设计自动化：削笔器（铅笔刀）设计实例

实例概述

本实例讲述的是削笔器（铅笔刀）的设计过程，首先通过“旋转”、“镜像”、“拉伸”等命令设计出模型的整体轮廓，再通过扫描命令设计出最终模型。零件模型及模型树如图14.1所示。

图14.1 零件模型及模型树

Step1.新建零件模型。模型命名为PENCIL_SHARPENER。

Step2.创建图14.2所示的旋转特征1。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“旋转”按钮。

（2）绘制截面草图。在图形区右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令；选取TOP基准平面为草绘平面，RIGHT基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图14.3所示的截面草图（包括中心线）。

（3）定义旋转属性。在操控板中选择旋转类型为，在角度文本框中输入角度值360.0，并按回车键。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成旋转特征1的创建。

图14.2 旋转1

图14.3 截面草图

Step3.创建图14.4ba所示的倒圆角特征1。单击功能选项卡区域中的按钮，选取图14.4a所示的边线为倒圆角的边线；在倒圆角半径文本框中输入数值5.0。

图14.4 倒圆角1

Step4.创建图14.5所示的旋转特征2。在操控板中单击“旋转”按钮，在操控板中按下“移除材料”按钮。选取RIGHT基准平面为草绘平面，TOP基准平面为参考平面，方向为；单击按钮，绘制图14.6所示的截面草图（包括中心线）；在操控板中选择旋转类型为，在角度文本框中输入角度值360.0，单击按钮，完成旋转特征2的创建。

图14.5 旋转2

图14.6 截面草图

Step5.创建图14.7b所示的镜像特征1。

（1）选取镜像特征。选取Step4创建的旋转特征2为镜像特征。

（2）选择镜像命令。单击功能选项卡区域中的“镜像”按钮。

（3）定义镜像平面。在图形区选取TOP基准平面为镜像平面。

（4）在操控板中单击按钮，完成镜像特征1的创建。

图14.7 镜像1

Step6.创建图14.8b所示的倒圆角特征2。选取图14.8a所示的边线为倒圆角的边线；输入圆角半径值2.0。

图14.8 倒圆角2

Step7.创建图14.9所示的拉伸特征1。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“拉伸”按钮，在操控板中按下“移除材料”按钮。

（2）绘制截面草图。在图形区右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令；分别选取图14.9所示的模型表面为草绘平面，接受系统默认的参考平面，方向为；单击按钮，绘制图14.10所示的截面草图。

（3）定义拉伸属性。在操控板中选择拉伸类型为（穿透），单击按钮调整拉伸切除部分。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成拉伸特征1的创建。

图14.9 拉伸1

图14.10 截面草图

Step8.创建图14.11所示的拉伸特征2。在操控板中单击“拉伸”按钮。在操控板中按下“移除材料”按钮。选取图14.11所示的模型表面为草绘平面，接受系统默认的参考平面，方向为；绘制图14.12所示的截面草图，在操控板中定义拉伸类型为，输入深度值2.0，单击按钮调整拉伸切除部分，单击按钮，完成拉伸特征2的创建。

图14.11 拉伸2

图14.12 截面草图

Step9.创建图14.13b所示的倒圆角特征3。选取图14.13a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值3.0。

图14.13 倒圆角3

Step10.创建图14.14所示的草绘特征──草绘1。

（1）单击功能选项卡区域中的“草绘”按钮。系统弹出“草绘”对话框。

（2）定义草绘截面放置属性。选取TOP基准平面为草绘平面，单击按钮，选取FRONT基准平面为参考平面，方向为。单击“草绘”对话框中的按钮。

（3）进入草绘环境后，绘制图14.15所示的截面草图草绘1，完成后单击按钮。

图14.14 草绘1

图14.15 截面草图（草绘1）

Step11.创建图14.16所示的混合切削特征。

（1）选择命令。单击功能选项卡按钮。

（2）定义混合类型和截面类型。在系统弹出的菜单中依次选择命令。

（3）定义混合属性。选择菜单中的命令。

（4）设置草绘平面。依次选择命令，然后选取图14.17所示的面为草绘平面，再选择命令。

（5）绘制草绘截面，选取曲线草绘1的两个终点为草绘参考，绘制图14.17所示的直径为14的圆为第一个截面草图，完成后，在绘图区右击，从系统弹出的快捷菜单中选择命令；绘制图14.17所示的直径为2的圆为第二个截面草图，单击“确定”按钮。系统弹出“菜单管理器”对话框。

（6）输入截面深度，系统弹出“菜单管理器”窗口，依次选择，输入深度值30.0，单击“完成”按钮，单击对话框中的按钮。

图14.16 混合切削特征

图14.17 截面草图

Step12.创建图14.18所示的DTM1基准平面特征1。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的“平面”按钮。

（2）定义平面参考。选取图14.19所示的面为偏距参考面，在对话框中输入偏移距离值2.0。

（3）单击对话框中的按钮。

说明：若方向相反，应输入负值。

图14.18 DTM1基准平面

图14.19 定义偏移参考

Step13.创建图14.20所示的拉伸特征3。在操控板中单击“拉伸”按钮。在操控板中按下“移除材料”按钮。选取DTM1基准平面为草绘平面，接受系统默认的平面为参考平面，方向为；绘制图14.21所示的截面草图，在操控板中定义拉伸类型为（穿透），单击按钮，完成拉伸特征3的创建。

