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案例应用

(1)机械支架建模设计

步骤 1 打开“新建”对话框,创建机械支架,完成实体零件文件。

步骤 2 单击“拉伸”,绘制如图 3-1 所示截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“10”,如图 3-2 所示。

图 3-1

图 3-2

步骤 3 单击“拉伸”按钮,在“草绘”对话框选择“曲面F5”作为草绘平面,绘制如图 3-3 所示截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“80”,如图3-4 所示。

图 3-3

图 3-4

步骤 4 单击“拉伸”按钮,在“草绘”对话框中选择“曲面F6”作为草绘平面,绘制如图 3-5 所示截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“80”。

步骤 5 单击“拉伸”按钮,在“草绘”对话框中选择“曲面F6”作为草绘平面,绘制如图 3-6 所示截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“10”。

图 3-5

图 3-6

步骤 6 单击菜单栏“孔”按钮,设置类型为“简单”,轮廓为“预定义”,如图3-7 所示。修改直径为“60”,单击“放置”按钮,选择如图 3-8 所示的曲面与中心轴。

图 3-7

图 3-8

步骤 7 单击菜单栏中“拉伸”按钮选择实体,单击“放置”按钮,单击“定义”弹出“草绘”对话框选择“曲面F8”基准平面作为草绘平面,以“曲面F6”基准平面为“上”方向参照。单击“草绘”按钮进入草绘模式,单击草绘视图,绘制如图 3-9 所示截面。单击“移除材料”按钮,单击“确定”按钮,效果如图 3-10 所示。

图 3-9

图 3-10

步骤 8 选择菜单栏“筋”—“轮廓筋”命令,如图 3-11 所示。单击“参照”按钮,单击“定义”弹出“草绘”对话框,选择“RIGHT”基准平面作为草绘平面,以“TOP”基准平面为“左”方向参照。单击“草绘”按钮进入草绘模式,单击“草绘视图”,如图 3-12 所示。绘制如图 3-13 所示曲线,将厚度设置为“10”,如图 3-14 所示。单击“确定”,效果如图 3-15所示。

图 3-11

图 3-12

图 3-13

图 3-14

图 3-15

说明:

支架的形状各种各样,建模过程有多种路径:由内及外或由外及内,视使用者习惯而定。

支架建模过程中,设计时涉及快速打孔和加强筋建构特征,与拉伸、旋转命令的对话框有些差别,需要多练习,充分掌握该特征建构技巧。

课程思政:

红花还需绿叶衬,各自都精彩,像支架一样,支持别人,成就自我,实现自身价值。引导学生合作、分享、共赢的思想行为,培育形成正确的设计价值观。

(2)连杆建模设计

步骤 1 打开“新建”对话框,创建机械支架,完成实体零件文件。

步骤 2 单击“拉伸”,绘制如图 3-16 所示草绘截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“20”,如图 3-17 所示。

图 3-16

图 3-17

步骤 3 单击“拉伸”按钮,单击“放置”按钮,单击“定义”,弹出“草绘”对话框,选择“使用先前的”,单击“草绘”按钮,绘制如图 3-18 所示草图截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“在草绘平面的两侧对称拉伸”,深度值为“24”,如图 3-19 所示。

图 3-18

图 3-19

步骤 4 单击“拉伸”按钮,单击“放置”按钮,单击“定义”,弹出“草绘”对话框,选择“使用先前的”,单击“草绘”按钮,绘制如图 3-20 所示草绘截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“在草绘平面的两侧对称拉伸”,深度值为“16”,如图 3-21 所示。

图 3-20

图 3-21

步骤 5 单击“平面”按钮,选择“TOP:F3(基准平面)”,平移“15”,创建“DTM1”基准平面,如图 3-22 所示。

步骤 6 单击菜单栏“拉伸”按钮,选择DTM1 作为草绘平面,绘制如图 3-23 所示草绘截面。单击“确定”按钮,接受默认拉伸,修改深度值为“33”,如图 3-24 所示。

图 3-22

图 3-23

图 3-24

步骤 7 单击“拉伸”按钮,单击“放置”按钮,单击“定义”,弹出“草绘”对话框,选择“使用先前的”,单击“草绘”按钮,绘制如图 3-25 所示草绘截面。单击“确定”按钮,将深度设置为“在草绘平面的两侧对称拉伸”,深度值为“50”,如图 3-26 所示。

