第3章 实体建模基础第3章 实体建模3.1 概述实体建模是UG的核心模块，包括成形特征、特 征操作、编辑特征等功能，具有操作简单、修改方便 等特点。3.1.1 UG实体建模特点UG 通过拉伸、回转、扫掠等建模工具，并辅之 以布尔运算和参数化设计工具，可以精确地创建任何 形状的几何形体。 工程图纸、制造模型与实体模型是关联的，当主 模型编辑修改后，与之相关的后续应用会自动更新， 可避免重复设计。 第3章 实体建模3.1.2 工具栏介绍UG NX 实体造型在建模应用模块中完成。用户启动UG NX 需在起始中选择 “建模”，进入该模块。建模窗口打开时，在工作区将显示相应的工具条，下面为成形特征 工具条。 草图拉伸旋转 扫掠孔 腔体 凸起 抽取 加厚基准轴长方体圆锥扫掠 管道 圆台 凸垫 键槽曲线成面 基准平面基准面圆柱 球第3章 实体建模3.1.2 工具栏介绍特征操作工具条，如图所示。 布尔基准平面体拔模面倒圆孔倒斜角修建体实例特征拔模角边倒圆软倒圆抽壳凸起分割面第3章 实体建模3.1.3 UG特征的分类“特征(Feature)”是UG中普遍使用的一个术语，根据特征的不同应用，大致可以把特征分为以下几类：1）体素特征：如长方体、圆柱、圆锥、球等；2）扫描特征：如拉伸、回转、扫掠向导等；3）基准特征：如基准平面、基准轴、基准坐标系等；4）成型特征：如孔、圆台、腔体、凸垫、键槽、沟槽等； 3.2 基本体素特征所谓的基本体素主要是指圆柱体、长方体、球体以 及圆锥体。基本体素建模就是采用基本体素，结合布尔运 算和坐标变换进行实体建模。 3.2.1 块（Block,长方体）1.原点，边长度 2.两个点，高度 3.两个对角点3.2 体素特征3.2.2 圆柱体（Cylinder）n1.直径、高方法n2.高、弧方法3.2 体素特征3.2.3锥体（Cone）3.2 体素特征3.2.4 球体（Sphere）n1.直径、中心方法n2.选择弧方法3.2 体素特征3.2.5 管道注意：1.先绘制引导线2.引导线与工作平面 (XC-YC)垂直。3.3 成形特征基本体素建模的缺陷：（1）对于复杂实体，建模困难甚至无法建模；（2）建立的多个实体间没有相关性。3.3.1 成形特征通用概念 w添加材料到目标实体(凸台,凸垫) w从目标实体减去材料(孔,键槽,腔和沟槽) w用户定义特征注意：成形特征不能作为主特征，只能在原 有模型的基础上创建。3.3 成形特征3.3.2安放平面 w所有成形特征需要一安放表面 (Placement face) w多数成形特征的安放表面必须是平面 w沟槽安放表面必须是柱面或锥面 w成形特征与安放表面相关联3.3 成形特征3.3.3水平参考 w水平参考定义特征坐标系的X轴 w有长度参数的成形特征需要定义水平参 考: 键槽，矩形腔与矩形凸垫等目标对象（水平定位 ）目标对象（竖直定位 ）3.3 成形特征3.3.4定位成形特征 定位尺寸是沿安放平面测量的距离值，用来确定成形 特征在安放表面的正确位置n对于圆形/锥形工具体，有6有种不同的定义方法n对于矩形工具体， 有9种不同的定位方法水平 竖直 平行 垂直 点到点 点到线上平行距离 角度直 线 到 直 线3.3 成形特征3.3.5建立成形特征的通用步骤 选择成形特征类型:孔，圆台，凸垫. 选择子类型:n如孔有简单孔，沉头孔，埋头孔。 选择安放表面 选择水平参考 选择过表面 加入特征参数值 定位成形特征3.3 成形特征简单孔沉头孔埋头孔(1) 孔3.3 成形特征(1) 孔步骤：1.选择孔的类型 2.输入孔的主要参数3.选择平的放置面 4.选择定位方式确定孔的位置3.3 成形特征（2）凸垫(Pad)3.3 成形特征（2）凸垫(Pad)3.3 成形特征（3）圆台 (Boss)3.3 成形特征（3）圆台 (Boss)3.3 成形特征（4） 腔(Pocket)1.