描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302467267丛书名: 从新手到高手
目 录
第1章 UG NX 10.0基础知识…. 1
1.1 UG NX概述… 2
1.1.1 UG NX技术特点… 2
1.1.2 UG NX软件的功能模块… 2
1.2 初识UG NX 10.0的工作界面… 4
1.3 文件管理基本操作… 7
1.3.1 新建文件… 7
1.3.2 打开文件… 7
1.3.3 保存和关闭文件… 7
1.3.4 文件导入与导出… 9
1.4 设置UG基本环境… 10
1.4.1 系统基本参数设置… 10
1.4.2 工具栏设置… 10
1.4.3 设置背景… 12
1.5 对象操作… 12
1.5.1 对象选择设置… 12
1.5.2 编辑对象显示… 14
1.5.3 显示/隐藏对象… 15
1.6 视图操作… 15
1.6.1 观察视图的基本工具… 15
1.6.2 观察视图的显示样式… 16
1.6.3 切换视图方位… 16
第2章 UG NX 10.0基本操作…. 18
2.1 坐标系的设置… 19
2.1.1 坐标系的基本概念… 19
2.1.2 创建工作坐标系… 19
2.1.3 编辑工作坐标系… 20
2.2 基本操作工具… 22
2.2.1 点构造器… 22
2.2.2 矢量构造器… 23
2.3 布局操作… 25
2.3.1 新建布局… 25
2.3.2 保存布局… 25
2.3.3 打开布局… 25
2.3.4 编辑布局… 26
2.4 工作图层管理… 27
2.4.1 图层设置… 27
2.4.2 编辑图层… 28
第3章 绘制草图…. 29
3.1 草图概述… 30
3.1.1 草图环境… 30
3.1.2 草图的工作平面… 31
3.1.3 绘制草图选项… 32
3.2 绘制草图… 33
3.2.1 绘制点… 34
3.2.2 绘制直线… 35
3.2.3 绘制矩形… 35
3.2.4 绘制圆… 36
3.2.5 绘制圆弧… 37
3.2.6 绘制椭圆… 38
3.2.7 绘制椭圆弧… 38
3.2.8 绘制多边形… 38
3.2.9 绘制艺术样条… 39
3.3 草图操作… 41
3.3.1 现有曲线… 41
3.3.2 投影曲线… 41
3.3.3 偏置曲线… 41
3.3.4 镜像曲线… 42
3.3.5 派生直线… 42
3.4 草图约束… 43
3.4.1 自动约束… 43
3.4.2 几何约束… 43
3.4.3 尺寸约束… 44
3.4.4 约束的显示与移除… 46
3.4.5 转换至/自参考约束… 47
3.4.6 自动判断约束… 47
3.5 编辑草图… 48
3.5.1 快速修剪… 48
3.5.2 快速延伸… 48
3.5.3 圆角… 50
3.5.4 倒斜角… 50
3.5.5 制作拐角… 51
3.5.6 阵列曲线… 51
3.6 综合案例1:绘制安全阀草图… 53
3.7 综合案例2:绘制摇臂板草图… 56
3.8 新手训练营… 59
第4章 曲线建模…. 60
4.1 基本曲线… 61
4.1.1 点… 61
4.1.2 点集… 62
4.1.3 直线… 66
4.1.4 圆… 67
4.1.5 圆弧… 69
4.1.6 圆角… 69
4.2 矩形和多边形… 70
4.2.1 矩形… 71
4.2.2 多边形… 71
4.3 高级建模曲线… 72
4.3.1 二次曲线… 72
4.3.2 螺旋线… 74
4.3.3 截面曲线… 76
4.3.4 相交曲线… 77
4.4 曲线操作… 78
4.4.1 偏置曲线… 78
4.4.2 镜像曲线… 79
4.4.3 投影曲线… 79
4.4.4 连接曲线… 80
4.4.5 桥接曲线… 81
4.4.6 抽取曲线… 82
4.5 编辑曲线… 82
4.5.1 编辑曲线参数… 82
4.5.2 修剪曲线和拐角… 83
4.5.3 分割曲线… 84
4.5.4 编辑曲线长度… 85
4.6 综合案例1:绘制垫块线框… 86
4.7 综合案例2:绘制机床尾座线框… 88
4.8 新手训练营… 92
第5章 曲面造型…. 93
5.1 曲面概述… 94
5.1.1 自由曲面的相关概念… 94
5.1.2 曲面分类… 95
5.1.3 自由曲面建模的基本原则… 97
5.2 简单曲面造型工具… 97
5.2.1 通过点… 97
5.2.2 直纹面… 98
5.2.3 通过曲线组… 99
5.2.4 N边曲面… 100
5.2.5 偏置曲面… 101
5.2.6 大致偏置曲面… 101
5.2.7 桥接曲面… 102
5.2.8 延伸曲面… 103
5.3 复杂曲面造型工具… 105
5.3.1 通过曲线网格… 105
5.3.2 扫掠曲面… 107
5.3.3 样式圆角… 109
5.3.4 拼合曲面… 110
5.4 编辑曲面… 111
5.4.1 扩大曲面… 111
5.4.2 剪断曲面… 112
5.4.3 片体变形… 113
5.4.4 X型… 114
5.5 综合案例1:创建油壶模型… 115
5.6 综合案例2:创建电热壶模型… 122
5.7 新手训练营… 131
第6章 特征建模…. 132
6.1 基准特征… 133
6.1.1 基准平面… 133
6.1.2 基准轴… 134
6.1.3 基准CSYS. 136
6.2 体素特征… 136
6.2.1 长方体… 136
6.2.2 圆柱体… 138
6.2.3 锥体… 139
6.2.4 球体… 139
6.3 扫描特征… 140
6.3.1 拉伸… 140
6.3.2 旋转… 141
6.3.3 扫掠… 142
6.3.4 沿引导线扫掠… 142
6.3.5 管道… 143
6.4 设计特征… 143
6.4.1 孔… 143
6.4.2 腔体和键槽… 144
6.4.3 凸台、垫块和凸起… 145
6.4.4 螺纹… 146
6.4.5 三角形加强筋… 148
6.5 综合案例1:创建缸盖模型… 149
6.6 综合案例2: 创建轴架零件… 154
6.7 新手训练营… 157
第7章 特征编辑…. 159
7.1 布尔运算… 160
7.1.1 合并… 160
7.1.2 求差… 160
7.1.3 求交… 160
7.2 细节特征… 161
7.2.1 倒圆角… 161
7.2.2 倒斜角… 162
7.2.3 拔模和拔模体… 163
7.2.4 抽壳… 166
7.2.5 修剪体… 167
7.2.6 拆分体… 167
7.3 特征的关联复制… 168
7.3.1 抽取… 168
7.3.2 阵列特征… 169
7.3.3 镜像特征和镜像体操作… 171
7.4 特征编辑… 172
7.4.1 编辑特征参数… 172
7.4.2 可回滚编辑… 172
7.4.3 编辑位置… 173
7.4.4 移动特征… 174
