UG NX 12.0三維建模及自動(dòng)編程項(xiàng)目教程 課件 任務(wù)2.5 單向閥設(shè)計(jì)及工程圖制作

03020104單向閥是機(jī)械設(shè)計(jì)中較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)前，已經(jīng)獲得單向閥關(guān)鍵部件—閥體的零件工程圖樣及單向閥工作原理圖，結(jié)構(gòu)零件明細(xì)，需要讀者根據(jù)單向閥的功能要求，在閥體工程圖的基礎(chǔ)上完成單向閥的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并制作單向閥裝配工程圖。通過(guò)單向閥設(shè)計(jì)任務(wù)的實(shí)施，使得大家初步掌握在UGNX12.0中運(yùn)動(dòng)TOP_DOWN設(shè)計(jì)思想進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和相關(guān)工具的使用。圖a）單向閥結(jié)構(gòu)圖圖b）單向閥原理圖圖c）單向閥零件明細(xì)圖2-5-1單向閥零件明細(xì)（1）知識(shí)目標(biāo)WAVE幾何連接器。部件間鏈接瀏覽器。（2）技能目標(biāo)掌握使用WAVE幾何連接器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行TOP_DOWN設(shè)計(jì)。能使用重用庫(kù)簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，提升設(shè)計(jì)效率。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用TOP_DOWN產(chǎn)品設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確分析產(chǎn)品功能要求，結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)、利用已知條件，合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，運(yùn)用UG

NX12.0WAVE幾何鏈接器實(shí)現(xiàn)TOP_DOWN產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)。完成完成單向閥設(shè)計(jì)及裝配工程圖任務(wù)，養(yǎng)成精益求精的工匠精神。WAVE幾何連接器為產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)在不同組件之間相互引用對(duì)象提供了便捷通道，是UGNX12.0實(shí)現(xiàn)TOP-DOWN裝配設(shè)計(jì)重要工具。使用WAVE幾何鏈接器可以在組件之間引用點(diǎn)、面、草圖、曲線(xiàn)、體等各種幾何要素。鏈接的幾何要素與它的父幾何要素相關(guān)，當(dāng)改變父幾何體時(shí)，其它組件中的鏈接幾何體會(huì)自動(dòng)更新。菜單項(xiàng)：【菜單】→【插入】→【關(guān)聯(lián)復(fù)制】→【W(wǎng)AVE幾何鏈接器】工具按鈕：“裝配”選項(xiàng)卡→“常規(guī)”工具欄→“WAVE幾何鏈接器”工具按鈕

。激活“WAVE幾何鏈接器”命令后，系統(tǒng)彈出如圖2-5-2所示“WAVE幾何鏈接器”對(duì)話(huà)框。（1）命令位置圖2-5-2WAVE幾何鏈接器對(duì)話(huà)框用于設(shè)置鏈接所產(chǎn)生的對(duì)象與原始對(duì)象之間的關(guān)系，對(duì)于不同的選擇類(lèi)型，設(shè)置的復(fù)選框內(nèi)容也各不相同，下邊解釋共同的選項(xiàng)：1）關(guān)聯(lián)：選中此復(fù)選框，則鏈接的對(duì)象與原始對(duì)象相關(guān)聯(lián)，不選中，鏈接的對(duì)象原始對(duì)象就沒(méi)有關(guān)聯(lián)關(guān)系，一般情況下，這個(gè)復(fù)選框被選中。2）隱藏原先的：選中這個(gè)復(fù)選框，產(chǎn)生鏈接對(duì)象后，原始對(duì)象會(huì)被隱藏掉，這個(gè)復(fù)選框一般不被選中。3）使用父部件的顯示屬性：將父部件的顯示屬性復(fù)制到經(jīng)鏈接產(chǎn)生的對(duì)象上。4）固定當(dāng)前的時(shí)間戳記：選中該復(fù)選框，表示鏈接產(chǎn)生的對(duì)象只與當(dāng)前被鏈接對(duì)象的形狀相關(guān)，不論以后被鏈接對(duì)象如何變化，鏈接體都不發(fā)生改變，一般不選中此復(fù)選框。5）設(shè)為與位置無(wú)關(guān)：連接后的對(duì)象位置與原對(duì)象無(wú)關(guān)。（2）設(shè)置部件間鏈接瀏覽器可以查詢(xún)部件之間、部件對(duì)象之間、部件特征之間的鏈接關(guān)系，用戶(hù)還可以通過(guò)部件間鏈接瀏覽器修改這些鏈接關(guān)系?？梢酝ㄟ^(guò)菜單項(xiàng)或工具按鈕激活命令。菜單：【菜單】→【裝配】→【W(wǎng)AVE】→【部件間鏈接瀏覽器】。工具按鈕：“裝配”選項(xiàng)卡→“常規(guī)”工具欄→“部件間鏈接瀏覽器”工具按鈕

