SolidEdge ST10曲面设计实例精解
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实例11 热水壶的主体造型设计

实例概述

本实例主要讲述了热水壶的整体设计过程,其中主要运用了拉伸、蓝面、扫掠、修剪、布尔等命令。该模型是一个很典型的曲面设计实例,其中蓝面和缝合是曲面创建的核心,在应用了修剪、布尔、拉伸和倒圆进行细节设计之后,即可达到图11.1所示的效果。这种曲面设计的方法很值得读者学习。零件模型及路径查找器如图11.1所示。

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图11.1 零件模型及路径查找器

说明:本例前面的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch11\reference\文件下的语音视频讲解文件HOT_WATER_BOTTLE-r01.exe。

Step1.打开文件D:\sest10.7\work\ch11\HOT_WATER_BOTTLE_ex.par。

Step2.创建图11.2所示的平面4(本步的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch11\reference\文件下的语音视频讲解文件HOT_WATER_BOTTLE-r02.exe)。

Step3.创建图11.3所示的草图1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-2.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-3.jpg按钮,选取图11.4所示的模型表面作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.3所示的草图1,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-4.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.2 平面4

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图11.3 草图1

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图11.4 草图平面

Step4.创建图11.5所示的草图2。在978-7-111-60411-2-Chapter11-8.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-9.jpg按钮,选取平面4作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.6所示的草图2,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-10.jpg按钮,退出草绘环境。

Step5.创建图11.7所示的草图3。在978-7-111-60411-2-Chapter11-11.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-12.jpg按钮,选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.8所示的草图3,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-13.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.5 草图2(建模环境)

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图11.6 草图2(草图环境)

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图11.7 草图3(建模环境)

Step6.创建图11.9所示的草图4。在978-7-111-60411-2-Chapter11-17.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-18.jpg按钮,选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.10所示的草图4,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-19.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.8 草图3(草图环境)

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图11.9 草图4(建模环境)

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图11.10 草图4(草图环境)

Step7.创建图11.11所示的蓝面1。

(1)选择命令。在978-7-111-60411-2-Chapter11-23.jpg选项卡978-7-111-60411-2-Chapter11-24.jpg区域单击978-7-111-60411-2-Chapter11-25.jpg按钮。

(2)定义横截面。在978-7-111-60411-2-Chapter11-26.jpg下拉列表中选择978-7-111-60411-2-Chapter11-27.jpg选项。在绘图区域选取草图1,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-28.jpg按钮,在绘图区域选取草图2,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-29.jpg按钮。

(3)定义引导线。在“蓝面”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-30.jpg,然后在绘图区域选取草图3,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-31.jpg按钮;然后选取草图4,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-32.jpg按钮。

(4)单击978-7-111-60411-2-Chapter11-33.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-34.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-35.jpg按钮,完成蓝面1的创建。

Step8.创建图11.12所示的镜像1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-36.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-37.jpg后的978-7-111-60411-2-Chapter11-38.jpg,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-39.jpg命令,在绘图区域选取蓝面1为要镜像的元素,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-40.jpg按钮,选取前视图(XZ)平面为镜像平面,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-41.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-42.jpg按钮,完成镜像1的创建。

Step9.创建图11.13所示的草图5。在978-7-111-60411-2-Chapter11-43.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-44.jpg按钮,选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.14所示的草图5,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-45.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.11 蓝面1

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图11.12 镜像1

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图11.13 草图5(建模环境)

Step10.创建图11.15所示的草图6。在978-7-111-60411-2-Chapter11-49.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-50.jpg按钮,选取右视图(YZ)平面作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.16所示的草图6,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-51.jpg按钮,退出草绘环境。

说明:此草图是通过样条曲线命令绘制而成的。

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图11.14 草图5(草图环境)

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图11.15 草图6(建模环境)

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图11.16 草图6(草图环境)

Step11.创建图11.17所示的平面5。在978-7-111-60411-2-Chapter11-55.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-56.jpg按钮,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-57.jpg选项;选取右视图(YZ)平面作为参考平面,在绘图区域选取图11.14所示的半径为220的圆弧的圆心,在绘图区域单击完成平面5的创建。

