ug建模基础命令实体建模基础.ppt

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1、第3章 实体建模基础,第3章 实体建模,3.1 概述 实体建模是UG的核心模块，包括成形特征、特征操作、编辑特征等功能，具有操作简单、修改方便等特点。 3.1.1 UG实体建模特点 UG 通过拉伸、回转、扫掠等建模工具，并辅之以布尔运算和参数化设计工具，可以精确地创建任何形状的几何形体。 工程图纸、制造模型与实体模型是关联的，当主模型编辑修改后，与之相关的后续应用会自动更新，可避免重复设计。,第3章 实体建模,3.1.2 工具栏介绍 UG NX 实体造型在建模应用模块中完成。用户启动UG NX 需在起始中选择 “建模”，进入该模块。建模窗口打开时，在工作区将显示相应的工具条，下面为成形特征工具

2、条。,草图,拉伸,旋转,扫掠,孔,腔体,凸起,抽取,加厚,基准轴,长方体,圆锥,扫掠,管道,圆台,凸垫,键槽,曲线成面,基准平面,基准面,圆柱,球,第3章 实体建模,3.1.2 工具栏介绍 特征操作工具条，如图所示。,布尔,基准平面,体拔模,面倒圆,孔,倒斜角,修建体,实例特征,拔模角,边倒圆,软倒圆,抽壳,凸起,分割面,第3章 实体建模,3.1.3 UG特征的分类 “特征(Feature)”是UG中普遍使用的一个术语，根据特征的不同应用，大致可以把特征分为以下几类： 1）体素特征：如长方体、圆柱、圆锥、球等； 2）扫描特征：如拉伸、回转、扫掠向导等； 3）基准特征：如基准平面、基准轴、基准坐

3、标系等； 4）成型特征：如孔、圆台、腔体、凸垫、键槽、沟槽等；,3.2 基本体素特征 所谓的基本体素主要是指圆柱体、长方体、球体以及圆锥体。基本体素建模就是采用基本体素，结合布尔运算和坐标变换进行实体建模。,3.2.1 块（Block,长方体） 1.原点，边长度 2.两个点，高度 3.两个对角点,3.2 体素特征,3.2.2 圆柱体（Cylinder）,1. 直径、高方法 2. 高、弧方法,3.2 体素特征,3.2.3锥体（Cone）,3.2 体素特征,3.2.4 球体（Sphere）,1. 直径、中心方法 2. 选择弧方法,3.2 体素特征,3.2.5 管道,注意： 1.先绘制引导线 2.引

4、导线与工作平面(XC-YC)垂直。,3.3 成形特征,基本体素建模的缺陷： （1）对于复杂实体，建模困难甚至无法建模； （2）建立的多个实体间没有相关性。,3.3.1 成形特征通用概念 添加材料到目标实体(凸台,凸垫) 从目标实体减去材料(孔,键槽,腔和沟槽) 用户定义特征,注意：成形特征不能作为主特征，只能在原有模型的基础上创建。,3.3 成形特征,3.3.2安放平面 所有成形特征需要一安放表面(Placement face) 多数成形特征的安放表面必须是平面 沟槽安放表面必须是柱面或锥面 成形特征与安放表面相关联,3.3 成形特征,3.3.3水平参考 水平参考定义特征坐标系的X轴 有长度参

5、数的成形特征需要定义水平参考: 键槽，矩形腔与矩形凸垫等,目标对象 （水平定位）,目标对象 （竖直定位）,3.3 成形特征,3.3.4定位成形特征 定位尺寸是沿安放平面测量的距离值，用来确定成形特征在安放表面的正确位置 对于圆形/锥形工具体，有6有种不同的定义方法 对于矩形工具体， 有9种不同的定位方法,水平,竖直,平行,垂直,点到点,点到线上,平行距离,角度,直线到直线,3.3 成形特征,3.3.5建立成形特征的通用步骤 选择成形特征类型:孔，圆台，凸垫. 选择子类型: 如孔有简单孔，沉头孔，埋头孔。 选择安放表面 选择水平参考 选择过表面 加入特征参数值 定位成形特征,3.3 成形特征,简

6、单孔,沉头孔,埋头孔,(1) 孔,3.3 成形特征,(1) 孔,步骤： 1.选择孔的类型 2.输入孔的主要参数 3.选择平的放置面 4.选择定位方式确定孔的位置,3.3 成形特征,（2）凸垫(Pad),3.3 成形特征,（2）凸垫(Pad),3.3 成形特征,（3）圆台 (Boss),3.3 成形特征,（3）圆台 (Boss),3.3 成形特征,（4） 腔(Pocket),1.柱形腔 2.矩形腔 3.通用腔,3.3 成形特征,（4） 腔(Pocket),1. 柱形腔,3.3 成形特征,（4） 腔(Pocket),2. 矩形腔,3.3 成形特征,（4） 腔(Pocket),3.3 成形特征,（5

