项目一 零件三维建模
任务一 轴零件建模模
【学习目标】
1.掌握圆柱的创建方法。
2.掌握基准面的创建方法。
3.掌握键槽的创建方法。
4.掌握斜角的生成方法。
一、工作任务
完成图1-1、图1-2所示的轴类零件的建模过程。
图1-1 轴
图1-2 轴零件图
二、相关知识
1.UG NX 8.5中文版界面
UG NX 8.5界面倾向于Windows风格,功能强大,设计友好。在创建一个部件文件后,进入UG NX 8.5的主界面,如图1-3所示。UG NX 8.5的主界面主要包括以下几个部分。
图1-3 UG NX 8.5的主界面
(1)标题栏:用于显示UG NX 8.5版本、当前模块、当前工作部件文件名、当前工作部件文件的修改状态等信息。
(2)菜单栏:用于显示UG NX 8.5中的各功能菜单,主菜单是经过分类并固定显示的。通过主菜单可激发各层级联菜单,UG NX 8.5的所有功能几乎都能在菜单上找到。
(3)工具栏:用于显示UG NX 8.5的常用功能。
(4)绘图窗口:用于显示模型及相关对象。
(5)提示栏:用于显示下一个操作步骤。
(6)状态栏:用于显示当前操作步骤的状态或当前操作的结果。
(7)部件导航器:用于显示建模的先后顺序和父子关系,可以直接在相应的条目上单击鼠标右键,快速进行各种操作。
2.UG NX 8.5的基本操作
在UG NX 8.5中,文件的基本操作包括新建、打开、保存和关闭等。这些文件基本操作可以通过“全局”工具栏中的“标准”工具条或者菜单栏中的“文件”下拉菜单完成。新建文件时,应注意“新建”对话框中的单位设置,一般选择毫米。
(1)创建新文件。选择菜单栏中的“文件”→“新建”选项,或者单击“新建”图标,打开图1-4所示的“新建”对话框。在该对话框中首先选择文件创建路径,在“名称”文本框中输入新建文件名,然后在“单位”下拉列表中选择度量单位,UG NX 8.5提供了毫米和英寸两种单位。完成设置后单击“确定”按钮,就完成了新文件的创建。
图1-4 “新建”对话框
(2)打开文件。选择菜单栏中的“文件”→“打开”选项,或者单击“打开”图标,打开图1-5所示的“打开”对话框。对话框的文件列表框中列出了当前工作目录下存在的文件。移动光标选取需要打开的文件,或直接在“文件名”下拉列表框中输入文件名,在“预览”窗口中将显示所选图形。如果没有图形显示,则需选中右侧的“预览”复选框。对于不在当前目录下的文件,可以改变路径找到文件所在目录。如果是多页面的图形,UG NX 8.5会自动显示“图纸页面”下拉列表框,可改变显示页面打开用户指定的图形。
图1-5 “打开”对话框
对话框左下侧的“仅加载结构”复选框表示只加载零件,不含组件;“使用部分加载”复选框表示在打开一个装配体时,不用调用其中的组件,这一对于复杂的部件可以快速打开;“使用轻量级”复选框表示如果要打开的部件在上一次存盘的时候保存了显示文件,则可以用显示文件快速打开,这对于复杂的零件是非常有利的。
(3)保存文件。在菜单栏中选择“文件”→“保存”选项,或单击“保存”图标,直接保存文件。如果选择“文件”→“另存为”选项,UG NX 8.5打开“另存为”对话框,如图1-6所示。在对话框中选择保存路径,输入新的文件名再单击“OK”按钮,完成文件的更名保存。
图1-6 “另存为”对话框
(4)关闭文件。在菜单栏中选择“文件”→“关闭”选项,关闭文件,如图1-7所示。
图1-7 关闭文件
① 选定的部件。选择该选项,弹出图1-8所示的“关闭部件”对话框,选择要关闭的文件,单击“确定”按钮。“关闭部件”对话框中有以下4个单选按钮。
图1-8 “关闭部件”对话框
● 顶级装配部件:文件列表中只列出顶级装配部件,并不列出装配中包含的组件。
● 会话中的所有部件:文件列表中列出当前进程中的所有部件。
● 仅部件:仅关闭选择的部件。
● 部件和组件:关闭选择的部件和组件。
② 所有部件。选择该选项将弹出图1-9所示的“关闭所有文件”对话框,单击“保存并关闭”按钮,将关闭所有的文件。
图1-9 “关闭所有文件”对话框
3.定制工具栏
软件默认的工具栏使用非常方便,但有时用户需要较大的工作区,不希望有工具栏,或只需要较少的工具栏。这时,可在默认情况下根据个人需要定制工具栏。选择“工具”→“定制”选项,或在已有的工具栏上单击鼠标右键,弹出图1-10所示的“定制”对话框,选中某选项,将弹出图1-11所示的相应工具栏。
图1-10 “定制”对话框
图1-11 弹出的工具栏
三、任务实施
1.轴零件主体
(1)启动UG NX 8.5,选择“文件”→“新建”选项,或者单击图标,选择“模型”类型,创建新部件,文件名为axisi,进入建立模型模块。