图 3-25

图 3-26

步骤 8 单击“孔”按钮,类型为“简单”,轮廓为“预定义”,如图 3-27 所示。修改直径为“38”,单击“放置”按钮,选择如图 3-28 所示的曲面与中心轴,单击“确定”按钮。

步骤 9 单击菜单栏中“轴”按钮,如图 3-29 所示。选择图 3-30 所示边,创建A3 的基准轴。

图 3-27

图 3-28

图 3-29

图 3-30

步骤 10 单击“孔”按钮,类型为“简单”,轮廓为“预定义”,孔直径为“7”;单击“放置”按钮,选择A3 参考轴,单击“确定”按钮,如图 3-31所示。

步骤 11 单击菜单栏中“轴”按钮,创建基准轴,如图 3-32 所示。

图 3-31

图 3-32

步骤 12 单击“孔”按钮,类型为“简单”,轮廓为“标准”,如图 3-33 所示。孔直径为“20”,单击“沉头孔”按钮,如图 3-34 所示。单击“放置”按钮,选择“曲面F6”,偏移参考选择“FRONT”“TOP”,偏移尺寸为“0”,单击“形状”按钮,修改尺寸如图 3-35 所示,单击“确定”按钮。

图 3-33

图 3-34

图 3-35

步骤 13 单击菜单栏“拉伸”按钮,选择以“曲面F7”为草绘平面,选择“RIGHT:F2”为参考平面,方向为“右”,进入“草绘”模式,绘制如图 3-36 所示草绘截面。将“深度”设置为“4”,单击“移除材料”,单击菜单栏中“镜像”按钮,选择“FRONT:F4”为镜像平面,单击“确定”按钮。

图 3-36

步骤 14 单击菜单栏“倒圆角”按钮,选择“集”模式,将数值设置为“3”,选择如图 3-37 所示的边进行倒角。继续选择“集”模式,将数值改为“2”,选择如图 3-38 所示的边进行倒角。单击“确定”按钮,实体效果如图 3-39 所示。

图 3-37

图 3-38

图 3-39

说明:

连杆特征里用到了“孔”“镜像”等命令,还有在三维空间里创建参考面、参考轴的操作,对我们逐步提高认识三维空间思维、理解空间建构关系有莫大帮助。

“孔”特征命令对话框中有沉孔等特征命令,操作步骤、操作要求、参考基准较多,要按照操作流程,一步一步完成三维建构。

课程育人:

1.连杆的作用连接两头,实现了功能传递。

2.你怎么理解消费者?怎么联络生产厂家、营销商家?应具备一些什么基本条件?

3.师生共同思考:消费者为何愿意买单?引导学生理解消费者的基本诉求,培养学生爱岗敬业、诚信友善的设计价值观。

(3)涡轮叶片建模设计

步骤 1 打开“新建”对话框,创建涡轮叶片,完成实体零件文件。

步骤 2 单击“拉伸”按钮,绘制如图 3-40 所示截面。

图 3-40

步骤 3 单击菜单栏“旋转”按钮,如图 3-41 所示。在模型树单击“草绘(1)”,接受默认旋转角度,单击“确定”按钮,如图 3-42 所示。

图 3-41

图 3-42

步骤 4 单击菜单栏“平面”按钮,选择“FRONT”基准平面平移任意尺寸,如图 3-43 所示。

步骤 5 单击菜单栏“草绘”按钮,弹出“草绘”对话框,选择“DTM1:F7”基准平面作为草绘平面,如图 3-44 所示。以“RIGHT”基准平面为“右”方向参照,单击“草绘”按钮进入草绘模式,绘制如图 3-45 所示截面,单击“确定”按钮。

