UG NX 12.0UG曲面技术在电吹风设计中的应用实例

应用概述

本应用介绍了一款电吹风机外壳的曲面设计过程。曲面零件设计的一般方法是先创建一系列草图曲线和空间曲线，然后利用所创建的曲线构建几个独立的曲面，再利用缝合等工具将独立的曲面变成一个整体面组，最后将整体面组变成实体模型。电吹风机外壳模型如图5.11.1所示。

Step1.新建一个零件的三维模型，将其命名为blower。

Step2.创建图5.11.2所示的草图1。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“创建草图”对话框；设置XY平面为草图平面，单击“创建草图”对话框中的按钮，进入草图环境；绘制图5.11.3所示的草图；选择下拉菜单命令。

图5.11.1 电吹风机外壳模型

图5.11.2 草图1（建模环境）

Step3.创建图5.11.4所示的镜像曲线1。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“镜像曲线”对话框；选取草图曲线1，单击中键确认。在“镜像曲线”对话框的区域中单击按钮，选取ZX平面为镜像平面，再单击按钮，生成镜像曲线1。

图5.11.3 草图1（草图环境）

图5.11.4 创建镜像曲线1

Step4.创建图5.11.5所示的草图2。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“创建草图”对话框；设置YZ平面为草图平面，Y轴为草图水平参考方向，然后单击“创建草图”对话框中的按钮，进入草图环境；绘制图5.11.6所示的一条曲线（圆弧的圆心位于坐标轴交点）；选择下拉菜单命令。

图5.11.5 草图2（建模环境）

图5.11.6 草图2（草图环境）

Step5.创建图5.11.7所示的基准平面1。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“基准平面”对话框；在“基准平面”对话框区域的下拉列表中选择选项，并选取YZ平面为参照平面，然后在区域的文本框中输入值160；在“基准平面”对话框中单击按钮，完成基准平面1的创建。

Step6.创建图5.11.8所示的草图3。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“创建草图”对话框；选取基准平面1为草图平面，Y轴为草图水平参考方向，然后单击“创建草图”对话框中的按钮，进入草图环境；绘制图5.11.9所示的曲线；选择下拉菜单命令。

说明：在绘制图5.11.9所示的曲线时，可以先创建两个交点（选择下拉菜单命令，分别选取草图曲线1和镜像曲线1_1），如图5.11.10所示，然后绘制图5.11.11所示的弧。

图5.11.7 创建基准平面1

图5.11.8 草图3（建模环境）

图5.11.9 草图3（草图环境）

图5.11.10 创建两个交点

图5.11.11 创建弧

Step7.创建图5.11.12所示的基准平面2。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“基准平面”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，并选取图5.11.12所示的曲线端点，在区域的下拉列表中选择选项，定义X轴的正方向为平面方向；在“基准平面”对话框中单击按钮，完成基准平面2的创建。

Step8.创建图5.11.13所示的草图4。

说明：草图平面为基准平面2，Y轴为草图水平参考方向，截面草图如图5.11.14所示。

Step9.隐藏基准平面1和基准平面2。选择下拉菜单命令，系统弹出“类选择”对话框。选取基准平面1和基准平面2，然后单击对话框中的按钮，完成基准平面的隐藏操作。

图5.11.12 创建基准平面2

图5.11.13 草图4（建模环境）

图5.11.14 草图4（草图环境）

Step10.创建图5.11.15所示的草图5。

说明：草图平面为XY平面，选取X轴为草图水平参考方向，截面草图如图5.11.16所示。

图5.11.15 草图5（建模环境）

图5.11.16 草图5（草图环境）

Step11.创建图5.11.17所示的草图6。

说明：

●草图平面为XY平面，选取X轴为草图水平参考方向，截面草图如图5.11.18所示。

●圆弧和直线的下端点位于同一水平线上。

图5.11.17 草图6（建模环境）

图5.11.18 草图6（草图环境）

Step12.创建图5.11.19所示的草图7。

说明：草图平面为ZX平面，选取X轴为草图水平参考方向，截面草图如图5.11.20所示。

图5.11.19 草图7（建模环境）

图5.11.20 草图7（草图环境）

Step13.创建图5.11.21所示的基准平面3。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“基准平面”对话框；在区域的下拉列表中选择选项，选取图5.11.21所示的曲线端点，在区域的下拉列表中选择选项，定义Y轴正方向为平面方向；在“基准平面”对话框中单击按钮，完成基准平面3的创建。