7、） 键槽,矩形键槽 球形键槽 U形键槽 T形键槽 燕尾形键槽,3.3 成形特征,（5） 键槽,燕尾形键槽,长度,3.3 成形特征,（5） 键槽,3.3 成形特征,（6）沟槽,矩形沟槽 球形沟槽 U形沟槽,矩形沟槽,U形沟槽,3.3 成形特征,进入UG工作界面练习成形特征的基本操作,成形特征习题练习1：,成形特征习题练习2：,成形特征习题练习3：,成形特征习题练习4：,3.4 参考特征（基准特征）,参考特征(Reference Features)是设计过程中常用的一种辅助工具，包括基准面、基准轴。参考特征在设计中的辅助作用包括： (1)作为安放成型特征和草图的表面。 (2)作为修剪平面。 (3)

8、作为通孔、通槽的通过表面。 (4)作为成型特征和草图的定位参考。 (5)作为扫描特征的拉伸方向或回转特征的旋转轴。 (6)作为装配建模的配对基准。,3.4 参考特征,3.4.1 基准平面 当现有平面不能辅助完成特征的定位时，可以通过基准平面来生成参考平面。基准平面特别有助于在圆柱、圆锥、球和旋转的实体上生成特征。,工作坐标系的YCZC平面,相对基准面,3.4 参考特征,3.4.1 基准平面,自动判断的平面,成一角度,平分平面,点和方向,按某一距离,曲线和点,两直线,3.4 参考特征,3.4.2 基准轴 建立基准轴的方式有：点和方向；两个点；点在曲线上；固定基准。 点和方向是通过指定一个点和方向

9、来定义基准轴； 两个点是通过指定两个点来建立一条基准轴； 固定基准是不依赖于其他基准的、也不会受约束的基准轴，它包括XC、YC、和ZC三根轴。,点和方向,两个点,固定基准,点在曲线上,参考特征练习习题1,要求： 1.创建过两条直线的基准面。 2.创建与两面平行的基准面。 3.创建与平面偏置的基准面。 4.创建与平面成角度的基准面。,参考特征练习习题2,要求： 创建相切方式的基准平面,参考特征练习习题3,要求： 1.创建过一边的基准轴。 2.创建过圆柱体中心的基准轴。 3.创建过两点的基准轴。 4.创建过曲线端点垂直于实体表面的基准轴。,3.5 布尔操作,布尔运算是处理实体建模中多个实体或片体的

10、合并关系的功能。 根据对结果的影响程度不同，把布尔运算所涉及到的实体分为两类：目标体和工具体。 它们的意义分别如下： 目标体：进行布尔运算时第一个选择的实体。运算的结果加到目标体上，并修改目标体，其结果的属性遵从与目标体。在同一次布尔运算过程中，目标体只有一个。 工具体：进行布尔运算时第二个及以后选择的实体。工具体将加到目标体上，并构成目标体的一部分。,3.5 布尔操作,（1）加 相加运算用于将两个或两个以上实体合并成一体。 （2）减 相减运算用于从目标体中减去与一个或多个工具体相重合的部分。 （3）交 相交运算的结果为目标体与工具体之间的重合部分。,3.5 布尔操作练习,将实体做“加”布尔运

11、算,将实体做“减”布尔运算,将实体做“交”布尔运算,3.6 对象变换,3.6 对象变换,进入UG工作界面对实体做对象变换（复制、比例缩放、旋转复制、镜像复制、矩形阵列和圆周阵列）的练习,3.7 加工特征,（1）螺纹特征 选择特征操作工具条 螺纹类型： 符号的 详细的,3.7 加工特征,（2）边倒圆,选择特征操作工具条中,3.7 加工特征,（3）边倒角 选择特征操作工具栏中 倒角类型： 单偏置 双偏置 偏置和角度,双偏置,3.7 加工特征,（4）拔锥 拔锥类型： 面拔锥 从边拔锥 相切拔锥 分割线拔锥,从边拔锥,面拔锥,分割线拔锥,相切拔锥,3.7 加工特征,（4）拔锥,面拔锥的步骤： 1.选择

12、拔模方向 2.选择平面、基准平面（与开模方向垂直的平面） 3.输入拔模角度 4.选择需要拔模的面,注意：沿拔模方向，表面向内收缩为正角度；沿拔模方向，表面向外扩张为负角度。,3.7 加工特征,（5）抽壳特征 抽壳选项用于挖空实体或创建薄壳零件。该选项提供了面和体2种抽壳方式。 抽壳特征可进行等壁厚抽壳和不同壁厚抽壳。,3.7 加工特征,（5）抽壳特征 不同壁厚抽壳,3.7 加工特征,（5）抽壳特征,3.7 加工特征,（6）实例特征 引用特征特征。实例操作位于特征用于一次性创建原对象的多个成组的镜像、阵列或复制操作工具条中，打开如图所示的对话框。,3.7 加工特征,（5）实例特征,3.7 加工特

