1.2 产品设计步骤
在完成产品的结构分析,确定好基本的产品造型流程,下一步就要在UG NX 8.0中完成具体的造型操作,将产品的模型构建完成。
产品的构建步骤基本按照上一节分析的造型过程一步一步进行,下面将在UG NX 8.0中对其具体实现步骤进行详细讲述。
1.2.1 构建框架曲线
1.创建椭圆曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“椭圆”命令,将弹出“点”对话框,如图1-4所示。采用默认的设置(0,0,0)点为椭圆的中心,单击“确定”按钮。
图1-4 “点”对话框
接着将弹出“椭圆”对话框,在对话框中设置椭圆的长半轴为220mm、短半轴为200mm,如图1-5所示。单击“确定”按钮,创建如图1-6所示的椭圆曲线。
图1-5 “椭圆”对话框
图1-6 椭圆曲线图
2.创建偏置曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自曲线集的曲线”→“偏置”命令,将弹出“偏置曲线”对话框,如图1-7所示。选择上一步创建的椭圆为基本曲线,创建偏置曲线,设置偏置距离为20mm。
图1-7 偏置曲线
提示
在创建偏置曲线时会出现偏置方向的指示箭头,如果方向不对,单击偏置距离下方的反向图标,可以改变偏置的方向。
3.创建外圈椭圆曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“椭圆”命令,在弹出的“编辑椭圆”对话框中设置椭圆的长半轴为300mm、短半轴为280mm,单击“确定”按钮,创建椭圆曲线,如图1-8所示。
图1-8 创建椭圆曲线
4.移动曲线
在菜单栏中选择“编辑”→“移动对象”命令,或者使用快捷键Ctrl+T,弹出“移动对象”对话框,同时坐标系显示为动态坐标,如图1-9所示。
图1-9 “移动对象”对话框
在“结果”选项中选择“移动原先的”,选择外圈椭圆为移动对象,选择动态坐标系的Z轴,在“距离”文本框中输入移动距离为40mm,如图1-10所示。
图1-10 移动坐标轴
提示
移动操作是进行复制和变换的一种快捷操作,移动操作可以进行关联和非关联的操作,但是一般均采用非关联模式。
5.移除参数
在菜单栏中选择“编辑”→“特征”→“移除参数”命令,或者单击图标,将弹出“移除参数”对话框,如图1-11所示。选择偏置曲线,单击“确定”按钮,将弹出提示对话框,提示确定要移除参数,单击“是”按钮,完成对象参数的移除,如图1-12所示。
图1-11 移除参数操作
图1-12 移除对象提示
提示
如果不移除参数,偏置曲线和椭圆曲线将一起移动,移除参数命令在产品造型中经常使用,这一点不同于一般的机械零件建模。
6.移动对象
在菜单栏中选择“编辑”→“移动对象”命令,或者使用快捷键Ctrl+T,选择上一步移除参数的偏置曲线为移动对象,选择动态坐标系的Z轴,在“距离”文本框中输入移动距离为20mm,如图1-13所示。
图1-13 移动对象操作
7.构建桥接曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自曲线集的曲线”→“桥接”命令,将弹出“桥接曲线”对话框。
选择移动后的偏置曲线为起始对象,外圈椭圆为终止对象,设置“形状控制”中的“相切幅值”起点为1,终点为0.6,保证曲线光滑平顺,如图1-14所示。
图1-14 桥接曲线操作
8.构建镜像曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自曲线集的曲线”→“镜像”命令,将弹出“镜像曲线”对话框。
选择上一步创建的桥接曲线为原始曲线,镜像平面选择现有平面,选择基准坐标系的XZ平面,单击“确定”按钮,完成镜像曲线的创建,如图1-15所示。
图1-15 镜像曲线
提示
基准坐标系如果没有显示,可以在工作区的左侧单击部件导航器,选择“基准坐标系”后单击鼠标右键,选择“显示”命令,即可在窗口中显示基准坐标系,如图1-16所示。
图1-16 显示基准坐标系
1.2.2 构建帽顶曲面
1.创建直线
