《UG NX 10.0机械三维设计项目教程》全套教学课件

项目1销类零件三维建模与工程图设计全套可编辑PPT课件项目说明销类零件一般为简单圆柱体零件。通过销类零件的三维建模及工程图设计，读者应初步了解UGNX10.0的界面，掌握模型文件的创建和保存方法及鼠标基本操作；掌握简单圆柱体基本体素的创建、工程图界面的进入、基本视图的创建及简单尺寸的标注。建议学习课时：4+2。3

1.1案例任务——短销三维建模及工程图设计1.2训练任务——凸模三维建模及工程图设计案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1短销零件工程图在UG中，零件工程图不是单独绘制，而是由三维模型转换而成，零件工程图的形状和尺寸由三维模型决定，所以必须先完成零件的三维建模，然后再进行工程图创建。由短销零件工程图可知，短销零件主体为“Φ16×50”的简单圆柱体，两端面处有“1×45°”的倒角。所以三维建模时需创建两个特征：圆柱特征和倒斜角特征。倒斜角特征依附于圆柱特征，故需先创建圆柱特征。任务分析4

案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1本任务涉及的重要知识点5

短销三维建模短销工程图设计创建模型文件认识UG的工作界面设置图纸页创建圆柱特征创建倒角特征旋转、缩放及平移视图设置视图的方向设置模型的显示样式进入“制图”任务环境尺寸标注利用“视图创建向导”自动创建基本视图案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1创建模型文件6

要创建三维模型，首先需要新建一个模型文件。新建模型文件的操作步骤如下。选择文件类型输入文件名称指定文件保存路径①启动UGNX10.0软件，进入UGNX10.0的主页界面②单击“新建”按钮③选择文件类型，输入文件名称，指定文件保存路径，然后单击“确定”按钮案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1认识UG的工作界面7

UG工作界面UG工作界面中主要组成部分的作用：快速访问工具条快速访问工具条用于放置一些使用频率较高的工具。标题栏标题栏位于工作界面的顶部，其中显示了程序名称、当前文件所属的功能模块及文件名称。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.18

UG工作界面功能区功能区位于标题栏的下方，它用选项卡的方式分类存放着各种工具按钮。单击功能区中的选项卡标签，可切换功能区中显示的工具，在每一个选项卡中，工具又被分类放置在不同的组中。在功能区中选项卡标签所在行的空白位置处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中可选择所需的选项卡将其添加至功能区中，或隐藏不需要的选项卡。单击功能区中各组右下角的按钮，在弹出的下拉列表中可选择向组中添加或删除工具按钮。提示案例任务——短销三维建模及工程图设计1.19

UG工作界面上边框条由“菜单”按钮、“选择”组、“视图”组和“实用工具”组组成。单击“菜单”按钮后可从弹出的下拉菜单中选择所需的菜单命令。利用“选择”组中的工具按钮，可进行选择对象的相关操作。利用“视图”组中的工具按钮，可进行相关的视图操作。“实用工具”组中存放了一些实用的小工具。单击上边框条右侧的按钮，在弹出的下拉列表中可选择向上边框条中添加或删除工具组，以及向各工具组中添加或删除工具按钮。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.110

UG工作界面导航器和资源条包括装配导航器、部件导航器、历史记录窗口等，单击资源条中对应的按钮可转到相应的窗口。其中，部件导航器是建模中最常用的导航器，用于显示建模的先后顺序和特征的父子关系等，可以直接在相应的项目上右击鼠标，快速地进行各种操作。绘图区是UGNX10.0的工作区域，是进行零件设计、装配体设计、工程图设计的主要操作窗口。草图绘制、创建特征、零件装配、工程图绘制等操作，都是在这个区域中完成的。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.111

UG工作界面提示行/状态行位于工作界面的最底部，在用户操作软件的过程中，它会实时地显示当前操作、当前的状态以及与当前操作相关的提示信息等，以引导用户正确操作。设计人员在操作软件的过程中要养成随时浏览提示行/状态栏的习惯。提示案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1创建圆柱特征12

“圆柱”对话框的“类型”下拉列表框中提供了两种创建圆柱特征的方式，各方式的作用如下。轴、直径和高度通过指定圆柱体的轴、直径和高度创建圆柱特征。圆弧和高度选取1段圆弧，系统将以圆弧所在的圆为圆柱体的底面，按定义的高度创建圆柱特征。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1创建倒角特征13

“倒斜角”对话框的“横截面”下拉列表框中各倒角方式的作用如下。对称从所选边向两侧偏置相同的距离来生成倒角特征。此种方式建立的斜角为45°。非对称从所选边向两侧各偏置指定的距离来生成倒角特征。选择此方式时，可单击对话框中显示的“反向”按钮，来切换两距离值。偏置和角度通过指定一个偏置距离和一个倾斜角度来生成倒角特征。单击“反向”按钮，可切换至该倒角的另一个解。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.1旋转、缩放及平移视图14

使用鼠标和键盘旋转、缩放及平移视图旋转视图：在绘图区按住鼠标滚轮拖动，可旋转视图。缩放视图：在绘图区滚动鼠标滚轮，向上滚动放大视图，向下滚动缩小视图。平移视图：在绘图区按住【Shift】键和鼠标滚轮进行拖动，可平移视图。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.115

使用“视图”组中的按钮旋转、缩放及平移视图“缩放”按钮：单击“缩放”按钮，鼠标指针变为形状，然后在绘图区按住鼠标左键并拖动画1个矩形框，矩形框内的部分将被放大显示；“合适窗口”按钮：单击“适合窗口”按钮（或按【Ctrl+F】快捷键），系统将自动调整当前视图的中心和比例以显示视图中的所有对象；“旋转”按钮：单击“旋转”按钮，在绘图区按住鼠标左键拖动可旋转视图。“平移”按钮：单击“平移”按钮，在绘图区按住鼠标左键拖动可平移视图；上边框条使用上边框条中“视图”组中的相应按钮，也可旋转、缩放及平移视图。例如：案例任务——短销三维建模及工程图设计1.116

分别单击“视图”选项卡的“方位”组中如表1-1所示的工具按钮，可调整视图方向。设置视图的方向案例任务——短销三维建模及工程图设计1.117

分别单击“样式”组中如表1-2所示的工具按钮，可改变模型的显示样式。设置模型的显示样式案例任务——短销三维建模及工程图设计1.118

进入“制图”任务环境单击功能区中的“应用模块”选项卡标签，打开“应用模块”选项卡，单击“设计”组中的“制图”按钮，即可进入“制图”任务环境。在“制图”任务环境中即可进行工程图的创建。若要从“制图”任务环境返回到“建模”任务环境，可单击“应用模块”选项卡“设计”组中的“建模”按钮。提示案例任务——短销三维建模及工程图设计1.119

设置图纸页在UG默认的设置中，进入“制图”任务环境后系统自动弹出“图纸页”对话框，或者在“主页”选项卡中单击“新建图纸页”按钮，也可弹出“图纸页”对话框。在该对话框中可设置图纸大小、比例、绘图单位、投影方式等参数。案例任务——短销三维建模及工程图设计1.120

利用“视图创建向导”自动创建基本视图进入“制图”任务环境并设置好图纸页后，利用“视图创建向导”可创建基本视图。其方法为：在打开的“视图创建向导”对话框中设置视向、布局等，然后单击“确定”按钮即可。若设置图纸页后未弹出“视图创建向导”对话框，单击“主页”选项卡“视图”组中的“视图创建向导”按钮，可打开该对话框。提示案例任务——短销三维建模及工程图设计1.121