Step14.创建图5.11.22所示的草图8。

说明：草图平面为基准平面3，选取X轴为草图水平参考方向，截面草图如图5.11.23所示。

图5.11.21 基准平面3

图5.11.22 草图8（建模环境）

图5.11.23 草图8（草图环境）

Step15.创建图5.11.24所示的曲面1。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“通过曲线网格”对话框；依次选取图5.11.25所示的草图曲线2、草图曲线3和草图曲线4为主线串，并分别单击中键确认，再次单击中键后，选取图5.11.26所示草图曲线1和镜像曲线1为交叉线串，然后分别单击中键确认；其他选用系统默认的设置，单击按钮，完成曲面1的创建。

图5.11.24 创建曲面1

图5.11.25 选取主线串

图5.11.26 选取交叉线串

Step16.创建图5.11.27所示的曲面2。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“通过曲线组”对话框；选取图5.11.28所示的草图曲线4和草图曲线5为截面线串，然后分别单击中键确认；在“通过曲线组”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后选取图5.11.28所示的曲面1为约束面；其余设置采用默认值。单击按钮，完成曲面2的创建。

注意：由于选取的两组截面线串相交于一点，图5.11.29所示的曲面2的两端为收敛点。

图5.11.27 创建曲面2

图5.11.28 选取截面线串与约束面

Step17.将曲面1和曲面2缝合（缝合后称为面组1）。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“缝合”对话框；在图形区依次选取曲面1和曲面2为目标片体和工具片体，在“缝合”对话框中单击按钮，完成曲面的缝合操作。

Step18.去除收敛点，如图5.11.30所示。选择下拉菜单命令，在“拉伸”对话框中单击区域中的按钮，然后选取XY平面为草图平面，X轴为草图水平参考方向，进入草图环境；绘制图5.11.31所示的曲线（收敛点需包含在绘制的矩形内）；选择下拉菜单命令；在“拉伸”对话框区域的下拉列表中选择选项，在第一个文本框中输入值﹣5，在下拉列表中选择选项，在第二个文本框中输入值50；在区域的下拉列表中选择选项，然后单击按钮，完成收敛点的去除。

Step19.创建图5.11.32所示的曲面3。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“通过曲线网格”对话框；选取图5.11.33所示的线串1和线串2为主线串，然后分别单击中键确认。选取完成后再次单击中键，然后选取图5.11.34所示的线串3和线串4为交叉线串，并分别单击中键确认；在“通过曲线网格”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后选取图5.11.35所示的面组1为约束面；在“通过曲线网格”对话框区域的下拉列表中选择选项，选取图5.11.35所示的面组1为约束面；在“通过曲线网格”对话框区域的下拉列表中选择选项，并选取图5.11.35所示的面组1为约束面；在“通过曲线网格”对话框中单击按钮，完成曲面的创建。

说明：在选取的约束面不够时，系统会弹出错误提示的“通过曲线网格”对话框，此时先单击该对话框中的按钮，再添加必要的约束面。

图5.11.29 选取收敛点

图5.11.30 去除收敛点

图5.11.31 绘制曲线

图5.11.32 创建曲面3

图5.11.33 主线串(www.xing528.com)

图5.11.34 交叉线串

Step20.参照Step19，创建图5.11.36所示的曲面4。

图5.11.35 选取面组

图5.11.36 创建曲面4

Step21.将图5.11.37所示的面组1与曲面3和曲面4缝合（缝合后称为面组2）。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“缝合”对话框；在图形区选取面组1为目标片体，曲面3和曲面4为工具片体，然后在“缝合”对话框中单击按钮，完成曲面的缝合操作。

Step22.创建图5.11.38所示的扫掠曲面5（图5.11.38中已将面组2隐藏）。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“扫掠”对话框；选取图5.11.39所示的草图曲线7为截面曲线1，然后单击中键确认。选取草图曲线8为截面曲线2，然后单击中键确认，再次单击中键完成截面线串的选取；选取图5.11.40所示的草图曲线6_1为引导线串1，然后单击中键确认，再选取草图曲线6_2为引导线串2，并单击中键确认；对话框中的其他设置采用系统默认值，单击按钮，完成曲面的创建。

