3D打印一體化設(shè)計(jì)與制造 課件 項(xiàng)目二 任務(wù)一 創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征

項(xiàng)目2手機(jī)支架一體化設(shè)計(jì)——任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征講課人：目錄/CONENTS課程導(dǎo)入本課內(nèi)容課后作業(yè)010203課程導(dǎo)入01課程導(dǎo)入【任務(wù)描述】手機(jī)支架模型設(shè)計(jì)及繪制設(shè)計(jì)一款手機(jī)支架，要求辦公桌使用，體積適當(dāng)，可以調(diào)整角度。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外觀較好，操作方便。穩(wěn)定性好，強(qiáng)度足夠，能承受手機(jī)重量。通過學(xué)習(xí)討論，完成工作任務(wù)，并填寫工作任務(wù)學(xué)習(xí)卡。根據(jù)市場(chǎng)上大多數(shù)手機(jī)尺寸，設(shè)計(jì)出一款滿足客戶要求的手機(jī)支架，由手機(jī)支架主體、手機(jī)支架支撐、手機(jī)支架支撐座三部分組成。本次任務(wù)根據(jù)零部件結(jié)構(gòu)選擇合適的造型方法，繪制出數(shù)字模型，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，并根據(jù)3D打印機(jī)打印參數(shù)，選擇合適的裝配間隙。課程導(dǎo)入【任務(wù)分析】手機(jī)支架模型設(shè)計(jì)及繪制本任務(wù)給出一款手機(jī)支架，采用手機(jī)支架主體、手機(jī)支架支撐、手機(jī)支架支撐座三部分組成，主要應(yīng)用了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、卡槽機(jī)構(gòu)調(diào)整手機(jī)支架角度。設(shè)計(jì)時(shí)考慮了一體化設(shè)計(jì)，手機(jī)支架主體包裹著手機(jī)支架支撐、手機(jī)支架支撐座。整個(gè)結(jié)構(gòu)能夠?qū)?個(gè)零件調(diào)整到一個(gè)平面內(nèi)，可以調(diào)整角度，做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，穩(wěn)定性好。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，選擇了UG12.0造型軟件及拉伸造型方法，繪制出數(shù)字模型，根據(jù)所使用的3D打印機(jī)參數(shù)，選擇合適的裝配間隙。本課內(nèi)容02一、手機(jī)支架主體建模過程步驟1建立主體草圖1?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇X-Y平面如圖2-1所示，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具矩形命令繪制長(zhǎng)100，寬8的矩形輪廓線，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的尺寸以約束草圖，效果如圖2-2所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-1選擇X-Y平面圖2-2草圖1（部分）一、手機(jī)支架主體建模過程步驟2建立主體草圖1。在草圖編輯模式下，利用草圖工具直線命令繪制右側(cè)輪廓線如圖3所示，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的尺寸以約束草圖如圖2-3所示。使用草圖工具幾何約束命令對(duì)加箭頭的兩處直線做平行約束。再使用草圖工具快速修剪命令對(duì)多余線段進(jìn)行修剪，是整個(gè)草圖成為一個(gè)封閉的輪廓，然后完成草圖，退出草圖繪制。完成草圖1的繪制。效果如圖2-4所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-4草圖1圖2-3草圖1（部分）一、手機(jī)支架主體建模過程步驟3建立主體模型。快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖1，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為30mm，布爾運(yùn)算選擇自動(dòng)判斷，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體模型的創(chuàng)建，效果如圖2-5所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-6主體模型圓角的添加圖2-5主體模型-拉伸1步驟4主體模型倒圓角。快捷菜單上的邊倒圓命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的邊，如圖2-6所示，形狀選擇圓形，半徑1選擇10mm，完成10mm圓角邊的選擇。然后添加新集，形狀選擇圓形，半徑4選擇1mm，選擇需要倒角的邊，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。然后確定，完成主體模型的圓角的創(chuàng)建，效果如圖2-6所示。一、手機(jī)支架主體建模過程

步驟5建立主體框架-草圖2?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇箭頭所指平面如圖2-7所示，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具偏置曲線命令，向內(nèi)偏置最大外輪廓線，偏置距離設(shè)置為5mm，其他默認(rèn)設(shè)置，效果如圖2-8所示。利用草圖工具直線命令繪制一條中心線，利用草圖工具矩形命令繪制長(zhǎng)50，寬30的矩形輪廓線，矩形中心在中心線上;利用草圖工具直線命令繪制箭頭位置草圖，尺寸如圖2-9所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-8草圖2偏置曲線圖2-7選擇草圖2的平面一、手機(jī)支架主體建模過程步驟6建立主體框架模型-拉伸2。