2.3 三維零件建模

2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作LOGO2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作

特征是組成零件的基本單元，長方體、圓柱體、圓錐體和球體四個基本特征常被稱為零件模型的基礎(chǔ)特征或體素特征。這些基礎(chǔ)特征都具有比較簡單的特征形狀，通常利用幾個簡單的參數(shù)便可以創(chuàng)建，在三維零件建模中經(jīng)常應(yīng)用。2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作

基本操作主要有布爾操作、對象操作、視圖操作、首選項等。其中，布爾操作也稱為布爾運算，用于實體建模中的各個實體之間的求和（合并）、求差（減去）和求交（相交）操作。

對象操作是指對目標對象進行名稱設(shè)置、顯示、隱藏、分類和刪除等操作。

視圖操作可以在圖形區(qū)更改模型的大小、方位和顯示方式。首選項提供了個性化設(shè)置用戶界面、背景等功能。

下面通過實例來介紹上述特征和操作的創(chuàng)建方法和流程。求和

求差

求交2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作下面通過實例來介紹上述特征和操作的創(chuàng)建方法和流程?！纠?-4】采用NX軟件的“基礎(chǔ)特征”“基本操作”工具，創(chuàng)建圖2-19所示的監(jiān)視系統(tǒng)模型。操作步驟如下。圖2-19監(jiān)視系統(tǒng)模型2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（1）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-框架1”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，如圖2-20所示。圖2-20“長方體”對話框2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（1）長度（XC）、寬度（YC）和高度（ZC）分別輸入506、80、40，單擊“確定”。雙擊長方體，重新彈出“長方體”對話框，可修改其尺寸。單擊“菜單”→“編輯”→“對象顯示”，或按“Ctrl+J”，彈出“類選擇”對話框，如圖2-21（a）所示。單擊長方體，單擊“確定”，彈出“編輯對象顯示”對話框，如圖2-21（b）所示。單擊“顏色”右端按鈕，彈出“顏色”對話框，如圖2-21（c）所示?！癐D”輸入129，單擊“名稱”輸入框，連續(xù)單擊“確定”，更改模型顏色。單擊“文件”→“保存”→“另存為”，保存到文件夾“監(jiān)視系統(tǒng)”后退出。（a）“類選擇”對話框（b）“編輯對象顯示”對話框，（c）“顏色”對話框圖2-21編輯對象顯示2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（2）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-框架2”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度（XC）、寬度（YC）和高度（ZC）分別輸入40、80、760，單擊“確定”，保存到文件夾“監(jiān)視系統(tǒng)”后退出。（3）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-框架3”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度、寬度和高度分別輸入260、80、40，單擊“確定”，保存后退出。（4）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-監(jiān)視器1”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度、寬度和高度分別輸入730、30、20，單擊“確定”，保存后退出。2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（5）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-監(jiān)視器2”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度、寬度和高度分別輸入730、30、10，單擊“確定”，保存后退出。（6）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-監(jiān)視器3”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度、寬度和高度分別輸入10、30、370，單擊“確定”，保存后退出。（7）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-監(jiān)視器4”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，長度、寬度和高度分別輸入710、25、370，單擊“確定”，保存后退出。2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（8）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈1”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，如圖2-22所示?！爸付ㄊ噶俊睘閆C，“指定點”為原點，“直徑”輸入70，“高度”輸入10，單擊“確定”，保存后退出。圖2-22“圓柱”對話框2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（9）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈2”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入16，“高度”輸入160，單擊“確定”，保存后退出。（10）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈3”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入50，“高度”輸入70，單擊“確定”，保存后退出。2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（11）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈4”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入50，“高度”輸入54.5，單擊“確定”，保存后退出。（12）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈5”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入46，“高度”輸入10.5，單擊“確定”，保存后退出。（13）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈6”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入50，“高度”輸入55，單擊“確定”，保存后退出。2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（14）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈7”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓錐”，彈出“圓錐”對話框，如圖2-23所示。“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“底部直徑”輸入50，“頂部直徑”輸入38，“高度”輸入8，單擊“確定”；選擇“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱體”對話框，“指定矢量”為-ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入50，“高度”輸入7，單擊“確定”。單擊“合并”按鈕，彈出“合并”對話框，如圖2-24所示?！澳繕恕边x擇圓臺，“工具”選擇圓柱，單擊“確定”，保存后退出。圖2-23“圓錐”對話框

