实例1：综合应用工具命令创建发动机曲轴三维模型

时间：2023-06-18 理论教育 版权反馈

【摘要】：所要完成的曲轴三维实体模型如图2-93所示。图2-93 发动机中的曲轴实体造型在本实例中，主要通过综合应用常规的工具命令来创建曲轴的机构，所应用到的工具命令有拉伸、旋转、基准轴、倒角、镜像和扫描等。图2-96 绘制剖面在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，打开“选项”下滑面板，从“侧1”和“侧2”下拉列表框中均选择“（穿透）”选项，如图2-97所示。图2-106 绘制剖面图2-107 设置选项和参数单击“完成”按钮。

曲轴通常应用在动力装置（如发动机等）中，它可以将往复的直线运动转化为旋转运动，也可以通过连杆结构将旋转运动转化为往复的直线运动。

下面通过一个实例讲解如何创建曲轴的三维实体模型。所要完成的曲轴三维实体模型如图2-93所示。

图2-93 发动机中的曲轴实体造型

在本实例中，主要通过综合应用常规的工具命令来创建曲轴的机构，所应用到的工具命令有拉伸、旋转、基准轴、倒角、镜像和扫描等。

具体的操作步骤如下。

步骤1：新建零件文件。

（1）在“快速访问”工具栏中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。

（2）在“类型”选项组中选择“零件”单选按钮，在“子类型”选项组中选择“实体”单选按钮；在“名称”文本框中，输入“TSM_2_5”；取消勾选“使用默认模板”复选框，以不使用默认的模板。

（3）在“新建”对话框中单击“确定”按钮，弹出“新文件选项”对话框。

（4）在“模板”选项组中选择“mmns_part_solid”选项。

（5）单击“确定”按钮，进入零件设计模式。

步骤2：以拉伸的方式创建一个圆柱体。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡上指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）选择RIGHT基准平面作为草绘平面，快速地进入草绘模式中。

（4）绘制图2-94所示的剖面，单击“确定”按钮。

（5）在“拉伸”选项卡中输入拉伸深度值为“83”。

（6）单击“完成”按钮，按＜Ctrl+D＞组合键，模型如图2-95所示。

步骤3：拉伸切除材料。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体），并单击“去除材料”按钮。

（3）打开“放置”下滑面板，单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）选择FRONT基准平面作为草绘平面，以RIGHT基准平面作为“右”方向参考，单击对话框中的“草绘”按钮，进入草绘模式。

图2-94 绘制剖面

图2-95 创建的圆柱体

（5）绘制图2-96所示的剖面，单击“确定”按钮。

图2-96 绘制剖面

（6）在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，打开“选项”下滑面板，从“侧1”和“侧2”下拉列表框中均选择“（穿透）”选项，如图2-97所示。

图2-97 设置深度选项

（7）在“拉伸”选项卡中单击“完成”按钮。按＜Ctrl+D＞组合键，以默认的标准方向视角显示零件，如图2-98所示。

步骤4：创建扫描特征。

（1）单击“扫描”按钮，功能区中出现“扫描”选项卡。

（2）在功能区的右部区域单击“基准”→“草绘”按钮，弹出“草绘”对话框，选择FRONT基准平面作为草绘平面，默认以RIGHT基准平面为“右”方向参考，如图2-99所示，单击“草绘”按钮，进入草绘器。

图2-98 切除材料结果

图2-99 指定草绘平面等

（3）绘制图2-100所示的曲线，该曲线将用作扫描特征的原点轨迹线。单击“确定”按钮，完成草绘并退出草绘器。

图2-100 绘制扫描轨迹线

（4）在“扫描”选项卡中单击出现的“退出暂停模式，继续使用此工具”按钮。此时刚绘制的曲线被默认为原点轨迹。

（5）在“扫描”选项卡中单击选中“实体”按钮、“恒定扫描截面”按钮，并打开“参考”下滑面板，将“截平面控制”选项设置为“垂直于轨迹”，“水平/竖直控制”选项设置为“自动”，确保设置原点轨迹的起点箭头方向，如图2-101所示。

图2-101 在“扫描”选项卡上设置相关内容

（6）在“扫描”选项卡中单击“创建或编辑扫描截面”按钮，进入草绘器中，绘制图2-102所示的扫描截面，单击“确定”按钮。

图2-102 绘制扫描剖面

（7）按＜Ctrl+D＞组合键，以标准方向视角显示零件，此时可以看到动态预览效果如图2-103所示。

（8）单击“完成”按钮，创建效果如图2-104所示。

图2-103 动态预览效果

图2-104 创建扫描实体特征

步骤5：创建拉伸特征。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡上指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）单击“拉伸”选项卡中的“放置”按钮，打开“放置”下滑面板，然后单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）选择图2-105所示的端面作为草绘平面，并默认以TOP基准平面为草绘方向参考，从“方向”下拉列表框中选择“上（顶）”方向参考，单击对话框中的“草绘”按钮，进入草绘模式。