13、征,进入UG工作界面对实体做拔锥角、抽壳特征和实例特征练习,3.8 扩展特征,扩展特征是由二维的线框生成三维实体。 包括以下四种类型: 拉伸体截面线串沿一矢量方向平移。 回转体截面线串沿一基准轴或矢量方向旋转。 沿引导线扫描截面线串沿一引导线串平移。 管道圆或圆环沿一引导线串平移。 说明：作为截面线串和引导线串的曲线可以是实体边缘、二维曲线或草图等。,3.8 扩展特征,（1）拉伸特征,【拉伸】命令，可以将截面曲线沿指定方向拉伸一定距离，以生成实体。,拉伸类型包括：,3.8 扩展特征,（1）拉伸特征,拉伸体规则： 拉伸体为实体或片体取决于曲线的封闭情况和在“首选项”“建模”中的设置。设定为实体时

14、，遵循以下原则： 1.当拉伸一系列连续、封闭的平面曲线时将创建一个实体。 2.当该曲线内部有另一连续、封闭的平面曲线时，将创建一个具有内部孔的实体。 3.当这些连续、封闭的曲线不在一个平面时，将创建一个片体。,3.8 扩展特征,（1）拉伸特征,a、方向和距离,3.8 扩展特征,（1）拉伸特征,b、 贯通全部对象,这种方式通过拉伸截面曲线穿过多个实体生成拉伸体(空腔)。,图 指定截面曲线和通过的实体 图 生成拉伸体空腔,3.8 扩展特征,（2）回转特征,执行回转体命令，可以将截面曲线沿指定轴向旋转一定角度，以生成实体。,例如，通过指定旋转轴和旋转角度来生成实体。,3.8 扩展特征,（2）回转特征

15、,例如，通过指定回转轴和回转角度来生成实体。,图 指定回转曲线 图 指定回转轴,回转曲线,回转轴,3.8 扩展特征,（2）回转特征,3.8 扩展特征,（3）扫掠特征 扫描特征是截面线串沿着引导线串(路径)生成实体。 扫掠规则: 1.一个完全连续、封闭的截面线串沿引导线扫描时将创建一个实体。 2.一个开放的截面线串沿一条开放的引导线串扫描时将创建一个片体。 3.一个开放的截面线串沿一条封闭的引导线串扫描时将创建一个实体。 4.当使用偏置扫描时，创建有厚度的实体。 5.每次只能选择一条截面线串和一条引导线串。,3.8 扩展特征,（3）扫掠特征 扫描特征是截面线串沿着引导线串(路径)生成实体。,3.

16、9 特征编辑,特征编辑是指对已有的实体特征进行各种操作，包括编辑特征参数、编辑定位尺寸、移动特征等。 在菜单栏中选择“编辑”“特征”选项，可展开特征编辑下拉式菜单。如图所示。,UG建模练习,UG建模练习,UG建模练习,要求：利用特征的参数编辑操作来完成对实体模型的修改,要求：利用特征的参数编辑操作来完成对实体模型的修改,UG建模练习,UG建模练习,UG建模练习,8 缝合(Sew),下拉菜单：Insert,Feature Operation,Sew,作用：当实体或片体间出现了缝隙时，可采用缝合操作进行修补。,注意：1 选择的工具片体与目标实体必须相接触或间隙超 过 距离公差值。 2 实体缝合时，

17、要缝合的实体必须形状相同、面积 相近的表面。,缝合前,缝合后,9 修补实体(Patch Body),下拉菜单：Insert,Feature Operation,Patch Body,1 单击图标,，选取欲修补的目标实体。,2 单击图标,，选取工具片体来修补目标实体。,3 在工具片体上显示箭头，箭头方向一侧的目标体被修补。,工具片体,目标实体,修补前,修补后,作用：利用片体对实体的表面进行修补，创建所需要的实体表面。,10 偏置表面(Offset Face),下拉菜单：Insert,Feature Operation,Offset Face,作用：沿表面以一定的距离进行偏置。,选择需要偏置的表面

18、、特征和实体后，单击OK按钮。,11 缩放实体(Scale Body),下拉菜单：Insert,Feature Operation,Scale Body,1 单击图标,，选取比例缩放的类型。,2 设置比例缩放的参数。,3 单击OK按钮。,、,或,12 修剪实体(Trim Body),下拉菜单：Insert,Feature Operation,Trim Body,修剪实体是通过定义实体表面或平面对目标实体进行必要的修剪，修剪后的实体依然保持参数化。,单击下拉菜单后，弹出对话框。,选择目标实体后单击OK按钮。,根据需要定义修剪面后单击OK按钮。,13 分割实体(Split Body),下拉菜单：I