尺寸标注为视图添加尺寸标注的基本流程如为：单击“主页”选项卡“尺寸”组中所需的工具按钮，然后在绘图区选取要标注的对象，最后在适当的位置单击放置尺寸标注即可。例如，要标注两边的水平距离可进入如下操作。用于尺寸标注的工具按钮①单击“快速”按钮②选择测量方式③选择此边或此边的下端点④在适当位置单击放置尺寸标注训练任务——凸模三维建模及工程图设计1.2凸模零件工程图由凸模零件工程图可知，凸模零件主体为3段简单圆柱体的叠加，其尺寸分别为“Φ17×5”、“Φ13×35”、“Φ8×20”。此外有两处倒圆角，分别为“R0.5”和“R10”。建模顺序为：先依次创建3个圆柱特征并求和，再创建两处倒圆角特征。任务分析22

案例任务——凸模三维建模及工程图设计1.2本任务涉及的重要知识点23

凸模三维建模对话框中的“布尔”下拉列表框的作用创建倒圆角特征凸模工程图设计手动创建基本视图案例任务——凸模三维建模及工程图设计1.224

对话框中的“布尔”下拉列表框的作用在创建特征时，很多对话框中会显示“布尔”下拉列表框，该下拉列表框用于对当前实体和绘图区中已有的实体进行布尔运算，其各选项的作用如下。“无”选项选择此选项，则不进行布尔运算，当前所创建的特征将作为一个单独的实体而存在。“求和”选项选择此选项，可对当前创建的特征和绘图区中已有的实体进行求和运算，两者将合并为一个实体。案例任务——凸模三维建模及工程图设计1.225

“求差”选项选择此选项，可对当前创建的特征和绘图区中已有的实体进行求差运算，去掉两者相交的部分，得到新的实体。“求交”选项选择此选项，可对当前创建的特征和绘图区中已有的实体进行求交运算，取两者的相交部分作为一个新的实体。进行布尔运算时需要注意的是：若绘图区中只有一个实体，系统将自动选中该实体进行布尔运算；若绘图区中存在多个实体，则需要选择所需运算类型后，在绘图区或部件导航器中单击选择要进行布尔运算的实体。提示案例任务——凸模三维建模及工程图设计1.226

创建倒圆角特征利用倒圆角功能可以在共面但不平行的曲线之间生成圆弧过渡。创建倒圆角特征的基本操作流程为：①单击“边倒圆”按钮，弹出“边倒圆”对话框→②在“边倒圆”对话框中设置圆角形状和半径等参数→③选取要倒圆角的边→④单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成倒圆角特征的创建。①单击“边倒圆”按钮②指定圆角半径③选取要倒圆角的边④单击“确定”按钮生成的倒圆角特征案例任务——凸模三维建模及工程图设计1.227

手动创建基本视图基本视图也被称为主视图，它是创建投影视图、剖视图等视图的基础。利用“基本视图”命令可进行基本视图的创建。创建基本视图的基本操作流程为：①单击“基本视图”按钮，弹出“基本视图”对话框→②选择要使用的模型视图→③设置绘图比例→④移动鼠标指针至图纸中合适的位置并单击放置视图。例如，要以凸模零件模型的前视图为视图方向创建基本视图，可进行如下操作。①单击“基本视图”按钮②选取“前视图”选项③设置绘图比例④在适当位置单击放置视图在产品三维建模过程中，经常会用到圆柱体、长方体、圆锥体、圆球等简单几何体，为了方便造型，UGNX提供了相应的基本体工具，可直接调用来创建特征。在使用基本体工具创建特征时，打开相应的对话框后，首先应在“类型”下拉列表框中选择创建方式，再确定其方向（指定矢量）与起始位置（指定点），然后输入相关尺寸，最后确定“布尔”操作。创建三维模型时，根据工程图主视图的方位确定模型的方位进行建模，可省却创建主视图时定向视图的麻烦。工程图的主视图一般为前视图（法向为Y轴）或俯视图（法向为Z轴），其方向与基准坐标的关系如图所示。前视图方向俯视图方向前视图、俯视图与基准坐标的关系项目小结项目2板类零件三维建模与工程图设计项目说明通过板类零件的三维建模及工程图设计，读者应进一步熟悉UG建模及工程图界面；初步了解UGNX10.0的二维草绘界面及草绘工具的使用，掌握圆和矩形等简单图形的绘制方法；掌握拉伸特征的创建及回滚编辑、布尔“求差”的应用；初步掌握板类零件全剖和阶梯剖视图的创建及编辑。建议学习课时：4+2。31

2.1案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.2训练任务——定位块三维建模及工程图设计案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1盖板零件工程图任务分析32

盖板零件为上下对称、左右对称零件，主体为“180×280”的矩形截面长方体，中心位置有一“Φ60”的通孔，4个角都有“R10”的倒圆角。三维建模时需创建两个特征：主体拉伸特征（含中心孔）和倒圆角特征。案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1本任务涉及的重要知识点33

盖板三维建模盖板工程图设计创建拉伸特征创建全剖视图修改尺寸标注样式调整视图比例认识草图和草绘界面在草绘界面中绘制圆的方法在草绘界面中绘制矩形的方法案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1创建拉伸特征34

拉伸特征是将一个平面上绘制的二维截面沿平面的法向方向延伸而形成的三维特征。是UG实体建模中最常用的特种之一。创建拉伸特征的基本操作流程为：①单击“拉伸”按钮，弹出“拉伸”对话框→②选取截面的草绘平面→③绘制截面草图→④完成草图返回对话框→⑤确定拉伸方向、拉伸距离及其他设置→⑥单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成拉伸特征的创建。①单击“拉伸”按钮，弹出“拉伸”对话框②选择草绘平面案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.135

③绘制截面草图④退出草绘环境返回“拉伸”对话框⑤在“拉伸”对话框中指定拉伸距离、拉伸方向等参数⑥单击“确定”或“应用”按钮生成拉伸特征案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.136

“拉伸”对话框中的“限制”标签栏用于设置拉伸限制条件（即拉伸距离），其中“开始”和“结束”下拉列表框中各选项的作用如下。值按指定的值拉伸对象。值为正数正向拉伸，为负数则反向拉伸。对称值向被拉伸对象的两侧对称拉伸。直至下一个将被拉伸对象沿拉伸方向延伸到下1个平面或曲面上。直至选定将被拉伸对象拉伸到选定的面、基准平面或体上。直至延伸部分将被拉伸对象拉伸至选定的平面、曲面或基准平面上。贯通使被拉伸对象通过拉伸方向上的所有几何对象。案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.137

下图所示为其中几种拉伸限制条件的示意图。直至下一个直至选定直至延伸部分贯通“直至选定”和“直至延伸部分”选项都是将被拉伸对象拉伸到指定对象处，但当指定的对象不能完全覆盖被拉伸对象时，只能使用“直至延伸部分”选项。提示案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1认识草图和草绘界面38

草图是与实体模型相关联的二维轮廓线的集合，可以通过将草图进行拉伸、旋转等扫描方法来建立符合设计意图的三维模型，一旦对草图曲线进行编辑和更改，实体模型也会随之更改。在UG中绘制草图的流程一般如下。（1）选择或建立一个草图平面进入“草图”任务环境。（2）使用草图工具绘制草图的大概形状。此时暂不需要精确定义草图中各线条的精确尺寸和相对位置关系，只需使草图的整体形状与设计要求接近即可。（3）为草图添加尺寸约束和几何约束，精确定义草图中各线条的尺寸和相对位置关系。（4）完成草图绘制，退出“草图”任务环境。草图将草图拉伸三维模型案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.139

