UG-NX-80实例教程2课件

,UG NX,8,高级,实例,教材,第2章,建模基础,本章重点：,本章讲述UG三维造型的基本知识与实例。UG的造型分为有历史记录模式建模与无历史记录模式建模两种，本章重点介绍了这两种模式的建模知识及相关命令，使读者在掌握各命令基本操作方法的情况下，进一步掌握相同命令在不同场合的应用方法；另外，本章通过实例，让读者掌握建立三维造型的基本过程与基本方法。,本章难点：,三维造型建立的基本过程。建议本章学习时，一要勤，读者要进行造型练习的类型和式样要广泛；二要多思考，会总结，在多种造型中，能够确定最佳造型方案；三要善于从不同角度不同方法来解决同一问题，从而具有灵活运用和驾驭建模命令的能力。,曲面实体造型的造型方法,造型也称为建模或实体建模（Solid modeling），是用计算机以数学方法来描述物体或物体与物体之间的空间关系。例如，使用方程式在屏幕上生成直线、圆或其他形状，并依据它们相互之间所在的二维或三维空间的关系精确定位与放置。UG造型的目的是为了后续应用，主要包括：工程图、三维装配及装配工程图、加工编程、塑料模具、冲压模具、运动仿真、有限元分析等。其中，三维装配又可以用来进行运动仿真、出装配工程图及爆炸效果图等。因此，三维造型是其它应用的基础。,叠加法,叠加法是应用最广的一种方法，所谓叠加法，就是在作出一个基本体的基础上，像“砌墙”时不断加砖那样不断增加新图素，从而使一个简单的模型变成一个复杂的三维模型。,叠加法在“增加”图素时可能是增加材料，从而使模型材料越来越多；也可能是去除材料，从而使模型中的部分材料减少；或者是二者兼而有之。,叠加法实例,请完成螺栓的实例制作,如图所示,缝合法,在,UG,中，可以对片体进行缝合，最终将这些片体缝合成为实体；也可以将片体缝合后进行加厚处理，形成加厚实体，用这种方法完成的造型过程，就是所谓的缝合法。这种方法适合较复杂的曲面造型，非曲面造型用得较少。,缝合法实例,完成以下制作实例,重要概念与工具,坐标系概念,UG,坐标系分为,3,种，即用户坐标系,(,又称基准,CSYS),、绝对坐标系与工作坐标系（,WCS,）。其中，用户坐标在模具设计中常用，,在平时作图,特别是复杂曲面制作时,也常用,.,将在模具设计中介绍；而绝对坐标系与工作坐标系（,WCS,）则是经常出现的。在进入,UG,的建模环境后，系统就确定了唯一的一个绝对坐标系，它作为整个造型过程的总参照，不可见、不可改变原点的位置及坐标轴的方向，但它确实存在，它是其他坐标系的参照。,WCS,在进入建模环境时,看到的,XC,YC,ZC,坐标系，可以修改位置与方向。是制作图形常用参考，如制作圆柱体时，,WCS,是确定其轴线方向的坐标。,通过改变坐标来作图,参考提供的教学录像，通过改变坐标位置与方向，完成如下所示图形的制作。从而理解坐标。,图层,大多数作图软件都有图层的概念。可以将图层理解为很多透明的纸，一个图层理解为一张透明的纸，我们就是在这些纸上作图，在不同纸（即不同图层）上作出图形的不同部分，然后将所有图形的图层合在一起所形成的图就是一个复杂而完整的图。,图层的好处显而易见。首先可以使复杂图变得简单，因为可以在不同层上作出图的一部分，这样就将图分解为多个部分来绘制；其次是使所作的图形层次分明，易于修改与管理，例如，可以对图的某层进行修改而不影响到其他图层；可以选中某图层，而不会选中其他层上的图素，可以隐藏一些图层而显示另一些图层；另外还可以让设计有条理性。因此，作图时养成良好的分层作图的习惯可以提高作图效率。,图层设置,图层设置通过以下图示完成,统一图层设置可以更高效地完成系统设计与管理。建议按如下方式设置。,实体：,1,20,层。,曲线与草图：,21,40,层。,片体：,41,60,层。,基准：,61,80,层。,其他：,81,256,层。,用户也可以根据习惯进行设置，或者参考,UG,中“创建层分类”命令,中的图层模式。