ch4ugnx4.0实体建模基础与范例

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1、1,UG NX4 实例教程,第4章 实体建模基础与范例,2,第4章 实体建模基础与范例,本章主要对NX的特征建模系统作一个全面的概述，包括建模的基础知识，常用建模指令以及模型的编辑方法等。 【教学目标】全面了解NX的特征建模系统；熟悉常用建模指令的基本用法；掌握使用部件导航器进行模型编辑的方法。 【知识要点】本章主要包括以下内容： 特征建模系统概述和常用特征建模的命令介绍。 部件的管理与编辑工具部件导航器。,3,第4章 实体建模基础与范例,4.1 NX建模系统概述,4,4.1 NX建模系统概述,体,片体,实体,建模术语,5,4.1 NX建模系统概述续,特征建模系统,主体特征,辅助功能,标准特征

2、,由曲线生成,体素特征,参考特征,特征操作,成型特征,基本扫描,自由曲面,草图/曲线,基准平面,基准轴,草图,曲线,边缘处理,表面处理,修剪操作,关联复制,基准坐标系,联合体,偏置操作,关联点,6,4.2 用于标准形状建模的特征,第4章 特征建模基础与范例,7,学习目标,熟练使用体素特征和标准成型特征进行具有标准形状零件的建模。 应用各种定位方法完成成型特征在实体上的定位。 通过“重新附着”功能改变成型特征的设计意图。,8,相关知识：1.体素特征,一般建议体素特征只用于构建简单零件的第一个特征,体素特征包括长方体（Block），圆柱体（Cylinder），圆锥体（Cone）和球体（Sphere

3、）,9,2. 标准成型特征,标准成型特征是一类在已存在实体上进行“仿真加工”的，并具有标准形状的特征，需要相对于原模型进行“定位”。,（a）孔 （b）圆台 （c）腔体,（d）凸垫 （e）键槽 （f）沟槽,10,2. 标准成型特征续,此类特征建模方法相似，是可定位的成型特征： 对已存在实体进行添加/移除材料，不能创建新的实体。 大部分需要指定放置平面，用于测量高度尺寸，作为特征定位的投影平面，特征垂直于放置面。 具有方向性的成型特征需要定义水平参考。 一般需要“定位”功能进行相关约束。,11,2 标准成型特征续,标准成型特征创建的一般步骤 选择特征类型： 选择特征子类型：如孔有简单孔、沉头孔和埋

4、头孔；腔体有圆形、矩形和一般腔体；凸垫有矩形和一般凸垫；键槽有矩形、球形、U型、T型和燕尾槽等。 选择放置面：除沟槽需要指定圆柱面或圆锥面、一般腔体和一般凸垫可以指定任意表面之外，其它所有特征类型必须指定平表面或基准平面。 选择水平参考（可选，对于有方向性的设计特征）。 选择通过面（可选，仅用于通孔和通槽） 输入特征参数值。 定位设计特征。,12,2 标准成型特征续,在对放置面为平面的标准成型特征进行定位时，需要注意以下要点： 特征定位必须首先选择目标体上的定位基准，然后选择工具体上的定位基准。 所选的目标定位基准会向首先放置面内进行投影，然后测量距离。 当现有的目标实体无法找到定位基准时，通

5、常会利用相关基准平面进行辅助定位。 对于孔和圆台系统已经默认选中中心点作为工具定位基准。 对于矩形腔/凸垫和键槽已经默认创建两条中心线，可以选作定位基准。,水平,竖直,平行,垂直,远距平行,角度,点到点,点到线,线到线,定位方法,13,标准形状特征建模范例,设计意图 利用体素特征和标准成型特征完成如图4.4（a）所示的零件的实体建模。注意仅在建模的初始使用体素，某些成型特征可能需要基准平面的辅助。 改变孔的设计意图：更改孔的类型和重新附着孔，如图4.4（b）所示。,14,操作指导,矩形腔体,通孔,沟槽,长方体,圆台,键槽,15,编辑成型特征,重新附着成型特征，并改变孔的类型。,16,练习,17

