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1、第1章 SIEMENS NX6SIEMENS NX6概述概述SIEMENS NX6是集CAD/CAM/CAE于一体的3D参数化软件,是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一,涵盖了产品设计、工程和制造中的全套开发流程,为客户提供了全面的产品全生命周期解决方案,是当今世界上最先进的产品全生命周期管理软件系统之一。本章主要介绍SIEMENS NX6软件的基础知识、常用模块以及入门操作等。1.1 UG NX 6软件功能介绍1.2 软件特点NX6系统提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设 计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。NX6面向过程驱动的技术是
2、虚拟产品开发的关键技术。在面向过程驱动技术的环境中,用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关,从而有效的地实现了并行工程。NX6不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能,而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟,提高了设计的可靠性。同时,可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于产品的加工,其后处理程序支持多种类型数控机床。另外,它所提供的二次开发语言OPEN GRIP、OPEN API简单易学,实现功能多,便于用户开发专用的CAD系统。具体来说,该软件具有以下特点:具有统一的主模型数据库,真正实现了CAD/CA
3、M/CAE等各模块之间的无数据交换的自由切换,可实现并行工程采用复合建模技术,可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。用基于特征(如孔、凸台、型腔、槽沟、倒角等)的建模和编辑方法作为实体造型基础,形象直观,类似于工程师传统的设计方法,并能用参数驱动。曲面设计采用非均匀有理B样条作为基础,可用多种方法生成复杂的曲面,特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。出图功能强,可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标准标注尺寸、形位公差和汉字说明等,并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图,增强了绘制工程图的实用性。以P
4、arasolid为实体建模核心,实体造型功能处于领先地位。目前著名的CAD/CAM/CAE软件均以此作为实体造型基础。提供了界面良好的二次开发工具OPEN GRIP(GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING)和UFUNC(USER FUNCTION),并能通过高级语言接口,使NX6的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。具有良好的用户界面,绝大多数功能都可通过图标实现。进行对象操作时,具有自动推理功能,在每个操作步骤中,都有相应的提示信息,便于用户做出正确的选择。1.3 主要常用模块1.4 SIEMENS NX 6的设计过程NX6的设计操作都是在部件文件的基础上进行
5、的,NX6的文件都是以“Filename.prt”格式存储的。一般来说,采用NX6进行设计的过程可以归纳如下:1.启动NX6。选择Windows菜单“开始”|“所有程序”|“UGS NX6.0”|“NX6.0”命令,进入NX6设计应用的初始界面。2.打开文件或创建新文件。选择菜单“文件”|“打开”命令,或选择“文件”|“新建”命令,新建一个模型、装配或工程图文件。3.建立、分析和修改模型。可利用曲线或草图绘制功能绘制模型的2D截面,然后生成3D模型,对模型进行相关分析、修改并更新模型。4.保存文件。选择菜单“文件”|“保存”命令,将所创建的文件保存。1.5 小结本章主要介绍了SIEMENS N
6、X6的概况、特点、主要功能模块等,并介绍了利用NX6进行设计的一般过程。熟悉掌握本章所讲的内容是NX入门的第一步,是以后更进一步应用NX进行设计、分析计算的基础,希望初学者能够熟练掌握本章的主要内容。1.6 思考练习SIEMENS NX6的主要功能包括那些?SIEMENS NX6的基本模块包括那几个部分?SIEMENS NX6的一般设计过程是怎样的?与以前的NX版本相比,NX6有那些新特点?第2章 NX6建模基础本章主要介绍NX建模过程中一些常用基本操作,包括NX6操作环境、坐标系、图层管理、表达式和对象的编辑。这些内容是NX建模技术的基础,其中有些内容可能暂时用不到,如移动对象等,建议读者在
7、后面用到时可回到本章查看。本章在讲解各基本操作的同时,结合一些实例及练习,使读者对NX6的一些基本操作和常用工具有一定的认识,为下一步深入学习打下基础。2.1 操作环境安装SIEMENS NX 6软件后,在桌面上双击“NX 6”图标 ,或依次选择菜单“开始”|“所有程序”|“UGS NX 6”|“NX 6”命令,系统弹出SIEMENS NX 6欢迎界面,等待初始化完毕后,进入SIEMENS NX 6的初始界面,如图2-1所示。2.1.1操作环境简介双击桌面上的图标 打开SIEMENS NX6软件,选择“文件”|“新建”命令,或在“标准”工具栏中单击“新建”按钮 ,系统弹出“新建”对话框,在输入
8、新文件名并选择保存路径后即可创建一个新的文档,单击“确定”按钮 ,系统进入SIEMENS NX6建模的工作界面,如图2-3所示。该工作界面主要由标题栏、菜单条、工具栏、提示栏、资源导航器、快捷菜单、绘图区和坐标系等组成。2.1.2鼠标及键盘快捷操作1.在SIEMENS NX6的建模绘图过程中,鼠标是重要的操作工具和输入设备,除了输入参数时需要使用键盘外,其余操作使用的都是鼠标。建议使用应用最广泛的三键滚轮鼠标,对于设计者来说,使用鼠标或结合键盘中的Ctrl、Shift和Alt键来实现某些特殊功能,可以大大提高设计的效率和质量,其功能见表2-1。除了可以用鼠标操作外,还可以利用键盘中的某些键进行
9、设计,这些键就是快捷键。对于选项的设置,一般情况下是将鼠标移动至所要设置的选项处。另一方面,可以利用键盘中的某些键来进行设置,利用它们可以和NX系统进行很好的人机交流。键盘除了用于输入建模过程中的特征参数,还可以使用热键以配合操作过程,提高操作速度。NX常用的热键及功能见表2-2。2.1.3 帮助的使用使用NX时始终可以获得帮助。帮助系统可以为用户提供一些在线帮助,并介绍系统的版本信息、新增功能指南。选择菜单“帮助”或直接按“F1”键即可打开如图2-19所示的帮助下拉菜单,获得当前活动命令的帮助2.2 NX6操作入门NX6中的各种工具分组为一系列的应用模块,支持不同的工作流,诸如创建几何体、够
10、贱装配或生成图纸。启动NX6程序首先进入的是NX6的基本环境。此时NX界面中只有“文件”、“工具”、“首选项”等几个下拉菜单,用户需要单击“新建”按钮 新建部件文件,或单击“打开”按钮 打开存在的部件文件才能进行后续的工作。创建新部件时,选择一个模板,则NX会启动与此模板对应的应用模块。打开一个部件时,NX启动上次保存该部件时使用的应用模块。使用“开始”菜单可随时更改应用模块。如要进行实体造型操作,新建文件后,在建模类型里选择“建模”即可进入实体造型操作。2.2.1 NX6基本操作方法双击桌面上的图标 打开SIEMENS NX6软件,选择“文件”|“新建”命令,或在“标准”工具栏中单击“新建”
11、按钮 ,系统弹出如图2-21所示的“新建”对话框,在“单位”下拉列表框中选择文档所使用的单位,如毫米或英寸,在“模板”列表框中选择一种建模类型,通常选择第一项“建模”就可以了。2.2.2 新建和打开文件在“新文件名”选项组的“名称”输入栏中设置新建零件的名称,在“文件夹”输入栏中输入文件存放的路径,或者单击文本输入框后面的“打开”按钮 ,并在弹出的如图2-22所示的“选择目录”对话框中选择一个文件夹。单击“确定”按钮 即可创建一个空白的文档。在新建一个文件后,系统只是位于入口(Gateway)的位置,这里是无法进行产品设计或者分析等操作的,需要进入相应的模块之后才能开展相关的工作。在“标准”工
12、具栏中,单击 按钮,系统弹出如图2-24所示的菜单,菜单中包含了“建模”、“仿真”和“加工”等模块,分别对应了CAD、CAE和CAM三个领域。用户根据不同的零部件设计,选择相应的设计模块,NX6软件就会切换到相应的模块界面。打开文件就是将保存在系统中的存档文件打开。选择菜单“文件”|“打开”命令,系统弹出如图2-25所示的“打开”对话框,选择查找路径并选择需要打开的文件,单击“OK”按钮 ,将文件打开。2.2.3 格式转换格式转换是用于与非NX的CAD文件的转换接口,当数据文件由其他CAD系统建立时,它与NX系统的数据格式不一致,直接利用NX系统无法打开。同样,其他CAD软件要读取NX的数据也
13、需要通过格式转换才能进行。文件的导入、导出功能使NX具备了与其他CAD软件进行交互数据的途径。NX提供了STL、STEP、IGES、DXF等格式的转换功能。选择“文件”|“导入(出)”命令,系统弹出格式转换菜单,如图2-27所示。2.3.1 坐标系NX系统提供了2种常用的坐标系,分别为绝对坐标系ACS(Absoulute Coordinate System)和工作坐标系WCS(Work Coordinate System)。二者都遵守右手定则,其中绝大坐标系是系统默认的坐标系,其原点位置是固定不变的,即无法进行变化。而工作坐标系是系统提供给用户的坐标系,在实际建模过程中可以根据需要构造、移动和
14、旋转变化,同时还可以对坐标系本身保存、显示或隐藏等操作,本节将介绍工作坐标系的构造和变化等操作方法。2.3.1 工作坐标系操纵命令位于“实用工具”工具栏,或者在菜单“格式”|“WCS”命令列表里选择。可通过自定义添加和操纵工作坐标系的图标,如图2-32所示。2.3.2 坐标系的变换在NX建模过程中,有时为了方便模型各部位的创建,需要改变坐标系原点位置和坐标系的旋转方向,即对工作坐标系进行变换。下面就来介绍对坐标系的变化操作方法。1. 平移2. 旋转3. 动态4. 定向5. 更换XC方向6. 更换YC方向2.3.3 坐标系的保存一般对经过平移或旋转等变换后创建的坐标系需要及时的保存,便于区分原有
15、的坐标系,同时便于在后续建模过程中根据用户需要随时调用。执行“格式”|“WCS”|“保存”命令,系统将保存当前的工作坐标系。2.3.4 坐标系显示和隐藏该选项用于显示或隐藏当前的工作坐标系。执行该命令后,当前的工作坐标系的显示或隐藏与否,取决于当前工作坐标系的状态。如果当前坐标系处于显示状态,则执行该命令后,将隐藏当前工作坐标系。如果当前坐标系处于隐藏状态,则执行该命令后,将显示当前工作坐标系。2.4 图层操作图层是指放置模型对象的不同层次。在多数图形软件中,为了方便对模型对象的管理设置了不同的层,每个层可以放置不同的属性。各个层不存在实质上的差异,原则上任何对象都可以根据不同需要放置到任何一
16、个图层中。其主要作用就是在进行复杂特征建模时可以方便地进行模型对象的管理。NX系统中最多可以设置256个图层,每个层上可以放置任意数量的模型对象。在每个组件的所有图层中,只有设置一个图层为工作图层,所有的工作只能在工作图层上进行。其他图层可以对其可见性、可选择性等进行设置来辅助建模工作。在NX 6中,图层的有关操作集中在“格式”菜单中,本节将对系统提供的4种图层命令进行介绍。2.4.1 图层设置选择“格式”|“图层设置”命令,或在“实用工具”工具条中单击“图层设置”按钮 ,系统弹出“图层设置”对话框,如图2-40所示。在“图层设置”对话框中,此选项一直处于激活状态。单击“选择对象”按钮 ,在绘
17、图区选择要查询的对象,“图层”选项卡中会自动高亮显示该对象所在的图层,如图2-41所示。2.4.2 图层中的可见图层该选项用于控制工作视图中的某一图层的是否可见。通常在创建比较复杂飞模型时,为方便观察和操作,需根据需要隐藏某些图层,或者打开隐藏的图层。执行“格式”|“图层中的可见图层”命令,打开“视图中的可见图层”对话框,如图2-52所示。在对话框中选取用户欲设置的图层,然后单击“可见”或“不可见”选项按钮,从而完成对图层的可见或不可见设置,如图2-53所示。2.5 视图与布局视图布局是指根据个人习惯或相关要求设置自定义的视图布局,或对视图进行缩放、旋转或平移操作,以及以要求的线框形式显示特征
18、模型、给特征着色、观察特征模型截面形状等。使用该设置可以方便用户观察和操作,从而提高建模质量和工作效率。本节主要介绍视图布局的操作方法。2.5.1 视图操作2.5.2 新建视图布局执行“视图”|“局部”|“新建”命令,弹出“新建布局”对话框,如图2-17所示。下面对该对话框中各选项进行说明。名称:用于设置新视图的布局名称。用户在输入新视图局部名称时需输入ASCII数据。布置:用于设置视图的预定义方式。系统提供了6种布置方式,如图2-18所示。用户设置完视图布置方式后,位于对话框下侧的视图布局按钮将被激活,单击需要所需的视图按钮,在视图名称列表框中选择所需的视图名词,单击“确定”按钮便可新建视图
19、布局,如图2.19所示。2.5.3 打开视图布局执行“视图”|“局部”|“打开”命令,弹出“打开布局”对话框,如图2-20所示。2.5.4 更新视图布局一般对模型修改后,需显示修改后的视图效果。此时常常需要更新视图布局。用户只需执行“视图”|“局部”|“更新显示”命令,系统将会自动进行更新操作。2.5.5 替换视图利用该选项,可根据用户需要替换视图布局中的任意视图。执行“视图”|“局部”|“替换视图”命令,弹出“要替换的视图”对话框,如图2-22所示。该对话框列表框中列出了当前布局中各视图的名称,用户只需选择欲替换视图的名称后,单击“确定”按钮,此处将弹出“替换视图用”对话框,如图2-23所示
