UG-NX75高级应用教程第2章-建模课件.ppt

1、UG NX7.5高级应用教材高级应用教材第第2章章 建模建模 本章重点：本章重点：本章讲述UG三维建模的基本知识与实例。UG的建模分为有历史记录模式建模与无历史记录模式建模两种，本章重点介绍了这两种模式的建模知识及相关命令，使读者在掌握各命令基本操作方法的情况下，进一步掌握相同命令在不同场合的应用方法；另外，本章通过实例，让读者掌握建立三维建模的基本过程与基本方法。本章难点：本章难点：三维建模建立的基本过程。建议本章学习时，一要勤，读者要进行建模练习的类型和式样要广泛；二要多思考，会总结，在多种建模中，能够确定最佳建模方案；三要善于从不同角度不同方法来解决同一问题，从而具有灵活运用和驾驭建模命

2、令的能力。建模 建模也称为造型或实体建模（Solid modeling），是用计算机以数学方法来描述物体或物体与物体之间的空间关系。例如，使用方程式在屏幕上生成直线、圆或其他形状，并依据它们相互之间所在的二维或三维空间的关系精确定位与放置。UG建模的目的是为了后续应用，主要包括：工程图、三维装配及装配工程图、加工编程、塑料模具、冲压模具、运动仿真、有限元分析等。其中，三维装配又可以用来进行运动仿真、出装配工程图及爆炸效果图等。因此，三维建模是其它应用的基础。草图操作特点与技巧 建模时，是否需要草图，是根据模型的形状的复杂程度及操作的方法来决定的，复杂模型一般需要草图。所谓草图，实际上就是为进行

3、三维建模时创建的二维平面图，这个平面图可以放置在不同的图层上，通过诸如“拉伸”、“回转”等不同方式，让其形成三维图。因此，草图是三维建模的基础。初学UG的读者，可能以前曾学过二维绘图软件，如AutoCAD，CAXA等，这些软件制作二维图，实际上和UG的草图类似，控制原理与作图思维模式有所不同，初学者可按本书方法进行练习，很快就可以掌握主要方法。约束 在UG中，约束分为几何约束与尺寸约束两种。几何约束：通过对图素间相互位置与关系进行限制，从而使图形具有位置与形状的唯一性的操作。如，让几条直线等长、平行或垂直等；让圆弧同心、等半径等；让图素固定位置等；让点在某曲线上等等。UG中，几何约束的命令是“

4、草图工具”工具条中的“约束”命令，先单击“约束”命令按钮，然后单击要进行几何约束的相关图素（可以是一个、两个或两个以上图素对象），此时会在绘图区的左上角显示“约束”浮动工具条。自动约束 初学UG草图制作时，系统会自动产生多种约束，这些约束使用得当，可以使作图速度成倍地增加，但一旦没有掌握好，则可能造成妨碍作图。下面介绍自动约束及操作时的注意事项。进入草图后，系统自动使用的绘图工具是“草图工具”工具条中“配置文件”命令，该命令可制作直线与圆弧，现在就以该命令的操作为例，来说明自动约束及其注意事项。约束效果约束效果1.“配置文件”命令 图图2-9 不同输入模式不同输入模式 操作该命令时，先输入第一

5、坐标点，读者可以直接在屏幕操作该命令时，先输入第一坐标点，读者可以直接在屏幕上适当位置单击来得到第一坐标点，也可以在图上适当位置单击来得到第一坐标点，也可以在图2-9左侧所示左侧所示文本框中输入坐标值后按回车来得到第一坐标点，然后拖动文本框中输入坐标值后按回车来得到第一坐标点，然后拖动鼠标来制作直线，如果要制作圆弧，则按住鼠标左键拖动一鼠标来制作直线，如果要制作圆弧，则按住鼠标左键拖动一下，就进入绘制圆弧模式，再次按住鼠标左键拖动又可回到下，就进入绘制圆弧模式，再次按住鼠标左键拖动又可回到绘制直线模式。作图时注意系统的自动约束功能，除有需要绘制直线模式。作图时注意系统的自动约束功能，除有需要外

6、，最好不要让系统进行自动约束，否则，后续操作可能会外，最好不要让系统进行自动约束，否则，后续操作可能会出现不必要的麻烦，如果出现多余的自动约束，要及时删除。出现不必要的麻烦，如果出现多余的自动约束，要及时删除。2.2.“派生直线派生直线”命令命令 该命令可以制作中位线或角平分线，如图该命令可以制作中位线或角平分线，如图2-10所示。先作所示。先作三条任意直线三条任意直线A、直线、直线B及直线及直线C，然后单击，然后单击“派生直线派生直线”，再单击直线，再单击直线A与直线与直线B，拖动鼠标左右移动，就会出现直，拖动鼠标左右移动，就会出现直线线A与直线与直线B的中位线的中位线M，到适当位置单击左键