7.4.5 抑制和取消抑制特征… 175
7.5 综合案例1:创建虎钳
钳身零件… 176
7.6 综合案例2:创建端盖零件… 182
7.7 新手训练营… 185
第8章 创建工程图…. 186
8.1 工程图的管理… 187
8.1.1 工程图简介… 187
8.1.2 建立工程图… 189
8.1.3 打开和删除工程图… 190
8.2 添加视图… 191
8.2.1 添加基本视图… 191
8.2.2 添加投影视图… 192
8.2.3 添加剖视图… 192
8.2.4 添加局部剖视图… 194
8.3 编辑工程图… 196
8.3.1 移动/复制视图… 196
8.3.2 对齐视图… 197
8.3.3 定义视图边界… 198
8.3.4 视图相关编辑… 200
8.3.5 更新视图… 202
8.4 标注工程图… 202
8.4.1 尺寸标注… 202
8.4.2 标注/编辑文本… 203
8.4.3 形位公差标注… 204
8.4.4 粗糙度符号标注… 205
8.5 表格… 206
8.5.1 零件明细表… 206
8.5.2 编辑表格… 206
8.5.3 编辑文本… 206
8.5.4 插入行、列… 206
8.5.5 调整大小… 208
8.5.6 合并或取消合并… 208
8.6 综合案例1:创建轴架
零件工程图… 208
8.7 综合案例2:创建箱体
零件的工程图… 213
8.8 新手训练营… 217
第9章 装配设计…. 219
9.1 装配基础… 220
9.1.1 装配基础知识… 220
9.1.2 装配设计简介… 221
9.1.3 装配界面… 224
9.2 设置装配关联条件… 227
9.2.1 接触对齐约束… 227
9.2.2 角度约束… 228
9.2.3 垂直约束… 228
9.2.4 平行约束… 228
9.2.5 距离约束… 228
9.2.6 中心约束… 229
9.2.7 同心约束… 229
9.3 装配建模方法… 230
9.3.1 自底向上装配… 230
9.3.2 自顶向下装配… 231
9.4 组件编辑… 232
9.4.1 组件阵列… 232
9.4.2 组件镜像… 233
9.4.3 删除或替换组件… 236
9.4.4 移动组件… 237
9.5 爆炸视图… 238
9.5.1 创建爆炸视图… 238
9.5.2 编辑爆炸视图… 239
9.6 综合案例1:合盖结构
装配模型… 240
9.7 综合案例2:减速器
装配模型… 244
9.8 新手训练营… 259
第10章 模具设计…. 260
10.1 注塑模具设计概述… 261
10.1.1 注塑成型基础知识…. 261
10.1.2 注塑模具设计流程… 261
10.1.3 注塑模设计操作界面… 263
10.2 初始化设置… 264
10.2.1 项目初始化… 264
10.2.2 模具CSYS. 265
10.2.3 收缩率… 266
10.2.4 成型工件… 266
10.2.5 型腔布局… 267
10.3 分模前准备工作… 269
10.3.1 修补破孔概述… 269
10.3.2 实体修补… 269
10.3.3 片体修补… 271
10.3.4 片体编辑… 272
10.4 分型设计… 274
10.4.1
分模设计基础知识… 274
10.4.2 分型线… 274
10.4.3 引导线… 275
10.4.4 分型面… 276
10.4.5 区域分析… 278
10.4.6 定义区域… 280
10.4.7 型腔和型芯… 281
10.5 综合案例1:充电器座
模具设计… 281
10.6 综合案例2:游戏手柄
模具设计… 285
10.7 新手训练营… 288
第11章 数控加工…. 290
11.1 数控加工入门… 291
11.1.1 数控加工简介… 291
11.1.2 数控加工工艺流程… 291
11.1.3 数控机床简介… 292
11.2 UG NX CAM 10.0加工基础知识… 295
11.2.1 UG NX CAM 10.0加工
基本基础… 295
11.2.2 UG NX CAM模块简介和
专业术语… 295
11.2.3 UG
CAM 10.0加工环境… 298
11.2.4 操作导航器… 299
11.3 创建父节点组… 302
11.3.1 创建程序… 302
11.3.2 创建加工坐标系… 302
11.3.3 创建几何体… 303
11.3.4 创建刀具… 304
11.3.5 定义加工余量… 304
11.4 创建操作… 306
11.4.1 定义加工方式… 306
11.4.2 定义加工参数… 307
11.5 刀轨仿真… 308
11.5.1 生成刀轨… 308
11.5.2 刀轨检验… 308
11.6 输出车间文档和后处理… 309
11.6.1 生成并输出车间文档… 309
11.6.2 后处理… 310
11.7 综合案例1:凹槽型腔铣削加工… 311
11.8 综合案例2:鼠标壳体加工… 316
11.9 新手训练营… 326
UG NX3.1 草图概述 草图是指与实体模型相关联的二维图形,是用户在指定的平面上创建点、线等二维图几何元素的总称。在创建三维实体模型时,首先需要选取或创建草图平面,然后进入草绘环境绘制二维图截面。通过对截面拉伸、旋转等操作,即可得到相应的参数化实体模型。3.1.1 草图环境 绘制草图的基础是草绘环境,该环境提供了绘制、编辑以及添加相关约束等与草图操作有关的工具,用户可以在该环境中进行二维图形的绘制。 在【直接草图】工具栏中单击【草图】按钮,系统将打开【创建草图】对话框。用户可以通过该对话框指定相应的草图工作平面,进入草绘环境,如图3-1所示。 当完成草图绘制后,单击【直接草图】工具栏中的【完成草图】按钮,或者在绘图区的空白处单击鼠标右键,并在打开的快捷菜单中选择【完成草图】选项,即可退出草绘环境,如图3-2所示。
图3-1 【创建草图】对话框
图3-2 退出草绘环境3.1.2 草图的工作平面 草图工作平面是绘制草图对象的平面,在一个草图中创建的所有草图几何对象(曲线或点)都是在该草图工作平面上的。草图工作面可以附着在坐标平面、基准平面、实体表面或片体表面上。 在【直接草图】工具栏中单击【草图】按钮,系统将打开【创建草图】对话框。该对话框提供了【在平面上】和【基于路径】两种指定草图平面的方法,现分别介绍如下。1.在平面上 该方法是指以平面为参考面指定所需的草图平面。在【平面方法】下拉列表框中,UG提供了以下3种指定草图平面的方式。 1)现有平面 选择该方式可以指定任一基准平面或三维实体上的平面作为草图平面。如图3-3所示就是指定一实体面作为草图平面进入草绘环境的效果。 2)创建平面 选择该方式不仅可以利用现有的工作坐标平面、基准平面或实体表面等平面作为参照创建新的草图平面,还可以利用现有的点和实体边线作为参照,并设置相应的参数创建新的草图平面。
