UG NX 12.0三維建模及自動編程項目教程 課件 任務1.4 撥叉零件建模及工程圖制作

03020104通過對撥叉零件建模及工程圖的制作實施，使讀者能掌握草圖、拉伸、孔、圓角、斜角、鏡像特征等基本建模特征和編輯特征的使用方法，以及工程圖中局部剖和表面粗糙度等工具的用法，理解三維建模的基本方法。撥叉屬于叉架類零件，它的建模方法對于其它的叉架零件建模具有一定的借鑒作用。圖1-4-1撥叉（1）知識目標草圖環(huán)境的進入工具。草圖幾何對象繪制及編輯工具。草圖尺寸標注及編輯工具。草圖約束的定義及編輯工具。拉伸特征。特征鏡像工具。階梯剖、局部剖視圖工具。（2）技能目標熟練使用草圖工具建立草圖并進行編輯。能運用拉伸、孔、圓角、斜角、鏡像等特征進行零件造型。能對較為復雜的零件進行造型。能夠完成階梯剖、局部剖及局部放大視圖的創(chuàng)建。通過實施撥叉零件建模及三維工程圖樣制作任務，培養(yǎng)學生運用組合體與加工工藝思想進行零件造型的能力，能根據(jù)零件特點合理分析零件結構，設計并簡化建模方案，養(yǎng)成能辯證分析模型，創(chuàng)造性的進行任務簡化，培養(yǎng)獨立思考，善于積累、樂于創(chuàng)新，能較為系統(tǒng)的規(guī)劃任務實施過程的職業(yè)能力。在UGNX12.0三維建模中，很多造型特征是在輪廓曲線的基礎上進行創(chuàng)建的，輪廓曲線很多是二維輪廓或由二維輪廓轉(zhuǎn)換而來，草圖是構建二維輪廓最有效的工具。UGNX12.0的草圖是參數(shù)驅(qū)動的二維圖形，便于用戶創(chuàng)建和編輯。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【草圖】。2）工具按鈕：“直接草圖”工具欄“草圖”

工具按鈕

。激活草圖命令后，系統(tǒng)彈出“創(chuàng)建草圖”對話框，如圖a）所示。設置完成，點擊確定，就可以進入草圖環(huán)境進行草圖繪制。（1）命令位置（2）草圖創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示草圖。

圖a）草圖對話框圖b）草圖實例圖1-4-2草圖UGNX12.0草圖基本繪圖命令包括直線、矩形、圓、圓弧、輪廓線等，基本的編輯命令包括快速修剪、延伸、鏡像等。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【草圖曲線】，點擊需要使用的命令。2）工具按鈕：草圖環(huán)境內(nèi)“曲線”工具欄，如圖1-4-3所示。（1）命令位置1）草圖繪圖命令介紹草圖基本圖素繪制命令如表1-4-1所示。（2）草圖繪圖及編輯命令介紹工具圖標含義快捷鍵用

法輪廓Z以線串模式創(chuàng)建一系列相連的直線或圓弧。直線L繪制單條線段。

圓弧A通過三點或通過指定圓弧中心和端點方式創(chuàng)建圓弧。圓O通過三點或通過指定其中心和直徑創(chuàng)建圓。

倒圓角F在二或三條曲線之間創(chuàng)建圓角。倒斜角

在兩條草圖直線或圓弧之間創(chuàng)建斜角過渡。

矩形R可以使用對角點、三點、從中心等方式繪制矩形。

多邊形P中心與內(nèi)切圓半徑或外接圓半徑、邊等方式繪制多邊形。

藝術樣條C使用通過點或極點方式動態(tài)創(chuàng)建和編輯樣條曲線，創(chuàng)建過程中用戶可以根據(jù)需要指定定義點的約束。

橢圓

繪制橢圓。

二次曲線

繪制二次曲線。

點

創(chuàng)建草圖點。圖1-4-3曲線工具欄表1-4-1曲線的工具按鈕、快捷鍵及作用2）草圖基本編輯命令介紹草圖基本編輯命令具體含義及使用方法如表所示。工具圖標含

義快捷鍵用

法快速修剪T將曲線修剪至最近的交點或選定的邊界?？焖傺由霦將曲線延伸至另一鄰近曲線或選定的邊界。

制作拐角

延伸或修剪曲線用于創(chuàng)建拐角。偏置曲線

偏置位于草圖平面上的曲線鏈。陣列曲線

陣列位于草圖平面上的曲線鏈。鏡像曲線

創(chuàng)建位于草圖平面上的曲線鏈的鏡像圖樣。繪制如圖1-4-4所示草圖。（3）命令操作實例圖1-4-4草圖實例表1-4-2曲線基本編輯工具的工具按鈕、快捷鍵及作用草圖幾何約束用于定義草圖對象之間的方位或形狀關系，常用的幾何約束工具如圖a）所示。1）菜單：【菜單】