图14.20 拉伸3

图14.21 截面草图

Step14.创建图14.22所示的DTM2基准平面特征2。单击功能选项卡区域中的“平面”按钮，在模型树中选取DTM1基准平面为偏距参考面，在对话框中输入偏移距离值40.0，单击对话框中的按钮。(www.xing528.com)

图14.22 DTM2基准平面

Step15.创建图14.23所示的拉伸特征4。在操控板中单击“拉伸”按钮。将“移除材料”按钮按下。选取DTM2基准平面为草绘平面，接受系统默认的参考平面，方向为；绘制图14.24所示的截面草图，将深度类型设置为，选取图14.23所示的面为拉伸边界，单击按钮，完成拉伸特征4的创建。

图14.23 拉伸4

图14.24 截面草图

Step16.创建图14.25所示的拉伸特征5。在操控板中单击“拉伸”按钮。将“移除材料”按钮按下。选取DTM1基准平面为草绘平面，接受系统默认的参考平面，方向为；绘制图14.26所示的截面草图，将深度类型设置为，选取图14.25所示的面为拉伸边界，单击按钮，完成拉伸特征5的创建。

图14.25 拉伸5

图14.26 截面草图

Step17.创建图14.27b所示的倒圆角特征4。选取图14.27a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值1.0。

图14.27 倒圆角4

Step18.创建图14.28b所示的倒圆角特征5。选取图14.28a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值0.5。

图14.28 倒圆角5

Step19.创建图14.29所示的孔特征──孔1。

（1）选择命令。单击功能选项卡区域中的按钮。

（2）定义孔的放置。选取图14.30所示的平面为主参考；选择放置类型为；按住Ctrl键，选取图14.30所示的面和FRONT基准平面为次参考，偏移参数值如图14.31所示。

（3）在操控板中按下“创建标准孔”按钮，按下“攻螺纹”按钮，并确认“添加埋头孔”按钮和“添加沉孔”按钮为弹起状态；按下“钻孔肩部深度”按钮，设置标准孔的螺纹类型为ISO标准螺孔，螺孔大小M3×0.5，深度类型，输入深度值4.0。

（4）在操控板中单击按钮，按照图14.32所示的“形状”界面中的参数设置来定义孔的形状。

（5）在操控板中单击按钮，预览所创建的特征；单击“完成”按钮。

图14.29 孔1

图14.30 定义孔的放置

图14.31 定义偏移参考参数

图14.32 螺孔形状参数设置

Step20.创建图14.33b所示的DTM3基准平面特征3。单击功能选项卡区域中的“平面”按钮，在模型树中选取FRONT基准平面为偏距参考面，在对话框中输入偏移距离值55.0，单击对话框中的按钮。

图14.33 DTM3基准平面

Step21.创建图14.34b所示的倒圆角特征6。选取图14.34a所示的边线为倒圆角的边线；输入圆角半径值0.5。

图14.34 倒圆角6

Step22.创建图14.35所示的草绘特征──草绘2。单击“草绘”按钮。系统弹出“草绘”对话框。选取DTM3基准平面为草绘平面，RIGHT基准平面为参考平面，方向为。绘制图14.36所示的草绘。

图14.35 草绘2

图14.36 截面草图（草绘2）

Step23.创建图14.37所示的投影曲线──投影1。

（1）选取草绘曲线2，单击功能选项卡区域中的“投影”按钮。

（2）选取要在其上投影的面，图14.38所示为所要投影的面。

（3）定义投影方向。选取DTM3基准平面为投影方向参考，投影方向如图14.38所示。

（4）在操控板中单击按钮，完成投影曲线1。

图14.37 投影1

图14.38 定义投影参考

Step24.创建图14.39所示的特征──扫描特征1。

图14.39 扫描特征1

（1）选择扫描命令。单击功能选项卡区域中的按钮，在操控板按下按钮。

（2）定义扫描轨迹。在图形区中选取图14.40所示的扫描轨迹曲线。

（3）创建扫描特征的截面。

□ 在操控板中单击“创建或编辑扫描截面”按钮，系统自动进入草绘环境。

□ 绘制并标注扫描截面的草绘，如图14.41所示。

□ 完成截面的绘制和标注后，单击“确定”按钮。

（4）单击操控板中的按钮，完成扫描特征1的创建。

图14.40 定义扫描轨迹

图14.41 截面草图

Step25.创建图14.42b所示的倒圆角特征7。选取图14.42a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值1.0。

图14.42 倒圆角7

Step26.创建图14.43b所示的倒圆角特征8。选取图14.43a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值0.5。

图14.43 倒圆角8

Step27.创建图14.44b所示的倒圆角特征9。选取图14.44a所示的边线为倒圆角的边线；输入圆角半径值0.2。

图14.44 倒圆角9

Step28.创建图14.45b所示的倒圆角特征10。选取图14.45a所示的边线为倒圆角的边线；输入倒圆角半径值2.0。

图14.45 倒圆角10

Step29.创建图14.46b所示的倒圆角特征11。选取图14.46a所示的边线为倒圆角的边线；输入圆角半径值0.2。

图14.46 倒圆角11

Step30.保存零件模型文件。