7、完成直线，到适当位置单击左键完成直线M的的创建。同样，单击创建。同样，单击“派生直线派生直线”后，再单击直线后，再单击直线B与直线与直线C，拖动鼠标可以制作直线拖动鼠标可以制作直线B与直线与直线C的角平分线的角平分线N。效果如图。效果如图2-10右侧所示。右侧所示。图图2-10“派生直线派生直线”制作制作3.“转换至/自参考对象”命令该命令可以将曲线转换成参考线，或将参考线转换成活动曲该命令可以将曲线转换成参考线，或将参考线转换成活动曲线，在线，在UG中，参考线可作为中心线、对照线等，不参与成形中，参考线可作为中心线、对照线等，不参与成形操作，即不能用参考线作出可以拉伸、旋转等用的图形，而操作

8、，即不能用参考线作出可以拉伸、旋转等用的图形，而活动线则可以通过拉伸、旋转等命令使其转换成实体图形。活动线则可以通过拉伸、旋转等命令使其转换成实体图形。单击该命令后，然后单击选中要转换成参考线的曲线，再单单击该命令后，然后单击选中要转换成参考线的曲线，再单击鼠标中键，就完成了转换过程。击鼠标中键，就完成了转换过程。4.4.“偏置曲线偏置曲线”命令命令“偏置曲线”命令将曲线偏移一定距离，在UG中，“偏置曲线”具有关联性，而早期版本中则不具有关联特性。操作方法是：单击“偏置曲线”命令按钮，弹出“偏置曲线”对话框，在“距离”处输入偏移的距离值，然后单击选中要偏置的曲线，再单击鼠标中键就可完成操作。5

9、“镜像曲线”命令该命令可以将草图曲线以某直线为对称中心线进行镜像，操作时，先单击“镜像曲线”命令按钮，弹出“镜像曲线”对话框，先单击对称中心线，然后再选中要进行镜像的曲线，再单击鼠标中键即可完成操作。草图中的命令有几十条，除了“草图生成器”工具条上的命令外，“编辑”菜单中的命令也是可用的，其中，常用的命令有“移动对象”（Ctrl+Shift+M），“变换”（Ctrl+T）及编辑曲线等命令，其中，“移动对象”命令在后面有介绍，它不但可以用在草图中，也可以在建模环境中使用，“变换”命令是UG以前的版本中常用的命令，但该命令在UG7.5中等到了改造，操作与前面版本的操作有些不同。在UG中，当制作草图

10、曲线时，系统会自动进行尺寸约束，即每作一段线，系统标出尺寸，若要取消尺寸标出，可以单击草图环境中的“任务”“草图样式”，在弹出的对话框中将“连续自动标注草图尺寸”复选框前面的钩“”去掉即可。2.1.4 2.1.4 草图操作实例草图操作实例实例实例1 铁钩的草图铁钩的草图制作如图制作如图2-11所示铁钩的草图。所示铁钩的草图。图图2-11 钩子草图钩子草图操作步骤：（1）新建文件后，单击“特征”工具条上的“草图”命令按钮，弹出“创建草图”对话框，使用默认设置，直接单击鼠标中键，进入草图环境中。（2）使用“配置文件”命令，完成各项操作，得到效果如图2-12所示。图图2-12 作图过程作图过程（3）

11、进行约束：使用尺寸约束及几何约束完成各约束）进行约束：使用尺寸约束及几何约束完成各约束。图图2-13 约束过程约束过程1（5）使用“自动判断的尺寸”命令按钮 图图2-14 约束过程约束过程2实例2 机架草图操作步骤：操作步骤：（1）新建文件，）新建文件，进入草图环境中。进入草图环境中。（2）使用）使用“配置文件配置文件”命令，完成如图曲线效果。命令，完成如图曲线效果。（3）使用“约束”命令按钮让曲线A与G相切。（4）标注弧B、弧D及弧G各圆心间的距离，结果如图2-17左侧图所示。（4）进行部分约束后效果。（5）完成所有约束后效果。2.2 2.2 非曲面建模非曲面建模非曲面建模是指在建模时，没有

12、使用非曲面建模是指在建模时，没有使用“曲面曲面”工具条及工具条及“自由自由曲面形状曲面形状”工具条中的命令而进行的建模，这类建模常用于一般工具条中的命令而进行的建模，这类建模常用于一般的机械零件建模，较复杂的主要有箱体类零件、壳体类零件等。的机械零件建模，较复杂的主要有箱体类零件、壳体类零件等。而曲面建模则用到曲面命令，可制作难度较大的模型，可用于玩而曲面建模则用到曲面命令，可制作难度较大的模型，可用于玩具、汽车及其它复杂外形零件的建模，如玩具中的动物建模、汽具、汽车及其它复杂外形零件的建模，如玩具中的动物建模、汽车飞机外形设计、化妆品及装饰品外形建模等。车飞机外形设计、化妆品及装饰品外形建模

13、等。2.2.1 拉伸命令及实例一.拉伸命令“拉伸”命令是UG建模的重要命令，它功能强大，可以制作沿任意方向增长的实体或片体。单击“插入”“设计特征”“拉伸”或单击“特征”工具条中的“拉伸”命令按钮，均可以弹出“拉伸”对话框，如图2-20所示。二.实例操作实例1 吹风机外壳制作 吹风机外壳如图2-21所示。操作步骤：操作步骤：（1）首先，启动）首先，启动UG，新建新建CFJ.PRT文件，然后单文件，然后单击击“特征特征”工具条中的工具条中的“拉伸拉伸”命令来完成圆锥台的命令来完成圆锥台的拉伸，效果如图拉伸，效果如图2-22所示。所示。（2）单击）单击“特征特征”工具条中的工具条中的“边倒圆边倒圆