圖2-24“合并”對話框2.3.1基礎(chǔ)特征和基本操作（14）新建模型文件，命名為“監(jiān)視系統(tǒng)-報警燈7”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓錐”，彈出“圓錐”對話框，如圖2-23所示。“指定矢量”為ZC，“指定點”為WCS原點，“底部直徑”輸入50，“頂部直徑”輸入38，“高度”輸入8，單擊“確定”；選擇“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱體”對話框，“指定矢量”為-ZC，“指定點”為WCS原點，“直徑”輸入50，“高度”輸入7，單擊“確定”。單擊“合并”按鈕，彈出“合并”對話框，如圖2-24所示。“目標”選擇圓臺，“工具”選擇圓柱，單擊“確定”，保存后退出。圖2-23“圓錐”對話框

圖2-24“合并”對話框謝

謝LOGO2.3.2拉伸特征LOGO2.3.2拉伸特征

拉伸是將實體表面、實體邊緣、曲線或者片體通過拉伸生成實體或者片體。

創(chuàng)建拉伸體，單擊主頁界面上特征工具條按鈕區(qū)的拉伸按鈕，或“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“拉伸”命令，進入“拉伸”對話框。

下面通過實例來介紹拉伸特征的創(chuàng)建方法和流程。2.3.2拉伸特征下面通過實例來介紹拉伸特征的創(chuàng)建方法和流程?！纠?-5】在例2-1和例2-2繪制草圖的基礎(chǔ)上，采用NX軟件的“拉伸特征”操作，創(chuàng)建快換裝置模型。操作步驟如下。2.3.2拉伸特征（1）單擊“文件”→“打開”，彈出“打開”對話框，查找并打開“快換裝置”文件?；蛘咧苯印翱鞊Q裝置”文件，將其打開，如圖2-25所示。在創(chuàng)建較復(fù)雜的模型時，一般情況此模型包括多個特征對象，容易造成大多數(shù)觀察角度無法看到被遮擋的特征對象，此時就需要將不操作的對象暫時隱藏起來。單擊選中YZ平面的草圖，按“Ctrl+B”，將其隱藏。

注意：按“Ctrl+Shift+K”可選擇重新顯示的隱藏對象。按“Ctrl+Shift+U”可顯示全部對象。按“Ctrl+W”，如圖2-26所示，可按類型進行顯示或隱藏。圖2-26“顯示和隱藏”對話框

圖2-25拉伸對話框

2.3.2拉伸特征（2）在“主頁”菜單下，單擊“拉伸”快捷命令按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“拉伸”，彈出“拉伸”對話框，如圖2-27所示，“曲線規(guī)則”為“單條曲線”，“選擇曲線”如圖2-27所示，“指定矢量”為“-ZC”方向，“開始距離”輸入0，“結(jié)束距離”輸入12，“布爾”操作為無，單擊“應(yīng)用”，完成工具平臺的建模。圖2-27拉伸工具放置平臺2.3.2拉伸特征（3）在“拉伸”對話框中，“選擇曲線”為如圖2-28所示的草圖曲線，“指定矢量”為“-ZC”方向，“開始距離”輸入0，“結(jié)束距離”輸入12，“布爾”操作為“減去”，單擊“確定”。注意：當曲線有重疊時，可將鼠標移動到曲線上，當出現(xiàn)類似三個并列小方框時，單擊彈出“快速選取”對話框，可在其中進行單擊選中。圖2-28拉伸草圖創(chuàng)建實體2.3.2拉伸特征（4）單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，“指定矢量”為-ZC，“指定點”如圖2-29所示的圓心，“直徑”輸入80，“高度”輸入4，“布爾”操作為“減去”，單擊“應(yīng)用”。重復(fù)上述操作，創(chuàng)建另外6個圓柱。圖2-29“圓柱”對話框3.2拉伸特征（5）在“拉伸”對話框中，“選擇曲線”為如圖2-30所示的圓，“指定矢量”為“ZC”方向，“開始距離”輸入-4，“結(jié)束距離”輸入0，“布爾”操作為“合并”，單擊“確定”，完成定位銷的創(chuàng)建。圖2-30拉伸草圖創(chuàng)建定位銷2.3.2拉伸特征（6）按“Ctrl+Shift+U”，顯示全部對象。單擊“拉伸”命令，彈出“拉伸”對話框，如圖2-31所示。“曲線規(guī)則”選擇“自動判斷曲線”，“選擇曲線”如圖2-31所示，“指定矢量”為XC，“開始距離”輸入94，“結(jié)束距離”輸入106，單擊“應(yīng)用”；重復(fù)拉伸操作，“指定矢量”為-XC，“開始距離”輸入94，“結(jié)束距離”輸入106，單擊“確定”。圖2-31拉伸草圖創(chuàng)建支承板2.3.2拉伸特征（7）選擇“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”，彈出“長方體”對話框，如圖2-32所示，單擊“指定點”，打開點構(gòu)造器，以絕對坐標系為參考，XC、YC、ZC分別輸入-120、-100、-392，單擊“確定”。在“長方體”對話框的“尺寸”長度、寬度和高度，分別輸入240、200、12，單擊“確定”完成底板的創(chuàng)建。圖2-32創(chuàng)建底板謝

