UG NX三维建模实例教程PPT---项目三任务四.pptx

项目四零件实体建模设计项目三PROJECT PROGRAMME任务四 舱体零件的建模04PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模一、任务描述n按照要求完成如图 388所示舱体零件的建模。舱体零件模型来源于我国航天新一代可重复使用载人飞船的返回舱。新一代载人飞船瞄准登录月球的世界先进水平，特点是可重复使用，具备多种用途，载人数多。为了实现可重复使用，新载人飞船的返回舱才用了“金属结构+防热结构”的锥形设计。其耐热能力可达到神州飞船的三至四倍，保障飞船安全返回地面。图 3-88 舱体零件图PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模二、任务分析n此零件为薄壁壳体，零件主体形状为锥形，可通过拔模构建，薄壁结构可采用抽壳命令完成。此外，零件具有圆柱、孔、凸台、凹槽等结构。PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施n1.创建舱体底座n在“主页”选项卡“特征”面板中“设计特征”选项组中找到“圆柱”按钮。用“圆柱”命令，以基准坐标系原点为底面圆心，创建130mm，高度10mm的圆柱体。PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施2.创建舱体主体（1）创建舱体主体圆柱 在“主页”选项卡“特征”面板中“设计特征”选项组中找到“圆柱”按钮。用“圆柱”命令，以底座上表面中心为底面圆心，创建120mm，高度80mm的圆柱体（2）舱体主体拔模 在“主页”选项卡“特征”面板中“细节特征”选项组中找到“拔模”按钮，单击后打开如图389所示“拔模”对话框。在“类型”选项组中选择分型边，选择Z轴正方向矢量作为“脱模方向”，选择舱体圆柱下表面作为“固定面”，选择圆柱上表面外棱边作为Parting Edges（分型边），输入拔模角度25，如图391所示完成舱图3-89“拔模”对话框图3-91舱体拔模PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施图3-90凸台曲线3.创建舱顶凸台（1）绘制凸台草图 在舱体顶端表面绘制凸台曲线，如图390所示。（2）创建舱顶凸台 在“主页”选项卡“特征”面板“设计特征”中选择“凸起”命令，打开如图392所示对话框。选择舱体顶面上的圆作为“表区域驱动”的曲线，选择舱体顶面作为“要凸起的面”，“凸起方向”指定凸台生成方向（Z轴正方向），距离设置为12mm，创建如图393所示凸台。图3-92“凸起”对话框图3-93创建舱顶凸台PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施4.创建舱体底端凹槽通过拉伸除料的方法来创建舱体底端凹槽，首先需要绘制拉伸除料需要的凹槽草图。（1）绘制凹槽草图 选择舱体底座顶面作为凹槽草图放置面进入草图，按照图纸要求先绘制其中一个凹槽曲线。首先，绘制110mm的圆作为中心定位圆。其次绘制其中一个凹槽曲线中的20mm小圆，绘制两条直线与小圆外切，同时约束两条直线的角度为72。为了便于拉伸，在实体外绘制一条边界线连接两条外切直线，剪切掉多余的直线，得到一个凹槽曲线。通过“阵列曲线”命令完成其他四个凹槽曲线的绘制，在对话框中选择凹槽曲线作为要阵列的曲线，“布局”选择圆形，“旋转点”指定中心圆心点，“间距”选择数量和跨距，“数量”为5，“跨角”为360，完成阵列后创建如图394所示草图图3-94拉伸除料过程PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施4.