14、”命令按钮命令按钮，弹出，弹出“边倒圆边倒圆”对话框，将对话框中的对话框，将对话框中的“Radius 1”的值设置为的值设置为20，并回车，然后单击选中，并回车，然后单击选中图图2-22中的拉伸体的上边缘，然后单击鼠标中键，完中的拉伸体的上边缘，然后单击鼠标中键，完成边倒圆操作。成边倒圆操作。（3）再次使用）再次使用“拉伸拉伸”命令作如图命令作如图2-23所示的草图。所示的草图。作该草图时作该草图时（4）再次使用）再次使用“拉拉伸伸”命令得到如图命令得到如图2-24所示的草图。所示的草图。完成草图后，再单击鼠标中键完成拉伸，完完成草图后，再单击鼠标中键完成拉伸，完成拉伸。成拉伸。（5）依照步骤

15、（）依照步骤（3），仍然使用），仍然使用“拉伸拉伸”命命令，以令，以X-Z为草图平面，制作如图为草图平面，制作如图2-25所示的所示的草图。草图。完成拉伸，结果如图完成拉伸，结果如图2-26右侧图所示。右侧图所示。（6）完成另一侧拉伸。）完成另一侧拉伸。（7）使用“特征”工具条中的“边倒圆”命令按钮，对图2-28所示各边倒圆。（8）单击）单击“特征特征”工具条中的工具条中的“抽壳抽壳”命令按钮命令按钮，将弹出，将弹出“壳壳”对话框，然后选择图对话框，然后选择图2-292-29所示的二个面，并将所示的二个面，并将“壳壳”对话对话框中的框中的“厚度厚度”修改为修改为1.51.5，然后单击鼠标中键完

16、成抽壳操作，然后单击鼠标中键完成抽壳操作，结果如图结果如图2-302-30所示。所示。（10）类似地，做出开关孔和拉线孔，结果如图2-32右侧所示。（11）使用变换命令来完成另一侧操作，结果如图2-33所示。实例2 箱体制作箱体制作是机械产品制作中较复杂的零件，但在UG环境下制作箱体类零件，主要使用“拉伸”命令，下面详细说明一下制作过程。箱体的效果如图2-34所示。操作步骤：操作步骤：（1）制作箱体底部草图及拉伸得到底部。）制作箱体底部草图及拉伸得到底部。（2）用拉伸完成）用拉伸完成周边制作周边制作（3）制作箱体上表面）制作箱体上表面（4）制作半圆拉伸。（5）制作半圆形凸台。（6）制作对称的半

17、圆形凸台。（7）以图）以图2-38中所示的前面板为拉伸平面，中所示的前面板为拉伸平面，拉伸出加强筋，并使用拉伸出加强筋，并使用“镜像特征镜像特征”进行镜像，进行镜像，结果如图结果如图2-40右侧图所示。右侧图所示。（8 8）制作拔模效果。）制作拔模效果。（9）制作补充凸）制作补充凸台。台。（11）制作油标凸台。）制作油标凸台。（12）制作油标凸台孔。）制作油标凸台孔。（13）制作放油孔。）制作放油孔。实例3 话筒面板制作话筒的形式多样，如图2-45所示是一种话筒面板效果。分析：制作话筒面板，可以通过多次拉伸得到，但中间要用到其它多分析：制作话筒面板，可以通过多次拉伸得到，但中间要用到其它多种命

18、令，如种命令，如“偏置曲面偏置曲面”、“抽壳抽壳”、“修剪体修剪体”等，同时，由于结构等，同时，由于结构特殊，操作过程也是很重要的。特殊，操作过程也是很重要的。操作过程：（1）制作主拉伸体。（2）制作耳机凸台体。）制作耳机凸台体。（3）制作拔模效果。）制作拔模效果。（4）制作凹球面。）制作凹球面。（5）制作凸弧部分。）制作凸弧部分。（6）制作凸弧斜面。）制作凸弧斜面。制作修剪效果制作修剪效果（7）制作螺钉孔与麦克风槽。（8）抽壳。）抽壳。（9）制作其它孔。）制作其它孔。（10）作结合边。1111）图层隐藏）图层隐藏“拉伸拉伸”命令小结：命令小结：“拉伸拉伸”命令能完成不同的拉伸效果，是一个十分

19、强大的建模命令，配合适当的其它命令，可命令能完成不同的拉伸效果，是一个十分强大的建模命令，配合适当的其它命令，可拉伸出各种形状的实体，操作拉伸命令时，注意灵活设置拉伸参数，如：改变拉伸出各种形状的实体，操作拉伸命令时，注意灵活设置拉伸参数，如：改变“截面截面”参数，使参数，使截面封闭或开放时，可分别得到实体或片体；修改截面封闭或开放时，可分别得到实体或片体；修改“矢量矢量”参数，可得到不同方向的拉伸效果；参数，可得到不同方向的拉伸效果；修改修改“极限极限”参数，可得到不同拉伸长度与终端效果；修改参数，可得到不同拉伸长度与终端效果；修改“布尔布尔”可得到不同的布尔结果；修可得到不同的布尔结果；修

