第4章实体建模—特征设计-课件

第第第第4 4章章章章 实体建模实体建模实体建模实体建模特征设计特征设计特征设计特征设计教学目的与要求：教学目的与要求：掌握孔、凸台、腔体、凸垫、键槽、沟槽及三角形加强肋等掌握孔、凸台、腔体、凸垫、键槽、沟槽及三角形加强肋等设计特征的创建方法。设计特征的创建方法。掌握创建设计特征时的定位方法。掌握创建设计特征时的定位方法。教学重点与难点：教学重点与难点：重点：设计特征的创建重点：设计特征的创建难点：设计特征的定位难点：设计特征的定位本章知识点本章知识点本章知识点本章知识点孔孔孔孔 凸台凸台凸台凸台凸垫凸垫凸垫凸垫 腔体腔体腔体腔体键槽键槽键槽键槽 加强筋加强筋加强筋加强筋沟槽沟槽沟槽沟槽4.1 特征设计 4.1.1 孔 1打开本书光盘提供的素材文件4-1-1-cfq-sc.prt，然后单击“特征”工具条中的“孔”按钮，打开“孔”对话框 2在打开的“孔”对话框的“类型”选项组中单击“简单”按钮，然后在实体上要制作孔的地方单击，再在“孔”对话框中将“直径”设为“5”、“深度”设为“10”、“顶锥角”设为“0”，单击“确定”按钮，弹出“孔”定位对话框 3在弹出的“定位”对话框单击“垂直”按钮，然后单击要定位的地方，这里单击X轴，接着在“定位”对话框中将表达式的值改为“0”，单击“应用”按钮，然后单击Y轴，并在“定位”对话框中将表达式的值改为“8”，单击“确定”按钮完成“孔”的定位 下图所示为“沉头孔”和“埋头孔”样图，它们的制作方法和上面简单孔的制作方法相同（只需在“孔”对话框中选择后两个孔按钮即可）。沉头孔 埋头孔 4.1.2 凸台 1打开本书光盘提供的素材文件4-1-2-zt-sc.prt，单击“特征”工具条中的“凸台”按钮，打开“凸台”对话框 2单击要创建凸台的平面，这里是选择实体的上表面，并在对话框中输入直径“6”高度“3”以及拔锥角“10”，单击“确定”按钮继续 3在弹出的“定位”对话框中，单击基准X轴作为参考线，输入垂直距离“0”，单击“应用”按钮，接着再次单击“垂直”按钮，然后单击基准Z轴参考线并输入距离值“0”，单击“确定”按钮完成凸台的创建 4.1.3 凸垫 1矩形凸垫 2打开本书光盘提供的素材文件4-1-3-zt-sc.prt单击“特征”工具条中的“凸垫”按钮，打开“凸垫”对话框，单击“矩形”按钮打开“矩形凸垫”对话框 13单击选择要添加凸垫的实体表面，弹出“水平参考”对话框，单击基准坐标X轴作为水平参考轴 4在“矩形凸垫”参数设置对话框中输入图中所示的数据，单击“确定”按钮弹出“定位”对话框 5在弹出的“定位”对话框中，单击“按一定距离平行”按钮，然后单击实体的一边作为参考边，接着单击凸垫上与所选参考边平行的一边，在弹出的“创建表达式”对话框中输入“1”并单击“确定”按钮返回“定位”对话框，然后再次单击“按一定距离平行”按钮，对凸垫的相邻边作定位，其距离值设为“2.5”2常规凸垫 1打开本书光盘提供的素材文件4-1-3-cg-sc.prt，然后单击“特征”工具条中的“凸垫”按钮，打开“凸垫”对话框，单击“常规”按钮，打开“常规凸垫”对话框 2单击绘有封闭曲线的实体面作为凸垫放置面，然后在打开的“常规凸垫”对话框的“选择步骤”选择组中单击“放置面轮廓”按钮，接着将“拔锥角”设置为“0”3在放置面中选择凸垫轮廓曲线，在“常规凸垫”对话框的“选择步骤”选择组中单击“顶面”按钮 ，接着将“从放置面”文本框的值改为“3”，然后在“常规凸垫”对话框中连续单击2次“确定”按钮完成常规凸垫的创建 4.1.4 腔体1圆柱形 1打开本书光盘提供的素材文件4-1-4-zt-sc.prt文件，单击“特征”工具条中的“刀槽”按钮，打开“腔体”对话框，单击“圆柱形”按钮打开“圆柱形腔体”表面选择对话框 2单击要创建圆柱形腔体的实体表面，然后在弹出的设置圆柱形腔体大小对话框中，按图中所示输入腔体的直径、深度、底部面半径和拔锥角的角度等数值，单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框 3在弹出的“定位”对话框中单击“水平”按钮，单击绘图区的X轴作为水平参考方向，在圆柱形腔体特征上会出现一箭头，其所指方向表示在此方向上进行水平定位；然后单击实体边作为水平距离参考线单击圆柱形腔体的圆形轮廓，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮，在弹出的“创建表达式”对话框中将距离值改为“4”，单击“确定”按钮4单击“定位”对话框中的“竖直”按钮，在实体上单击与水平参考垂直的一边作为竖直距离参考线，然后单击圆柱形腔体的圆形轮廓，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮，弹出“创建表达式”对话框，将文本框中的距离值设置为“8”，单击“确定”按钮完成圆柱形腔体的创建 52矩形 打开本书光盘提供的素材文件4-1-4-zt-sc.prt，然后单击“特征”工具条中的“刀槽”按钮，打开“腔体”对话框 1在“腔体”对话框中单击“矩形”按钮，接着单击实体上表面，弹出“水平参考”对话框，直接单击X轴，让它作为水平参考对象。