6、,第三章 特征建模基础与范例,4.3 由2D轮廓生成特征-基本扫描,18,4.3 由曲线生成特征-基本扫描,拉伸,旋转,沿导线扫描,管道,19,4.3.1 拉伸（Extrude）,学习目标 学习“拉伸”的基本功能、应用场合以及创建和编辑“拉伸”的步骤。 复习“选择意图”工具中“曲线/边”的选择意图规则。使一个选中的剖面沿指定方向进行扫描。,20,4.3.1 拉伸（Extrude）,使一个选中的剖面沿指定方向进行扫描。,21,操作指导,拉伸的“限制”方式,22,知识拓展,(a) 双向偏置 (b) 对称偏置 (c) 单向偏置,(a) 从起始限值 (b) 从剖面 (c) 对称角度 (d) 匹配端面,

7、带偏置的拉伸,带拔模的拉伸,23,4.3.2 旋转,学习目标 复习带“偏置”拉伸特征的创建方法。 学习“旋转”特征的基本功能和用法。 使用实体表面作为剖面创建旋转体。,24,4.3.2 旋转,一个剖面绕一个指定的轴旋转。,25,拉伸与旋转范例,学习目标 学习带偏置的拉伸的应用方法。 使用实体表面作为剖面创建旋转体。,26,Attention,应用拉伸与旋转特征时的注意事项,在应用拉伸和旋转命令时，请注意以下几点： 在对话框中的更多选项中可以指定生成体的类型：实体或片体。这与建模首选项中的“体类型”参数是一致的。要获得实体的条件是：剖面线串必须为封闭轮廓线串或带有偏置的开放轮廓线串。如果使用偏置

8、选项，则将无法获得片体。 旋转特征的剖面必须保证不能超过旋转轴。 如果希望在已经存在的实体上添加或移除材料，请注意使用布尔运算选项。,27,知识拓展,沿导线扫描（Sweep Along Guide） 一般要求引导线串应该是平面线串，如果沿3D曲线进行扫描，建议使用自由曲面的“扫掠（Swept）”特征。 剖面曲线通常应该位于开放式引导路径的起点或封闭式引导路径的任意曲线的端点，否则可能会得到错误的结果。 管道（Tube） 管道（Tube）特征是一种剖面线串为圆的扫掠特征。在创建管道时，只需要指定引导线串即可，可以为管道指定外径和内径。,28,扫描特征相关练习,完成连杆的建模,29,知识拓展：由曲

9、线生成特征-自由曲面,由曲线生成的特征-自由曲面,（a）直纹 （b）过曲线组 （c）过曲线网格 （d）一般扫描,（e）直纹 （f）过曲线组 （g）过曲线网格 （h）一般扫描,30,第4章 特征建模基础与范例,4.4 特征操作,31,4.4.1 布尔操作,学习目标 学习和掌握布尔操作功能。 了解非破坏性布尔操作的概念和应用场合。 “布尔操作”一般用于实体的联合操作，实体之间必须存在公共部分（至少一个重合面）。 求和（Unite）：将两个或多个实体合并成为单个实体。 求差（Subtract）：使用一个或多个工具体从目标体中移除体积。 求交（Intersect）：生成两个体的公共部分实体。 非破坏性

10、布尔操作：执行布尔操作之后，原来的实体被删除而生成新的实体。如果需要保留它们，则在布尔操作对话框中选中“保留工具体”或“保留目标体”。,工具体,目标体,(b) 求和运算 (c) 求差运算 (d) 求交运算,32,4.4.2 实体与片体的联合与修剪操作,学习目标 掌握修剪体、补片体和缝合的基本功能。 利用修剪体等操作功能获得实体表面的曲面造型。 相关知识 修剪体（Trim Body）：使用一组面或基准平面修剪一个或多个目标体，在操作过程中需要指定目标体被移除的方向。目标体可以为实体，也可以是片体；工具体必须完全贯穿整个目标体才能完成操作。 补片体（Patch Body）：使用片体替代目标实体（或

