《UG实体建模》PPT课件.ppt

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1、UG实体建模基础,1,带 页面 的内容 模具设计 会经常使用,为必需熟悉部分,*,2,实体建模，主要内容有：实体建模基础知识，基本体素特征、基准特征、成型特征和扫描特征的创建，边缘、面、体操作与阵列等特征操作，编辑特征参数、编辑定位尺寸、抑制/解除抑制特征、删除和移动特征等特征编辑。,从本质上将，实体造型就是设计三维实体模型。在UG中，创建三维实体主要有两种方法：由参数直接构造三维实体，这主要是一些基本体，如长方体、圆柱、圆锥和球等；另一种方法是由二维轮廓图生成三维实体模型，这主要是通过扫描特征（如拉伸、回转等）和一些成型特征（如孔、槽等）组合而成，或者通过一些特征操作（如倒圆角、布尔操作）构

2、造完整的实体模型。另外，实体造型还包括对特征的编辑，如编辑特征参数和定位尺寸等。,1.概述,*,3,在实体造型中，常用的术语有：体：分为【实体】和【片体】两大类 片体：一个或多个没有厚度概念的面的集合 实体：形成封闭体积的面和边缘的集合 面：由边缘封闭而成的区域。面可以是实体的表面，也可以是片体 体素特征：基本的解析形状实体，包括长方体、圆柱、圆锥和球 特征：具有一定的几何、拓扑信息以及功能和工程语义信息组成的集合，是定义产品模型的基本单元，例如孔、凸台等 截面线：用于定义扫描特征截面的曲线，可以是曲线、实体边缘、草图曲线 引导线：定义扫掠操作的路径的曲线。,1.1 基本术语,*,4,UG的实

3、体特征可以分成四大类：基本体素特征：【长方体】、【圆柱】、【圆锥】和【球】。基准特征：【基准平面】、【基准轴】和【基准CSYS】。成形特征：【孔】、【凸台】、【腔体】、【垫块】、【凸起】、【键槽】和【坡口焊】等。扫描特征：【拉伸】、【回转】、【变化的扫掠】、【沿导引线扫掠】和【管道】。而常用的【特征操作】命令有：【边倒圆】、【面倒圆】、【软倒圆】、【倒斜角】、【抽壳】、【缝合】、【修剪体】、【实例特征】、【镜像特征】和【镜像体】等,1.2 实体特征的类型,*,5,2.部件导航器,【部件导航器】提供一个部件可视化的表示，利用它组织、选择和控制建模数据的可见性及简单浏览了解它，此外制图和建模数据也

4、包括在部件导航器中。,【主面板】：记录所有特征，选中特征，其它面板显示相应参数，并且在绘图区对应特征高亮显示。,相关性面板】：显示被选中特征的父子特征，通过该面板可以了解特征的关联性，对该特征进行操作，会影响到与此有关联的特征。相关性面板不显示多项选择的相关性。,【细节面板】：显示被选中特征的参数。快速双击可以修改参数，修改后，对应特征立即进行改变。如果参数改变后与其它特征有冲突，会显示警告对话框。,*,6,3.特征创建,通过NX提供的特征创建命令，可以方便快捷的创建各种特征，主要包括【基本体素特征】、【基准特征】、【扫描特征】和【成型特征】。,*,7,3.1基本体素特征,体素特征是基本解析形

5、状的实体，包括【长方体】、【圆柱】、【圆锥】和【球】。它可以用作实体建模初期的基本形状。,体素是参数化的，但特征间不相关，每个体素都是相对于模型空间建立的。体素是显示定位的，通过规定模型空间设置它们的原点。为了确保组成模型的特征间彼此关联，在一个模型中建议仅用一个体素并且仅用作第一个根特征,*,8,3.1基本体素特征,长方体,*,9,3.1 基本体素特征,圆柱,*,10,3.1 基本体素特征,圆锥,*,11,3.1 基本体素特征,球,选定的圆弧,布尔求差,*,12,3.2 基准特征,基准特征包括【基准平面】、【基准轴】和【基准坐标系】。,*,13,3.2 基准特征,基准平面,该命令可以用来建立

