建模思路与方法

高凯UG

. w( g) N4 P3 G' O2 i三维建模设计的步骤
   1.理解设计模型
6 f, }8 `, e5 t& z" X+ y) ?! g   （1）主要的设计参数；（2）关键的设计结构；（3）设计约束。
    2.主体结构造型
   （1）建立模型的关键结构(如主要轮廓，关键定位孔),确定关键的结构对建模过程起关键作用；
   （2）对于复杂模型，模型分解也是建模的关键；
- ?: ^* ~% J$ h8 W   （3）如果一个结构不能直接用三维特征完成，则需要找到结构的某个二维轮廓特征，然后用拉伸旋转扫描方法，或者自由形状特征去建立模型；
   （4）NX允许在一个实体设计上使用多个根特征，可以分别建立多个主结构，然后在设计后期将它们布尔运算起来（但通常不建议这样做）；
   （5）确定的设计部分先造型，不确定的部分放在造型的后期；
$ K- x7 A: y) Q$ i) _   （6）设计基准（Datum)通常决定设计思路，好的设计基准将会帮助简化造型过程并方便后期设计的修改。大部分的造型过程都是从设计基准开始的；
   （7）零件相关设计，NX允许在模型完成之后再建立零件的参数关系，但更直接的方法是在造型过程中直接引用相关参数；
6 p& ]! G  r0 T' ^, E   （8）如果能预见一些造型特征实现较困难，则应尽可能将其放在前期完成，这样可以尽早发现问题，并寻找替代方案。一般说来，这些特征也会出现在以下命令中：抽壳（hollow）、加厚（thicken ）、复杂倒圆（complex blending）等。  

' r( f8 `, y& K. l6 L整体的建模思路
    1.特征（Feature)分解
    分析零件的形状特点，然后将其隔离成几个主要的特征区域，接着对每个区域再进行线条分解，乃至在脑子里有一个总体的建模思路以及粗略的特征图，同时要辨别出难点和容易出问题的地方。
6 I0 w! w5 @5 P8 e, U2 M7 I; ]$ |+ q    2.基础特征/根特征(Base Feature)设计
0 ?) c* i' o7 F1 Q6 v6 z0 I# O    作出零件的毛坯形状。
) C, p* Z6 P% z    3.详细设计（利用Form Feature/Materials)
    先粗后细，先作粗略的形状，再逐步细化；
8 {+ H7 [( U: U+ F. [, |    先大后小，先作大尺寸形状，再完成局部的细化；
    先外后里，先作外表面形状，再细化内部形状。
7 I8 w2 M3 z" ]0 k    4.细节设计（利用Feature Operation)
    倒圆角、斜角、各类孔系、各类沟槽，等等。

  _: m; d1 I0 c$ ?) S基本特征设计

5 e( D& O/ S" ~/ f    基础特征又称根特征，一般有二种建立方法：
2 B4 q: F, g, _' \9 E% V. N$ C) p     1.体素特征（基本解析形状）
     在一个Part文件里，最多只能有一个体素，而且最好仅作为基础特征，否则不能保证各特征之间的相关性。
1 W9 E! X% W; X( _# g, P    2.由草图（或曲线）生成的实体或片体
/ U( c" i8 H+ N: g  E    （1）首先在绝对坐标系创建Datum Plane（基准平面）；
) Q. f( X" k+ X6 g8 i    （2）在Datum Plane 上创建Sketch（草图）；
5 Q2 q: N* J; z9 C    （3）由Sketch生成实体或片体。成实体或片体。

9 |1 W- ~& B# t; e参考特征设计基准：固定
! R4 p: s  F' z' k+ y0 N
       在种子部件中预定义。
/ Y0 @9 K, s, d. |6 Q  F       由一草图启动建模，将它放在一固定基准面上。
/ I, w+ P: e  x* z( S利用它们定义水平/垂直参考。
由一体素启动建模，不需要时可以删除。
不要进一步建立固定基准，而要利用相对Datum   CSYS（基准座标）或相对Datum  Plane（基准平面）,因为它们能保证相关性。
) N! I% ]6 N/ l      参考特征设计基准：相对
$ c' p4 P7 L& ~5 _      利用它们对称与中点情况。
利用它们建立任意面上的特征（如拔模面），从基准平面拉伸到面（修剪到面）。
# v  v/ ^$ v# _0 Z! V6 ]$ |3 s  
# s; P5 S! m' y( \- _4 L# a  [    建模过程的重要提示
    1.设计部门必须事先规划统一的层（Layer)设置，便于数据管理与查阅。
    2.如果在文件系统下进行设计，则在建模过程中最好保存为不同的版本以作备份，在完成建模后，再删除原有版本。
1 \% Y# R4 q5 ^3 ]1 v- `    3.每完成一阶段的主要工作，都必须用Examine Geometry（检查几何体）来检查几何数据的正确性。
/ R0 k# A  J0 u2 t7 m4 P+ T  x    4.用参数化建模尽量避免使用没有相关性的曲线。
      不用Edit（编辑）→ Transform（变换），而用Feature Operation（阵列) →Instance；
      不用Curve → Operation → Extract → Edge Curve，而用Form Feature → Extract → Curve。
8 i7 I" B: L( ^. [- F2 g( ]$ T. O    5.充分运用NX复合造型技术提高设计效率。对于二维轮廓，在不能确定约束条件或不需要进行参数化时，可以直接使用参数化的曲线定义轮廓；在草图设计时可以使用局部的约束功能。
    6.用实体建模，曲面可作为辅助体修剪实体（Trim Body)。
9 I8 |4 _$ i# z) P0 p7 W2 G& i