20、改改“拔模拔模”则可得到锥形拉伸效果；修改则可得到锥形拉伸效果；修改“偏置偏置”参数，则可得到实心实体或空心实体。在实际参数，则可得到实心实体或空心实体。在实际作图时，注意根据三维图形的不同，适当修改以上各参数，是作图成功的关键之一，分进行图形作图时，注意根据三维图形的不同，适当修改以上各参数，是作图成功的关键之一，分进行图形分解与组合，是获得成功的另一关键因素。读者可通过反复练习逐步掌握分解与组合，是获得成功的另一关键因素。读者可通过反复练习逐步掌握“拉伸拉伸”命令的各种操命令的各种操作技能。作技能。在上面的实例中，出除了进行拉伸加材料、拉伸减材料等常用操作外，还有两种斜拉伸的方法，在上面的

21、实例中，出除了进行拉伸加材料、拉伸减材料等常用操作外，还有两种斜拉伸的方法，灵活的草图制作，基准平面制作等多种知识，请读者仔细研究并予以掌握。灵活的草图制作，基准平面制作等多种知识，请读者仔细研究并予以掌握。2.2.2 回转命令及实例回转命令及实例一一.回转命令回转命令“回旋”命令是建模中常用的另一个重要命令，用来制作中心对称的回旋体。“回转”命令的启动后的对话框如图2-56所示。从图中可以看出，从图中可以看出，“回转回转”对话框与对话框与“拉伸拉伸”对话框类似，对话框类似，“截面截面”区用来获得区用来获得“回转回转”曲线，可以是封闭曲线，可以是封闭的曲线，也可以是开放的曲线；的曲线，也可以是

22、开放的曲线；“轴轴”区用来指定回转的轴的方向及轴的位置，区用来指定回转的轴的方向及轴的位置，其位置的设置用其位置的设置用“指定点指定点”来完成，由来完成，由于矢量及点的操作在前面有介绍，读者于矢量及点的操作在前面有介绍，读者可以按前面的方法进行，可以按前面的方法进行，“极限极限”区指区指定回转的起始位置与结束位置，其余设定回转的起始位置与结束位置，其余设置与置与“拉伸拉伸”命令一样，在此不一一介命令一样，在此不一一介绍。绍。进行进行“回转回转”操作，首先选择或草绘截操作，首先选择或草绘截面曲线，然后选择回转轴，再设置回转面曲线，然后选择回转轴，再设置回转的起始与结束位置，其它设置类似的起始与结

23、束位置，其它设置类似“拉拉伸伸”命令的设置。具体操作请看下面的命令的设置。具体操作请看下面的实例操作。实例操作。二.实例操作实例1 轴制作轴类零件是机械中常用的零件，使用“回转”命令来制作轴类零件方便快捷，如图2-57所示一根轴。操作步骤：（1）制作回转主体。（2）制作键槽。（3）制作倒角。（4）制作螺纹。（5）制作两端的中心孔。（6）进行后处理。隐藏不用的其它内容。最终结果如图2-57所示。实例实例2通气塞制作通气塞制作通气塞的效果如图2-61所示。操作过程：（1）建立回转主体。（2）制作退刀槽。（3）制作孔。（4）制作拉伸孔。（5）制作倒斜角与螺纹。（6）制作螺纹线。（7）制作草图。（8）

24、制作切纹。）制作切纹。（9）阵列切纹。2.2.3 扫掠命令及实例扫掠命令及实例在在UG中，扫掠命令有中，扫掠命令有5个，分别是个，分别是“扫掠扫掠”、“沿引导线扫掠沿引导线扫掠”、“样式扫掠样式扫掠”、“变变化的扫掠化的扫掠”及及“管道管道”，这些命令可以从，这些命令可以从“插入插入”“”“扫掠扫掠”菜单中获得，也可以从菜单中获得，也可以从“特征特征”工具条、工具条、“曲面曲面”工具条及工具条及“自由曲面形状自由曲面形状”工具条中获得。工具条中获得。在这些扫掠命令中，在这些扫掠命令中，“沿引导线扫掠沿引导线扫掠”与与“管道管道”命令操作不难，因此，只作命令操作不难，因此，只作个简单介绍，而其余

25、的几个扫掠命令则功能强大，操作也较复杂，其中，个简单介绍，而其余的几个扫掠命令则功能强大，操作也较复杂，其中，“变化的扫掠变化的扫掠”命令在后面将举例说明，而命令在后面将举例说明，而“扫掠扫掠”及及“样式扫掠样式扫掠”则要在下一章中讲解曲面时给予介则要在下一章中讲解曲面时给予介绍。绍。下面先介绍下面先介绍“沿引导线扫掠沿引导线扫掠”的操作步骤：的操作步骤：（1 1）先制作引导线，可以是一根，也可以是由多段线组成的复合曲线（多根）先制作引导线，可以是一根，也可以是由多段线组成的复合曲线（多根线合一），作为扫掠用的引导线，如图线合一），作为扫掠用的引导线，如图2-682-68左侧所示。左侧所示。（