6、基准平面，作为建模中的辅助工具。,按某一距离创建基准平面,*,14,3.2 基准特征,基准轴,通过此命令可创建一个基准轴，当创建其他对象（如基准平面、回转特征和拉伸体）时，可以将该基准轴用作参考,创建从一点到另一点的基准轴,*,15,3.2 基准特征,基准CSYS,通过此命令可以创建关联的基准坐标系。,原点，X点，Y点 创建基准坐标系,*,16,3.3 扫描特征,扫描特征基本原理是截面沿着指定的轨迹线移动，从而扫描出一个实体或片体。创建扫描特征需要三个要素：被移动的截面体、移动的导引线以及移动的距离。移动的截面可以是曲线、曲线链、草图、实体边缘、实体表面和片体。扫描特征生成的实体是相关和参数化

7、的特征，它与截面线串、拉伸方向、旋转轴及引导线串、修剪表面/基准面相关联。它的所有扫描参数随部件存贮，随时可进行编辑。扫描特征包括【拉伸】、【回转】、【变化的扫掠】、【沿导引线扫掠】和【管道】。,*,17,3.3 扫描特征,拉伸,通过此命令可沿指定方向扫掠曲线、边、面、草图或曲线特征的 2D 或 3D 部分一段直线距离，由此来创建体。,选择截面曲线,布尔求差,*,18,3.3 扫描特征,拉伸限制,直到下一个,直到选定对象,直到被延伸,贯通,*,19,3.3 扫描特征,拉伸拔模,从起始限制,从截面,从截面非对称角度,从截面对称角度,从截面匹配的终止处,*,20,3.3 扫描特征,拉伸偏置,单侧,

8、两侧,对称,*,21,3.3 扫描特征,回转,通过此命令，可以将截面沿指定轴线旋转一定角度，以生成实体或片体。,*,22,3.3 扫描特征,沿引导线扫掠,通过此命令可以将指定截面沿指定的引导线运动，从而扫掠出实体或片体。,*,23,3.3 扫描特征,管道,通过沿着一个或多个相切连续的曲线或边扫掠一个圆形横截面来创建单个实体。通过此选项可以创建导线线束、管道或电缆。,单段,多段,*,24,3.4 成形特征,安放表面和水平参考道,成形特征包括【孔】、【凸台】、【腔体】、【垫块】、【凸起】、【键槽】和【坡口焊】等。,安放表面通常是选择已有实体的表面，如果没有平表面可用作安放面，可以使用基准平面作为安

9、放面。水平参考定义特征坐标系的X轴。任一可投射到安放表面上的线性边缘、平表面、基准轴或基准面均可被定义为水平参考。,*,25,3.4 成形特征,定位尺寸,在成形特征创建过程中，都会有特征的定位方式。定位尺寸是沿安放面测量的距离值，它们用来定义设计特征到安放表面的正确位置。常用的定位方式如下图所示。,*,26,3.4 成形特征,定位尺寸,水平,竖直,平行,垂直,按一定距离平行,角度,*,27,3.4 成形特征,定位尺寸,点到点,点到线,线到线,*,28,3.4 成形特征,通用步骤,选择下拉菜单、工具条中成形特征命令 选择子类型，如孔有简单孔、沉头孔和埋头孔，腔有圆形腔、矩形腔和通用腔 选择安放表

10、面 选择水平参考（此为可选项，用于有长度参数值的成形特征）选择过表面（此为可选项，用于通孔和通槽）加入特征参数值 定位设计特征,*,29,3.4 成形特征,通过此命令可以在实体上创建一个【简单孔】、【沉头孔】或【埋头孔】。对于所有创建孔的选项，深度值必须是正的。,简单孔,沉头孔,埋头孔,*,30,3.4 成形特征,孔,通过此命令可以在部件或装配中添加【常规孔】、【钻形孔】、【螺钉间隙孔孔】、【螺纹孔】及【孔系列】。此命令与【NX5版本之前的孔】的区别主要有：可以在非平面上创建孔，可以不指定孔的放置面 通过指定多个放置点，在单个特征中创建多个孔 通过【指定点】对孔进行定位，而不是利用【定位方式】

