削笔器设计实例：从轮廓到最终模型

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17.1所示。

图17.1 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17.2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17.3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17.2 旋转特征1

图17.3 截面草图

Step3.创建图17.4b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17.4a所示的边链为倒圆角的边线；在倒圆角半径文本框中输入值5.0。

图17.4 倒圆角特征1

Step4.创建图17.5所示的旋转特征2。在功能选项卡区域中单击“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17.6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17.5 旋转特征2

图17.6 截面草图

Step5.创建图17.7b所示的镜像特征1。

（1）选取镜像特征。选取Step4所创建的旋转特征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17.7 镜像特征1

Step6.创建图17.8b所示的倒圆角特征2。选取图17.8a所示的两条边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为2.0。

图17.8 倒圆角特征2

Step7.创建图17.9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；选取图17.9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17.10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方向。

（4）在操控板中单击“完成”按钮，完成拉伸特征1的创建。

图17.9 拉伸特征1

图17.10 截面草图

Step8.创建图17.11所示的拉伸特征2。在功能选项卡区域中单击“拉伸”按钮，在操控板中按下“移除材料”按钮；选取图17.11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17.12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方向；单击按钮，完成拉伸特征2的创建。

图17.11 拉伸特征2

图17.12 截面草图

Step9.创建图17.13b所示的倒圆角特征3。选取图17.13a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为3.0。

图17.13 倒圆角特征3

Step10.创建图17.14所示的草绘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17.15所示的草绘1，完成后单击按钮。

图17.14 草绘1

图17.15 截面草图（草绘1）

Step11.创建图17.16所示的混合切削特征。

（1）选择命令。在功能选项卡的下拉菜单中选择命令。

（2）定义混合类型。在操控板中确认“混合为实体”按钮、“移除材料”按钮和“与草绘截面混合”按钮被按下。

（3）创建混合特征的第一个截面。单击“混合”选项卡中的按钮，在系统弹出的界面中选中单选项，单击按钮；然后在绘图区选取图17.17所示的平面为草绘平面，其他为默认参考；单击按钮，进入草绘环境后，选取曲线草绘1的两个终点为草绘参考，绘制图17.17所示的第一个截面草图。

（4）创建混合特征的第二个截面。单击“混合”选项卡中的按钮，选中选项，定义“草绘平面位置定义方式”类型为，偏移自“截面1”的偏移距离为-30，单击按钮；选取曲线草绘1的两个终点为草绘参考，绘制图17.17所示的第二个截面草图；单击工具栏中的按钮，退出草绘环境。

（5）单击按钮，完成混合切削特征的创建。

图17.16 混合切削特征

图17.17 截面草图

Step12.创建图17.18b所示的DTM1基准平面。

（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17.19所示的面为偏距参考面，在“基准平面”对话框中输入偏移距离值2.0。

（3）单击该对话框中的按钮。

说明：若方向相反，应输入负值。

图17.18 DTM1基准平面

图17.19 定义偏移参考

Step13.创建图17.20所示的拉伸特征3。在功能选项卡区域中单击“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17.21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17.20 拉伸特征3

图17.21 截面草图

Step14.创建图17.22b所示的DTM2基准平面。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“基准平面”对话框中输入偏移距离值40.0，单击该对话框中的按钮。

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图17.22 DTM2基准平面

Step15.创建图17.23所示的拉伸特征4。在功能选项卡区域中单击“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17.24所示的截面草图，将深度类型设置为，选取图17.23所示的面为拉伸边界；单击按钮，完成拉伸特征4的创建。

图17.23 拉伸特征4

图17.24 截面草图

Step16.创建图17.25所示的拉伸特征5。在功能选项卡区域中单击“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17.26所示的截面草图，将深度类型设置为，选取图17.25所示的面为拉伸边界；单击按钮，完成拉伸特征5的创建。

图17.25 拉伸特征5

图17.26 截面草图

Step17.创建图17.27b所示的倒圆角特征4。选取图17.27a所示的边线为倒圆角的边线；倒圆角半径值为1.0。

图17.27 倒圆角特征4

Step18.创建图17.28b所示的倒圆角特征5。选取图17.28a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为0.5。

图17.28 倒圆角特征5

Step19.创建图17.29所示的孔特征──孔特征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17.30所示的平面为主参考；选择放置类型为；按住Ctrl键，选取图17.30所示的面和FRONT基准平面为次参考，偏移参数值如图17.31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，深度类型为，深度值4.0。

（4）在操控板中单击按钮，按照图17.32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17.29 孔特征1

图17.30 定义孔的放置

图17.31 定义偏移参考参数

图17.32 螺孔形状参数设置

Step20.创建图17.33b所示的DTM3基准平面。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“基准平面”对话框中输入偏移距离值55.0，单击该对话框中的按钮。

图17.33 DTM3基准平面

Step21.创建图17.34b所示的倒圆角特征6。选取图17.34a所示的边线为倒圆角的边线；倒圆角半径值为0.5。

图17.34 倒圆角特征6

Step22.创建图17.35所示的草绘2。单击功能选项卡区域中的“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17.36所示的截面草图。

图17.35 草绘2

图17.36 截面草图（草绘2）

Step23.创建图17.37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曲面，图17.38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17.38所示。

（4）在操控板中单击按钮，完成投影曲线1。

图17.37 投影曲线1

图17.38 定义投影参考

Step24.创建图17.39所示的扫描特征1。

图17.39 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，在操控板中按下按钮。

（2）定义扫描轨迹。在图形区中选取图17.40所示的扫描轨迹曲线。

（3）创建扫描特征的截面草图。

①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。

②绘制并标注扫描截面草图，如图17.41所示。

③完成截面草图的绘制和标注后，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17.40 定义扫描轨迹

图17.41 截面草图

Step25.创建图17.42b所示的倒圆角特征7。选取图17.42a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为1.0。

图17.42 倒圆角特征7

Step26.创建图17.43b所示的倒圆角特征8。选取图17.43a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为0.5。

图17.43 倒圆角特征8

Step27.创建图17.44b所示的倒圆角特征9。选取图17.44a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为0.2。

图17.44 倒圆角特征9

Step28.创建图17.45b所示的倒圆角特征10。选取图17.45a所示的边线为倒圆角的边线；倒圆角半径值为2.0。

图17.45 倒圆角特征10

Step29.创建图17.46b所示的倒圆角特征11。选取图17.46a所示的边链为倒圆角的边线；倒圆角半径值为0.2。

图17.46 倒圆角特征11

Step30.保存零件模型文件。