实体建模技巧：座体零件圆角设计与实现

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：图5-40座体零件分析座体有一方形底板，长方体主体顶部加有一方形上凸台，右前面有一凸台，左右有对称三角形肋板等结构，同时有圆角结构。创建顶部方形上凸台及其方孔。单击图标按钮，弹出“圆角”对话框，按图5-40所示圆角尺寸依次输入尺寸，选择相应的边倒角，注意倒角的秩序，如图5-41所示。圆角特征是在零件上的一条或多条边添加内、外圆角特征。添加的圆角半径可以是等半径、变半径或大小不同的半径。

目前，市场上的三维软件较多，但操作过程类似。操作者要有准确的造型思路，注意以下几点：①形体分析，先实体后空体，先大结构后小结构；②形体之间以相对位置准确定位，注意工作平面、工作轴等的选取与建立；③注意放置特征的准确定位。

例5-10　已知座体的三视图（见图5-40），按图中尺寸完成座体的三维造型。

图5-40　座体零件

分析　座体有一方形底板，长方体主体顶部加有一方形上凸台，右前面有一凸台，左右有对称三角形肋板等结构，同时有圆角结构。

作图　（1）构造座体的外形。启动Inventor Professional 2018，新建一Standard.ipt文档，进入三维模型界面，单击“开始创建二维草图”按钮，进入草图界面，利用图标按钮画矩形，注意确保所画矩形关于原点对称。利用图标按钮将所画图形拉伸5 mm，生成底板；单击图标按钮，选择刚刚创建的底板上面作为草图放置面，同样生成长方体主体，构造座体的外形，如图5-41（a）所示。注意主体草图的约束。

（2）抽壳。抽壳特征就是将实体模型挖成一个内空的腔体，创建一个具有指定厚度的空腔零件。其中用于向零件内部偏移壳壁，原始模型的外壁为抽壳的外壁；用于向零件外部偏移壳壁，原始模型的外壁为抽壳的内壁；用于向零件内部和外部等距离偏移壳壁，即每侧占总厚度的一半。本例是向零件内部偏移壳壁，单击“修改”选项卡中的图标按钮，弹出“抽壳特征”对话框，选择图标，确定厚度为5 mm，选择开口面，如图5-41（b）所示；确定，完成抽壳，如图5-41（c）所示。

（3）创建顶部方形上凸台及其方孔。单击图标按钮，依次选择主体的前、后面，创建主体的前、后对称面，如图5-41（d）所示；单击图标按钮，选择主体上面作为草图放置面，单击图标按钮，选择刚刚创建的对称面投影作为上凸台草图的对称线，同样生成上凸台及其方孔，如图5-41（e）所示，其中方孔的创建方法是：选择“拉伸”对话框中的“差集”，并从“范围”复选框中选择“贯通”。

（4）创建前凸台及其孔。单击图标按钮，选择主体前面作为草图放置面，创建前凸台外形草图，拉伸生成凸台外形；选择“拉伸”对话框中的“并集”，并从“范围”复选框中选择“从表面到表面”，即从主体前面到底板前面创建。单击图标按钮，弹出“打孔：打孔1”对话框，如图5-41（f）所示，在“放置”下拉框中选择“同心”（即设置孔的中心位置，孔的中心有四种设置方式——草图、线性、同心、参考点），选择前凸台表面作为放置表面，选择前凸台圆弧作为同心参考，设置孔径为φ5mm、深度为10 mm，确定，完成前凸台及圆孔的创建。

（5）钻底板上孔。单击图标按钮，弹出“打孔：打孔2”对话框，如图5-41（g）所示，在“放置”下拉框中选择“线性”，选择底板上表面作为放置表面，单击“参考1”选择底板右边作为定位参考1，在弹出的“编辑对话”框中输入“7”（或者输入“（78-64）/2”），单击“参考2”，选择底板后边作为定位参考2，在“编辑对话”框中输入“7”（或者输入“（35-21）/2”），其他输入如图5-41（g）所示，确定生成阶梯孔。单击图标按钮，弹出“矩形阵列”对话框，单击“特征”按钮选择刚刚创建的阶梯孔，按线性孔的相同方法，输入两个方向的定位尺寸和孔的个数，如图5-41（h）所示。阵列特征是按照一定的规律对已有特征的复制，它包括矩形阵列和环形阵列。环形阵列需要指出环形阵列的轴、复制后的总的特征数量和环形阵列的区域（角度）以及是否将复制的特征发布在原有特征的两侧（利用图标按钮），具体操作请读者自行练习。

图5-41　座体造型

（6）构造肋板。选择“原始坐标系——XZ平面”，单击图标按钮，进入草图界面，在图形区域，单击鼠标右键，选择快捷菜单中的“切片观察”，单击图标按钮，选择主体的左边、底板的上边及下边等投影，利用图标按钮画肋板斜线，如图5-41（i）所示，关闭草图；单击图标按钮，弹出“加强肋”对话框，如图5-41（j）所示，选择刚创建的斜线作为截面轮廓，单击“方向”可以预览斜线的填充范围的变化，选择需要的方向单击鼠标左键确定，设置厚度为5 mm再确定构造左肋板；单击图标按钮，弹出“镜像”对话框，如图5-41（k）所示，选择左肋板作为特征，选择“原始坐标系——YZ平面”作为镜像平面生成右肋板。镜像特征就是将已有的特征关于一平面对称放置。

（7）倒圆角。单击图标按钮，弹出“圆角”对话框，按图5-40所示圆角尺寸依次输入尺寸，选择相应的边倒角，注意倒角的秩序，如图5-41（1）所示。圆角特征是在零件上的一条或多条边添加内、外圆角特征。添加的圆角半径可以是等半径、变半径或大小不同的半径。

总之，读者应结合具体实例多练习，尽快熟悉设计软件。但无论三维软件还是二维软件都是应用工具，只能辅助设计者设计，不能代替设计者思维。

实体建模技巧：座体零件圆角设计与实现

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