搖把。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(duì)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UG培訓(xùn)學(xué)校。14）使用“基本視圖”工具按鈕

創(chuàng)建主視圖。視圖比例3：1。創(chuàng)建結(jié)果如圖a）所示15）添加輔助線。參考圖b）畫出輔助線。選中主視圖，選擇“活動(dòng)草圖視圖”快捷工具按鈕

將主視圖設(shè)為活動(dòng)草圖關(guān)聯(lián)視圖。使用工程圖環(huán)境中的草圖工具繪制輔助線，并標(biāo)注相關(guān)尺寸。溫馨提示：可以在建模環(huán)境下，使用草圖繪制輔助線，并修改線形和線寬，返回工程圖環(huán)境更新視圖會(huì)更為方便