26、2）再制作与引导线垂直或成一定角度的封闭式曲线（一段或多段均可，此时产生实体）或开放曲线（此时将产生曲面），作为截面曲线。（3）使用“沿引导线扫掠”进行扫掠操作，先激活该命令，然后单击选中截面曲线，可以选择多段，但这些曲线段须连接成封闭或开放的曲线；单击鼠标中键后，再选中引导曲线。单击鼠标中键就可完成操作。具体做法请参见：“实实例例2通气塞制作通气塞制作”的步骤的步骤(8)”。“管道”命令的操作步骤：（1）先制作一根引导曲线。（2）单击“特征”工具条中的“管道”命令按钮，弹出“管道”对话框，单击选中引导曲线，然后在“管道”对话框中的“横截面”区域输入管道的“外径”及“内径”尺寸，（3）必要时，

27、可修改“设置”处的“输出”为“单段”或“多段”，并修改“布尔”运算规则，再单击鼠标中键，就可完成操作。操作结果如图2-68右侧所示。二二.变化的扫掠概述变化的扫掠概述“变化的扫掠”命令是从UG5开始新增的命令,它是一个功能强大的命令，其操作思维是通过一根或多根引导线,引导一个截面进行扫描,最终得到一个扫掠体。作“变化的扫掠”时，一般先作扫掠用的引导轨迹线，可以作一根或多根，然后使用“变化的扫掠”命令，再作扫掠用的截面。下面我们来看两则实例，并从实例中让读者明白“变化的扫掠”命令的操作方法。三.实例操作实例1 螺母毛坯的制作 六角螺母毛坯效果如图2-69所示（1）制作草图。（2）进入草图环境。(

28、3)制作交点（4）通过约束完成草图制作（5）完成操作。上面使用“变化的扫掠”进行了螺母毛坯的制作，其扫掠用的轨迹线是封闭的曲线（圆与倒圆角的多边形），选择轨迹线时要先选择多边形而不能先选择圆；作截面时一定要通过轨迹线与截面草图平面的交点。这些都是作“变化的扫掠”时要注意的关键点。下面我们来看下开放轨迹线的“变化的扫掠”的操作。2.2.4 实例几何体及实例一.实例几何体“实例几何体”命令在UG6中翻译为“引用几何体”，是UG中的一个重要命令，主要用来进行特征的阵列、移动、旋转等多种功能，下面我们来看看如何使用这个命令。先在坐标原点处建立一个直径为20，高度为100的圆柱体，然后，单击“特征”工具

29、条中单击“实例几何体”命令，将弹出“实例几何体”对话框，要注意的是，当我们选择的类型不同时，对话框的形式有所改变，如图2-88左侧图所示是选择“类型”为“来源/目标”时的效果图；单击类型右侧的的向下箭头，可弹出下拉框列表框中五种类型如图1右侧所示。下面我们分别介绍这五种类型的操作及功能：1.“来源/目标”此选项是从一点到另一点复制特征对象，其特点是在平面上进行复制，可以沿某一方向复制多个副本，也可以根据点位置复制单个副本。2.“镜像”“镜像”就是对源特征进行镜像。3.“平移”4.“旋转”5“沿路径”操作过程如下：操作过程如下：（1）选中要复制的特征对象。）选中要复制的特征对象。（2）在屏幕上选

30、择一条路径。注意，在）在屏幕上选择一条路径。注意，在UG中，不允许选择多路径。中，不允许选择多路径。（3）可以在）可以在“距离选项距离选项”处选择处选择“填充路径长度填充路径长度”与与“圆弧长圆弧长”两种选项之一。两种选项之一。（4）输入）输入“角度角度”值，此值，此“角度角度”是指副本复制时，前后相邻两是指副本复制时，前后相邻两个副本间的旋转角度。如图个副本间的旋转角度。如图2-94中中B图所示是角度为图所示是角度为0时的效果，而时的效果，而C图则是设置图则是设置“角度角度”为为20 0时的效果。时的效果。（5 5）如果你想得到曲面阵列效果，可以使用另一路径来进行再次）如果你想得到曲面阵列效

31、果，可以使用另一路径来进行再次操作，如图操作，如图2-942-94中中D D图所示，是对图所示，是对B B图操作结果再沿图操作结果再沿Y-ZY-Z面内的草图进面内的草图进行行“沿路径沿路径”操作的结果，从而完成沿曲面阵列的操作效果。操作的结果，从而完成沿曲面阵列的操作效果。以上是对以上是对“实例几何体实例几何体”命令进行了详细解释，下面来看一个使用命令进行了详细解释，下面来看一个使用实例几何体进行操作的实例。实例几何体进行操作的实例。二.实例操作实例1 楼梯制作操作过程如下：（1）新建一个文件，并建立草图。（2）“拔模”10。（3）旋转复制后得到最终效果实例2 曲面上的同向阵列阵列效果如图2-

