范例概述
本范例介绍了一个咖啡壶的设计过程。该设计过程是先创建骨架曲线,然后利用所创建的曲线构建扫掠曲面,再利用缝合等工具将独立的曲面变成一个整体面组,最后将整体面组变成实体模型。该范例同时采用了实体建模的方法,简化了设计的过程。咖啡壶模型如图10.5.1所示。
Step1.新建文件。选择下拉菜单命令,系统弹出“新建”对话框。在选项卡的区域中选取模板类型为,在文本框中输入文件名称coffee_pot.prt,单击按钮,进入建模环境。
Step2.创建图10.5.2所示的草图1。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“创建草图”对话框。
(2)定义草图平面。选取XY基准平面为草图平面,单击“创建草图”对话框中的按钮。
(3)进入草图环境,绘制图10.5.2所示的草图1。
(4)选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
图10.5.1 咖啡壶模型
图10.5.2 绘制草图1
Step3.创建图10.5.3所示的基准平面1。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“基准平面”对话框。
(2)定义基准平面参照。在区域的下拉列表中选择选项,在绘图区选取XY基准平面,采用系统默认方向。
(3)在“基准平面”对话框中单击按钮,完成基准平面1的创建。
Step4.创建图10.5.4所示的草图2。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“创建草图”对话框。
(2)定义草图平面。选取基准平面1为草图平面,单击“创建草图”对话框中的按钮。
(3)进入草图环境,绘制图10.5.5所示的草图2。
(4)选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
图10.5.3 基准平面1
图10.5.4 草图2(建模环境下)
图10.5.5 绘制草图2
Step5.创建图10.5.6所示的直线特征。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出“直线”对话框。
(2)定义直线的起点和终点。在区域中单击按钮;在下拉列表中选取选项;在绘图区选取图10.5.6所示的点1,单击“点”对话框中的按钮;在区域中单击按钮;在下拉列表中选取选项;在绘图区选取图10.5.6所示的点2,单击“点”对话框中的按钮。
(3)单击“直线”对话框中的按钮(或单击鼠标中键),完成直线特征的创建。
Step6.创建图10.5.7所示的扫掠特征。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“扫掠”对话框。
(2)定义扫掠截面。在区域中单击按钮,在绘图区域中选取图10.5.8所示的直线,单击中键确认。
(3)定义扫掠引导线。在区域中单击按钮,在绘图区域中选取图10.5.8所示的曲线1,单击中键,选取曲线2,其他参数采用系统默认设置值。
(4)单击“扫掠”对话框中的按钮,完成扫掠特征的创建。
图10.5.6 直线特征
图10.5.7 扫掠特征
图10.5.8 定义扫掠特征
注意:定义扫掠特征时,所选取的扫掠截面线和扫掠引导线的方向要与图10.5.8所示的方向一致,否则会导致扫掠截面扭曲。
Step7.创建图10.5.9所示的回转特征。
(1)选择命令。选择命令,系统弹出“回转”对话框。
(2)定义回转特征的截面。
①单击区域中的按钮,系统弹出“创建草图”对话框。
②定义草图平面。选取ZX基准平面为草图平面,单击按钮。
③进入草图环境,绘制图10.5.10所示的截面草图。
④选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
(3)定义回转轴和回转点。在绘图区域中选取Z基准轴为回转轴,指定坐标原点为回转点。
(4)定义回转角度。在“回转”对话框区域的下拉列表中选择选项,并在其下的文本框中输入0;在下拉列表中选择选项,并在其下的文本框中输入360;在下拉列表中选择选项,其他参数采用系统默认设置值。
(5)单击按钮,完成回转特征的创建。
图10.5.9 回转特征