(1)在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“直线”命令,将弹出“直线”对话框。在选择过滤器中选中圆心选项,如图1-17所示。
图1-17 选择过滤器
(2)选择椭圆的圆心为直线的起点,终点采用沿Z轴方向,设置Z轴方向长度为200mm,单击“确定”按钮,完成直线的创建,如图1-18所示。
图1-18 设置Z向长度
(3)在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“直线”命令,弹出直线对话框。选择上一直线的终点为直线的起点,终点采用沿Y轴方向,设置Y轴方向长度为100mm,单击“确定”按钮,完成直线的创建,如图1-19所示。
图1-19 绘制直线
提示
为了方便操作可以按下“F8”快捷键,捕捉视图方向,使视图方向正对屏幕以方便观察和操作模型。
2.创建点
在特征工具条的“基准和点”下拉列表中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“基准/点”→“点”命令,弹出“点”对话框,如图1-20所示。
图1-20 “点”对话框
在点的类型中选择“交点”,选择基准坐标系的YZ平面,然后选择最先创建的椭圆创建一个该椭圆与YZ平面的交点,如图1-21所示。
图1-21 创建交点
3.构建桥接曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自曲线集的曲线”→“桥接”命令,将弹出“桥接曲线”对话框,如图1-22所示。
图1-22 “桥接曲线”对话框
选择创建的交点起始对象,沿Y轴方向的直线为终止对象,设置“形状控制”中的“相切幅值”起点为1,终点为1.8,单击“确定”按钮,完成桥接曲线的创建。
注意
创建曲线时选择起始点,单击鼠标右键,在弹出快捷菜单中取消选择“G1连续”,否则创建的曲线将与椭圆曲线相切,如图1-23所示。
图1-23 桥接曲线快捷菜单
4.构建扫掠曲面
在曲面工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“扫掠”→“扫掠”命令,将弹出“扫掠”对话框,如图1-24所示。选择上一步创建的桥接曲线为截面曲线,单击引导线,选择第一步创建的椭圆为引导线,单击“确定”按钮,完成扫掠曲面的创建,如图1-25所示。
图1-24 “扫掠”对话框
图1-25 扫掠操作
1.2.3 构建帽檐曲面
1.创建通过曲线组曲面
在曲面工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“网格曲面”→“通过曲线组”命令,将弹出“通过曲线组”对话框,如图1-26所示。
图1-26 “通过曲线组”对话框
选择第一步创建的椭圆为截面1,选择移动后的椭圆和桥接曲线为截面2,如图1-27所示。
注意
在选择时,应该在工作区上方的选择意图工具条中选择在相交处断开,否则无法选择所需的曲线。也可以在剪断边缘的曲线使用单条曲线构建截面2。
图1-27 创建帽檐曲面
2.设置曲面对齐方式
在“设置”选项中取消“保留形状”选项,在对齐方式中选择根据点,如图1-28所示。然后选择曲面边缘默认产生的点,右单击选择删除,仅保留一组起始点,移动点的位置,单击“确定”按钮,完成通过曲线组曲面的创建,如1-29图所示。
图1-28 曲面对齐方式
图1-29 调整对齐点位置
3.创建帽檐过渡曲面
在特征工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“细节特征”→“美学面倒圆”命令,将弹出“美学面倒圆”对话框,如图1-30所示。
图1-30 “美学面倒圆”对话框
选择帽顶曲面为面链1,通过曲线组曲面为面链2,选择调整法相,使法相向外,“截面方位”选择“滚圆”,“切线控制”选择“按半径”,半径47mm,Rho为0.6,单击“确定”按钮,完成帽檐过渡曲面的创建,如图1-31所示。
图1-31 创建曲面
提示