32、98所示。操作过程：1先制作如图2-99所示的曲面。2作一个草图如图2-100所示。3将图2-101所示的草图投影到曲面上，并隐藏图2-100所示的草图。4制作一个圆柱体，准备用此圆柱体进行阵列，效果如2-102图所示。5完成阵列2.2.5 移动对象及实例一.移动对象UG中新增了“移动对象”命令，该命令功能强大，类似于UG5及以前版本中的“变换”命令，但在UG中还是保留有“变换”命令，只是功能有所改变,两个命令均可用在草图制作中,但在草图环境下,读者需要自己定制工具条才能出现这两个命令按钮。1.“距离”方式2.“角度”方式3.“点之间距离”方式4.“径向距离”方式5.“点到点”方向6.“根据三

33、点旋转”方式8“CSYS到CSYS”方式 二.实例操作由于前面众多实例中都有用到“移动对象”命令，所以在此只讲一个简单实例。实例1 雪糕杯制作制作完成的雪糕杯如图2-114所示。下面解释其制作过程：（1）使用旋转命令制作杯身。（2）制作圆柱体草图如图2-116左侧所示。（3）“移动对象”命令来完成阵列。（4）使用“特征”工具条中的“求差”（5）再单击“特征”工具条中的“边倒圆”命令注意：注意：本实例使用了“移动对象”命令来制作圆形阵列，得到8个圆柱体，其实，也可以使用前面学的“实例几何体”来完成，请读者思考两种不同的作法有何异同点？实例2 排球制作排球制作后的效果如图2-119所示。制作过程如

34、下：（1）先使用“特征”工具条中的“球”（2）用草图拉伸。（3）再作如图左侧所示草图，拉伸得到两个平面，如图2-121右侧所示。（4）制作相交曲线。（5）单击“曲面”工具条中的“剖切面曲面”（6）使用“特征”工具条中的“求差”命令对图2-122右侧图的四分之一球体与各剖切曲面进行求差，结果如图2-123左侧所示。2.2.6 其它命令一.孔命令单击“插入”“设计特征”“孔”命令，就可以对孔进行操作了。在UG6及UG7中，“孔”命令较以前的版本有很大的改进，类型较多，有“常规孔”、“钻形孔”、“螺钉间隙孔”、“螺纹孔”及“孔系列”几种；孔的方向可以修改，包括“垂直于面”与“沿矢量”两种确定孔的方向

35、的方法，一般情况下使用“垂直于面”，当使用“沿矢量”方法时，就可以使用矢量构造器等工具来确定任意方向；根据孔的类型的不同，孔的形状又包括“简单”、“沉头孔”、“埋头孔”及“锥孔”等几种。图2-124是几种常见的孔。操作过程比较简单，其操作过程是：1，修改孔的“类型”，以便制作不同的孔；可修改的项目有：“常规孔”、“钻形孔”、“螺钉间隙孔”、“螺纹孔”及“孔系列”几种；2，指定孔的“位置”点，即孔的中心点；3，确定孔的中心轴的方向；4修改形状；在不同类型下，孔的形状又可分为“简单”、“沉头孔”、“埋头孔”及“锥孔”等不同形状；5修改尺寸参数；就是修改孔的深度、直径等参数。二.倒圆命令UG中有三种

36、倒圆命令，分别是“边倒圆”、“面倒圆”和“软倒圆”，其中“边倒圆”最常用，其操作也较简单，单击要倒圆的边后输入半径值，单击鼠标中键就可以完成倒圆效果，如图2-125左侧图所示。但如果你输入半径后，选中要倒圆的边后，再单击“边倒圆”对话框中的“可变半径点”，就会展开“可变半径点”区域，单击该区域中的“指定新的位置”，再到刚才选择的边的适当位置单击选择一个点，在“V Radius 1”处输入相应的半径值，然后再在要倒圆的边上选择另一点，输入另一个半径值，如图2-125中间图所示，如此做下去，就可以让不同位置倒出半径不同的圆来，结果如图2-125右侧所示。因此，如果有必要，读者可以根据需要倒变半径的

37、圆。而在UG中，另外两个命令可以倒出更复杂的圆来。单击“特征”工具条中的“面倒圆”命令按钮，会弹出“面倒圆”对话框，如图2-126所示。图中是将“倒圆横截面”区域中的“形状”修改为“二次曲线”时的效果。操作过程是：单击“面倒圆”命令按钮，出现“面倒圆”对话框；然后单击第一组要倒圆的面，可以是多个面，如图2-127左侧中的第一组面，然后单击鼠标中键，再单击第二组面，第二组面选择完成后，修改“倒圆横截面”下面的“形状”，如果你选择“圆形”，则接着修改“半径方法”为“恒定”、“规律控制”或“相切约束”中某一种，再给出相应的参数即可，如果你选择的是“二次曲线”，则出现众多选项，如图2-126所示。此时