11、对孔进行定位 通过使用格式化的数据表为【钻形孔】、【螺钉间隙孔孔】和【螺纹孔】创建孔特征 使用如ANSI、ISO、DIN、JIS等标准 创建孔特征时，可以使用【无】和【求差】布尔运算 可以将起始、结束或退刀槽倒斜角添加到孔特征上,*,31,3.4 成形特征,常规孔,通过此选项可以创建指定尺寸的【简单孔】、【沉头孔】、【埋头孔】或【锥孔】特征。,创建多个锥孔,*,32,3.4 成形特征,螺纹孔,通过此选项创建具有退刀槽的螺纹孔特征。,创建螺纹孔,*,33,3.4 成形特征,孔系列,通过此选项可以创建起始、中间和结束孔尺寸一致的多形状、多目标体的对齐孔，如下图所示。,*,34,3.4 成形特征,凸

12、台,通过此命令可以在平的表面或基准平面上创建凸台。创建后，凸台与原来的实体加在一起成为一体。,*,35,3.4 成形特征,垫块（凸垫）,通过此命令可以在一个已存实体上建立一矩形凸垫或通用凸垫。,选择水平参考,输入特征参数,创建定位尺寸,*,36,3.4 成形特征,腔体（刀槽）,通过此命令可以在已经存在的实体中建立一个型腔。,*,37,3.4 成形特征,坡口焊（割槽）,通过此命令可以在圆柱体或锥体上创建一个外沟槽或内沟槽，就好像一个成形刀具在旋转部件上向内（从外部定位面）或向外（从内部定位面）移动，如同车削操作。,*,38,3.4 成形特征,坡口焊（割槽）,*,39,3.4 成形特征,键槽,通过

13、此命令可以创建一个直槽的通道穿透实体或通到实体内。在当前目标实体上自动执行求差操作。所有槽类型的深度值按垂直于平面放置面的方向测量。,*,40,3.4 成形特征,键槽,*,41,3.4 成形特征,键槽,*,42,3.4 成形特征,三角形加强筋,通过此命令可以沿着两个面集的相交曲线来添加三角形加强筋特征。,*,43,3.4 成形特征,加厚,通过此命令可以将片体或实体表面加厚来创建实体。加厚是以面的法向进行的，并且以面的法向为正，相反方向为负。,*,44,4.特征操作,特征操作是对已建好的模型进一步完善和细化，如倒圆、倒角等。【特征操作】工具栏包含了特征操作的各种命令。另外，也可以通过【插入】菜单

14、下的一些子菜单所包含的命令进行特征操作，如【插入】|【细节特征】|【倒斜角】。,*,45,4.1 边缘操作,边缘操作主要是指对实体边进行细化，包括【边倒圆】、【面倒圆】、【软倒圆】和【边斜角】。,*,46,4.1 边缘操作,此命令可以使至少由两个面共享的边缘变光顺。倒圆时就像沿着被倒圆角的边缘滚动一个球，同时使球始终与在此边缘处相交的各个面接触。,边倒圆,*,47,4.1 边缘操作,选择要进行边倒圆的边。,边倒圆要倒圆的边,*,48,4.1 边缘操作,选择要进行边倒圆的边。可以选择多条边并对其设置不同的半径值同时倒圆。,边倒圆要倒圆的边,*,49,4.1 边缘操作,通过向边倒圆添加半径值唯一的

15、点来创建可变半径圆角，如下图所示。,边倒圆可变半径点,*,50,4.1 边缘操作,在三条线相交的拐角处进行拐角处理。选择三条边线后，切换至拐角栏，选择三条线的交点，即可进行拐角处理。可以改变三个位置的参数值来改变拐角的形状，如下图所示。,边倒圆拐角回切,*,51,4.1 边缘操作,可以改变三个位置的参数值来改变拐角的形状，使某点处的边倒圆在边的末端突然停止，如下图所示。,边倒圆拐角突然停止,*,52,4.1 边缘操作,可将边倒圆修剪成明确选定的面或平面，而不是依赖软件通常使用的默认修剪面。其效果如下图所示。,边倒圆修剪,*,53,4.1 边缘操作,边倒圆在光顺边上滚动,选择,不选择,允许圆角延

