UG的车轮三维建模

1、 基于 UG 的车轮三维建模设计学院名称: 汽车与交通工程学院专 业: 汽车服务工程班 级: 10东汽服 2学 号: 10801411姓 名: 潘强指导教师姓名: 范鑫二一三年十月JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 汽 车 专 业 课 程 设 计基于 UG 的车轮三维建模设计摘要 :UG (Unigraphics 是一款集 CAD/CAE/CAM于一体的三维机械设计软件,它 的功能覆盖了产品的全生命周期过程,在家电航空航天、汽车、机械、模具等工业领域 应用十分广泛。而其中的 UG NX 7是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软 件,在机械设计中占据重要地位

2、。 本文主要介绍了利用三维建模软件 UG NX 7设计一个 车轮的过程,主要内容包括车轮各个部件的三维模型的详细建立步骤、各零部件的组装 以及各部件的工程图,对于建模过程中的关键步骤配以图片说明,最终获得一个车轮的 三维建模。关键字:三维建模;车轮;草图UG-based three-dimensional modeling of the wheel Abstract :UG (Unigraphics is a set of CAD / CAE / CAM in one of the three-dimensional mechanical design software, its functi

3、on covers the entire product life cycle, in the appliance aerospace, automotive, machinery, molds, and other industries widely used. And one of UG NX 7 is the world's most advanced computer-aided design, analysis and manufacturing software, mechanical design occupies an important position. This

4、paper describes the use of three-dimensional modeling software UG NX 7 design process of a wheel, the main contents include various components of the wheel a detailed three-dimensional model building steps, the assembly of the various components as well as drawings of the components, for modeling pr

5、ocess key step instructions with pictures and, ultimately, a three-dimensional modeling of the wheel.Keywords :Three-dimensional modeling , Wheel , SketchI目 录序 言 . 1第 1章 建模流程图 . . 2第 2章 相关知识点 . . 4 2.1 “扫掠”工具 . . 4 2.2 “管道”工具 . . 4第 3章 具体建模步骤 . . 5第 4章 课程设计总结和体会 . . 28参考文献 . . 29致 谢 . 29II基于 UG 的车轮三

6、维建模设计序言UG NX 7是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件,同以往使用较多 的 AutoCAD 等通用绘图软件比较, UG 直接采用统一的数据库、 矢量化和关联性处理、 三 维建模同二维工程图相关联等技术,大大节省了零件设计时间,从而提高了工作效率。 本次设计是创建一个车轮三维建模。车轮由轮毂、轮辋以及这两元件间的连接部分 (称轮辐所组成。车轮按照轮辐形状不同分为两类:1、辐板式车轮的构造由挡圈, 轮辋,辐板和气门嘴伸出口组成。 2、辐条式车轮的构造轮辐是钢丝辐条或是和轮辋铸 造成一体的铸造辐条。本次建模的车轮为辐条式车轮。本文一共分为四章,主要介绍了利用三维建模软件 UG

7、NX 7设计一个车轮的过程, 主要内容包括车轮各个部件的三维模型的详细建立步骤、 各零部件的组装以及各部件的 工程图,对于建模过程中的关键步骤配以图片说明,最终获得一个车轮的三维建模。 辐 条式车轮的建模基本过程主要包括:(1 在工作区中以 XZ 基准平面为草图平面,绘制回转体截面草图。(2 创建轮毂的基本形状。(3 创建轮毂上的辐孔和圆角。(4 创建轮胎。(5 创建轮胎上的斑纹。(6 剪切出轮胎上的回转槽。第 1 页 共 29 页第 1章 建模流程图创建车轮三维建模时, 可以先利用 “回转” 工具创建出轮毂的基本形状, 并利用 “拉 伸” 、 “圆形阵列” 、 “边倒圆”工具创建出轮毂上的辐

