实体建模类型和运算

1、实体建模类型和运算建模基准直接建模 间接建模模型处理 布尔运算 4.1 建模基准 在建模的过程中我们会经常用到基准平面、基准轴以及基准坐标，通过这些基准我们可以确定模型的特征、位置和方向，下面看一下这些基准。 基准轴 基准平面 基准坐标 1基准平面 在“特征”工具条中单击“基准平面”按钮打开“基准平面”对话框，该对话框中给出了15种基准平面的确立方式，通过选择某种方式，然后单击要设置基准平面的位置，并进行相应的设置即可生成基准平面。 2基准轴 单击“特征”工具条中的“基准轴”按钮打开“基准轴”对话框，在“类型” 按钮中选择一种创建方式，然后进行相应的设置即可生成基准轴。 3基准坐标 单击“特征

2、”工具条中的“基准CSYS”按钮，在弹出的“基准CSYS”对话框中选择一种创建类型，然后在要添加基准坐标的位置上单击即可创建基准坐标。 4.2 直接建模 4.2.1 长方体 1单击“特征”工具条中的“点”按钮，打开“点”对话框，建立（0，0，0）和（60，50，40）两个点 单击“成型特征”工具条中的“长方体”按钮，打开“长方体”对话框，在“类型”选项组中单击“两个对角点”按钮 23在绘图区依次单击步骤1中建立的两点，然后在“长方体”对话框中单击“确定”按钮即可生成长方体 4.2.2 圆锥、圆柱 1圆锥 1新建一个模型文件，单击“特征”工具条中的“圆锥”按钮，打开“圆锥”对话框，然后单击“直径

3、，高度”按钮 2在弹出的“矢量”对话框中默认选择Z轴方向，单击“确定”按钮 3在弹出的“圆锥”对话框中将“底部直径”改为“60”、“顶部直径”改为“0”（如果不为“0”，那么将生成一个平顶圆锥体）、“高度”改为“40”，单击“确定”按钮 4在弹出的“点”对话框中将中心点设置为（0，0，0），确定圆锥的位置，单击“确定”按钮生成圆锥体 2圆柱 1单击“特征”工具条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框 2在“类型”标签栏的列表框中选择“直径和高度”项。在“矢量构造器”对话框中选择Y轴作为圆柱方向，以原点为“指定点”，将“直径”设为“60”，“高度”设为“80”，单击“确定”按钮生成圆柱 4.2.3

4、 球体 1单击“特征”工具条中的“球”按钮，打开“球”对话框，然后单击“直径，圆心”按钮。2在弹出的“直径”输入对话框中输入“80”，单击“确定”按钮，然后在弹出的“点”对话框中，将球心的位置设为（0，0，0），单击“确定”按钮即可生成球体 4.2.4 球形拐角 1单击“特征”工具条中的“球形拐角”按钮，打开“球形拐角”对话框 2单击一曲面，接着单击“球形拐角”对话框中“选择步骤”选项组中的“壁2 面”按钮，单击第二块曲面，然后单击“壁3面”按钮，单击第三块曲面，然后将“半径”设置为“15”，单击“确定”按钮便可生成球形拐角。 4.3 间接建模 4.3.1 拉伸 1打开第3章实例中绘制的齿轮文

5、件，单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框 2单击选择要进行拉伸的曲线，并在“拉伸”对话框的“方向”标签栏中设置其拉伸方向为Z轴正向，然后在“限制”标签栏中设置“距离”为“0”和“10”，单击“确定”按钮完成拉伸 4.3.2 回转 1单击“特征”工具条中的“回转”按钮，打开“回转”对话框 2打开“回转”对话框后单击选择绘图区中的曲线在“回转”对话框中单击 “指定矢量”标签，这里单击“y轴”为回旋轴，然后单击指定点”标签，单击选择“原点”作为指定点，接着单击“确定”按钮即可完成回转 34.3.3 管道 1在建模界面中，创建如图所示的曲线。然后单击“曲面”工具条中的“管道”按钮，打

