设计挂钩的曲面特征及应用实例

实例概述：

本实例介绍了图7.1所示挂钩的设计过程。该模型设计过程中运用了实体和曲面相结合的设计方法，其灵活性和适用性很强。另外，本例主要介绍多截面曲面、桥接以及填充曲面等一些曲面的基本特征的应用。零件模型及特征树如图7.1所示。

图7.1 零件模型及特征树

Step1.新建模型文件。

（1）选择下拉菜单命令，系统弹出“新建”对话框。

（2）在列表框中选择选项，单击按钮，系统弹出“新建零件”对话框。

（3）在“输入零件名称”文本框中输入名称hook，选中复选框，单击按钮，进入“零件设计”工作台。

Step2.切换工作台。选择下拉菜单命令，切换到“线框和曲面设计”工作台。

Step3.创建图7.2所示的草图1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮）。

（2）选取“yz平面”为草图平面，绘制图7.2所示的草图。

（3）单击“工作台”工具栏中的按钮，退出草绘工作台。

Step4.创建图7.3所示的平面1。

图7.2 草图1

图7.3 平面1

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“平面定义”对话框。

（2）定义设置参数。在下拉列表中选择选项，激活文本框，然后在特征树上选取草图1为参考曲线；激活文本框后，选取草图1直线的端点为参考点，单击按钮，完成平面1的创建。

Step5.创建图7.4所示的草图2。选取平面1为草图平面，绘制图7.5所示的截面草图。

说明：草图2不仅包括一个圆，而且还需创建一个点，并约束该点位于圆上及与绝对轴横轴相合，如图7.5所示。该点将作为后面创建“多截面曲面”中的闭合点。以下草图（3、4、6、8、9）中同样包括这样一个点，并且点的方向必须在同一侧。

图7.4 草图2（建模环境）

图7.5 草图2（草绘环境）

Step6.创建图7.6所示的平面2。在下拉列表中选择选项；激活文本框，然后右击，在弹出的快捷菜单中选取为参考平面；激活文本框后，选取图7.7所示的点为参考点，单击按钮，完成平面2的创建。

图7.6 平面2

图7.7 定义参考点

Step7.创建草图3。选取平面2为草图平面，把草图2投影到平面2上。注意：在使用“投影3D元素”命令时，草图2中的圆及点都要进行投影。

Step8.创建图7.8所示的平面3。在下拉列表中选择选项，激活文本框，然后在特征树上选取草图1为参考曲线；激活文本框，选取图7.9所示的点为参考点，单击按钮，完成平面3的创建。

图7.8 平面3

图7.9 定义参考点

Step9.创建图7.10所示的草图4。选取平面3为草图平面，绘制图7.11所示的截面草图。说明；使圆点与图7.9所示的参考点相合，并且绘制图7.11所示的一条构造线，使构造线的端点与圆相合，并且与绝对轴的横轴水平，在其端点处绘制一个点，该点的方向与草图2的点在同一侧。

Step10.创建图7.12所示的草图5（一个点）。选取“yz平面”为草图平面。

说明：使草图5所绘制的点与草图1的曲线相合并且与横向绝对轴相合。

图7.10 草图4（建模环境）

图7.11 草图4（草绘环境）

图7.12 草图5（建模环境）

Step11.创建图7.13所示的草图6。选取“xy平面”为草图平面，绘制图7.14所示的草图。

说明：使草图6所绘制的圆的圆心与草图5所绘制的点相合。

Step12.创建图7.15所示的草图7（一个点）。选取“yz平面”为草图平面。

说明：使草图7所绘制的点与草图1的曲线相合，并且与平面3相合。

图7.13 草图6（建模环境）

图7.14 草图6（草绘环境）

图7.15 草图7（建模环境）

Step13.创建图7.16所示的草图8。选取平面3为草图平面，绘制图7.17所示的截面草图。

说明：使草图8所绘制的圆的圆心与草图7所绘制的点相合，并且还需创建一个点。

图7.16 草图8（建模环境）

图7.17 草图8（草绘环境）

Step14.创建图7.18所示的平面4。在下拉列表中选择选项，激活文本框，然后在特征树上选取草图1为参考曲线；激活文本框，选取图7.19所示的点为参考点，单击按钮，完成平面4的创建。

图7.18 平面4

图7.19 定义参考点

Step15.创建图7.20所示的草图9。选取平面4为草图平面，绘制图7.21所示的截面草图。

说明：使草图9所绘制的圆的圆心与平面4的参考点相合，并且还需创建一个点。

图7.20 草图9（建模环境）

图7.21 草图9（草绘环境）

Step16.创建图7.22所示的平面5。在下拉列表中选择选项，激活文本框，然后在特征树上选取草图1为参考曲线；激活文本框，选取图7.23所示的点为参考点，单击按钮，完成平面5的创建。

图7.22 平面5

图7.23 定义参考点

Step17.创建图7.24所示的草图10。选取平面5为草图平面。绘制图7.25所示的截面草图。

说明：使草图10所绘制的圆的圆心与图7.23所示的端点相合，并且还需创建一个点。

图7.24 草图10（建模环境）

图7.25 草图10（草绘环境）

Step18.创建图7.26所示的平面6。在下拉列表中选择选项，激活文本框，然后在特征树上选取平面5为参考平面；在文本框中输入值10，单击按钮，单击按钮，完成平面6的创建。