,部件导航器,图,2-37,“部件导航器”以对话框形式显示,部件导航器是,UG,对部件进行管理的工具，它以树状结构直观地显示了工作部件间的父子特征关系，并可通过这个导航器对特征进行诸如复制、删除、调整顺序等多种编辑操作。在,UG,界面的右侧有一竖排按钮，单击其中的“部件导航器”按钮,，可以看到导航器向左侧展开，如果单击“部件导航器”右上角的图标,，此图标可以改变为,，此时，部件导航器是固定的；否则，当鼠标离开部件导航器后，部件导航器就会收拢还原；双击“部件导航器”按钮,，则导航器以对话框的形式显示,几个常用的工具条,图,2-38,“,选择条,”,工具条,“选择条”工具条是一个综合的工具条，其作用是方便我们在操作过程中对图素进行选择，该工具条在不同的操作时内容会有所变化,“标准化”工具条,图,2-41,“捕捉点”功能,图,2-42,“标准化”工具条,“实用工具”工具条,图2-43“实用工具”工具条,工作图层”有两种作用。一是将某层设置为当前层，在图,2-43,中因其显示的数字是,1,，说明当前图层是第,1,层；另一个作用是在工作图层中输入数字，如输入,5,，然后,Enter,，再作图，则新的图及操作就在这个层中。,单击“设置图层”图标 可弹出“图层设置”对话框，其具体操作及作用见前面的介绍。,单击“移动至图层”图标，可以将图素移动至需要的图层，操作见前面的介绍。,在该工具条中，常用的命令还有“编辑对象显示”，可以修改对象的颜色、图层、线型、透明度等功能，是常用的工具，具体操作在后面会有介绍。,单击“显示和隐匿”命令图标，则可将复杂操作中部分内容显示出来或隐藏起来，此功能可大大方便对复杂图形的操作。,“测量距离”可以方便我们测量图素间的距离，是常用工具，第,3,章将用到该命令。,“视图”工具条,“重复命令”工具条,这个工具条是在,UG 8,中新增加的功能，主要是为了方便用户操作。该工具条在启动,UG,时是空白的，其上没有命令，但当我们进行操作时，用过的命令就会自动添加到该工具条中，且总是保存有最近用过的,10,条命令，因此，可以大大方便我们重复使用部分常用命令。建议读者将此工具条放在最方便位置，以便提高工作效率。,用户初次使用可以使用,UG,面板中的查找功能来找到该命令。,草图操作特点与技巧,建模时，是否需要草图，是根据模型的形状的复杂程度及操作的方法来决定的，复杂模型一般需要草图。,所谓草图，实际上就是为进行三维造型时创建的二维平面图，这个平面图可以放置在不同的图层上，通过诸如“拉伸”、“回转”等不同方式，让其形成三维图。因此，草图是三维造型的基础。,初学UG的读者，可能以前曾学过二维绘图软件，如AutoCAD，CAXA等，这些软件制作二维图，实际上和UG的草图类似，控制原理与作图思维模式有所不同，初学者可按本书方法进行练习，很快就可以掌握主要方法。,图,2-45,“,创建草图,”,对话框之一 图,2-46,“,创建草图,”,对话框之二,注意,草图学习是学习,UG,关键，如果学好了草图，后面学习将没有难度，否则，学习将很困难。,建议学习草图时，在掌握草图有关概念的情况下，多操作实例是最重要的。,可以参考光盘中的录像进行草图学习。,约束,在UG中，约束分为几何约束与尺寸约束两种。,几何约束：通过对图素间相互位置与关系进行限制，从而使图形具有位置与形状的唯一性的操作。如，让几条直线等长、平行或垂直等；让圆弧同心、等半径等；让图素固定位置等；让点在某曲线上等等。UG中，几何约束的命令是“草图工具”工具条中的“约束”命令，先单击“约束”命令按钮，然后单击要进行几何约束的相关图素（可以是一个、两个或两个以上图素对象），此时会在绘图区的左上角显示“约束”浮动工具条。,自动约束,初学UG草图制作时，系统会自动产生多种约束，这些约束使用得当，可以使作图速度成倍地增加，但一旦没有掌握好，则可能造成妨碍作图。,下面介绍自动约束及操作时的注意事项。,进入草图后，系统自动使用的绘图工具是“草图工具”工具条中“配置文件”命令，该命令可制作直线与圆弧，现在就以该命令的操作为例，来说明自动约束及其注意事项。