20、。在该对话框中指定需要的视图后,单击“确定”按钮即可完成视图的替换操作。2.5.6 删除视图执行“视图”|“局部”|“删除”命令,弹出“删除布局”对话框,如图2-24所示。用户可以从当前布局视图名称列表框中选择需删除的视图名称,单击“确定”按钮,系统将会删除该视图布局。2.5.7 移动至图层该选项是指将选定的对象从一个图层移动到指定的一个图层,原图层中不再包含选定的对象。执行“格式”|“移动至图层”命令,打开“类选择”对话框,如图2-54所示。利用该对话框选取需移动图层的对象,弹出“图层移动”对话框,如图2-55所示。2.5.8 复制至图层该选项是指将选取的对象从一个图层复制一个备份到指定的图
21、层。其操作方法与“移动至图层”类似,二者的不同点在于执行“复制至图层”操作后,选取的对象同时存在在原图层和指定的图层。2.5.9 观察视图观察视图是指通过改变视图的位置和角度,以便于进行对象选取和操作。本节将介绍常用的几种观察视图的工具及其操作方法。2.5.10 旋转视图旋转视图是指通过旋转来改变视图角度。下面分别介绍常用的几种旋转视图方法。1. 使用鼠标2. 使用旋转视图对话框:2.5.11 平移视图平移视图是指通过平移来改变视图位置。下面分别介绍几种常用的平移视图方法。1. 使用鼠标使用鼠标平移视图是指同时按住鼠标中键和右键并拖动鼠标来平移视图位置,也可以按住Shift键和鼠标中键平移视图
22、。2. 使用平移图标单击“视图”工具栏中的“平移”图标,并在视图区按下鼠标左键并移动,视图将随鼠标移动方向进行平移。2.5.12 缩放视图缩放视图是指对视图进行局部放大或整个视图进行缩小操作。常用的缩放操作有以下几种。1。使用鼠标按键:按钮鼠标左键和中键不放,利用拖动鼠标缩放视图。还可以按住Ctrl键并使用鼠标中键拖动缩放视图。2。使用鼠标滚轮:当用户需要在当前光标位置附近进行缩放时,一般常用鼠标滚轮缩放视图。系统默认每次单击鼠标将放大或缩小25%。另外,当使用滚轮来缩放时,光标下的点会保持静态。3。使用缩放视图对话框:执行“视图”|“操作”|“缩放”命令,打开“缩放视图”对话框,如图2-67
23、所示。用户可以在“比例”文本框内直接输入缩放比例值,也可以单击“缩小一半”、“双倍比例”、“缩小10%”和“放大10%”选项按钮,单击“确定”按钮即可完成视图的缩放操作。4。使用视图弹出式菜单:单击鼠标右键。这时将显示视图弹出菜单。如图2-68所示。单击缩放。使用缩放光标,在某一区域周围拖出一个方框,并释放鼠标按钮,此时系统将放大指定的区域。5。使用缩放图标:单击“视图”工具栏中的“缩放”图标,并在视图区按下鼠标左键并移动,视图将被放大或缩小。2.6 表达式的编辑表达式是参数化设计的重要工具,表达式是用于控制模型参数的数学表达式或条件语句。建模过程中常常需要对所建立的表达式进行修改。选择菜单“
24、工具”|“表达式”,系统弹出如图2-73所示的“表达式”对话框,用户可以通过该对话框对表达式进行名称、类别、数值、链接属性等的修改、删除等编辑操作。2.6.1 表达式类型在NX中显示的表达式类型主要有“用户定义”、“命令的”、“按名称过滤”、“按值过滤”、“按公式过滤”、“按类型过滤”、“不使用的表达式”、“对象参数”、“测量”、“全部”等9中,如图2-74所示,用户可以根据需要显示相关的表达式。2.7 对象编辑 需要对对象进行操作时,对象的选择是首先要进行的操作。选择对象可以直接利用鼠标在工作区域内直接选取,也可以在导航器中选择。2.7.1 对象的选择选择菜单“编辑”|“显示和隐藏”,系统弹
25、出显示和隐藏下拉菜单,如图2-85所示,用户可以根据需要选择相应的对象执行显示和隐藏操作。2.7.2 显示与隐藏在创建较复杂的模型时,一般情况此模型包括多个特征对象,容易造成大多数观察角度无法看到被遮挡的特征对象,此时就需要将不操作的对象暂时隐藏起来,先对其遮挡的对象进行特征操作。完成后,根据需要将隐藏的特征对象又重新显示出来。下面将介绍常用的几种隐藏或显示操作方法。移动对象用于移动或旋转选定的对象。在建模过程中,有时需要对几何对象进行各种变换操作,如平移、旋转、复制等,这种变换与观察视图的变换不同,观察视图的的变换知识视点的变换,几何对象相对于坐标系没有发生改变;而变换操作是针对坐标系进行的
26、变换,其几何对象本身的位置或尺寸会发生改变。2.7.3 对象移动2.7.4 对象选择设置在特征建模过程中,经常需要进行对象选择设置,以方便选择不同的对象并对其进行各种操作。下面就来介绍几种常用对象选择设置的操作方法。1.最高选择优先级特征2.最高选择优先级面3.最高选择优先级体4.最高选择优先级边5.最高选择优先级组件6.其他对象选择设置2.8 小结 章主要介绍NX软件的一些基础操作,如NX6操作环境、操作入门知识、坐标系操作、图层操作、视图与布局、表达式的编辑和对象的选择等,这些都是NX软件设计中经常用到的操作,而其中的表达式功能在创建复杂曲线、曲面及组件时,得到了很好的体现。读者需要多加练
27、习,增加熟练程度,从而提高设计效率。2.8 思考题NX6建模的基本界面由那几个主要部分组成?部件导航器的主要作用是什么?如何导出IGES格式文件?NX6的图层是如何分类的?使用图层进行分类的意义?如何编辑对象的颜色?第3章 二维草图基础创建草图是指在用户指定的平面上创建点、线等二维图形的过程。草图功能是NX特征建模的一个重要方法,比较适用于创建截面较复杂的特征建模。一般情况下,用户的三维建模都是从创建草图开始,即先利用草图功能创建出特征的大略形状,再利用草图的几何和尺寸约束功能,精确设置草图的形状和尺寸。绘制草图完成后即可利用拉伸、回转或扫掠等功能,创建与草图关联的实体特征。用户可以对草图的几
28、何约束和尺寸约束进行修改,从而快速更新模型。本章主要介绍在NX 6中创建草图的方法,其中包括约束和定位、操作、管理和编辑草图,最后举例说明创建草图的步骤。3.1 二维草图模块界面SIEMENS NX 6二维草图的工作界面非常直观和人性化,用户可以很好地进行人机交互式操作,且所有操作都是通过菜单栏、工具条按钮和对话框来实现,这极大地方便了初学者学习,而且在很大程度上提高了设计师的工作效率。二维草图模块的界面由导航器、菜单栏、提示栏、状态栏、“草图约束”工具条、“草图曲线”工具条、“视图”工具条和绘图区等组成,如图3-2所示。3.2 草图平面与捕捉点进入二维草图模块时,必须先确定草图平面,只有在草
29、图平面上才能绘制草图。草图平面是使用最频繁,同时也是最重要的特征。草图平面并非实体特征或曲面特征,其没有厚度,且在草图或建模空间上无限延伸。捕捉点功能是通过捕捉或跟踪图素中的各种类型点,从而快速绘图。灵活运用捕捉点可以提高绘图的精确度及绘图速度。捕捉点的使用方法和操作非常简单,只要在绘图过程中将光标移到图素上就会出现某种捕捉点符号。3.2.1 草图平面1.草图平面是绘制模型截面线的基准平面,是模型设计中最重要的组成部分,灵活运用草图平面可以有效地提高模型设计效率。创建草图平面有“在平面上” 和“在轨迹上” 两种类型,可以通过“创建草图”对话框中的类型选项选择,如图3-7所示。3.2.2 创建草
30、图的一般步骤当需要参数化地控制曲线、或通过建立标准几个特征无法满足设计需要时,通常需创建草图。草图创建过程因人而异,下面介绍其一般的操作步骤。(1)设置工作图层,即草图所在的图层。如果在进入草图工作界面前未进行工作图层设置,则一旦进行草图工作界面,一般很难进行工作图层的设置。可在退出草图界面后,通过“移动到图层”功能将草图对象移到指定的图层。(2)检查或修改草图参数预设置。(3)进入草图界面。执行“插入”|“草图”|命令,进入草图工作界面。在“草图生成器”工具栏的“草图名”文本框中,系统会自动命名该草图名。用户也可以便于管理将系统自动命名编辑修改为其他名称。(4)设置草图附着平面。利用草图对话
31、框,指定草图附着平面。指定草图平面后,一般情况下,系统将自动转正到草图的附着平面,用户也可以根据需要重新定义草图的视图方向。(5)创建草图对象。(6)添加约束条件,包括尺寸约束和几何约束。(7)单击“完成草图”按钮,退出草图环境。3.2.3 捕捉点“捕捉点”功能是通过捕捉或跟踪图素中的各种类型点,从而快速绘图。灵活运用捕捉点可以提高绘图的精确度及绘图速度。捕捉点的使用方法和操作非常简单,只要在绘图过程中将光标移到图素上就会出现某种捕捉点符号。图3-17所示为进入二维草图模块的“捕捉点”工具条。3.3 草图生成器“草图生成器”工具条在二维草图绘制过程中是非常常用的一个工具条,主要与三维建模贯通应
32、用。主要包括完成草图、草图名、定向视图到草图、重新附着、定位尺寸和更新模型等常用功能,如图3-18所示。单击“完成草图”按钮 ,系统自动退出草图模块,回到三维建模界面。3.4 草图环境预设置为了更准确有效地创建草图,需要对草图文本高度、原点、尺寸和默认前缀等基本参数进行编辑设置。执行“首选项”|“草图”命令,打开“草图首选项”对话框,该对话框包括“草图样式”、“会话设置”和“部件设置”3个选项卡,分别如图3-1、3-2和3-3所示。3.5 绘制基本几何图素本节将介绍基本几何图素的绘制,包括轮廓线、直线、弧、圆、矩形、椭圆和曲线等。通过学习基本几何图素的绘制方法和技巧,并加以灵活运用,就能够绘制
33、出各种各样的二维几何图形。图3-22所示为“草图曲线”工具条。3.5.1 配置文件该选项用于创建单一或连续的直线或圆弧。单击“配置文件”按钮 ,弹出“配置文件”对话框,如图2-24所示。该对话框包括两部分,一部分为轮廓类型,包括“直线” 和“圆弧” ;另一部分是输入模式,即用来确定直线长度或圆弧大小以及有效放置位置等,包括“坐标模式” 和“参数模式” 。3.5.2 基本几何体基本几何体包括直线、圆弧、圆。这些几何体都具有比较简单的特征形状,通常利用几个简单的参数便可以创建。下面分别来介绍。1. 直线2. 圆弧3. 圆3.5.3 派生直线该选项是指由选定的一条或多条直线派生出其他直线。利用此选项
34、可以对草图曲线进行偏置操作,可以两平行线中间生成一条与两条平行线平行的直线,也可以创建两不平行直线的角平分线,下面分别介绍。1. 偏置直线2. 创建两条平行线中间的平行线3. 创建两不平行直线之间的角平分线3.5.4 圆角该选项是指在草图中的两条或三条曲线之间创建圆角。单击“草图曲线”工具栏中的“圆角”按钮,进入“创建圆角”对话框,如图3-32所示。3.5.5 椭圆执行“插入”|“曲线”|“椭圆”命令(或单击“草图工具”工具栏中“椭圆”按钮),进入“椭圆”对话框,如图3-35所示。3.6.1 快速修剪该选项用于修剪草图对象中由交点确定的最小单位的曲线。可以通过单击鼠标左键并进行拖动来修剪多条曲
35、线,也可以通过将光标移到要修剪的曲线上来预览将要修剪的曲线部分。单击“草图曲线”工具栏中的“快速修剪”按钮,进入“快速修剪”对话框,如图3-16所示。3.6 编辑几何图素3.6.2 制作拐角该选项是指通过将两条输入曲线延伸或修剪到一个交点处来制作拐角。单击“草图曲线”工具栏中的“制作拐角”按钮,进入“制作拐角”对话框,如图3.28所示。按照对话框提示选择两条曲线制作拐角。3.6.3 快速延伸使用该选项可以将曲线延伸到它与另一条曲线的实际交点或虚拟交点处。要延伸多条曲线,只需将光标拖到目标曲线上。单击“草图曲线”工具栏中的“快速延伸”按钮,进入“快速延伸”对话框,如图3-22所示。3.7 草图约
36、束在进行了大致的绘图和曲线的提取和添加后,接下来我们就要通过约束操作对这些几何对象进行尺寸和几何约束,从而实现精确绘图。尺寸约束用于约束草图图素的尺寸,几何约束用于约束草图图素之间的几何关系。一般来说约束图素时两种约束混合使用。如图3-63所示为“草图约束”工具条。3.7.1 几何约束几何约束用于定位草图对象和确定草图对象之间的相互几何关系。分为约束和自动约束两种方法。单击“草图约束”工具栏中的“约束”按钮,此时选取视图区需创建几何约束的对象后,即可进行有关的几何约束。在NX中,系统提供了20种类型的几何约束。根据不同的草图对象,可添加不同的几何约束类型。下面对这20种几何约束分别进行介绍。3
37、.7.2 草图点与自由度草图工作界面的分析点称为草图点,控制这些草图点位置可以控制草图曲线,不同类型的草图曲线相关的草图点不同,如图3-38所示。3.7.3 草图定位草图定位是指相对于已存在的几何体定位草图。单击当“草图工具”工具栏中“创建定位尺寸”按钮,系统将弹出“定位”对话框,如图3-39所示。该对话框中包含有9种定位方式。 3.7.4 尺寸约束尺寸约束用于控制一个草图对象的尺寸或两个对象间的关系。相当于对草图对象的尺寸标注。与尺寸标注不同之处在于尺寸约束可以驱动草图对象的尺寸,即根据给定尺寸驱动、限制和约束草图对象的形状和大小。执行“插入”|“尺寸”|“自动判断”命令(或单击“草图约束”
38、工具栏中“自动判断”按钮),弹出“尺寸”工具栏,如图3-53所示。在该对话框中单击按钮,弹出“尺寸”对话框,如图3-54所示。3.7.5 显示/删除约束该选项用于查看草图几何对象的约束类型和约束信息,也可以完全删除对草图对象的几何约束限制。单击“草图约束”对话框中“显示/删除约束”按钮,进入“显示/删除约束”对话框,如图3-63所示。3.8 草图编辑操作使用“草图工具”工具条上的命令,可以进行镜像草图,编辑曲线、编辑定义线串、添加现有曲线到草图、投影曲线到草图、偏置投影的曲线等操作,如图3-80所示。通过这些命令,辅助创建和编辑草图3.8.1 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
39、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,并且保持相关性。在“草图”工作界面下,执行“插入”|“镜像曲线”命令(或单击“草图操作”工具栏中“镜像曲线”按钮),进入“镜像曲线”对话框,如图3-66所示。用户可以在绘图工作区,选择镜像中心线和需镜像的草图对象,此时所选的镜像中心线变为参考对象并显示成浅色。单击“确定”按钮,则系统会将所选的草图几何对象按指定的镜像中心线进行镜像复制,如图3-67所示。3.8.2 变换3.8.3 编辑曲线编辑曲线”命令可以对草图中的曲线进行修改操作。选择菜单“编辑”|“曲线”|“全部”命令,或单击“编辑曲线”按钮 ,系统弹出如图3-95所示