Step19.创建图7.27所示的草图11（点）。选取平面6为草图平面。

说明：使草图11所绘制的点与图7.25所绘制的圆同心。

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图7.26 平面6

图7.27 草图11（建模环境）

Step20.添加图7.28b所示的零件特征──多截面曲面1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“多截面曲面定义”对话框。

（2）选取截面。依次选取图7.28a所示的草图2、3、4、6、8和9为截面。

（3）定义闭合点。系统默认的闭合点是极值点，右击要替换的闭合点，在系统弹出的快捷菜单中选择命令，选取要替换的点。

说明：替换以上6个截面的闭合点使其成为前面草图所绘制的点，闭合点方向统一朝向草图外侧，这样可使生成的曲面光滑、曲率变化匀称。

（4）单击选项，选取草图1为脊线，单击按钮，完成多截面曲面1的添加。

Step21.添加图7.29所示的零件特征──桥接1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“桥接定义”对话框。

（2）定义曲线及曲面。激活文本框，选取图7.30所示的草图9为第一曲线对象；激活文本框，选取多截面曲面1为支持面；激活文本框，选取草图10为第二曲线；在下拉列表中选择选项。

（3）定义闭合点。在工作台处右击要替换的闭合点（此时系统默认的点为第一点和第二点），系统弹出快捷菜单，选择命令后选取替换目标。

说明：替换以上2条曲线的闭合点使其成为前面草图所绘制的点，闭合点方向统一朝向草图外，这样使所生成的曲面光滑、曲率变化匀称，与多截面曲面相接处光滑过渡。

（4）单击按钮，完成桥接1的创建。

图7.28 多截面曲面1

图7.29 桥接1

Step22.添加图7.31b所示的零件特征──填充1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“填充曲面定义”对话框。

（2）定义边界。选取图7.31a所示的边为边界对象，单击按钮，完成填充1的添加。

图7.30 定义曲线

图7.31 填充1

Step23.添加图7.32b所示的零件特征──填充2。

（1）定义边界。选取图7.32a所示的草图10为边界，在区域中单击选项，选取桥接1为支持面。

（2）定义连续性。在下拉列表中选取选项，激活文本框，选取草图11为穿越点，单击按钮，完成填充2的添加。

图7.32 填充2

Step24.添加零件特征──接合1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“接合定义”对话框。

（2）定义要接合的元素。分别选择多截面曲面1、桥接1和填充（1、2）为要接合的元素。

（3）单击按钮，完成接合1的创建。

说明：接合命令是把单个曲面接合在一起，以便后续特征的操作。

Step25.将工作台切换到“零件设计”工作台。

Step26.创建图7.33a所示的零件特征──封闭曲面1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“定义封闭曲面”对话框。

（2）定义对象。选取接合1为要封闭的对象，单击按钮，完成封闭曲面1的创建。

说明：封闭曲面命令是把曲面转化为实体，以便后续特征的操作。在完成此步后，可将“接合1”特征隐藏。

图7.33 封闭曲面1

Step27.添加图7.34所示的零件特征──凹槽1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“定义凹槽”对话框。

（2）创建图7.35所示的截面草图。

①定义草图平面。单击按钮，选取“zx平面”为草图平面。

②绘制截面草图。在草绘工作台中绘制图7.35所示的截面草图。

③单击“工作台”工具栏中的按钮，退出草绘工作台。

（3）定义深度属性。

①定义深度方向。采用系统默认的深度方向。

②定义深度类型。在对话框区域的下拉列表中选择选项，单击按钮；在对话框区域的下拉列表中选择选项，单击按钮；单击按钮，完成凹槽1的添加。

图7.34 凹槽1

图7.35 截面草图

Step28.添加图7.36b所示的倒圆角1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“倒圆角定义”对话框。

（2）定义要倒圆角的对象。在“倒圆角定义”对话框的下拉列表中选择选项，选取图7.36a所示的边线为要倒圆角的对象。

（3）定义倒圆角半径。在对话框的文本框中输入值5。

（4）单击“倒圆角定义”对话框中的按钮，完成倒圆角1的添加。

图7.36 倒圆角1

Step29.添加图7.37所示的零件特征──旋转体1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“定义旋转体”对话框。

（2）创建截面草图。

①定义草图平面。在“定义旋转体”对话框中单击按钮，选取“zx平面”为草图平面。

②绘制截面草图。在草绘工作台中绘制图7.38所示的截面草图。

③单击“工作台”工具栏中的按钮，退出草绘工作台。

（3）定义旋转角度。在区域的文本框中输入值360。

（4）定义回转轴。选取图7.38所示的边线为回转轴。

（5）单击按钮，完成旋转体1的创建。

Step30.添加零件特征──螺纹1。

（1）选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出“定义外螺纹/内螺纹”对话框。

图7.37 旋转体1

图7.38 截面草图

（2）几何定义。激活文本框，选取图7.39所示的面为支持面，激活文本框，选取图7.40所示的面为限制面。

（3）数值定义。在区域的下拉列表中选择选项，在下拉列表中选择选项，在文本框中输入值30。

（4）单击按钮，完成螺纹1的创建。

图7.39 定义支持面

图7.40 定义限制面

Step31.选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。