UG NX12.0機電產品三維數(shù)字化設計實例教程 教案 3.實體造型

《CAD技術（UG）》教案授課內容連桿——拉深零件創(chuàng)建計劃學時2學時教學目標熟練掌握拉伸實體建模，倒角特征操作，螺紋孔、腔體細節(jié)特征的創(chuàng)建重點拉伸實體建模難點螺紋孔、腔體細節(jié)特征的創(chuàng)建教學方法講授與演示教學內容連桿工程圖如圖3-28所示。圖3-28連桿設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“l(fā)iangan”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。（2）繪制草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇XC-YC平面為草圖平面，繪制如圖3-29所示草圖。圖3-29繪制草圖（3）創(chuàng)建拉伸特征。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入1層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，并按下相交處停止圖標，拉伸如下高亮顯示截面，起始值為0，結束值為8，如圖3-30所示。圖3-30創(chuàng)建拉伸特征（4）打M8螺紋孔。點擊特征工具條上孔圖標，類型選擇螺紋孔，孔方向垂直于面，螺紋大小為M8X1.25，深度限制為貫通體，位置選擇直徑15圓弧圓心，布爾操作默認為求差，如圖3-31所示。圖3-31打M8螺紋孔（5）創(chuàng)建腔體。選擇菜單【插入】/【設計特征】/【腔體】或點擊特征工具條上的圖標，選擇連桿上平面為腔體放置面，水平參考選擇+X方向，腔體長度為11，寬度為11，深度為8，拐角半徑設為2，首先利用線落到線上定義腔體一中心線與X軸重合，再利用垂直定義Y軸到另一中心線距離為40，如圖3-32所示。圖3-32創(chuàng)建腔體（6）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-32所示。圖3-32保存文件授課內容手柄——旋轉零件創(chuàng)建計劃學時2學時教學目標熟練掌握旋轉實體建模，倒角特征操作，槽、凸臺、外螺紋細節(jié)特征的創(chuàng)建重點旋轉實體建模難點槽、凸臺、外螺紋細節(jié)特征的創(chuàng)建教學方法講授與演示教學內容手柄工程圖如圖3-33所示。圖3-33手柄設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“shoubing”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。（2）創(chuàng)建圓柱。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為XC，指定點默認為坐標原點，輸入直徑為8，高度為8，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-34所示。圖3-34創(chuàng)建圓柱（3）創(chuàng)建槽。點擊特征工具條上的槽圖標，類型選擇矩形，輸入槽直徑為6，寬度為3，放置面選擇上一步創(chuàng)建圓柱的圓柱面，選擇圓柱頂部邊線和槽對應一側邊線，輸入距離為0，單擊鼠標中鍵確定，如圖3-35所示。圖3-35創(chuàng)建槽特征（4）創(chuàng)建凸臺。點擊特征工具條上的圓臺圖標，輸入直徑為6，高度為3.09，錐角為0，選擇如下圖所示圓柱頂面為圓臺放置面，點擊鼠標中鍵，選擇點落在點上定位方式，選擇放置面上的整圓，單擊鼠標中鍵默認以圓弧中心定義圓臺位置，如圖3-36所示。圖3-36創(chuàng)建凸臺（5）繪制回轉草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇XC-YC平面為草圖平面，繪制如圖3-37所示草圖。圖3-37繪制回轉草圖（6）創(chuàng)建回轉特征。點擊特征工具條回轉圖標，選擇上一步繪制草圖曲線，回轉軸選擇XC軸，布爾操作選擇求和，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-38所示。圖3-38創(chuàng)建回轉特征（7）創(chuàng)建外螺紋。選擇菜單【插入】/【設計特征】/【螺紋】，螺紋類型選擇符號，選擇手柄頭部圓柱面，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-39所示。圖3-39創(chuàng)建螺紋特征（8）倒斜角。點擊特征工具條上倒斜角圖標，選擇如下圖3-40所示兩條邊，輸入距離為0.5，單擊鼠標中鍵確定。圖3-40倒斜角（9）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-41所示。圖3-41保存文件授課內容絲杠、絲杠螺母零件設計計劃學時4學時教學目標熟練掌握利用體素特征進行實體建模重點旋轉實體建模難點梯形外齒輪、內齒輪的創(chuàng)建、絲杠非圓截面的處理教學方法講授與演示教學內容絲杠工程圖如圖3-42所示。