草绘界面“曲线”组中的命令用于绘制和编辑草图曲线“约束”组中的命令用于为草图添加尺寸和几何约束“点捕捉”工具。按下这些按钮可在绘制曲线时捕捉到曲线的端点、中点等特殊点案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1在草绘界面中绘制圆的方法40

在“草图”任务环境中，单击“主页”选项卡“曲线”组中的“圆”按钮，弹出“圆”对话框，此对话框提供了“圆心和直径定圆”和“三点定圆”2种绘制圆的方法，可分别通过指定圆心和圆心外一点及不在同一直线上的三个点绘制圆。案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1在草绘界面中绘制矩形的方法41

在“草图”任务环境中，单击“主页”选项卡“曲线”组中的“矩形”按钮，弹出“矩形”对话框，在“矩形”对话框中有“按2点”、“按3点”和“从中心”3种绘制矩形的方法，单击选取所需的绘制方法，然后在绘图区的适当位置单击即可创建矩形点1点2点1点2点3点1点2点3案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1创建全剖视图42

全剖视图是以单个假想的平面为剖切平面，对视图进行整体剖切操作后得到的视图。使用“剖视图”命令可创建全剖视图。创建全剖视图的基本流程为：①在“制图”任务环境中单击“剖视图”按钮，弹出“剖视图”对话框→②在要剖切视图中选取一点放置剖切线→③移动鼠标指针至合适的方位单击放置剖视图。①①②③创建的全剖视图案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1修改尺寸标注样式43

有时，按默认设置生成的尺寸标注的样式不那么符合标注要求。此时，我们可通过修改设置尺寸标注的相关参数项，使尺寸标注更符合我们的需要。修改尺寸标注样式的流程为：①选中并右击要修改样式的尺寸标注→②在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项→③在弹出的“设置”对话框中进行所需的设置→④关闭“设置”对话框。选中并右击此尺寸标注选择“设置”菜单项选择“箭头”选项后，可在右侧的设置区中设置尺寸标注中箭头的样式案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.144

选择“文本”选项下的“方向和位置”子选项后，可在右侧的设置区中设置尺寸文本的方向和位置选择“前缀/后缀”选项后，可在右侧的设置区中为尺寸文本添加前缀或后缀修改样式后的尺寸标注案例任务——盖板三维建模及工程图设计2.1调整视图比例45

若创建视图后，发现视图的比例相对于图纸不太合适，可调整视图的比例修改视图比例的流程为：①在部件导航器的“图纸页”下右击要调整比例的视图→②在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项→③在弹出的“设置”对话框中修改视图比例→④单击“确定”按钮。①②③④训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2定位块零件工程图任务分析46

分析定位块零件工程图可知，定位块零件主体为“50×50×25”的方形块在左下角分别切除“30×30×12.5”和“10×10×12.5”的两个方形块。“30×30×12.5”切除块的直角处有“Φ5”的孔，“10×10×12.5”切除块的直角处有“R3”的圆角。定位块零件的左上角有一沉头孔，右下角有一通孔。训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.247

可参考下图所示建模顺序创建定位块零件定位块零件的建模顺序训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2本任务涉及的重要知识点48

定位块三维建模定位块工程图设计创建块体特征利用“拉伸”命令拉伸切除材料使用“基本视图”命令创建模型的俯视图和左视图创建阶梯剖视图修改剖视图训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2创建块体特征49

创建块体特征即创建长方体或正方体。创建块体特征的基本操作流程为：①单击“块”按钮，弹出“块”对话框→②在“块”对话框的“类型”下拉列表框中选择一种创建方式→③选取相应的点→④设置参数→⑤单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成块体特征的创建。①②③④⑤创建的块体特征训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.250

“块”对话框中的“类型”下拉列表框用于选择块的创建方式，其各选项的作用如下。原点和边长通过指定块体的1个顶点，以及与此顶点相连的3条边的长度来创建块体。两点和高度通过指定块体底面的2个对角点和长方体高度值来创建块体。通过指定块体不在同一个面上的2个对角顶点来创建块体。两个对角点训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2利用“拉伸”命令拉伸切除材料51

使用“拉伸”命令不仅可创建拉伸实体，也可拉伸切除材料。例如，拉伸圆形截面创建孔。其操作过程如下图所示。①单击“拉伸”按钮②选择此平面为草绘平面，进入草绘环境③以直角处为圆心绘制一个“Φ

5”的圆训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.252

④在草绘环境中单击“完成”按钮返回“拉伸”对话框⑤设置拉伸限制条件⑥将圆形截面拉伸至此平面⑦选择“求差”选项将拉伸特征与已有的实体进行求差运算⑧单击“确定”按钮拉伸切除材料的效果训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2使用“基本视图”命令创建模型的俯视图和左视图53

使用“基本视图”命令创建基本视图后，会出现跟随鼠标指针移动的视图，此视图为基本视图的投影视图，移动鼠标指针至合适的方位单击，可创建相应投影方向上的投影视图。下图为使用“基本视图”命令创建定位块模型的俯视图和左视图的操作过程。①在“制图”任务环境中单击“基本视图”按钮②选择“俯视图”③设置绘图比例④在图纸中适当位置单击放置基本视图训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.254

创建基本视图后，自动弹出的“投影视图”对话框⑤在合适的方位单击创建基本视图（此处为俯视图）的投影视图知识库在“投影视图”对话框的“父视图”标签栏中单击“视图”按钮后，可重新选择一个视图作为要投影的父视图，对所选视图进行投影生成其投影视图。此外，在“制图”任务环境中，利用“主页”选项卡“视图”组中的“投影视图”按钮，也可创建已有视图的投影视图。训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2创建阶梯剖视图55

使用“剖视图”命令，可以创建阶梯剖视图。创建阶梯剖视图的基本流程为：①单击“剖视图”按钮→②选取一系列点绘制过指定点的截面线→③在合适的方位单击放置阶梯剖视图。下图所示为创建定位块模型阶梯剖视图的操作步骤。①单击“剖视图”按钮②选取此圆心为截面线的通过点训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.256

②选择“竖直”选项③单击此按钮开始指定下一点④指定此圆心为截面线的第二个通过点⑤拖动截面线手柄的箭头调整截面线的位置⑥单击此按钮准备放置视图截面线上的圆点为截面线手柄，将鼠标指针移至截面线手柄上将显示双向箭头，拖动箭头可调整截面线的位置训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.257

⑦在适当的方位单击放置阶梯剖视图创建的阶梯剖视图训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.2修改剖视图58

创建剖视图后，我们可以对其进行编辑，使其更符合制图要求。例如，设置显示没有显示的剖面转折边线，可进行如下图的操作。转折处的边线没有显示①在部件导航器中选中阶梯剖视图并右击该剖视图，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项。②勾选“处理隐藏的剖面线”复选框③单击“确定”按钮训练任务——定位块三维建模及工程图设计2.259