图10.5.10 绘制截面草图
Step8.创建曲面缝合特征。
(1)选择下拉菜单命令,系统弹出“缝合”对话框。
(2)定义缝合对象。在绘图区选取图10.5.11所示的曲面为缝合的目标片体,选取Step7所创建的回转特征为缝合工具片体。
(3)在“缝合”对话框中单击按钮,完成缝合特征的创建。
Step9.创建图10.5.12所示的边倒圆特征1。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“边倒圆”对话框。
(2)在区域中单击按钮,选择图10.5.12a所示的边为边倒圆参照,并在文本框中输入值15。
(3)单击按钮,完成边倒圆特征1的创建。
图10.5.11 选取目标片体
图10.5.12 边倒圆特征1
Step10.创建图10.5.13所示的曲面加厚特征。
(1)选择下拉菜单命令时,系统弹出“加厚”对话框。
(2)定义加厚对象。在图形区选取图10.5.14所示的面为加厚面。
(3)在“加厚”对话框的文本框中输入5,方向朝外,其他参数采用系统默认设置值。单击按钮,完成曲面加厚特征。
图10.5.13 曲面加厚特征
图10.5.14 选取加厚面
Step11.隐藏片体特征。在图形区的右侧单击“部件导航器”按钮,在弹出的“部件导航器”窗口中选择Step8所创建的缝合特征,并右击,从弹出的快捷菜单中选择选项,所选取的特征即被隐藏。
Step12.创建图10.5.15所示的拉伸特征。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“拉伸”对话框。
(2)单击“拉伸”对话框中的“绘制截面”按钮,系统弹出“创建草图”对话框。
①定义草图平面。单击此按钮,选取ZX基准平面为草图平面,单击按钮。
②进入草图环境,绘制图10.5.16所示的截面草图。
③选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
(3)定义拉伸开始值和终点值。在区域的下拉列表中选择选项,并在其下的文本框中输入150;在区域中选择选项,采用系统默认的求差对象。
(4)单击按钮,完成拉伸特征的创建。
说明:创建此拉伸特征是为了切平壶口处。
图10.5.15 拉伸特征(www.daowen.com)
图10.5.16 绘制截面草图
Step13.创建边倒圆特征2。选取图10.5.17所示的边链为边倒圆参照,其圆角半径值为1.5。
Step14.创建边倒圆特征3。选取图10.5.18所示的边链为边倒圆参照,其圆角半径值为2。
图10.5.17 选取边倒圆参照
图10.5.18 选取边倒圆参照
Step15.创建图10.5.19所示的草图3。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“创建草图”对话框。
(2)定义草图平面。单击按钮,选取ZX基准平面为草图平面,单击按钮。
(3)进入草图环境,创建图10.5.19所示的草图3。
①选择下拉菜单命令,系统弹出“艺术样条”对话框。
②在“艺术样条”对话框的区域中单击“通过点”按钮。
③绘制图10.5.19所示的草图3,在“艺术样条”对话框中单击按钮。
(4)对草图3进行编辑。
①双击图10.5.19所示的曲线1。
a)选择下拉菜单命令,在图形区显示草图曲线的曲率梳。
b)拖动草图曲线控制点,使其曲率梳呈现图10.5.20所示的光滑形状。选择下拉菜单命令,取消曲率梳的显示。
c)在“艺术样条”对话框中单击按钮。
②双击图10.5.19所示的曲线2,采用同样的方法调整曲线2,使其曲率梳呈现图10.5.21所示的光滑形状。
(5)选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
图10.5.19 绘制草图3
图10.5.20 曲率梳1
图10.5.21 曲率梳2
注意:调整样条曲率时,应保证其曲率连续光滑,因为曲线构造质量的好坏直接关系到生成的曲面和实体的质量。
Step16.创建图10.5.22所示的基准平面2。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“基准平面”对话框。
(2)定义基准平面参照。在区域的下拉列表中选择选项,在绘图区选取YZ基准平面,在区域的文本框中输入60。