6、开“管道”对话框 2在打开的“管道”对话框的“输出类型”标签栏选择“单段”，单击绘图区中的曲线，然后在“横截面”标签栏中将“外径”设为“40”，“内径”设为“35”（如果内径为“0”，那么将生成实心柱体），单击“确定”按钮生成管道 4.3.4 有界平面 1单击“曲面”工具条中的“有界平面”按钮打开“有界平面”对话框 2选择绘图区中的封闭曲线，这里我们选择底面曲线，然后单击“确定”按钮即可生成有界平面 4.4 上机实践轴承的设计 1新建一个模型文件，选择“插入”“曲线”“直线和圆弧”“圆（圆心-半径）”菜单，在X-Y基准平面内以原点为圆心，绘制直径分别为“15”、“25”、“35”和“45”的同

7、心圆 2单击“成型特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择直径为“15”和“25”的两个圆，在“拉伸”对话框的“限制”标签栏中将“距离”设为“10”，单击“确定”按钮 3在“特征”工具条中单击“割槽”按钮，打开 “沟槽”对话框，单击“球形端”按钮 4单击拉伸生成的圆环外侧表面，在弹出的“球形端沟槽”对话框中将“沟槽直径”改为“23”、“球直径”改为“6”，单击“确定”按钮5单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择直径为“35”和“45”的两个圆，在“拉伸”对话框的“限制”标签栏中将“距离”设为“10”，单击“确定”按钮完成拉伸 6单击“特征”工具条中的“球”按

8、钮，打开“球”对话框，单击“直径，圆心”按钮 7在弹出的“球直径”对话框中将“直径”设为“6”并单击“确定”按钮，然后在弹出的“点”对话框中将球的圆心设为（0，5）并单击“确定”按钮在弹出的“布尔运算”对话框中单击“创建”按钮完成球的创建 89选中上步中绘制的球，选择“编辑”“变换”菜单，打开“变换”对话框，单击“绕直线旋转”按钮再在弹出的直线变换方式对话框中单击“点和矢量”按钮在弹出的“点”对话框中将“坐标”设为（0，0，0），在“矢量”对话框中将矢量设为Z轴正向 101112在变换“角度”对话框中将角度设为“36”，再在弹出的变换方式对话框中单击“多个副本-可用”按钮，然后再将“副本数”设

9、为“9”并单击“确定”按钮完成变换 13单击“特征”工件条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，在“轴”标签栏中将矢量方向改为Z轴正向，单击“点构造器”按钮，弹出“点”对话框在“坐标”标签栏中将“指定点”改为（0，0，-10）并单击“确定”按钮，然后在“圆柱”对话框的“属性”标签栏中将“直径”改为“15”、“高度”改为“80”，单击“确定”按钮完成圆柱的绘制 1415选择工作区的所有实体，单击“实用工具”工具条中的“编辑对象显示”按钮，弹出“编辑对象显示”对话框 16单击“基本”标签栏“颜色”标签的色条区域，弹出“颜色”对话框，在该对话框中可以为实体设置颜色，这里我们选择绿色，然后在“编辑对象

10、显示”对话框中单击“确定”按钮，完成实体颜色的设置 4.5 模型处理 4.5.1 孔 1单击“特征”工具条中的“孔”按钮，打开“孔”对话框 2在打开的“孔”对话框的“类型”选项组中单击“简单”按钮，然后在实体上要制作孔的“点”（先前插入好的） 处单击，再在“孔”对话框中将“直径”设为“25”、“深度”设为“100”、“顶锥角”设为“0”，单击“确定”按钮，弹出“孔”定位对话框 下图所示为“沉头孔”和“埋头孔”样图，它们的制作方法和上面简单孔的制作方法相同（只需在 “孔”对话框中选择后两个孔按钮即可）。 沉头孔 埋头孔 4.5.2 圆台 1单击“特征”工具条中的“凸台”按钮，打开“凸台”对话框

11、2单击要创建圆台的平面，这里是选择实体的上表面，并在对话框中输入直径“20”高度“15”以及拔锥角“10”，单击“确定”按钮继续 3在弹出的“定位”对话框中，单击水平边作为参考线，输入水平距离，单击“应用”按钮，接着再次单击“竖直”按钮，然后单击竖直边作为参考线并输入距离值，单击“确定”按钮完成凸台的创建 4.5.3 垫块 1矩形垫块 2单击“特征”工具条中的“矩形垫块”按钮，打开“凸垫”对话框，单击“矩形”按钮打开 “矩形凸垫”对话框 13单击选择要添加垫块的实体表面，弹出“水平参考”对话框，单击基准坐标X轴作为水平参考轴 4在“矩形垫块”参数设置对话框中输入图中所示的数据，单击“确定”按钮