图2-105 定义草绘平面及草绘方向

（5）绘制剖面，如图2-106所示，单击“确定”按钮。

（6）在“拉伸”选项卡中选择“（对称）”选项，如图2-107所示，并输入拉伸深度值为“6”。

图2-106 绘制剖面

图2-107 设置选项和参数

（7）单击“完成”按钮。按＜Ctrl+D＞组合键，以默认的标准方向视角显示模型，如图2-108所示。

图2-108 模型效果

步骤6：创建拉伸特征。

（1）单击“拉伸”按钮，打开“拉伸”选项卡。

（2）在“拉伸”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）在“拉伸”选项卡的“放置”下滑面板中单击“定义”按钮，系统弹出“草绘”对话框。

（4）选择图2-109所示的端面作为草绘平面，并选择TOP基准平面为“上（顶）”方向参考，单击“草绘”按钮，进入草绘模式。

图2-109 选择草绘平面并定义草绘方向

（5）选择绘图参考，绘制图2-110所示的剖面，单击“确定”按钮。

（6）在“拉伸”选项卡中选择“（对称）”选项，并输入拉伸深度值为“6”。

（7）单击“完成”按钮。按＜Ctrl+D＞组合键，以标准方向视角显示模型，效果如图2-111所示。

图2-110 绘制剖面

图2-111 创建拉伸特征

步骤7：创建旋转特征1。

（1）单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）在“旋转”选项卡中指定要创建的模型特征为（实体）。(www.daowen.com)

（3）单击“旋转”选项卡中的“放置”按钮，打开“放置”下滑面板，接着单击该下滑面板上的“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）选择FRONT基准平面作为草绘平面，默认以RIGHT基准平面为“右”方向参考，单击“草绘”按钮，进入草绘模式。

（5）单击“基准”组中的“中心线”按钮，首先绘制一条水平的中心线作为旋转轴，接着单击“草绘”组中的“线链”按钮绘制封闭的旋转剖面，如图2-112所示。单击“确定”按钮，完成草绘并退出草绘器。

图2-112 草绘

（6）接受默认的旋转角度为“360°”，单击“完成”按钮。按＜Ctrl+D＞组合键以默认的标准方向视角显示模型，此时模型如图2-113所示。

步骤8：创建一根基准轴。

（1）单击“基准轴”按钮，打开“基准轴”对话框。

（2）选择图2-114所示的圆柱曲面，设置其“放置约束”选项为“穿过”。

图2-113 创建旋转特征

图2-114 定义新基准轴

（3）单击“基准轴”对话框中的“确定”按钮，完成该基准轴的创建。

说明：创建的基准轴是为了给后面的特征创建提供方便且直观明了的绘图参考。在实际设计工作中，要灵活应用各种基准特征，做到流程简明地快速创建各种相关的实体特征或曲面特征等。

步骤9：创建另一根基准轴。

（1）取消选中该创建的基准轴，单击“基准轴”按钮，打开“基准轴”对话框。

（2）选择图2-115所示的圆柱曲面，设置其“放置约束”选项为“穿过”。

图2-115 创建基准轴

（3）单击“基准轴”对话框中的“确定”按钮，完成该基准轴的创建。

步骤10：创建旋转特征2。

（1）单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）在“旋转”选项卡上指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）选择FRONT基准平面作为草绘平面，快速且自动地进入草绘模式。此时可以单击“设置”组中的“参考”按钮，打开“参考”对话框，选择相应的轴线作为绘图参考。

（4）单击“基准”组中的“中心线”按钮，首先绘制一条水平的几何中心线作为旋转轴，接着单击“草绘”组中的“中心线”按钮，绘制一条竖直的中心线作为绘图参考，注意水平的中心线需要被约束为与之前创建的一根基准轴（如图2-116中的A_3轴线）重合；单击“草绘”组中的“线链”按钮绘制封闭的旋转剖面，如图2-116所示。单击“确定”按钮，完成草绘并退出草绘器。

图2-116 绘制的图形

说明：绘制的第一条几何中心线将默认作为旋转特征的旋转轴，这需要读者注意和掌握。旋转剖面的实线图形必须位于旋转轴的同一侧。

（5）接受默认的旋转角度为“360°”，在“旋转”选项卡中单击“完成”按钮，模型效果如图2-117所示。

图2-117 完成该旋转特征的模型效果

步骤11：创建旋转特征3。

（1）单击“旋转”按钮，打开“旋转”选项卡。

（2）在“旋转”选项卡上指定要创建的模型特征为（实体）。

（3）单击“旋转”选项卡上的“放置”按钮，打开“放置”下滑面板，接着单击该下滑面板中的“定义”按钮，弹出“草绘”对话框。

（4）单击“草绘”对话框中的“使用先前的”按钮，进入草绘模式。

（5）单击“基准”组中的“中心线”按钮，绘制一条水平的几何中心线作为旋转轴，注意水平的几何中心线需要被约束为与之前创建的一根基准轴（如图2-118中的A_4轴线）重合；接着单击“草绘”组中的“中心线”按钮，绘制一条竖直的中心线作为绘图参考；单击“草绘”组中的“线链”按钮，绘制封闭的旋转剖面，如图2-118所示。单击“确定”按钮，完成草绘并退出草绘模式。