# H# s( H  C0 R4 `附：常见参数化的曲线有：Line， Arc Circle，  Helix，  Law Curve ， 常见相关曲线有：Project， Intersection， Offset， Join。
/ f) h% j' T2 j) p1 {3 q0 n! F5 Z
   建模完成后的重要提示
: H4 D2 Z8 f+ a8 h. j, C
$ t: n/ T$ ^6 H. b  ?0 k2 D    1.必须用【分析】（Analysis）   【检查几何体】（Examine Geometry ）检查。
; l& z" |5 `( ~8 O) v    2.删除多余的辅助几何体。
    3.用File    【部件数据清理】（ Part  Cleanup ）来清理隐含的垃圾数据。
' Z6 X2 D( S0 F' Z/ [    4.输入必要的部件属性（Part  Attribute)。
    5.根据要求，至少生成两个参考设置（Reference  Set）。一个包含最终的精确几何体（Body),一个包含最终几何体的小平面模型（Facet)。
   
. S  l  t+ m2 Q& t- |    细节设计阶段
) F! ], h0 l6 X5 X" ^+ r! B! X    Blend（倒圆）与Taper（拔模）之间的关系：
  H# @% {* C% b: Z    先Blend,然后Taper。圆柱面将变为圆锥面，须在一步操作中对所有相切面施加相同的锥化Taper角度。
    先Taper,然后Blend。保持圆柱面，可以施加不同的Taper角度，如右图所示。
( Y9 T0 z7 J; t( N
    结论：在多数情况下，先Taper，后Blend。
, |4 z& S0 g4 |5 F/ l
& e0 l4 x& Z% u4 g   
      关于常见造型问题的探讨
. N  P" u3 T. R( o' R, v     1.关于建模公差设定（Modeling  Tolerance)
+ J. W. i1 R+ J. s) n3 y7 v   （1）由其它的造型系统设计的数据经转换进入UG时；
9 }: |! \5 `: ?  _; S5 }    （2）曲面特征造型时；
5 ^) y7 w7 V, D+ F   （3）倒圆（Blending）时。
     2.控制公差的技巧
1 W+ B8 U' |7 c   （1）有一些特征的公差是在特征定义对话框内设定的，如Sewing（缝合）,Blending（倒圆）,其它一些造型特征的公差控制是在参数预设置内；
    （2）一般来说，设计在造型初期使用较高的公差控制；
   （3）当某些特征创建失败时，尝试检查公差设定；
   （4）造型公差会明显影响模型的产生和更新效率。
6 S5 l# H8 s  o" c- Y    3.发现模型错误时
   （1）用【分析】（Analysis）找出产生错误的特征并将其删除或隐藏；
! j/ x/ J( Q! S8 g6 e- `   （2）用【特征简化】将出错的特征去除；
   （3）编辑某些特征的公差；
3 |/ j* E0 i7 M   （4）修复几何体（Heal  Geometry)。
     4.倒圆技巧
3 i, l( j$ [$ p! u) O) q: M6 N5 b   （1）倒圆顺序一般由大半径到小半径；
   （2）边缘倒圆失败，尝试其它的倒圆方法，如面倒圆（Face Blending），软倒圆（Soft Blending）等等。
     5.关于复杂特征
" o6 K, k( P: X; ^. W    复杂特征如腔体（General Pocket）和凸台（General Pad）有时会在一些复杂的模型上失败，此时应该简化特征的某些选项，如Floor Radius，Top Radius,Placement Radius。同时需要注意的是，这些复杂特征是模型产生错误的主要原因，这些特征的运算效率一般比较慢。
      6.发生意外错误的时候进行部件数据清理（Part Cleanup)。

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