。激活部件間鏈接瀏覽器后，系統(tǒng)彈出如圖2-5-3所示“部件間鏈接瀏覽器”對(duì)話(huà)框。圖2-5-3部件間鏈接瀏覽器對(duì)話(huà)框單向閥是液壓回路通斷控制部件，如圖a）所示。單向閥工作時(shí)可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥桿，使得閥桿上的橫孔和閥體上的水孔相通，液體就可以通過(guò)。如果閥桿上的橫孔和閥體上的水孔不相通，則液壓回路就會(huì)中斷。因此，閥體和閥桿是核心工作部件，要求閥桿和閥體的錐面要準(zhǔn)確配合，閥桿上的孔和閥體上的水孔位置和形狀相關(guān)。其它組件是輔助零件，用于輔助單向閥功能的實(shí)現(xiàn)，要求其形狀與尺寸要與核心零件的形狀與尺寸相關(guān)聯(lián)。進(jìn)行單向閥產(chǎn)品設(shè)計(jì)前已知單向閥的工作原理，結(jié)構(gòu)示意圖（如圖b）），關(guān)鍵零件閥體的工程圖樣（如圖c））。如果采用虎鉗裝配的方法完成單向閥裝配，則需要在裝配前完成所有零件的造型，這樣會(huì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，各個(gè)零件的尺寸無(wú)法實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)變更時(shí)，各個(gè)需要依次修改，設(shè)計(jì)修改的效率低。針對(duì)這種設(shè)計(jì)需要，讀者可以采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法。UGNX12.0裝配環(huán)境下WAVE鏈接器工具是實(shí)現(xiàn)TOP-DOWN設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工具。通過(guò)完成單向閥設(shè)計(jì)任務(wù)，可以熟悉WAVE鏈接器、新建組件、組件編輯、組件狀態(tài)轉(zhuǎn)換東工具的使用。（1）裝配任務(wù)分析圖a）單向閥結(jié)構(gòu)圖圖b）單向閥原理圖圖c）閥體工程圖圖2-5-4單向閥設(shè)計(jì)依據(jù)（2）設(shè)計(jì)方案——參考1）依據(jù)閥體的工程圖樣進(jìn)行閥體零件造型。2）將閥體裝配到裝配體中作為其它零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3）在裝配體中新建閥桿、墊圈、填料、填料壓蓋模型文件。4）將閥桿模型文件設(shè)為工作組件，使用建模工具進(jìn)行閥桿建模。5）使用相同方法依次進(jìn)行墊圈、填料、填料壓蓋建模。6）使用重用庫(kù)調(diào)入螺釘。（3）裝配方案——學(xué)生1）根據(jù)任務(wù)提供的閥體工程圖，設(shè)計(jì)閥體的建模方案。2）依據(jù)單向閥對(duì)填料壓蓋的功能要求，設(shè)計(jì)填料壓蓋的建模方案。1）新建閥體模型文件，文件名：閥體.prt，按照表所示步驟對(duì)閥體進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，結(jié)果如圖所示。讀者可以按照自己設(shè)計(jì)的閥體建模方案進(jìn)行閥體的零件建模。（1）任務(wù)實(shí)施操作步驟——參考1）使用拉伸創(chuàng)建主體，高度602）使用旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建中間孔3）使用拉伸創(chuàng)建閥底臺(tái)階4）創(chuàng)建M8螺紋孔5）創(chuàng)建