12、弹出“定位”对话框 5在弹出的 “定位”对话框中，单击“按一定距离平行”按钮，然后单击实体的一边作为参考边，接着单击凸垫上与所选参考边平行的一边，在弹出的“创建表达式”对话框中输入 “1”并单击“确定”按钮返回“定位”对话框，然后再次单击“按一定距离平行”按钮，对垫块的相邻边作定位，其距离值设为“”2常规垫块1单击“特征”工具条中的“垫块”按钮，打开“垫块”对话框，单击“常规”按钮，打开“常规垫块”对话框 2单击绘有封闭曲线的实体面作为垫块放置面，然后在打开的“常规垫块”对话框的“选择步骤”选择组中单击“放置面轮廓”按钮，接着将“拔锥角”设置为“0” 3在放置面中选择凸垫轮廓曲线，在“常规凸垫

13、”对话框的“选择步骤”选择组中单击“顶面”按钮 ，接着将“从放置面”文本框的值改为“3”，然后在“常规垫块”对话框中连续单击2次“确定”按钮完成常规垫块的创建 4.5.4 腔体1圆柱形 1单击“特征”工具条中的“腔体”按钮，打开“腔体”对话框，单击“圆柱形”按钮打开“圆柱形腔体”表面选择对话框 2单击要创建圆柱形腔体的实体表面，然后在弹出的设置圆柱形腔体大小对话框中，按图中所示输入腔体的直径、深度、底部面半径和拔锥角的角度等数值，单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框 3在弹出的“定位”对话框中单击“水平”按钮，单击绘图区的X轴作为水平参考方向，在圆柱形腔体特征上会出现一箭头，其所指方向表示在此

14、方向上进行水平定位；然后单击实体边作为水平距离参考线单击圆柱形腔体的圆形轮廓，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮，在弹出的“创建表达式”对话框中将距离值改为“4”，单击“确定”按钮4单击“定位”对话框中的“竖直”按钮，在实体上单击与水平参考垂直的一边作为竖直距离参考线，然后单击圆柱形腔体的圆形轮廓，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮，弹出“创建表达式”对话框，将文本框中的距离值设置为“8”，单击“确定”按钮完成圆柱形腔体的创建 52矩形 单击“特征”工具条中的“腔体”按钮，打开“腔体”对话框 1在“腔体”对话框中单击“矩形”按钮，接着单击实体上表面，弹出

15、“水平参考”对话框，直接单击X轴，让它作为水平参考对象。然后在弹出的“矩形腔体”对话框中输入图中所示的数据，单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框 2在弹出的“定位”对话框中单击“成角度”按钮，单击一实体边作为参考线，接着单击矩形腔体特征的中心线3在弹出的“创建表达式”对话框中输入一个角度值，这里我们输入“60”，单击“确定”按钮，然后在“定位”对话框中再次单击“确定”按钮即可完成矩形腔体的创建 43常规 单击“特征”工具条中的“腔体”按钮，打开“腔体”对话框，然后在“腔体”对话框中单击“常规”按钮 1单击绘有腔体形状曲线的实体表面作为腔体放置面，在“常规腔体”对话框的“选择步骤”选项组中单击“

16、放置面轮廓”按钮 ，并将“拔锥角”文本框的数值改为“0”，接着单击腔体轮廓曲线 2单击“选择步骤”选项卡组的“底部面”按钮 ，将“从放置面”文本框的数值改为“4” 3单击“放置面轮廓线投影矢量”按钮 ，单击矢量列表框的下拉按钮，选择“指定新的矢量”项，然后在弹出的“矢量”对话框中选择“-Z轴”为投影方向，单击“确定”按钮返回“常规腔体”对话框，单击“确定”按钮即可完成常规腔体的创建 44.5.5 键槽 首先创建一圆柱体，然后单击“特征”工具条中的“基准平面”按钮，打开“基准平面”对话框 1在实体上要建立键槽的表面单击，确定基准平面。然后单击“特征”工具条中的“键槽”按钮，打开“键槽”对话框，单