例如，修改剖面线。①双击剖面线，或右击剖面线，在弹出的快捷菜单中选择“编辑”菜单项②在“剖面线”对话框中修改剖面线③单击“确定”按钮修改剖面线方向的效果拉伸特征是三维建模中应用最为广泛的基本特征，拉伸截面需要在一个垂直于拉伸方向的平面上进行绘制。创建拉伸特征的过程中，二维截面的草绘是关键。并且需要灵活应用“轮廓”、“矩形”、“直线”、“圆”和“圆弧”等草绘命令。在本项目中，使用了两种不同的方法来创建长方体，分别是创建“拉伸”特征和创建“块”特征，读者可自行比较两种方法各自的特点。零件三维建模时，首先要根据其形状结构特点确定其坐标原点位置。一般来说，坐标原点最好设置在对称位置，以便在后续的建模中进行尺寸标注、曲线镜像及特征镜像时有现成的参照基准，提高建模效率。在部件导航器中，右击已创建的特征，在弹出的快捷菜单中选择“可回滚编辑”菜单项，可弹出相应的特征对话框，从而重新编辑生成特征。项目小结项目3轴类零件三维建模与工程图设计项目说明通过轴类零件的三维建模及工程图设计，读者应进一步熟悉UG的“草图”任务环境及各类草绘工具的使用方法；熟悉草绘约束的类型及添加方法；掌握旋转特征的创建方法；掌握局部剖视图的创建方法；掌握尺寸的设置及公差的标注方法等。建议学习课时：8+2。63

3.1案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计2.2训练任务——传动轴三维建模及工程图设计案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1圆弧轴零件工程图任务分析64

圆弧轴为典型的车削加工回转体零件，零件主体回转面包括圆柱面、圆锥面及圆弧面。左端面有“Φ20”的中心孔，右端有“M30”的双头螺纹及倒角。此零件的三维模型可由4个特征组成：主体旋转特征、孔特征、螺纹特征及倒角特征。在工程图中，有球径尺寸“SΦ50”等部分尺寸需要设置公差。案例任务——盖板三维建模及工程图设计3.1本任务涉及的重要知识点65

圆弧轴三维建模圆弧轴工程图设计创建旋转特征创建孔特征创建局部剖视图标注公差创建螺纹特征为草图添加尺寸约束为草图添加几何约束案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1创建旋转特征66

旋转特征是将一个平面上绘制的二维截面沿旋转轴旋转一定角度而形成的三维特征，是UG实体建模中最常用的特征之一。创建旋转特征的基本操作流程为：①单击“旋转”按钮，弹出“旋转”对话框→②选取截面的草绘平面→③绘制截面草图→④完成草图返回“旋转”对话框→⑤确定旋转轴的方向与通过点、旋转角度等→⑥单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成旋转特征的创建。①单击“旋转”按钮②选取基准坐标系的XZ平面为草绘平面，进入“草图”任务环境案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.167

③绘制截面草图在“旋转”操作中不允许截面曲线存在自相交现象，且在旋转操作时要求截面曲线始终处于旋转轴的同一侧。提示案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.168

④在“草图”任务环境中单击“完成”按钮退出“草图”任务环境，返回“旋转”对话框⑤指定旋转轴和旋转角度以XC轴方向为旋转轴方向以坐标原点为旋转轴的起点⑥单击“确定”按钮，生成旋转特征生成旋转特征案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1为草图添加几何约束69

在利用直线、圆弧等草图工具绘制二维草图时，通常只需要先绘制出草图的大概形状和尺寸，然后再通过添加草图约束对其形状和大小进行精确控制，以获得理想的二维图形。草图约束分为几何约束和尺寸约束两类。在“草图”任务环境中，默认情况下，“主页”选项卡“创建自动判断约束”按钮处于选中状态，此时在绘制草图的过程中系统会自动为满足某种特定条件的草图对象添加相应的几何约束。例如，绘制水平直线时，系统会自动为直线添加水平约束。案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.170

用户也可根据需要手动为草图添加几何约束，其方法为：单击“约束”组中的“几何约束”按钮，在弹出的“几何约束”对话框中单击所需的约束类型，在绘图区单击选取要约束的对象，即可为所选对象添加相应的几何约束。例如，要为两圆添加“同心”约束，可进行如下操作。①单击“几何约束”按钮②选择“同心”约束③选取此圆④单击此标签⑤选取此圆添加“同心”约束的效果案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.171

常用约束类型的意义如下。水平：将直线约束成水平状态，即与草图水平参考方向一致。竖直：将直线约束成竖直状态，即与草图竖直参考方向一致。重合：使2个或多个点重合。点在曲线上：将1点约束在所选曲线上。中点：将一个点约束在所选直线或圆弧线的中点位置。共线：使2条或多条直线共线。平行：使2条或多条直线（或椭圆的长半轴）相互平行。垂直：使2条直线或直线与椭圆的长半轴垂直。等长：使2条或多条直线长度相等。相切：使直线与圆弧、圆弧与圆弧、直线与样条曲线或样条曲线与样条曲线相切。等半径：使2个或多个圆弧/圆半径相等。同心：使2个或多个圆弧/圆的圆心重合。案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1为草图添加尺寸约束72

利用尺寸约束功能可以为草图图形添加尺寸标注，并能通过更改尺寸值大小来精确设置图形组成元素的大小和形状。为草图添加尺寸约束的常用方法为：单击“约束”组中的“快速尺寸”按钮，打开“快速尺寸”对话框，单击选取要添加尺寸约束的对象，然后移动光标，系统会基于光标位置和选定的对象自动判断可添加的尺寸约束，在适当的位置单击放置尺寸标注，在弹出的浮动文本框中输入所需尺寸值并按【Enter】键即可。案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1创建孔特征73

使用“孔”命令可以为零件添加常规孔、钻形孔、螺钉间隙孔、螺纹孔等孔特征。创建孔特征的基本操作流程为：①单击“孔”按钮，弹出“孔”对话框→②选择孔的类型→③指定孔的位置点→④指定孔的方向→⑤设置孔的形状和尺寸→⑥单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成孔特征的创建。以下是创建圆弧轴端面孔的操作过程。①单击“孔”按钮②选择孔类型案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.174

③指定坐标原点为孔的位置点④指定孔的方向⑤指定孔形状和参数⑥单击“确定”按钮创建的孔特征案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1创建螺纹特征75

使用“螺纹”命令可以圆柱或圆锥面上创建符号螺纹或详细螺纹。创建螺纹特征的基本操作流程为：①单击“螺纹”按钮，弹出“螺纹”对话框→②选择螺纹类型→③选取要创建螺纹的圆柱面或圆锥面→④在“螺纹”对话框中设置螺纹参数→⑤单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成螺纹特征的创建。以下是创建圆弧轴一端的螺纹特征的操作过程。①单击“螺纹”按钮案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.176

②选择螺纹类型。③选择要创建螺纹的圆柱面④设置螺纹的大径、小径等参数⑤单击“确定”按钮知识库UGNX中的螺纹有两种类型：“符号”螺纹和“详细”螺纹。“详细”螺纹是指切出三维实体螺纹，一般用于较大尺寸的非标准螺杆；“符号”螺纹是指不切出实体而只显示螺纹线，更便于工程图表示。案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1创建局部剖视图77

若要创建局部剖视图应先创建用于定义剖切边界的封闭曲线。创建封闭曲线的操作步骤如下图所示。①右击视图边框②在弹出的快捷菜单中选择“活动草图视图”菜单项视图边框③在“制图”任务环境中单击“草图”组中的“艺术样条”按钮案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.178

④选择“通过点”选项，然后勾选“封闭”复选框⑤指定一系列点绘制出过指定点的封闭样条曲线。此样条曲线即为剖切边界⑥单击“完成草图”按钮完成剖切边界的绘制案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.179