38、，你首先单击类似如图2-127左侧中的边缘线A一样的一条曲线作为脊线，再对“偏置1方法”及其它参数进行修改以及“偏置2方法”及相关参数进行修改，就可以得到相应的倒圆效果，如图2-127右侧所示是按图2-126设置的倒圆效果。三.软倒圆 单击“特征”工具条中的“软倒圆”命令按钮，弹出“软倒圆”对话框，单击第一组面，如图2-128左侧所示，再单击鼠标中键后，单击第二组面，单击鼠标中键后，单击第一组相切曲线，再单击鼠标中键后单击第二组相切曲线，然后单击“定义脊线”，再单击如图2-128左侧所示的“边缘曲线A”，最后单击“应用”或“确定”按钮即可得到如图2-128右侧所示的效果。四.拔模 单击“特征”

39、工具条中的“拔模”命令按钮，会弹出如图2-129所示“拔模”对话框，“拔模”命令的作用是将某些面做出拔模斜度，操作过程如图2-129所示。实例1 套筒扳手头套筒头制作制作出来的套筒扳手套筒头效果如图2-131所示。启动UG，新建文件修剪后完成的草图。拉伸效果拔模拉伸五.文字功能UG的文字功能十分强大，平面上的文字。曲面与曲线上的文本实例2 公章制作公章制作后的效果如图2-143所示。图2-143 公章效果2制作公章中间的五角星图案3制作公章中的文字4作出盖章的效果六.规律曲线在制作复杂形体时，有时需要精确的曲线，此时，可以使用UG系统提供的“规律曲线”命令来创建。单击“曲线”工具条中的“规律曲

40、线”命令按钮后，弹出如图2-154左侧所示的“规律函数”对话框。图2-154 规律曲线该命令的操作过程如下：（1）单击“曲线”工具条中的“规律曲线”命令按钮，弹出“规律函数”对话框，此时，单击一种规律函数（即对话框中的某一个图标按钮），就可以定义X坐标上的规律；（2）定义完成X规律后，又回到图2-154左侧的对话框处，再单击需要的“规律函数”图标来定义Y坐标上的规律；（3）同理，定义Z坐标轴上规律，写成三个坐标轴上的规律函数定义后，系统会要求“定义方位”及“点构造器”或“指定CSYS参考”，此时你可以单击“定义方位”来定义规律曲线的X轴方向，也可使用“点构造器”来定义曲线的起始点坐标，如果你都

41、不修改，直接单击鼠标中键，则将曲线起始点制作在坐标原点处。实例3 齿轮制作在作此题时，先要说明一个问题，在UG6及以前版本中，UG是没有齿轮专用设计命令的，但到了UG7后，系统增加了“GC工具箱”菜单，如图2-155左侧所示。利用该工具箱提供的齿轮设计工具，可以制作出各种齿轮，操作很方便：单击“GC工具箱”“齿轮建模”“柱齿轮”，弹出“渐开线圆柱齿轮建模”对话框，选择要操作的项，单击确定后，选择齿轮类型及加工方法，单击鼠标中键后进入“渐开线圆柱齿轮参数”对话框中设置参数，完成后，弹出“矢量”对话框来确定齿轮轴的方向，选择方向后，单击确定，出现“点”对话框，用来确定齿轮轴心位置，最后单击鼠标中键

42、完成操作，就可以得到所建齿轮，如图2-155右侧所示是建立好的几种不同类型齿轮效果。图2-155“GC工具箱”建立齿轮但在本实例中，则使用通过传统模式来建立齿轮模型，目的是让学生能掌握复杂的建模技术，掌握UG参数化建模操作。因此，本例作为“规律曲线”的一个应用，可以让读者了解复杂曲线的建模基础。下面说明操作过程。输入公式。首先，新建一个文件，进入建模环境后，单击“工具”“表达式”，弹出“表达式”对话框如图2-156所示。在对话框中“名称”处输入变量名称，然后在“公式”处输入相关公式。t=0；A=90*t；m=2.5；准备作一个模数为2.5的齿轮39；齿轮齿数39alf=20；压力角d=m*z；

43、分度圆直径db=d*cos(alf)；基圆直径，作渐开线用xt=db*(cos(A)+A*pi()/180*sin(A)/2；渐开线向方程yt=db*(sin(A)A*pi()/180*cos(A)/2；渐开线向方程da=(z+2)*m；此公式算出齿顶圆直径df(z2.5)*m；此公式计算出齿根圆直径公式输入完成后，效果如图2-156所示。输入参数后制作出曲线通过镜像、修剪后效果变换平移后效果最后得到的草图及拉伸效果 类似地，可以制作出各种不同齿轮效果七.螺旋线在前面的通气塞的制作实例中，我们用到了螺旋线的操作，使用的是恒定半径的螺旋线，下面就变半径的螺旋线进行讲解。实例实例4 异形弹簧制作异

44、形弹簧制作2.3 曲面建模2.3.1 曲面建模的特点曲面建模是建模过程中难度最大的，有的曲面形状要求准确，精度要求高；有的曲面形状要求不特别精确，但可能形状复杂，则操作起来要有较好的处理方法。一般地，日常生活中的用品，大多精度要求不高，形状可能是千差万别的，如玩具、生活器皿等；工业中的产品可能有较高的精度要求，其形体可能也是复杂的，这样就要求进行精确建模。曲面建模可以有多种方法，在UG中，目前应用较多的有以下几种。一.逆向建模法二.投影法三.截面法四.自由曲面法除了自由曲面法，要作出曲面形体首先要作出线框模型，也就是线架，只有作出了线架，才能作出相应的形体。本节中列举了多个实例，将对截面法与投