圖3-42絲杠設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“sigang”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。（2）創(chuàng)建圓柱1。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為XC，指定點默認為坐標原點，輸入直徑為16，高度為8，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-43所示。圖3-43創(chuàng)建圓柱1（3）創(chuàng)建圓柱2。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為XC，指定點位于上一步創(chuàng)建圓柱頂面圓心，輸入直徑為16，高度為9，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-44所示。圖3-44創(chuàng)建圓柱2（4）倒斜角。點擊特征工具條上倒斜角圖標，選擇如下圖3-45所示兩條邊，輸入距離為3，單擊鼠標中鍵確定。圖3-45倒斜角（5）創(chuàng)建凸臺1。點擊特征工具條上的圓臺圖標，輸入直徑為22，高度為63，錐角為0，選擇如下圖所示圓柱頂面為圓臺放置面，點擊鼠標中鍵，選擇點落在點上定位方式，選擇放置面上的整圓，單擊鼠標中鍵默認以圓弧中心定義圓臺位置，如圖3-46所示。圖3-46創(chuàng)建凸臺1（6）創(chuàng)建凸臺2。點擊特征工具條上的圓臺圖標，輸入直徑為16，高度為12，錐角為0，選擇如下圖所示圓柱頂面為圓臺放置面，點擊鼠標中鍵，選擇點落在點上定位方式，選擇放置面上的整圓，單擊鼠標中鍵默認以圓弧中心定義圓臺位置，如圖3-47所示。圖3-47創(chuàng)建凸臺2（7）求和。點擊特征工具條上的求和圖標，目標選擇步驟（2）創(chuàng)建的體，工具選擇后面創(chuàng)建的體，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-48所示。圖3-48求和（8）創(chuàng)建圓柱3。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為XC，指定點位于第（6）步創(chuàng)建圓臺的頂面圓心，輸入直徑為13，高度為8，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-49所示。圖3-49創(chuàng)建圓柱3（9）繪制草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇第（8）步創(chuàng)建圓柱頂面為草圖平面，繪制如圖3-50所示草圖。圖3-50繪制草圖（10）創(chuàng)建拉伸特征。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入1層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，拉伸第（9）步繪制的草圖，起始值為0，結束值為8，布爾操作選擇求交，如圖3-51所示。圖3-51創(chuàng)建拉伸求交特征（11）求和。點擊特征工具條上的求和圖標，目標選擇下圖高亮顯示的體，工具選擇上一步求交的體，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-52所示。圖3-52求和（12）創(chuàng)建梯形螺紋。選擇菜單【插入】/【設計特征】/【螺紋】，螺紋類型選擇詳細，輸入螺紋小徑為18.5、長度為65、螺距為3、角度為30，選擇直徑為22的圓柱面，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-53（a）、（b）所示。（a）螺紋參數(shù)（b）完成后效果圖3-53創(chuàng)建梯形螺紋（13）倒斜角。點擊特征工具條上倒斜角圖標，選擇如下圖3-54所示兩條邊，輸入距離為2，單擊鼠標中鍵確定。圖3-54倒斜角（14）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-55所示。圖3-55保存文件絲杠螺母工程圖如圖3-56所示。圖3-56絲杠螺母設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“sigangluomu”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。（2）創(chuàng)建圓柱1。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為XC，指定點默認為坐標原點，輸入直徑為26，高度為20，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-57所示。圖3-57創(chuàng)建圓柱1（2）打?18.5孔。點擊特征工具條上的NX5版本之前的孔圖標，定義孔的直徑為18.5，孔的放置面選擇圓柱一底面，貫通面選擇圓柱另一底面，點擊鼠標中鍵，選擇點落在點上定位方式，選擇放置面上的整圓，單擊鼠標中鍵默認以圓弧中心定義孔位置，如圖3-58所示。圖3-58打?18.5孔（3）創(chuàng)建梯形螺紋。