Step12.创建图11.18所示的草图7。在978-7-111-60411-2-Chapter11-58.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-59.jpg按钮,选取平面5作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.19所示的草图7,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-60.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.17 平面5

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图11.18 草图7(建模环境)

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图11.19 草图7(草图环境)

Step13.创建图11.20所示的平面6。在978-7-111-60411-2-Chapter11-64.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-65.jpg按钮,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-66.jpg选项;选取右视图(YZ)平面作为参考平面,在绘图区域选取图11.21所示的点作为参考点,在绘图区域单击完成平面6的创建。

Step14.创建图11.22所示的草图8。在978-7-111-60411-2-Chapter11-67.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-68.jpg按钮,选取平面6作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.23所示的草图8,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-69.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.20 平面6

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图11.21 参考点

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图11.22 草图8(建模环境)

Step15.创建图11.24所示的蓝面2。

(1)选择命令。在978-7-111-60411-2-Chapter11-73.jpg选项卡978-7-111-60411-2-Chapter11-74.jpg区域单击978-7-111-60411-2-Chapter11-75.jpg按钮。

(2)定义横截面。在978-7-111-60411-2-Chapter11-76.jpg下拉列表中选择978-7-111-60411-2-Chapter11-77.jpg选项。在绘图区域选取图11.25所示的边线,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-78.jpg按钮;在绘图区域选取草图5,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-79.jpg按钮;在绘图区域选取草图2,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-80.jpg按钮。

(3)定义引导线。在“蓝面”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-81.jpg,然后在绘图区域选取草图6,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-82.jpg按钮;然后选取草图7,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-83.jpg按钮;最后选取草图8,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-84.jpg按钮。

(4)单击978-7-111-60411-2-Chapter11-85.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-86.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-87.jpg按钮,完成蓝面2的创建。

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图11.23 草图8(草图环境)

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图11.24 蓝面2

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图11.25 选取截面

Step16.创建缝合曲面1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-91.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-92.jpg按钮,系统弹出“缝合曲面选项”对话框,在该对话框中取消选中978-7-111-60411-2-Chapter11-93.jpg复选框,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-94.jpg按钮;在绘图区域选取蓝面1、镜像1与蓝面2为要缝合的曲面,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-95.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-96.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-97.jpg按钮,完成缝合曲面1的创建。

Step17.创建合并特征1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-98.jpg功能选项卡的978-7-111-60411-2-Chapter11-99.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-100.jpg后的978-7-111-60411-2-Chapter11-101.jpg。单击“合并”按钮978-7-111-60411-2-Chapter11-102.jpg,在绘图区域选取缝合曲面1,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-103.jpg按钮,完成合并特征1的创建。

Step18.创建图11.26所示的除料特征1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-104.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-105.jpg按钮;选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境,绘制图11.27所示的截面草图;在“除料”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-106.jpg按钮,确认978-7-111-60411-2-Chapter11-107.jpg978-7-111-60411-2-Chapter11-108.jpg按钮未被按下,单击“贯通”按钮978-7-111-60411-2-Chapter11-109.jpg,将拉伸方向设置为双向;单击“除料”命令条中的978-7-111-60411-2-Chapter11-110.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-111.jpg按钮,完成除料特征1的创建。

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图11.26 除料特征1

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图11.27 截面草图

Step19.创建图11.28所示的拔模1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-114.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-115.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-116.jpg按钮,系统弹出“拔模选项”对话框,选择拔模类型为978-7-111-60411-2-Chapter11-117.jpg选项,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-118.jpg按钮;完成拔模类型的设置;在系统的提示下,选取俯视图(XY)平面作为拔模参考面;在系统的提示下,选取拉伸特征1的所有侧面作为需要拔模的面;在拔模角度区域的文本框中输入角度值为10.0,然后右击;单击978-7-111-60411-2-Chapter11-119.jpg按钮,移动鼠标将拔模方向调整至图11.29所示的位置后单击;单击“拔模”命令条中的978-7-111-60411-2-Chapter11-120.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-121.jpg按钮,完成拔模1的创建。