图3-3 指定实体面为草图平面 在【平面方法】下拉列表框中选择【创建平面】选项,并单击【平面对话框】按钮,即可利用打开的【平面】对话框创建出所需的草图平面。如图3-4所示即是选择【按某一距离】方式,并选取钳口的实体面为参照面创建的草图平面。
图3-4 创建草图平面 3)创建基准坐标系 利用该方式绘制草图需要创建一个新坐标系,然后指定新坐标系中的任一基准面作为草图平面。 在【平面方法】下拉列表框中选择【创建基准坐标系】选项,并单击【创建基准坐标系】按钮,系统将打开【基准CSYS】对话框。此时,利用该对话框创建出所需的基准坐标系,然后指定该新建坐标系的任一基准面作为草图平面即可。如图3-5所示就是选择【原点,X点,Y点】选项创建的基准坐标系。
图3-5 创建基准坐标系2.基于路径 该方法是指以现有直线、圆、实体边线和圆弧等曲线为基础,创建与曲线轨迹成垂直或平行等各种不同关系的平面为草图平面。 利用该方法创建草图平面,首先选择【类型】面板中的【基于路径】选项,然后在绘图区中指定一路径,并设置新建平面的位置与方位,即可获得草图平面。如图3-6所示就是指定实体的一条轮廓边作为路径创建的草图平面。
图3-6 指定路径创建草图平面
3.1.3 绘制草图选项 在草图的工作环境中,为了更准确、有效地绘制草图,在进入草绘环境之前,需要进行草图样式、小数位数和默认前缀名称等基本参数的设置。 在建模环境中,用户可以通过对【草图项】对话框中各个参数选项的设置,为以后更为准确地绘制草图打下坚实的基础。选择【项】|【草图】选项,系统将打开【草图项】对话框,如图3-7所示。该对话框包含【草图设置】、【会话设置】和【部件设置】3个选项卡,现分别介绍如下。
图3-7 【草图项】对话框1.草图设置 用户可以在该选项卡中对草图尺寸的标注样式和文本高度等基本参数进行相应的设置。其中,通过指定【尺寸标签】下拉列表框中的3个选项,可以对草图尺寸的标注样式进行选择,效果如图3-8所示。
(a) (b) (c)图3-8 指定尺寸的标注样式 此外,在该选项卡中启用【屏幕上固定文本高度】复选框,可以在下面的【文本高度】文本框中输入高度参数值;启用【创建自动判断约束】复选框,系统将在绘制草图时自动判断并添加约束;而启用【显示对象颜色】复选框,则系统在绘制草图时将显示对象颜色。2.会话设置 用户可以在该选项卡中对草绘时的捕捉精度、草图显示状态以及名称前缀样式等基本参数进行相应的设置。其主要包括【设置】和【名称前缀】两个面板,如图3-9所示。各面板中的参数选项含义如下所述。
图3-9 【会话设置】选项卡 1)【设置】面板 在该面板中,除了可以在【捕捉角】文本框中设置捕捉误差允许的角度范围,在【背景】下拉列表框中指定背景色的类型,还可以通过启用或禁用相应的复选框进行草绘设置。其中,【显示自由度
箭头】复选框用于控制是否显示草图的自由度箭头;【显示约束符号】复选框用于控制当几何元素的尺寸较小时是否显示约束标志。 此外,若启用【更改视图方向】复选框,当完成草图切换到建模界面时,视图方向将发生改变;若禁用该复选框,当完成草图切换到建模界面时,建模界面的视图方向将与草图方向保持一致。 2)【名称前缀】面板 在该面板中,用户可以根据需要在各文本框中设置所列出的各草图元素名称的前缀。3.部件设置 用户可以在该选项卡中对草图的各几何元素以及尺寸的颜色进行相关的设置,如图3-10所示。
图3-10 【部件设置】选项卡 在该选项卡中,单击各类曲线名称后面的颜色块按钮,系统将打开相应的【颜色】对话框,从中选择所需的颜色即可。此外,单击【继承自用户默认设置】按钮,各曲线的颜色将恢复为系统的默认颜色,以便于重新设置。
UG NX3.2 绘制草图 草图绘制是本章的重要内容,也是创建三维实体模型的基础和关键。用户可以通过绘制二维轮廓,并添加相关的约束,构建出实体或截面的轮廓,然后利用拉伸、旋转或扫掠等操作,生成与草图对象相关联的实体模型。在参数化建模的过程中,灵活地应用绘制草图功能,会使用户方便快捷地完成设计任务。3.2.1 绘制点 点是组成图形的基本元素,通常用来作为对象捕捉的参考点。绘制的草图对象都是由控制点控制的,如直线由两个端点控制,圆弧由圆心和起始点控制。控制草图对象的点称为草图点,用户可以通过控制草图点来控制草图对象。 进入草绘环境后,在【直接草图】工具栏中单击【点】按钮,系统将打开【草图点】对话框。此时,单击该对话框中的【点对话框】按钮,即可打开如图3-11所示的【点】对话框。该对话框包含3种创建点的方式,现分别介绍如下。
图3-11 【点】对话框1.类型 用户可以通过在【类型】面板中选择点的捕捉方式来创建新的点。系统提供了端点、交点和象限点等13种捕捉点的方式,这里仅介绍几种常用点的捕捉方式。? 自动判断的点 选择该选项,可以利用鼠标在绘图区中任意点取位置,此时系统将自动推断创建所选直线的端点、中点,以及圆弧或圆的圆心等特征点。? 光标位置 选择该选项,可以使用光标在屏幕上的任意位置创建一个点。? 现有点 选择该选项,可以利用鼠标捕捉或选定已经存在的点,从而在现有的点上创建一个点。它是将某个图层的点复制到另一图层快捷的方式。? 端点 选择该选项,可以在直线、圆弧、二次曲线及其他曲线的端点上创建一个点。端点不是独立的,必须依赖直线或曲线而存在。? 控制点 选择该选项,可以在几何对象的特征点上创建一个点。控制点与几何对象类型有关,它可以是直线的中点或端点,不封闭圆弧的端点或中点、圆心,二次曲线的端点或其他曲线的端点等特征点。? 象限点 选择该选项,可以在一个圆弧或椭圆弧的四分点处创建一个点。需要注意的是:四分点位置是指处于坐标系下的圆弧或椭圆弧上的象限点位置,它不随坐标系的转换而改变。? 点在曲线/边上 选择该选项,可以在指定的曲线或者实体边缘上根据给出的参数创建点。2.设置点坐标 用户可以通过在【输出坐标】面板中设置点在X、Y、Z方向(或XC、YC、ZC方向)上相对于坐标原点的位置来创建新的点。此外,还可以在【参考】下拉列表框中切换WCS或坐标方式。3.指定偏置方式 用户可以通过在【偏置】面板中指定偏移参数的方式来确定点的位置。在操作过程中,可以先利用点的捕捉方式确定偏移的参考点,再输入相对于参考点的偏移参数(其参数类型取决于选择的偏移方式)来创建点。该面板中包括5种偏置方式,具体含义如下所述。? 矩形 该方式是利用直角坐标系进行偏移的,偏移点的位置相对于所选参考点的偏移量由直角坐标值确定。在捕捉到点后,输入偏移点在X轴、Y轴和Z轴方向上的增量值即可。? 圆柱 该方式是利用圆柱坐标系进行偏移的,偏移点的位置相对于所选参考点的偏移量是由柱面坐标值确定。在捕捉到点后,输入偏移点的半径、角度和Z轴方向上的增量值就确定了偏移点的位置。? 球 该方式是利用球坐标系进行偏移的,偏移点的位置相对于所选参考点的偏移值由球坐标值确定。在捕捉到点后,输入偏移点的半径、角度1和角度2的增量值就确定了偏移点的位置。? 沿矢量 该方式是利用矢量进行偏移的,偏移点相对于所选参考点的偏移值由向量方向和偏移距离确定。? 沿曲线 该方式是沿所选的曲线进行偏移的,偏移点相对于所选参考点的偏移值由偏移弧长或曲线总长的百分比确定。