说明：在选取截面线串时，要使截面线串的方向在同一侧，否则生成的扫描曲面会产生扭曲。

图5.11.37 缝合曲面

图5.11.38 创建扫掠曲面5

图5.11.39 选取截面曲线

图5.11.40 选取引导线串

Step23.修剪面组2和扫掠曲面5，如图5.11.41所示。显示面组2并选择下拉菜单命令，此时系统弹出“修剪片体”对话框；在“修剪片体”对话框中选择默认设置；在图形区选取需要修剪的扫掠曲面5，如图5.11.42所示。单击中键，选取图5.11.43所示的曲面6作为修剪边界，并选择选项组中的单选项；在“修剪片体”对话框中单击按钮，完成扫掠曲面5的修剪，如图5.11.44所示；选取图5.11.45所示的曲面6为修剪的曲面，单击中键，然后选取扫掠曲面5为修剪边界。在“修剪片体”对话框中单击按钮，完成面组2的修剪。

图5.11.41 修剪面组1

图5.11.42 选取扫掠曲面5

图5.11.43 选取修剪曲面

图5.11.44 修剪扫掠曲面5

图5.11.45 修剪面组2

Step24.缝合面组2与扫掠曲面5（缝合后称为面组3）。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“缝合”对话框；在图形区依次选取面组2和扫掠曲面5为目标片体和工具片体，然后在“缝合”对话框中单击按钮，完成曲面缝合操作。

Step25.创建图5.11.46所示的有界平面（图5.11.46所示的面组3已隐藏）。选择下拉菜单命令；选取基准平面3为草图平面，接受系统默认的方向。单击“创建草图”对话框中的按钮，进入草图环境；绘制图5.11.47所示的草图9；选择下拉菜单命令；选择下拉菜单命令，系统弹出“有界平面”对话框；在图形区选取图5.11.47所示的草图9为边界线串，然后在“有界平面”对话框中单击按钮，完成有界平面的创建。

图5.11.46 创建有界平面

图5.11.47 草图9（草图环境）

Step26.缝合面组3与有界平面（缝合后称为面组4）。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“缝合”对话框；在图形区依次选取面组3和有界平面为目标片体和工具片体，然后在“缝合”对话框中单击按钮，完成缝合操作。

Step27.分割面组4，如图5.11.48所示。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“创建草图”对话框；设置XY平面为草图平面，X轴为草图水平参考方向。单击“创建草图”对话框中的按钮，进入草图环境；绘制图5.11.49所示的草图10；选择下拉菜单命令；选择下拉菜单命令，此时系统弹出“分割面”对话框；在“上边框条”工具条的下拉列表中选择选项，然后在图形区选取图5.11.50所示的曲面为需要分割的曲面，单击中键确认。选取图5.11.50所示的草图曲线10为分割线串，并在区域的下拉列表中选择选项，然后在下拉列表中选择选项，并在“分割面”对话框中单击按钮，完成面组4的分割。

图5.11.48 分割面组4

图5.11.49 草图10（草图环境）

图5.11.50 选取分割曲面

Step28.创建偏置曲面。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“偏置曲面”对话框；在“上边框条”工具条的下拉列表中选择选项，然后在图形区选择图5.11.51所示的曲面，系统弹出动态输入框（按F3键可隐藏）和曲面的偏置方向，此时在文本框中输入值3，通过“偏置曲面”对话框中的“反向”按钮将偏置方向调整为向里的方向，如图5.11.51所示；在“偏置曲面”对话框中单击按钮，完成偏置曲面的创建。

Step29.修剪面组4，如图5.11.52所示。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“修剪片体”对话框；在“修剪片体”对话框中选用默认设置；在图形区选取需要修剪的曲面（图5.11.53），然后选取图5.11.53所示的该曲面的边缘作为修剪边界；在区域的下拉列表中选择选项，并在下拉列表中选择选项，然后在“修剪片体”对话框中单击按钮，完成曲面的修剪。