创建舱体底端凹槽（2）拉伸创建底端凹槽 选择拉伸命令，打开拉伸对话框，“表区域驱动”选项组中选择5个凹槽的所有曲线，如图395所示。矢量方向选择Z轴正方向，拉伸距离设置为50mm，“布尔”选项组选择“减去”，选择舱体主体作为布尔运算目标体，完成拉伸后创建如图396所示凹槽。图3-96拉伸创建凹槽图3-95凹槽草图PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施5.创建舱体斜凸台通过旋转的方法来创建舱体斜凸台，首先需要绘制凸台的草图。（1）绘制凸台草图 选择基准坐标系XOZ平面作为凸台草图放置面，注意底端有5个凹槽，选择底端没有凹槽的一侧进行草图绘制。根据图纸要求绘制如图397所示的凸台旋转截面曲线。图3-97凸台截面曲线草图PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施5.创建舱体斜凸台（2）旋转创建凸台 在“特征”面板中选择“旋转”命令，打开“旋转”对话框。在“表区域驱动”选项组中选择凸台草图中的一组曲线作为旋转的截面曲线。如图398所示，选择凸台中心矢量方向作为旋转轴线，旋转角度设置为360，“布尔”选项选择“合并”，目标体选择舱体主体，完成凸台的旋转。图3-98旋转创建凸台PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施6.抽壳创建舱体薄壁在“特征”面板中选择“抽壳”命令，打开如图399所示“抽壳”对话框。“类型”选择“移除面，然后抽壳”。“要穿透的面”选择底座底面。根据图纸可知，舱体底座表面的壁厚为10mm，其余舱体壁厚为5mm。在“厚度”选项组中设置为5mm，“备选厚度”选项组中，选择舱体底座外圆柱面，“厚度1”设置为10mm，如图3100所示。确定后，完成抽壳操作，创建如图3101所示舱体薄壁。图3-101“抽壳”过程图3-100抽壳创建舱体薄壁图3-99“抽壳”对话框PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施7.拉伸创建凸台沟槽（1）绘制沟槽草图 选择舱体斜凸台上顶面作为沟槽草图放置面进入草图，按照图纸要求先绘制其中一个沟槽曲线。首先，绘制20mm的圆作为中心定位圆。其次绘制其中一个凹槽曲线。通过“阵列曲线”命令完成其他两个沟槽曲线的绘制，在对话框中选择沟槽曲线作为要阵列的曲线，“布局”选择圆形，“旋转点”指定中心圆心点，“间距”选择数量和间隔，“数量”为3，“节距角”为120，完成阵列后创建如图3102所示沟槽草图。图3-102沟槽草图PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施（2）拉伸创建底端凹槽 选择拉伸命令，打开拉伸对话框，“表区域驱动”选项组中选择3个沟槽的所有曲线，矢量方向选择与凸台顶面垂直向内的方向，拉伸距离设置为20mm，“布尔”选项组选择“减去”，选择舱体主体（此时斜凸台与舱体主体已经合并），作为布尔运算目标体，完成拉伸后创建如图3103所示沟槽。图3-103拉伸创建沟槽PROJECT项目三 任务四 舱体零件的建模三、任务实施8.创建舱顶和舱底端孔（1）创建舱顶凸台内孔 在“特征”面板中单击“孔”按钮，选择舱顶凸台上表面作为孔中心放置面，在“孔”对话框中选择常规孔中的简单孔，指定凸台顶面中心为孔心点，创建直径为20mm，深度大于凸台高度的孔。（2）创建舱底端沉头孔在“特征”面板中单击“孔”按钮，选择舱顶凸台上表面作为孔中心放置面，在“孔”对话框中选择常规孔中的沉头孔，按照图纸要求指定5个沉头孔定位，创建5个沉头直径为15mm，沉头深度3mm，直径为7mm的沉头孔，如图 3104所示。图 3-104 舱体顶端、底端孔项目三PROJECT PROGRAMME任务四知识链接04PROJECT项目三 知识链接n1.