3.2.2 绘制直线 直线是组成草图轮廓的基本图元,是草绘过程中使用频率的应用工具之一。在UG NX中,直线是指两点确定的一条直线段,而不是无限长的直线。用户可以利用【直线】或【轮廓】工具完成直线的绘制。 进入草绘环境后,单击【直接草图】工具栏中的【直线】按钮,系统将打开【直线】对话框。该对话框包含【坐标】和【参数】两种绘制直线的模式,此时指定一种模式,并在打开的文本框中设置相应的数值,即可完成直线的绘制,效果如图3-12所示。 在绘制草图的过程中,用户可以利用该工具连续绘制直线和圆弧轮廓线,特别适用于绘制的草图对象中包含直线与圆弧首尾相接的情况。
图3-12 利用【直线】工具绘制直线 在【直接草图】工具栏中单击【轮廓】按钮,系统将打开相应的对话框,且在绘图区中将显示光标处的位置信息。此时,单击该对话框中的【直线】按钮,并指定一绘制模式,即可在绘图区中连续绘制相应的直线,效果如图3-13所示。
图3-13 利用【轮廓】工具连续绘制直线
3.2.3 绘制矩形 矩形可以用来作为特征创建的辅助平面,也可以直接作为特征生成的草绘截面。在UG NX中,利用【矩形】工具既可以绘制与草图方向垂直的矩形,也可以绘制与草图方向成一定角度的矩形。 在【直接草图】工具栏中单击【矩形】按钮,系统将打开【矩形】对话框。该对话框提供了以下3种绘制矩形的方式。1.利用两点绘制矩形 该方式通过在绘图区中依次指定两点作为矩形的对角点,或者指定个角点后在文本框中输入宽度和高度值来绘制矩形。选择该方式绘制的矩形只能与草图的水平方向垂直。 单击【按2点】按钮,并指定【参数】绘制模式。然后在绘图区中选取一点作为矩形的个角点,并输入相应的参数值确定矩形的另一对角点,即可完成矩形的绘制,效果如图3-14所示。
图3-14 利用两点绘制矩形2.利用3点绘制矩形 该方式与【按2点】方式的区别是:利用该工具可以绘制与草图的水平方向成一定倾斜角度的矩形。其具体的方法是:先指定矩形的一个角点,然后依次设置要绘制矩形的宽度、高度和倾斜角度参数值即可。 单击【按3点】按钮,并指定【参数】绘制模式。然后在绘图区中指定一点作为矩形的一个角点,并依次输入要绘制矩形的宽度、高度和角度数值,即可完成该矩形的绘制,效果如图3-15所示。3.从中心绘制矩形 利用该方式可以通过选取一个点作为矩形的中心点,然后以该中心点为基点,依次输入矩形的宽度、高度和角度数值,即可完成指定矩形的绘制,效果如图3-16所示。
图3-15 利用3点绘制矩形
图3-16 从中心绘制矩形3.2.4 绘制圆 圆是指在平面上到定点的距离等于定长的所有点的集合。在UG NX中,该工具通常用于创建基础特征的剖截面,由它生成的实体特征包括多种类型,如球体、圆柱体、圆台和球面等。 在【直接草图】工具栏中单击【圆】按钮,系统将打开【圆】对话框。此时即可选择【圆心和直径定圆】或【三点定圆】方式来绘制圆轮廓。1.圆心和直径定圆 利用该方式可以通过指定圆的圆心和直径来绘制圆。单击【圆】对话框中的【圆心和直径定圆】按钮,并指定【参数】绘制模式。然后在绘图区中指定圆心,并输入直径参数,即可完成绘制圆的操作,效果如图3-17所示。
图3-17 指定圆心和直径绘制圆2.三点定圆 利用该方式可以通过在绘图区中依次选取三个点来绘制圆,或者通过选取圆上的两个点,并输入直径参数来完成圆的绘制。 单击【三点定圆】按钮,然后在绘图区中依次指定矩形的三个角点作为圆的通过点,即可完成圆轮廓的绘制,效果如图3-18所示。
图3-18 指定三点绘制圆3.2.5 绘制圆弧 圆上任意两点间的部分称作圆弧。由于圆弧是圆的一部分,会涉及起点和终点的问题。因此,在绘制过程中既要指定其半径和起点,又要指出圆弧所跨的弧度大小。 在【直接草图】工具栏中单击【圆弧】按钮,系统打开【圆弧】对话框。此时即可选择【三点定圆弧】或【中心和端点定圆弧】方式来绘制圆弧 轮廓。1.三点定圆弧 选择该方式可以通过依次指定圆弧的起点、终点和圆弧上一点来绘制圆弧。另外,也可以通过依次选取两个点,并输入半径参数来完成圆弧的 绘制。 单击【圆弧】对话框中的【三点定圆弧】按钮,然后在绘图区中依次选取三个点作为圆弧的起点、终点和圆弧上一点,即可完成圆弧的绘制,效果如图3-19所示。
图3-19 指定三点绘制圆弧2.中心和端点定圆弧 选择该方式可以通过依次选取两个点作为圆弧的圆心和端点,并输入扫掠角度来绘制圆弧。另外,还可以在指定圆弧的圆心后,通过在文本框中输入半径参数来确定圆弧的大小。 单击【中心和端点定圆弧】按钮,然后在绘图区中依次指定圆弧的圆心和端点,并在打开的文本框中设置扫掠角度,即可完成圆弧的绘制,效果如图3-20所示。
图3-20 指定中心和端点绘制圆弧3.2.6 绘制椭圆 椭圆是指与两定点的距离之和为一定值的点
的集合。其与圆的不同之处就在于该类曲线X、Y 轴方向对应的圆弧直径有差异。在UG NX中,利用【椭圆】工具可以绘制椭圆和椭圆弧两种曲线,现分别介绍如下。 利用【椭圆】工具可以通过在绘图区中指定椭圆的中心点,并设置椭圆的长半轴和短半轴参数来完成椭圆的绘制。 在【直接草图】工具栏中单击【椭圆】按钮,系统将打开【椭圆】对话框。此时,指定椭圆的 中心点位置,并在【椭圆】对话框中设置相应参 数。然后启用【限制】面板中的【封闭】复选框,即可绘制指定尺寸的椭圆轮廓,效果如图3-21 所示。
图3-21 绘制椭圆
3.2.7 绘制椭圆弧 椭圆上任意两点间的部分称为椭圆弧,即椭 圆弧是椭圆的一部分。用户可以利用【椭圆】工具通过设置起始角度与终止角度来绘制相应的椭圆弧。 单击【椭圆】按钮,系统将打开【椭圆】对话框。然后指定椭圆的中心点位置,并设置椭 圆的相关参数。接着禁用【封闭】复选框,并在【限制】面板中设置椭圆弧的起始角度和终止角度,即可完成椭圆弧轮廓的绘制,效果如图3-22所示。 此外,单击【限制】面板中的【补充】按钮,系统将自动生成与当前所绘椭圆弧互补的另一段椭圆弧,效果如图3-23所示。3.2.8 绘制多边形 多边形是由在同一平面而且不在同一直线上的多条线段首尾顺次连接,且不相交所组成的图形。在机械设计过程中,多边形一般分为规则和不规则多边形两种。其中规则多边形就是正多边形。
图3-22 绘制椭圆弧
图3-23 生成互补椭圆弧 3.2.9 绘制艺术样条 艺术样条曲线是指通过拖放定义点或极点,并在定义点处指派斜率或曲率约束来绘制的关联或者非关联曲线。相比较一般样条曲线而言,艺术样条由更多的定义点生成,且在实际设计过程中多用于数字化绘图或动画设计。 在【直接草图】工具栏中单击【艺术样条】按钮,系统将打开【艺术样条】对话框,如图3-24所示。该对话框包含了以下两种绘制艺术样条曲线的方式。1.通过点 选择该方式可以通过选取定义点来绘制相关或非相关的,且可自由控制其形状的任意曲线。 在【艺术样条】对话框中选择【通过点】选项,并设置曲线的阶次。然后在绘图区中依次指定要通过的定义点,并默认对话框中其他参数选项的设置,即可完成艺术样条的绘制,效果如图3-25所示。