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图11.28 拔模1

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图11.29 拔模方向

Step20.创建图11.30b所示的倒圆1。选取图11.30a所示的边线为要倒圆的对象,圆角半径值为12.0。

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图11.30 倒圆1

Step21.创建图11.31b所示的倒圆2。选取图11.31a所示的边线为要倒圆的对象,圆角半径值为8.0。

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图11.31 倒圆2

Step22.创建图11.32b所示的倒圆3。选取图11.32a所示的边线为要倒圆的对象,圆角半径值为8.0。

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图11.32 倒圆3

Step23.创建图11.33所示的草图9。在978-7-111-60411-2-Chapter11-127.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-128.jpg按钮,选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境。绘制图11.34所示的草图,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-129.jpg按钮,退出草绘环境。

说明:图11.34中未标注的圆弧半径值为8.0。

Step24.创建图11.35所示的平面7。在978-7-111-60411-2-Chapter11-130.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-131.jpg按钮,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-132.jpg选项;选取平面4作为参考平面,在978-7-111-60411-2-Chapter11-133.jpg下拉列表中输入偏移距离值为23,偏移方向沿Z轴负方向,在绘图区域单击完成平面7的创建。

Step25.创建图11.36所示的平面8。在978-7-111-60411-2-Chapter11-134.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-135.jpg按钮,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-136.jpg选项;选取前视图(XZ)平面作为参考平面;在978-7-111-60411-2-Chapter11-137.jpg下拉列表中输入偏移距离值为65,偏移方向沿Y轴正方向,在绘图区域单击完成平面8的创建。

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图11.33 草图9(建模环境)

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图11.34 草图9(草图环境)

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图11.35 平面7

Step26.创建图11.37所示的草图10。在978-7-111-60411-2-Chapter11-141.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-142.jpg按钮,选取平面8作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.38所示的草图10,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-143.jpg按钮,退出草绘环境。

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图11.36 平面8

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图11.37 草图10(建模环境)

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图11.38 草图10(草图环境)

Step27.创建图11.39所示的镜像草图11。在978-7-111-60411-2-Chapter11-147.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-148.jpg后的978-7-111-60411-2-Chapter11-149.jpg,选择978-7-111-60411-2-Chapter11-150.jpg命令;在978-7-111-60411-2-Chapter11-151.jpg下拉列表中选择978-7-111-60411-2-Chapter11-152.jpg选项,在绘图区域选取草图10作为要镜像的元素;单击978-7-111-60411-2-Chapter11-153.jpg按钮。选取前视图(XZ)平面为镜像平面。单击978-7-111-60411-2-Chapter11-154.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-155.jpg按钮,完成镜像草图11的创建。

Step28.创建图11.40所示的草图12。在978-7-111-60411-2-Chapter11-156.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-157.jpg按钮,选取平面7作为草图平面,进入草绘环境;绘制图11.41所示的草图12,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-158.jpg按钮,退出草绘环境。

说明:此草图中圆的象限点与草图9中的边线重合。

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图11.39 镜像草图11

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图11.40 草图12(建模环境)

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图11.41 草图12(草图环境)

Step29.创建图11.42所示的蓝面3。

(1)选择命令。在978-7-111-60411-2-Chapter11-162.jpg选项卡978-7-111-60411-2-Chapter11-163.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-164.jpg按钮。

(2)定义横截面。在978-7-111-60411-2-Chapter11-165.jpg下拉列表中选择978-7-111-60411-2-Chapter11-166.jpg选项;在绘图区域选取草图10,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-167.jpg按钮;在绘图区域选取草图9,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-168.jpg按钮;在绘图区域选取镜像草图11,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-169.jpg按钮。

(3)定义引导线。在“蓝面”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-170.jpg按钮,然后在绘图区域选取草图12中的一条边线,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-171.jpg按钮;然后选取草图12中的另外一条边线,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-172.jpg按钮。

(4)单击978-7-111-60411-2-Chapter11-173.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-174.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-175.jpg按钮,完成蓝面3的创建。