謝LOGO2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征LOGO2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征

回轉(zhuǎn)操作與拉伸操作類似，不同在于使用此命令可使截面曲線繞指定軸回轉(zhuǎn)一個非零角度，以此創(chuàng)建一個特征。可以從一個基本橫截面開始，然后生成回轉(zhuǎn)特征或部分回轉(zhuǎn)特征。

沿引導(dǎo)線掃掠與前面介紹的拉伸和旋轉(zhuǎn)類似，也是將一個截面圖型沿引導(dǎo)線運動來創(chuàng)造實體特征。此選項允許用戶通過沿著由一個或一系列曲線、邊或面構(gòu)成的引導(dǎo)線串（路徑）拉伸開放的或封閉的邊界草圖、曲線、邊緣或面來創(chuàng)建單個實體。

下面通過實例來介紹旋轉(zhuǎn)特征和掃略特征的創(chuàng)建方法和流程。2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征下面通過實例來介紹旋轉(zhuǎn)特征和掃略特征的創(chuàng)建方法和流程?！纠?-6】采用NX軟件的“旋轉(zhuǎn)特征”“掃略操作”工具，創(chuàng)建圖2-33所示水杯模型。圖2-33水杯三維模型2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征【例2-6】采用NX軟件的“旋轉(zhuǎn)特征”“掃略操作”工具，創(chuàng)建圖2-33所示水杯模型。操作步驟如下。（1）新建模型文件，命名為“水杯”。單擊下拉“菜單”→“插入”→“在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖”，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框，選擇基準坐標系的XZ平面作為工作平面，單擊“確定”，進入繪制草圖工作界面。單擊“輪廓”，以（42,0）為起點，繪制長度42水平線段，長度200豎直線段和長度80水平線段。單擊“圓弧”，分別單擊長度80和42兩水平線段的右端點，“半徑”輸入550，調(diào)整鼠標位置，單擊左鍵，如圖2-34所示。圖2-34繪制直線、圓弧及點2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征（3）單擊“圓弧”，分別單擊（60，0，170）和（120,0,80）兩個點，“半徑”輸入60，單擊左鍵繪制圓弧。重復(fù)創(chuàng)建圓弧操作，分別單擊（42.1，0，31.3）和（120,0,80）兩個點，“半徑”輸入100，單擊左鍵繪制圓弧，如圖2-35所示，單擊“完成草圖”退出。圖2-35繪制圓弧2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征（4）單擊下拉“菜單”→“插入”→“在任務(wù)環(huán)境中繪制草圖”，彈出“創(chuàng)建草圖”對話框，如圖2-36所示?！安輬D類型”選擇“基于路徑”，單擊上一步驟創(chuàng)建的圓弧，單擊“確定”，進入草圖工作環(huán)境。單擊“橢圓”工具按鈕，彈出“橢圓”對話框，如圖2-37所示，“指定點”為原點，“大半徑”輸入8，“小半徑”輸入10，單擊“確定”，繪制橢圓，單擊“完成草圖”，退出草圖環(huán)境。圖2-36創(chuàng)建草圖對話框圖2-37“橢圓”對話框2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征（5）單擊“旋轉(zhuǎn)”快捷工具，或單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“旋轉(zhuǎn)”命令，進入“旋轉(zhuǎn)”對話框?！斑x擇曲線”如圖2-38所示，旋轉(zhuǎn)軸為豎直邊，開始角度為0，結(jié)束角度360，單擊“確定”，完成杯體的建模。圖2-38“旋轉(zhuǎn)”對話框2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征（6）單擊“菜單”→“插入”→“掃掠”→“掃掠”命令，進入“掃掠”對話框，如圖2-39所示?！敖孛妗边x擇曲線為橢圓，“引導(dǎo)線”選擇曲線為兩圓弧，單擊“確定”，完成杯柄的建模。單擊“合并”，將杯體和杯柄的合并。圖2-39“掃掠”對話框2.3.3旋轉(zhuǎn)和掃掠特征（7）單擊“抽殼”工具按鈕，彈出“抽殼”對話框，如圖2-40所示。選擇“移除面，然后抽殼”，“選擇面”為杯體上表面，“厚度”輸入6，單擊“確定”，完成水杯創(chuàng)建。圖2-40“抽殼”對話框謝

謝LOGO2.3.4特征操作、變換和測量LOGO2.3.4特征操作、變換和測量

特征操作是對已創(chuàng)建特征模型進行局部修改，從而對模型進行細化，即在特征建模的基礎(chǔ)上增加一些細節(jié)的表現(xiàn)，也稱為細節(jié)特征。常用的特征操作有倒圓角、倒斜角、打孔、拔模、鏡像、陣列、螺紋、凸臺、抽殼等。