绘制好剖切边界后即可使用“局部剖视图”命令来创建局部剖视图。①单击“局部剖视图”按钮，弹出“局部剖”对话框创建局部剖视图的基本操作流程为：①单击“局部剖视图”按钮，弹出“局部剖”对话框→②选取要创建局部剖的视图→③指定基点（即用于确定剖切边界沿拉伸矢量开始拉伸的参考点）→④指定拉伸矢量（一般采用默认的拉伸矢量）→⑤选取之前绘制的剖切边界→⑥单击对话框中的“应用”按钮完成局部剖视图的创建。以下是创建圆弧轴一端局部剖视图的操作过程。案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.180

②选取此视图为要创建局部剖视图的视图③指定基点④此按钮被选中时单击鼠标中键采用默认的拉伸矢量⑤选中剖切边界⑥单击“应用”按钮，完成局部剖视图的创建创建的局部剖视图案例任务——圆弧轴三维建模及工程图设计3.1标注公差81

要标注公差可进行如下操作。①右击要添加公差的尺寸标注，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项②在“设置”对话框中设置公差添加公差的效果训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2传动轴零件工程图任务分析82

传动轴零件主体为7段简单圆柱体的叠加，中间有3处退刀槽。主体可以用旋转特征一次性创建，也可利用圆柱特征进行创建，而退刀槽则通过“槽”特征创建。两处键槽可以通过拉伸创建，也可通过键槽特征创建，但都得先创建键槽的基准平面。

工程图调出了图框和标题栏，除了主视图之处，还需要创建两处键槽的断面视图。训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2本任务涉及的重要知识点83

定位块三维建模定位块工程图设计创建退刀槽创建基准平面设置图层，显示标题栏和图框创建断面图修改制图首选项创建键槽标注形位公差标注表面粗糙度标题栏文本输入创建文本注释训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2创建退刀槽84

使用“槽”命令可以创建退刀槽。创建退刀槽的基本操作流程为：①单击“槽”按钮，弹出“槽”对话框→②选择退刀槽的形状→③选取退刀槽的放置面→④设置退刀槽的参数→⑤定位退刀槽。①单击“槽”按钮以下是创建传动轴退刀槽的操作过程。②选择退刀槽形状训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.285

③选取退刀槽的放置面④设置退刀槽的参数，然后单击“确定”按钮⑤选取作为定位参照的“目标边”⑥选取“刀具边”⑦输入定位尺寸，然后单击“确定”按钮生成的退刀槽训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2创建基准平面86

基准平面可以作为创建其他特征的辅助平面，也可以作为草图的绘制平面。创建基准平面的基本操作流程为：①单击“基准平面”按钮，弹出“基准平面”对话框→②在打开的“基准平面”对话框“类型”标签栏的下拉列表中选择一种创建方式→③选取参考对象→④单击“确定”按钮完成基准平面的创建。如下所示是创建与所选平面相距指定距离的基准平面的操作步骤。①单击“基准平面”按钮②选择创建方式③选取XY平面为参考平面④指定偏移距离⑤单击“确定”按钮创建的与XY平面相距7.5mm的基准平面案例任务——传动轴三维建模及工程图设计3.287

“基准平面”对话框的“类型”下拉列表框中给出了多种创建基准平面的方式，用户可根据绘图需要灵活选用合适的创建方法。自动判断系统根据所选的参考对象，自动选择相应的创建方式创建基准平面。按某一距离在工作区选取1个参考平面，可创建与参考平面相距指定距离的基准平面。成一角度工作区依次选取1个参考平面和1个线性对象（直线、实体的线性边、基准轴、矢量），可创建通过线性对象并与参考平面成一定夹角的基准平面案例任务——传动轴三维建模及工程图设计3.288

“基准平面”对话框的“类型”下拉列表框中给出了多种创建基准平面的方式，用户可根据绘图需要灵活选用合适的创建方法。二等分在绘图区依次选取2个参考平面，系统将在2平面的中间位置创建基准平面。曲线和点该方式是利用所选的曲线和点来创建基准平面。两直线在绘图区选取2个线性对象（直线、基准轴或实体的线性边），系统将根据2对象的位置关系来创建基准平面。当2对象共面时，将生成通过2对象的基准平面；当2对象不共面时，将生成通过其中1个对象并与另一个对象平行或垂直的基准平面。案例任务——传动轴三维建模及工程图设计3.289

“基准平面”对话框的“类型”下拉列表框中给出了多种创建基准平面的方式，用户可根据绘图需要灵活选用合适的创建方法。相切创建与参考面相切的基准平面。通过对象创建与参考曲线所在的平面重合的基准平面（如果参考曲线是直线，那么生成的基准平面垂直于该直线）点和方向选择1个点和1个矢量方向，系统自动生成通过该点并垂直于矢量方向的基准平面。曲线上选择1条曲线，系统自动生成通过曲线上指定点并垂直于该点切线方向的基准平面。案例任务——传动轴三维建模及工程图设计3.290

“基准平面”对话框的“类型”下拉列表框中给出了多种创建基准平面的方式，用户可根据绘图需要灵活选用合适的创建方法。YC-ZC平面、XC-ZC平面、XC-ZC平面分别创建与Y-Z、X-Z、X-Y平面平行的基准平面。视图平面创建平行于视图平面并通过绝对坐标系原点的基准平面。按系数通过使用系数a、b、c、d指定方程aX＋bY＋cZ＝d（X、Y和Z为绝对坐标系的3个轴）来创建基准平面。创建的基准平面不具有关联性，固定不变。训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.291

创建键槽使用“键槽”命令可以在零件上创建矩形、球形端、U型、T型键槽和燕尾槽创建键槽的基本操作流程为：①单击“键槽”按钮，弹出“键槽”对话框→②选择键槽类型→③选取一个平面作为键槽的放置面→④指定键槽生成方向→⑤定位键槽。⑴单击“键槽”按钮⑵选择键槽类型并单击“确定”按钮以下是创建传动轴上其中一个矩形键槽的操作步骤。⑶选择此平面为矩形键槽的放置面训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.292

⑷指定键槽生成方向，在此，单击“接受默认边”按钮⑸选取第1段圆柱面，则以该圆柱面的轴向为水平参考⑹设置键槽的参数，然后单击“确定”按钮⑺单击“水平”按钮⑻选取“目标边”（即定位参考）训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.293

⑼单击“相切点”按钮⑽选取“刀具边”（即要进行定位的边）⑾单击“相切点”按钮⑿输入定位尺寸，然后单击“确定”按钮⒀单击“确定”按钮，完成键槽的创建创建的键槽训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.294

设置图层，显示标题栏和图框在建模过程中，将创建大量的图形对象。为便于对各种类型对象进行管理，在UG中引入了图层的概念，用户可将不同类型的对象分类放置在不同的图层上，以便分别进行操作。例如，通过控制某图层的可见与否来控制该图层上对象的显示与否。以下是通过设置图层，从而显示该图层中的标题栏和图框的操作过程。①单击“图层设置”按钮②勾选上“170”图层，然后单击“关闭”按钮，绘图区将显示A3模板图纸的标题栏和图框训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.295

显示的图框和标题栏训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.296

创建断面图在UGNX10.0中，断面图可在剖视图的基础上进行设置（即仅显示截断面）来生成。以下是创建传动轴在键槽处的断面图的操作过程。①单击“剖视图”按钮②选取截面线通过点③设置截面线放置方向为水平训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.297

④在适当的位置单击放置剖视图⑤拖动剖视图的视图边框，至合适的位置释放鼠标左键，将剖视图移至合适的位置⑥右击剖视图，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项⑦取消“显示背景”复选框的勾选⑧单击“确定”按钮，即可生成断面图生成的断面图训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.298