16、伸到其遇到的光顺连接（相切）面上。选择该复选框时，会在圆角相交处生成光顺的共享边，如左图所示；若不选择，结果为锐共享边，如右图所示。,*,54,4.1 边缘操作,边倒圆在边上滚动（光顺或尖锐）,选择,不选择,允许倒圆先于定义面相切前，并滚动到它遇到的任一边缘。选择该复选框时，遇到的边不更改，而与该边所在面的相切会被超前，如左图所示；若不选择，遇到的边发生更改，且保持与该边所属面的相切，如右图所示。,*,55,4.1 边缘操作,边倒圆保持圆角并移动锐边,允许圆角保持与定义面的相切，并将任何遇到的面移动到圆角面。左图所示为选择该复选框时，倒圆过程中遇到的边缘；右图所示为生成的边倒圆，保持了圆角相切

17、。,*,56,4.1 边缘操作,使用该复选框，允许对某些情况选择两种Y型圆角之一，如下图所示。,边倒圆凸/凹Y处的特殊圆角,不选择,选择,*,57,4.1 边缘操作,在产生拐角特征时，可以对拐角的样子进行改变，如下图所示。,边倒圆拐角回切,从拐角分离,带拐角包含,*,58,4.1 边缘操作,通过此命令可以创建与两组输入面集相切的复杂圆角面，并带修剪和附着圆角面选项。,面倒圆,【面倒圆】的【类型】有两种：滚动球：创建面倒圆，就好像与两组输入面恒定接触时滚动的球对着它一样，倒圆横截面平面由两个接触点和球心定义。扫掠截面：沿着脊线扫掠横截面，倒圆横截面的平面始终垂直于脊线。,*,59,4.1 边缘操

18、作,有【圆形】和【二次曲线】两种横截面形状。,面倒圆倒圆横截面,圆形,二次曲线,*,60,4.1 边缘操作,有【恒定】、【规律控制的】和【相切约束】三种。,面倒圆半径方法,恒定,规律控制的,*,61,4.1 边缘操作,如果要倒圆通过一边缘代替相切到定义面组，可以选择此复选框。如下图所示，圆角半径大于台阶1的高度，就需要利用重合边倒圆角。,面倒圆选择重合边,*,62,4.1 边缘操作,如下图所示，假设要创建一个面倒圆，沿着曲线1 与曲线1 所在的面相切，并于面2相切，这时就要用到【选择相切曲线】。,面倒圆选择相切曲线,*,63,4.1 边缘操作,利用这些选项规定是否以及让NX怎样自动地修剪和/或

19、缝合倒圆到部件中，如下图所示。,面倒圆修剪和缝合选项,打开修剪输入面和缝合选项，修剪至所有输入面,打开修剪输入面和缝合选项，修剪至长输入面,关闭修剪输入面和缝合选项，修剪至段输入面,不修剪输入面,*,64,4.1 边缘操作,如下图所示，不选择该复选框时，创建倒圆就像凹口不存在一样，然后使用凹口来修剪这个面；选择该复选框时，从定义面的最后一个边缘开始延伸倒圆，这样，倒圆就不会遇到锐边。,面倒圆在锐边终止,输入形状,不选择该选项,选择该选项,*,65,4.1 边缘操作,通过此命令可以创建其横截面形状不是圆弧的圆角，这可以帮助避免出现有时与圆弧倒圆相关的生硬的“机械”外观。这个功能可以对横截面形状有