图3-24 【艺术样条】对话框
图3-25 指定通过点绘制艺术样条曲线 2.根据极点 选择该方式可以通过选取极点来建立相关或非相关的样条曲线。该方式同样采用交互式和动态反馈的方法,且在曲线定义的同时,系统将在绘图区中动态显示不确定的样条曲线,用户还可以交互地改变定义点处的斜率和曲率等参数。 由于利用该方式绘制样条曲线与通过点方式的操作步骤类似,这里不再赘述,其绘制效果如图3-26所示。
图3-26 指定极点绘制样条曲线
UG NX3.3 草图操作 在草绘过程中,有些诸如轴类零件往往具有对称等特殊结构,此时便可以利用相关的曲线编辑工具,对已经存在的曲线进行几何运算处理。用户可以以现有图形对象为源对象,绘制出与源对象相同或相似的图形,从而简化绘制具有重复性、近似性特点图形的绘图步骤,达到提高绘图效率和绘图精度的目的。3.3.1 现有曲线 通过添加现有曲线命令可以将某些曲线(非草图曲线)和点添加到草图中,这些现有的曲线(包括椭圆、抛物线、双曲线等二次曲线)和点必须与草图共面。 单击【添加现有曲线】按钮,将打开【添加曲线】对话框,然后选择要加进草图的曲线和点来完成操作,效果如图3-27所示。
图3-27 添加现有曲线3.3.2 投影曲线 利用投影曲线工具可以将二维曲线、实体或片体的边沿着某一个方向投影到已有的曲面、平面或参考平面上。 单击【投影曲线】按钮将打开【投影曲线】对话框;然后选取要投影的曲线;接着选取要投影的对象,并指定投影方向;后单击【确定】按钮,即可将曲线对象投影到草图中并成为草图对象,效果如图3-28所示。
图3-28 投影曲线3.3.3 偏置曲线 偏置曲线是指将草图曲线按照指定方向偏置指定距离,从而复制出一条新的曲线。其中,若偏置对象为封闭的草图元素,则该操作将曲线元素进行相应的放大或缩小。 在【直接草图】工具栏中单击【偏置曲线】按钮,系统将打开【偏置曲线】对话框。此时,在绘图区中指定要偏置的曲线,并在【偏置】面板中设置距离、副本数等参数,即可完成偏置曲线的操作,效果如图3-29所示。
图3-29 偏置曲线
3.3.4 镜像曲线 镜像曲线是指将草图几何对象以指定的一条直线为对称中心线镜像复制成新的草图对象。镜像的对象与原对象形成一个整体,并且保持关联性。当所绘的草图对象为对称图形时,使用该工具可以极大地提高绘图效率。 单击【镜像曲线】按钮将打开【镜像曲线】对话框;然后依次选取镜像对象和镜像中心线,并单击【确定】按钮即可完成镜像操作,效果如图3-30所示。3.3.5 派生直线 利用【派生直线】工具,可以根据现有的参考直线,在两条平行直线中间绘制一条与两条直线平行的直线,或者在两条不平行的直线之间绘制一条角平分线。此外,还可以对某一条直线进行相应的偏置操作,现分别介绍如下。
图3-30 镜像曲线效果1.绘制平行线的中间直线 利用该工具可以在两条平行线中间绘制直线,且该直线与这两条平行直线均平行。在创建派生直线的过程中,需要通过输入相应的长度参数来确定直线的长度。 在【直接草图】工具栏中单击【派生直线】按钮,然后在绘图区中依次选取条直线和第二条直线,并在打开的文本框中输入长度参数即可,效果如图3-31所示。
图3-31 绘制平行线之间的直线2.绘制平分线 利用该工具可以绘制与两条不平行直线所形成的角度平分线,并通过输入相应的长度数值确定该平分线的长度。 单击【派生直线】按钮,并在绘图区中依次选取条直线和第二条直线,然后在打开的文本框中设置所绘角度平分线的长度参数即可,效果如图3-32所示。3.偏置直线 利用该工具可以绘制现有直线的偏置直线,并通过输入相应的偏置值来确定偏置直线与原直线的距离。且偏置直线生成后,原参照直线依然存在。
图3-32 绘制角度平分线 单击【派生直线】按钮,并在绘图区中选取需要偏置的直线,然后在打开的文本框中设置偏置距离参数即可,效果如图3-33所示。
图3-33 偏置直线
UG NX3.4 草图约束 创建完草图几何对象后,需要对其进行精确约束和定位。通过草图约束可以控制草图对象的形状和大小,通过草图定位可以确定草图与实体边、参考面、基准轴等对象之间的位置关系。本节主要介绍草图的约束和定位功能。3.4.1 自动约束 自动约束即自动添加几何约束,是指用户先设置一些要应用的几何约束后,系统根据所选草图对象自动施加其中合适的几何约束。 单击【自动约束】按钮将打开【自动约束】对话框;然后选取要约束的草图对象,并在【要施加的约束】面板中启用所需约束的复选框;接着在【设置】面板中设置公差参数,并单击【确定】按钮完成自动约束的操作,效果如图3-34所示。
图3-34 【自动约束】对话框3.4.2 几何约束 此类型的几何约束随选取草图元素的不同而不同。在绘制草图的过程中,用户可以根据具体情况添加不同的几何约束类型。 在【直接草图】工具栏中单击【几何约束】按钮,草图中的各元素将显示自由度符号(箭头表示自由度的方向,箭头个数表示自由度的个数)。然后在绘图区中分别选取需要添加约束的曲线,系统将打开相应的【几何约束】对话框。此时,在该对话框中单击对应的按钮,即可添加指定的约束方式,效果如图3-35所示。
图3-35 【几何约束】对话框 在UG NX 10.0的草绘环境中,根据草图元素之间不同的关系,可以分为多种几何约束,各几何约束的含义如表3-1所示。表3-1 草图几何约束的种类和含义约束类型约束含义固定将草图对象固定在某个位置。不同几何对象有不同的固定方法,点一般固定其所在位置;线一般固定其角度或端点;圆和椭圆一般固定其圆心;圆弧一般固定其圆心或端点同心该约束定义圆(圆弧)与圆(圆弧)之间具有相同的圆心续表约束类型约束含义重合该约束定义点与点完全重合共线该约束定义对象与对象共线点在曲线上该约束定义点在选择的曲线上点在线串上该约束定义点在抽取的线串上中点该约束定义对象在直线的中心点上水平该约束定义直线为水平直线(平行于工作坐标的XC轴)竖直该约束定义直线始终呈竖直状态平行该约束定义对象与对象之间平行垂直该约束定义对象与对象之间垂直相切该约束定义对象与对象之间相切等长该约束定义对象与对象具有相等的 长度等半径该约束定义圆弧与圆弧间具有相同的半径定长该约束定义选择的曲线长度为固定的定角该约束定义选择的曲线角度为固定的完全固定添加该约束后,所选取的草图对象不再需要任何约束曲线的斜率该约束定义选择的对象间为斜率连接比例均匀该约束定义选择的对象呈均匀分布非比例均匀该约束定义选择的对象呈非均匀分布
3.4.3 尺寸约束 草图的尺寸约束相当于对草图进行标注,但是除了可以根据草图的尺寸约束看出草图元素的长度、半径、角度以外,还可以利用草图各点处的尺寸约束限制草图元素的大小和形状。 尺寸约束就是为草图标注尺寸,使草图满足设计者的要求并让草图固定。UG NX 10.0中尺寸约束共有5种,如图3-36所示。