修改制图首选项根据视图大小，为了更清晰地显示尺寸，在标注尺寸前，需首先将系统默认的尺寸标注格式进行修改。在功能区中单击“文件”选项卡标签，在弹出的菜单列表中选择“首选项”>“制图”菜单项，弹出“制图首选项”对话框。在“制图首选项”对话框中进行相应的设置，即可修改尺寸标注格式。例如，修改尺寸标注中箭头的长度例如，修改尺寸标注中延伸线的长度训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.299

例如，修改尺寸文本的字体、高度和宽高比例如，修改公差文本的字体、高度和宽高比训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2100

标注形位公差首先使用“基准特征符号”命令，标注形位公差中基准部位的代号。标注基准特征符号的基本操作流程为：①单击“基准特征符号”按钮，弹出“基准特征符号”对话框→②指定标注位置→③在合适的位置单击放置基准特征符号。以下是为传动轴的二维视图标注基准特征符号的操作步骤。①单击“基准特征符号”按钮②单击“选择终止对象”按钮训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2101

③选择此边④在合适的位置单击放置基准特征符号创建的基准特征符号默认情况下UG使用的是ISO制图标准，因此默认情况下创建的基准特征符号以方框的形式显示。若单击功能区中的“文件”选项卡标签，在打开的菜单列表中选择“实用工具”>“用户默认设置”菜单项，在弹出的“用户默认设置”对话框的左侧栏中选择“制图”>“常规/设置”选项，在右侧栏的“制图标准”下拉列表框中选择“GB”选项，则可创建圆框形式的基准特征符号。提示训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2102

使用“特征控制框”命令，可进行形位公差的标注。标注形位公差的基本操作流程为：①单击“特征控制框”按钮，弹出“特征控制框”对话框→②指定公差类型、公差值和基准参考→③指定标注位置→④放置形位公差。以下是为传动轴的二维视图标注同轴度形位公差的操作步骤。①单击“特征控制框”按钮②指定公差类型、公差值和基准参考③设置指引线的样式④单击“选择终止对象”按钮训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2103

⑤选择标注位置⑥在合适的位置单击放置形位公差训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2104

标注表面粗糙度标注表面粗糙度的基本操作流程为：①单击“表面粗糙度符号”按钮，弹出“表面粗糙度”对话框→②选择表面粗糙度符号并设置数值→③在合适的位置单击放置表面粗糙度标注。①单击“表面粗糙度符号”按钮②选择表面粗糙度符号并设置数值③在合适的位置单击放置表面粗糙度标注训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2105

创建注释文本单击“注释”组中的“注释”按钮，在弹出的“注释”对话框输入注释文本，在图纸中的适当位置单击放置注释文本训练任务——传动轴三维建模及工程图设计3.2106

标题栏文本输入要在标题栏中输入文本，可双击标题栏中要输入文本的单元格，在弹出的文本框中输入所需的文本，然后单击鼠标中键完成该单元格的填写。右击标题栏的单元格，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项，在弹出的“设置”对话框中可修改单元格中文字的字体、字高等提示圆弧轴截面复杂，只能通过旋转特征创建；传动轴主体由多段圆柱组成，既可通过圆柱特征创建，也可通过多段拉伸或一次旋转创建。对于初学者来说，复杂的草绘截面难以把握其准确性，建议通过圆柱特征来创建。要提高三维建模的效率及准确性，必须熟练掌握二维截面草绘中各图形绘制工具的使用方法、各类约束的应用，以及曲线的镜像、阵列、偏置等操作。完成二维截面的草绘后，要仔细检查它的正确性，一般来说不允许出现未知的尺寸（即无法根据零件工程图确定的尺寸），如果出现这类尺寸，必须检查是否缺少相关约束。在工程图中，要根据零件工程图表达的需要灵活创建各类视图、尺寸、注释等，并熟练掌握它们的相关属性的设置和修改。项目小结项目4齿轮零件三维建模与工程图设计项目说明通过齿轮零件的三维建模及工程图设计，读者应了解机械常见齿轮分类；掌握圆柱直齿轮、斜齿轮的基本参数与尺寸的关系；掌握特征的镜像及阵列操作；掌握使用“GC工具箱”进行齿轮建模操作，以及齿轮工程图简化视图的编辑。建议学习课时：4+2。110

4.1案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.2训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1直齿轮零件工程图任务分析111

通过齿轮零件的三维建模及工程图设计，读者应了解机械常见齿轮分类；掌握圆柱直齿轮、斜齿轮的基本参数与尺寸的关系；掌握特征的镜像及阵列操作；掌握使用“GC工具箱”进行齿轮建模操作，以及齿轮工程图简化视图的编辑。对于直齿轮零件，除了创建直齿轮基本体外，还需通过拉伸操作创建凸台轮毂、中间的轴孔和键槽，最后倒边角。在零件工程图中，可通过“GC工具箱”设置齿轮的简化画法。案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1本任务涉及的重要知识点112

直齿轮三维建模直齿轮工程图设计创建直齿轮基本体齿轮简化表示为视图添加剖面线案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1创建直齿轮基本体113

通过UGNX10.0的“GC工具箱”可直接进行齿轮的创建、修改和删除。使用“GC工具箱”中的“柱齿轮建模”命令可以创建直齿轮基本体。创建直齿轮基本体的基本操作流程为：①单击“柱齿轮建模”按钮→②在弹出的对话框中选择齿轮操作方式→③在弹出的对话框中选择齿轮类型→④在弹出的对话框中输入齿轮名称和参数→⑤指定齿轮中心轴的矢量方向→⑥指定齿轮的起始点位置。以下所示是创建本案例中直齿轮基本体的操作步骤。①单击“柱齿轮建模”按钮案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1114

②选择齿轮操作方式：创建齿轮③单击“确定”按钮④选择齿轮类型⑤单击“确定”按钮⑥输入齿轮名称和参数⑦单击“确定”按钮案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1115

⑧指定齿轮中心轴的矢量方向，然后单击“确定”按钮⑨指定齿轮的起始点位置⑩单击“确定”按钮，完成直齿轮基本体的创建创建的直齿轮基本体案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1齿轮简化表示116

在“制图”任务环境中，利用“主页”选项卡“制图工具－GC工具箱”组中的“齿轮简化”按钮，可将齿轮的视图简化表示。将齿轮的视图简化表示的基本操作流程为：①单击“齿轮简化”按钮→②在弹出的对话框中选择简化操作的类型→③在图纸页中选取要简化的视图→④在对话框中选取齿轮→⑤单击“确定”按钮，即可将所选齿轮的所选视图简化表示。以下所示是将直齿轮的主视图和剖视图简化表示的操作步骤。①单击“齿轮简化”按钮案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1117

②选择简化操作的类型③选择要简化的视图④选择齿轮⑤单击“确定”按钮简化表示的视图案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1为视图添加剖面线118

利用“主页”选项卡“注释”组中的“剖面线”按钮，可为视图添加剖面线。以下所示是为直齿轮剖视图的简化图添加剖面线的操作步骤。①单击“剖面线”按钮②选取要添加剖面线的区域案例任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.1119

③设置剖面线的参数④单击“确定”按钮添加剖面线的效果训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2斜齿轮零件工程图任务分析120

斜齿轮（helicalgear）是螺旋齿轮啮合方式的一类组成部分，具有啮合性好，传动平稳、噪声小等特点，常用于高速重载。右图所示为腹板式斜齿轮，整体为左右对称结构，腹板上开出了6个“Φ26”的减重孔，中间轮毂长度为50，略大于齿轮宽度42。