16孔

圖a）外部結(jié)構(gòu)圖圖b）內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖2-5-5閥體結(jié)構(gòu)表2-5-1閥體建模方案2）新建單向閥裝配文件，文件名：?jiǎn)蜗蜷y_asm.prt。3）裝配“閥體.prt”。使用“添加”工具激活“添加組件”對(duì)話(huà)框，組件錨點(diǎn)選項(xiàng)為“絕對(duì)坐標(biāo)系”，裝配位置“絕對(duì)坐標(biāo)系—工作部件”，選中“放置”選項(xiàng)組“移動(dòng)”選項(xiàng)。裝配完成后為閥體零件添加固定約束，結(jié)果如圖2-5-6所示。圖2-5-6閥體4）新建組件閥桿、墊圈、填料、填料壓蓋、螺釘。使用“裝配”選項(xiàng)卡“組件”工具欄“新建”工具按鈕

新建模型文件激活“新組件文件”對(duì)話(huà)框，名稱(chēng)：“閥桿.prt”，單位使用毫米，要求組件閥桿.prt和閥體.prt在裝配中的級(jí)別相同，如圖a）所示。按照相同方法創(chuàng)建組件墊圈、填料、填料壓蓋三個(gè)零件，如圖b）所示。圖a）新建閥桿組件圖b）新建其它組件5）對(duì)組件閥桿“閥桿.prt”進(jìn)行造型。在裝配導(dǎo)航器中雙擊“閥桿”，將閥桿零件轉(zhuǎn)為工作部件，此時(shí)裝配導(dǎo)航器和圖形區(qū)狀態(tài)如圖c）所示（圖形區(qū)閥體模型為淺灰色）。圖2-5-7創(chuàng)建新組件（續(xù)上）單擊“WAVE幾何連接器”工具按鈕

激活“WAVE幾何鏈接器”對(duì)話(huà)框a)，鏈接類(lèi)型選擇“面”，在繪圖區(qū)中選擇如圖b）所示錐面，單擊“確定”按鈕，部件導(dǎo)航器如圖c）所示。在“裝配導(dǎo)航器”中“閥桿”上，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單項(xiàng)【在窗口中打開(kāi)】，將組件“閥桿.prt”設(shè)為顯示部件，如圖d)所示。圖a）幾何鏈接器對(duì)話(huà)框圖b）選擇錐面圖c）部件導(dǎo)航器圖d）閥桿組件圖2-5-8在組件閥桿中復(fù)制閥體錐面（續(xù)上）使用“圓柱”工具按鈕

創(chuàng)建圓柱體。參考尺寸為直徑20mm，高度38mm，定位基準(zhǔn)點(diǎn)在錐面下輪廓圓以下1mm處，軸線(xiàn)方向?yàn)閆C，布爾方式為無(wú)，結(jié)果如圖a）所示。使用“同步建?！惫ぞ邫凇懊嫣鎿Q”工具按鈕

激活“面替換”對(duì)話(huà)框，按圖b）所示選擇原始面和替換面，單擊“確定”后結(jié)果如圖c）所示。選擇如圖d）所示曲線(xiàn)做截面進(jìn)行拉伸，拉伸方向-XC，拉伸高度穿過(guò)圓錐體即可，結(jié)果如圖e）所示。圖a）創(chuàng)建圓柱體圖b）選擇錐面圖c）面替換結(jié)果圖d）拉伸曲線(xiàn)圖e）拉伸結(jié)果圖2-5-9進(jìn)行閥桿頭部錐體建模（續(xù)上）使用“裁剪體”工具按鈕