特征變換是指對特征進行縮放、修剪、拆分、鏡像、陣列、抽取等操作，靈活運用上述特征變換，可大大簡化復(fù)雜實體的三維建模。

NX提供了測量工具，可對簡單距離、簡單角度和局部半徑進行測試、分析。2.3.4特征操作、變換和測量下面通過實例來介紹常用特征操作、特征變換和尺寸測量的具體方法和流程?！纠?-7】采用NX軟件“特征創(chuàng)建”“特征操作”和“特征變換”工具，創(chuàng)建圖2-41所示法蘭三維模型。操作步驟如下。圖2-41法蘭三維模型2.3.4特征操作、變換和測量（1）新建模型文件，命名為“法蘭”。單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“圓柱”，彈出“圓柱”對話框，彈出“圓柱”對話框，如圖2-22所示?！爸付ㄊ噶俊睘閆C，“指定點”為原點，“直徑”輸入40，“高度”輸入15，“布爾操作”為無，單擊“應(yīng)用”。重復(fù)創(chuàng)建圓柱，“直徑”輸入20，“高度”輸入15，“布爾操作”為減去，單擊“確定”，結(jié)果如圖2-42所示。圖2-42創(chuàng)建圓柱體2.3.4特征操作、變換和測量圖2-43“倒斜角”對話框（2）單擊“倒斜角”工具按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“細節(jié)特征”→“倒斜角”，彈出“倒斜角”對話框?！斑x擇邊”如圖2-43所示，“距離”輸入5，單擊“確定”，完成倒斜角操作。2.3.4特征操作、變換和測量（3）按“Ctrl+Z”，撤銷倒斜角操作。單擊“邊倒圓”工具按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“細節(jié)特征”→“邊倒圓”，彈出“邊倒圓”對話框?！斑x擇邊”如圖2-44所示，“距離”輸入5，單擊“確定”，完成邊倒圓操作。圖2-44“邊倒圓”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（4）單擊“拔?！惫ぞ甙粹o，或單擊“菜單”→“插入”→“細節(jié)特征”→“拔?！泵?，彈出“拔?！睂υ捒颍鐖D2-45所示，“類型”選擇“面”，“指定矢量”為ZC，“選擇固定面”為圓柱底面，“角度1”輸入10，單擊“確定”，完成拔模操作。圖2-45“點”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（5）按“Ctrl+Z”，撤銷拔模操作。單擊“螺紋刀”工具按鈕或單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“螺紋”，彈出“螺紋切削”對話框，如圖2-46所示?！奥菁y類型”選中“詳細”，單擊圓柱內(nèi)表面，采用系統(tǒng)的自動設(shè)置，單擊“確定”，完成螺紋的創(chuàng)建。圖2-46“螺紋切削”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（6）按“Ctrl+Z”，撤銷螺紋操作。單擊“菜單”→“插入”→“基準/點”→“點”，彈出“點”對話框，如圖2-47所示。“類型”選擇“兩點之間”，在“制定點1”右側(cè)下拉列表中選中“象限點”，單擊圓柱上表面外邊，在“制定點2”右側(cè)下拉列表中選中“象限點”，單擊圓柱上表面內(nèi)邊，單擊“確定”，插入一個基準點。圖2-47“點”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（7）單擊“孔”工具按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“設(shè)計特征”→“孔”命令，彈出“孔”對話框，如圖2-48所示。“指定點”為創(chuàng)建的點，“直徑”輸入5，“深度”50，單擊“確定”，完成孔的創(chuàng)建。圖2-48“孔”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（8）單擊“鏡像特征”工具按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“關(guān)聯(lián)復(fù)制”→“鏡像特征”命令，彈出“鏡像特征”對話框，如圖2-49所示。“選擇特征”為孔，“選擇平面”為基準坐標系的YZ平面，單擊“確定”，完成鏡像特征操作。圖2-49“鏡像特征”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（9）按“Ctrl+Z”，撤銷鏡像特征操作。單擊“菜單”→“插入”→“關(guān)聯(lián)復(fù)制”→“陣列特征”命令，彈出“陣列特征”對話框，如圖2-50所示?！斑x擇特征”為孔，“布局”為圓形，“制定矢量”為ZC，“指定點”為圓柱底面圓心，“數(shù)量”為6，“節(jié)距角”為60，單擊“確定”，完成陣列特征操作。圖2-50“陣列特征”對話框2.3.4特征操作、變換和測量（10）單擊“縮放體”工具按鈕，或單擊“菜單”→“插入”→“偏置/縮放”→“縮放體”，彈出“縮放體”對話框，如圖2-51所示?！斑x