快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖2相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-開始距離為0mm，結(jié)束距離位15mm，布爾運(yùn)算選擇求差，求差體選主體模型，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體框架模型-拉伸2的創(chuàng)建，效果如圖2-10所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-10主體框架模型-拉伸2圖2-9草圖2矩形繪制一、手機(jī)支架主體建模過程步驟7建立主體框架模型-拉伸3?？旖莶藛紊系睦烀?，截面選擇草圖2相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為25mm，布爾運(yùn)算選擇求差，求差體選主體模型，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體框架模型-拉伸2的創(chuàng)建，效果如圖2-11所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-12主體框架模型倒圓角圖2-11主體框架模型-拉伸3步驟8主體框架模型倒圓角?？旖莶藛紊系倪叺箞A命令，混合面連續(xù)性選擇G1（相切），下面選擇需倒圓角的邊，形狀選擇圓形，半徑1選擇1mm，完成圓角邊的選擇。然后添加新集，形狀選擇圓形，半徑2選擇3mm，選擇需要倒角的邊，按鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)。然后確定，完成主體模型的圓角的創(chuàng)建，效果如圖2-12所示。一、手機(jī)支架主體建模過程步驟9建立主體框架-草圖3?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇箭頭所指平面如圖13所示，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具直線命令繪制一條中心線，利用草圖工具圓命令繪制直徑為4mm的圓，使用草圖工具幾何約束命令讓圓心約束在中心線上。其他尺寸如圖2-13所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-14主體框架模型小軸-拉伸4圖2-13主體框架模型小軸草圖3步驟10建立主體框架模型小軸-拉伸4?？旖莶藛紊系睦烀?，截面選擇草圖3相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-開始距離為0mm，結(jié)束為直至下一個(gè)，布爾運(yùn)算選擇和，求和體選主體模型，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體框架模型小軸-拉伸4的創(chuàng)建，效果如圖2-14所示。一、手機(jī)支架主體建模過程步驟11建立主體框架模型小軸鏡像特征?？旖莶藛紊系溺R像特征命令，要鏡像的特征選擇小軸，鏡像平面選擇X-Z平面，確定按鈕，效果如圖2-15所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-16主體框架-草圖4圖2-15主體框架模型小軸鏡像特征步驟12建立主體框架-草圖4。快捷菜單上的草圖繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇選擇X-Z平面，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具圓命令繪制直徑為4mm的圓，其他尺寸如圖2-16所示。一、手機(jī)支架主體建模過程步驟13建立主體框架模型長(zhǎng)軸-拉伸5?？旖莶藛紊系睦烀睿孛孢x擇草圖4相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為17.5mm，布爾運(yùn)算選擇和，求和體選主體模型，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體框架模型-拉伸2的創(chuàng)建，效果如圖2-17所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-17主體框架模型長(zhǎng)軸-拉伸5二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟1建立手機(jī)支架支撐-草圖5?？旖莶藛紊系幕鶞?zhǔn)平面命令，類型選擇按一定距離，平面參考選擇如圖所示平面，距離設(shè)置為1mm，平面數(shù)量為1，確定，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面1，如圖18所示?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇選擇新創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面1，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具圓命令繪制直徑為4.6mm和7.6mm的兩個(gè)圓，圓心約束在小軸的圓心上，其他尺寸如圖2-18所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-18建立手機(jī)支架支撐-草圖5二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟2建立手機(jī)支架支撐軸-拉伸6?？旖莶藛紊系睦烀?，截面選擇草圖5相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-開始距離為0mm，結(jié)束距離位8mm，布爾運(yùn)算選擇無(wú)，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成主體框架模型-拉伸2的創(chuàng)建，效果如圖2-19所示。PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-19手機(jī)支架支撐軸-拉伸6二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟3建立手機(jī)支架支撐軸鏡像幾何體?？旖莶藛紊系溺R像特征命令，要鏡像的幾何體選擇支撐軸，鏡像平面選擇X-Z平面，確定按鈕，效果如圖2-20所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-21手機(jī)支架支撐-草圖6圖2-20手機(jī)支架支撐軸鏡像幾何體步驟4建立手機(jī)支架支撐-草圖6。