20、更多的控制，并允许创建比其他圆角类型更美观悦目的设计。调整圆角的外形可以产生具有更低重量或更好应力阻力属性的设计。,软倒圆,*,66,4.1 边缘操作,通过此命令可以在实体上创建简单的斜边。,倒斜角,对称,非对称,偏置和角度,*,67,4.2 面操作,面操作包含的命令主要有【缝合】、【偏置面】和【补片】等。面操作通常要用到片体，一般是片体与片体之间的交互，或者片体与实体之间的交互。,*,68,4.2 面操作,通过此命令可以将多个在距离公差范围内的片体连接在一起，形成一个整体。如果所有片体能形成一个封闭的区域，就自动变成实体，否则还是片体。【缝合】有两种类型：【图纸页（片体）】和【实线（实体）】

21、。实体的缝合通常用布尔运算。,缝合,*,69,4.2 面操作,通过该命令可以沿面的法向偏置一个体的一个或多个面。如果体的拓扑不更改，可以根据正的或负的距离值偏置面。正的偏置距离沿垂直于面而指向远离实体方向的矢量测量。,偏置面,*,70,4.2 面操作,通过此命令可以将实体或片体的面替换为另一个片体的面，从而修改实体或片体。还可以把一个片体补到另一个片体上。,修补（补片）,*,71,4.3 体操作,体操作主要是对现有实体进行系列操作，有时也需要片体作辅助。常见的体操作有【拔模】、【抽壳】、【裁剪体】、【分割体】和【比例体】等。,*,72,4.3 体操作,通过此命令可以对一个部件上的一组或多组面从

22、指定的固定对象开始应用斜率。NX 具有两个拔模命令：【拔模】和【拔模体】。一般来说，这两个命令用于对模型、部件、模具或冲模的“竖直”面应用斜率，以便在从模具或冲模中拉出部件时，面向相互远离的方向移动，而不是沿彼此滑移。如下图所示，部件1未使用拔模，部件2使用了拔模。,拔模,*,73,4.3 体操作,如果拔模操作需要通过部件的横截面在整个面旋转过程中都是平的，则可使用此类型，如右图所示。,拔模从平面,*,74,4.3 体操作,如果拔模操作需要在整个面旋转过程中保留目标面的边缘，则可使用此类型，如右图所示。,拔模从边,*,75,4.3 体操作,如果拔模操作需要在拔模操作后保持要拔模的面与邻近面相切

23、，则可使用此类型。此处，固定边缘未被固定，而是移动的，以保持选定面之间的相切约束，如右图所示。,拔模与多个面相切,*,76,4.3 体操作,主要用于分型线在一张面内，对分型线的单边进行拔模，如右图所示。,拔模至分型边,*,77,4.3 体操作,通过此命令可以在分型曲面或基准平面的两侧对模型进行拔模。【拔模】命令具有限制，原因在于：对于要为部件添加材料的拔模情况，通常无法将分型边缘上面和下面的拔模面相匹配。即，不能强制拔模面在指定的分型边缘处相遇，如下图所示。,拔模体,*,78,4.3 体操作,【拔模体】命令提供【拔模】命令不具备的拔模匹配功能，以便拔模为部件添加材料时能在所需的分型边缘处相交，

24、如下图所示。,拔模体,*,79,4.3 体操作,拔模体,上面和下面,分型线下面,仅分型线上面,*,80,4.3 体操作,通过此命令可以根据指定的壁厚值抽空实体或在其四周创建壳体。在此操作中，薄壁实体各处的厚度既可以完全相等，也可以不完全相等。,抽壳,截面视图,*,81,4.3 体操作,通过此命令可以在具有圆柱面的特征上生成【符号螺纹】或【详细螺纹】，这些特征包括孔、圆柱、圆台以及圆周曲线扫掠产生的减去或增添部分。【符号螺纹】：以虚线圆的形式显示在要攻螺纹的一个或几个面上。【详细螺纹】：看起来更实际，但由于其几何形状及显示的复杂性，创建和更新的时间都要长得多。,螺纹,符号螺纹,详细螺纹,*,82