柱形腔2.矩形腔3.通用腔3.3 成形特征（4） 腔(Pocket)w1.柱形腔3.3 成形特征（4） 腔(Pocket)w2.矩形腔3.3 成形特征（4） 腔(Pocket)3.3 成形特征（5） 键槽w 矩形键槽 w 球形键槽 w U形键槽 w T形键槽 w 燕尾形键槽3.3 成形特征（5） 键槽燕尾形键槽长度3.3 成形特征（5） 键槽3.3 成形特征（6）沟槽矩形沟槽球形沟槽U形沟槽矩形沟槽U形沟槽3.3 成形特征进入UG工作界面练习成形特征的基本操作成形特征习题练习1：成形特征习题练习2：成形特征习题练习3：成形特征习题练习4：3.4 参考特征（基准特征）参考特征(Reference Features)是设计过程中 常用的一种辅助工具，包括基准面、基准轴。参考特 征在设计中的辅助作用包括：(1)作为安放成型特征和草图的表面。(2)作为修剪平面。(3)作为通孔、通槽的通过表面。(4)作为成型特征和草图的定位参考。(5)作为扫描特征的拉伸方向或回转特征的旋转轴。(6)作为装配建模的配对基准。3.4 参考特征3.4.1 基准平面当现有平面不能辅助完成特征的定位时，可以 通过基准平面来生成参考平面。基准平面特别有助 于在圆柱、圆锥、球和旋转的实体上生成特征。工作坐标系的 YCZC平面相对基准面3.4 参考特征3.4.1 基准平面 自动判断的平面成一角度平分平面点和方向按某一距离曲线和点两直线3.4 参考特征3.4.2 基准轴建立基准轴的方式有：点 和方向；两个点；点在曲线上 ；固定基准。点和方向是通过指定一个 点和方向来定义基准轴；两个点是通过指定两个点 来建立一条基准轴；固定基准是不依赖于其他 基准的、也不会受约束的基准 轴，它包括XC、YC、和ZC三 根轴。点和方向两个点 固定基准点在曲线上参考特征练习习题1要求：1.创建过两条直线 的基准面。2.创建与两面平行 的基准面。3.创建与平面偏置 的基准面。4.创建与平面成角 度的基准面。参考特征练习习题2要求：创建相切方式的基准平面参考特征练习习题3要求：1.创建过一边的基 准轴。2.创建过圆柱体中 心的基准轴。3.创建过两点的基 准轴。4.创建过曲线端点 垂直于实体表面的基 准轴。3.5 布尔操作布尔运算是处理实体建模中多个实体或片体的合并关系的功能。根据对结果的影响程度不同，把布尔运算所涉及到的实体分为两类：目标体和工具体。它们的意义分别如下：目标体：进行布尔运算时第一个选择的实体。运算的结果加到目标体上，并修改目标体，其结果的属性遵从与 目标体。在同一次布尔运算过程中，目标体只有一个。工具体：进行布尔运算时第二个及以后选择的实体。工具体将加到目标体上，并构成目标体的一部分。3.5 布尔操作（1）加相加运算用于将两个或两个以上实体合并成一体。 （2）减相减运算用于从目标体中减去与一个或多个工具体 相重合的部分。 （3）交相交运算的结果为目标体与工具体之间的重合部分 。3.5 布尔操作练习将实体做“加 ”布尔运算将实体做“减 ”布尔运算将实体做“交 ”布尔运算3.6 对象变换3.6 对象变换进入UG工作界面对实体做对象变换（复制、 比例缩放、旋转复制、镜像复制、矩形阵列和圆 周阵列）的练习3.7 加工特征（1）螺纹特征选择特征操作工具条螺纹类型：符号的 详细的3.7 加工特征（2）边倒圆 选择特征操作工具条中3.7 加工特征（3）边倒角选择特征操作工具栏中倒角类型：单偏置 双偏置 偏置和角度双偏置3.7 加工特征（4）拔锥拔锥类型： 面拔锥 从边拔锥 相切拔锥 分割线拔锥从边拔锥面拔锥分割线 拔锥相切拔锥3.7 加工特征（4）拔锥 面拔锥的步骤：1.选择拔模方向2.选择平面、基准平面（与开模方向 垂直的平面）3.输入拔模角度4.选择需要拔模的面注意：沿拔模方向，表面向内收缩为正角 度；沿拔模方向，表面向外扩张为负角度 。