8、孔和圆角。然后,利用“回转”工 具创建出轮胎,并利用“草图” 、 “投影曲线” 、 “管道” 、 “圆形阵列”工具创建出轮胎上 的斑纹。最后,利用“回转”工具剪切出轮胎上的回转槽,即可完成车轮建模的创建。 建模流程图如图 1-01所示。 (1创建轮毂形状 (2创建辐孔 1 (3创建辐孔 2 (4创建辐孔 3第 2 页 共 29 页 (5创建辐孔 4 (6创建轮胎 (7创建斑纹 (8创建回转槽 图 1-01 车轮建模流程图 第 2章 相关知识点2.1 “扫掠”工具扫掠特征是指将一个截面图形沿指定的引导线运动, 从而创建出三维实体或片体, 其引导线可以是直线、圆弧、样条等曲线。在创建具有相同截面轮

9、廓形状并具有曲线特 征的实体模型时, 可以先在两个相互垂直或成一定角度的基准平面内分别创建具有实体 截面形状特征的草图轮廓线和具有实体曲率特征的扫掠路径曲线,然后利用“扫掠”工 具即可创建出所需的实体。单击“曲面”工具栏中的“扫掠”按钮,在打开的“扫掠” 对话框中需要指定扫掠的截面曲线和扫掠的引导线,其中截面曲线只能选择一条,而引 导线最多可以指定 3条。当截面曲线为封闭的曲线时,扫掠生成实体特征,如图所示。2.2 “管道”工具管道是以圆形截面为扫掠对象,沿曲线扫掠生成的实心或空心的管子。创建管道时 需要输入管子的外径和内径参数,若内径为 0,则生成的是实心的管子。单击“管道” 按钮,打开“管

10、道”对话框,然后选取图中曲线为引导线,并设置好管道的外径和内径 参数,即可完成管道的创建,创建方法如图 2-21所示。 图 2-21 创建管道特征第 3章 具体建模步骤Step01:绘制回转体截面。在“特征”工具栏中单击“草图”图标,打开“创建草 图”对话框,在工作区中选择 XZ 基准平面为草图平面,绘制如图 3-01所示的草图。 图 3-01 绘制回转体截面Step02:创建回转体 1。在“特征”工具栏中单击“回转”图标,在工作区中选择 上步骤绘制的草图为截面,选择 Z 轴为回转中心轴,如图 3-02所示。 图 3-02 创建回转体 1Step03:创建拉伸体 1。单击“特征”工具栏中“拉伸

11、”图标,在“拉伸”对话框 中单击“草图”图标,选择 XY 基准平面为草图平面,绘制草图后返回“拉伸”对话框, 设置“限制”选项卡中的参数,并设置布尔运算为求差,如图 3-03所示。 图 3-03 创建拉伸体 1Step04:圆形阵列拉伸体 1。 单击 “特征操作” 工具栏的 “实例特征” 图标, 单击 “实 例”对话框中的“圆形阵列”按钮,在工作区中选择上步骤创建的拉伸体 1,设置阵列 的数量为 5、角度为 72,选择回转体的 Z 轴为阵列中心轴,如图 3-04所示。 图 3-04 圆形阵列拉伸体 1Step05:创建拉伸体 2。单击“特征”工具栏中“拉伸”图标,在“拉伸”对话框 中单击“草图

12、”图标,选择 XY 基准平面为草图平面,绘制草图后返回“拉伸”对话框, 设置“限制”选项卡中的参数,并设置布尔运算为求差,如图 3-05所示。 图 3-05 创建拉伸体 2Step06:圆形阵列拉伸体 2。单击“特征操作”工具栏的“实例特征”图标,单击 “实例”对话框中的“圆形阵列”按钮,在工作区中选择上步骤创建的拉伸体 2,设置 阵列的数量为 9、角度为 40,选择回转体的 Z 轴为阵列中心轴,如图 3-06所示。 图 3-06 圆形阵列拉伸体 2Step07:创建拉伸体 3。单击“特征”工具栏中“拉伸”图标,在“拉伸”对话框 中单击“草图”图标,选择 XY 基准平面为草图平面,绘制草图后返