選擇菜單【插入】/【設計特征】/【螺紋】，螺紋類型選擇詳細，輸入螺紋大徑為22、長度為23、螺距為3、角度為30，選擇上一步打孔圓柱面，點擊鼠標中鍵確定，如圖3-59（a）、（b）所示。螺紋參數(shù)（b）完成后效果圖3-59創(chuàng)建梯形螺紋（4）創(chuàng)建圓錐。點擊特征工具條上的圓錐圖標，指定矢量為YC，指定點為（10，0，-13），輸入底部直徑為4，頂部直徑為0，半角為45，布爾操作選擇求差，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓錐的創(chuàng)建，如圖3-60所示。圖3-60創(chuàng)建圓錐（5）倒斜角。點擊特征工具條上倒斜角圖標，選擇如下圖3-61所示兩條邊，輸入距離為0.5，單擊鼠標中鍵確定。圖3-61倒斜角保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-62所示。圖3-62保存文件授課內容壓塊零件設計計劃學時2學時教學目標熟練掌握拉伸實體建模，布爾操作及倒圓角操作重點求和、求差、求交布爾操作難點布爾操作教學方法講授與演示教學內容壓塊工程圖如圖3-63所示。圖3-63壓塊設計步驟：新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“yakuai”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。繪制草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇XC-YC平面為草圖平面，繪制如圖3-64所示草圖。圖3-64繪制草圖（3）創(chuàng)建拉伸特征1。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入1層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，并按下相交處停止圖標，拉伸如下高亮顯示截面，起始值為0，結束值為19，如圖3-65所示。圖3-65創(chuàng)建拉伸特征1（4）創(chuàng)建拉伸特征2。點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，并按下相交處停止圖標，拉伸如下高亮顯示截面，起始值為0，結束值為26，與上一步拉伸實體求和，如圖3-66所示。圖3-66創(chuàng)建拉伸特征2（5）創(chuàng)建圓柱。點擊特征工具條上的圓柱圖標，指定矢量為Y軸，指定點設置為（0，0，40），輸入直徑為80，高度為100，點擊確定或單擊鼠標中鍵完成圓柱創(chuàng)建，如圖3-67所示。圖3-67創(chuàng)建求交圓柱（6）求交。點擊特征工具條上的求交圖標，目標選擇第（3）、（4）步創(chuàng)建的實體，工具選擇上一步創(chuàng)建的圓柱，點擊確定或單擊鼠標中鍵，如圖3-68所示。圖3-68布爾求交操作（7）打?8.5孔。點擊特征工具條上的NX5版本之前的孔圖標，孔的放置面選擇下圖高亮顯示面，貫通面選擇與之相對的一面，定義孔的直徑為8.5，利用點落在線上定義孔圓心在Z軸上，再利用垂直定義到X軸距離為7，如圖3-69所示。圖3-69打?8.5孔（8）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-70所示。圖3-70保存文件授課內容底座零件設計計劃學時4學時教學目標熟練運用掃掠特征及體素特征構建實體模型重點綜合運用掃掠特征及體素特征構建實體模型難點構思合理的建模思路，選取合適的草圖放置面教學方法講授與演示教學內容底座工程圖如圖3-1所示。圖3-1底座建模步驟：新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“dizuo”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出【新建】對話框。繪制草圖一。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，直接單擊鼠標中鍵，默認以XC-YC平面為草圖平面、X軸為水平參考繪制如圖3-2所示草圖。該草圖外圈輪廓上下左右均對稱，外圈輪廓可畫四分之一鏡像。圖3-2繪制俯視圖草圖（2）創(chuàng)建拉伸特征1。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置1層為工作層，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，拉伸俯視圖草圖外輪廓，拉伸方向為+Z方向，開始距離為0，結束距離為12，如圖3-3所示。圖3-3創(chuàng)建拉伸特征1（3）創(chuàng)建拉伸特征2。點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，拉伸內側輪廓，拉伸方向為+Z方向，開始距離為0，結束距離為50，在這里拉伸高度應大于或等于下底座高度，并與上一步拉伸實體求和，如圖3-4所示。