图 3-43

图 3-44

图 3-45

步骤 6 在模型树选中“草绘(2)”,单击菜单栏中“投影”按钮,如图 3-46 所示。选择如图 3-47 所示曲面,单击“确定”按钮。

图 3-46

图 3-47

步骤 7 单击菜单栏“扫描”按钮,如图 3-48 所示。选择如图 3-49 所示曲线,单击“草绘”按钮,进入草绘模式,绘制如图 3-50 所示草绘截面。

图 3-48

图 3-49

图 3-50

步骤 8 在模型树中选择“扫描(1)”,单击菜单栏“阵列”按钮,如图 3-51 所示。在对话框中更改参数,如图 3-52 所示,单击“确定”按钮。

图 3-51

图 3-52

步骤 9 在模型树中选择“旋转(1)”,单击菜单栏中“实体化”按钮,选择移除材料,接受默认方向,单击“确定”按钮。

图 3-53

步骤 10 单击菜单栏中“拉伸”按钮,单击“放置”,单击“定义”,弹出“草绘”对话框,选择“TOP:F2”基准平面作为草绘平面,以“RIGHT”基准平面为“右”方向参照。单击“草绘”按钮进入草绘模式,绘制如图3-54 所示草绘截面,设置“拉伸为实体”,“深度”为“拉伸至与所有曲面相交”,单击“移除材料”,单击“确定”按钮。

图 3-54

步骤 11 单击菜单栏中“旋转”按钮,如图 3-55 所示。单击“定义”弹出“草绘”对话框,如图 3-56 所示。选择“FRONT:F3”基准平面作为草绘平面,以“RIGHT”基准平面为“右”方向参照,单击“草绘”按钮进入草绘模式,绘制如图 3-57 所示截面。单击“确定”按钮,实体效果如图 3-58 所示。

图 3-55

图 3-56

图 3-57

图 3-58

说明:

涡轮叶片造型特征较多,有一定难度,另外,叶片的角度、强度设计,一般与产品功能相匹配,此处设计涉及工程力学等复杂问题。如叶片横切面角度太大,则受力面较大,功率、噪声等都相应较大。设计和研制过程中,一般按简易设计程序,再通过不断试验予以完善。

建构过程中用到的“扫描”“投影”等特征命令,尤其是“投影”特征命令,在复杂零件建模建构过程中经常性用到。投影对话框中,子命令也较多,需要加强学习,了解所有命令。

课程育人:

1.涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械,其造型独特,充满能量与激情。

2.引导学生理解“能量”意义,参与“正能量”产品的设计与研究,培养学生弘扬正气、积极向上的设计观。

(4)卡簧建模设计

步骤 1 打开“新建”对话框,创建卡簧,完成实体零件文件。

步骤 2 单击“拉伸”,绘制如图 3-59 所示草绘截面。单击“确定”按钮,选择曲面,“深度”为“19”。

图 3-59

步骤 3 单击菜单栏“投影”按钮,如图 3-60 所示。选择步骤 2 中拉伸出的曲面,单击“参考”按钮,更改为“投影草绘”,如图 3-61 所示。方向参考为“FRONT”基准平面,单击“定义”,选择“FRONT”基准平面作为草绘平面,以“RIGHT”基准平面为“右”方向参照,单击“草绘”按钮进入草绘模式,绘制如图 3-62 所示草绘截面,单击“确定”按钮。

图 3-60

图 3-61

图 3-62

步骤 4 在模型树中选择“拉伸(1)”,单击“镜像”按钮,选择“FRONT”基准平面为镜像平面,如图 3-63 所示。

图 3-63

步骤 5 单击“投影”,选择“镜像(1)”曲面,单击“参考”按钮,选择“投影草绘”,方向参考为“FRONT”基准平面;单击“定义”按钮,选择“FRONT”基准平面,绘制如图 3-64 所示截面,单击“确定”按钮。

图 3-64

步骤 6 在模型树中按住Ctrl,选择“投影(1)”“投影(2)”,如图 3-65 所示。单击“镜像”按钮,选择“TOP”基准平面为镜像平面,如图 3-66 所示。

图 3-65

图 3-66

步骤 7 单击菜单栏中“扫描”按钮,按住Shift键,依次选择如图 3-67 所示曲线,单击“草绘”按钮进入草绘视图,绘制如图 3-68 所示草图截面,更改图示参数。

图 3-67

图 3-68

步骤 8 在模型树中按住Ctrl键,选择“拉伸(1)”“镜像(1)”,隐藏该特征,如图 3-69 所示。完成后效果如图 3-70 所示。

图 3-69

图 3-70

说明:

卡簧零件结构看似简单,但建模难度较高,设计过程用到投影、镜像、扫描等特征命令。 ICMkE+nXitP4bytofLXq1nAacVG7SjoOL1vVbA4OAKW32EEMOyXO5fRJNd3ysW3r

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