激活“修剪體”對(duì)話(huà)框，按如圖a）所示選擇對(duì)象，單擊“確定”裁剪完成后將“鏈接（1）”和“拉伸（4）”隱藏，結(jié)果如圖b）所示。使用拉伸創(chuàng)建圓柱凸臺(tái)，參考尺寸為

18mm×80mm，布爾運(yùn)算方式為合并，定位到圓錐大端圓心，如圖c）所示。使用拉伸工具創(chuàng)建閥桿和扳手配合面，截面形狀和尺寸如圖d）所示，草圖平面為圓柱凸臺(tái)頂面，拉伸參考高度尺寸為20mm，布爾運(yùn)算方式為減去，結(jié)果如圖e）所示。圖a）修剪體圖b）修剪體結(jié)果圖c）拉伸凸臺(tái)圖e）拉伸截面圖d）拉伸結(jié)果圖2-5-9進(jìn)行閥桿尾部建模（續(xù)上）在“裝配導(dǎo)航器”“閥桿”上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單項(xiàng)【在窗口中打開(kāi)父項(xiàng)】→【單向閥_asm】，如圖a）所示。在“裝配導(dǎo)航器”“閥桿”上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單項(xiàng)【替換引用集】→【model】，結(jié)果如圖b）所示。選擇“裝配約束”工具按鈕

激活“裝配約束”對(duì)話(huà)框，約束類(lèi)型選擇

，在繪圖區(qū)中選擇閥桿，為閥桿添加固定約束。圖a）閥桿引用集調(diào)整前圖b）閥桿引用集調(diào)整后圖2-5-10在裝配體中調(diào)整閥桿的引用集6）對(duì)組件“墊圈”進(jìn)行造型。在“裝配導(dǎo)航器”“墊圈”上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單項(xiàng)【在窗口中打開(kāi)】。創(chuàng)建拉伸特征，草圖平面選擇X-Y平面，草圖如a）所示，拉伸高度為2mm，結(jié)果如圖b）所示。造型完成后返回“單向閥_asm.prt”，將組件“墊圈”的引用集改為“Model”。為“墊圈”添加“自動(dòng)判斷中心/軸”和“接觸”約束如圖c）所示，結(jié)果如圖d）。溫馨提示：如果進(jìn)入單向閥裝配體中墊圈的位置不理想，可使用“移動(dòng)組件”工具按鈕

進(jìn)行調(diào)整。圖b）拉伸結(jié)果圖a）拉伸草圖圖d）裝配結(jié)果圖c）約束條件圖2-5-11墊圈建模7）參考?jí)|圈的建模裝配過(guò)程對(duì)“填料”進(jìn)行造型和裝配。填料的旋轉(zhuǎn)截面草圖如圖a）所示，旋轉(zhuǎn)結(jié)果如圖所示b）。裝配結(jié)果如圖c）所示。圖b）旋轉(zhuǎn)特征圖a）旋轉(zhuǎn)截面圖c）填料裝配圖2-5-12填料建模8）參考步驟5）對(duì)填料壓蓋進(jìn)行造型。將組件填料壓蓋設(shè)為工作部件。在填料壓蓋中創(chuàng)建特征“拉伸（1）”。拉伸截面選擇閥體頂面的邊，拉伸開(kāi)始值為1mm，結(jié)束值為9mm，拉伸方向?yàn)椤白詣?dòng)判斷矢量”，結(jié)果如圖a）所示。圖b）編輯孔直徑圖a）拉伸壓蓋頂部溫馨提示：選擇拉伸截面前，在上邊框條“選擇范圍”列表選“整個(gè)裝配”，“曲線(xiàn)規(guī)則”列表選“面的邊”。選擇“同步建模”工具欄“更多庫(kù)”中“