,当使用“配置文件”命令时，先在屏幕上任意点处单击，形成图形的第一点，然后移动鼠标到垂直方向时，可以看到出现了向上的箭头符号，同时直线尾部产生虚线，如图2-8中A所示。此时，你可以先在A中的浮动编辑框中输入长度值，然后再在单击鼠标，则制作了一根垂直直线A，这里的箭头及虚线就是自动约束标志，出现这类标志时创建的曲线就具有自动约束的功能；现在，向右移动鼠标，发现又有向右的箭头及虚线出现，说明此时具有水平约束，在适当位置单击鼠标，完成水平线B的制作，如图2-8中B所示。按住鼠标左键拖动一下，现在就进入画圆弧状态，然后移动鼠标到适当位置，会出现不同的约束状况，如图2-8中C所示是出现三种自动约束的情况，此时单击，完成圆弧C的制作，该圆弧具有三种约束：与直线B相切、与直线A相切、端点与直线A的中点水平对齐。再沿右上方移动鼠标，到适当位置，可以得到图2-8中D所示状况，直线D有两种约束，如此等等，均是系统自动产生约束的情况。,这里不能对每一种约束都给予说明，但读者从中可以体验到自动约束的存在，这些约束有时是对作图有利的，可以在作图时利用它们，但有时可能是有害的，可以适当移动鼠标，或放大视图后再适当移动鼠标，不让这些约束出现。何时需要这些约束，需要读者根据要作的草图的具体情况来进行确定，而没有固定的模式。一般情况下，作复杂草图时，尽可能不要产生多余的约束，否则会增加作图的难度并减慢作图速度，如果出现多余约束，一定要用,“,显示,/,移除约束,”,命令去除这些约束后再往下操作。,如果在作图时，想要按自己的要求进行自动约束，可以单击“草图工具”工具条上的“自动判断的约束”命令按钮，弹出“自动判断的约束”对话框。将不需要的约束前面的钩号“”去掉，然后再来作图时，这些约束将不自动出现。反之则这些约束将起作用。,如果不想使用自动约束功能，单击“创建自动判断的约束”按钮，使其弹起，则在作图时不产生自动约束，再次单击，又恢复自动约束。,自动约束是一把双刃剑，利用得好可以事半功倍，反之，则可能阻碍作图，要达到很好地利用自动判断的约束进行作图，读者须经过反复练习，能达到这种目的。为此，本章练习中有多个练习，希望读者通过练习能有所提高。,2.1.3 常用草图命令的使用,常用的主要草图命令在“草图生成器”工具条中，可分为作图命令、约束命令及编辑命令几类。,1.“配置文件”命令,该命令是UG中制作草图的重要命令，进入草图环境中，系统自动激活该命令。“配置文件”命令可以制作曲线与直线，输入模式有坐标模式与参数模式两种，在没有输入第一个点时使用坐标模式，此时，有一个文本输入框跟随鼠标移动，可在其中输入XC、YC两种坐标数值，如图2-9左侧所示。当完成第一个坐标点后，系统进入参数模式，移动的文本框如图2-9右侧所示。,图,2-9,不同输入模式,操作该命令时，先输入第一坐标点，读者可以直接在屏幕上适当位置单击来得到第一坐标点，也可以在图,2-9,左侧所示文本框中输入坐标值后按回车来得到第一坐标点，然后拖动鼠标来制作直线，如果要制作圆弧，则按住鼠标左键拖动一下，就进入绘制圆弧模式，再次按住鼠标左键拖动又可回到绘制直线模式。作图时注意系统的自动约束功能，除有需要外，最好不要让系统进行自动约束，否则，后续操作可能会出现不必要的麻烦，如果出现多余的自动约束，要及时删除。,2.,“,派生直线,”,命令,该命令可以制作中位线或角平分线，如图,2-10,所示。先作三条任意直线,A,、直线,B,及直线,C,，然后单击“派生直线”,，再单击直线,A,与直线,B,，拖动鼠标左右移动，就会出现直线,A,与直线,B,的中位线,M,，到适当位置单击左键完成直线,M,的创建。同样，单击,“,派生直线,”,后，再单击直线,B,与直线,C,，拖动鼠标可以制作直线,B,与直线,C,的角平分线,N,。效果如图,2-10,右侧所示。,图,2-10,“派生直线”制作,3.“转换至/自参考对象”命令,该命令可以将曲线转换成参考