拔模铸造时为了从砂中取出木模而不破坏砂型，往往在零件设计出上大下小的锥度，即所谓的“拔模斜度”。NX 12.0提供了在实体的边或者面应用的“拔模”功能，其命令调用方式如下：【功能区】【主页】【特征】【拔模】【菜单】【插入】【细节特征】【拔模】打开如图3105所示“拔模”命令对话框，拔模的类型主要有“面”、“边”、“与面相切”、“分型边”四种，其各自功能介绍见表321。图3-105“拔模”对话框PROJECT项目三 知识链接序号类型功能介绍模型图示1面此类型需要选择“要穿透的面”，指定厚度作为抽壳的壁厚，抽壳操作后如表中右图所示。2边此类型需要分别定义“脱模方向”、“固定边”、“拔模角度”等参数值，可以通过“可变拔模点”选项组构建变角度拔模。3与面相切此类型用于存在相切面的实体进行拔模，需要分别定义“脱模方向”、“相切面”和“拔模角度”等参数值。4分型边此类型通过选中面上的分型边并定义“脱模方向”、“固定面”和“拔模角度”来构建拔模。“拔模”类型及功能介绍PROJECT项目三 知识链接n2.抽壳n“抽壳”命令可以挖空实体的内部，留下具有指定壁厚的薄壁实体。壳体可以拥有单一的壁厚，也可以为指定的面设定不同的壁厚。其命令调用方式如下：n【功能区】【主页】【特征】【抽壳】n【菜单】【插入】【偏置/缩放】【抽壳】n打开如图3106所示“抽壳”命令对话框，抽壳的类型有“移除面，然后抽壳”、“对所有面抽壳”两种，以图3107所示的模型为例进行抽壳操作，两种抽壳方式及其各自功能介绍见表322。】图3-107“抽壳”示例模型图3-106“抽壳”对话框PROJECT项目三 知识链接序号类型功能介绍模型图示1移除面，然后抽壳此类型需要选择“要穿透的面”，指定厚度作为抽壳的壁厚，抽壳操作后形成开口的薄壁实体，如表中右图所示。备选厚度选项组用于为指定的面设定不同的壁厚，如右图所示为指定圆弧面的壁厚为3，其余为1。2对所有面抽壳此类型需要指定抽壳壁厚，抽壳操作后形成的薄壁实体是封闭的实体，如右图所示。“抽壳”类型及功能介绍PROJECT项目三 知识链接n3.特征参数编辑n“特征参数编辑”命令是指在当前模型状态下编辑特征的参数。可以在特征上单击鼠标右键打开参数编辑对话框。当模型上存在多个特征时，可采用以下方式调用“特征参数编辑”命令。n【菜单】【编辑】【特征】【编辑参数】n打开如图3108所示“编辑参数”对话框，以选择其中的特征，将弹出特征的对话框可以进行编辑特征参数。图3-108“编辑参数”对话框PROJECT项目三 知识链接n4.可回滚编辑n“可回滚编辑”命令是指回滚到特征之前的模型状态来编辑特征的参数。可以在特征上单击鼠标右键打开“可回滚编辑”。当模型上存在多个特征时，可采用以下方式调用“特征参数编辑”命令。n【菜单】【编辑】【特征】【可回滚编辑】n打开如图3109所示“可回滚编辑”对话框，以选择其中的特征，将弹出特征的对话框可以进行编辑特征。图3-109“可回滚编辑”对话框PROJECT项目三 知识链接n5.特征重排序n模型上的特征在创建的过程中存在排序，不同的排序会导致创建不同形状的模型。应用“特征重排序”命令可以在设计过程中，根据设计要求对特征进行重新排序。可采用以下方式调用“特征重排序”命令。n【菜单】【编辑】【特征】【可特征重排序】PROJECT项目三 知识链接图3-110“特征重排序”操作示例图3-111“特征重排序”警告消息n打开如图3110所示“特征重排序”对话框，在“参考特征”选项组中选择一个特征作为参考，如示例中的“简单孔（3）”特征，选择方法包括“之前”、“之后”两种。示例中选择了“之前”，此时在“重定位特征”选项组中显示了所有原来排序在“简单孔（3）”特征之后的特征。点击其中要放在“简单孔（3）”之前的特征，即可对模型的特征进行重新排序。假如选择要进行重排序的特征与“参考特征”产生了干涉，如示例中选择了“倒斜角（5）”特征进行重排序，由于此斜角是创建在“简单孔（3）”之上的，所以不能够重新排序在“简单孔（3）”之前，则会弹出如图3111所示的警告消息对话框，说明不能进行重新排序。