图5.11.51 选取曲面

图5.11.52 修剪后的面组4

图5.11.53 选取修剪曲面

Step30.修剪偏置曲面，如图5.11.54所示。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“在面上偏置曲线”对话框；在“上边框条”工具条的下拉列表中选择选项，然后选取图5.11.55所示的偏置曲面的边缘。在区域中单击按钮，然后选取图5.11.55所示的曲面为曲线的支持面；在动态输入框中输入偏置距离值3，通过“反向”按钮选择偏置方向向里，然后单击“在面上偏置曲线”对话框中的按钮，完成偏置曲线11的创建，如图5.11.56所示；选择下拉菜单命令，此时系统弹出“修剪片体”对话框；在“修剪片体”对话框中选用默认的设置；在图形区选取需要修剪的曲面，如图5.11.57所示。选取图5.11.57所示的偏置曲线作为修剪边界；在区域的下拉列表中选择选项，并在下拉列表中选择选项，然后在“修剪片体”对话框中单击按钮，完成曲面的修剪。

图5.11.54 修剪偏置曲面

图5.11.55 选取曲线和支持面

图5.11.56 创建偏置曲线11

Step31.创建图5.11.58所示的曲面6。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“通过曲线组”对话框；选取图5.11.59所示的偏置曲线和边缘曲线为截面线串，然后分别单击中键确认；在“通过曲线组”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后单击后的按钮，在图形区选取图5.11.59所示的偏置曲面为约束面；在“通过曲线组”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后在图形区选取图5.11.59所示的面组4为约束面；在“通过曲线组”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后单击按钮，完成曲面6的创建。

图5.11.57 选取偏置曲线

图5.11.58 创建曲面6

Step32.将面组4、偏置曲面和曲面6缝合（缝合后称为面组5）。

说明：选取图5.11.60所示的面组4为目标片体，并选取偏置曲面和曲面6为工具片体。

Step33.创建图5.11.61所示的切口拉伸特征。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“拉伸”对话框；设置XY平面为草图平面，接受系统默认的方向；绘制图5.11.62所示的拉伸截面草图；选择下拉菜单命令；确定拉伸值为0，值为50，并在区域的下拉列表中选择选项，然后在图形区选取面组5，并单击按钮，完成拉伸特征的创建。

图5.11.59 选取约束面

图5.11.60 选取面组

图5.11.61 创建切口拉伸特征

图5.11.62 拉伸截面草图

Step34.创建图5.11.63所示的切口拉伸特征的阵列。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“阵列特征”对话框；选取Step33创建的拉伸特征为阵列对象；在“阵列特征”对话框的下拉列表中选择选项；在“对形成图样的特征”对话框区域后的下拉列表中选择选项，并在下拉列表中选择选项，然后在文本框中输入值7，并在文本框中输入值5.5；单击按钮，完成阵列特征的创建。

Step35.创建图5.11.64所示的圆角。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“边倒圆”对话框；在图形区选取图5.11.65所示的曲线为倒圆边，并在弹出的动态文本框中输入值3，然后在“边倒圆”对话框中单击按钮，完成边倒圆操作。

图5.11.63 创建阵列

图5.11.64 创建圆角

图5.11.65 选取曲线

Step36.创建图5.11.66所示的圆角。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“面倒圆”对话框；在图形区选取图5.11.67所示的扫掠曲面5为第一组曲面，单击中键，然后选取有界平面为第二组曲面。在系统弹出的动态文本框中输入值1.5，然后在“面倒圆”对话框中单击按钮，完成面倒圆操作。

Step37.将曲面加厚，如图5.11.68所示。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“加厚”对话框；在图形区选取面组5；在“加厚”对话框的文本框中输入值1，然后单击按钮，完成曲面加厚操作。

图5.11.66 创建圆角

图5.11.67 选取曲面

图5.11.68 曲面加厚

Step38.创建图5.11.69所示的拉伸特征，将模型一侧切平。选择下拉菜单命令，此时系统弹出“拉伸”对话框；设置YZ平面为草图平面，并接受系统默认的方向，绘制图5.11.70所示的拉伸截面草图；选择下拉菜单命令；确定拉伸的值为0，值为300。在区域的下拉列表中选择选项，并在图形区选取面组5，然后单击按钮，完成模型一侧的切平。

图5.11.69 拉伸特征

图5.11.70 拉伸截面草图

Step39.保存零件模型。选择下拉菜单命令，即可保存零件模型。