(2)单击图标,弹出“圆柱”对话框,如图1-12所示。在该对话框中设置建立圆柱体的参数,方法如下。
图1-12 “圆柱”对话框
① 在“类型”下拉列表中选择“轴、直径和高度”选项。
② 在“指定矢量”下拉列表中选择方向作为圆柱的轴向。
③ 设定圆柱直径为14,高度为23。
④ 单击图标,在弹出的对话框中设置坐标原点作为圆柱体的中心。
⑤ 单击“应用”按钮,生成的圆柱体如图1-13所示。此处单击“应用”按钮不退出“圆柱”对话框,如单击“确定”按钮或鼠标中键,接着生成圆柱时还要重新调出命令。
图1-13 生成的圆柱体
(3)生成轴的其他主体部分。
① 设定圆柱直径为18,高度为26;直径为20,高度为15;直径为25,高度为25;直径为35,高度为10;直径为20,高度为15。
② 单击图标,弹出对话框,如图1-14所示,将鼠标指针移动到刚生成的圆柱右侧,当圆成黄色显示,并出现图标时,单击鼠标左键,以此圆心为下一段圆柱底面圆心,单击“确定”按钮,回到“圆柱”对话框。
图1-14 选择点位置
③ 布尔运算内选择求和,如图1-15所示,新生成的轴和第一段轴将是一个整体,否则是单独的两段,后面还要再做求和。
图1-15 “圆柱”对话框设置
④ 单击“应用”按钮,生成圆柱体。
⑤ 重复上述建立圆柱的步骤,生成轴的其他部分。最后得到的图形如图1-16所示。
图1-16 “圆柱”图形
2.键槽的建立
(1)选择“插入”→“基准点”→“基准平面”选项,或者单击图标,弹出图1-17所示的“基准平面”对话框,利用该对话框建立基准平面,方法如下。
图1-17 “基准平面”对话框
① 在“类型”下拉列表中选择“XC-ZC平面”选项,单击“反向”按钮,设置距离为7,如图1-18所示,生成的基准面为图1-19中的基准面1。
图1-18 “基准平面”对话框设置
图1-19 基准平面1
② 用相切的方式创建另一个基准平面,在“类型”下拉列表中选择“相切”选项,选择要生成基准平面的圆柱面,再单击图标,弹出“点”对话框时,先在上面特征点中选择象限点,如图1-20所示。将鼠标指针移动到要生成的基准面圆柱左前方,如图1-21所示,当圆成黄色显示,并出现图标时,单击鼠标左键,通过此圆前方象限点生成基准面,单击“确定”按钮,回到“基准平面”对话框。单击“确定”按钮再创建一个基准平面,该基准平面为图1-22中的基准平面2。生成的两个基准平面如图1-22所示。
图1-20 “点”对话框
图1-21 选择象限点
图1-22 生成的两个基准平面
(2)单击图标,弹出“键槽”对话框,图1-23所示。利用该对话框建立键槽。
图1-23 “键槽”对话框
① 在图1-23所示的对话框中单击“矩形”单选按钮并单击“确定”按钮。
② 弹出“矩形键槽”对话框,选择图1-24中的基准平面1为放置面,并在随后弹出的对话框中,单击“接受默认边”按钮,如图1-25所示。
图1-24 “矩形键槽”对话框
图1-25 接受默认边设置
③ 弹出“水平参考”对话框,如图1-26所示,该对话框用于设定键槽的水平方向,此处选择轴上任意一段圆柱面即可。
图1-26 “水平参考”对话框
④ 选择水平参考后,弹出图1-27所示的“矩形键槽”对话框,在该对话框中设置键槽长度为14,宽度为4,深度为2,最后单击“确定”按钮。
图1-27 “矩形键槽”对话框
⑤ 弹出图1-28所示的“定位”对话框,并且在图形界面中生成键槽的预览图,采用线框模式即可观察到,如图1-28所示。
图1-28 “定位”对话框
⑥ 在“定位”对话框中单击图标,弹出图1-29所示的“水平”对话框。
图1-29 “水平”对话框
⑦ 选择图1-30中的圆弧为水平定位参照物,单击“确定”按钮。
图1-30 选择水平定位参照物
⑧ 弹出图1-31所示的对话框,在该对话框中单击“圆弧中心”按钮。
图1-31 设置圆弧位置
⑨ 再次弹出图1-28所示的对话框,选择图1-30所示的键的中心线,弹出“创建表达式”对话框,输入值为12,如图1-32所示,单击“确定”按钮,返回“定位”对话框。
图1-32 “创建表达式”对话框
⑩ 在“定位”对话框中单击按钮,如图1-33所示,弹出“竖直”对话框。选择图1-34所示的圆弧,弹出“设置圆弧的位置”对话框,单击“圆弧中心”按钮,返回“竖直”对话框。如图1-35所示,选择键的中心线,在“创建表达式”对话框中按图1-36输入值0,单击“确定”按钮生成键槽,如图1-37所示。
图1-33 “定位”对话框
图1-34 选择圆弧
图1-35 选择键的中心线
图1-36 “创建表达式”对话框
图1-37 生成键槽
四、练习与实训
1.根据图1-38所示的零件图,用基本体素特征建模。
图1-38 题1图
2.根据图1-39所示的零件图,用基本体素特征建模。
图1-39 题2图