圖3-4創(chuàng)建拉伸特征2（4）繪制草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置22層為工作層，選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇XC-ZC面為草圖放置面，建立如下草圖，如圖3-5所示。圖3-5繪制前視圖修剪草圖（5）創(chuàng)建拉伸曲面。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置81層為工作層，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，選取上一步創(chuàng)建的草圖曲線，拉伸方向垂直于草繪平面，結束設置為對稱值，距離設為62，該距離值比圓柱半徑大即可，如圖3-6所示。圖3-6創(chuàng)建拉伸曲面（6）修剪體。單擊特征工具條中的修剪體圖標，目標選擇底座實體，工具選擇上一步拉伸生成的片體，點擊確定按鈕或者單擊鼠標中鍵，利用修剪體命令修剪掉底座上半部分材料，如圖3-7所示。圖3-7修剪體（7）倒R8圓角。點擊特征工具條上的邊倒圓圖標，選擇如圖3-8高亮顯示的一條邊，設置圓角半徑為8，點擊確定或單擊鼠標中鍵。圖3-8倒圓角（8）創(chuàng)建槽特征。點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，并按下相交處停止圖標，拉伸下圖紅色高亮顯示輪廓，拉伸方向為+Z方向，開始值為16mm，結束值為50mm，并與底座實體求差，如圖3-9所示。圖3-9創(chuàng)建槽特征（9）創(chuàng)建腔體。選擇菜單【插入】/【設計特征】/【腔體】或點擊特征工具條上的圖標，選擇底座底面為腔體放置面，水平參考選擇+Y方向，腔體長度為100，寬度為14，深度為6，利用兩次線落到線上定義腔體位置，約束腔體的兩條中心線分別和X、Y軸重合，如圖3-10所示。圖3-10創(chuàng)建腔體（10）打孔。點擊特征工具條上的NX5版本之前的孔圖標，孔的放置面選擇上一步創(chuàng)建槽的底面，貫通面選擇第（6）步修剪后的圓弧面，定義孔的直徑為8.5，利用點落在線上定義孔圓心在Y軸上，再利用垂直定義到X軸距離為33，如圖3-11所示。圖3-11打孔（11）鏡像孔。選擇菜單【插入】/【關聯(lián)復制】/【鏡像特征】，要鏡像的特征選擇上一步創(chuàng)建的孔，鏡像平面為XC-ZC面，點擊確定或單擊鼠標中鍵，如圖3-12所示。圖3-12鏡像孔特征（12）倒R5圓角。點擊特征工具條上的邊倒圓圖標，選擇如圖3-13所示的四條邊線，設置圓角半徑為5，點擊確定或單擊鼠標中鍵。圖3-13倒圓角（13）保存文件。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置第1層為工作層，關閉其他圖層，單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框，按快捷鍵“Ctrl+S”保存文件，如圖3-14所示。圖3-14保存文件授課內容動座零件設計計劃學時4學時教學目標熟練運用掃掠特征及體素特征構建實體模型重點綜合運用掃掠特征及體素特征構建實體模型難點看懂視圖的基礎上構思合理的建模思路，選取合適的草圖放置面教學方法講授與演示教學內容動座工程圖如圖3-15所示。圖3-15動座設計步驟：（1）新建文件。選擇工具欄中的或按下鍵盤組合鍵“Ctrl+N”，出現(xiàn)【新建】部件對話框，模板選擇【模型】，默認單位為毫米，在名稱欄輸入“dongzuo”，文件夾設置為：E:\pingkouhuqian，單擊確定按鈕或鼠標中鍵退出對話框。（2）繪制前視圖草圖。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，設置21層為工作層，在工作圖層后輸入21然后按回車鍵，再單擊鼠標中鍵退出圖層設置對話框。選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，選擇XC-ZC平面為草圖平面，繪制如圖3-16所示草圖。圖3-16繪制前視圖草圖（3）創(chuàng)建拉伸特征。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入1層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，選擇上一步繪制的草圖曲線，拉伸方向為+Y方向，對稱拉伸距離為20，如圖3-17所示。圖3-17創(chuàng)建拉伸特征（4）繪制草圖二。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入22層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，在XC-ZC面建立如下草圖，如圖3-18所示。圖3-18繪制草圖二（5）創(chuàng)建拉伸特征。點擊特征工具條中的拉伸圖標或按快捷鍵X，曲線規(guī)則選擇，并按下相交處停止圖標，拉伸如圖3-19高亮顯示截面，對稱拉伸距離為5，并與第（2）步拉伸實體求和。圖3-19創(chuàng)建拉伸特征（6）繪制草圖三。按快捷鍵“Ctrl+L”出現(xiàn)圖層設置對話框，輸入23層為工作層按“Enter”鍵，單機鼠標中鍵退出圖層設置對話框，選擇菜單【插入】/【在任務環(huán)境中繪制草圖】，在XC-ZC面建立如下草圖，如圖3-20所示。圖3-20繪制