在“修剪”选项中设置修剪参数,选择“修剪输入面至倒圆面”选项如图1-32所示,这样创建倒圆角后多余的面将被删除,否则将保留,这样会影响后面的操作,如图1-33所示。
图1-32 “修剪选项”设置
图1-33 未设置修剪结果图
1.2.4 构建帽顶修饰曲面
在构建帽顶修饰曲面之前首先要把帽顶曲面进行一下修剪,一方面帽顶中间的曲面质量较差,另一方面,也有利于修饰曲面的构建。
1.绘制草图
单击工作区下方的直接草图图标,进入草图绘制状态,选择XY平面为草图平面,单击直接草图工具条中的,绘制如图1-34所示的草图曲线。双击矩形的宽度尺寸,修改为130mm,长边离坐标轴的距离为65mm,绘制完成后单击图标完成草图绘制。
图1-34 草图绘制
提示
直接草图不会自动捕捉草图平面视角,为了方便草图,按F8键捕捉视图进行草图绘制,有利于草图绘制的准确性。
2.修剪帽顶曲面
在特征工具条的“修剪”下拉列表中单击,或者在菜单栏中选择“插入”→“修剪”→“修剪片体”命令,将弹出“修剪片体”对话框,如图1-35所示。
图1-35 “修剪片体”对话框
选择帽顶曲面为目标曲面,边界选择草图曲线,投影方向选择沿矢量,指定矢量方向,选择基准坐标系的Z轴,在“区域”选项中选者“保留”,单击图标选择保留两侧的曲面,单击“确定”按钮,完成修剪片体操作,修剪后的曲面如图1-36所示。
图1-36 修剪片体操作
3.隐藏无用的曲线
此时工作区域存在较多的曲线,不利于进一步的操作。在实用工具工具条中选择图标,或者使用快捷键Ctrl+B,弹出“类选择”对话框,如图1-37所示。在工作区左上方的对象选择过滤器中选择曲线,如图1-38所示,选择所有曲线,单击“确定”按钮,完成隐藏曲线的操作,曲线隐藏后整个模型将更方便操作,如图1-39所示。
图1-37 “类选择”对话框
图1-38 对象选择过滤器
图1-39 调整显示后的效果
技巧
不要删掉不需要的曲线,这样会将一些相关联的特征一起删除,根据具体情况隐藏和显示一定的特征,能大大提高建模效率。
提示
使用选择过滤器器后请记住将其恢复为默认的,没有选择过滤器状态,如图1-40所示,会对后面的操作同样起到过滤作用。
图1-40 选择过滤器
4.创建基准平面
在特征工具条的“基准和点”下拉列表中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“基准/点”→“基准平面”命令,弹出“基准平面”对话框,如图1-41所示。
图1-41 “基准平面”设置
在基准平面的类型中选择默认的“自动判断”,选择基准坐标系的XZ平面,然后在“偏置”选项中设置距离为18mm,单击“确定”按钮,完成基准平面的创建。
同样操作创建与XZ平面偏置45mm的基准平面,如图1-42所示。
图1-42 创建基准面
5.创建相交曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自体的曲线”→“求交”命令,将弹出“相交曲线”对话框,如图1-43所示。选择上一步创建的两个基准平面为第一组面,选择过渡到圆曲面为第二组曲面,单击“确定”按钮,完成相交曲线的创建,如图1-44所示。
图1-43 “相交曲线”对话框
图1-44 创建相交曲线
6.创建样条曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“曲线”→“艺术样条”命令,将弹出“艺术样条”对话框,如图1-45所示。选择“通过点”方式,创建的艺术样条曲线,在艺术样条的起始端,右单击设置与上一步偏置45mm的基准平面求交获得的曲线保持G1约束,如图1-46所示。
图1-45 “艺术样条”对话框
图1-46 绘制艺术条图
同样设置结束端与偏置18mm的基准平面的求交线G1连续。
提示
创建艺术样条时,首先选择起点和终点,然后在生成的曲线上单击插入控制点,调结点的位置,从而获得所需的艺术样条。调节艺术样条时可以选择样条附近,如图1-47所示的坐标系,控制点沿某一轴向或某一平面内移动。
图1-47 艺术样条操作坐标系
7.创建镜像曲线