斜齿轮工程图有3个视图，都要设置成齿轮简化表示。训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2本任务涉及的重要知识点121

斜齿轮三维建模斜齿轮工程图设计创建斜齿轮基本体添加中心线镜像特征阵列曲线训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2创建斜齿轮基本体122

使用“GC工具箱”中的“柱齿轮建模”命令还可以创建斜齿轮基本体。其操作过程与创建直齿轮基本体相同。以下所示是创建本案例中斜齿轮基本体的操作步骤。①单击“柱齿轮建模”按钮训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2123

②选择齿轮操作方式：创建齿轮③单击“确定”按钮④选择齿轮类型⑤单击“确定”按钮⑥输入齿轮名称和参数⑦单击“确定”按钮训练任务——直齿轮三维建模及工程图设计4.2124

⑧指定齿轮中心轴的矢量方向，然后单击“确定”按钮⑨指定齿轮的起始点位置⑩单击“确定”按钮，完成斜齿轮基本体的创建创建的斜齿轮基本体训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2镜像特征125

使用“镜像特征”命令可在镜像平面的另一侧创建特征的对称特征以下所示为镜像拉伸特征的操作步骤。创建镜像特征的基本操作流程为：①单击“镜像特征”按钮→②选取要镜像的特征→③选取镜像平面→④单击对话框中的“确定”按钮，生成镜像特征。①单击“镜像特征”按钮训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2126

②先单击“选择平面”标签，然后选择YZ平面为镜像平面③单击“确定”按钮创建镜像特征的效果训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2阵列曲线127

使用“阵列曲线”命令可线性或圆形阵列所选的曲线。以下是在“草图”任务环境下圆形阵列斜齿轮减重孔截面轮廓的操作过程。阵列曲线的基本操作流程为：①单击“阵列曲线”按钮→②选取要阵列的曲线→③指定阵列类型→④指定阵列方向→⑤设置阵列成员数和两成员之间的间距或夹角→⑥单击对话框中的“确定”按钮。①在“草图”任务环境中单击“主页”选项卡“曲线”组中的“阵列曲线”按钮训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2128

②选取要阵列的曲线③选择阵列类型④单击“指定点”标签⑤选取坐标原点为旋转中心⑥设置阵列成员数和两成员之间的夹角⑦单击“确定”按钮圆形阵列所选曲线的效果训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2添加中心线129

在“制图”任务环境中，使用“主页”选项卡“注释”组中与绘制中心线相关的命令，可为视图添加各种类型的中心线。例如，使用“螺栓圆中心线”按钮为斜齿轮主视图中的减重孔添加中心线可进行如下操作。①单击“螺栓圆中心线”按钮训练任务——斜齿轮三维建模及工程图设计4.2130

②依次选取6个减重孔③单击“确定”按钮创建中心线的效果齿轮是重要的机械零件，掌握使用“GC工具箱”创建齿轮基本体，再根据要求在主体基础上创建其他特征以完成齿轮的三维建模的方法。通过齿轮的三维建模，进一步熟悉齿轮基本参数、尺寸计算及视图表示方法等相关知识。三维建模时，首先分析零件的结构对称性，尽量将基准坐标原点设置于零件的对称位置，进而利用特征镜像和阵列等操作完成对称特征的创建。项目小结项目5盒盖零件三维建模与工程图设计项目说明通过盒盖零件的三维建模及工程图设计，读者应了解盒盖类零件的结构及其特点；掌握盒盖零件三维建模的一般顺序及工程图表示方法；进一步熟练二维草绘中椭圆的绘制、曲线的偏置等操作；掌握拉伸拔模设置及抽壳特征的创建等。建议学习课时：8+2。134

5.1案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.2训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1六角盖零件工程图任务分析135

塑料盒盖零件一般通过注塑模具成型，故其结构特点包括：壳体均匀、沿开模方向的竖直面设置有拔模斜度。盒盖零件的一般建模流程为：①主体拉伸并设置拔模→②顶边倒圆角→③抽壳→④壳体上的其他特征创建。六角盖零件外形尺寸由角上的6个“Φ6”孔的孔间距确定，6个角上的圆弧与“Φ6”孔同心，所以角上的圆弧必须在绘制拉伸截面时绘制，不能通过倒圆角创建。六角盖工程图包括3个视图：主视图、剖视图和定向视图。因为零件材料为塑料，所以剖面线为网格线。案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1本任务涉及的重要知识点136

六角盖三维建模六角盖工程图设计拉伸拔模设置创建定向视图抽壳取消视图中虚拟交线的显示案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1拉伸拔模设置137

创建拉伸特征时，在“拉伸”对话框的“拔摸”标签栏中进行设置，可对拔摸特征的侧面进行拔摸处理，如下图所示。右击此按钮，在弹出的快捷菜单中选择“拉伸（更多）”菜单项，可展开拉伸对话框，显示更多选项知识库从起始限制”拔模方式是指拔模时起始面（即草绘平面）的尺寸保持不变，角度为正，则截面往拉伸方向逐渐缩小；角度为负，则截面往拉伸方向逐渐放大。对于注塑成型的塑料盒盖件，位于分型面位置的开口底面尺寸必须为最大，以保证制件顺利脱模。案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1抽壳138

使用“抽壳”命令可以将实体挖空形成一定厚度的薄壁体。创建抽壳特征的基本操作流程为：①单击“抽壳”按钮，弹出“抽壳”对话框→②选取抽壳要移除的面→③设置壳体的厚度→④单击对话框中的“确定”或“应用”按钮完成抽壳特征的创建。①单击“抽壳”按钮②选取抽壳要移除的面③设置壳体的厚度④单击“确定”按钮抽壳后的效果案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1139

知识库若在“类型”下拉列表框中选择“对所有面抽壳”选项，则可以对所选实体的内部进行抽壳，而不移除实体的面。利用“抽壳”对话框中的“备选厚度”标签栏，可以在实体的不同面上设置不同的厚度值来对实体进行抽壳。案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1创建定向视图140

使用“基本视图”对话框中的“定向视图”按钮，可按指定的视图方向生成三维模型的视图。①单击“基本视图”按钮，弹出“基本视图”对话框创建定向视图的基本操作流程为：①单击“基本视图”按钮，弹出“基本视图”对话框→②在“基本视图”对话框中单击“定向视图工具”按钮→③指定视图方向→④单击“定向视图工具”对话框中的“确定”按钮→⑤在适当的位置单击放置定向视图。例如，在本案例中要创建六角盖零件的定向视图可进行如下操作。案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1141

②单击“定向视图工具”按钮，弹出“定向视图工具”对话框，和“定向视图”操作窗口③在此下拉列表框中选择

“视图方向”选项④在“定向视图”窗口中旋转模型到合适方向⑤单击“确定”按钮⑥在图纸中适当的位置单击放置定向视图案例任务——六角盖三维建模及工程图设计5.1取消视图中虚拟交线的显示142

创建零件的视图时，所创建的视图中会生成虚拟交线，若不需要显示虚拟交线，可将其隐藏。隐藏虚拟交线的流程为：①右击要隐藏虚拟交线的视图，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项→②在弹出的“设置”对话框中取消“显示虚拟交线”复选框的勾选→③单击对话框中的“确定”按钮。虚拟交线训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2阶梯盒零件工程图任务分析143