【插入】

【草圖約束】

【幾何約束】。2）工具按鈕：草圖環(huán)境內(nèi)“約束”工具欄?？旖萱I：C?？旖萦梅ǎ涸诶L圖區(qū)草圖環(huán)境下，選擇草圖對象，系統(tǒng)會在光標右上角顯示可以添加的幾何約束符號，可直接選擇工具添加幾何約束。激活幾何約束命令后，系統(tǒng)彈出“幾何約束”對話框，如圖b）所示。（1）命令位置（2）草圖幾何約束含義

各約束符號的含義如表1-4-3所示。圖a）幾何約束工具圖b）幾何約束對話框工具圖標含

義作

用重合約束兩個或兩個以上的點位置重合。

同心約束兩個或兩個以上的圓弧或橢圓弧同心。共線約束兩條或兩條以上直線共線。點在曲線上將選擇點約束到曲線上。中點約束一個點與直線或圓弧的中點對齊。水平將一條或多條線約束成水平狀態(tài)。豎直將一條或多條線約束成豎直狀態(tài)。平行約束兩條或兩條曲線平行。垂直將兩條選擇的約束為互相垂直。相切約束兩條選定的曲線相切。等長度約束兩條或兩條以上直線長度相等。等半徑約束兩條或兩條以上圓弧半徑相等。設為對稱將選定的點或直線、圓弧、圓設定為以指定直線對稱。（3）草圖幾何約束實例表1-4-3草圖幾何約束工具圖1-4-5草圖實例尺寸約束是用數(shù)字約束草圖對象的形狀大小和和位置，可以通過修改尺寸值驅(qū)動圖形發(fā)生變化。它的作用和幾何約束相同，很多時候可以替換，但也有不同，使用時應該細心體會。（1）快速尺寸標注

1）命令位置菜單項：【菜單】

【插入】

【草圖約束】

【尺寸】。工具按鈕：“直接草圖”工具欄“快速尺寸”工具按鈕

?？旖萱I：D?？旖萦梅ǎ涸诶L圖區(qū)草圖環(huán)境下，選擇草圖對象，系統(tǒng)會在光標右上角顯示可以添加的尺寸工具，可直接選擇工具添加尺寸。激活快速尺寸命令后，系統(tǒng)彈出“快速尺寸”對話框，如圖1-4-6所示。

2）尺寸標注實例圖1-4-6快速尺寸對話框草圖中的尺寸編輯比較簡單，可以選擇要編輯的尺寸后選擇光標右上角“編輯尺寸”工具按鈕

，也可以直接雙擊要編輯的尺寸，系統(tǒng)彈出對話框，如圖1-4-7所示。在對話框中修改尺寸值就可以了。需要注意的是，如果想將草圖中的尺寸進行統(tǒng)一編輯后統(tǒng)一生效，需要使草圖延遲評估，而且所有的尺寸都是采用手工標注的方法所產(chǎn)生。，使用時應該細心體會。（2）尺寸編輯圖1-4-7尺寸編輯對話框拉伸特征就是線串沿指定方向運動所形成的特征。如圖a）所示。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【設計特征】

【拉伸】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“拉伸”工具按鈕

?？旖萱I：X。激活命令后，系統(tǒng)彈出“拉伸”對話框，如圖b）所示。（1）命令位置（2）拉伸創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖a）所示拉伸特征。

圖b）拉伸對話框

圖a）拉伸圖1-4-8拉伸“鏡像特征”是將一個或多個特征沿指定的平面產(chǎn)生一個鏡像特征。1）菜單項：【菜單】

【插入】

【關聯(lián)復制】

【鏡像特征】。2）工具按鈕：“特征”工具欄“更多庫”中“鏡像特征”工具按鈕

。

激活鏡像特征命令后，系統(tǒng)彈出“鏡像特征”對話框，如圖a）所示（1）命令位置（2）鏡像特征創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示鏡像特征。圖a）鏡像特征對話框圖b）鏡像特征圖1-4-9鏡像特征局部剖視圖是指用剖切平面剖開零件的一部分，做到既可以表達部分內(nèi)部結構，又可以更多的表達外部結構。局部剖視圖常用于表達軸、連桿、手柄等零件上的小孔、槽、凹坑等局部結構。。1）菜單項：在制圖環(huán)境下【菜單】

【插入】

【視圖】

【局部剖】。2）工具按鈕：“視圖”工具欄“局部剖”工具按鈕

。

激活局部剖命令后，系統(tǒng)彈出“局部剖”對話框，如圖a）所示（1）命令位置（2）局部剖創(chuàng)建過程創(chuàng)建如圖b）所示局部剖。圖a）局部剖對話框圖b）局部剖視圖圖1-4-10局部剖視

