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球阀的装配建模

作者：邓斌斌

【摘要】通过对球阀的建模跟装配的过程的了解使自己对球阀有更深刻的了解，球阀在管道上更好的用于切断、分配和改变介质流动方向，具有良好的流量调节功能。

【关键词】
" `% |# g7 S' n/ S. ^, h阀体
$ i8 E) }( M1 e重定位
! x3 ~3 g2 P3 e密封圈

如图41所示的阀体的创建过程。创建该阀体的模型需要用到的特征有圆柱，圆台，孔，键槽，凸垫，腔体和基准平面等，需要用到的特征操作有边倒圆，倒斜角，阵列等。

   

图41
阀体

一、新建部件文件

启动UGNX,从“文件”菜单中选择“新建”命令，选择目录建立名为“geometery_fati.part” 的新部件文件，单位为mm，然后进入建模应用模块。

二、创建圆柱

9 L) }, q0 u. @; @! k1 x

单击“成型特征”工具栏中的“圆柱”图标，在打开的对话框中单击“直径”，高度”，在随后打开的“矢量构造器”中单击“YC轴”，设置圆柱的直径为172mm；高度为17mm，单击“确定”。在随后打开的“点构造器”对话框中设置圆柱底面圆心的坐标为（0,0,0），最后单击“确定”创建圆柱。设置视图方向为正二测试图，渲染样式为静态线框。

三、创建圆台

( w. }$ E0 J6 f

单击“成形特征”工具栏中的“圆台”，选择上述创建的圆柱的底面为放置面，设置圆柱的直径为114mm；高度为68mm；拔模角为0，单击“确定”。在打开的“定位”对话框选择“点到点”定位方式，选择圆柱底面边缘，在打开的对话框中单击“圆弧中心”创建圆台，如图42所示

                 

图42创建平台

四、创建圆角

! x( n  x! l2 p# s0 J5 P
) w$ i2 j. s1 y. E; G" B; d! F

单击“特征操作”工具栏中的“边倒圆”，选择上述创建的圆台的定面边缘，在“设置1R”对话框中设置为57，单击“确定”创建圆角，如图43所示。

五、创建基准平面

建立新图层61层为工作层，单击“特征操作”中的“基准平面”，选择如图43所示的圆柱的底面，在偏至文本框中输入65，单击“确定”，则创建距离圆柱底面65mm的基准平面，如图44所示。

                  

图43
6 P2 c7 U, ~9 c0 `创建圆角                           图44
. E, d; T, D$ w) F7 j: }! q* c! R7 S4 I创建基准平面   

六、创建圆台

重新设置1层为工作层。单击“成型特征”中的“圆台”，选择上述创建的基准平面为放置面，设置圆台的直径为160mm；高度为20mm；拔模角为0，单击“确定”。在打开的“定位”对话框中选择“点到点”定位方式，选择圆台底面边缘，在随后打开的对话框中单击“圆弧中心”创建圆台，如图45所示。

七、创建圆角

单击“特征操作”中的“边倒圆”，选择如图45所示的圆台与球面的交线，在设置“1R”文本框中设置圆角半径为10mm,单击“确定”，得到的模型如图46所示。

                       

          图45
1 e+ A3 u) q  m+ ~创建圆台                             图46
7 d" m; X( A" K! P  Z; k5 l/ @& s创建圆角

% a' V. {2 f) A, M: a, h# H& q1 Y. g7 R

八、创建基准平面

& F8 h! g% S  ^- p

新建62层为工作层，单击“特征操作”中的“基准平面”，在打开对话框的“类型”选项组中单击“对象平面”，选择第2步创建的圆柱的圆柱面，单击“应用”创建如图47所示的基准平面。

# b, f3 u* |& N0 `6 P! E8 e
3 N  {. h# x% K! G% z在“基准平面”对话框中单击“曲线和点”，在“捕捉点”中单击“象限点”，打开象限点捕捉方式，依次选择如图48所示的象限点，单击“确定”创建基准平面。

            

图47
创建第一个基准平面                  图48
+ B9 a( U+ ~- R2 N创建第二个基准平面

九、创建圆台

（1）
! C- j4 M9 p! n5 {, Y' E- {4 L( S/ h选择放置面

重新设置1层为工作层。单击“成形特征”中的“圆台”，选择上一步创建的第二个基准平面为放置面，设置圆台的直径为48mm；高度为73mm；拔模角为0，单击确定。

（2）定位圆台

& r; t4 p7 E9 D9 k9 Y. j: D
* v2 o. |- k  h- J; r( D在“定位”对话框中选择“点到直线上”地位方式，然后选择上一步创建的第一个基准平面。然后在“定位”对话框中选择“平行”定位方式，选择如图49所示的圆柱底面边缘，在随后打开的对话框中单击“圆弧中心”，在随后打开的对话框中设置距离为11mm,单击“确定”创建圆台，如图50所示。

            

    图49
选择定位对象                        图50
0 W: t  m' j/ ]创建圆台

十、创建凸垫

（1）
0 u4 S- r( e; X$ n2 ]选择放置面和水平参考

单击“成形特征”中的“凸垫”，在打开的对话框中单击“矩形”，选择上一步创建的圆台顶面为放置面，选择如图50所示的基准平面为水平参考，设置凸垫的长度为100mm；宽度为48mm；高度为15mm；其余参数为0，单击“确定”。

