设计实例：创造饮水机手柄的过程

实例概述

本实例详细介绍手柄的设计过程，其主要设计过程是将两个扫描曲面进行剪裁和缝合形成单独的实体，再与所创建的基础实体组合而成。本实例操作的关键是两个扫描曲面的创建及实体组合的运用。该零件模型及设计树如图10.1所示。

图10.1 饮水机手柄的零件模型及设计树

Step1.新建一个零件模型文件，进入建模环境。

Step2.创建图10.2所示的零件基础特征——凸台-拉伸1。选择下拉菜单命令；绘制图10.3所示的横断面草图；采用系统默认的深度方向，在“凸台-拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，输入深度值10.0；单击按钮，完成凸台-拉伸1的创建。

图10.2 凸台-拉伸1

图10.3 横断面草图

Step3.创建图10.4b所示的圆角1。选取图10.4a所示的四条边线为要倒圆角的对象，圆角半径值为2.0。

图10.4 圆角1

Step4.创建图10.5b所示的“圆角2”。选取图10.5a所示的边链为要倒圆角的对象，圆角半径值为3.0。

图10.5 圆角2

Step5.创建图10.6所示的基准面1。选择下拉菜单命令，系统弹出“基准面”对话框；选取图10.6所示的模型表面为参考实体，在区域的文本框中输入偏移距离值2.0，选中复选框；单击按钮，完成基准面1的创建。

Step6.选取基准面1为草图基准面，创建图10.7所示的草图2。

Step7.选取基准面1为草图基准面，创建图10.8所示的草图3（使用三点圆弧命令，使圆弧经过原点和草图2的两个端点）。

图10.6 基准面1

图10.7 草图2

图10.8 草图3

Step8.选取右视基准面作为草图基准面，创建图10.9所示的“草图4”。该草图为样条曲线（注意观察图中的曲率），约束样条曲线的下端点与草图2穿透。

Step9.选取右视基准面作为草图基准面，创建图10.10所示的草图5，约束样条曲线的下端点与草图3穿透（此草图曲率如图10.10所示）。

图10.9 草图4

图10.10 草图5

Step10.创建图10.11所示的曲面-扫描1。选择下拉菜单命令，系统弹出“曲面-扫描”对话框；在设计树中选取为扫描轮廓；在设计树中选取为扫描路径；单击按钮，完成曲面-扫描1的创建。

Step11.创建图10.12所示的曲面-扫描2。在设计树中选取为扫描轮廓，选取为扫描路径。

图10.11 曲面-扫描1

图10.12 曲面-扫描2

Step12.创建图10.13b所示的曲面-剪裁1。选择下拉菜单命令，系统弹出“剪裁曲面”对话框；在“剪裁曲面”对话框的下拉列表中选中单选项为剪裁类型；选取曲面-扫描1和曲面-扫描2为剪裁工具；选取图10.13a所示的曲面保留部分；其他参数采用系统默认的设置值，单击按钮，完成曲面-剪裁1的创建。

说明：操作时可能会出现曲面无法剪裁的提示，这是由于剪裁对象没有完全相交造成的。读者可以进一步调整草图4和草图5中的样条曲线，使以其为参照生成的两扫描曲面完全相交。

图10.13 曲面-剪裁1

Step13.创建图10.14所示的曲面填充1。选择下拉菜单命令，系统弹出“填充曲面”对话框；选取设计树中的和为修补边界；在“填充曲面”对话框区域的下拉列表中选择选项；单击按钮，完成曲面填充1的创建。

Step14.创建图10.15所示的曲面-缝合1。选择下拉菜单命令，系统弹出“缝合曲面”对话框；在设计树中选取和为缝合对象，选中复选框；取消选中复选框，单击按钮，完成曲面-缝合1的创建。

Step15.创建图10.16所示的组合1。选择下拉菜单命令，系统弹出“组合1”对话框；在“组合1”对话框的区域中选中单选项；选取图10.16所示的实体1和实体2作为要组合的实体；单击按钮，完成组合1的创建。

图10.14 曲面填充1

图10.15 曲面-缝合1

图10.16 组合1

Step16.创建图10.17所示的零件特征——切除-拉伸1。选择下拉菜单命令；选取图10.17所示的模型表面为草图基准面，绘制图10.18所示的横断面草图；采用系统默认的切除深度方向；在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，选取图10.19所示的模型表面为拉伸终止面；单击按钮，完成切除-拉伸1的创建。

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图10.17 切除-拉伸1

图10.18 横断面草图

图10.19 拉伸终止面

Step17.创建图10.20所示的零件特征——切除-拉伸2。选择下拉菜单命令；选取图10.21所示的模型表面为草图基准面，绘制图10.22所示的横断面草图；采用系统默认的切除深度方向；在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，选取基准面1为拉伸终止面。

图10.20 切除-拉伸2

图10.21 草图基准面

图10.22 横断面草图

Step18.创建图10.23所示的零件特征——凸台-拉伸2。选择下拉菜单命令；选取图10.24所示的模型表面作为草图基准面，绘制图10.25所示的横断面草图。约束草图中的两圆弧半径相等；单击区域中的按钮，在“凸台-拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，输入深度值0.5；单击按钮，完成凸台-拉伸2的创建。

说明：创建凸台-拉伸2时，可能会出现实体不完全相交的现象，读者可以自行调整图10.25中的草图尺寸，或调整草图4和草图5中的样条曲线形状，使实体完全相交。

图10.23 凸台-拉伸2

图10.24 草图基准面

图10.25 横断面草图

Step19.创建图10.26b所示的镜像1。选择下拉菜单命令；选取右视基准面为镜像基准面；在设计树中选取作为镜像1的对象；单击按钮，完成镜像1的创建。

图10.26 镜像1

Step20.创建图10.27所示的零件特征——切除-旋转1。选择下拉菜单命令，系统弹出“切除-旋转”对话框；选取右视基准面作为草图基准面，绘制图10.28所示的横断面草图；采用草图中的直边为旋转轴线；在“切除-旋转”对话框区域的下拉列表中选择选项，采用系统默认的旋转方向，在文本框中输入值360.0；单击按钮，完成切除-旋转1的创建。

图10.27 切除-旋转1

图10.28 横断面草图

Step21.创建图10.29b所示的圆角3。选取图10.29a所示的边线为要倒圆角的对象，圆角半径值为0.1。

图10.29 圆角3

Step22.创建图10.30b所示的圆角4。选取图10.30a所示的边链为要倒圆角的对象，圆角半径值为2.0。

图10.30 圆角4

Step23.创建图10.31b所示的圆角5。选取图10.31a所示的边线为要倒圆角的对象，圆角半径值为0.5。

图10.31 圆角5

Step24.创建图10.32b所示的圆角6。选取图10.32a所示的边线为要倒圆角的对象，圆角半径值为2.0。

图10.32 圆角6

Step25.创建图10.33所示的零件特征——凸台-拉伸3。选择下拉菜单命令；选取图10.34所示的模型表面作为草图基准面，绘制图10.35所示的横断面草图；采用系统默认的深度方向，在“凸台-拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，输入深度值1.5。

图10.33 凸台-拉伸3

图10.34 草图基准面

图10.35 横断面草图

Step26.创建图10.36b所示的镜像2。选择下拉菜单命令；选取右视基准面为镜像基准面；在设计树中选取为镜像2的对象；单击按钮，完成镜像2的创建。

图10.36 镜像2

Step27.保存模型，将模型命名为handle。