阶梯盒零件的壳体包括两个部分：底部矩形壳及顶部楔形壳，其中底部矩形壳开口处有唇边（也称止口）。三维造型顺序为：①实体创建→②倒圆角→③抽壳→④创建止口。底部矩形实体可通过一次拉伸创建；顶部楔形实体则需要通过两次拉伸创建，即先垂直拉伸创建平顶的楔形实体，再水平拉伸切出弧形顶。零件工程图中包含一个局部放大视图，目的是清晰地显示唇边的尺寸。训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2本任务涉及的重要知识点144

阶梯盒三维建模阶梯盒工程图设计绘制椭圆创建局部放大视图偏置曲线设置视图属性修改草图图层训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2绘制椭圆145

在“草图”任务环境中，绘制椭圆的基本操作流程为：①单击“椭圆”按钮，弹出“椭圆”对话框→②指定椭圆的中心点→③指定椭圆的大半径和小半径等参数→④单击对话框中的“确定”按钮生成椭圆。①单击“椭圆”按钮训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2146

②选取坐标原点为椭圆的中心③设置椭圆的参数④单击“确定”按钮绘制的椭圆训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2偏置曲线147

在“草图”任务环境中，创建偏置曲线的基本操作流程为：①选取要偏置的曲线或边线→②单击“偏置曲线”按钮，弹出“偏置曲线”对话框→③设置偏置距离→④单击“确定”按钮生成偏置曲线。①单击“偏置曲线”按钮②选取壳底内轮廓的所有边线③设置偏置距离④单击“确定”按钮偏置曲线训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2修改草图图层148

要修改对象的图层可进行如下操作。①右击要修改图层的对象②在弹出的快捷菜单中选择“编辑显示”菜单项③修改图层④单击“确定”按钮训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2创建局部放大视图149

当选择合适的绘图比例生成视图时，有些零件上的细小结构不太容易表达清楚，此时用户可采用局部放大视图来表现这些细节。创建局部放大视图的基本操作流程为：①单击“局部放大图”按钮，弹出“局部放大图”对话框→②选择放大区域的边界形状→③指定放大边界→④设置放大比例→⑤单击“局部放大图”对话框中的“确定”按钮→⑥在图纸中适当的位置单击放置局部放大图。以下是创建阶梯盒零件工程图中的局部放大视图的操作步骤。①单击“局部放大图”按钮训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2150

②选择放大区域的边界形状③选择标签样式为“圆”④指定放大边界的中心点⑤指定圆上一点确定圆形放大边界⑦单击“设置”按钮⑥设置放大比例⑧设置放大区域的边界格式为细实线⑨单击“确定”按钮⑩在适当位置单击放置视图创建的局部放大视图训练任务——阶梯盒三维建模及工程图设计5.2设置视图属性151

右击视图的视图边框，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项，在弹出的“设置”对话框中可设置视图的属性。例如，取消光顺边的显示；将视图的虚拟交线设置为可见，并设置虚拟交线的线宽。取消光顺边的显示显示虚拟交线，并设置虚拟交线的线宽塑料盒盖零件一般为注塑成型件，一般都必须设置拔模角度，最大截面处为开口面。其建模顺序一般为：实体创建→倒角→抽壳→创建壳上的其他小特征。一般说来，倒圆角不在实体截面草绘中绘制，但是如果圆角中心为实体尺寸的驱动参考，则必须通过圆角绘制来确定。一些轮廓边线经过倒圆角处理后，无法在工程图中标注尺寸，可以先显示单独的边线草图，进行标注后再将草图隐藏。项目小结项目6叉架零件三维建模与工程图设计项目说明通过叉架零件的三维建模及工程图设计，读者应了解复杂机械叉架零件三维建模的一般顺序；掌握管道、扫掠、筋板等特征操作与编辑；掌握旋转剖视图的创建与编辑，进一步熟练掌握二维截面的草绘及工程图视图、尺寸和注释的创建与编辑。建议学习课时：8+2。155

6.1案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.2训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计项目拓展——连杆零件三维建模及工程图设计案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1分流阀零件工程图任务分析156

分流阀主体为两根成45°斜角的管道，管道上端各有一个连接法兰盘。这种空心体零件的造型一般遵循“先实后切”的顺序，即先完成外形实体造型，然后进行中间切空。45°斜管的建模可通过3种方法实现：第一种是拉伸，拉伸需要先创建截面草绘，而截面草绘平面的创建需要确定其位置与角度，要确定其位置和角度则需先绘制斜管的中心线；第二种是扫掠，即绘制斜管中心线，然后直接用扫掠工具中的“管道”创建，无需创建基准平面；第三种方法是旋转，绘制出旋转截面和旋转中心轴，直接旋转而成。案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1本任务涉及的重要知识点157

分流阀三维建模分流阀工程图设计创建管道特征使用“投影视图”命令创建向视图创建着色轴测视图案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1创建管道特征158

使用“管道”命令，可以以1条曲线为路径来创建管道。创建管道特征的基本操作流程为：①单击“主页”选项卡“特征”组中的“管道”按钮，弹出“管道”对话框→②选择一条曲线作为管道的路径→③设置管道的内径和外径，并设置布尔运算→④单击“确定”按钮完成管道的创建。①②③④案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1使用“投影视图”命令创建向视图159

使用“投影视图”命令可以将已有的视图沿指定的方向进行投影生成投影视图。因此，在UG中可使用“投影视图”命令来创建向视图。例如要创建分流阀零件的向视图可进行如下操作。①单击“投影视图”按钮，弹出“投影视图”对话框②单击“视图”按钮③选取此视图为要投影的视图④移动鼠标指针，使投影方向与斜管中心线同向⑤单击“反向”按钮反转投影方向⑥在适当位置单击放置视图案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1160

⑦隐藏多余的图线，得到符合要求的向视图案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1创建着色轴测视图161

要创建零件的着色轴测图，可首先利用“基本视图”命令创建零件的轴测图，然后编辑该轴测图对其进行着色。例如，要创建分流阀零件的着色轴测图可进行如下操作。①单击“基本视图”按钮，弹出“基本视图”对话框②选择“正三轴测图”选项③设置绘图比例案例任务——分流阀三维建模及工程图设计6.1162

④在适当位置单击放置视图⑤关闭弹出的“投影视图”对话框⑥右击创建的轴测视图的视图边框，在弹出的快捷菜单中选择“设置”菜单项⑦选择“完全着色”选项⑧单击“确定”按钮着色等轴测图训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计6.2钻模支架零件工程图任务分析163

钻模支架零件的结构分为3个部分：底部固定板、中间弯曲连杆、顶部套筒，三维建模采用由底而上的顺序。固定板主要通过拉伸创建；弯曲连杆通过扫掠创建；套筒也通过拉伸创建。

零件工程图中，左视图包含两处局部剖，此外还有一个局部断面视图。训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计6.2本任务涉及的重要知识点164

钻模支架三维建模钻模支架工程图设计（略）创建扫掠特征布尔操作训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计6.2创建扫掠特征165

使用“扫掠”命令可将截面曲线沿指定的引导线运动生成实体或片体。使用“扫掠”命令创建扫掠特征的操作步骤如下。①单击“扫掠”按钮，弹出“扫掠”对话框训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计6.2166

②选取截面曲线③单击“引导线”按钮④选取引导线⑤单击“确定”按钮创建的扫掠特征训练任务——钻模支架三维建模及工程图设计6.2布尔操作167

每次创建的体特征如果没有进行“布尔”操作，则为单独的实体。在创建拉伸、旋转等特征过程中，可直接进行“布尔”操作。创建扫掠等特征时，因对话框中没有“布尔”操作选项，故需要在实体创建后，单独进行合并操作。利用“主页