Step30.创建图11.43所示的减去特征1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-176.jpg功能选项卡的978-7-111-60411-2-Chapter11-177.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-178.jpg后的978-7-111-60411-2-Chapter11-179.jpg。单击“减去”按钮978-7-111-60411-2-Chapter11-180.jpg;在绘图区域选取蓝面3,减去方向如图11.44所示,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-181.jpg按钮,完成减去特征1的创建。

978-7-111-60411-2-Chapter11-182.jpg

图11.42 蓝面3

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图11.43 减去特征1

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图11.44 定义减去特征的方向

Step31.创建图11.45所示的拉伸曲面1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-185.jpg功能选项卡978-7-111-60411-2-Chapter11-186.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-187.jpg按钮;选取前视图(XZ)平面作为草图平面,进入草绘环境,绘制图11.46所示的截面草图,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-188.jpg按钮;在“拉伸”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-189.jpg按钮,确认978-7-111-60411-2-Chapter11-190.jpg按钮被按下,在978-7-111-60411-2-Chapter11-191.jpg下拉列表中输入100,并按Enter键;单击“拉伸”命令条中的978-7-111-60411-2-Chapter11-192.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-193.jpg按钮,完成拉伸曲面1的创建。

Step32.创建图11.47所示的草图13(本步的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch11\reference\文件下的语音视频讲解文件HOT_WATER_BOTTLE-r03.exe)。

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图11.45 拉伸曲面1

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图11.46 截面草图

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图11.47 草图13(建模环境)

Step33.创建图11.48所示的拉伸曲面2。在978-7-111-60411-2-Chapter11-197.jpg功能选项卡978-7-111-60411-2-Chapter11-198.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-199.jpg按钮;在“创建起源”下拉列表中选择978-7-111-60411-2-Chapter11-200.jpg选项,然后在绘图区域选取草图13,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-201.jpg按钮;在“拉伸”命令条中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-202.jpg按钮,确认978-7-111-60411-2-Chapter11-203.jpg按钮被按下,在978-7-111-60411-2-Chapter11-204.jpg下拉列表中输入100,并按Enter键;单击“拉伸”命令条中的978-7-111-60411-2-Chapter11-205.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-206.jpg按钮,完成拉伸曲面2的创建。

Step34.创建图11.49所示的曲面修剪1。在978-7-111-60411-2-Chapter11-207.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-208.jpg按钮;在绘图区域选取拉伸曲面2为要修剪的曲面,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-209.jpg按钮;在绘图区域选取拉伸曲面1为修剪工具,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-210.jpg按钮;将特征修剪方向箭头调整至图11.50所示的方向,单击确定;单击978-7-111-60411-2-Chapter11-211.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-212.jpg按钮,完成曲面修剪1的创建。

Step35.创建图11.51所示的曲面修剪2。在978-7-111-60411-2-Chapter11-213.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-214.jpg按钮;在绘图区域选取拉伸曲面1为要修剪的曲面,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-215.jpg按钮;在绘图区域选取曲面修剪1为修剪工具,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-216.jpg按钮;将特征修剪方向箭头调整至图11.52所示的方向,单击确定;单击978-7-111-60411-2-Chapter11-217.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-218.jpg按钮,完成曲面修剪2的创建。

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图11.48 拉伸曲面2

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图11.49 曲面修剪1

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图11.50 修剪方向

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图11.51 曲面修剪2

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图11.52 修剪方向

Step36.创建缝合曲面2。在978-7-111-60411-2-Chapter11-224.jpg区域中单击978-7-111-60411-2-Chapter11-225.jpg按钮,系统弹出“缝合曲面选项”对话框,在该对话框中取消选中978-7-111-60411-2-Chapter11-226.jpg复选框,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-227.jpg按钮;在绘图区域选取曲面修剪1与曲面修剪2为要缝合的曲面,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-228.jpg按钮;单击978-7-111-60411-2-Chapter11-229.jpg按钮,单击978-7-111-60411-2-Chapter11-230.jpg按钮,完成缝合曲面2的创建。

Step37.后面的详细操作过程请参见随书光盘中video\ch11\reference\文件下的语音视频讲解文件HOT_WATER_BOTTLE-r04.exe。