撥叉零件圖樣如圖1-4-11所示。由撥動槽，減重腔，連接孔和基本體結構組成。零件上下對稱，可以使用拉伸、倒圓角、孔、特征鏡像等特征進行建模。工程圖有主視圖、軸測圖、階梯剖、局部放大、局部剖等視圖要素。

（1）撥叉零件圖樣分析圖1-4-11撥叉依據(jù)撥叉零件的結構分析可見該零件由異形輪廓的基本體、腔體、孔、邊圓角等要素組成，由于基本體輪廓形狀復雜，需使用草圖形成外形，然后拉伸形成三維模型，然后再創(chuàng)建其它特征，并進行相應的布爾運算。具體造型方案如表1-4-4所示。（2）撥叉零件建模實施方案設計——參考1）創(chuàng)建基本體2）切割外形3）切除上表面槽4）倒圓角R125）鏡像實體并求和6）創(chuàng)建

12孔7）創(chuàng)建

30和

20孔8）在孔棱角上倒角

表1-4-4撥叉建模方案要求：要求使用布爾交的思路進行方案設計，參考1）方案設計形式，設計自己的可實施零件造型方案。要求圖表清晰，按老師要求提交到指定位置。溫馨提示：a.可按照不同的順序來完成零件造型；b.采用不同的造型方式，例如減重腔中的孔除了用拉伸，還可以采用“孔特征”來創(chuàng)建。（3）撥叉零件建模實施方案設計——學生依據(jù)撥叉工程圖樣分析，撥叉工程圖樣由基本視圖、軸測圖一個局部放大視圖組成，圖紙使用標準的A3圖紙和圖框，按照工程圖繪制規(guī)范制作，工程圖樣創(chuàng)建方案如表1-4-5所示。（4）撥叉工程圖實施方案設計——參考創(chuàng)建圖紙和標題欄創(chuàng)建基本視圖創(chuàng)建局部剖視圖圖紙大?。篈3邊框和標題欄：GB創(chuàng)建局部放大視圖標注尺寸要求：依據(jù)撥叉工程圖樣，參考“工程圖樣制作方案設計—參考”的形式，制定自己的工程圖樣制作方案，按老師要求提交到指定位置。（5）撥叉工程圖實施方案設計——學員表1-4-5撥叉創(chuàng)建工程圖方案1）新建文件。使用快捷鍵Ctrl+N激活“新建文件”對話框。選擇“模型”標簽頁，單位：mm，模板：模型，文件名：撥叉.prt，文件夾G：\。（1）任務實施操作步驟——參考2）在基準平面X-Y上創(chuàng)建“SKETCH_000”。使用“直接草圖”工具欄“草圖”工具按鈕

激活“創(chuàng)建草圖”對話框。草圖平面為X-Y平面，草圖水平參考選擇X軸正向，如圖a）所示。使用“輪廓曲線”工具

繪制如圖b）草圖輪廓。圖b）草圖輪廓圖a）草圖平面圖1-4-12草圖“SKETCH_000”（續(xù)上）使用“幾何約束”工具

對草圖添加如表1-4-6所示幾何約束，約束對象如圖

a）所示對象，結果如圖b）所示。使用“快速尺寸”工具按鈕

對草圖進行尺寸標注，并將標注好的尺寸修改至圖紙要求，調(diào)整放置到合適的位置，參考結果如圖c）所示。使用“圓角”工具按鈕

對圖d）所標示部分創(chuàng)建圓角，完成“草圖（1）SKETCH_000”的創(chuàng)建，結果如圖e）所示。圖a）被約束對象

圖b）幾何約束結果圖c）尺寸標注

圖d）倒圓角

圖e）草圖結果序號約束類型約束對象1共線約束

DATUM3與L3、L10共線2中點約束

坐標原點和Line2中間點對齊3水平

L2、L4、L5、L7、L8、L9、L11水平4鉛垂

L1、L6鉛垂5相切

L8與A1相切6點在線上

A1圓心落在L7上表1-4-6添加幾何約束圖1-4-13草圖“SKETCH_000”3）使用草圖“SKETCH_000”創(chuàng)建“拉伸（2）”特征。使用“拉伸”工具按鈕

激活“拉伸”對話框。拉伸截面：選擇“草圖（1）SKETCH_000”。拉伸方向：+ZC軸。拉伸高度：“起始”選項選擇“值”，“距離”輸入“0”；“終止”選項選擇“值”，距離輸入“30”。在繪圖區(qū)選中“草圖（1）SKETCH_000”，按下快捷鍵Ctrl+B隱藏“草圖（1）SKETCH_000”，結果如圖1-4-14所示。圖1-4-14拉伸結果使用“直接草圖”工具欄“草圖”工具按鈕