(3)在“基准平面”对话框中单击按钮,完成基准平面2的创建。
Step17.创建图10.5.23所示的草图4。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“创建草图”对话框。
(2)定义草图平面。单击按钮,选取基准平面2为草图平面,单击按钮。
(3)进入草图环境,绘制图10.5.23所示的草图4。
①选择下拉菜单命令(或在草图工具栏中单击“艺术样条”按钮),系统弹出“艺术样条”对话框。
②在“艺术样条”对话框的区域中单击“通过点”按钮。
③选取图10.5.19所示的曲线1与基准平面2的交点为曲线的起点,选取图10.5.19所示的曲线2与基准平面2的交点为曲线的终点,绘制图10.5.24所示的曲线1,在“艺术样条”对话框中单击按钮。
(4)对所绘的曲线进行编辑。
①参照Step15,双击图10.5.24所示的曲线1,通过拖动草图曲线控制点,使其曲率梳呈现图10.5.25所示的光滑形状。选择下拉菜单命令,取消曲率梳的显示。在“艺术样条”对话框中单击按钮。
图10.5.22 基准平面2
图10.5.23 绘制草图4
图10.5.24 绘制曲线1
②选择下拉菜单命令,选取Z基准轴为镜像中心线,选取曲线1为要镜像的曲线,单击其对话框中的按钮。
(5)选择下拉菜单命令(或单击按钮),退出草图环境。
Step18.创建图10.5.26所示的扫掠特征。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击工具栏中的按钮),系统弹出“扫掠”对话框。
(2)定义扫掠截面。在区域中单击按钮,在绘图区域中选取图10.5.27所示的曲线1,单击中键确认。
(3)定义扫掠引导线。在区域中单击按钮,在绘图区域中选取图10.5.27所示的曲线2,单击中键后选取曲线3,其他参数采用系统默认设置值。
(4)单击“扫掠”对话框中的按钮,完成扫掠特征的创建。
注意:定义扫掠特征时,所选取的扫掠截面线和扫掠引导线的方向要与图10.5.27所示的方向一致,否则会导致扫掠截面扭曲。
图10.5.25 曲率梳
图10.5.26 扫掠特征
图10.5.27 定义扫掠特征
Step19.显示片体特征。在图形区的右侧单击“部件导航器”按钮,在弹出的“部件导航器”窗口中选择Step8所创建的曲面缝合特征,并右击,从弹出的快捷菜单中选择选项,所选取的特征即显示。
Step20.创建图10.5.28所示的修剪体特征。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“修剪体”对话框。
(2)定义修剪体。选取Step18所创建的扫掠特征为修剪的目标体,在绘图区域中单击鼠标中键,选取图10.5.29所示片体(即Step7所创建的回转特征)为修剪的刀具片体,采用系统默认的修剪方向(如有必要,可单击“反向”按钮,使修剪方向向外)。
(3)单击按钮,完成修剪体特征的创建。
图10.5.28 修剪体特征
图10.5.29 选取刀具片体
Step21.创建求和特征。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令(或单击按钮),系统弹出“求和”对话框。
(2)定义目标体和工具体。选取图10.5.30所示的实体为目标体,选取图10.5.31所示的特征为刀具体。
(3)单击按钮,完成布尔求和特征的创建。
Step22.创建边倒圆特征4。选取图10.5.32所示的两条边链为边倒圆参照,其圆角半径值为5。
图10.5.30 选取目标体
图10.5.31 选取刀具体
图10.5.32 选取边倒圆参照
Step23.设置隐藏。
(1)选择命令。选择下拉菜单命令,系统弹出“类选择”对话框。
(2)选择隐藏对象。单击“类选择”对话框中的按钮,系统弹出“根据类型选择”对话框。选择对话框列表中的、、和选项,单击按钮,系统再次弹出“类选择”对话框,单击对话框区域中的按钮。
(3)完成隐藏操作。单击对话框中的按钮,完成对设置对象的隐藏。
Step24.保存零件模型。选择下拉菜单命令,即可保存零件模型。
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