45、影法做重点介绍，逆向建模法及自由曲面建模法则只做少量讲解。另外，曲面命令中有编辑命令，会在各实例中用到，就不专门进行讲解了，请读者注意用到的曲面编辑命令及其使用方法。2.3.2 “直纹”、“通过曲线组”命令及实例 一.“直纹”、“通过曲线组”命令 不同对齐方式的比较不同对齐方式的比较 二.实例操作 实例1 饮料罐制作（截面法作图）饮料罐的效果图如图2-167所示。分析：本例可以使用截面法来制作，将饮料罐剖切成若干个截面，然后利用曲面命令完成建模。下面详述其操作步骤。1制作罐嘴草图2.制作罐嘴曲线3.制作罐身曲线制作罐身曲面5作罐柄 修剪修剪6后继处理后继处理启动材料编辑器实例2 简易喷淋头制作

46、（截面法作图）分析：该建模形状较特殊，从不同位置进行剖切，可以得到该建模的截面图，可以看出是由圆与椭圆组成的，且垂直于该建模的中心线，因此，可以使用截面法来完成该零件的建模。制作过程：（1）作草图（2）处理曲线。（3）作圆（4）使用“拉伸”。（5）进行曲面制作（6）制作螺纹2.3.3“通过曲线网格”命令及实例一.“通过曲线网格”命令只要仔细研究一下建模过程就会发现，不论多么复杂的模型，首先要建立框架，然后再建成实体或片体。而在所有曲面命令中，“通过曲线网格”命令是应用最多的命令之一。为了完成复杂曲面的建立，要掌握好此命令的用法。实际作图时，会遇到主线串数加交叉线串数总数为2条、3条、4条、5条

47、或更多的情况，不同情况，其作曲面的方法不同，下面分别给予简介。如图2-165所示，在正常情况下，主线串大于或等于2条，交叉线串大于或等于2条，在总线串数大于或等于4条，并且各线串间基本平行的情况下，使用“通过曲线网格”命令作图时用的框架。在此框架中，用M1M3表示主线串，C1C4表示交叉线串。作出的曲面如图2-186右侧所示。如果框架只有3条曲线，则可以按图2-187所示制作。图2-187 3条曲线作曲面如果是两条曲线，则可以如图2-188所示这样来制作。图2-188 2条曲线作曲面另外，还可能有5条曲线的情况，这时作成曲面需要进行特殊处理，读者可以参照本章第2节中的实例12来进行操作。二.实

48、例操作实例1 汤匙制作（投影法作图）汤匙的制作过程如下。1建立匙俯视图草图2建立主视图草图 建立主视图上的草图3组合投影4镜像曲线5作样条曲线6作曲面7加厚片体8渲染处理实例2 自行车坐垫制作（投影法作图）自行车坐垫的效果如图2-198所示。自行车坐垫是一个典型的曲面建模实例，用UG对其进行建模有其独特的优势。分析：本例可以用投影法。作曲面的要点是要作出模型的线框模式，而线框模式则要从主、俯、前等视图分别加以描述，有时还要对产品的特征曲线进行描述，往往难度就集中在作这些视图上，初学者常常是看到曲面形状复杂，无从下手，这与操作思维不成熟、曲面作图较少及没有合适的作图方法有关，因此，对于复杂的建模

49、，可以先分别作出不同视图的最外轮廓，并注意处理好各轮廓间的有机关联与交接点，并在适当时候对曲面进行适当的扩大与延伸，然后进行合理剪裁，最终产生所需要的结果。下面详细说明其操作过程。1作俯视图草图作俯视图草图2作主视图的草图3作坐垫外缘线4作曲面5生成裙边与实体 制作曲线与曲面 完成的效果。完成的效果。实例3 风扇叶片制作（投影法作图）风扇叶片的效果如图2-212所示。分析：本例也使用投影法，因风扇形状特殊，其外形投影不是通过投影命令来完成的，而是通过曲线的制作来得到外形的投影的。因此，本例是一种特殊的外形投影。（4）制作出空间曲线及单个叶片）制作出空间曲线及单个叶片5、旋转、复制、拉伸后得到最

50、终效果、旋转、复制、拉伸后得到最终效果2.3.4 扫掠命令及实例一.扫掠命令UG扫掠命令共有5个，前面我们使用了其中的“沿导引线扫掠”、“管道”、“变化的扫掠”等，下面我们来看下“扫掠”命令的使用。二二.实例操作实例操作 实例实例1 铁钩制作（截面法作图）铁钩制作（截面法作图）2建立各截面草图 3作曲面（1）作钩身主体部分曲面。）作钩身主体部分曲面。2.3.5 剖切曲面及实例 一.剖切曲面命令UG中的“剖切曲面”命令实际上一个命令集，单击“曲面”工具条中的“剖切曲面”命令按钮，会弹出如图2-226所示的对话框，单击其中的“类型”右侧的下拉按钮，会弹出如图2-226右侧所示命令列表，共有20个命