40、的“编辑曲线”对话框。利用该对话框可以对曲线进行编辑或修改,主要内容包括“编辑曲线参数”、“裁剪曲线”、“裁剪角”、“分割曲线”、“编辑圆角”、“拉伸曲线”、“编辑弧长”和“光顺样条”。编辑曲线中的各项编辑功能和前面讲述的一般平面曲线编辑功能相似,在此不再赘述。3.8.4 偏置曲线偏置曲线是指对草图平面内的曲线或曲线链进行偏置,并对偏置生成的曲线与原曲线进行约束。偏置曲线与原曲线具有关联性,即对原曲线进行的编辑修改,所偏置的曲线也会自动更新。在“草图”工作界面下,执行“插入”|“偏置曲线”命令(或单击“草图操作”工具栏中“偏置曲线”按钮),进入“偏置曲线”对话框,如图3-68所示。利用该对话框
41、,用户可以在“距离”文本框设置偏置的距离。然后单击需偏置的曲线,系统会自动预览偏置结果,如图3-69所示。如有必要,单击反向按钮,可以使偏置方向反向。3.9 实例练习为了更好的让读者掌握如何创建草图、草图对象、如何对草图对象添加尺寸约束和几何约束以及如何进行相关的草图操作,本节将以一个小实例的形式系统的对整个操作过程进行介绍。3.9.1 创建螺钉模型螺钉创建思路:先利用草图功能创建螺钉的截面曲线,然后利用旋转命令旋转该截面曲线,再对所生产的模型进行螺纹操作,最后生成螺钉,具体操作步骤如下所示。3.9.2 创建手轮手轮创建思路:先利用草图功能创建手轮的轮廓曲线,然后利用旋转命令旋转该轮廓曲线,生
42、成手轮模型。具体操作步骤如下所示。3.6 小结本章主要介绍了SIEMNES NX 6软件的二维草图界面、进入二维草图模块时需要进行的基本环境设置,捕捉点的应用。详细介绍了绘制二维草图的基本曲线功能,如轮廓线、直线、圆弧、圆、圆角和二次曲线等。通过基础实例使操作者能够熟练掌握这些功能的应用。本章在前一章的基础上主要介绍编辑、约束和操作二维草图的相关命令,如派生线条、快速修剪、快速延伸,尺寸约束,镜像、变换等。并结合两个综合实例进一步熟悉和掌握这些基本操作,学习完本章之后,读者应该基本掌握SINMENS NX6软件的二维草图模块的应用。3.10 思考练习1. 草图绘制在UG几何建模中有何作用?为什
43、么要尽可能利用草图进行零件设计?2. 在草图中重新附着草图有何好处?3. 如何进行草图的几何约束和尺寸约束?4. 简述建立草图工作平面的步骤。5. 练习绘制等五边形草图6. 练习绘制螺母第4章 曲线功能曲线是基本的几何元素,也是三维实体建模的基础,尤其对于复杂曲面来讲,曲线在建立过程中有着非常重要的作用。利用曲线的拉伸、旋转和扫描等方法,可快速建立形状比较复杂的实体特征。因此,熟练掌握曲线和曲线操作功能,对于快速建立复杂的三维图形是非常有益的。曲线功能主要包括曲线的创建和编辑。曲线的创建是多种多样的,包括直线、圆弧、圆、矩形、多边形、椭圆和样条曲线等,为后续生成三维实体提供强大的支持,曲线的编
44、辑又包括偏置、修剪、延伸、分割等多种方法。SIEMENS NX6的曲线功能很强,从简单曲线到各种各样的复杂曲线都可创建。在零件建模设计过程中,使用最多的是“基本曲线”功能,通常曲线功能多用于创建平面曲线,空间曲线一般只在建立自由曲面时才用到。4.1 可视化参数预设在日常的特征建模过程中,不同的用户会有不同的建模习惯。在NX 6中,用户可以通过修改设置首选项参数来达到熟悉工作环境的目的。包括利用“首选项”来定义新对象、名称、布局和视图的显示参数,设置生成对象的图层、颜色、字体和宽度,控制对象、视图和边界的显示,更改选择球的大小,指定选择框方式,设置成链公差和方式,以及设计和激活栅格。本节将主要介
45、绍常用首选项参数的设置方法。4.1.1 “颜色设置”选项卡对象预设置是指对一些模块的默认控制参数进行设置。可以设置新生成的特征对象的属性和分析新对象时的显示颜色。包括线型、线宽、颜色等参数设置。该设置不影响已有的对象属性,也不影响通过复制已有对象而生成的对象的属性。参数修改后,再绘制的对象,其属性将会是参数设置对话框中所设置的属性。执行“首选项”|“对象”命令,进入“对象首选项”对话框,如图2-1所示。该对话框包括下面介绍的“常规”和“分析”两个选项卡。4.1.2 “视觉”选项卡“视觉”选项卡主要用来设置“选择视图”、“常规显示设置”、“边显示设置”,如图4-4所示。4.1.3 “特殊效果”选
46、项卡1.特殊效果选项卡如图4-12所示。选择“雾”复选框,“雾设置”按钮 被激活,单击该按钮,系统弹出如图4-13所示的“雾”对话框,从中可以设置雾效显示。4.1.4 “小平面化”选项卡“小平面化”选项卡如图4-15所示,对其主要参数介绍如下。4.1.5 “视图/屏幕”选项卡“视图/屏幕”选项卡如图4-19所示,主要用于设置视图和屏幕的显示参数,其主要参数的含义如下。 “适合百分比”滑块:通过鼠标移动滑块改变视图的适合比例。“校准”按钮 :单击该按钮,系统弹出如图4-20所示的“标准屏幕分辨率”对话框,从中可以调整屏幕的物理尺寸。4.2 栅格和工作平面预设置栅格和工作平面预设置是指在WCS平面
47、的XC-YC平面内生成一个方形或圆形的栅格点。这些栅格点只是在显示上存在,在建模时可利用光标捕捉这些栅格点来定位。执行“首选项”|“工作平面”命令,进入“工作平面首选项”对话框,如图2-14所示。可利用该对话框设置“图形窗口”栅格和“突出工作平面”模式的参数。系统提供三种选择栅格类型,分别为“矩形均匀”、“矩形非均匀”和“极坐标”,下面分别介绍。4.3 曲线的操作命令对于许多曲线的操作,NX6窗口也提供了更为便捷的工具条。与曲线有关的工具条有“曲线”工具条、“编辑曲线”工具条和“直线和圆弧”工具条,如图所示。4.4 基本曲线的绘制“基本曲线”是草图几何设计的基础,它提供备选但非关联的曲线创建或
48、编辑工具。由于基本曲线没有变量表达式,所有修改具有一定的局限性。“基本曲线”功能包括直线、圆弧、圆、倒角、修剪曲线和编辑曲线参数。点和点集也是草图几何设计的基础,这里把它们和基本曲线一起介绍。4.4.1 点点是最小的几何构造元素,利用点不仅可以按一定次序和规律来生成直线、圆、圆弧和样条等曲线,也可以通过矩形阵列的点或定义曲面的极点来接直创建自由曲面。在NX 6中,点可以建立在任何地方,很多操作都需要通过指定点或定义点的位置来实现。单击“曲线”工具栏中的“点”按钮,进入“点构造器”对话框。用户可以在对话框的文本框中输入坐标值,从而确定点的位置,也可以在图形窗口中用选点方式直接指定一点来确定点的位
49、置。具体点构造器的使用在前面章节已经讲过了,此处就不再讲解了。4.4.2 点集点集是指利用现有几何体创建一组与之相对应的点。可以是对已有曲线上点的复制,也可以通过已有曲线的某种属性来生成其他点集。通常利用点集用来沿曲线、面或者在样条或面的极点处生成点,还可以重新创建样条的定义极点。单击“曲线”工具栏中的“点集”按钮,进入“点集”对话框。系统在该对话框“类型”下拉列表框中提供了3中创建点集类型,下面具体介绍。4.4.3 直线直线一般是指通过两个点构造的线段。其作为一个基本的构图元素,在实际建模中无处不再。例如,两点连线可以生成一条直线,两个平面相交可以生成一条直线等。执行“插入”|“曲线”|“直
50、线”命令(或在“曲线”工具栏中点击“直线”按钮,进入“直线”对话框,如图4-14所示。4.4.4 圆弧/圆圆弧/圆是指在平面上到定点的距离等于定长的一些点(或所有点)的集合。使用此选项可迅速创建关联圆和圆弧特征。所获取的圆弧类型取决于用户组合的约束类型。通过组合不同类型的约束,可以创建多种类型的圆弧。也可以用此选项创建非关联圆弧,但是它们是简单曲线,而非特征。单击执行“插入”|“曲线”|“圆弧/圆”命令(或在“曲线”工具栏中单击“圆弧/圆”按钮,进入“圆弧/圆”对话框,如图4-19所示。4.4.5 圆角在“基本曲线”对话框中单击“圆角”按钮 ,系统弹出“曲线倒圆”对话框,如图4-60所示。通过
51、对话框可以指定倒圆类型、半径以及裁剪类型等。4.4.6 修剪“修剪”用于快速裁剪相交曲线。在“基本曲线”对话框中单击“修剪”按钮 ,系统弹出“修剪曲线”对话框。根据系统提示首先选择要修剪的曲线,再依次选择修剪边界对象1和修剪边界对象2,在“设置”选项卡中设置输入曲线的操作为“隐藏”,单击“确定”按钮 即可完成对曲线的修剪,具体操作步骤如图4-64所示。4.4.7 编辑曲线参数该选项是指利用直线、圆/圆弧和样条的参数化设置来编辑修改曲线的形状和大小。单击“编辑曲线”工具栏中的“编辑曲线参数”按钮,进入“编辑曲线参数”对话框和“跟踪条”,如图所示。4.5 复杂曲线的绘制相对于一般曲线而言,在复杂曲
52、线的创建过程中,涉及的相关设置选项要多些。本节介绍一些比较复杂的曲线,包括规律曲线、一般二次曲线、螺旋线、抛物线和双曲线等的创建方法。4.5.1 规律曲线规律曲线是指X、Y、Z坐标值按设定的规则变化的样条曲线。其主要通过改变参数来控制曲线的变换规律。如控制螺旋样条的半径,控制曲线的形状,控制“面倒圆”的横截面,对扫掠自由曲面特征定义“角度规律”或“面积规律”的控制等。单击“曲线”工具栏中“规律曲线”按钮,弹出“规律函数”对话框,如图所示。4.5.2 曲线倒角“曲线倒角”是对两条共面的直线或曲线之间的尖角进行倒斜角,常用于同一平面的曲线上,在“曲线”工具条中单击“曲线倒角”按钮 ,系统弹出“倒斜
53、角”对话框(1),如图4-81所示。根据该对话框,可以指定倒斜角方式,如“简单倒斜角”和“用户定义倒斜角”两种。对同一平面上的两条曲线创建倒角。单击该按钮,弹出“倒斜角”对话框(2),如图4-82所示。在“偏置”文本框中输入倒角偏置值,如图4-83所示。4.5.3 多边形正多边形是指所有内角和棱边都相等的简单多边形。其所有顶点都在同一个外接圆上,并且每一个多边形都有一个外接圆。常常用于创建螺母、螺钉等外形规则的特征。单击“曲线”工具栏中“多边形”按钮,进入“多边形”对话框,如图4-71所示。在该对话框中的“侧面数”文本框中输入所需数值,单击“确定”按钮,弹出又一“多边形”对话框,如图4-72所
54、示。4.5.4 螺旋线螺旋线是指一个固定点向外旋绕而生成的曲线。具有指定圈数、螺距、弧度、旋转方向和方位的曲线,如图4-102所示。常常使用在螺杆、螺钉、弹簧等特征建模中。单击“曲线”工具栏中的“螺旋线”按钮,进入“螺旋线”对话框,如图4-103所示。4.5.5 矩形在建模过程中,常常需要生成矩形直接作为特征生成的截面曲线。其操作方法简单,可以通过点构造器定义两个对角点创建一个矩形。单击“曲线”工具栏中的“矩形”按钮,进入“点”对话框。对话框提示定义矩形的第一个对角点,完成后定义第二个对角点,单击“确定”按钮即可,如图4-70所示。4.5.6 样条该选项是指利用一些指定点生成一条光滑曲线。通常
55、在创建一些复杂的曲面时使用该选项。其是构造曲面的一种重要曲线,可以是二维的,也可以是三维的。单击“曲线”工具栏中的“样条”按钮,进入“样条”对话框,如图4.79所示。在该对话框中,系统提供了下面四种样条曲线的生成方式。根据极点:是指通过指定样条曲线的数据点(即极点),使样条向各个极点移动,但并不通过该点,端点处除外。通过点:是指利用设置样条曲线的数据点生成曲线,样条曲线通过这些定义的数据点。拟合:是指使用指定公差将样条与其数据点相“拟合”。样条不必通过这些点。垂直于平面:是指以正交于平面的曲线生成样条。即生成的样条通过并垂直于平面集中的各个平面。4.5.7 艺术样条曲线艺术样条是指通过拖放顶点
56、和极点,并在定点指定斜率约束的曲线。该样条曲线多用于数字化绘图或动画设计,与“样条”曲线相比,艺术样条可以一般由很多点生成。执行“插入”|“曲线”|“艺术曲线”命令(或单击曲线工具栏中“艺术曲线”按钮),进入“艺术曲线”对话框,如图4-95所示。4.5.8 拟合样条曲线“拟合样条”曲线是通过与指定的数据点拟合来创建样条。单击“曲线”工具条上的“拟合样条”按钮 ,系统打开“拟合样条”对话框。在该对话框中可以设置拟合样条类型、选择步骤、拟合参数和拟合误差,如图4-105所示。4.5.9 椭圆椭圆是指与两定点的距离之和为一指定值的点的集合,其中两个顶点称之为焦点。默认的椭圆会在与工作平面平行的平面上
57、创建。包括长轴和短轴,每根轴的中点都在椭圆的中心。椭圆的最长直径就是长轴;最短直径就是短轴。长半轴和短半轴的值指的是这些轴长度的一半,如图4-67所示。单击“曲线”工具栏中“椭圆”按钮,进入“点”对话框,利用该对话框指定椭圆的中心,完成后椭圆中心定义后,弹出“椭圆”对话框,如图4-68所示。4.5.10 抛物线在“曲线”工具条中单击“抛物线”按钮 ,系统弹出“点”构造器对话框,用于确定抛物线的顶点的位置。当确定了抛物线的顶点位置后,弹出“抛物线”对话框,如图4-116所示,再设置抛物线的形状参数,结果如图4-117所示。4.5.11 双曲线在“曲线”工具条中单击“双曲线”按钮 ,系统弹出“点”
58、构造器对话框,用于确定双曲线的顶点位置。当确定了双曲线的中心位置,系统弹出“双曲线”对话框,如图4-118所示,设置双曲线的形状参数,结果如图4-119所示。4.5.12 一般二次曲线4.6 曲线的操作曲线操作是指对已存在的曲线进行几何运算处理,如曲线偏置、桥接、投影、合并等。在曲线生成过程中,由于多数曲线属于非参数性曲线类型,一般在空间中具有很大的随意性和不确定性。通常创建完曲线后,并不能满足用户要求,往往需要借助各种曲线的操作手段来不断调整对曲线做进一步的处理,从而满足用户要求。本节将介绍曲线操作的常用方法。4.6.1 偏置曲线偏置曲线是指对已有的二维曲线(如直线、弧、二次曲线、样条线以及
59、实体的边缘线等)进行偏置,得到新的曲线。可以选择是否使偏置曲线与原曲线保持关联,如果选择“关联”选项,则当原曲线发生改变时,偏置生成的曲线也会随之改变。曲线可以在选定几何体所定义的平面内偏置,也可以使用拔模角和拔模高度选项偏置到一个平行平面上,或者沿着指定的“3D轴向”矢量偏置。多条曲线只有位于连续线串中时才能偏置。生成的曲线的对象类型与其输入曲线相同。如果输入线串为线性的,则必须通过定义一个与输入线串不共线的点来定义偏置平面。单击“曲线”工具栏中“偏置”按钮,进入“偏置曲线”对话框,如图4-111所示。同时,所选择的曲线上出现一箭头,表示偏置方向。如果向相反的方向偏移,则单击对话框中的“反向
