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本帖最后由 高凯ug 于 2012-7-4 19:51 编辑
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三维建模设计的步骤
y# a" u; x5 E3 u9 k! K 1.理解设计模型
, {1 p$ U$ z; r; f b) Q$ A (1)主要的设计参数;(2)关键的设计结构;(3)设计约束。
1 M* J. @ M& p8 L& C, J* S 2.主体结构造型" i" L9 }* D/ d
(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;
5 Z; Y3 y# x) n" }5 e (2)对于复杂模型,模型分解也是建模的关键;7 F; J# ^% v, F; [2 S* c' u$ h
(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;2 T7 U3 B! Q/ Z) @8 u9 J
(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);
! o: V# {! e" j6 U0 `+ I @ (5)确定的设计部分先造型,不确定的部分放在造型的后期;
; B' r2 T$ r% E# J& Q% x (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;0 n8 R5 a) P0 i: |: n
(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;
7 h# h, r8 I8 Z( F7 ^$ m (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。 6 z. _9 e0 b: }& m: l$ c# `2 J8 w* v6 u
- B3 h5 O5 Q. i' x整体的建模思路, m5 b7 ~' v, w7 n: g, i
1.特征(Feature)分解4 T' G+ a3 G; s8 K1 K- m. n6 d4 Y2 _
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。5 @; @, D2 S! g& ?- A
2.基础特征/根特征(Base Feature)设计
. a9 h1 w) c8 r6 ` 作出零件的毛坯形状。4 ]: S4 G: A! ]; I; } W. g, s
3.详细设计(利用Form Feature/Materials): x( J( U$ h) h7 \! M
先粗后细,先作粗略的形状,再逐步细化;
; I/ O r* e; O2 p 先大后小,先作大尺寸形状,再完成局部的细化;
" \/ r6 z' z y7 X6 H" m, x. x( b 先外后里,先作外表面形状,再细化内部形状。6 ?1 y" v* o6 `" _( v
4.细节设计(利用Feature Operation)
9 \) k; s1 m. {# a: ]8 Y5 ^9 { 倒圆角、斜角、各类孔系、各类沟槽,等等。
# t7 {9 s( [4 I. I& S, `# ~' g1 Z5 E8 L4 H/ u, E
基本特征设计
0 E3 y; U+ N* f1 V. k* e4 |$ X; _( |
基础特征又称根特征,一般有二种建立方法:
8 @" r2 K4 t* X j 1.体素特征(基本解析形状)
' Q) O! Z+ |# f' D1 |- d- B 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。. T( G0 S( v- I X/ H
2.由草图(或曲线)生成的实体或片体. @4 y, f- _9 T% |
(1)首先在绝对坐标系创建Datum Plane(基准平面);
4 h6 X9 C8 \! S) f (2)在Datum Plane 上创建Sketch(草图);
9 l2 V, w" \3 A (3)由Sketch生成实体或片体。成实体或片体。
3 D% o4 v8 k. P5 g( k8 G. g
u- f& |0 K3 L# u2 B% _7 e3 e: B参考特征设计基准:固定7 X/ G2 i% y' M( k
9 r' A( X+ K1 M( b 在种子部件中预定义。) @# a1 H' M6 T& v4 [: f5 U
由一草图启动建模,将它放在一固定基准面上。( `7 m9 K0 \, {: w5 a& z
利用它们定义水平/垂直参考。. I4 g! b7 C' B
由一体素启动建模,不需要时可以删除。
1 @( A7 j) ^/ J$ ^3 `, @, u& ~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。
. |7 a+ G2 i" K 参考特征设计基准:相对
/ i4 ~: d: Q, V 利用它们对称与中点情况。
! Z; }+ x' d& m* g0 ^3 `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)。% k5 s2 S2 \, f |3 q. Y
1 u) j4 A5 V: J7 a. e, L; N 建模过程的重要提示
) O4 w# B, o* F1 p V 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。+ @7 w+ \& A. H8 V: }