19、nsert,Feature Operation,Split Body,分割实体是通过定义实体表面、基准平面、片体或定义的平面对目标实体进行必要的分割，分割后的实体为非参数实体。,单击下拉菜单后，弹出对话框。,选择目标实体后单击OK按钮。,根据需要定义分割面后单击OK按钮。,实例1 传动齿条,实例1 传动齿条,第一步：新建一个模型文件。 第二步：建立一个100 10 3.75（长 宽 高）的长方体。,第三步：建立一个沿长度方向居中的基准面。并建立与长方体的交线。 第四步：在长方体两端建立半径为5的边圆角。 第五步：在长方体两端建立直径为5的通孔，与两端半圆同心。 第六步：建立一个10 2.5 2

20、.5，拔模角度为12的矩形凸垫，居中定位。,第七步：建立矩形凸垫的矩形阵列，沿XC方向，数量9个，间距为4.5。 第八步：建立矩形凸垫的矩形阵列，沿-XC方向，数量9个，间距为4.5。 第九步：对所有直齿的四条边建立半径为0.75的圆角。,实例2 接头,实例2 接头,第一步：新建一个模型文件。 第二步：建立一个100 100 100（长 宽 高）的长方体。 第三步：创建圆柱。矢量方向为ZC正向，直径100，高度100。指定圆柱底面圆心的位置在正方体左侧底边的中心。布尔操作为并。,第四步：建立直径为50，高度为100的孔，与圆柱的同心。 第五步：通过减去一长方体形成矩形槽。1：重新定位WCS，工

21、作坐标系的原点为底面圆心，ZC为50；2：建立100 100 50的长方体，交点坐标为(-50,-50,-25)。布尔操作为减。,第六步：创建轴线为水平方向的圆柱。矢量方向为YC负向，直径60，高度150。指定圆柱底面圆心的位置在(0,-100,0)。布尔操作为并。 第七步：建立直径为25，高度为200的孔，与圆柱的同心。,实例3 卡筘,实例3 卡筘,1 创建一长方体(50,50,10)。,2 插入一矩形凸垫(50,25,50)。,3 对凸垫两边缘倒圆角，半径25。,4 插入孔(40,50,0)。,6 创建基准平面。,7 镜像实体。,8 创建基准平面并镜像实体。,9 合并实体并创建孔(20,5

22、,0)。,实例4 垫片,实例4 垫片,1 绘制草图如下。,2 拉伸成实体(终止距离15)。,实例5 螺母,实例5 螺母,1 绘制草图如下。,2 拉伸成体（终止距离为6）。,3 创建孔（14,6,0）。,4 在草图绘制中绘制如下圆弧。,5 拉伸所绘制的圆弧（终止距离6，拔模角60），布尔操作为相交。,实例6 定位环,实例6 定位环,1 绘制草图如下。,2 创建拉伸体(5,25,0,0,0)。,3 插入圆台(300,30,0)。,4 插入孔(250,50,0)。,5 建立基准平面(偏置-145)。,6 修改圆台高度为100，孔深度为120。,8 创建凸垫(90,190,25,0,0)，基准面为水平

23、参考，定位值分别为(45,95)。,7 创建凸垫(90,30,300,0,0)，圆柱面为水平参考，定位值分别为(55,0)。,9 创建腔体(50,60,15,5,0，0)，刚创建凸垫的左边缘为水平参考，定位值分别为(45,95)。,10 插入孔(25,60,0)，刚创建凸垫的下边缘为水平参考，定位尺寸为22.5和67.5。,11 对孔进行矩形阵列(2,-145,2,45)。,实例7 连杆,1 绘制草图如下。,2 创建拉伸体(0,15,0,0,0)。,3 插入圆台(96,30,0)。,4 插入孔(54,45,0)。,4 插入圆台(202,30,0)和孔(120,45,0)。,5 插入腔体(100

24、,50,15,20,0,0)，定位值为169和340（以右侧圆弧和下侧圆弧的圆心定位）。,6 镜像实体。,实例8 承力底座,实例8 承力底座,1 绘制草图如下。,2 拉伸成实体(终止距离30)。,3 插入矩形凸垫(250,100,300,0,0)，定位尺寸350，200。,4 绘制草图如下，半径分别为60，125，距离为240。,5 单击绘制草图中的 图标，对草图进行定位（125，0）。,6 拉伸成实体(终止距离100)。,8 插入孔(190,200,0)和(80,100,0)。,7 插入圆台(250,50,0)。,9 创建基准平面（距底面偏置425)。,10 创建腔体(120,50,400)，定位值为140，200（以左下边和右下边定位）。,