60、”按钮。设置偏置方式,并设定相应的参数,单击“确定”即可。4.6.2 在面上偏置曲线“在面上偏置曲线”是沿曲线所在面偏置曲线。单击“曲线”工具条中的“在面上偏置曲线”按钮 ,系统弹出“在面上偏置曲线”对话框,如图4-133所示。该命令用于在一个表面上由一条已存在的曲线按指定距离生成一条沿面的偏移曲线。4.6.3 桥接曲线桥接是指在现有几何体之间创建桥接曲线并对其进行约束。可用于光顺连接两条分离的曲线(包括实体、曲面的边缘线)。在桥接过程中,系统实时反馈桥接的信息,如桥接后的曲线形状、曲率梳等,有助于分析桥接效果。单击“曲线”工具栏中的“桥接曲线”按钮,进入“桥接曲线”对话框,如图4-116所示
61、。4.6.4 镜像曲线如图创建的曲线为对称形式,通常只需要创建其中对称的一侧,然后通过镜像命令完成另一侧对称曲线的创建。直线“插入”|“来自曲线集的曲线”|“镜像”命令(单击曲线工具栏中的“镜像”按钮),进入“镜像曲线”对话框,如图4-123所示。利用该对话框,选择需镜像的曲线,然后选择镜像平面,单击“确定”按钮完成曲线镜像操作,如图4-124所示。4.6.5 相交曲线该选项是指利用两个几何对象相交,生成相交曲线。执行“插入”|“来自体集的曲线”|“相交”命令(或单击“曲线”工具栏中“相交曲线”按钮,打开“相交曲线”对话框。如图4-145所示。下面举例介绍相交曲线的操作过程。4.6.6 抽取曲
62、线该选项是指使用一个或多个现有实体的边和表面生成直线、圆弧、二次曲线和样条等几何体)。大多数抽取曲线是非关联的,但也可选择创建关联的等斜度曲线或阴影轮廓曲线。单击“曲线”工具栏中的“抽取”按钮,进入“抽取曲线”对话框,如图4-138所示。在该对话框中,系统提供了6种抽取曲线方式,下面分别介绍。4.6.7 缠绕/展开曲线该选项是指使用一个或多个现有实体的边和表面生成直线、圆弧、二次曲线和样条等几何体)。大多数抽取曲线是非关联的,但也可选择创建关联的等斜度曲线或阴影轮廓曲线。单击“曲线”工具栏中的“抽取”按钮,进入“抽取曲线”对话框,如图4-138所示。在该对话框中,系统提供了6种抽取曲线方式,下
63、面分别介绍。4.7 曲线的编辑在曲线创建完成后,一些曲线之间的组合并不满足设计需求,这就需要用户根据设计要求,通过各种编辑曲线方式来修改调整曲线。本节就对一些常用编辑曲线的方式进行介绍。4.7.1 参数该选项是指利用直线、圆/圆弧和样条的参数化设置来编辑修改曲线的形状和大小。单击“编辑曲线”工具栏中的“编辑曲线参数”按钮,进入“编辑曲线参数”对话框和“跟踪条”,如图所示。4.7.2 修剪曲线修剪曲线是指根据指定的用于修剪的边界实体和曲线分段来调整曲线的端点。可以修剪或延伸直线、圆弧、二次曲线或样条,也可以修剪到(或延伸到)曲线、边缘、平面、曲面、点或光标位置,还可以指定修剪过的曲线与其输入参数
64、相关联。当修剪曲线时,可以使用体、面、点、曲线、边缘、基准平面和基准轴作为边界对象。单击“编辑曲线”工具栏中的“修剪曲线”按钮,进入“修剪曲线”对话框,如图4-160所示。4.7.3 修剪拐角该选项主要用于两条不平行的曲线在其交点形成拐角。可以是相交曲线,也可以是不相交曲线。单击“编辑曲线”工具栏中“修剪拐角”按钮,弹出“修剪拐角”对话框,用户利用该对话框提示选取需要修剪的曲线。修剪拐角时,移动鼠标,使选择球同时选中欲修剪的两曲线,且选择球中心位于欲修剪的角部位,单击鼠标左键,系统会弹出“修剪拐角”确认对话框,如图4-165所示。单击“是”选项,完成修剪拐角操作,如图4-166所示。4.7.4
65、 分割曲线该选项用于将曲线分割为多段独立的曲线段。所创建的每个分段都是单独的实体,并且与原始曲线使用相同的线型。新的对象和原始曲线放在同一图层上。分割曲线是非关联操作,如果对样条曲线执行分割曲线操作,则样条的定义点将被删除。单击“编辑曲线”工具栏中的“分割曲线”按钮,进入“分割曲线”对话框,如图4-168所示。在对话框“类型”下拉列表框中,系统提供了5种分割曲线类型,下面分别介绍。4.7.5 拉长曲线该选项是指通过拉伸或收缩选定的几何对象,也可以移动几何对象。拉长曲线可用于除草图、组、组件、体、面和边以外的所有对象类型。另外,“拉长曲线”不适用于“草图生成器”曲线。当草图处于活动状态时此选项可
66、用,这样就可以仍然编辑非草图曲线而不必禁用活动的草图。如果选取的是对象的端点,其功能是拉伸或收缩该对象,如果选取的对象端点以外的位置,其功能是移动该对象。4.7.6 曲线长度曲线长度是指通过指定弧长增量或总弧长方式来改变曲线的长度。其同样具有延伸曲线和裁剪曲线的双重功能。单击“编辑曲线”工具栏中的“曲线长度”按钮,进入“曲线长度”对话框,如图所示。4.8 小结在NX6中,用户进行三维建模的基础就是曲线。利用本章介绍的曲线功能,可以绘制出直线、圆弧、圆、倒圆角等几何图形,而且还可以对曲线进行偏置、裁剪、拉深、编辑曲线等操作。在进行建模的时候,这些曲线就成为实体的特征,对特征进行拉伸、回转等操作就
67、可以生成实体,比如对圆进行轴向拉伸就可以得到圆柱体。后面章节将详细叙述奖励三维模型的方法。在NX6.0中进行曲线绘制的时候有一些技巧,比如工具条或对话框中的图标一般都比较直观,有助于提高工作的效率,但初学者可能不大了解。若不明白图标的含义,可以将鼠标悬停在想要了解的图标上面,系统会给出相应的提示;同时在进入对话框以后,对话框上的图标都有提示作用,可以根据对话框或者提示栏的提示进行下一步的操作;在绘制曲线时一定要注意工作坐标系的交换,以及坐标原点的移动,明确这一点后利用NX6进行设计,特别是在以后进行三维建模时会带来很大的方便。4.9 思考练习1. 创建曲线的方式有哪几种?2. 如何创建规律曲线
68、和抽取曲线?3. 曲线的操作有那些方法?4. 简述利用“拉伸”曲线功能收缩曲线的操作方法在。5. 利用曲线功能练习创建如图4-182所示曲线。6. 利用螺旋线练习创建弹簧模型,如图4-183所示。第5章 三维基本建模在前面几章中已经提到过SIEMENS NX6是一个三维建模为主的大型软件,具有操作简单和修改方便等优点。三维模块的基本组成部分有基本曲线、基准特征、成行特征、特征操作等功能。每一个组成部分负责不同的设计步骤,而且每个组成部分之间都存在着相互关联性。本章主要介绍三维模块中的三维建模环境预设置和基准特征功能,为成形特征和特征操作打下良好的基础。5.1 三维建模环境预设置建模环境预设置可
69、以设置创建特征的类型、栅格线、距离公差、角度公差和动态更新等。对建模环境进行预设置可以有效地提高建模效率和视觉效果。在菜单栏中依次选择“首选项”|“建模”命令,系统弹出“建模首选项”对话框,如图5-1所示。5.1.1 建模首选项5.2 构建基准特征基准就是建立模型的参考,它是一种不同于实体和曲面的特征,主要用于设计时作为其它特征产生的参考或基准,起辅助设计作用。NX6常见的基准特征主要有基准面、基准轴和基准坐标系,这些特征是实体建模基础,实体的草图及相关操作是依据它们展开的,下面分别介绍如下。5.2.1 基准平面基准平面”是一个基础建模功能,用于确定实体的方位。基准平面分为固定基准平面和相对基
70、准平面,其中相对基准平面是通过对多个图形对象的约束来构造的,并受到同这些对象相互关联的对象约束。而固定基准平面则是在工作坐标系中生成的,没有关联对象,并不受它们的约束。在“特征操作”工具条中单击“基准平面”按钮 ,弹出“基准平面”对话框,通过该对话框可以选择创建基准平面的类型,如图5-5所示。5.2.2 基准轴1.在NX6的基准特征中,基准轴是一条用作其它特征参考的中心线。基准轴分为固定基准轴和相对基准轴。2.在“成形特征”工具条中单击“基准轴”按钮 ,弹出“基准轴”对话框,通过该对话框可以选择创建基准轴的类型,如图5-32所示。5.2.3 基准坐标系基准CSYS是指基准坐标系,它与定义它的几
71、何图素相关联。基准坐标系由坐标系、3个基准轴、3个基准平面和一个原点组成,如图5-35所示。单击“插入”|“基准/点”|“基准坐标”命令,或单击“特征”工具条中的按钮,系统弹出如图5-36所示的“基准CSYS”对话框,基准坐标系的创建方法与2.3节中的工件坐标系类似,这里不再赘述。5.3 标准成形特征标准成形特征主要包括长方体、圆柱、圆锥和球等,是零件设计中常用的辅助功能,其形状简单,设计时需要指定定义参数即可创建。这些实体是三维实体建模中最为常见的特征,可以通过组合生成复杂的特征实体。5.3.1 长方体在“成形特征”工具条中单击“长方体”按钮 ,系统弹出如图5-37所示的“长方体”对话框,在
72、该对话框中,用户可以选择创建长方体的方法,并设置长方体的尺寸。块体主要包括正方体和长方体,也是最基本的体素特征之一,利用块体可以创建规则的实体模型。创建块体,执行“插入”|“设计特征”|“长方体”命令(或单击“特征”工具栏中“长方体”按钮),进入“长方体”对话框。在“类型”下拉列表框中,系统提供了3种长方体创建方法,具体介绍如下。原点、边长:利用点方式选项在视图区创建一点,然后在长度(XC)、宽度(YC)和高度(ZC)数值输入栏输入具体数值,单击确认按钮生成长方体。两个点、高度:利用点方式选项在视图区创建两个点,然后在高度数值输入栏输入高度值,单击确认按钮生成长方体。两个对角点:利用两个点方式
73、选项在视图区创建两个点作为长方体对角点,单击确认按钮生成长方体。5.3.2 圆柱圆锥体是指以指定参数的圆为底面和顶面,具有一定高度的实体模型。圆柱体在工程设计中使用广泛,也是最基本的体素特征之一。用户在初级阶段学习需要好好其操作方法。创建圆柱体,执行“插入”|“设计特征”|“圆柱体”命令(或单击“特征”工具栏中“圆柱体”按钮),进入圆柱体对话框,如图5-30所示。5.3.3 圆锥锥体包括圆锥体和圆锥台。使用“圆锥”命令不仅可以创建圆柱体,还同样可以创建圆锥台,通常广泛应用于各种实体建模中。创建锥体,执行“插入”|“设计特征”|“圆锥”命令(或单击“特征”工具栏中“圆锥”按钮),进入“圆锥”对话
74、框,如图5-33所示。5.3.4 球球体特征主要是构造球形实体。执行“插入”|“设计特征”|“球体”命令(或单击“特征”工具栏中“球体”按钮),进入“球体”对话框,如图5-35所示。5.4 综合实例创建齿轮泵盖模型本练习创建一个齿轮泵盖,如图5-149所示。5.5 小结本章主要介绍了实体建模的基础知识,并结合实例介绍布尔运算、基准平面和基准轴、体素特征、成型特征、扫描特征的创建步骤,以及常用的几种特征操作和特征编辑方法。读者在学习时,可按本章实例讲述的操作过程上机练习,对掌握本章内容将具有很大帮助。5.6 思考练习1. 简述创建基准平面和基准轴的常用方法。3. 常用的特征操作有哪些?4. 根据
75、工程图建立三维模型。5. 根据如图所示5-171工程图尺寸,创建该齿轮泵壳体模型。6. 创建如图5-172所示的三维法兰模型。7. 练习创建如图5-173所示的叶轮模型。第6章 成形特征成形特征是指通过某个特征才能创建的特征。SIEMENS NX6软件为成形特征提供了许多人性化的设置,用户可以通过拖动特征箭头来创建特征,也可以通过对话框生成模型。三维建模模块的成形特征可以分为标准成形特征、基础成形特征和高级成形特征。熟练应用这些成形特征可以快速简捷地进行模型设计和产品开发等操作。6.1 草图相关建模特征特征工具的造型方式更多地用于实际加工过程及模型铸造过程。创建特征主要以草图和曲线的形状与尺寸
76、参数为基础,通过拉伸、回转、扫掠、沿引导线扫掠和管道工具将二维平面转换为三维实体,合理地应用特征工具,可以绘制出各种各样的实体模型。NX6 提供的草图相关建模特征工具是非常强大的,通过这些成形特征功能可以建立任意的模型。而且成形特征和建立成形特征的截面曲线或引导线是完全关联的。如图6-1所示为三维模块中的“草图相关建模特征”工具条。为了方便使用,用户可以根据自己的需求调整工具条。6.1.1 拉伸“拉伸”是沿矢量拉伸一个截面以创建特征。在“成形特征”工具条中单击“拉伸”按钮 ,系统弹出“拉伸”对话框,如图6-2所示。6.1.2 回转“回转”是由特征截面绕旋转中心线旋转而成的一类特征,它适合与构建
77、回转体零件。草绘旋转特征截面时,其截面必须全部位于中心线的一侧,倘若要生成实体特征,其截面必须是封闭的。在“成形特征”工具条中单击“回转”按钮 ,系统弹出“回转”对话框。各选项组参数的含义和操作方法和“拉伸”对话框中相应的参数的含义相似,这里不再赘述。6.1.3 沿引导线扫掠“沿引导线扫掠”是指截面线沿引导线扫掠创建特征。引导线可以是直线、圆弧和样条曲线等。具体操作步骤如下:在“成形特征”工具条中单击 按钮,系统弹出“沿导线扫掠”对话框,首先选择截面线,单击对话框中“确定”按钮 ,按同样方法选择引导线,在系统新弹出的“沿导线扫掠”对话框中设置偏置参数,单击“确定”按钮 ,具体操作过程如图6-1
78、7所示。6.1.4 管道“管道”是通过沿着一个或多个相切的曲线或边扫掠一个圆形横截面形成实体,可以选择外径和内径以创建管道、导线等。在“成形特征”工具条中单击 按钮,系统弹出“管道”对话框,如图6-18所示。6.2 成形特征成形特征是建立在已有三维特征之上的特征,主要用于在三维特征上增加或切除特殊形状的三维特征体,是已有特征的子特征,主要包括孔、凸台、腔体、凸垫、键槽和沟槽等。成形特征不需要绘制草图或曲线,只需要输入特征的形状尺寸即可创建,其定位尺寸一般参考父特征中的点、边和面,因此,成形特征随着父特征的更行而自动更新,随父特征的删除而删除。成形特征是建立在已有三维特征之上的特征,因此建立成形
79、特征之前,系统中必须已存在三维特征。一般这些特征是通过草图或曲线通过拉伸、回转、扫掠来创建。6.2.1 NX5版本之前的“孔”孔特征是NX6设计时最常用的功能之一,是对已有的实体进行处理。NX6有两种打孔的方式:一种是NX5版本之前的孔,另一种是NX6版本开始加入的新的孔命令。这里先介绍NX5版本之前的孔。在“成形特征”工具条中单击“NX5版本之前的孔”按钮 ,系统弹出“孔”对话框,如图6-21所示,其主要内容包括类型、选择步骤和孔参数等。6.2.2 NX6版本的“孔”NX6版本的孔改变了以往的定位方式,通过草图或者选择已存在的点来定位孔的位置,其他操作基本相同。同时NX6版本除了常规孔类型外