图3-36 5种尺寸约束类型1. 快速尺寸 单击【快速尺寸】按钮,系统将打开【快速尺寸】对话框,效果如图3-37所示。该对话框中包括9种约束类型,现分别介绍如下。
图3-37 【快速尺寸】对话框? 自动判断 根据鼠标指针的位置自动判断约束类型。? 水平 该选项用于指定与约束两点间距离与XC轴平行的尺寸。? 竖直 该选项用于指定与约束两点间距离与YC轴平行的尺寸。? 点到点 该选项用于指定平行于两个端点的尺寸,点到点尺寸限制两点之间的短距离。? 垂直 该选项用于指定直线和所选草图对象端点之间的垂直距离,测量到该直线的垂直距离。? 圆柱坐标系 选项用于直径尺寸形式去标注矩形。? 斜角 该选项用于指定两条线之间的角度尺寸,相对于工作坐标系按照逆时针方向测量角度。? 径向 该选项用于为草图的弧或者圆指定半径尺寸。? 直径 该选项用于为草图的弧或者圆指定直径尺寸。2. 线性尺寸 对草图对象施加水平尺寸约束、竖直尺寸约束、平行或者垂直于草图对象本身的尺寸约束。用户选择一条直线或者某个几何对象的两点,修改尺寸约束的数字即可完成约束。单击【线性尺寸】按钮,系统将打开【线性尺寸】对话框,效果如图3-38所示。 图3-38 【线性尺寸】对话框 3. 径向尺寸 径向尺寸约束用来标注圆或者圆弧的尺寸大小。一般来说,圆标注直径尺寸约束,圆弧标注半径尺寸约束。单击【径向尺寸】按钮,系统将打开【半径尺寸】对话框,效果如图3-39所示。
图3-39 【半径尺寸】对话框4. 角度尺寸 角度约束用来创建两直线之间的角度约束。单击【角度尺寸】按钮,系统将打开【角度尺寸】对话框,效果如图3-40所示。选择两条直线后,修改尺寸数据即可创建角度尺寸约束。选择的两条直线可以相交也可以不相交,还可以是两条平行线。
图3-40 【角度尺寸】对话框5. 周长尺寸 周长尺寸约束用来创建直线或者圆弧的周长约束。单击【周长尺寸】按钮,系统将打开【周长尺寸】对话框,效果如图3-41所示。选择对象之后,【距离】文本框中显示该对象的当前周长,修改周长值将更新对象的长度。
图3-41 【周长尺寸】对话框3.4.4 约束的显示与移除 当对草图进行几何约束或尺寸约束后,如果需要查看或者修改草图对象所应用的约束类型,可以直接通过编辑草图约束的各种工具对其进行修改并完善。如利用【显示所有约束】工具显示草图的所有约束,以便进行查看;利用【显示/移除约束】工具移除指定的约束;利用【转换至/自参考对象】工具将指定的几何对象转换为参考对象等,现分别介绍如下。1.显示所有约束 在通常情况下,有一些对曲线添加的约束是不显示的(如“固定约束”等),即从曲线上无法看出是否有添加约束,很容易出现重复添加约束的情况。使用该工具的作用就是显示所有草图对象的约束类型,以便对约束的正误进行判断。 单击【显示所有约束】按钮,该草图对象中的所有约束类型便会显示,效果如图3-42所示。2.显示/移除约束 利用【显示/移除约束】对话框可以查看草图对象所应用几何约束的类型和约束的信息,也可以对不必要的几何约束进行删除。
图3-42 显示所有约束 单击【显示/移除约束】按钮将打开【显示/移除约束】对话框。在该对话框的【列出以下对象的约束】选项组中可以利用3个单选按钮根据对象类型显示约束。通过【约束类型】下拉列表选择具体的显示约束类型。在【显示约束】列表框中显示了所有符合要求的约束,从中选择一个约束后,单击【移除高亮显示的】按钮即可删除指定的约束。单击【移除所列的】按钮可删除列表中所有的约束。如图3-43所示,即为移除直线与矩形垂直约束的效果。
图3-43 删除选定的约束3.4.5 转换至/自参考约束 利用该工具可以将草图中的曲线或尺寸转化为参考对象,或者将参考对象再次激活。该工具经常用来将直线转化为参考的中心线。 单击【转换至/自参考对象】按钮将打开【转换至/自参考对象】对话框,然后选取绘图区要转化的对象即可完成参考对象的转换,效果如图3-44所示。
图3-44 转换至/自参考对象3.4.6 自动判断约束 用户通过对自动判断约束类型的设置可以控制哪些约束在构造草图曲线过程中被自动判断并添加,从而减少在绘制草图后添加约束的工作量,提高绘图效率。 单击【自动判断约束和尺寸】按钮将打开【自动判断约束和尺寸】对话框。通过启用和禁用该对话框中各约束类型的复选框即可控制绘制草图过程中自动创建约束的类型,效果如图3-45所示。
图3-45 自动判断约束和尺寸
UG NX3.5 编辑草图 在草图绘制完成后,往往需要对图形进行编辑修改操作,使之达到预期的设计要求。用户可以通过快速修剪、延伸、倒角、倒斜角,以及制造拐角、阵列曲线等常规操作来完成草图结构特征的创建,还可以对现有的草图曲线进行偏置和镜像等操作来减少重复的图形的绘制,提高绘图效率。3.5.1 快速修剪 在UG NX中,可以利用【快速修剪】工具以任一方向将曲线修剪至近的交点或选定的边界。该工具包含单独修剪、统一修剪和边界修剪3种修剪草图元素的方式,现分别介绍如下。1.单独修剪 该方式是指系统将根据选定的要修剪的曲线与其他曲线的分段关系自动完成修剪操作。 在【直接草图】工具栏中单击【快速修剪】按钮,系统将打开【快速修剪】对话框。此时,在绘图区中直接选取要修剪的曲线即可,效果如图3-46所示。
图3-46 单独修剪方式2.统一修剪 选择该方式可以通过绘制一条曲线链,将与该曲线链相交的曲线部分全部修剪。利用该方式可以快速地一次修剪多条曲线。 单击【快速修剪】按钮,系统将打开【快速修剪】对话框。此时,按住鼠标左键不放,划过需要修剪的曲线,系统将自动将被划过的曲线修剪至近的交点,效果如图3-47所示。
图3-47 统一修剪方式3.边界修剪 选择该方式需要选取边界曲线,然后在绘图区中指定要修剪的对象。此时,在边界内的被修剪对象将被修剪,而边界以外的部分不会受到修剪。 单击【快速修剪】按钮,系统将打开【快速修剪】对话框。此时,在绘图区中依次选取边界曲线,然后单击【要修剪的曲线】按钮,并选取要修剪的对象即可,效果如图3-48所示。3.5.2 快速延伸 【快速延伸】工具可以将草图中的曲线延伸至另一临近曲线或选定的边界线处。其与【快速修剪】工具的使用方法相似,具体的操作方法如下所述。
图3-48 边界修剪方式1.单独延伸 该方式是指系统将根据选定的要延伸的曲线与其他曲线的距离关系,自动判断延伸方向并完成延伸操作。 在【直接草图】工具栏中单击【快速延伸】按钮,系统将打开【快速延伸】对话框。此时,在绘图区中选取要延伸的曲线即可,效果如图3-49所示。
图3-49 单独延伸方式2.统一延伸 该方式与【统一修剪】方式类似,是指通过画链的方法同时延伸多条曲线。单击【快速延伸】按钮,系统将打开【快速延伸】对话框。此时,按住鼠标左键划过需要延伸的曲线,即可完成延伸操作,效果如图3-50所示。
图3-50 统一延伸方式3.边界延伸 选择该方式需要指定延伸边界,然后选取需要延伸的曲线,即可将其延伸至该边界处。单击【快速延伸】按钮,系统将打开【快速延伸】对话框。此时,单击【边界曲线】按钮,并选取相应的延伸边界。然后单击【要延伸的曲线】按钮,指定要延伸的对象即可,效果如图3-51所示。