13、回“拉伸”对话框, 设置“限制”选项卡中的参数,并设置布尔运算为求差,如图 3-07所示。 图 3-07 创建拉伸体 3Step08:圆形阵列拉伸体 3。单击“特征操作”工具栏的“实例特征”图标,单击 “实例”对话框中的“圆形阵列”按钮,在工作区中选择上步骤创建的拉伸体 3,设置 阵列的数量为 9、角度为 40,选择回转体的 Z 轴为阵列中心轴,如图 3-08所示。完成 叶轮的创建。 图 3-08 圆形阵列拉伸体 3Step09:创建圆角 1。在“特征操作”工具栏中单击“边倒圆”图标,打开“边倒圆”对话框,在对话框中设置边倒圆半径为 0.3,在工作区中选择拉伸体 1与回转体 1的相交线,如图

14、3-09所示。按同样方法创建圆角 2,如图 3-10所示。 图 3-09 创建圆角 1图 3-10 创建圆角 2Step10:创建拉伸体 4。单击“特征”工具栏中“拉伸”图标,在“拉伸”对话框 中单击“草图”图标,选择 XY 基准平面为草图平面,绘制草图后返回“拉伸”对话框, 设置“限制”选项卡中的参数,并设置布尔运算为求差,如图 3-11所示。 图 3-11 创建拉伸体 4Step11:圆形阵列拉伸体 4。 单击 “特征操作” 工具栏的 “实例特征” 图标, 单击 “实 例”对话框中的“圆形阵列”按钮,在工作区中选择上步骤创建的拉伸体 4,设置阵列 的数量为 5、角度为 72,选择回转体的

15、Z 轴为阵列中心轴,如图 3-12所示。 图 3-12 圆形阵列拉伸体 4Step12:创建圆角 3。在“特征操作”工具栏中单击“边倒圆”图标,打开“边倒 圆”对话框,在对话框中设置边倒圆半径为 0.3,在工作区中选择回转体最外围的边缘 线,如图 3-13所示。按同样方法创建圆角 4,如图 3-14所示。 图 3-13 创建圆角 3图 3-14 创建圆角 4Step13:创建圆角 5。在“特征操作”工具栏中单击“边倒圆”图标,打开“边倒 圆”对话框,在对话框中设置边倒圆半径为 0.2,在工作区中选择回转体外围最内侧的 边缘线,如图 3-15所示。按同样方法创建圆角 6,如图 3-16所示。 图

16、 3-15 创建圆角 5图 3-16 创建圆角 6Step14:创建拉伸体 5。单击“特征”工具栏中“拉伸”图标,在“拉伸”对话框 中单击 “草图” 图标, 选择回转体外侧中心园平面为草图平面, 绘制草图后返回 “拉伸” 对话框,设置“限制”选项卡中的参数,并设置布尔运算为求差,如图 3-17所示。 图 3-17 创建拉伸体 5Step15:创建回转体 2。在“特征”工具栏中单击“回转”图标,单击“回转”对 话框中的“草图”图标,在工作区中选择 XZ 基准平面为草图平面,绘制草图回到“回 转”对话框后,在工作区中选择回转中心和回转角度,如图 3-18所示。 图 3-18 创建回转体 2Step

17、16:创建基准平面。在“特征操作”工具栏中单击“基准平面”图标,打开“基 准平面”对话框,在“类型”下拉列表中选择“按某一距离”选项,在工作区中选择 XZ 基准平面,并设置偏置距离为 34.5,如图 3-19所示。 图 3-19 创建基准平面Step17:绘制管道引导线 1。在“特征”工具栏中单击“草图”图标,打开“创建 草图”对话框,在工作区中选择上步骤创建的基准平面为草图平面,绘制如图 3-20所 示的草图。按同样的方法绘制另一管道引导线 2,如图 3-21所示。 图 3-20 绘制管道引导线 1 图 3-21 绘制管道引导线 2Step18:投影管道引导线 1。在“曲线”工具栏单击“投影