80、还新增了钻形孔、螺钉间隙孔、螺纹孔、以及用于装配体环境下的孔系列。在“成形特征”工具条中单击 按钮,系统弹出“孔”对话框,主要内容包括孔类型选择、孔位置指定,孔方向指定,孔的形状和尺寸设置等,如图6-27所示。6.2.3 凸台单击“特征”工具栏中的“凸台”按钮,进入凸台对话框,如图5-41所示。凸台特征与孔特征类似,区别在于生产方式和孔的生成方式相反,凸台是在指定实体面的外表面生成实体。而孔则是在指定实体面内部去除指定的实体,其操作方法与孔的操作相似,这里不再叙述。6.2.4 腔体型腔是创建于实体或者片体上,其类型包括圆柱形型腔、矩形型腔和常规型腔。单击“特征”工具栏中的“腔体”按钮,进入“腔
81、体”对话框,如图5-42所示。此对话框中,提供了3种类型选项,各选项的操作基本类似,此处以圆柱形腔体为例简单介绍其创建步骤。(1)选中图5-42“腔体”对话中“圆柱形”选项。(2)在“腔体直接”、“深度”、“底部面半径”和“拔锥角”文本框分别键入数值80、50、2、10。指定一个参考面。(3)指定“圆柱形腔体”的位置或单击“确定”按钮,完成圆柱形腔体创建。如图5-43所示。6.2.5 键槽键槽是指创建一个直槽的通道穿透实体或通到实体内,在当前目标实体上自动执行求差操作。所有键槽类型的深度值均按垂直于平面放置面的方向测量。此工具可以满足建模过程中各种键槽的创建。键槽在机械工程中应用广泛,通常情况
82、用于各种轴类、齿轮等产品上,起到轴向定位和传递扭矩的作用。单击“特征”对话框中的“键槽”按钮,进入“键槽”对话框,如图5-49所示.6.2.6 垫块“凸垫”的生成原理与前面介绍的“凸台”特征相似,都是向实体模型的外表面增加实体形成的特征。创建“凸垫”,单击“特征”工具栏中的“凸垫”按钮,进入“凸垫”对话框,如图5-44所示。6.2.7 槽沟槽用于用户在实圆柱形或圆锥形面上创建一个槽,就好象一个成形工具在旋转部件上向内(从外部定位面)或向外(从内部定位面)移动,如同车削操作。沟槽在选择该面的位置(选择点)附近创建并自动连接到选定的面上。单击“特征”对话框中的“割槽”按钮,进入如图5-52所示的“
83、割槽”对话框。6.2.8 三角形加强筋三角形加强筋用于加强零件的强度、硬度和柔韧性,使零件不容易变形或断裂。在“成形特征”工具条中单击“三角形加强筋”按钮 ,系统弹出“三角形加强筋”对话框,如图6-53所示,提供了加强筋的选择步骤、定位方式和参数设置等。6.3 高级成形特征高级成形特征是对基础成形特征进行编辑修改。如图6-58所示为单击三维模块中的“成形特征”工具条中的下三角形按钮,弹出的调整后工具条。6.3.1 抽取几何体抽取几何体是指从模型特征上抽取几何图素,然后对这个图素进行新的特征操作,当这个图素被修改使,他所创建的新的特征同时被修改,从而减少了重复工作。在“成形特征”工具条中单击 按
84、钮,系统弹出“抽取几何体”对话框,首先选择种子面和边界面,然后在对话框 “设置”栏中勾选“隐藏原先的”和“删除孔”复选框选项,单击“确定”按钮 完成抽取操作。操作步骤如图6-60所示。6.3.2 曲线成片体从曲线得到片体是指通过一组曲线创建曲面片体,通过该功能可以创建出各种类型的片体。在“成形特征”工具条中单击 按钮,系统弹出“从曲线获得面”对话框,勾选“按图层循环”和“警告”复选框选项,选择两条曲线,并在新弹出的“类选择”对话框中单击“确定”按钮 ,结果如图6-61所示。6.3.3 用户定义特征用户定义特征是指在设计过程中,用户根据自己的需要将一些常用的特征加载到定义特征库中,使用户在设计过
85、程中可以快速的地调用这些特征。在“成形特征”工具条中单击 按钮,系统弹出“用户定义特征库浏览器”对话框,单击“浏览”按钮 ,在“库类选择”对话框中单击“Standard-Holes”选项,在弹出的“用户定义特征库浏览器”对话框中选择“Standard-thread-Holes”特征,系统弹出“Standard-thread-metric”对话框,指定特征的放置面,并在对话框中设定螺纹孔的参数,单击“确定”按钮 后弹出“定位”对话框,选择“垂直的”定位方式。选择第一条定位基准,并在对话框中输入参数“50”,按照同样的方法,完成另外一个方向的定位,参数为“50”,单击“确定”按钮 ,结果如图6-6
86、2所示 6.3.3 用户定义特征引用几何体是指通过该命令可以对所选择的实体进行镜像、旋转、平移和沿路径移动等操作。在“成形特征”工具条中单击“引用几何体”按钮 ,系统弹出“引用几何体”对话框,如图6-63所示。单击类型选择框右下角的三角形按钮 ,弹出一下拉式菜单,提供了:“来源/目标”、“镜像”、“平移”、“旋转”和“沿路径”5种类型。选择不同的类型,对应不同的选择步骤和参数设置。6.5 小结本章介绍了三维建模中的成形特征操作包括基础成形特征和高级成形特征,使用这些方法可以创建和编辑实体特征。在本章中主要还介绍了对于已有的实体模型进行添加材料和去除材料的特征操作,如凸台、孔、沟槽、腔体等,创建
87、特征时要注意特征的生成方向。6.5 思考题成形特征的一般操作步骤是什么?NX6提供了几种成形特征?实例特征一共有几种阵列方式?实例特征和对象变换的主要区别是什么?第7章 特征操作特征操作是一种对已有模型进行再加工的方法,用于对实体模型的边、角和面等进行精细加工。NX6提供了详细的细节特征操作功能,能创建出复杂的细节特征。此外,当存在多个形状相同但方位和位置不同的特征或实体时,NX6提供了实例特征操作功能,可进行不同方位和位置的特征复制或实体复制功能。NX6还提供了面和体的修剪功能,大大提高了建模效率。我们通过特征操作,可以让我们设计的模型数据更加符合实际生产工艺。熟练应用这些特征操作工具,可以
88、更加有效地进行模型设计和产品开发。7.1 布尔运算布尔运算在实体建模中应用很多,用于实体建模中的各个实体之间的求加、求差和求交操作。布尔运算中的实体称为工具体和目标体,只有实体对象才可以进行布尔运算,曲线和曲面等无法进行布尔运算。完成布尔运算后,工具体成为目标体的一部分。三种布尔运算分别介绍如下。7.2 细节特征细节特征是对已经建立的特征做进一步的细节操作,最终完成复杂模型的过程。NX6细节特征是建模工作中应用最频繁的操作,通过细节特征的操作,可以使单调的模型变的生动,起到画龙点睛的作用。如图7-12所示为三维模块中的“细节特征”工具条,用户也可以根据自己的使用习惯调整工具条。7.2.1 拔模
89、拔模是将指定特征模型的表面或边沿指定的方向倾斜一定的角度。该操作通常广泛应用于机械零件的铸造工艺和特殊型面的产品设计中,可以应用于同一个实体上的一个或多个要修改的面和边。执行“插入”|“细节特征”|“拔模”命令(或单击“特征操作”工具栏中的“草图”按钮),进入“拔模”对话框,如图5-61所示。7.2.2 拔模体1.拔模体是在分型面的两侧添加并匹配拔模,用材料自动填充底侧区域的一种操作。在“特征操作”工具条中单击“拔模体”按钮 ,系统弹出“拔模体”对话框,如图7-18所示。单击“类型”下拉 按钮即可弹出类型选择菜单,选择“从边”类型,首先选择分型对象,即正负拔模方向的分界面,再设置拔模方向,然后
90、选择要固定不动的边并设置合适的拔模角度,预览符合要求后单击“确定”按钮 完成操作。具体操作步骤如图7-19所示。“要拔模的面”类型“固定边缘”选项组:该选项仅在选在“从边”体拔模时才可选。上面和下面:分别在分型面的上面和下面指定固定边。仅分型上面:仅在分型面的上面指定固定边。仅分型面下面:仅在分型面的下面指定固定边。各种固定边缘效果如图7-20所示。“匹配分型对象处的面”选项组:由于上下两边分别拔模,两个实体在分型面处会出现错开现象,选择“极限面点替代固定点”复选框,系统将自动通过填充材料甚至翻转拔模方向等方法使两个实体在分型面出对其融合,反之不融合,如图7-21所示。7.2.3 边倒圆边倒圆
91、是对面之间的锐边进行倒圆,即沿模型的边去除或者添加材料,使模型上的尖锐边缘变成圆角面。边倒圆操作对于凸边缘是去除材料,对于凹边缘是添加材料。在“特征操作”工具条中单击“边倒圆”按钮 ,系统弹出“边倒圆”对话框,如图7-22所示。7.2.4 面倒圆面倒圆是在选定面组之间添加相切圆角面。圆角形状可以是圆形、二次曲线或规律控制的。倒圆面与指定表面可以自动修剪,并且修剪后的倒圆面可以附加到指定的两组面上。指定的两组面可以不相邻,也可以不属于同一实体。在“特征操作”工具条中单击“面倒圆”按钮 ,系统弹出“面倒圆”设置对话框。NX6提供的“面倒圆”有两种倒圆类型,分别是“滚动球”和“扫略界面”,其对话框如
92、图7-27所示。7.2.5 软倒圆软倒圆是采用两组曲面上的曲线来控制圆角曲面的大小和形状,圆角曲面与两组曲面之间可以是相切连续或者曲率连续。软倒圆的横截面形状不是圆形,这样可以对倒圆的横截面形状有更多的控制,与其他的倒圆相比可以产生低重量或更少流阻特性的设计,对造型和工业设计方面的应用非常重要。在“特征操作”工具条中单击“软倒圆”按钮 ,系统弹出“软倒圆”对话框,如图7-30所示。7.2.6 倒斜角倒斜角是指对已存在的实体沿指定的边进行倒角操作,又称倒角或去角特征。在产品设计中使用广泛,通常当产品的边或棱角过于尖锐时,为避免造成擦伤,需要对其进行必要的修剪,即执行倒斜角操作。执行“插入|“细节
93、特征”|“倒斜角”命令(或单击“特征操作”工具栏中的“倒斜角”按钮),进入“倒斜角”对话框,如图5-91所示。7.2.7 螺纹螺纹是指对孔或圆柱体表面创建螺纹特征,可以创建符号螺纹和详细螺纹。螺纹在机械工程中使用广泛,主要起到连接或传递动力等功能。执行“插入”|“设计特征”|“螺纹”命令(或单击“特征操作”工具栏中的“螺纹”按钮),进入“螺纹”对话框,如图5-104所示。7.2.8 抽壳抽壳是指按照指定的厚度将实体模型抽空为腔体或在其四周创建壳体。可以指定个别不同的厚度到表面并移去个别表面。执行“插入|“偏置/缩放”|“抽壳”命令(或单击“特征操作”工具栏中的“抽壳”按钮),进入“抽壳”对话框
94、,如图5-94所示。7.2.9 分割面分割面是用曲线、面或基准平面将一个面分为多个平面,即将实体上的整面按照设计需求分割为两个或多个面,以便执行不同的操作。在“特征操作”工具条中单击“分割面” 按钮,系统弹出“分割面”对话框,如图7-43所示。7.2.10 修剪体修剪体用于使用一个平面或基准平面去切除一个或多个目标体。选择要保留的体的一部分,并且被修剪的体具有修剪几何体的形状。其中修剪的实体和用来修剪的基准面或平面相关,实体修剪后任然是参数化实体,并保留实体创建时的所有参数。执行“插入”|“修剪”|“修剪体”命令(或单击“特征操作”工具栏中的“修剪体”按钮),进入“修剪体”对话框,如图5-10
95、9所示。7.2.11 拆分体拆分操作是使用面、基准平面或其他几何体将一个或多个目标体分割成两个实体,同时保留两部分实体。拆分操作将删除实体原有的全部参数,得到的实体为非参数实体。拆分实体后实体中的参数全部移去,同时工程图中剖视图中的信息也会丢失的功能,因此应谨慎使用。当第一次选择该图标时会显示如图5-113所示的警告提示。7.3 实例特征实例特征是将已存在特征复制到矩形或者圆形图样中。利用实例特征可以建立许多类似的特征并添加它们到模型上。壳体、倒斜角、倒圆、拔模等细节特征不能进行实例特征操作,但是如果倒斜角、倒圆、拔模特征在创建时,选择了“对所有实例拔模”选项,就可以进行实例特征。要创建“实例
96、特征”,首先要根据设计需要选择合适的应用方式,NX6提供了矩形阵列、圆形阵列和图样面三种应用方式。在“特征操作”工具条中单击“实例特征”按钮 ,系统弹出“实例”对话框,如图7-48所示。选择某一应用方式后即可进行相应的实例特征操作了。7.3.1 矩形特征矩形阵列是将阵列对象按照矩形排列进行复制。用户可以设置X方向和Y方向的数量以及偏置量。选择矩形阵列后,系统如图7-49所示的“实例”对话框,用户可以在其中选择要进行阵列操作的特征,也可以利用鼠标在绘图区选择阵列对象。选取要进行阵列的特征后单击“确定”按钮 ,系统弹出图7-50所示的“输入参数”对话框,在此对话框中可以选择输入参数的方法如常规、简
97、单或相同,并设置相应的阵列数量和偏置数值。7.3.2 圆形特征“圆形阵列”是将特征沿一中心轴进行环形阵列。选择圆形阵列后,系统弹出图7-59所示的圆形阵列“实例”对话框,与矩形阵列不同的是其阵列方法只有“常规”一个选项,用户可以在此对话框中设置阵列的数量和角度。7.3.3 图样面“图样面”是用来阵列非参数化的对象,可用来对实体表面的面或面域进行阵列。在“实例”对话框中选择“图样面”命令 ,系统弹出“图样面”对话框。“图样面”有矩形图样、圆形图样和镜像三种阵列类型,可以在“类型”选项中可以通过下拉菜单选择图样面的阵列类型,如图7-61所示。7.4 编辑特征编辑特征是指对前面通过特征建模创建的实体
98、特征进行编辑和修改。通过编辑实体的参数来驱动特征参数的更新,可以极大地提高工作效率和制图的准确性。编辑特征工具条如图7-63所示,主要包括编辑特征参数、可回滚编辑、编辑位置、移动编辑、特征重排序、替换特征、抑制特征、取消抑制特征、由表达式抑制、移除参数、编辑实体密度、更新延迟至编辑完成后、更新模型和特征回放等,本节将对几个常用的功能展开阐述。7.4.1 编辑特征参数编辑特征参数是对已存在特征的参数值根据需要进行修改,并将所做的特征修改重新反映出来,另外还可以改变特征放置面和特征的类型。编辑特征参数包含编辑一般实体特征参数、编辑扫描特征参数、编辑阵列特征参数、编辑倒斜角特征参数和编辑其它参数5类
99、情况。大多数特征的参数都可以用“编辑参数”选项进行编辑。单击“编辑特征”工具栏中“编辑特征参数”按钮(也可以使用“部件导航器”|“MB3”|“编辑参数”命令),进入“编辑参数”对话框,如图5-126所示。7.4.2 移动特征移动特征是指把一个无关联的实体特征移到指定的位置,对于存在关联性的特征,可通过编辑位置尺寸的方法移动特征,从而达到编辑实体特征的目的。执行“编辑”|“特征”|“移动”命令(或单击“编辑特征”工具栏中“移动特征”按钮),进入“移动特征”对话框,在该对话框中选择要编辑的特征,或在绘图区直径选取需要编辑的特征,单击“确定”按钮,弹出新的“移动特征”对话框,如图5-148所示。7.
