3D打印一体化设计与制造 课件 项目一 任务一 创建吹风机支架模型特征

项目1吹风机支架支架一体化设计——任务1创建吹风机支架模型特征讲课人：目录/CONENTS课程导入本课内容课后作业010203课程导入01课程导入【任务描述】吹风机支架模型设计及绘制设计一款吹风机支架，要求结构简单，强度足够，体积适当，且便于收纳，适用于大多数吹风机。通过学习讨论，完成工作任务，并填写工作任务学习卡。根据功能需求，该吹风机支架由底座、风筒架、转轴等主要部分组成。支架固定方式：通过螺钉紧固在墙壁上，需要在墙上打孔，。本次任务根据零部件结构特点选择合适的建模方法及步骤，进行一体化设计，并根据3D打印机特性，选择合适的装配间隙。课程导入【任务分析】吹风机支架模型设计及绘制本任务需要设计一款由支架底座、风筒架、转轴等组成的吹风机支架。设计时考虑了一体化设计，且支架可通过旋转收纳减少占用空间。风筒架可绕连接轴旋转90°，完成“折叠”。支架可免打孔安装，也可打孔通过螺钉紧固在墙壁上。支架结构简单，使用方便，稳定性好。根据设计思路，选择NX12.0造型软件，通过拉伸、网格曲面等造型方法，创建数字模型，并根据所使用的3D打印机特性，选择合适的装配间隙。本课内容02一、吹风机支架主体建模过程步骤1单击快捷菜单上的“草图”命令，弹出“创建草图”对话框，草图类型中选择“在平面上”，平面方法选择“自动判断”，单击“确定”，进入X-Y平面。或者在“自动判断”下移动鼠标至X-Z平面或者Y-Z平面，当平面线框颜色变成红色时，单击鼠标左键选取相应平面，然后单击“确定”，进入相应平面开始草图绘制。本例中选取X-Y平面作为草图绘制平面。关闭“更多”选项下“草图工具”下的“连续自动标注尺寸”功能（颜色“显白”）。选取“直接草图”命令集中的“圆”命令，选择坐标原点为圆心，快速绘制两个圆，保持两圆同心。“快速尺寸”标注两圆直径分别为80、88。如图1-1所示。任务1创建吹风机支架模型特征一、吹风机支架主体建模过程步骤2单击快捷菜单上的“拉伸”命令，弹出对话框，选择拉伸曲线为草图1，拉伸距离30，布尔选择无，单击确定，得到拉伸实体1。如图1-2所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-2拉伸实体1一、吹风机支架主体建模过程步骤3选择步骤1创建的拉伸实体1的拉伸结束面（距离X-Y为30）为新的草绘平面。选择圆弧命令，以坐标原点为圆心，画一段圆弧，快速标注其半径为32。以圆心为起点，分别绘制两条直线，并标注两直线间夹角为60°。单击圆角命令（F），依次选择圆和直线，进行倒圆角处理，并标注圆角半径为2.5，使用几何约束中的“等半径”，勾选“自动选择递进”，先半径2.5圆角，再另一圆角，使两圆角半径相等。使用“快速修剪”，删除多余直线。约束圆弧端点对称。选择“几何约束→点在直线上”，勾选“自动选择递进”，先选中圆弧中点（选择中点时，移动鼠标至圆弧中央处并停留2-3秒，待出现小圆点的图标后单击鼠标左键，选择中点），再单击Y轴，使圆弧两端点关于Y轴对称，创建草图2，如图1-3所示。任务1创建吹风机支架模型特征一、吹风机支架主体建模过程

步骤4选择“曲线”选项卡下的“相交曲线”，“第一组”选择拉伸片体1，“第二组”选择拉伸实体1，单击确定，如图1-5所示，创建片体与实体的交线。任务1创建吹风机支架模型特征图1-5创建相交曲线一、吹风机支架主体建模过程步骤5选择“菜单→插入→网格曲面→通过曲线网格”，或者“曲面”选项卡→“艺术曲面”下的“通过曲线网格”，在弹出的对话框中，“截面（主要）曲线”选取第1步，先选择拉伸实体1的部分圆弧（点选主曲线1），如图1-6所示。选择曲线时过滤器设为“单条曲线”，并注意点选“在相交处停止”。第2步单击“添加新集”，第3步再选择第2条截面曲线（点选主曲线2），选择方法同上。主曲线选择完成后，第4步点选交叉曲线选项，第5步选择图1-5中的1条相交曲线为“交叉曲线1”，第6步单击“添加新集”，第7步选择图1-5中的另一条相交曲线为“交叉曲线2”。