半徑尺寸”激活“半徑尺寸”對(duì)話(huà)框，在繪圖區(qū)選擇螺紋孔圓柱面，將“半徑”后編輯條輸入4.5將螺釘過(guò)孔直徑尺寸調(diào)整為“9mm”，結(jié)果如圖b）。圖2-5-13壓蓋基本體建模（續(xù)上）創(chuàng)建特征“拉伸（3）”，草圖平面選擇填料壓蓋頂面，繪制如圖a）所示草圖，拉伸方向?yàn)?ZC，開(kāi)始值為0，結(jié)束值為“直至選定”，在繪圖區(qū)選擇填料的頂面，布爾方式為“合并”，拉伸結(jié)果如圖b）所示。將單向閥_asm改為工作部件，填料壓蓋的引用集改為Model，將填料壓蓋顯示出來(lái)。圖b）編輯孔直徑圖a）拉伸壓蓋頂部溫馨提示：選擇拉伸截面前，在上邊框條“選擇范圍”列表選“整個(gè)裝配”，“曲線(xiàn)規(guī)則”列表選“面的邊”。圖2-5-14壓蓋配合部分建模9）調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件“Bolt，GB-T5781-2000”。在資源板上展開(kāi)重用庫(kù)，名稱(chēng)列表中選擇“GBStandardParts”→“Bolt”→“HexHead”。在“成員選擇”列表中“Bolt，GB-T5781-2000”。在“Bolt，GB-T5781-2000”上按住左鍵拖動(dòng)到繪圖區(qū)，設(shè)置“添加可重用組件”對(duì)話(huà)框，如圖a）所示。單擊“確定”系統(tǒng)彈出“重新定義約束”對(duì)話(huà)框，在繪圖區(qū)按圖b）所示選擇對(duì)象，裝配螺釘，結(jié)果如圖c）所示。溫馨提示：定義裝配約束條件時(shí)，優(yōu)先定義“對(duì)齊”約束，“軸向幾何體”選項(xiàng)列表選擇“自動(dòng)判斷中心/軸”選項(xiàng)。如果裝配螺釘完成后不能顯示，可嘗試修改螺釘?shù)囊眉?。相同方法調(diào)用第二個(gè)螺釘并裝配，如圖d）所示。圖a）“重新定義約束”對(duì)話(huà)框圖b）重定義約束圖c）裝配第一個(gè)螺釘圖d）裝配第二個(gè)螺釘圖2-5-15調(diào)用重用件-螺釘10）保存文件。溫馨提示：為保證以后打開(kāi)帶有標(biāo)準(zhǔn)件的產(chǎn)品能正常加載標(biāo)準(zhǔn)件，可以在保存裝配體前，選擇功能區(qū)“文件”菜單項(xiàng)“裝配加載選項(xiàng)”，系統(tǒng)彈出“裝配加載選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框，“加載”選項(xiàng)列表中選擇“按照保存的”。11）新建單向閥_asm裝配體的工程圖文件單向閥_asm_dwg.prt，模板選擇“A4-裝配無(wú)視圖”。12）使用基本視圖工具在工程圖紙上添加俯視圖和主視圖，如圖2-5-16所示。圖2-5-16創(chuàng)建基本視圖13）使用“剖視圖”工具將主視圖改為全剖視圖，結(jié)果如圖a）所示。14）使用“視圖中的剖切”工具按鈕

編輯主視圖中各組件的剖切狀態(tài)，雙擊組件剖面線(xiàn)編輯剖面線(xiàn)的角度和距離，結(jié)果如圖b）所示。15）使用“新建圖紙頁(yè)”工具新建一張“A4裝配無(wú)視圖”圖紙，使用剪貼板工具第一張圖紙上的主視圖復(fù)制到新建圖紙上。16）在裝配導(dǎo)航器上，選中組件，使用右鍵菜單項(xiàng)“屬性”為每個(gè)組件添加零件名稱(chēng)、零件代號(hào)和材料屬性，如表2-5-2所示。組

件DB_PART_NAMEDB_PART_NO材料GB-T5781-2000,M8X20.prt螺釘M