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1、项目三零件实体建模设计项目三PROJECT PROGRAMME任务二阶梯轴零件的建模02PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模一、任务描述n按照要求完成图 343所示阶梯轴零件的建模，轴类零件在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。图 3-43 阶梯轴零件图PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模二、任务分析n阶梯轴为回转体零件，建模时刻先不考虑轴上的细节，通过创建草图旋转特来创建轴的主体部分。主体部分创建完成再创建螺纹、退刀槽、键槽、倒角等细节的特征。PROJEC
2、T项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施n1.创建阶梯轴主体n（1）创建草图n在“主页”选项卡中点击“草图”按钮，默认对话框设置，进入草图界面。用“直线”命令根据每段轴的直径和长度创建如图344阶梯轴草图所示的草图，暂时忽略三个退刀槽特征。点击“完成”按钮退出“草图”任务环境。图3-44阶梯轴草图PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施（2）旋转创建阶梯轴主体在“特征”面板中点击“旋转”命令，对话框中“表区域驱动”选择绘制的草图曲线组，通过指定YC方向和原点作为旋转轴，点击确定完成轴主体的旋转创建，如图图345旋转阶梯轴主体所示。图3-45旋转阶梯轴主体PROJECT项
3、目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施2.创建5X18退刀槽（1）打开“槽”命令在“特征”面板中，设计特征组选择“槽”命令，在如图346“槽”对话框所示的对话框中，选择“矩形槽”。（2）选择退刀槽的放置平面点击“矩形”后，在弹出的“矩形槽”对话框中，选择20，长度为35mm 的圆柱面作为退刀槽的放置平面。图3-46“槽”对话框图3-47槽直径与宽度对话框PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施2.创建5X18退刀槽（3）设置退刀槽的大小及定位在弹出的对话框中设置槽直径和宽度如图347槽直径与宽度对话框所示。点击确定后，在圆柱面上出现一个切割用的圆盘，并弹出的“定位槽”对话
4、框。按照“状态栏”的提示操作，单击26的轴左端面的边为“目标边”，单击圆盘右端面的边作为“刀具边”，如图348所示。在弹出的“创建表达式”对话框中输入“0”。此时，目标边与刀具边重合，单击确定完成如图349所示退刀槽的创建。图3-48定位退刀槽刀具边目标边图3-49 5X18退刀槽PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施3.创建2X24与2X22退刀槽采用与步骤2中相同的方法创建其余两个退刀槽，如图350所示。图3-50 2X24与2X22退刀槽PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施4.创建C2倒角与螺纹（1）创建C2倒角在“特征”面板中点击“倒斜角”命令
5、。打开如图351所示的对话框，选择20长度30mm的轴端面的边作为倒角边，“横截面”选择对称，距离设置为2mm，完成C2倒角的创建。图3-51创建C2倒角PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施（2）创建螺纹在“特征”面板中，设计特征组选择“螺纹刀”命令，在如图352所示的螺纹切削对话框中，螺纹类型选择“详细”，点击选择20圆柱面放置螺纹，系统根据所选圆柱面给出对应的螺纹参数，螺旋长度为30mm，在“旋转”选项中选择“右旋”。点击“选择起始”按钮后，单击左端面作为螺纹的起始面，起始面处显示螺纹轴方向箭头，可通过单击对话框中“螺纹轴反向”按钮，控制螺纹轴方向。单击确定，如图35
6、3所示，完成螺纹的创建。图3-52“螺纹切削”对话框图3-53创建螺纹PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施5.创建六角面（1）绘制六角面拉伸的截面曲线在阶梯轴右端面上绘制六角面的草图，绘制24的圆和一个正六边形。正六边形的绘制选择原点作为中心，“大小”选项中选择“外接圆”，直径为20，角度为90。如图354所示，点击完成草图创建出六角面的截面曲线。图3-54六角面的拉伸截面曲线PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施（2）拉伸除料创建六角面在“特征”面板中单击“拉伸”命令，在弹出的对话框图355中，“表区域驱动”选择创建的截面线组。矢量方向由端面沿轴线指