快捷菜單上的基準(zhǔn)平面命令，類型選擇二等分，平面參考選擇如圖兩箭頭表示的上下平面，距離設(shè)置為1mm，平面數(shù)量為1，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面2，如圖21所示?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇選擇新創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面2，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具直線命令及草圖工具偏置曲線命令，繪制草圖6如圖2-21所示。二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟5建立手機(jī)支架支撐-拉伸7。快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖6相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為7.6/2mm，布爾運(yùn)算選擇無(wú)，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成手機(jī)支架支撐-拉伸7的創(chuàng)建，效果如圖2-22所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-23手機(jī)支架支撐連接軸-草圖7圖2-22手機(jī)支架支撐-拉伸7步驟6建立手機(jī)支架支撐連接軸-草圖7?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇選擇X-Z平面，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具圓命令繪制1個(gè)圓，利用投影曲線命令投影輪廓的3條邊，并轉(zhuǎn)換為參考線，圓和三條邊分別做相切約束，繪制草圖7如圖2-23所示。二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟7建立手機(jī)支架支撐連接軸--拉伸8。快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖7相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為7mm，布爾運(yùn)算選擇無(wú)，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成手機(jī)支架支撐-拉伸7的創(chuàng)建，效果如圖2-24所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-25手機(jī)支架支撐合并圖2-24手機(jī)支架支撐連接軸--拉伸8步驟8手機(jī)支架支撐合并?？旖莶藛紊系暮喜⒚?，目標(biāo)和工具分別選擇幾個(gè)目標(biāo)體，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成手機(jī)支架支撐合并，效果如圖2-25所示。二、手機(jī)支架支撐建模過程步驟9手機(jī)支架支撐材料去除。在X-Z面上繪制草圖8，在如圖位置繪制直徑為4.6mm的圓，然后快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖8相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-結(jié)束選擇對(duì)稱值，距離為30mm，布爾運(yùn)算選擇求差，選擇體為支撐部分，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成支撐材料的去除，效果如圖2-26所示。PART01PART02任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-26手機(jī)支架支撐材料去除三、手機(jī)支架支撐座建模過程步驟1手機(jī)支架支撐座軸-草圖9。快捷菜單上的基準(zhǔn)平面命令，類型選擇按一定距離，平面參考選擇如圖所示平面，距離設(shè)置為1mm，平面數(shù)量為1，確定，創(chuàng)建基準(zhǔn)平面1，如圖18所示?？旖莶藛紊系牟輬D繪制，平面類型選擇在平面上，平面方法選擇現(xiàn)有平面，選擇選擇新創(chuàng)建的基準(zhǔn)平面3，然后確定按鈕，進(jìn)入草圖編輯模式，利用草圖工具圓命令繪制直徑為4.6mm和8mm的兩個(gè)圓，圓心約束在長(zhǎng)軸的圓心上，其他尺寸如圖2-27所示。PART01任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-27手機(jī)支架支撐座軸-草圖9圖2-28手機(jī)支架支撐座軸-拉伸9步驟2建立手機(jī)支架支撐座軸-拉伸9?？旖莶藛紊系睦烀?，截面選擇草圖9相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，限制-開始距離為0mm，結(jié)束距離為8mm，布爾運(yùn)算選擇無(wú)，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成手機(jī)支架支撐座軸-拉伸9的創(chuàng)建，效果如圖2-28所示。三、手機(jī)支架支撐座建模過程步驟3建立手機(jī)支架支撐座軸鏡像幾何體?？旖莶藛紊系溺R像特征命令，要鏡像的幾何體選擇支撐軸，鏡像平面選擇X-Z平面，確定按鈕，效果如圖2-29所示。PART01任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架模型特征圖2-29手機(jī)支架支撐軸鏡像幾何體步驟4建立支撐座草圖10。在X-Y面上繪制草圖10，在草圖編輯模式下，利用草圖工具直線命令繪制輪廓線如圖30所示，利用快速尺寸命令標(biāo)注相應(yīng)的尺寸以約束草圖。完成草圖10的繪制。效果如圖2-30所示。圖2-30支撐座草圖10三、手機(jī)支架支撐座建模過程步驟5建立支撐座模型-拉伸10。快捷菜單上的拉伸命令，截面選擇草圖10相應(yīng)的截面曲線，方向選擇平面法向，，限制-開始距離為0mm，結(jié)束距離為7.8mm，布爾運(yùn)算選擇無(wú)，其他默認(rèn)設(shè)置。確定，完成支撐座模型-拉伸10創(chuàng)建，效果如圖2-31所示。PART01任務(wù)1創(chuàng)建手機(jī)支架