（2）
定位凸垫

在“定位”对话框中选择“直线至直线”定位方式，选择如图51所示的基准平面为目标体，选择如图51所示的凸垫长度方向的对称中心线为工具体。然后在“定位”对话框中选择“竖直”定位方式，选择圆台顶面边缘，在打开的对话框中单击“圆弧中心”，然后选择如图52所示的凸垫宽度方向的对称中心线，在随后打开的对话框中设置距离为0mm，单击“确定”创建凸垫，如图53所示。

            

8 F' g% w. p' K% w/ w  i1 c8 {
) v- j5 l7 B, |  B* P图51
$ Y2 F& e! Q) n% `直线至直线定位方式           图52
竖直定位方式

十一、创建斜角

单击“特征操作”工具栏中的“倒斜角”，在打开的对话框的“输入选项”选项组中单击“Asymmetric
. V! K* K9 q* t/ [& x2 @Offsets”，选择如图
, X, p' O8 r2 w; \; m6 c0 x53所示的凸垫的边缘，设置第一偏置为45mm；第二偏置为10mm；单击“确定”创建斜角，如图54所示。

     

   图53
$ u9 t0 t0 N; w: B4 ?创建凸垫                       图54
* n: K( I; L7 A创建第一个斜角

利用上述同样的方法，选择如图54所示的边，创建第一偏置为10mm；第二偏置为45mm的斜角，如图55所示。

十二、镜像斜角

" |( Y$ Y& `/ x/ M. t" w( u1 c

单击“特征操作”中的“实例特征”，在打开的对话框中单击“镜像特征”，在“部件中的特征”列表框中依次双击“Chamfer(10)”和“Chamfer(11)”两个斜角，然后在“选择步骤”选项组中单击“镜像平面”，选择如图55所示的基准平面，单击“确定”进行镜像，如图56所示。

                  

; I) K. D) e3 X3 s# h" p! g9 M图55
( D! |# B& j& I) @创建第二个斜角                  图56
; U9 h& X+ ~1 W0 U9 k- f; ^6 b6 a( m镜像斜角

十三、创建沉头孔

单击“成形特征”工具栏中的“孔”，在打开的“孔”对话框中单击“沉头孔”，选择第10步创建的凸垫的顶面为放置面，设置如图57所示的参数，单击“确定”。在“定位”对话框中选择“点到点”定位方式，选择如图58所示的圆弧，在随后打开的对话框中单击“圆弧中心”，创建的沉头孔如图59所示。

         

图57
设置参数                          图58
" N7 g+ C, e6 f' X7 |& ]选择圆弧

十四、创建基准平面

) _3 l; I$ E' `: F
0 H8 K  q  |0 S8 L& ]

建立新图层63层为工作层。单击“特征操作”工具栏中的“基准平面”，在打开的对话框中单击“自动判断的平面”，选择如图60所示的基准平面和沉头孔的顶部边缘，单击“确定”创建基准平面，如图61所示。

      

             图60选择对象                           图61创建基准平面

  

十五、创建键槽

（1）选择放置面和水平参考

设置图层1层为工作层。单击“成形特征”工具栏中的“键槽”，在打开的对话框中选择“矩形”单击按钮，选择10步创建的凸垫的顶面为放置面，选择上一步创建的基准平面为水平参考，设置键槽的长度为40mm；宽度为14mm；高度为15mm，单击“确定”。

（2）定位凸垫

在“定位”对话框中选择“直线至直线”定位方式，选择如图62所示的基准平面为目标体，选择键槽宽度方向的对称中心线工具体。然后再次选择“直线至直线” 定位方式，选择如图63所示的凸垫边缘为目标体，选择凸垫长度方向的对称中心线为工具体，创建键槽如图64所示。

                         

   图62 选择第一组定位对象                  图63选择第二组定位对象

十六、镜像键槽

采用第12步相同的步骤将上述创建的键槽进行镜像，得到的模型如图65所示。

     

   图64
/ w& t) }! ]) ]# a' W4 P, h( I创建键槽                       图65
% ~6 \# ?; O6 |# A& u镜像键槽

5 H' w1 {! P% C2 r/ }

十七、创建沉头孔

2 Z' Z7 h4 ^8 F& E. w

设置渲染样式为带有隐藏边的线框。单击“成形特征”工具栏中的“孔”，在打开的“孔”对话框中单击“沉头孔”，选择如图66所示的圆台顶面为放置面，选择图中所示的圆柱顶面为通过面，设置沉头孔直径为70mm；沉头深度为5mm；孔直径为60mm；其余参数为0，单击“确定”。在打开的“定位”对话框中选择“点到点”，得到的模型如图67所示。

         

   图66 选择放置面和通过面                 图67
创建沉头孔

十八、创建基准平面

1 O* N8 w) d* V  n

建立新图层64层为工作层。单击“特征操作”工具栏中的“基准平面”，在打开的对话框中单击“自动判断的平面”，选择如图68所示的两个基准平面，单击“确定”按钮创建如图69所示的平分所选的两个基准平面之间的夹角的基准平面。

十九、创建圆孔

（1）选择放置面和通过面

重新设置图层1层为工作层。单击“成形特征”工具栏中的“孔”，在打开的“孔”对话框中单击“简单”，选择如图66所示的放置面和通过面，设置孔的直径为15mm，单击“确定”。

            

   图72
0 {1 Z1 P: c! H% d% g* @" o选择放置面                           图73
创建腔体

二十、保存文件

- t! u  a, k5 \0 \; B6 Z

选择菜单“文件”→“关闭” →“保存并关闭”命令，保存并关闭文件。

【参考文献】

1.张云杰.UG NX4.0基础教程.北京：清华大学出版社，2007
2.李志尊.UG NX4.0基础应用与范例解析.北京：机械工业出版社，2007