7、向轴的方向，拉伸距离为30mm，布尔运算选择“减去”，即进行拉伸除料操作，目标体为轴本身。单击确定完成拉伸，得到如图356所示的六角面。图3-55“拉伸”对话框图3-56创建六角面PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施5.创建键槽（1）创建基准平面键槽的放置面必须是平面，在圆柱面上创建一个基准平面来放置键槽。在“特征”面板中选择基准平面，打开如图357所示对话框，“类型”选择“相切”，选择要开键槽的圆柱面作为参考几何体创建基准平面。图3-57创建基准平面PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施（2）创建键槽在“特征”面板中，选择“键槽”命令，打开矩形槽对话
8、框，单击基准平面作为键槽的放置面，单击确定选择轴线方向为水平参考方向。在弹出的“矩形槽”对话框中指定键槽的长度、宽度、深度如图359所示。单击确定，轴上显示出“键槽”轮廓，并弹出“定位”对话框，如图358所示。图3-59“矩形槽”对话框图3-58定位键槽水平位置PROJECT项目三 任务二 阶梯轴零件的建模三、任务实施（2）创建键槽在对话框中单击第一个图标水平定位，通过选择圆柱左端面作为目标边，选择键槽左侧的圆弧中心作为刀具边，根据图纸要求，刀具边与目标边的距离为15mm，故在弹出的“创建表达式”对话框中，输入P37=15mm。确定后，完成键槽水平定位。同样的方法进行竖直方向的位置定位，选择圆
9、柱左端面圆心作为目标边，选择键槽左侧圆弧中心作为刀具边，刀具边与目标边的距离为0，输入P38=0，完成竖直定位。确定后，完成键槽的创建，如图360所示。图3-60创建键槽项目三PROJECT PROGRAMME任务二知识链接02PROJECT项目三 知识链接n1.旋转“旋转”特征是将二维截面绕指定的轴线旋转一定角度形成的旋转特征。命令打开方式：【功能区】【主页】【特征】【旋转】【菜单】【插入】【设计特征】【旋转】打开如图361所示“旋转”对话框，该对话框中各选项及功能介绍见表312。PROJECT项目三 知识链接序号选项组操作步骤1表区域驱动（截面选项组）当选项组中的“曲线”选项选中时（默认选
10、中），在绘图区选取要拉伸的截面曲线。当选项组中的“绘制截面”选项选中时，弹出“创建草图”对话框进行草图绘制。2轴此选项组用来确定旋转轴的矢量方向。选择自动判断的矢量下拉列表中选择矢量方向，也可以打开“矢量”对话框来定义矢量，单击“反向”可以更改拉伸方向。指定矢量用来设置旋转矢量指定点用来设置旋转基点3限制此选项组用来确定拉伸截面向两侧延伸的方式和参数值，包括开始值和结束值。包含六种方式，可根据实际情况选择。值对称值直至下一个直至选定直至延伸部分贯通4布尔此选项组用于设置拉伸操作所创建的实体与原有实体之间的布尔运算操作，包括“自动判断”、“无”、“合并”、“减去”、“相交”。5偏置用于指定偏置方
11、向无：直接以界面生成旋转特征两侧：在界面曲线两侧生成旋转特征，以结束值和起始值之差为实体的厚度“旋转”选项及操作步骤介绍PROJECT项目三 知识链接n2.倒斜角n“倒斜角”是在选定的实体面之间的锐边生成倾斜倒角。其操作方法与“倒圆”功能类似。“倒斜角”命令调用方式如下：n【功能区】【主页】【特征】【倒斜角】n【菜单】【插入】【细节特征】【倒斜角】n打开如图362所示“倒斜角”命令对话框，倒斜角的方式主要有“对称”、“非对称”、“偏置和角度”三种，其各自功能介绍见表313。图3-62“倒斜角”对话框PROJECT项目三 知识链接序号选项功能介绍模型图示1对称此选项用于在两个面之间生成从边至两个
12、面距离相等的简单倒角，需要定义偏置距离参数。2非对称此选项需要分别定义从边至两个面的不同偏置距离来创建倒角，可以通过“反向”来选择相反的偏置距离。3偏置和角度此选项通过分别定义一个偏置距离和角度参数来创建倒角，可以通过“反向”来选择相反的偏置距离。“倒斜角”选项及功能介绍PROJECT项目三 知识链接n3.创建槽n“槽”命令可以在圆柱面或圆锥面上创建具有矩形、球形端、U形三种类型的环形凹槽。其命令调用方式如下：n【功能区】【主页】【特征】【槽】n【菜单】【插入】【设计特征】【槽】n打开如图363所示“槽”对话框，该对话框中各选项组及功能介绍见表314，三种类型槽示意图如图364所示。图3-63
13、“槽”对话框PROJECT项目三 知识链接序号类型功能介绍命令对话框1矩形通过输入槽直径和宽度参数值，在圆柱或圆锥面上创建截面为矩形的槽。2球形端槽通过输入槽直径和球直径（槽的宽度）参数值，在圆柱或圆锥面上创建截面两端为球形的槽。3U形槽通过输入槽直径、宽度和角半径（槽的内部圆角半径）参数值，在圆柱或圆锥面上创建截面两端为U形（有圆角）的槽。“槽”类型及功能介绍PROJECT项目三 知识链接n【专家点拨】n1.槽直径的参数：当生成外部槽式，指定槽的内径，当生成内部槽时，指定槽的外径。n2.当创建U形槽时，槽的宽度应大于两倍拐角半径值。a)矩形槽矩形槽b)球形端槽球形端槽c)U形槽形槽图3-64
