3-8任務(wù)八：飛輪零件建模

課程名稱數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)(UG)教學(xué)主題3.8飛輪零件建模授課班級(jí)13機(jī)制授課時(shí)間4課時(shí)授課地點(diǎn)多媒體室教學(xué)目標(biāo)：能力目標(biāo)：1、能對(duì)飛輪零件進(jìn)行正確的建模；2、能根據(jù)不同零件有靈活的建模思路。知識(shí)目標(biāo)：1、掌握基本的建模思路方法；2、掌握“直紋曲面”、“片體加厚”的使用方法和一般步驟；3、掌握“圓周陣列的高級(jí)應(yīng)用技巧”的使用方法和一般步驟。4、掌握“表達(dá)式”、“特征組”的使用方法和一般步驟。素質(zhì)目標(biāo)：樹立團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)；增強(qiáng)語言表達(dá)能力；重點(diǎn)：建模命令的使用方法和一般步驟；難點(diǎn)：建模思路的構(gòu)建；教學(xué)方法：項(xiàng)目教學(xué)法、講授法、演示法、團(tuán)隊(duì)討論法。教學(xué)器材：ppt、視頻動(dòng)畫教學(xué)步驟教學(xué)步驟與過程備注步驟一：任務(wù)提出任務(wù)：飛輪零件建模步驟二：任務(wù)實(shí)施教學(xué)內(nèi)容直紋曲面(Ruled)圓周陣列的高級(jí)應(yīng)用技巧片體加厚(ThickenSheet)表達(dá)式的間單應(yīng)用(Expression)特征組(FeatureSet)特征組的圓周陣列(CircularArray)教師活動(dòng)通過機(jī)房“極域電子教室”軟件講解本次課建模命令的用法，演示飛輪零件建模過程，讓學(xué)生(1)掌握建模的概念及功能；(2)掌握建模命令的使用方法和一般步驟。課前將學(xué)生分成6-8個(gè)人/小組。(10分鐘)

教學(xué)步驟與過程備注3、學(xué)生活動(dòng)（1）認(rèn)真聽講，熟記建模的基本功能、概念；（2）了解建模的方法；（3）熟悉建模命令的使用；（4）分組討論，總結(jié)方法。附：主要知識(shí)步驟三：案例演示圖3.123所示的零件為工業(yè)鉆孔機(jī)的飛輪附件圖紙。設(shè)計(jì)要求葉片的數(shù)量可根據(jù)使用要求進(jìn)行任意數(shù)量的匹配，且始終以等間隔角度的方式排^列。圖3.123飛輪零件圖紙1.建模思路飛輪零件建模的難點(diǎn)在于葉片部分的構(gòu)造方法。對(duì)于單一葉片而言，圖紙給出葉片上下表面的形狀，考慮使用曲面特征中的直紋曲面功能構(gòu)建主片體，然后使用“片體加厚”功能，將片體轉(zhuǎn)化為實(shí)體；而對(duì)于葉片的圓周陣列則需要實(shí)現(xiàn)全參數(shù)化，使其符合設(shè)計(jì)要求，需要使用UGNX的表達(dá)式和特征組功能才能完成參數(shù)化圓周陣列。飛輪零件的建模思路和過程如圖3.124所示。

教學(xué)步驟與過程備注工作層=62。選擇基準(zhǔn)平面命令一選擇“成一角度”也類型一選擇XZ平面一選擇X軸一輸入角度為20一口，完成角度基準(zhǔn)平面的創(chuàng)建，如圖3.128所示。4.創(chuàng)建加強(qiáng)筋一帶偏置的拉伸特征拉伸草圖平面為上一步創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面，草圖為一直線；拉伸參數(shù)為：拉伸方向?yàn)閆C軸，對(duì)稱偏置=2,拉伸起始=0，結(jié)束限制為“直到下一個(gè)”，“求和”運(yùn)算，如圖3.129所示。族炭手仍圖JJ28創(chuàng)建聞度基準(zhǔn)平面圈3.129創(chuàng)建加強(qiáng)筋拉伸特征5.創(chuàng)建并編輯圓周陣列將加強(qiáng)筋繞+ZC軸進(jìn)行圓周陣列：數(shù)量=4，角度=45，圓周陣列的結(jié)果中第3、4個(gè)特征的角度不符合設(shè)計(jì)要求。雙擊第3個(gè)陣列特征，在接下來的對(duì)話框中選擇“旋轉(zhuǎn)實(shí)例”，輸入旋轉(zhuǎn)角度=90，“確定”直到模型更新；同理，編輯第4個(gè)圓周陣列“旋轉(zhuǎn)實(shí)例”角度=90?！猍高L別HI財(cái)]|[圖3.130創(chuàng)建并編輯圓周陣列6.創(chuàng)建沉孔特征選擇孔命令圖標(biāo)一選擇“沉孔”?虹一輸入沉孔參數(shù)一選擇凸臺(tái)的上表面為放置面一單擊MB2一定位1：選擇“點(diǎn)到線”工一選擇20。的基準(zhǔn)平面一定位2:選擇“平行，，定位節(jié)一選擇旋轉(zhuǎn)體上的一個(gè)圓弧邊一選擇“圓弧中心”一輸入"SrJT1