然后在弹出的“矩形腔体”对话框中输入图中所示的数据，单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框 2在弹出的“定位”对话框中单击“成角度”按钮，单击一实体边作为参考线，接着单击矩形腔体特征的中心线3在弹出的“创建表达式”对话框中输入一个角度值，这里我们输入“60”，单击“确定”按钮，然后在“定位”对话框中再次单击“确定”按钮即可完成矩形腔体的创建 43常规 打开本书光盘提供的素材文件4-1-4-cg-sc.prt文件，单击“特征”工具条中的“刀槽”按钮，打开“腔体”对话框，然后在“腔体”对话框中单击“常规”按钮 1单击绘有腔体形状曲线的实体表面作为腔体放置面，在“常规腔体”对话框的“选择步骤”选项组中单击“放置面轮廓”按钮 ，并将“拔锥角”文本框的数值改为“0”，接着单击腔体轮廓曲线 2单击“选择步骤”选项卡组的“底部面”按钮 ，将“从放置面”文本框的数值改为“4”3单击“放置面轮廓线投影矢量”按钮 ，单击矢量列表框的下拉按钮，选择“指定新的矢量”项，然后在弹出的“矢量”对话框中选择“-Z轴”为投影方向，单击“确定”按钮返回“常规腔体”对话框，单击“确定”按钮即可完成常规腔体的创建 44.1.5 键槽 首先创建一圆柱体，然后单击“特征”工具条中的“基准平面”按钮，打开“基准平面”对话框 1在实体上要建立键槽的表面单击，确定基准平面。然后单击“特征”工具条中的“键槽”按钮，打开“键槽”对话框，单击“燕尾”单选按钮，弹出“燕尾形键槽”对话框 2在弹出“燕尾形键槽”对话框后单击在步骤1中创建的基准平面，然后在弹出对话框后，查看基准平面中生成的箭头是否指向实体内部，如果指向不对，单击“反向默认侧”按钮进行调整3单击“确定”按钮，打开“水平参考”对话框，直接在绘图区单击Z轴确定水平参考方向 4在“燕尾形键槽”对话框中将“宽度”改为“3”、“深度”改为“3”、“角度”改为“45”、“长度”改为“10”，设置好后单击“确定”按钮打开“定位”对话框 在“定位”对话框中单击“水平”按钮，单击实体圆柱的一端，打开“设置圆弧位置”对话框5单击“端点”按钮，接着单击键槽平行圆柱上下面的中心线，在“创建表达式”对话框中设置合适的距离值，单击“确定”按钮即完成燕尾形键槽的创建 76 矩形、球形端、U型键槽和T型键槽的键槽形状，其创建方法与上面所讲述的燕尾形键槽的创建方法类似，其效果如下图所示。4.1.6 三角形加强筋 打开本书光盘提供的素材文件4-1-6-yt-sc.prt文件，单击“特征”工具条中的“三角形加强筋”按钮，打开“三角形加强筋”对话框 1单击要添加加强筋的实体表面，然后在打开的“三角形加强筋”对话框中单击“第二组”按钮，单击一实体面，设置完加强筋样式后单击“确定”按钮完成加强筋的创建24.1.7 沟槽 沟槽用于用户在实圆柱形或圆锥形面上创建一个槽，就好象一个成形工具在旋转部件上向内（从外部定位面）或向外（从内部定位面）移动，如同车削操作。沟槽在选择该面的位置（选择点）附近创建并自动连接到选定的面上。单击“特征”对话框中的“沟槽”按钮，进入如下图所示的“沟槽”对话框。新建一模型文件，单击“特征”工具条中的“草图”按钮，打开“草图”对话框，选择X-Y平面作为草图平面并进入草图模式，然后利用“草图曲线”工具条中的按钮绘制图中所示的轮廓 14.2 上机实践水阀制作 单击“草图曲线”工具条中的“快速修剪”按钮，打开“快速修剪”对话框，对多余的曲线进行修剪，修剪完成后切换至模型模式 2单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择轮廓线，将拉伸距离设为“10”，单击“确定”按钮 3单击“特征操作”工具条中的“镜像特征”按钮，打开“镜像特征”对话框，选择刚拉伸生成的实体，接着将高于X-Y平面“40”的平面作为镜像平面，单击“确定”按钮完成镜像操作 4单击“特征”工具条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，将“指定矢量”设为Z轴正向、“指定点”设为“0，0，10”、“直径”设为“80”、“高度”设为“60”，单击“确定”按钮 5单击“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，将“指定矢量”设为Y轴正向、“指定点”设为“0，0，40”、“直径”设为“55”、“高度”设为“50”，接着在“布尔”下拉列表中选择“求和”项，单击选中绘图区的圆柱体，单击“确定”按钮完成圆柱的创建 