25、,4.3 体操作,通过此命令可以使用一个面或基准平面修剪一个或多个目标体。选择要保留的体的一部分，并且被修剪的体具有修剪几何体的形状。,修剪体,*,83,4.3 体操作,通过此命令可以面、基准平面或其它几何体将目标实体分割成多个体。拆分体操作与修剪体操作完全一样，如下图所示为拆分前后对比（右图隐藏了分割面）。,拆分体,分割的对象一定要比被分割的对象要大。简单将分割对象比喻成一把刀，这把刀一定要比被割的东西要大。,*,84,4.3 体操作,通过计算要围绕实体的实体包络体，用平面的凸多面体有效地“收缩包裹”，从而简化了详细模型，如下图所示。原先的模型可以由任意数量的实体、片体、曲线和点组成。,包裹

26、几何体,*,85,4.3 体操作,通过此命令可以缩放实体和片体。缩放应用于几何体而不用于组成该体的独立特征。此操作完全关联。有三种不同的比例法：【均匀】、【轴对称】和【常规】。,缩放体,*,86,4.4 布尔操作,布尔求和,布尔求差,布尔求交,*,87,4.5 实例特征,根据现有特征生成一个或多个特征组。实例化的特征必须位于目标体内。如果正在实例化目标体本身，则在创建实例时，每个实例必须相交。,圆形阵列,矩形阵列,*,88,5.特征编辑,初步建立起来的实体模型不一定符合要求，有时还需要进一步的调整和编辑。下图所示为【编辑特征】工具条。,*,89,5.1 编辑特征参数,通过此命令可以在创建特征的

27、方法和参数的基础上编辑。用户交互取决于所选特征的类型。大多数特征的参数都可以用【编辑特征参数】命令实现。编辑特征参数的方法如下：从图形区域或从【编辑特征参数】对话框中选择要编辑的特征。特征参数值将显示在图形区域。在图形区域选择一个尺寸，然后在【输入新表达式】对话框中输入一个新值。从有【编辑特征参数】选项的对话框选择一个选项，输入新值，并选择【确定】。当选择了【编辑特征参数】并选择了一个要编辑的特征时，根据所选择的特征的不同，对话框上显示的选项可能会发生改变。,*,90,5.2 编辑位置,通过此命令可以修改孔、凸台、凸垫、腔体、键槽、割槽等特征的位置。可以进行的操作有【编辑尺寸值】、【添加尺寸】

28、和【删除尺寸】。,*,91,5.3 抑制特征,通过此命令可以抑制选取的特征，即暂时在图形窗口中不显示特征。这有很多好处：减小模型的大小，使之更容易操作，尤其当模型相当大时，加速了创建、对象选择、编辑和显示时间。在进行有限元分析前隐藏一些次要特征以简化模型，被抑制的特征不进行网格划分，可加快分析的速度，而且对分析结果也没多大的影响。在建立特征定位尺寸时，有时会与某些几何对象产生冲突，这时可利用特征抑制操作。如要利用已经建立倒圆的实体边缘线来定位一个特征，就不必要删除倒圆特征，新特征建立以后再取消抑制被隐藏的倒圆特征即可。,*,92,5.4 取消抑制特征,是【抑制特征】的反操作，即在图形窗口重新显

29、示被抑制了的特征。,*,93,5.5 移除参数,使用此命令，将删除实体特征的参数。该命令一般只用于不再修改也不希望修改的最终定型了的模型。,*,94,5.6 移动特征,使用此命令可以移动尚未定位的特征。,*,95,5.7 特征重排序,通过此命令可以调整特征的建立顺序，使其提前或延后。通常，在建立特征时，系统会根据特征的建立时间依次排序，即在特征名称后的括号内显示其建立顺序号，也称为特征建立的时间标记，这在部件导航器中有明确表示。一旦特征的建立顺序改变了，其相应的建立时间标记也随之改变。【特征重排序】最便捷的方法是在部件导航器中选中特征以后，用鼠标直接上下拖动,*,96,6.小结,讲述了特征创建、特征操作和特征编辑的方法，其范围涵盖了基准特征、基本体素特征、成型特征和扫描特征中各种常用的命令，并结合实例介绍了大部分命令的操作方法。造型的本质就是特征及特征操作，因此，读者需要完全掌握本章的知识，并且通过实践以达到熟练的程度。,*,Thanks,The end！,*,97,