单击确定，并隐藏拉伸片体1，得到曲面（片体）1，如图1-6所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-6创建曲面1一、吹风机支架主体建模过程步骤6依次选择快捷菜单上的“主页选项卡”→“同步建模”→“更多”→“复制面”，弹出的对话框中，选择面为拉伸实体1的圆柱内表面，距离、角度均设0。单击确定，创建曲面（片体）2，如图1-7所示。任务1创建吹风机支架模型特征图1-7创建曲面2一、吹风机支架主体建模过程步骤7单击快捷菜单上的“修剪体”命令，目标选择体为复制面（曲面2），工具体选择曲面1，并选择“反向”，创建曲面3，如图1-8所示。只显示片体，则观察到图1-8所示效果。PART01PAR02任务1创建吹风机支架模型特征图1-8创建曲面3一、吹风机支架主体建模过程步骤8依次选择：“曲面→更多→有界平面”，弹出对话框，依次选择图中所示两条曲线。单击确定，得到有界平面，即曲面（片体）4，如图1-9所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-9创建曲面4一、吹风机支架主体建模过程步骤9依次选择：“主页选项卡→更多→组合→缝合”，弹出的对话框中依次点选曲面（片体）1，曲面（片体）3，曲面（片体）4，单击确定，完成片体缝合，创建缝合实体2。依次选择：“菜单→插入→关联复制→阵列几何特征”，弹出对话框，“选择对象”为缝合实体2，“布局”为圆形，“旋转轴”：指定矢量为Z轴，“指定点”为坐标原点，“间距”：数量和跨距，数量：3，跨角：360°，如图1-10所示，完成特征阵列。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-10创建实体2、阵列实体2二、吹风机支架支撑建模过程步骤10建立吹风机支架支撑轴-拉伸6。快捷菜单上的拉伸命令，截面选择草图5相应的截面曲线，方向选择平面法向，限制-开始距离为0mm，结束距离位8mm，布尔运算选择无，其他默认设置。确定，完成主体框架模型-拉伸2的创建，效果如图2-19所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图2-19吹风机支架支撑轴-拉伸6二、吹风机支架支撑建模过程步骤11选择：“主页→特征→合并”，弹出的对话框中，依次选择拉伸实体1、缝合实体2以及阵列特征，完成合并，如图1-11所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-11实体合并二、吹风机支架支撑建模过程步骤12选择XY平面作为草绘平面。绘制如图1-12所示草图3。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-12草图3二、吹风机支架支撑建模过程步骤13创建拉伸实体3、实体41）选择“拉伸”命令，拉伸曲线选择直径φ88mm和φ83.9mm的两个圆，开始距离0，结束距离30，布尔选“合并”，单击确定，完成拉伸实体3。2）选择“拉伸”命令，选择如图1-13所示的拉伸曲线，指定矢量为自动判断或“+ZC”方向，开始距离13，结束距离30，布尔选择“无”，单击确定，完成拉伸实体4。选择实体4的两条边进行倒圆角，半径8.5，如图1-14所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-13创建拉伸实体3、4图1-14边倒圆二、吹风机支架支撑建模过程步骤14创建草图4选择X-Y平面作为草绘平面，绘制如图1-15所示草图曲线。完成后的效果如图1-15所示。PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-15草图4二、吹风机支架支撑建模过程步骤15拉伸风筒底座单击“拉伸”命令，拉伸曲线选择图1-15中的草图4，开始距离0，结束距离30，完成布尔运算，效果如图1-16所示。