激活“創(chuàng)建草圖”對話框。草圖平面及草圖水平方向如圖a）所示。使用輪廓線、直線、圓、倒圓角、修剪、幾何約束、尺寸標注等工具繪制草圖如圖b）所示。圖a）草圖參考圖b）草圖結果4）在基準平面X-Z上創(chuàng)建“SKETCH_001”。5）使用草圖“SKETCH_001”創(chuàng)建“拉伸（4）”特征。使用“拉伸”工具按鈕

激活“拉伸”命令。拉伸截面：“SKETCH_001”。拉伸方向：+YC軸。拉伸方式：對稱值，距離：40mm。布爾運算方式：減去，結果如圖c）所示。圖c）拉伸結果圖1-4-15拉伸6）在零件頂平面上創(chuàng)建草圖“SKETCH_002”。使用“直接草圖”工具欄“草圖”工具按鈕

激活“創(chuàng)建草圖”對話框。草圖平面選擇零件頂面，草圖水平軸選擇+XC。草圖直線輪廓采用“偏置曲線”工具按鈕

繪制，偏置距離如圖所示。使用“倒圓角”工具按鈕

倒圓角，圓角半徑如圖所示。圖1-4-16腔槽草圖圖a）拉伸結果7）使用草圖“SKETCH_002”創(chuàng)建“拉伸（6）”特征。使用快捷鍵X激活拉伸命令，拉伸截面選擇“SKETCH_002”。拉伸方向使用-ZC。拉伸開始距離為0mm，終止距離為10mm。布爾運算方式為減去，結果如圖a）所示。8）使用“邊倒圓”工具按鈕

倒圓角R12mm。使用“邊倒圓”工具按鈕激活倒圓角對話框。選擇如圖b）所示兩條直邊。半徑1選項后編輯條輸入12。單擊“確定”，結果如圖c）所示。圖b）倒圓角邊

圖c）倒圓角結果圖1-4-17拉伸9）使用“鏡像特征”工具按鈕

創(chuàng)建“鏡像特征（8）”特征。使用“鏡像特征”工具按鈕

激活“鏡像特征”對話框。“要鏡像的特征”選擇“拉伸（2）”、“拉伸（4）”、“拉伸（6）”和“邊圓角（7）”。“鏡像平面”選擇X-Y平面，單擊“確定”按鈕，結果如圖a）所示。10）使用“合并”工具按鈕

創(chuàng)建“合并（9）”特征。使用“合并”工具按鈕

激活“合并”對話框。目標體選擇鏡像前的實體，工具體選擇鏡像后得到的實體，如圖b）所示，單擊“確定”結果圖c）所示。圖a）鏡像結果圖b）合并對象選擇

c）合并結果圖1-4-18拉伸11）使用“孔”工具按鈕

創(chuàng)建“簡單孔（10）”特征。使用“孔”工具按鈕

激活“孔”對話框?！邦愋汀边x擇“常規(guī)孔”，孔位置在繪圖區(qū)選擇如圖a）所示圓心，“成型”選擇“簡單孔”，直徑輸入“10”，“深度限制”選擇“貫通體”。結果如圖a）所示。圖a）創(chuàng)建孔特征12）在零件頂面創(chuàng)建草圖“SKETCH_003”。使用“直接草圖”工具欄“草圖”工具按鈕

激活“創(chuàng)建草圖”對話框。草圖平面選擇零件頂面，草圖水平軸選擇+XC。使用圓、尺寸標注等工具繪制草圖，結果如圖b）所示。圖b）草圖結果圖1-4-19拉伸創(chuàng)建孔13）使用草圖“SKETCH_003”創(chuàng)建“拉伸（12）”特征。圖a）拉伸結果拉伸截面：“草圖（11）SKETCH_003”。拉伸方向：-ZC，初始距離：0mm，終止距離：貫通體，布爾：減去，結果如圖a）所示。14）使用“倒斜角”工具按鈕

創(chuàng)建“倒斜角（13）”特征。使用“倒斜角”工具按鈕激活“倒斜角”對話框后，選擇如圖b）所示六條棱邊。橫截面：“對稱”，距離：1.5mm，結果如圖c）所示。圖b）倒斜角參數(shù)設置圖c）倒斜角結果15）保存文件。圖1-4-20倒斜角16）按下Ctrl+Shift+D快捷鍵進入工程圖界面。17）創(chuàng)建圖紙—A3-無視圖。使用“新建圖紙頁”工具按鈕

激活“工作表”對話框，大小選“使用模板”，圖紙列表選“A3-無視圖”。使用“制圖工具—GC工具箱”工具欄“替換模板”工具按鈕

為圖紙?zhí)砑訕祟}欄。修改標題欄的單位名稱（修改前先將圖層17