100、4.3 特征重排序在NX6中,特征的生成是按照一定的顺序进行的,系统按照生成顺序自动对特征名进行编号,该编号称为时间标记。特征重排序就是更改特征应用到模型时的顺序,在选定参考特征之前或之后对所需特征重排序。“特征重排序”对话框如图7-78所示。7.5 小结本章从布尔运算、细节特征、实例特征和编辑特征四个方面介绍了NX三维实体建模和编辑的方法。细节特征是用户创建复杂精确模型的关键工具,是NX6集成环境CAD应用的核心功能。用户创建的实体可以作为后续的分析、仿真和加工等的操作对象,是实现进一步功能的基础。7.6 思考题细节特征的主要功能是什么?实例特征一共有几个阵列方式?实例阵列和对象变换的主要区
101、别是什么?第8章 曲面建模通过NX实体建模可以方便而迅速地创建较为规则的3D实体。但对复杂程度较高的零件,单是使用实体特征来建立有时会很困难,因此需要借助于曲面建模。通过曲面特征建模可以完成各种复杂曲面、片体、非规则实体的创建,通过曲面编辑可以实现对曲面进行各种编辑修改操作。应熟练掌握这些操作,为以后建立和编辑复杂的曲面模型奠定基础。8.1 曲面建模概述曲面是指那些不能利用体素、成型特征或含有直线、弧和二次曲线的草图构建的形状。曲面组成是空间特定位置上的点和线,因此创建质量较好的点和线是构建曲面的基础。曲面功能命令都位于“曲面”工具栏中,如图8-1所示。8.2 由点创建曲面如果预先给定的几何条
102、件只有点及点云,可以采用通过点、从极点和从点云三种方法创建曲面,下面分别介绍如下。8.2.1 通过点构建曲面1.“通过点”用于通过一定数量的点来创建曲面。在逆向工程中,由测量仪扫描获得的成行排列的点,经过数据交换输入到NX中,然后利用“通过点”操作创建曲面。2.单击“曲面”工具栏中的“通过点”按钮 ,系统弹出“通过点”对话框,如图8-2所示。8.2.2 从极点构建曲面“从极点创建曲面”使用方法与“通过点构造曲面”命令相同,但这个命令可以通过极点更好的控制曲面的外形。在逆向工程中,由测量仪扫描获得的成行排列的点,经过数据交换输入到NX中,然后利用“从极点”操作创建曲面。单击“曲面”工具栏中的“从
103、极点”按钮 ,系统弹出“从极点”对话框,如图8-8所示。8.2.3 从点云构建曲面“从点云创建曲面” 用于通过近似与某一平面的大量的“点云”来创建曲面。在逆向工程中,由测量仪扫描获得的成行排列的点,经过数据交换输入到NX中,然后利用“从点云”操作创建曲面。单击“曲面”工具栏中的“从点云”按钮 ,系统弹出“从点云”对话框,如图8-9所示。8.3 由线创建曲面利用曲线构造曲面的方法主要有“直纹”、“通过曲线组”、“通过曲线网格”、“扫掠”和“截面体”等,本节将介绍这些工具的使用方法。8.3.1 直纹面直纹面”用于通过两条曲线轮廓线生成片体或实体。单击“曲面”工具栏中的“直纹”按钮 ,系统弹出“直纹
104、面”对话框,如图8-10所示。8.3.2 通过曲线组该方法是指通过一系列轮廓曲线(大致在同一方向)建立曲面或实体。轮廓曲线又叫截面线串。截面线串可以是曲线、实体边界或实体表面等几何体。其生成特征与截面线串相关联,当截面线串编辑修改后,特征会自动更新。“通过曲线组”方式与“直纹面”方法类似,区别在于“直纹面”只适用两条截面线串,并且两条截面线串之间总是相连的。而“通过曲线组”最多允许使用150条截面线串。执行“插入”|“网格曲面”|“通过曲线组”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“通过曲线组”按钮),打开“通过曲线组”对话框,如图8-8所示。8.3.3 通过曲线网格该方法是指用主曲线和交叉曲线创建
105、曲面的一种方法。其中主曲线是一组同方向的截面线串,而交叉曲线是另一组大致垂直于主曲线的截面线。通常把第一组曲线线串称为主曲线,把第二组曲线线串称为交叉曲线。由于没有对齐选项,在生成曲面,主曲线上的尖角不会生成锐边。“通过曲线网格”曲面建模有以下几个特点。生成曲面或体与主曲线和交叉曲线相关联。生成曲面为双多次三项式,即曲面在行与列两个方向均为3次。主曲线环状封闭,可重复选择第一条交叉线作为最后一条交叉线,可形成封闭实体。选择主曲线时,点可以作为第一条截面线和最后一条截面线的可选对象。8.3.4 扫掠扫掠是使用轮廓曲线沿空间路径扫掠而成,其中扫掠路径称为引导线(最多3根),轮廓线称为截面线。引导线
106、和截面线均可以由多段曲线组成,但引导线必须一阶导数连续。该方法是所有曲面建模中最复杂、最强大的一种,在工业设计设计中使用广泛。创建扫掠曲面,执行“插入”|“扫掠”|“扫掠”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“扫掠”按钮),打开“扫掠”对话框,如图8-19所示。8.3.5 剖切曲面创建剖切曲面可以理解为在曲线上创建曲面。主要是利用与曲线相关的条件来控制一组连续曲线的形状,从而生成一个连续的曲面。其特点是垂直于脊线的每个横截面内均为精确的二次(三次或五次)曲线。在飞机机身和汽车覆盖件建模中应用广泛。执行“插入”|“网格曲面”|“剖切曲面”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“剖切曲面”按钮),打开“剖切
107、曲面”对话框,如图8-27所示。在NX6中系统提供了20种剖切曲面类型,其中“Rho”是投射判别式,是控制截面线“丰满度”的一个比例值。“顶点线串”完全定义截型体所需数据。其它线串控制曲面的起始和终止边缘以及曲面形状。下面介绍其中常用的几种剖切曲面类型,其余类型可参考其学习。8.3.6 N边曲面N边曲面用于创建一组由端点相连曲线封闭的曲面,并指定其与外部面的连续性。创建N边曲面,执行“插入”|“网格曲面”|“N边曲面”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“N边曲面”按钮),打开“N边曲面”对话框,如图8-42所示。8.3.7 规律延伸规律延伸曲面是指在已有片体或表面上曲线或原始曲面的边,生成基于长
108、度和角度可按指函数规律变化的建立延伸曲面。其主要用于扩大曲面,通常采用近似方法建立。创建规律延伸曲面,执行“插入”|“弯边曲面”|“规律延伸”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“规律延伸”按钮,打开“规律延伸”对话框,如图8-50所示。8.3.8 偏置曲面偏置曲面用于创建原有曲面的偏置平面,即沿指定平面的法向偏置点来生成用户所需的曲面。其主要用于从一个或多个已有的面生成曲面,已有面称之为基面,指定的距离称为偏置距离。创建偏置曲面,执行“插入”|“偏置缩放”|“偏置曲面”命令(或者单击“曲面”工具栏中的“偏置平面”按钮),打开“偏置平面”对话框,如图8-57所示。偏置曲面操作比较简单,选取基面后,
109、设置偏置距离,单击“确定”按钮便完成偏置曲面操作。举例介绍用“偏置曲面”创建曲面的操作步骤如下。8.3.9 修剪的片体“修剪的片体”是用定义的边界修剪所选择的片体。单击“曲面”工具栏中的“修剪的片体”按钮 ,系统弹出“修剪的片体”对话框,如图8-50所示。8.3.10 修剪和延伸“修剪和延伸”用于从现有的基片体上生成“切向延伸片体”、“曲面法向延伸片体”、“角度控制的延伸片体”或“圆弧控制的延伸片体”。单击“曲面”工具栏中的“修剪和延伸”按钮 ,系统弹出“修剪和延伸”对话框,如图8-53所示。8.4 综合实例创建汽车模型本节利用一个车身造型的基本实例介绍曲面建模的若干功能,从而加深读者对本章的
110、认识。具体操作步骤如下介绍。8.5 小结NX的曲面造型功能用于构造模型上的自由曲面形状,使设计对象达到功能和美学上的和谐统一,使CAD和CAID融为一体。自由曲面既能生成曲面,也能生成实体,通过自由曲面操作,可以构造标准特征建模方法无法创建的复杂形状。本章主要介绍的内容包括曲面的创建和曲面的编辑。8.6 思考练习1. 创建直纹面与创建过曲线组曲面有何异同点?2. 创建过曲线组曲面时对曲线的开闭和矢量方向的一致性有何要求?3. 简述扩大曲面的操作方法。4. 利用“直纹面”功能创建曲面时,对曲线的数量和选取方式有何要求?5. 如图8-130。完成如图8-131所示曲面的绘制。6. 创建如图8-13
111、2所示的花瓶。第9章 装配装配功能是将产品的各个部件进行组织和定位操作的一个过程,通过装配操作,系统可以形成产品的总体结构、绘制装配图和检查部件之间是否发生干涉等。SIEMENS NX6装配功能模块不仅能快速组合零部件成为产品,而且在装配中,可以参照其他部件进行部件关联设计,并可对装配模型进行间隙分析、重量管理等操作。通过SIEMENS NX6系统,用户可以在计算机上进行虚拟装配仿真,以及早发现部件配合之间存在的问题。装配模型生成后,用户还可建立爆炸视图,并将其引入到装配工程图中。本章将介绍SIEMENS NX6装配模块中各种操作功能的使用方法,使用户能够掌握装配操作的主要功能,同时还能够按照
112、工程实践的要求快捷准确地创建一个完整的装配模型,实现实际装配部件的电子化。9.1 装配概述NX6的装配模块可以实现使用零件和部件快速组合成更高级的部件或产品,或先建立产品模型装配,然后再建立各装配零件和部件详细模型。如果将零件和部件统称为组件,则NX6的装配模块主要是实现产品组件的装配和装配模型的分析与管理。装配过程是在装配中建立部件之间的配对关系。它是通过配对条件在部件间建立约束关系来确定部件在产品中的位置。在装配中,部件的几何体是被装配引用,而不是被复制到装配中。不管如何编辑部件和在何处编辑部件,整个装配部件保持关联性。如果某部件被修改,则引用它的装配部件自动更新,以反应部件的最新变化。在
113、装配中,可以采用自顶向下或自底向上的装配建模方法。SIEMENS NX6系统中装配功能具有以下特点:1. 组件几何体是被虚拟指向装配文件,而不是拷贝复制到装配文件中;2. 用户可以利用自顶向下或自底向上的方法建立装配;3. 多部件可以同时被打开和编辑;4. 组件几何体可以在装配的上下文范围中建立和编辑;5. 组件相关性是在全装配文件中进行维护的,用户不必关心编辑是在何处和怎样进行操作的;6. 一个装配的图形表示可以得到简化,而不必去编辑下属的各个几何体;7. 装配件会自动更新,以反映引用部件最后的效果;8. 装配条件通过规定在组件间的约束关系,使其在装配件中进行定位;9. 装配导航器提供装配结
114、构的图形显示,以利于其他功能中使用选择和操纵组件;10. 可以在其他应用中,特别是在制图和制造应用中利用装配功能9.1.1 装配基本概念在装配中用到的术语很多,下面介绍在装配过程中经常用到的一些术语。装配部件:是指由零件和子装配构成的部件。在NX中可以向任何一个prt文件中添加部件构成装配,因此任何个prt文件都可以作为装配部件。在UG装配学习中,零件和部件不必严格区分。需要注意的是,当存储一个装配时,各部件的实际几何数据并不是存储在装配部件文件中,而存储在相应的部件或零件文件中。子装配:是指在高一级装配中被用作组件的装配,子装配也拥有自己的组件。其是一个相对的概念,任何一个装配部件可在更高级
115、装配中用作子装配。组件部件:是指装配中的组件指向的部件文件或零件,即装配部件链接到部件主模型的指针实体。组件:是指按特定位置和方向使用在装配中的部件。组件可以是由其他较低级别的组件组成的子装配。装配中的每个组件仅包含一个指向其主几何体的指针。在修改组件的几何体时,会话中使用相同主几何体的所有其他组件将自动更新。主模型:是指供UG模块共同引用的部件模型。同一主模型,可同时被工程图、装配、加工、机构分析和有限元分析等模块引用,当主模型修改时,相关应用自动更新。自顶向下装配:是指在上下文中进行装配,即在装配部件的顶级向下产生子装配和零件的装配方法。先在装配结构树的顶部生成一个装配,然后下移一层,生成
116、子装配和组件。自底向上装配:自底向上装配是先创建部件几何模型,再组合成子装配,最后生成装配部件的装配方法。混合装配:是将自顶向下装配和自底向上装配结合在一起的装配方法。9.1.2 装配方法1.在SIEMENS NX6系统中,产品装配方法有自底向上装配、自顶向下装配和混合装配3种方法。自底向上的装配方法是真实装配过程的体现;而自顶向下的装配方法是在装配中参照其他零部件对当前工作部件进行设计的方法;混合装配方法是自底向上和自顶而下装配混合使用的一种装配方法。2. 1.自顶向下装配3.自顶向下装配,是由装配体向下形成子装配体和组件的装配方法。装配层上几何对象的变化会立即反映在各自的组件文件上。由于零