PART01PART02任务1创建吹风机支架模型特征图1-16拉伸实体5三、吹风机支架支撑座建模过程步骤16一体化设计，预留配合间隙1）绘制草图5单击“草图”，选择拉伸实体5的上平面作为新的草绘平面，“偏置曲线”命令，偏置距离设为1mm，单击确定，完成曲线偏置。完成草图5的绘制，效果如图1-17所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-17草图5三、吹风机支架支撑座建模过程步骤17预留配合间隙“拉伸”命令，拉伸曲线选择图1-17中的草图5，开始距离0，结束距离17，指定矢量方向“—ZC”，布尔选择“减去”，选择体为实体5，确定，在实体4与实体5之间形成配合间隙，如图1-18所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-18预留配合间隙三、吹风机支架支撑座建模过程步骤18创建支架底座连接孔绘制草图6：隐藏实体5，单击“草图”，以实体4的侧端面为草绘平面绘制草图，以边倒圆圆心为圆心分别绘制一个φ5mm，一个φ8mm的圆，完成草图6。拉伸实体6：单击“拉伸”命令，拉伸曲线选择草图6中φ8的圆，拉伸方向为X方向，拉伸开始距离-70，结束距离15，布尔选择“无”，单击确定，拉伸形成实体6，如图1-19所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-19拉伸实体6、7三、吹风机支架支撑座建模过程步骤19为保证风筒架的正常转动，还应避免干涉的发生。如图1-20所示，转动过程中，当由图示位置转动90度时，风筒架与支架底座发生干涉。为避免此处干涉，在支架底座上去除干涉部分材料。绘制φ22的圆并拉伸，拉伸开始距离0，结束距离60，布尔减去，目标体为支架底座，工具体为φ22圆柱拉伸体。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-20拉伸去除支架底座干涉结构三、吹风机支架支撑座建模过程步骤20单击“草图”，弹出的对话框中点选“指定坐标系→坐标系对话框”，类型选择“平面、X轴、点”，指定“Z轴的平面”为实体5的上表面，指定“平面上的X轴”为基准坐标系中X轴，指定实体5上表面的任意一点作为“平面上的原点”，摆正草图绘制视图方向。选择“偏置曲线”，选择实体5的外边缘3条曲线作为“要偏置的曲线”，偏置距离6，方向向内，单击确定，完成曲线偏置。单击“直线”，绘制1条直线，与偏置曲线共同形成封闭图形，并修剪多余曲线。标注尺寸，完成草图7绘制，如图1-21所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-21草图7三、吹风机支架支撑座建模过程步骤21布尔去除材料：单击“拉伸”，选择草图7为拉伸曲线，拉伸矢量方向为平面法向方向，开始“贯通”，结束“贯通”，布尔“减去”，选择体为实体5，单击确定，完成材料去除。创建草图8：单击“草图”，选择实体5最大的表面作为草绘平面，通过上述“平面、X轴、点”方法摆正绘制视图方向。单击圆命令，绘制一个φ6的圆，创建草图8。如图1-22所示。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-22草图8三、吹风机支架支撑座建模过程步骤22选择“X-Y”平面作为草绘平面，绘制草图9。如图1-23所示。单击“镜像曲线”命令，选择草图9为“要镜像的曲线”，“中心线”选择Y轴，单击确定，完成草图绘制。单击“拉伸”命令，选择草图9及其镜像曲线作为拉伸曲线，开始距离0，结束距离30，布尔“合并”，选择体为实体5（支架底座），单击确定，完成挂线钩实体9创建。PART01任务1创建吹风机支架模型特征图1-23草图9三、吹风机支架支撑座建模过程步骤23为确保吹风机支架使用过程中不存在划伤风险，需要对支架边线部分进行圆角处理。单击“边倒圆”命令，半径0.5mm，选择支架所有尖锐的边线进行圆角处理。根据支架不同结构，可以给各部分涂上不同颜色。按