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。# u5 c# z$ d& m% g; E
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。
# y2 O/ x# V+ W 4.用参数化建模尽量避免使用没有相关性的曲线。, z* q( ?6 a. S# P6 e r1 z3 z8 n
不用Edit(编辑)→ Transform(变换),而用Feature Operation(阵列) →Instance;
. e# }4 ]) y3 {7 ~9 W) ] 不用Curve → Operation → Extract → Edge Curve,而用Form Feature → Extract → Curve。' e) k3 I. X# e, j. }7 [1 s4 S9 J- Z/ X
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。
( B' a" I b$ a; y4 `! ^ 6.用实体建模,曲面可作为辅助体修剪实体(Trim Body)。
) t% ?# R+ I$ w6 g; F u# k
$ H7 A% m, ]0 R9 _0 j
) L8 @/ U4 S S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。
' N/ O2 O# ~0 E/ y) U, U. h, p- _4 d0 s! e: D% e
建模完成后的重要提示6 |- H) j5 O& a
k: y" o, x' D! h6 n6 |
1.必须用【分析】(Analysis) 【检查几何体】(Examine Geometry )检查。9 }1 o. o4 L+ x: T& v
2.删除多余的辅助几何体。! t2 r( L4 O) }! P' J& U2 b0 c
3.用File 【部件数据清理】( Part Cleanup )来清理隐含的垃圾数据。- i# q! W" n7 m4 [ |% W
4.输入必要的部件属性(Part Attribute)。
' A9 g: X! B# n6 G+ p 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)。
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细节设计阶段
1 X, h& {8 P3 B Blend(倒圆)与Taper(拔模)之间的关系:
5 m1 F1 E- l m+ l3 l7 i 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。, m' ]# Y, E+ ^: g
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。4 ` z1 z3 J$ {: |/ Z
& E, E% X$ @* M% G5 s4 s
结论:在多数情况下,先Taper,后Blend。# W4 v6 h' F2 b
$ x4 S) I# @/ ~: B- c2 Z 5 F3 Z- q2 ~* |& A% u
关于常见造型问题的探讨
( D+ r# f) J) H 1.关于建模公差设定(Modeling Tolerance)& K5 P- A1 U6 }4 _
(1)由其它的造型系统设计的数据经转换进入UG时;: _) X# Z' _8 N* w& e& M
(2)曲面特征造型时;! F+ a! E( ?. H1 j* P
(3)倒圆(Blending)时。
2 z0 |; h0 e5 z 2.控制公差的技巧/ d3 e( p. K- h$ X4 W
(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;
- g- C+ P7 B( O/ C* J& [5 O (2)一般来说,设计在造型初期使用较高的公差控制;
0 p* Z& F+ J% l7 q, d/ L" \ (3)当某些特征创建失败时,尝试检查公差设定;8 \- U! L: U5 }) g! \6 Y9 M6 o" }. S
(4)造型公差会明显影响模型的产生和更新效率。6 k G0 j N. E! ?8 D+ M
3.发现模型错误时
! u- e, S( F4 f! e& s0 k (1)用【分析】(Analysis)找出产生错误的特征并将其删除或隐藏;: I1 l3 ]4 `6 P8 T3 {. E
(2)用【特征简化】将出错的特征去除;
) G# @$ L) T6 _/ K \3 h6 } (3)编辑某些特征的公差;+ Q/ S C1 | K& P0 _1 _2 ]: |
(4)修复几何体(Heal Geometry)。: D0 j& d( d9 m8 g
4.倒圆技巧7 z) x. G$ M/ `) @. ]
(1)倒圆顺序一般由大半径到小半径;
' [% C/ `: U# u; e4 a (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。0 V V* K* n6 S) L& J/ W1 H/ G. V3 v
5.关于复杂特征
- h& z% I* P* D 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。
9 p1 ^( T2 u. H+ a% ]; R. Q+ B 6.发生意外错误的时候进行部件数据清理(Part Cleanup)。 |
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