图3-51 边界延伸方式 在完成基本草图对象的绘制后,往往需要对图形进行编辑修改操作,使之达到预期的设计要求。用户可以通过快速修剪、延伸,以及倒角等常规操作来完成草图结构特征的创建。3.5.3 圆角 为了便于铸件造型时拔模、防止铁水冲坏转角处,并防止冷却时产生缩孔和裂缝,一般情况下将铸件或锻件的转角处制成圆角。在UG NX中,圆角是指通过一个指定半径的圆弧来光滑地连接两个对象的特征。用户可以利用【圆角】工具在两条或三条曲线之间创建圆角,各创建方式的具体操作方法如下所述。1.精确法 选择该方法创建圆角,可以精确地指定圆角的半径。在【直接草图】工具栏中单击【圆角】按 钮,系统将打开【圆角】对话框。此时,单击该对话框中的【修剪】按钮,并在绘图区中依次选取要倒圆角的两条边线。然后在文本框中设置半径参数即可,效果如图3-52所示。
图3-52 精确法创建圆角2.粗略法 选择该方法可以通过画链快速地进行倒圆角操作,但创建的圆角半径的大小由系统根据所画的链与元素的交点自动判断。 单击【圆角】对话框中的【修剪】按钮,然后按住鼠标左键从需要倒圆角的曲线上划过,即可完成创建圆角的操作,效果如图3-53所示。3.删除第三条曲线 在【圆角】对话框中,用户还可以通过是否启用【删除第三条曲线】功能按钮来决定进行倒圆角操作后图形的显示样式。该功能按钮在系统默认状态下为关闭,单击该按钮将打开此功能,对比效果如图3-54所示。
图3-53 粗略法创建圆角
图3-54 未删除和删除对比效果
3.5.4 倒斜角 为了便于装配,且保护零件表面不受损伤,一般在轴端、孔口、抬肩和拐角处加工出倒角(即圆台面),这样可以去除零件的尖锐刺边,避免刮伤。在UG NX中,可以利用【倒斜角】工具将倒角特征应用到相应的草图实体中。 在【直接草图】工具栏中单击【倒斜角】按 钮,系统将打开【倒斜角】对话框。该对话框中包含了【对称】、【非对称】和【偏置和角度】3种创建方式。各方式的创建方法类似,现以【对称】方式为例,介绍其具体操作方法。1.精确法 选择该方法创建倒角特征,可以精确地设定倒斜角的尺寸。在【倒斜角】列表框中选择【对称】选项,然后启用【距离】复选框,并设置倒斜角的距离参数。此时,在绘图区中依次选取要倒斜角的两条边线即可,效果如图3-55所示。
图3-55 精确法倒斜角2.粗略法 选择该方法可以通过画链快速地进行倒斜角操作,但创建的倒角尺寸由系统根据所画的链与划过边线的交点自动判断。 在【倒斜角】对话框中指定创建倒角的方式,然后按住鼠标左键从需要倒斜角的边线上划过,即可完成倒角特征的创建,效果如图3-56所示。
图3-56 粗略法倒斜角
3.5.5 制作拐角 使用该命令是通过两条曲线延伸或修剪到公共交点来创建的拐角。可应用于直线、圆弧、开放式二次曲线和开放式样条等,其中开放式样条仅限修剪。 单击【制作拐角】按钮,将打开【制作拐角】对话框,然后选择要制作拐角的两条直线,然后单击【制作拐角】对话框中的【关闭】按钮,效果如图3-57所示。
图3-57 制作拐角3.5.6 阵列曲线 使用阵列曲线命令用于阵列位于草图平面上的曲线,即将草图中的曲线沿指定的方向阵列而产生新的曲线,并在草图中产生一个阵列约束。 单击【阵列曲线】按钮,将打开【阵列曲线】对话框,在对话框中【阵列定义】卷展栏中进行设置,如图3-58所示。 在草图环境中选择要阵列的曲线,选择阵列方式并设置好相应的参数,便可产生阵列效果。该对话框中的参数因阵列方式不同而不同,各选项具体含义如下。
图3-58 阵列曲线1.线性阵列 使用一个或两个方向定义布局,如图3-59所示。
图3-59 【线性】阵列? 数量和节距 在指定方向上,设置阵列的副本数量和每一个阵列之间的距离来生成阵列。? 数量和跨距 在指定方向上,设置阵列的副本数量和个阵列到后一个阵列之间的距离来生成阵列。? 节距和跨距 在指定方向上,设置阵列之间的单独距离和个阵列到后一个阵列之间总的距离来均布生成阵列。2.圆形阵列 使用旋转点和可选径向间距参数定义布局,如图3-60所示。
图3-60 【圆形】阵列 ? 数量和节距 按指定旋转方向,设置阵列的副本数量和每一个阵列之间的角度来生成阵列。? 数量和跨距 按指定旋转方向,设置阵列的副本数量和个阵列到后一个阵列之间的跨度角来生成阵列。? 节距和跨距 按指定旋转方向,设置阵列之间的角度和个阵列到后一个阵列之间总的跨度角来均布生成阵列。3.常规阵列 使用一个或多个目标点或坐标系定义的位置来定义布局,如图3-61所示。
图3-61 常规阵列? 出发点 设定阵列的相对起始点。? 指定点 设定阵列的相对终止点。? 锁定方位 设置锁定旋转角度,使其跟随原始曲线。如果取消勾选此复选框,可以更改整个图样的旋转角度。
UG NX3.6 综合案例1:绘制安全阀草图 本实例绘制安全阀零件,效果如图2-62所示。安全阀又称溢流阀,在系统中起安全保护作用,被称为压力容器的终保护装置。阀体零件在机械设备中应用广泛。该安全阀主要由阀座、阀瓣(阀芯)和加载结构三部分组成。该安全阀图形主要由正方形、圆和正多边形组成。
图3-62 安全阀平面效果 由于该安全阀平面图形状规则,因此在绘制该零件图时,可以采用从外向里的绘图方法。首先利用【直线】工具绘制中心线。然后利用【圆】工具绘制定位圆,再利用【多边形】、【圆】和【快速修剪】工具绘制其内部结构,注意要多次利用【快速修剪】工具修剪图形。后利用【直线】工具绘制阀体上部结构,即可完成安全阀的绘制。操作步骤 STEP|01 新建一个名称为“安全阀.prt”的文件。然后单击【草图】按钮,打开【草图】对话框。此时选取XC-YC平面为草图平面,进入草绘环境后,单击【直线】按钮,按照如图3-63所示绘制辅助中心线。STEP|02 单击【圆】按钮,选取如图3-64所示中心线的交点为圆心,绘制直径分别为?20,?52和?70的3个圆。
图3-63 绘制中心线
图3-64 绘制圆STEP|03 利用【圆】工具选取如图3-65所示中心线的交点为圆心,绘制直径分别为?5和?20的两个圆。继续利用【圆】工具在另一侧绘制相同尺寸的两个圆。
图3-65 绘制圆STEP|04 利用【直线】工具选取左侧直径为?20的圆与竖直中心线的交点为起点,向右侧直径为?20的圆绘制一条切线。然后利用相同的方法绘制另一条切线,效果如图3-66所示。
图3-66 绘制切线STEP|05 单击【快速修剪】按钮,选取直径为?70的圆为边界曲线,并选取上步绘制的两条切线为要修剪的曲线,修剪这两条切线,效果如图3-67所示。
图3-67 修剪切线STEP|06 继续利用【快速修剪】工具选取修剪后的切线为边界曲线,并选取直径为?70的圆为要修剪的曲线,修剪该圆,效果如图3-68所示。
图3-68 修剪圆STEP|07 单击【圆角】按钮,输入圆角半径为R10,并选取如图3-69所示的直线和曲线为倒圆角对象,绘制圆角。继续利用【圆角】工具绘制其他三个相同尺寸的圆角。