18、曲线”图标,打开“投 影曲线”对话框,在工作区中选择上步骤绘制的引导线草图,将其沿 Y 轴方向投影到圆 柱面上,如图 3-22所示。按同样方法将另一个引导线 2投影到圆柱面上,如图 3-23所 示。 图 3-22 投影管道引导线 1 图 3-23 投影管道引导线 2Step19:创建管道。选择菜单栏中“插入”“扫掠”“管道”选项,打开“管 道”对话框,在工作区中选择上步骤投影的曲线为路径,设置截面外径为 0.8,并选择 布尔运算为求差,如图 3-24所示。 图 3-24 创建管道Step20:创建圆角 7。在“特征操作”工具栏中单击“边倒圆”图标,打开“边倒 圆”对话框,在对话框中设置边倒圆半

19、径为 0.3,在工作区中选择管道端面与轮胎的相 交线,如图 3-25所示。按同样方法创建管道另一端的圆角。 图 3-25 创建圆角 7Step21:创建管道及圆角。按照步骤(19和步骤(20同样的方法,利用“管道” 和“边倒圆”工具创建另一侧管道和圆角,如图所示。Step22:创建特征集。在“部件导航器”中选择步骤(19和步骤(20所创建的 几个历史记录,单击鼠标右键, 在弹出的快捷菜单中选择“组”选项, 将弹出“特征集”对话框,在“特征集名称”文本框中输入名称,单击“确定”按钮,即可创建特征集, 如图 3-26所示。 图 3-26 创建特征集Step23:圆形阵列特征集。单击“特征操作”工具

20、栏的“实例特征”图标,单击“实 例”对话框中的“圆形阵列”按钮,在工作区中选择上步骤创建的特征集,设置阵列的 数量为 90、角度为 4,选择回转体的 Z 轴为阵列中心轴,如图 3-27所示。按同样的方 法创建另一侧的特征集和圆形阵列,如图 3-28所示。 图 3-27 圆形阵列特征集 图 3-28 圆形阵列另一侧特征集Step24:创建回转体 3。在“特征”工具栏中单击“回转”图标,单击“回转”对话框中的 “草图” 图标, 在工作区中选择 XZ 基准平面为草图平面, 绘制草图后回到 “回 转”对话框,在工作区中选择回转中心和,并设置布尔运算为求差,如图 3-29所示。 车轮的创建完成。 图 3

21、-29 创建回转体 3第 4章 课程设计总结和体会通过三个星期的课程设计,我已经基本掌握了 UG 的使用方法,还认识到了 UG 的强 大功能。在这三个星期里,我主要学习了 UG 加工的一般操作,主要有画草图,建模, 初始化,各种工具条的使用,创建操作中的各个功能命令的调用,操作导航器的调用和 使用方法。通过学习我基本掌握了一般零件的加工步骤,操作界面的调用和各个工具条 的使用方法。经过三周的努力,基于 UG 的车轮三维建模终于设计完成了,过去一段时间的辛酸 以及遇到难题时的郁闷一挥而散了,现在回味起来还真有点小小的成就感。经过这次课 程设计我得到的收获还是特别多的, 它不仅让我了解了做一个车轮三维建模的各项工作 流程,让我在这个过程中学到了很多过去不知道的东西以及课本上所不能学到的东西, 同时也让我深刻的认识到我对知识的理解程度以及掌握程度还是极其有限的。 生命是有 限的,我们应该抓住每一个机会来锻炼自己和提高自己,只有在工作中才能发现自身的 不足,才能让你端正学习、工作、生活态度,并且只有在工作中才能真正细致的去学习 一个东西、 去研究一个东西。 可见生产实践是何其重要啊, 它是你提升自己的有效平台。 通过本次课程设计,我认识到了以下几点:(1自己的科研能力有待提高。做一个车轮三维建模,大部分原理图都是在网上借鉴 别人的,只有很少是自己研究出来