教~~學(xué)~~步~~驟與過程距離為“35”一確定，完成沉孔的創(chuàng)建，如圖HokDumeta忡站*圖3.131創(chuàng)建凱孔特征.3.131所示。7.創(chuàng)建并編輯沉孔特征的圓周陣列教~~學(xué)~~步~~驟與過程距離為“35”一確定，完成沉孔的創(chuàng)建，如圖HokDumeta忡站*圖3.131創(chuàng)建凱孔特征.3.131所示。7.創(chuàng)建并編輯沉孔特征的圓周陣列創(chuàng)建如圖3.132所示的圓周陣列。圖53.132創(chuàng)建“簡單”陣列—注意：創(chuàng)建陣列特征時(shí)，當(dāng)陣列方法為“一般”時(shí)，將會(huì)兩個(gè)“實(shí)例TOC\o"1-5"\h\z”會(huì)脫離目標(biāo)實(shí)體，操作無法完成。解決方法是將陣列方法改為“簡單”?！昂唵巍标嚵袝?huì)消除多余的數(shù)據(jù)，但仍然會(huì)在“部件導(dǎo)航器”中創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。由于第3、4個(gè)引用特征沒有顯示在圖形窗口中，故需要在“部件導(dǎo)航器”中分別選擇Instance[3]和Instance[4]節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)實(shí)例”編輯，旋轉(zhuǎn)角度均為90°7注意：矩形陣列與圓周陣列具有相似的操作方法，請(qǐng)讀者自行練習(xí)。8.創(chuàng)建所有引用特征的邊倒圓創(chuàng)建凸臺(tái)內(nèi)側(cè)上下兩個(gè)邊緣R2的邊倒圓以及加強(qiáng)筋與凸臺(tái)結(jié)合邊緣的R6的邊倒圓，在邊倒圓對(duì)話框中，打開“倒圓所有引用”選項(xiàng)，如圖3.133所示。