14、三种类型槽示意图PROJECT项目三 知识链接序号类型操作步骤模型图示1原点和边长需要指定原点位置，并在“尺寸”选项组中分别输入长度、宽度和高度参数值。2两点和高度需要指定两个对角点来定义长方体的底面，并在“尺寸”选项组中输入长方体的高度参数值。3两个对角点需要指定原点和从原点出发的另一点作为长方体的两个对角点来创建长方体。长方体的创建类型及操作步骤介绍PROJECT项目三 知识链接n4.创建键槽n“键槽”命令可以在实体的平面上创建矩形、球形、U形、T形、燕尾形五种类型的凹槽。在UG NX12.0中“键槽”命令处于隐藏状态，如图365所示可以在命令搜索栏中搜索“键槽”，通过的方式将命令添加到功
15、能区主页选项卡中和菜单中，通过“定制”命令，将“键槽”命令拖动至“特征”面板下，并调用命令如下：n【功能区】【主页】【特征】【键槽（原有）】n【菜单】【插入】【设计特征】【键槽（原有）】n打开如图366所示“键槽”对话框，“键槽”创建只能在平面上操作，当在非平面上创建键槽特征时，需要先创建基准平面。该对话框中各选项组及功能介绍见表315。图3-65查找并添加“键槽”命令图3-66“键槽”对话框PROJECT项目三 知识链接序号类型操作步骤模型图示1轴、直径和高度需要指定圆柱的轴线，包括定义指定矢量来确定圆柱生成的方向，以及指定点来确定圆柱底面圆心点位置，并在“尺寸”选项组中分别输入直径和高度参
16、数值。2圆弧和高度需要选择已创建的一段圆弧或一个圆来确定圆柱底面直径，并在“尺寸”选项组中输入圆柱的高度参数值。圆柱的创建类型及操作步骤介绍PROJECT项目三 知识链接n（3）圆锥n命令打开方式：n【主页】【特征】【更多】【圆锥】n【菜单】【插入】【设计特征】【圆锥】n打开后的“圆锥”对话框如图333所示。“类型”下拉列表框中提供了5种创建方式，如表35所示。图3-33圆锥的创建对话框PROJECT项目三 知识链接序号类型功能介绍命令对话框1矩形槽选定“放置平面”及“水平参考”后打开“矩形槽”对话框。通过输入槽的长度、宽度、深度参数值，并选择定位和表达式，在平面上创建截面为矩形的槽。2球形槽
17、选定“放置平面”及“水平参考”后打开“球形槽”对话框。通过输入球直径、槽的长度、深度参数值，并选择定位和表达式，在平面上创建截面为球形的槽。3U形槽选定“放置平面”及“水平参考”后打开“U形槽”对话框。通过输入槽的长度、宽度、深度及圆角半径参数值，并选择定位和表达式，在平面上创建截面为U形的槽。4T形槽选定“放置平面”及“水平参考”后打开“T形槽”对话框。通过输入槽的顶部和底部宽度、深度及槽的长度参数值，并选择定位和表达式，在平面上创建截面为T形的槽。5燕尾槽选定“放置平面”及“水平参考”后打开“燕尾槽”对话框。通过输入槽的长度、宽度、深度及底面与侧壁的角度参数值，并选择定位和表达式，在平面上
18、创建截面为燕尾形的槽。“键槽”类型及功能介绍PROJECT项目三 任务评价项目与权重考核内容评价标准自评互评教师评价专业知识（20%）（1）掌握回转体采用旋转建模的方法（10分）未能掌握各相关命令的调用位置和方法，各命令误判每处扣1分（2）掌握产品三维建模设计的基本流程和思路（10分）未能掌握产品三维建模设计流程，流程图绘制不合理等每处扣1分专业能力（30%）（1）能够正确使用旋转、倒斜角、槽、键槽等特征建模、特征操作、特征编辑等相关命令完成产品的三维建模设计（10分）按照任务要求，使用建模命令完成任务的特征建模，缺少一个特征酌情扣1-2分（2）具备在多种建模方法中选择最佳方法或最优建模路径的
19、能力（10分）按照任务要求绘制简要建模流程图或表，根据建模流程的高效性酌情加5-10分（3）能根据所学的建模功能自主进行简单的创意设计（10分）根据所学命令，自主进行类似产品创意设计，按照创意设计产品的结构合理性酌情加5-10分职业素养（20%）（1）敬业守时、认真负责、踏实严谨、谦虚好学（5分）迟到、早退、无故缺勤等每次扣1分（2）具有良好的团队合作精神，能热心帮助其他同学完成任务（5分）不参加小组讨论每次扣1分（3）能准确快速表达个人思想和见解，能灵活运用所学知识，有创造性（10分）根据所学知识进行创意设计情况酌情加1-10分项目总结（30%）（1）安全有效按照任务实施步骤完成阶梯轴零件的建模任务，主要包括轴、螺纹、退刀槽、键槽、倒角等特征（10分）根据任务中的特征建模情况酌情加分，每缺少一个特征扣1分（2）安全有效按照任务实施步骤完成阶梯轴零件的建模任务并做到尺寸准确（10分）根据任务中的尺寸情况酌情加分，每误做一个尺寸扣1分（3）能总结研究归纳，得出规律和指导性经验，技术文件完整、规范、条理清晰，在项目结束后，反思自己的任务完成情况和质量（10分）根据项目总结和项目反思情况酌情加1-10分总分合计（自评占比40%，互评占比20%，教师评价占比40%）任务二考核评价表