17、击“燕尾”单选按钮，弹出“燕尾形键槽”对话框 2在弹出“燕尾形键槽”对话框后单击在步骤1中创建的基准平面，然后在弹出对话框后，查看基准平面中生成的箭头是否指向实体内部，如果指向不对，单击“反向默认侧”按钮进行调整3单击“确定”按钮，打开“水平参考”对话框，直接在绘图区单击Z轴确定水平参考方向 4在“燕尾形键槽”对话框中将“宽度”改为“3”、“深度”改为“3”、“角度”改为“45”、“长度”改为“10”，设置好后单击“确定”按钮打开“定位”对话框 在“定位”对话框中单击“水平”按钮，单击实体圆柱的一端，打开“设置圆弧位置”对话框5单击“端点”按钮，接着单击键槽平行圆柱上下面的中心线，在“创建表达

18、式”对话框中设置合适的距离值，单击“确定”按钮即完成燕尾形键槽的创建 76矩形槽、球形端槽、U型槽和T型槽的键槽形状，其创建方法与上面所讲述的燕尾形键槽的创建方法类似，其效果如下图所示。 4.5.6 三角形加强筋 单击“特征”工具条中的“三角形加强筋”按钮，打开“三角形加强筋”对话框 1单击要添加加强筋的实体表面，然后在打开的“三角形加强筋”对话框中单击“第二组”按钮，单击一实体面，设置完加强筋样式后单击“确定”按钮完成加强筋的创建24.6 布尔运算 4.6.1 求和 选择菜单栏“插入”“组合体”“求和”菜单，打开“求和”对话框 1依次单击绘图区中的两个实体，然后在打开的“求和”对话框中单击“

19、确定”按钮即可将两实体联合 24.6.2 求交 选择菜单栏“插入”“组合体”“求交”菜单，打开“求交”对话框，然后依次单击两相交实体，并单击“确定”按钮完成实体的求交操作 4.6.3 求差 选择“插入”“组合体”“求差”菜单，打开“求差”对话框，然后依次单击两相交实体，最后单击“确定”按钮完成实体的求差操作 4.7 上机实践实体配件的设计 新建一个模型文件，单击“特征”工具条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框。以原点为中心，以Z轴正方向为指定方向，创建一个直径为“150”，高度为“30”的圆柱 1在草图环境下单击“草图曲线”工具条中的“圆”按钮，以原点为圆心，绘制直径分别为“50”、“65”

20、、“135”、“150”的同心圆 2单击“草图曲线”工具条中的“圆”按钮，创建两个同心圆。单击“草图约束”工具条中的“自动判断的尺寸”按钮，将它们的直径约束为“30”和“45”，然后单击“约束”按钮将这两个圆约束在X轴上，并使直径为“30”的圆与直径为“65”的圆相切，直径为“45”的圆与直径为“50”的圆相切 3单击“草图曲线”工具条中的“直线”按钮，分别在直径为“30”和“45”的圆上下两端绘制相切直线，其直线终点在直径为“150”的圆上。然后单击“约束”按钮，让这4条线段与X轴平行 4单击“草图曲线”工具条中的“快速修剪”按钮，打开“快速修剪”对话框，单击多余的线段对它们进行修剪 5选择

21、要进行复制的直线与圆弧部分，选择“编辑”“变换”菜单，在弹出的“变换”对话框中单击“绕点旋转”按钮 6弹出“点”对话框，将所绕的点设为（0，0，0），单击“确定”按钮7利用“快速修剪”按钮对多余的曲线进行修剪，然后单击“完成草图”按钮完成草图的绘制 9将旋转角度设为“90”，单击“确定”按钮返回原对话框，单击“多个副本-可用”按钮，在弹出的对话框中将“副本数”改为“3”，单击确定按钮完成变换 8单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择U形曲线段以及其端口的圆弧，将拉伸方向设为Z轴负方向，拉伸距离为“40”，单击“确定”按钮。然后用同样的方法对其他3个U形曲线及其端口圆弧、中