6单击“特征”工具条中的“孔”按钮，打开“孔”对话框，单击先建立的圆柱底面，在“类型”选项组中单击“简单”按钮，然后将“直径”设为“60”、“高度”设为“70”，单击“确定”按钮进入“定位”对话框 7单击“点到点”按钮，接着在绘图区单击原点完成孔的制作 8在“特征”工具条中单击“孔”按钮，单击第二次制作的圆柱上表面，将“直径”设为“20”、“高度”设为“50”、“顶锥角”设为“0”，单击“确定”按钮打开“定位”对话框，单击“点到点”按钮，接着单击圆柱边，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮完成孔的制作 9选择菜单栏“插入”“组合体”“求和”菜单，打开“求和”对话框，对绘图区中的全部实体进行求和操作 10在“特征”工具条中单击“孔”按钮，弹出“孔”对话框，单击管体的突出面，将“直径”设为“10”，高度的值我们可以根据需要进行设置，角度值设置为“0”，单击“确定”按钮，在弹出的“定位”对话框中单击“点到点”按钮，接着单击突出部分的圆弧边，弹出“设置圆弧的位置”对话框，单击“圆弧中心”按钮完成孔的制作 11用同样的方法在该侧的其他突出面中制作孔，然后利用“镜像特征”命令将孔镜像至管体的另一侧，完成管体的制作 12在“特征”工具条中单击“球”按钮，在弹出的“球”制作方式选择对话框中单击“直径，圆心”按钮，制作一个直径为“60”、圆心为“30，30，30”的球体。选择菜单栏“插入”“基准/点”“点”菜单，打开“点”对话框，插入一个坐标为“30，30，30”的基准点 13在“特征”工具条中单击“孔”按钮，打开“孔”对话框，单击Z-X基准平面，单击“反侧”按钮，并将“直径”设为“30”、“高度”设为“100”，单击“确定”按钮，在弹出的“定位”对话框中单击“点到点”按钮，单击创建的基准点完成孔的制作 14单击“特征”工具条中的“刀槽”按钮，弹出“腔体”对话框，单击“圆柱形”按钮，打开“圆柱形腔体”对话框 15在打开“圆柱形腔体”对话框后，单击X-Y基准平面，将方向设置为Z轴正向，然后在“圆柱形腔体”对话框中将“腔体直径”设为“10”、“深度”设为“10”、其他设为“0”，单击“确定”按钮 16在弹出的“定位”对话框中单击“点到点”按钮，单击第7步中创建的基准点。接着单击圆柱上表面，弹出“设置圆弧的位置”对话框，单击“圆弧中心”按钮完成刀槽的创建 17单击“特征操作”工具条中的“螺纹”按钮，打开“螺纹”对话框，在“类型”选项组中单击“详细”单选钮，将“大径”改为“12”、“长度”改为“10”、“螺距”改为“1.75”，接着单击通过刀槽生成的柱面，然后单击X-Y基准平面作为起始平面，最后单击“确定”按钮完成挡水球的制作 18在“特征”工具条中单击“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，建立一个“指定矢量”为Z轴正向、“指定点”为原点、“直径”为“20”、高度为“20”的圆柱，再创建一个“指定矢量”为Z轴负向、“指定点”为原点、“直径”为“12”、高度为“10”的圆柱 19单击“特征操作”工具条中的“螺纹”按钮，打开“螺纹”对话框，单击“详细”单选钮，单击选择小圆柱，将“小径”设为“10”、“螺距”设为“1.75”，其他保持默认，单击“确定”按钮 20利用草图功能在圆柱的上表面绘制一个“边长”为“10”的6边形，接着在“特征”工具条单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择绘制的6边形并将拉伸距离设为“10”，单击“确定”按钮。然后选择菜单栏“插入”“组合体”“求和”菜单，打开“求和”对话框，将工作区的3个实体连接 21新建一个模型文件，以X-Y平面为草图平面进入草图模式，绘制图中所示的轮廓。返回模型模式后单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，对该轮廓进行拉伸，拉伸距离为“10”22以手柄表面为草图平面，绘制一个以原点为中心、边长为“10”的6边形，然后返回模型模式。单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择绘制的6边形，将拉伸方向改为-Z向，拉伸距离改为“10”，再在“布尔”标签栏中选择“求差”项，单击“确定”按钮完成手柄的制作 23本章小结本章小结 本章主要讲解UG中创建设计特征和其他特征的方法。其中，孔、凸台、腔体、凸垫、键槽、沟槽、三角形加强肋等特征均可通过“成形特征”工具栏进行创建。这些特征的创建过程类似于零件粗加工过程，即添加材料到实体或从实体上去除材料。通过本章的学习，读者可以创建更加丰富的产品模型。