在曲线工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“来自曲线集的曲线”→“镜像”命令,将弹出“镜像曲线”对话框,选择上一步创建的艺术样条曲线为原始曲线,镜像平面选择现有平面,选择基准坐标系的XZ平面,单击“确定”按钮,完成镜像曲线的创建,如图1-48所示。
图1-48 镜像曲线
8.创建通过曲线网格的曲面
在曲面工具条中单击图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“网格曲面”→“通过曲线网格”命令,将弹出“通过曲线网格”对话框,如图1-49所示。选择上一步创建艺术样条为主串线1,镜像曲线为主线串2,两边的圆角的边线分别为交叉曲线1和交叉曲线2,如图1-50所示。
图1-49 “通过曲线网格”对话框
图1-50 选择曲线
如图1-51所示,在连续性选项中设置在交叉线串保持G1连续,选择面时选择过渡曲面,单击“确定”按钮,完成通过曲线网格曲面的创建,如图1-52所示。
图1-51 连续性选项
图1-52 通过曲线网格曲面操作
注意
在选择时,应该在工作区上方的选择意图工具条中选择在相交处断开,否则UG NX会自动选取整条曲线,从而无法选中所需的部分。
9.通过曲线网格
在曲面工具条中单击图标,选择上一步创建的曲面边线为主串线1,修剪的帽顶曲面边缘为主线串2,两边的圆角的边线分别为交叉曲线1和交叉曲线2,如图1-53所示。
图1-53 “通过曲线网格”对话框
在连续性选项中设置在主串线保持G1连续,连续面分别选择上一步的通过曲线网格曲面和帽顶曲面,交叉线串保持G1连续,连续面选择过渡曲面,单击“确定”按钮,完成通过曲线网格曲面的创建,如图1-54所示。
图1-54 创建网格曲面
10.创建镜像片体
在特征工具条的“关联复制”下拉菜单中选择图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“关联复制”→“镜像体”命令,将弹出“镜像体”对话框,如图1-55所示。
图1-55 “镜像体”对话框
选择上一步创建的通过曲线网格曲面为原始曲面,镜像平面选择基准坐标系中的XZ平面。单击“确定”按钮,完成镜像体的创建,如图1-56所示。
图1-56 镜像操作
1.2.5 形成实体模型
1.缝合曲面
在特征工具条中的下拉菜单中选择图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“组合”→“缝合”命令,将弹出“缝合”对话框,如图1-57所示。
图1-57 “缝合”对话框
选择任一曲面为目标面,拖动鼠标框选所有曲面作为工具,单击“确定”按钮,完成缝合曲面的创建,如图1-58所示。
图1-58 缝合操作
2.加厚片体
在特征工具条中的下拉菜单中选择图标,或者在菜单栏中选择“插入”→“偏置/缩放”→“加厚”命令,将弹出“加厚”对话框,如图1-59所示。
图1-59 “加厚”对话框
选择上一步创建的缝合曲面,在“厚度”选项中设置偏置1为2mm,偏置2为0mm,单击“确定”按钮,完成加厚片体的创建,如图1-60所示。
图1-60 加厚操作
3.调整模型显示状态
在实用工具工具条中选择图标,或者使用快捷键Ctrl+W,将弹出“显示和隐藏”对话框,如图1-61所示。单击全部后面的“-”,隐藏全部对象,再单击实体后面的“+”显示模型中的实体部分,如图1-62所示。
图1-61 “显示和隐藏”对话框
图1-62 帽子模型
技巧
请记住快捷键Ctrl+W,在UG NX造型过程中调整显示的操作频率十分高,而“显示和隐藏”命令是调整显示比较快捷的方法。
4.调整模型渲染样式
在视图工具条中的渲染样式下拉菜单中选择图标,将模型以无边线模式显示。然后单击真实着色工具条中的图标,如图1-63所示,或者在工作区的空白处单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“真实着色”命令,如图1-64所示。
图1-63 真实着色
图1-64 快捷菜单
点选图标右侧的,可以显示UG提供的一些材料,选择黄色亮塑料,模型将以此材料模式显示,如图1-65所示。
图1-65 真实着色效果图