22、心圆进行拉伸 10选择“插入”“组合体”“求差”菜单，单击大的圆柱，接着单击拉伸的部分，然后单击“确定”按钮完成实体的求差 11单击“特征”工具条中的“腔体”按钮，弹出“腔体”对话框，单击“常规”按钮，打开“常规腔体”对话框 12单击选择放置面，在打开的“常规腔体”对话框“选择步骤”选项组中单击“放置面轮廓”按钮，将“拔锥角”文本框的数值改为“0”13单击放置面中的腔体轮廓曲线。单击“常规腔体”对话框的“选择步骤”选项组的“底部面”按钮，将“从放置面”文本框的数值改为“20” 14单击“放置面轮廓线投影矢量”按钮 ，单击矢量列表框的下拉按钮，选择“指定新的矢量”项，然后在弹出的“矢量”对话框中

23、选择“+Z轴”为投影方向，将对话框中的“拐角半径”设为“4”，然后连着单击2次“确定”按钮完成内凹腔体的创建 15单击“特征”工具条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，将矢量方向设为Z轴负方向、指定点设为（0，0，30）、直径为“50”、高度为“50”，单击“确定”按钮完成圆柱的创建 16单击“特征”工具条中的“孔”按钮，在“类型”选项组中选择“简单”按钮 ，单击圆柱上表面，将直径设为“25”、高度设为“50”，单击“确定”按钮。在弹出的“定位”对话框中单击“点-点”按钮，然后单击原点完成实体配件中孔的创建。最后将所有的辅助线隐藏。 17新建一模型文件，单击“特征”工具条中的“草图”按钮，打

24、开“草图”对话框，选择X-Y平面作为草图平面并进入草图模式，然后利用“草图曲线”工具条中的按钮绘制图中所示的轮廓 14.8 上机实践水阀制作 单击“草图曲线”工具条中的“快速修剪”按钮，打开“快速修剪”对话框，对多余的曲线进行修剪，修剪完成后切换至模型模式 2单击“特征”工具条中的“拉伸”按钮，打开“拉伸”对话框，选择轮廓线，将拉伸距离设为“10”，单击“确定”按钮 3单击“特征操作”工具条中的“镜像特征”按钮，打开“镜像特征”对话框，选择刚拉伸生成的实体，接着将高于X-Y平面“40”的平面作为镜像平面，单击“确定”按钮完成镜像操作 4单击“特征”工具条中的“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，将

25、“指定矢量”设为Z轴正向、“指定点”设为“0，0，10”、“直径”设为“80”、“高度”设为“60”，单击“确定”按钮 5单击“圆柱”按钮，打开“圆柱”对话框，将“指定矢量”设为Y轴正向、“指定点”设为“0，0，40”、“直径”设为“55”、“高度”设为“50”，接着在“布尔”下拉列表中选择“求和”项，单击选中绘图区的圆柱体，单击“确定”按钮完成圆柱的创建 6单击“特征”工具条中的“孔”按钮，打开“孔”对话框，单击先建立的圆柱底面，在“类型”选项组中单击“简单”按钮，然后将“直径”设为“60”、“高度”设为“70”，单击“确定”按钮进入“定位”对话框 7单击“点到点”按钮，接着在绘图区单击原点

26、完成孔的制作 8在“特征”工具条中单击“孔”按钮，单击第二次制作的圆柱上表面，将“直径”设为“20”、“高度”设为“50”、“顶锥角”设为“0”，单击“确定”按钮打开“定位”对话框，单击“点到点”按钮，接着单击圆柱边，在弹出的“设置圆弧的位置”对话框中单击“圆弧中心”按钮完成孔的制作 9选择菜单栏“插入”“组合体”“求和”菜单，打开“求和”对话框，对绘图区中的全部实体进行求和操作 10在“特征”工具条中单击“孔”按钮，弹出“孔”对话框，单击管体的突出面，将“直径”设为“10”，高度的值我们可以根据需要进行设置，角度值设置为“0”，单击“确定”按钮，在弹出的“定位”对话框中单击“点到点”按钮，接着单击突出部分的圆弧边，弹出“设置圆弧的位置”对话框，单击“圆弧中心”按钮完成孔的制作 11用同样的方法在该侧的其他突出面中制作孔，然后利用“镜像特征”命令将孔镜像至管体的另一侧，完成管体的制作 12在“特征”工具条中单击“球”按钮，在弹出的“球”制作方式选择对话框中单击“直径，圆心”按钮，制作一个直径为“60”、圆心为“30，30，30”的球体。选择菜单栏“插入”“基准/点”“点”菜单，打开“点”对话框，插入一个坐标为“30，30，30”的基准点 13在“特征”工具条中单击“孔”按钮