/示O教~~學(xué)~~步~~驟與過程圖3.13&修萸葉片賣體圖31%布爾運(yùn)苴-求和圖3.14C邊例圓14.布爾運(yùn)算求和目標(biāo)體為飛輪基體，工具體為葉片實(shí)體，完成布爾運(yùn)算求和，如圖3.139所15.創(chuàng)建邊倒圓創(chuàng)建如圖3.140所示的三組邊倒圓。建議分三個(gè)特征完成：首先完成頂部拐角的R2倒圓，完成側(cè)面兩組相切邊緣的R1倒圓，最后完成底邊的R1倒圓。創(chuàng)建特征組葉片特征不能直接進(jìn)行圓周陣列，但如果將構(gòu)成葉片的特征組合成為一個(gè)“組”，即可進(jìn)行。特征組的創(chuàng)建過程如為：打開部件導(dǎo)航器一選擇加厚片體、修剪體、求和、三個(gè)倒圓的特征節(jié)點(diǎn)一MB3/示O教~~學(xué)~~步~~驟與過程圖3.13&修萸葉片賣體圖31%布爾運(yùn)苴-求和圖3.14C邊例圓14.布爾運(yùn)算求和目標(biāo)體為飛輪基體，工具體為葉片實(shí)體，完成布爾運(yùn)算求和，如圖3.139所15.創(chuàng)建邊倒圓創(chuàng)建如圖3.140所示的三組邊倒圓。建議分三個(gè)特征完成：首先完成頂部拐角的R2倒圓，完成側(cè)面兩組相切邊緣的R1倒圓，最后完成底邊的R1倒圓。創(chuàng)建特征組葉片特征不能直接進(jìn)行圓周陣列，但如果將構(gòu)成葉片的特征組合成為一個(gè)“組”，即可進(jìn)行。特征組的創(chuàng)建過程如為：打開部件導(dǎo)航器一選擇加厚片體、修剪體、求和、三個(gè)倒圓的特征節(jié)點(diǎn)一MB3一選擇“組”一在特征集對(duì)話框中輸入名稱為“rib”一確定，完成特征組的創(chuàng)建：七爭5心*("占，如圖3.141所示。Wi,■件中的麻無3匚海加械股隹口咨頂有的徂中曬證ITHcks-i-Sheel[im⑵|lkiM(2S)l啊)jBlend(M?SiSL?：：X$ggliitu圖習(xí)1血Cijv^Pn^p^XlJ)Qabm^ane(Z&ftivePrt39c<^(2^^JedC25)Th^hyi神治[SmiR罰nfAja^ittiCT.isE3M叩甲的曹畦I蝴《峨藺gDasPUn就詢SUlCMjWl：鈕5S?□atrfflPtane(Zl]>JThd^&wtlM)t所噥金7}如d冏Berd]郊切"注意：也可以從下拉菜單選擇“【格式】一【組特征】”，開啟特征集對(duì)話框，通過除和.圖標(biāo)向特征組中添加和移除特征。教學(xué)步驟與過程|備F創(chuàng)建圓周陣列表達(dá)式為了符合設(shè)計(jì)意圖，方便葉片數(shù)量的修改且保證數(shù)量修改后葉片仍然均勻分布，可以為圓周陣列特征設(shè)定一個(gè)變量數(shù)量（n），角度增量為“360°/n”。在UGNX中，通過表達(dá)式工具創(chuàng)建變量。在下拉菜單選擇“【工具】/【表達(dá)式】”一在表達(dá)式對(duì)話框中設(shè)置表達(dá)式的量綱為“恒定的”，單位“無”一輸入表達(dá)式名稱為n，公式為4一:刈接受并完成一個(gè)表達(dá)式的創(chuàng)建一創(chuàng)建第二個(gè)表達(dá)式：設(shè)置表達(dá)式的量綱為“角度”，單位為“degree”一輸入表達(dá)式名稱為spacing_angle，公式為360/n一匿.，接受表達(dá)式的編輯一確定，完成表達(dá)式的創(chuàng)建，如圖3.142所示。創(chuàng)建圓周陣列選擇引用特征圖標(biāo)一選擇圓周陣列一選擇特征組“rib”一輸入陣列參數(shù):數(shù)量=n；；角度=spacing_angle一MB2一基準(zhǔn)軸一選擇旋轉(zhuǎn)軸為ZC軸，完成圓周陣列，如圖3.143所示。圖3.143圓周陣列圖3.144修改葉片數(shù)量圖3.U5完成的零件在部件導(dǎo)航器中，打開用戶表達(dá)式節(jié)點(diǎn)，修改表達(dá)式值“n=16”，模型應(yīng)該順利更新，如圖3.144所示。完成零件建模請(qǐng)自行完成飛輪安裝孔等其它部分的建模，完成結(jié)果如圖3.145所示。學(xué)生練習(xí)教師指導(dǎo)

教學(xué)步驟與過程備注步驟四：學(xué)生自主訓(xùn)練，完成工作任務(wù)。教學(xué)內(nèi)容要求完成的工作任務(wù)教師活動(dòng)通過“極域電子教室”軟件下發(fā)工作任務(wù)單進(jìn)行分組自主實(shí)訓(xùn)，并全場監(jiān)控與在線輔導(dǎo)與解惑，巡回指導(dǎo)、在線指導(dǎo)、問題糾正；進(jìn)行技能點(diǎn)撥。學(xué)生活動(dòng)上機(jī)操作練習(xí)，個(gè)人單獨(dú)練習(xí)、分組練習(xí)、相互探討式學(xué)習(xí)；網(wǎng)上咨詢、進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)習(xí)、向老師請(qǐng)教等。完成工作任務(wù)。步驟五：任務(wù)講評(píng)與小結(jié)。1.教學(xué)內(nèi)容對(duì)工作任務(wù)的技術(shù)特點(diǎn)及學(xué)生操作技能狀況進(jìn)行講評(píng)與小結(jié)