117、部件可以在装配体中建模,因此,可以首先在装配中构建几何模型,然后产生新的组件,再把几何模型加入到新建组件中,这时装配中仅包含指向该组件的指针。4. 2.自底向上装配5.自底向上装配是先创建部件几何模型,再组合成子装配,最后生成装配部件的装配方法。其中组件部件的设计与编辑是与其在某些高级装配内的使用想脱离进行的,当打开使用该组件的所有装配以反映在该零件级别所做的几何编辑时,将会自动更新所有装配。6. 3.混合装配7.混合装配是将自顶向下装配和自底向上装配组合在一起的装配方法。如先创建几个主要部件模型,再将其装配在一起,然后在装配中设计其他部件,即为混合装配。在实际设计中,可根据需要在两种模式下切
118、换。9.1.3 装配工具条和菜单选择“装配”菜单,会弹出如图9-2所示的装配级联菜单,用户可以进行种装配操作,如果操作时某菜单命令为灰色,则表示对当前选择的组件不能进行这项操作。在“标题栏”空白区域,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“装配”命令,系统弹出如图9-3所示的“装配”工具条。通过“装配”工具条上各命令,用户可以进行包括添加组件,创建新的组件等各种装配操作。9.2 装配导航器装配导航器是将部件的装配结构用图形表示,类似于树结构,在装配中每个组件在装配树上显示为一个节点,如图9-4所示。使用装配导航器能更清楚地表达装配关系,它提供了一种在装配中选择组件和操作组件的简单方法。可以用装配
119、导航器选择组件改变“工作部件”、“改变显示部件”、“隐藏与显示组件”和“替换引用集”等。9.2.1 打开和设置装配导航器用户在SIEMENS NX6工作环境左侧的资源导航条中,单击 按钮,系统就会展开一个“装配导航器”窗口。如果用户在该按钮上单击鼠标右键,选择“Undock”菜单命令,系统会将“装配导航器”变为如图9-4所示的显示方式。在装配导航器中,系统用图形方式显示各部件的装配结构,这是一种类似于树形的结构。在这种装配树形结构中,每一组件显示为一个节点。在不同的装配操作功能中,用户可以通过选取装配导航器中的这些节点来选取对应组件。在“装配导航器”窗口的标题栏处单击鼠标右键,从中选择“属性”
120、菜单命令,系统就会弹出如图9-5所示的“装配导航器属性”对话框,其中“列”选择卡主要用于设置在“装配导航器”窗口中显示那些需要的参数列信息。用户可以通过选取或取消列名前的复选标志来指定哪些列在“装配导航器”窗口中显示出来,哪些列进行隐藏。9.2.2 装配导航器的快捷菜单将光标定位在“装配导航器”中装配树的选择节点上,单击鼠标右键系统会弹出如图9-6所示的快捷菜单。但是图9-6所示的快捷形式并不是一成不变的,它的菜单命令会随用户设置的过滤模式和选择组件多少等系统设置的不同而不同,同时菜单命令还与所选组件当前所处的状态有关。通过快捷菜单命令,用户可以对选择的组件进行各种操作。如果操作时某菜单命令为
121、灰色,则表示对当前选择的组件不能进行这项操作。下面介绍其中一些常用菜单命令的用法。9.2.3 装配导航器工具条在SIEMENS NX6工作环境中工具条的任意位置单击鼠标右键,将会弹出工具选择菜单,选择“装配导航器”菜单命令,系统将打开“装配导航器”工具条,如图9-7所示。装配导航器”工具条中的各种按钮的功能主要是执行装配相关的操作,其中大多数的操作功能与装配导航器快捷菜单的功能相似,但操作起来更加方便。该工具条中的多数功能也可以通过“工具”|“装配导航器”级联菜单中的相关菜单命令来实现。9.2.4 装配导航器过滤器装配导航器中过滤器的功能主要用于快速查看、选取和操作部件,它在装配导航器中也是用
122、树状结构表示。过滤器的打开在“装配导航器”工具条单击 按钮,系统就会进入过滤模式,单击过滤器文件夹前的“”号,系统将展开过滤器结构树,其效果如图9-8所示:过滤器的分类在装配功能模块中过滤器一般可分为以下两种类型:“功能过滤器”:功能过滤器与NX6装配导航器相关联,包含“添加邻近过滤器”、“属性搜索过滤器”和“区域过滤器”三种类型。“组合过滤器”:组合过滤器是功能过滤器的组合,与功能过滤器关联,包含有“除外过滤器”、“配对任何的过滤器”和“配对所有的过滤器”3种类型。9.3 自底向上装配使用该装配建模方法时,用户可以通过装配组件的添加操作,将已经设计好的部件加入到当前装配模型中。再通过装配组件
123、之间的配对约束操作,来确定这些组件之间的相互位置关系。这种装配建模方法在产品设计中使用得较为普遍,应用较广。采用自底向上的装配方法,组件的定位方式有两种,即绝对坐标方式和配对坐标方式。这两种方法操作过程类似,其主要区别在于指定部件添加信息时选择的定位方式不同。9.3.1 添加组件在装配过程中,一般需要添加其他组件,将所选组件调入装配环境中,再在组件与装配体之间建立相关约束,从而形成装配模型。执行“装配”|“组件”|“添加组件”命令,弹出“添加组件”对话框,如图9-9所示9.3.2 装配约束该选项用于定义或设置两个组件之间的约束条件,其目的是确定组件在装配中的位置。在“添加组件”对话框“定位”下
124、拉列表框中选择“通过约束”选项,单击“确定”按钮(或单击“装配工具栏”单击中“装配约束”按钮),进入“装配约束”对话框,如图9-17所示。9.3.3 组件的编辑组件添加到装配中以后,用户还可以对装配结构中的组件进行删除、抑制、替换和重新定位等编辑操作。9.3.4 组件阵列组件阵列是一种在装配中用对应关联条件快速生成多个组件的方法。例如要在法兰上装配多个螺栓,可用关联条件先装配其中一个,其他螺栓的装配可采用组件阵列的方式,而不必为每一个螺栓定义关联条件。阵列组件是模板组件的一个实例,所有实例都与模板组件关联。任何组件可以指定为模板组件,阵列后也可重新指定模板。如果重新指定模板组件,不会影响基于它
125、的其他组件。只对以后生成的组件有影响。如果移去组件中的模板,系统会自动指定一个新的模板。选择菜单“装配”|“组件”|“创建阵列”命令,或在“装配”工具条中单击“创建组件阵列” 按钮,系统会先提示用户选取需要进行阵列操作的组件,随后将弹出如图9-30所示的“创建组件阵列”对话框。在该对话框中列出了“从实例特征”、“线性”和“圆形”三种组件阵列定义的类型,用户可以选择不同的阵列方式得到不同的组件阵列效果。9.3.5 镜像装配在装配设计过程中,许多产品是轴对称结构,产品左右两侧的装配非常相近,此时可以采用“镜像装配”功能,如图9-34所示。“镜像装配”就是创建整个装配或选定组件的镜像版本。NX6版本
126、的镜像装配采用镜像装配向导方式来引导用户创建镜像组件,并可以在镜像方位中定位新的部件实例,还可以新建包含链接镜像的几何体部件。9.3.6 实例练习下面举例介绍引用的操作方法。7.5.2 第一种方法此种方法首先在装配中建立几何模型,然后建立组件即建立装配关系,并将几何模型添加到组件中,下面举例介绍其操作步骤。9.4 装配爆炸图装配爆炸是在装配模型中组件按照装配关系偏离一定距离来拆分指定组件,如图9-61所示是装配爆炸的效果,装配爆炸图的创建可以方便查看装配中的零件及其相互之间的装配关系 。爆炸图在本质上也是一个视图,与其他用户定义的视图一样,一旦定义和命名就可以被添加到其他图形中。爆炸图与显示部
127、件关联,并存储在显示部件中。用户可以在任何视图中显示爆炸图形,并对该图形进行任何的操作,该操作也将同时影响到非爆炸图中的组件。装配爆炸图一般是为了表现各个零件的装配过程以及整个部件或是机器的工作原理。选择菜单“装配”|“爆炸图”命令,弹出如图9-62所示的“爆炸图”子菜单。9.4.1 创建爆炸图完成部件装配后,可建立爆炸图来表达装配部件内部各组件间的相互关系。“创建爆炸图”用于在工作视图中新建爆炸图,可在其中重定位组件以生成爆炸图。选择菜单“装配”|“爆炸视图”|“创建爆炸”命令,或在“爆炸图”工具条中单击“创建爆炸图”按钮 ,系统弹出“创建爆炸图”对话框,如图9-64所示,在对话框中输入爆炸
128、图的名称,随后系统即可创建一个新的爆炸图,并激活爆炸图操作的相关功能。在新创建了一个爆炸图后,视图并没有发生什么变化,要生成真正的爆炸图需要对爆炸图进行编辑。在SIEMENS NX6中组件爆炸的方式为自动爆炸,即基于组件关联条件,沿表面的正交方向自动爆炸组件。9.4.2 编辑爆炸图采用自动爆炸组件,一般不能得到理想的爆炸效果,通常还需要对爆炸图进行调整。编辑爆炸图是重定位当前爆炸图中选定的组件。编辑爆炸图是对所选取的部件输入分离参数,或对已存在的爆炸视图中的部件修改分离参数。如果选取的部件是子装配,则系统缺省设置它的所有子节点均被选中,如果想取消某个子节点,用户需要自己进行设置。9.4.3 装
129、配爆炸图的操作在用户创建了装配结构的爆炸图后,还可以利用系统提供的爆炸图操作功能,对其进行一些常规的修改操作。选择菜单“装配”|“爆炸视图”|“取消爆炸组件”命令,或在“爆炸图”工具条中单击“取消爆炸组件”按钮 时,系统会提示用户选取要进行复位操作的组件,随后系统即可使已爆炸的组件回到其原来的位置,如图9-71所示。9.4.4 自动爆炸组件该项用于按照指定的距离自动爆炸所选的组件。执行“装配”|“爆炸图”|“自动爆炸组件”命令(或单击“爆炸图”工具栏“自动爆炸组件”按钮),弹出“类选择”对话框。选择需要爆炸的组件,单击“确定”按,弹出“爆炸距离”对话框。在该对话框“距离”文本框输入偏置距离,单
130、击“确定”按钮,将所选的对象按指定的偏置距离移动。如果勾选“添加间隙”选项,则在爆炸组件时,各个组件根据被选择的先后顺序移动,相邻两个组件在移动方向上以“距离”文本框输入的偏置距离隔开。9.4.5 取消爆炸组件该选项用于取消已爆炸的视图。执行“装配”|“爆炸图”|“取消爆炸组件”命令(或单击“爆炸图”工具栏“取消爆炸组件”按钮),弹出“类选择”对话框。选择需要取消爆炸的组件,单击“确定”按钮即可将选中的组件恢复到爆炸前的位置。9.4.6 删除爆炸图该选项用于删除爆炸视图。当不需要显示装配体的爆炸效果时,可执行“删除爆炸图”操作将其删除。通常删除爆炸图的方式是:单击“爆炸图”工具栏中“删除爆炸图
131、”按钮,或者执行“装配”|“爆炸图”|“删除爆炸图”命令,进入“爆炸图”对话框,如图所示。系统在该对话框列出了所有爆炸图的名称,用户只需选择需要删除的爆炸图名称,单击“确定”按钮即可将选中的爆炸图删除。9.4.7 切换爆炸图在装配过程中,尤其是已创建了多个爆炸视图,当需要在多个爆炸视图间进行切换时,可以利用“爆炸图”工具栏中的列表框按钮,进行爆炸图的切换。只需单击该按钮,打开下拉列表框,如图7-82所示,在其中选择爆炸图名称,进行爆炸图的切换操作。9.5 自底向下装配自顶向下装配方法是主要用在上下文设计中,即在装配中参照其他零部件对当前工作部件进行设计的方法。其显示部件为装配部件,而工作部件是
132、装配中的组件,所做的任何工作发生在工作部件上,而不是在装配部件上。当工作在装配上下文中,可以利用间接关系建立从其他部件到工作部件的几何关联。利用这种关联,可引用其他部件中的几何对象到当前工作部件中,再用这些几何对象生成几何体。这样,一方面提高了设计效率,另一方面保证了部件之间的关联性,便于参数化设计。自顶向下装配的思想是由顶向下产生子装配和组件,在装配层次上建立和编辑组件。自顶向下装配方法有两种方式:先在装配体中建立组件,再建立组件模型。先在装配体建立模型,再将模型添加到新建组件中。9.5.1 第一种方法此种方法首先在装配中建立几何模型,然后建立组件即建立装配关系,并将几何模型添加到组件中,下
133、面举例介绍其操作步骤。9.5.2 第二种方法此种方法首先建立装配关系,但不建立任何几何模型,然后在其中的组件成为工作部件,并在其中建立几何模型,即在上下文中进行设计,边设计边装配。下面举例介绍其操作步骤。9.5.3 实例练习本练习创建蜗杆泵装配模型,如图7-105所示。采用自底向上装配方式,主要用到添加组件,装配约束等功能,具体操作步骤如下所述。9.6 小结本章详细介绍了SISMENS NX 6软件中装配功能模块的使用,通过本章的学习,应该了解装配的概念和分类,如何实现零部件的装配、如何管理装配对象、如何生成装配爆炸图和装配工程图等功能应用。应该说用户使用NX 6软件的最终目的都是利用它完成一