11、片体）上的某些表面。工具体必须是片体，且工具体边缘必须完全位于目标体的表面之上，形成闭合区域。 缝合（Sew）：“缝合”用于将多个相邻的片体合并成为单一体。目标片体是唯一的，工具片体可以有多个，并且片体边界必须在给定的公差范围内重合。如果输入片体封闭，则可能生成实体。,33,4.4.2 实体与片体的联合与修剪操作续,操作指导,34,拓展知识,替换面（Replace Face）：使用另外一个面来替换目标体上的一组面。一般用于改变一个表面的几何结构，如使用一个复杂的曲面来替换它等。,35,知识拓展,分割面（Divide Face）:用多个分割对象（如曲线、边缘、面或基准平面等）把现有体的一个面或多

12、个面进行分割，从而获得更多的表面和边缘 。,与分割面相反的一个命令是 合并面（Join Face），它可以将实体上的多个表面合并成为一个面。,36,4.4.3 关联复制-引用（Instance）,学习目标 了解“引用”特征的基本功能和应用场合。 学习“引用”特征的基本用法：矩形阵列、圆周阵列、镜像特征和镜像体。,37,4.4.3 关联复制-引用（Instance）续,相关知识 矩形阵列（Rectangular Array）：矩形阵列是以WCS的XC、YC方向为测量参考矢量进行特征的线性阵列，阵列的偏置值可以输入正值或负值（负值表示反向）。 圆周阵列（Circular Array）：圆周阵列是以

13、指定的旋转轴进行特征的旋转阵列。旋转轴的指定方式包括“点和矢量”和“基准轴”两种方式。 镜像特征（Mirror Feature）：镜像特征是通过基准平面或平表面来镜像选定特征，从而创建对称的形状。 镜像体（Mirror Body）：镜像体是通过基准平面镜像整个体。可以使用布尔操作的“求和”功能将原先的体与镜像体合并来创建对称的模型。,38,4.4.3 关联复制-引用（Instance）续,操作指导 无论是矩形阵列还是圆周阵列，阵列的数量是指包含原始特征的总数量。 矩形阵列的参数值是参照XC和YC轴进行测量的。因此，为了获得正确的阵列方向，可能需要改变WCS的方位。 阵列特征与原始的特征具有相同

14、的时间戳，可以选择任何一个来编辑特征参数或阵列参数。 只能在一个体上进行阵列。,39,知识拓展,抽取（Extract）：从模型中抽取曲线、面、区域和整个体四种类型的对象，生成具有关联性的副本，方便以后使用。 按时间戳记（At Timestamp）用于控制除抽取曲线之外的抽取特征在更新过程中对原先的几何体所作的更改是否反映在抽取的特征中。,40,4.4.4 边缘操作-边倒圆,学习目标 学习边倒圆的应用场合和各种边倒圆的作法。 学习如何编辑已有的边倒圆特征。,41,拓展知识1,边倒圆的更多选项 倒圆所有引用（Blend All Instance） 在圆角溢出处的处理,42,拓展知识1,边倒圆练习,

15、43,拓展知识2-倒斜角,Chamfer：在两个面之间沿其共同的边构造倒斜角。 对称偏置 不对称偏置 偏置和角度,(a) 对称偏置 (b) 不对称偏置 (c) 偏置和角度,可“反向”,44,4.4.5 面倒圆（Face Blend）,学习目标 学习面倒圆的基本操作，掌握各种面倒圆的做法。 了解面倒圆与边倒圆的区别以及面倒圆的应用场合。 面倒圆与边倒圆的区别 面倒圆比边倒圆的适用范围更广，如两组些表面可以不相邻，也可以在不同的体上。 面倒圆不需要跟随边缘，所以当在某些边倒圆失败的情况下，面倒圆却可以成功完成。例如，某些倒圆操作可能需要移除整个表面的情况。 面倒圆的应用场合 在多数情况下，即可以应用边倒圆，也可以应用面倒圆。但是，面倒圆可以提供更多的可控制参数以满足设计意图。在下述的一些情况，应该使用面倒圆： 已存在的表面必须被倒圆去除； 恒定半径和变化半径边倒圆已经不能满足圆角半径的需要； 希望使用曲线控制倒圆的相切位置； 需要倒圆的表面属于多个体的情况。,45,4.4.5 面倒圆（Face Blend）续,操作指导 创建简单的面倒圆,46,4.4.5 面倒圆（Face Blend）续,使用重合边控制面倒圆,47,4.5.5 面倒圆（Face Blend）续,使用相切线控制面倒圆,48,4.4.6 拔模（