3.7 加工特征（5）抽壳特征 抽壳选项用于挖空实体或创建薄壳零件。该选项提供了面和体2种抽壳方式。抽壳特征可进行等壁厚抽壳和不同壁厚抽壳。3.7 加工特征（5）抽壳特征 不同壁厚抽壳3.7 加工特征（5）抽壳特征 3.7 加工特征（6）实例特征 引用特征特征。实例操作位于特征用于一次性创建原对象的多个成组的镜像、阵列或复制操作工具条中，打开如图所示的对话框。 3.7 加工特征（5）实例特征 3.7 加工特征进入UG工作界面对实体做拔锥角、抽壳特征 和实例特征练习3.8 扩展特征扩展特征是由二维的线框生成三维实体。 包括以下四种类型:拉伸体截面线串沿一矢量方向平移。回转体截面线串沿一基准轴或矢量方向旋转。沿引导线扫描截面线串沿一引导线串平移。管道圆或圆环沿一引导线串平移。说明：作为截面线串和引导线串的曲线可以是实体 边缘、二维曲线或草图等。3.8 扩展特征 （1）拉伸特征【拉伸】命令，可以将截面曲线沿指定方向拉伸一定距离 ，以生成实体。 拉伸类型包括：3.8 扩展特征 （1）拉伸特征 拉伸体规则：拉伸体为实体或片体取决于曲线的 封闭情况和在“首选项”“建模”中的设 置。设定为实体时，遵循以下原则：1.当拉伸一系列连续、封闭的平面 曲线时将创建一个实体。2.当该曲线内部有另一连续、封闭 的平面曲线时，将创建一个具有内部孔 的实体。3.当这些连续、封闭的曲线不在一 个平面时，将创建一个片体。3.8 扩展特征 （1）拉伸特征a、方向和距离3.8 扩展特征 （1）拉伸特征b、 贯通全部对象这种方式通过拉伸截面曲线穿过多个实体生成拉伸体(空腔)。 图 指定截面曲线和通过的实体 图 生成拉伸体空腔3.8 扩展特征 （2）回转特征执行回转体命令，可以将截面曲线沿指定轴向旋转一定 角度，以生成实体。 例如，通过指定旋转轴和旋转角度来生成实体。 3.8 扩展特征（2）回转特征例如，通过指定回转轴和回转角度来生成实体。 图 指定回转曲线 图 指定回转轴回转曲线回转轴3.8 扩展特征（2）回转特征3.8 扩展特征（3）扫掠特征扫描特征是截面线串沿着引导线串(路径)生成实体。 扫掠规则:1.一个完全连续、封闭的截面线串沿引导线扫描时将创建 一个实体。2.一个开放的截面线串沿一条开放的引导线串扫描时将创 建一个片体。3.一个开放的截面线串沿一条封闭的引导线串扫描时将创 建一个实体。4.当使用偏置扫描时，创建有厚度的实体。5.每次只能选择一条截面线串和一条引导线串。3.8 扩展特征（3）扫掠特征扫描特征是截面线串沿着引导线串(路径)生成实体。3.9 特征编辑特征编辑是指对已 有的实体特征进行各种 操作，包括编辑特征参 数、编辑定位尺寸、移 动特征等。在菜单栏中选择“编 辑”“特征”选项，可展 开特征编辑下拉式菜单 。如图所示。UG建模练习UG建模练习UG建模练习要求：利用特征的参数编辑操作来完成对实体模型 的修改要求：利用特征的参数编辑操作来完成对实体模型 的修改UG建模练习UG建模练习UG建模练习8 缝合(Sew)下拉菜单：InsertFeature OperationSew作用：当实体或片体间出现了缝隙时，可采用缝合操作进行修补。注意：1 选择的工具片体与目标实体必须相接触或间隙超过 距离公差值。2 实体缝合时，要缝合的实体必须形状相同、面积相近的表面。缝合前缝合后9 修补实体(Patch Body)下拉菜单：InsertFeature OperationPatch Body1 单击图标，选取欲修补的目标实体。2 单击图标，选取工具片体来修补目标实体。3 在工具片体上显示箭头，箭头方向一侧的目标体被修补。工具片体目标实体修补前修补后作用：利用片体对实体的表面进行修补，创建所需要的实体表面。10 偏置表面(Offset Face)下拉菜单：InsertFeature OperationOff