134、个复杂机构的设计,所以在应用实体建模功能建立了零部件模型后,需要对其进行装配,这样才能进行后续的仿真和分析优化等功能模块。9.7 思考练习1. “自底向上装配”和“自顶向下装配”均应用在和具体情况下?2. 什么是引用集?为何要使用引用集?如何创建和编辑引用集?3. 组件定位有几种方式?均如何操作?4. 克隆装配如何操作?5. 如何创建装配爆炸?6. 创建虎钳装配模型本练习创建虎钳装配模型,采用自底向上装配方式,可采用对齐、中心、距离等约束方式。生成的装配效果如图7.122所示。7. 创建调节阀装配模型本练习创建调节阀装配模型,生成的装配图效果如图7.123所示。第10章 工程图在工程图方面,S
135、IEMENS NX6不仅可以像二维CAD软件那样方便的绘制工程图,而且可以通过三维模型直接关联生成工程视图,经过少许的补充和编辑,可以快速的创建符合要求的工程图。三维模型与二维工程图是完全关联的,任何对于三维模型的形状、位置和尺寸的改变都会使得二维模型实时更新,这也正是三维CAD软件的强大之处。本章对NX的平面工程制图模块进行介绍,主要介绍其相应的制图方法,包括工作界面的设置;各向视图以及各种剖视图的创建和参数设置;视图的编辑;尺寸、形位公差以及注释的标注等。10.1 工程图概述在NX6系统中,使用工程制图模块可以将已经建立的零件或装配三维模型投影生成二维工程图。NX6采用当前先近的复合建模技
136、术,保证了工程图与装配图的相关性,使工程图随模型的改变而同步更新,从而可以通过直观友好的操作界面,方便快捷地奖励和管理符合标准的零件图和装配图,为工程和技术图纸的生成和管理提供了一个完全自动化的工具。选择“开始”|“制图”命令,进入工程图环境。使用NX6进行工程制图的过程可概括如下。1. 设定图纸。进入工程图环境,通过“插入”|“图纸页”命令,设置图纸尺寸、绘图比例和投影方式等参数。2. 添加基本视图。利用“基本视图”命令,在绘图区添加主视图、俯视图、左视图等基本视图。3. 添加其他视图。在同一视窗内布置其他视图,如剖视图、半剖视图、旋转剖视图、局部放大视图等。4. 标注尺寸。标注尺寸、公差、
137、表面粗糙度、文字注释、建立明细栏和标题栏。5. 输入工程图。输出工程图纸。10.2 图纸管理在NX6软件环境中,任何三维模型都可以通过工程图模块建立与其相关联的二维工程图,NX6工程图管理是建立工程图最基本的部分,通过其可以建立二维模型的基本框架,经过后续的补充操作进而完成工程图的创建。工程图管理包括新建工程图、打开工程图、编辑工程图和删除工程图,打开工程图和删除工程图操作相对比较简单,这里不再赘述。10.2.1 新建工程图通常,创建工程图前,用户需要完成三维模型的设计。在三维模型的基础上就可以应用工程图模块创建二维工程图了,其一般的操作步骤如下所述。(1)创建图纸。执行“开始”|“制图”命令
138、,将显示“工作表”对话框。利用该对话框为图纸页指定各种图纸参数,包括图纸大小、缩放比例、测量单位和投影角度。(2)参数预设置。执行“首选项”|“制图”命令,进入“制图首选项”对话框,对制图相关参数进行预设置。(3)导入模型视图。(4)在工程视图中添加视图。(5)添加尺寸标注、公差标注、文字标注等。(6)存盘,打印输出。10.2.2 编辑工程图1.编辑图纸页可以对已经建立的工程图中不符合要求的参数进行修改和编辑。编辑图纸页可有四种方式,用户可根据需要选择不同的编辑方式。2.(1) 选择菜单“编辑”|“图纸页”命令,系统弹出“工作表”对话框,可对其中的参数进行相应的修改以编辑该工程图纸。3.(2)
139、 在部件导航器中,右键单击图纸,在弹出的快捷菜单中选择“编辑图纸页”。4.(3) 在图纸的视图边框上单击右键,在弹出的快捷菜单中选择“编辑图纸页”。5.(4) 在“制图编辑”工具条上单击“编辑图纸页” 按钮也可调出“工作表”菜单进行工程图纸编辑。10.3 视图操作在建立了工程图纸后,就需要为其添加视图,以更好地表达建立的三维实体实体模型。NX6提供了各种视图管理功能,如添加视图、移除视图、移动或复制视图、对齐视图和编辑视图等。通过这些功能,用户可以方便地管理工程图中的各类视图,并可以修改各视图的缩放比例、角度和状态等参数,下面分别进行说明。10.3.1 添加基本视图基本视图是指特征模型的各种向
140、视图和轴测图,包括俯视图、前视图、右视图、后视图、仰视图、左视图、正等测视图和正二侧视图等8种类型。通常情况下,在一个工程视图中至少包含一个基本视图。基本视图可以是独立的视图,也可是其他视图类型(如剖视图)的父视图。在制图模式下,执行“插入”|“视图”|“基本视图”命令(或单击“图纸布局”工具栏基本视图按钮),进入“基本视图”对话框,如图10-1所示。10.3.2 添加投影视图投影视图是从父项视图产生正投影视图。该命令只有在有基本视图后才有效。当创建完基本视图后,继续移动鼠标将添加投影视图。如果已退出添加视图操作,可在单击“图纸”工具栏中的“投影视图”按钮,进入“投影视图”对话框,如图10-2
141、所示。10.3.3 添加局部放大图局部放大图是指将模型的局部结构按一定比例进行放大,以满足放大清晰和后续标注注释需要。其主要用于表达模型上的细小结构,或在视图上由于过小难以标注尺寸的模型,例如退刀槽、键槽、密封圈槽等细小部位。从任意主视图产生局部放大图,在视图模式下执行“插入”|“视图”|“局部放大图”命令(或单击“视图布局”工具栏剖视图按钮),进入“局部放大图”对话框,如图10-7所示。10.3.4 移动和复制视图 移动和复制视图是指选择一个视图作为参照,使其它视图以参照视图进行水平或竖直方向的移动或移动复制。二者都可以改变视图窗口中的位置,不同之处在于前者是将原视图直接移动到指定位置。可以
142、在当前或同文件下的另一张工程图上复制现有视图。而后者是在原视图的基础上新建一个副本,并将副本移动至指定位置。执行“编辑”|“视图”|“移动/复制视图”命令(或单击“视图布局”工具栏按钮),弹出“移动/复制视图”对话框,如图10-52所示。10.3.5 对齐视图对齐视图是指在工程图中,将不同的实体按照用户所需的要求对齐,其中一个为静止视图,与之对齐的视图称之为齐视图。对齐视图选择一个视图作为参照,使其它视图以参照视图进行水平或竖直方向的对齐。执行“编辑”|“视图”|“对齐视图”命令(或单击“视图布局”工具栏按钮),进入“对齐视图”对话框,如图10-47所示。对齐视图也可以直接选择视图对象按住鼠标
143、左键不放拖动视图对象来实现。10.3.6 视图边界视图边界主要是指为视图定义一个新的视图边界类型,改变视图在图纸页中的显示状态。在创建工程图的过程中,经常会碰到先前定义的视图边界不满足要求,此时就需要用户来编辑视图边界。执行“编辑”|“视图”|“视图边界”命令(或单击“制图布局”工具栏“编辑视图边界”按钮),进入“视图边界”对话框,如图10-63所示。10.3.7 显示图纸页“显示图纸页”功能是在三维模型与二维工程图之间切换。选择菜单“视图”|“显示图纸页”命令,或单击“图纸”工具条上的“显示图纸页” 按钮 ,即可在三维模型和二维工程图之间切换。10.3.8 视图更新“视图更新”就是用来更新修
144、改模型的工程视图。单击“图纸”工具条上的图标 ,系统弹出如图10-24所示的“视图更新”对话框。更新视图时,在对话框的列表中选择需要更新的视图,单击“确定”按钮 即可。10.4 剖视图当模型的内部结构复杂时,如果仅采用视图表达时,则会在图形上出现过多的虚线及虚实线交叉重叠的现象,这样给画图和看图带来不便。模型的剖视图展示了模型的内部细节结构,在工程图中添加剖视图是一个非常重要的工作。本节将介绍如何在工程图中添加简单剖视图、阶梯剖视图、半剖视图、旋转剖视图、展开剖视图和局部剖视图。10.4.1 简单剖视图简单剖视图是包含两个箭头段和一个剖切段的剖视图。创建简单剖视图的步骤如下:单击“图纸”工具条
145、上的图标“剖视图” 按钮,首先选择进行剖切的视图(父视图),接着指定剖切点,移动鼠标确定剖切的方向。移动鼠标确定剖切视图放置位置后单击鼠标左键,生成剖视图,如图10-25所示。10.4.2 半剖视图半剖视图通常用来创建对称零件的剖视图。半剖视图由一个剖切段、一个箭头段和一个折弯段组成。单击“图纸”工具条上的“半剖视图” 按钮,首先选择进行剖切的视图(父视图),接着确定第一点作为剖切位置,再选择第二点作为折弯位置,最后移动鼠标确定剖视图放置的位置,单击鼠标左键生成剖视图,如图10-26所示。10.4.3 旋转剖视图旋转剖视图是指用两个成用户定义角度的剖切面剖开特征模型,以表达特征模型内部形状的视
146、图。在视图模式执行“插入”|“视图”|“旋转剖视图”命令(或单击“视图布局”工具栏“旋转剖视图”按钮),进入“旋转剖视图”对话框。旋转剖视图的创建方式与剖视图类似,只是在指定剖切平面的位置时,需要先指定旋转点,然后指定第一剖切面和第二剖切面。10.4.4 局部剖视图局部剖视图是指用剖切面局部地剖开特征模型,所得到的视图,通常使用局部剖视图表达零件内部的局部特征。局部剖视图与其他剖视图不同,局部剖视图是从现有的视图中产生,而不生成新的剖视图。执行“插入”|“视图”|“局部剖视图”命令(或单击“视图布局”工具栏“局部剖视图”按钮),进入“局部剖”对话框,如图10-33所示。10.5 工程图标注工程
147、图标注是反映部件尺寸和公差信息的重要方式,采用工程图标注,用户可以向工程图中添加尺寸、公差、文本信息、制图符号和粗糙度等内容,使得创建的工程图信息完整,符合国标要求。10.5.1 尺寸标注尺寸标注用于标识对象的尺寸大小。在NX6软件环境中,由于对象的三维模型和其二维工程图是相互关联的,因此,在工程图中进行尺寸标注就是直接引用三维模型真是的尺寸,具有实际的含义,因此无法向二维软件那样在工程图中修改对象的尺寸。如果要改动零件中的某个尺寸参数需要在三维实体中修改。如果三维模型被修改,工程图中的相应尺寸会自动更新,从而保证了工程图与三维模型的一致性。可以通过选择菜单“插入”|“尺寸”命令,在弹出的子菜
148、单中调用相关的尺寸标注功能;或者在如图10-39所示的“尺寸”工具条上调用相应的功能。10.5.2 注释对话框注视对话框中定义了在工程图中添加注释所用到的一些参数设置,通过注释对话框,用户可以进行制图符号标注、形位公差标注以及文本注释标注等。单击“注释”工具条上的“注释” 按钮,系统弹出如图10-42所示的“注释”对话框,其中包括原点定义、指引线参数设置、文本输入格式和设置四项,下面分别作一介绍。原点单击对话框中的“原点”下拉条,展开的对话框如图10-43所示,该选项主要用于定位工程图注释的放置位置。单击对话框中的“原点工具” 按钮,系统弹出“原点工具”对话框,如图10-44所示,系统列出了几
149、中确定注释位置的方式,用户可选择不同的方式确定注释的位置。指引线单击对话框中的“指引线”下拉条,展开的对话框如图10-45所示,该选项主要用于定义指引线的样式。用户可选择视图中的对象作为指引线终止端,并根据需要选择“指引线类型”、“箭头样式”、“短划线方向”和“短划线长度”。设置单击对话框中的“设置”下拉条,展开的对话框如图10-46所示,该选项主要用于完成注释参数的预设置。单击对话框中的“样式” 按钮,系统弹出“样式”对话框,在该对话框中,系统可完成直线/箭头、文字、符号等参数的预设值。另外可对斜体角度、粗体宽度和文本对齐方式等参数进行设置。10.5.3 粗糙度符号标注用户在启动NX系统制图
150、环境后,若在“插入”|“符号”下拉菜单无表面粗糙度目录,则需在UGII子目录中找到环境变量设置文件ugii_env.dat,用写字板打开,设置UGII-SURFACE-FINISH=ON。保存后重新启动NX系统,即可进行表面粗糙度标注工作。执行“插入”|“符号”|“表面粗糙度符号”命令,弹出 “表面粗糙度符号”对话框,如图10-38所示。10.6 小结本章主要介绍了NX 6软件工程图的创建、编辑、注释及尺寸标注等功能。通过本章的学习,用户可实现与三维模型相关联的工程图的创建工作,即通过三维模型自动生成工程图的基本框架,而后经过后续的补充和编辑,添加必要的辅助视图、尺寸标注以及一些相关的注释等,创建完整的、符合国家标准的工程图。10.7 思考练习1. 简述创建工程图的基本过程。2. 简述局部剖视图的创建步骤。3. 已知模轴测图型文件,创建工程图,如图10-84所示,创建工程图,如图10-85所示。4. 将已知工程图进行对齐操作。如图10-86所示,利用视图对齐功能,对视图进行对齐编辑,效果如图10-87所示。