PROJECT项目三 知识链接n6.特征抑制与取消抑制n“特征抑制”是指在模型上临时移除指定的特征，“取消抑制”指使选定的特征回到没有被抑制的状态。可以在特征上单击鼠标右键调用“特征抑制”命令。在也可以通过以下方式调用命令：n【菜单】【编辑】【特征】【特征抑制】/【取消抑制】n打开如图3112所示“抑制特征”对话框，选定需要被抑制的特征即可。“取消抑制”命令的操作与“抑制特征”操作类似。另外，在图3113所示的“资源条”中点开“部件导航器”显示了模型历史记录，在选定的特征前面取消勾选则抑制了该特征，勾选则取消抑制该特征，如图中示例的“倒斜角（5）特征”，取消了前面的勾选，在模型上已经抑制了该特征。图3-112“抑制特征”对话框图3-113“部件导航器”特征抑制PROJECT项目三 任务评价表任务四考核评价表考核项目与权重考核内容评价标准自评互评教师评价专业知识（20%）（1）掌握拔模、抽壳特征的操作方法及特征编辑操作的功能和使用（10分）未能掌握各相关命令的调用位置和方法，各命令误判每处扣1分（2）掌握产品三维建模设计的基本流程和思路（10分）未能掌握产品三维建模设计流程，流程图绘制不合理等每处扣1分专业能力（30%）（1）能够正确使用拔模、抽壳等特征建模、特征操作、特征参数编辑、可回滚编辑、特征重排序、特征抑制与取消抑制等相关命令完成产品的三维建模设计（10分）按照任务要求，使用建模命令完成任务的特征建模，缺少一个特征酌情扣1-2分（2）具备在多种建模方法中选择最佳方法或最优建模路径的能力（10分）按照任务要求绘制简要建模流程图或表，根据建模流程的高效性酌情加5-10分（3）能根据所学的建模功能自主进行简单的创意设计（10分）根据所学命令，自主进行类似产品创意设计，按照创意设计产品的结构合理性酌情加5-10分职业素养（20%）（1）敬业守时、认真负责、踏实严谨、谦虚好学（5分）迟到、早退、无故缺勤等每次扣1分（2）具有良好的团队合作精神，能热心帮助其他同学完成任务（5分）不参加小组讨论每次扣1分（3）能准确快速表达个人思想和见解，能灵活运用所学知识，有创造性（10分）根据所学知识进行创意设计情况酌情加1-10分项目总结（30%）（1）安全有效按照任务实施步骤完成舱体零件的建模任务，主要包括椎体、孔、凸台、凹槽等特征（10分）根据任务中的特征建模情况酌情加分，每缺少一个特征扣1分（2）安全有效按照任务实施步骤完成舱体零件的建模任务并做到尺寸准确（10分）根据任务中的尺寸情况酌情加分，每误做一个尺寸扣1分（3）能总结研究归纳，得出规律和指导性经验，技术文件完整、规范、条理清晰，在项目结束后，反思自己的任务完成情况和质量（10分）根据项目总结和项目反思情况酌情加1-10分总分合计（自评占比40%，互评占比20%，教师评价占比40%）PROJECT项目三 拓展阅读拓展阅读 中国天和核心舱扬我国威，壮我中华 伟大的领导人曾经说过，科学技术是第一生产力。这句话完美的映照了我们国家这几十年来的发展过程。科技兴国，教育兴国都是我们国家这些年来所提倡的治国基本方略。而在科技中，航天航空无疑用到了最顶尖的科学技术。航空航天所运用的科学技术，每一个运用到下游产业其他普通产业当中去，都能推动产业的向上发展，推动产业的进步，推动社会生产力的发展。航空航天事业的重要程度毋庸置疑。2021中国空间站“天和”核心舱已准备就绪，在海南文昌航天发射场由长征五号B遥二运载火箭发射升空。在2021年2022年间，中国将接续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，于2022年完成空间站在轨建造，实现中国载人航天工程“三步走”发展战略第三步的任务目标。本任务中的舱体零件模型灵感来源于长征5B的返回舱模型。