图3-69 绘制圆角STEP|08 单击【多边形】按钮,指定阀体中心为中心点,并设置多边形边数为6。然后按照如图3-70所示设置多边形的参数,绘制正六边形。
图3-70 绘制正六边形STEP|09 利用【多边形】工具指定阀体中心为中心点,并设置多边形边数为4。然后按照如图3-71所示设置多边形的参数,绘制正方形。
图3-71 绘制正方形STEP|10 继续利用【多边形】工具指定阀体中心为中心点,并设置多边形边数为4。然后按照如图3-72所示设置多边形的参数,绘制正方形。
图3-72 绘制正方形STEP|11 利用【圆】工具分别选取边长为15的正方形四个端点为圆心,绘制四个直径均为?10的圆。然后删除边长为15的正方形,效果如图3-73所示。
图3-73 绘制圆并删除正方形STEP|12 利用【快速修剪】工具选取四个直径均为?10的圆为边界曲线,并选取边长为10的正方形为要修剪的曲线,修剪该正方形,效果如图3-74所示。
图3-74 修剪正方形STEP|13 继续利用【快速修剪】工具选取直径为?20的圆为边界曲线,并选取四个直径均为?10的圆为要修剪的曲线,修剪这四个圆,效果如图3-75所示。
图3-75 修剪圆STEP|14 利用【直线】工具按照如图3-76所示的尺寸要求绘制草图。然后单击【完成草图】按钮,退出草绘环境,完成该安全阀零件的绘制。
图3-76 绘制草图
UG NX3.7 综合案例2:绘制摇臂板草图 本实例绘制摇臂板零件平面效果图,效果如图3-77所示。该零件主要由轴承座、筋板、安装板、摆臂和手柄五部分组成。在此零件中,摆臂通过安装板固定在轴承座上,右端的手柄通过横向的筋板与轴承座相连。旋转手柄拉动筋板和轴承一起旋转,通过安装板固定在轴承座上的摆臂跟随轴承的旋转一起循环往复运动。
图3-77 摇臂板零件平面图 绘制该摇臂板零件草图时,可以首先利用【直线】和【角度】工具绘制出零件的中心线和辅助线。然后利用【圆】工具绘制主要的轴承座轮廓线,并利用【快速修剪】工具将多余图元修剪,创建出其中间的筋板轮廓线。接着利用【圆弧】和【圆】工具绘制其弧形摆臂。后利用相应的工具绘制右端用于握持的手柄即可。操作步骤 STEP|01 新建一个名称为“摇臂板.prt”的文件。接着在【草图曲线】工具栏中单击【直线】按钮,绘制两条垂直相交的线段作为该摇臂板零件草图的中心线。然后单击【圆】按钮,以两中心线的交点为圆心,绘制如图3-78所示尺寸的多个圆 轮廓。
图3-78 绘制中心线和圆STEP|02 利用【直线】工具绘制与水平中心线分别成119?和15?的辅助线。然后单击【快速修剪】按钮,修剪上步绘制的圆轮廓,效果如图3-79所示。
图3-79 绘制辅助线并修剪圆STEP|03 单击【圆】按钮,分别以半径为R54的圆弧与上步所绘制的两条辅助线的两个交点为圆心,绘制如图3-80所示尺寸的多个圆轮廓。然后利用【快速修剪】工具修剪所绘制的圆。
图3-80 绘制圆并修剪STEP|04 单击【派生直线】按钮,将水平中心线向上偏移3.5。然后单击【圆角】按钮,依次选取偏移生成的直线和直径为?29的圆为操作对象,绘制半径为R4的圆角,效果如图3-81所示。
图3-81 偏移直线并绘制圆角STEP|05 利用【圆角】工具,在上步绘制的偏移直线和半径为R47的圆弧之间绘制半径为R2的圆角。效果如图3-82所示。STEP|06 单击【镜像曲线】按钮,然后在绘图区中依次选取要镜像对象和镜像中心线,镜像复制图形。后利用【快速修剪】工具修剪多余的圆轮廓,效果如图3-83所示。
图3-82 绘制圆角
图3-83 镜像曲线并修剪STEP|07 单击【几何约束】按钮,在绘图区中选取直径为?29的圆为操作对象。然后在打开的【几何约束】对话框中单击【固定】按钮,将该圆固定约束。接着按照同样的方法将半径为R7的圆弧进行固定约束。后利用【圆】工具在任意位置绘制一半径为R78的圆,效果如图3-84所示。
图3-84 绘制圆STEP|08 利用【几何约束】工具,在上步绘制的半径为R78的圆与直径为?29的圆和半径为R7的圆弧之间依次添加相切约束。然后利用【快速修剪】工具修剪多余圆弧,效果如图3-85所示。
图3-85 添加相切约束并修剪STEP|09 单击【圆角】按钮,系统将打开【创建圆角】对话框。此时,单击【取消修剪】按钮,并在绘图区中依次选取直径为?29的圆和半径为R7的圆弧为操作对象,绘制半径为R18的圆角,效果如图3-86所示。
图3-86 绘制圆角STEP|10 利用【派生直线】工具,将水平中心线向上偏移5.5,并将竖直中心线向右偏移94。然后以偏移距离为94派生的直线与水平中心线的交点为圆心,绘制直径为?3的圆。接着以半径为R61的圆弧与水平中心线的交点为圆心,绘制直径为?16的圆,效果如图3-87所示。
图3-87 偏移直线并绘制圆STEP|11 利用【约束】工具,将上步绘制的直径为?3的圆和偏移距离为5.5的直线添加固定约束。然后利用【圆】工具,在绘图区中的任意位置绘制一半径为R24的圆,并通过【相切】约束将该圆与添加固定约束的两个图元进行定位,效果如图3-88所示。
图3-88 绘制相切圆STEP|12 利用【圆角】工具,在半径分别为R8和R24的两圆间绘制半径为R5的圆角。然后利 用【快速修剪】工具修剪多余图元,效果如图3-89所示。STEP|13 利用【镜像曲线】工具,在绘图区中依次选取如图3-90所示的镜像对象和镜像中心线,镜像复制曲线。
图3-89 绘制圆角并修剪
图3-90 镜像曲线
UG NX3.8 新手训练营 练习1:绘制定位支架 本练习绘制定位支架草图,效果如图3-91所示。该定位支架主要用于固定传送带的预热装置,它是一个管状结构,管壁上开有小孔,管两侧通过螺栓将其固定在定位支架的活口槽内,通过圆弧过渡的活口槽可以微调预热装置的前后左右位置,从而保证传送带在各个方向受热均匀,此类装置的配套使用一定程度上可以延缓传送带的使用寿命。
图3-91 定位支架草图 该定位支架的正面投影轮廓为圆弧段的组合,其中内部的特征轮廓比较简单,可以直接通过【圆】和【圆弧】工具实现,而外部的圆弧段组合需要在绘制圆弧基础上,通过圆角、偏置曲线,以及相切约束等工具逐步细化每一步特征轮廓才能完成草图的创建。 练习2:绘制扇形板 本练习绘制扇形板草图轮廓,如图3-92所示。扇形板主要由扇形的板身、板身上的孔以及多个不同直径的螺纹孔组成。在实际应用中,扇形板身主要起支撑的作用,而板身上的孔和轴配合,板身上的螺纹孔起到固定的作用。
图3-92 扇形板草图 在绘制该扇形板草图时,可以先利用【直线】、【圆】和【圆弧】工具绘制其大体轮廓,然后利用【阵列曲线】和【镜像曲线】工具完成边缘定位孔的绘制。后利用相应的草绘工具完成扇形板上的定位孔特征绘制即可。
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